CN106978209A - 一种煤直接液化产物的分离方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤直接液化产物的分离方法，由如下步骤组成：A、对煤直接液化产物进行预热处理；B、对经预热处理的煤直接液化产物进行分离处理，分离出油气产物和固体产物；C、对B步所得的油气产物进行分馏处理，得气体产物和液体产物。本发明还公开了实现上述分离方法的一种煤直接液化产物的分离装置。本发明流程简洁、成熟可靠、能量消耗较低，经济效益较好。

Description

一种煤直接液化产物的分离方法和装置
技术领域
本发明属于煤化工和油品炼制技术领域，具体涉及一种煤直接液化产物的分离方法和装置。
背景技术
我国的石油进口在2014年突破3亿吨，石油对外依存度达到60％。此外，我国拥有丰富的煤炭资源，因此，煤直接液化制取液体油品技术是有效解决我国石油对外依存度过高、保障我国能源安全的有效途径。中国专利200710032428.4公开的一种用褐煤制取液体燃料的热溶催化方法，就是其中一种行之有效的煤直接液化方法。
目前，传统的煤直接液化产物分离技术主要采用溶剂萃取、减压蒸馏、过滤等方法。但是，该些分离方法均存在一些不足之处：溶剂萃取方法工艺复杂，需要大量的溶剂，且溶剂回收需要消耗的能量也是惊人的；减压蒸馏虽然工艺路线较短，但是为了保证液固两相物料能够顺利从减压塔底排除，其中必须含有不小于50％的液体产物，液体产物损失较大；采用过滤方法，需要先将温度在350℃左右的热物料降温至200℃以下才能进入过滤装置，而所得滤饼中含有不小于30％的液体产物，需要再次进入高温干馏装置将液体产物分离出，总工艺过程能耗较大。
发明内容
本发明的第一个目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种流程简洁、成熟可靠、能量消耗较低的煤直接液化产物的分离方法。
本发明的第二个目的在于提供一种实现上述分离方法的煤直接液化产物的分离装置。
为达到第一个目的，本发明采用如下技术方案：
一种煤直接液化产物的分离方法，由如下步骤组成：
A、对煤直接液化产物进行预热处理；
B、对经预热处理的煤直接液化产物进行分离处理，分离出油气产物和固体产物；
C、对B步所得的油气产物进行分馏处理，得到气体产物和液体产物。
进一步，A步骤中，所述煤直接液化产物是经过初步分离后，大于300℃馏分或大于320℃馏分的液固两相重质物，其中固体含量为1％-30％，温度为300-380℃。
进一步，A步骤中，预热温度为380-450℃。
进一步，B步骤中，分离温度是380-450℃，分离压力是0.01-0.2MPa，分离周期是6-24小时。
进一步，B步骤中，所述固体产物灰分为5％-30％，挥发分为5％-25％。
进一步，C步骤中，所述液体产物部分返回A步中进行二次分离，循环比例为0-0.5。
进一步，所述煤直接液化产物的油品回收率大于95％。
为达到第二个目的，本发明采用如下技术方案：
一种煤直接液化产物的分离装置，包括：一进料缓冲罐，用于缓存煤直接液化产物；一预热炉，通过高温进料泵与所述进料缓冲罐的出料口连接；一分离装置，其入口与所述预热炉的出口连接；和一分馏塔，其入口与所述分离装置的油气出口连接，其塔顶设有真空泵，其塔底设有塔底泵。
作为优选，所述分离装置由两个并联设置的分离塔组成。
作为优选，所述塔底泵通过管路与所述预热炉连接。
本发明流程简洁、成熟可靠、能量消耗较低，有效利用了煤直接液化产物自身所带的高温热量，补充少量外部热源后即可彻底地将其中所含的固体产物和气液产物进行分离，提高了整体工艺的油收率，同时得到优质的固体产品。而且，所得气体经处理后可作为预热炉燃料使用，降低了生产成本，具有较好的经济效益。
附图说明
图1是本发明所述分离装置的结构原理图。
图中：
1—进料缓冲罐；2—预热炉；3—高温进料泵；41—第一分离塔；42—第二分离塔；5—分馏塔；6—真空泵；7—塔底泵。
现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的煤直接液化产物的分离装置，主要由进料缓冲罐1、预热炉2、高温进料泵3、分离装置4和分馏塔5组成。
所述的进料缓冲罐用于缓存经煤直接液化工艺处理得到的热高分固液产物。所述的预热炉2通过高温进料泵3与位于进料缓冲罐1底部的出料口连接。所述的分离装置由并联设置的第一分离塔41和第二分离塔42组成，其入口与预热炉2的出口连接；分离塔的塔顶压力通过自动压力调节阀调节。分馏塔5的入口通过分离塔顶油气管线与两个分离塔塔顶的油气出口连接，分馏塔5的塔顶设有真空泵6，其塔底设有塔底泵7。通过控制真空泵的吸气口压力可以控制分馏塔塔内的压力。塔底泵7通过管路与所述预热炉连接。
本发明所述的煤直接液化产物的分离方法如下：
A、对煤直接液化产物进行预热处理：从煤直接液化工艺设备出来的高温固液产物经过初步分离后，大于300℃馏分或大于于320℃馏分的液固两相重质物进入进料缓冲罐，并自进料缓冲罐底部排入预热炉升温至380-450℃。其中，进料缓冲罐的操作温度是300-380℃，操作压力是0.3-0.5MPa,使可通过一次闪蒸进一步分离轻质组分，并可确保高温进料泵的稳定进料；预热炉采用管式加热炉，其燃料可采用分馏塔排出的油气补充。
B、对经预热处理的煤直接液化产物送入第一分离塔中进行分离，高温固液两相物分离出油气产物和固体产物，分离温度是380-450℃，分离压力是0.01-0.2MPa，分离周期是6-24小时；第一分离塔和第二分离塔为一开一备交替使用；物料中的沥青质、催化剂、未反应的煤粉以及煤中的灰分等会逐渐在分离塔内沉积下来形成块状固体产物，该固体产物的灰分为5％-30％，挥发分为5％-25％。
C、对B步所得的油气产物送入分馏塔进行分馏处理，得气体产物和液体产物。气体产物中富含甲烷，可作为预热炉燃料使用，而所得液体为馏分≤200℃的油品，可进入加氢处理装置生产汽油调和油。分馏塔塔中和塔底所得的中质和重质油品可进入溶剂加氢装置用于生产煤直接液化所需循环溶剂。此外，重质油品可根据需要部分按循环比为0-0.5的循环回预热炉进行二次分离。
以下通过实施例来进一步说明本发明。所述实施例所采用的原料为肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司褐煤热溶催化小试装置热高分底部物料，该物料温度300-380℃，压力0.3-0.5MPa，含固量1％～30％。
实施例1
1、本实施例所用原料的分析数据见下表1：
表1：煤直接液化液固两相物料分析数据
项目 结果
蒸馏油含量m％ 77.92
沥青质含量m％ 11.02
固体含量m％ 11.06
2、工艺流程：(操作条件见表2)
液固两相液化产物在330℃进入进料缓冲罐，经过高温进料泵打入预热炉中，升温至400℃后，进入第一分离塔，进料时间8h，进料结束后切换至第二分离塔。第一分离塔继续恒温2h，之后采用降温措施，将其温度降至60℃以下，拆开分离塔塔顶塔底法兰，清理其中的固体产物。油气产物从分离塔顶管线进入分馏塔中，进行气液分离。分馏塔塔底无回流。所得各产品收率如表3所示，97.73％的蒸馏油被有效回收。
表2：实例1操作条件
项目 温度℃ 压力MPa
进料缓冲罐 330 0.3
预热炉出口 400 0.2
分离塔塔顶 350 0.2
分馏塔塔顶 60 0.05
表3：实例1中各产品收率
项目 收率m％
气体 2.12
油品 76.15
固体 21.73
实施例2
1、本实施例所用原料的分析数据见下表4：
表4：煤直接液化液固两相物料分析数据
项目 结果
蒸馏油含量m％ 76.2
沥青质含量m％ 13.74
固体含量m％ 10.06
2、工艺流程：(操作条件见表5)
液固两相液化产物在330℃进入进料缓冲罐，经过高温进料泵打入预热炉中，升温至400℃后，进入第一分离塔，进料时间8h，进料结束后切换至第二分离塔。第一分离塔继续恒温2h，之后采用降温措施，将其温度降至60℃以下，拆开分离塔塔顶塔底法兰，清理其中的固体产物。油气中间产物从分离塔顶管线进入分馏塔中，进行气液分离。分馏塔塔底回流比0.3。所得各产品收率如表6所示，95.18％的蒸馏油被有效回收。
表5：实例2操作条件
项目 温度℃ 压力MPa
进料缓冲罐 350 0.3
预热炉出口 420 0.2
分离塔塔顶 360 0.2
分馏塔塔顶 80 0.05
表6：实例2中各产品收率
项目 收率m％
气体 3.73
油品 72.53
固体 23.74

