CN111978983A - 一种煤焦油制备航空煤油联产清洁燃料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤焦油制备航空煤油联产清洁燃料的方法,以中低温煤焦油为原料,选择重质馏分,并复配一定比例的高温煤焦油蒽油或煤炭液化产生的蒽油,采用商用保护剂、精制剂、饱和剂和异构催化剂,通过加氢精制‑深度加氢饱和‑加氢异构三级耦合加氢系统生产航空煤油,并通过产物分馏可得到汽柴油产品。与传统技术相比,本发明充分利用重质馏分,可在一定程度上解决重质馏分多用于生产低附加值和直接外销的问题,增加蒽油的高附加值利用。采用该三级耦合加氢系统,采用特定的加氢精制催化剂,可使