Claims (10)

1.一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，由如下步骤组成：
A、对煤直接液化产物进行预热处理；
B、对经预热处理的煤直接液化产物进行分离处理，分离出油气产物和固体产物；
C、对B步所得的油气产物进行分馏处理，得到气体产物和液体产物。
2.根据权利要求1所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，A步骤中，所述煤直接液化产物是经过初步分离后，大于300℃馏分或大于320℃馏分的液固两相重质物料，其中固体含量为1％-30％，温度为300-380℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，A步骤中，预热温度为380-450℃。
4.根据权利要求1所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，B步骤中，分离温度是380-450℃，分离压力是0.01-0.2MPa，分离周期是6-24小时。
5.根据权利要求1所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，B步骤中，所述固体产物灰分为5％-30％，挥发分为5％-25％。
6.根据权利要求1所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，C步骤中，所述液体产物部分返回A步中进行二次分离，循环比例为0-0.5。
7.根据权利要求1所述的一种煤直接液化产物的分离方法，其特征在于，所述煤直接液化产物的油品回收率大于95％。
8.一种煤直接液化产物的分离装置，其特征在于，包括：
一进料缓冲罐，用于缓存煤直接液化产物；
一预热炉，通过高温进料泵与所述进料缓冲罐的出料口连接；
一分离装置，其入口与所述预热炉的出口连接；
一分馏塔，其入口与所述分离装置的油气出口连接，其塔顶设有真空泵，其塔底设有塔底泵。
9.根据权利要求8所述的一种煤直接液化产物的分离装置，其特征在于，所述分离装置由两个并联设置的分离塔组成。
10.根据权利要求8所述的一种煤直接液化产物的分离装置，其特征在于，所述塔底泵通过管路与所述预热炉连接。
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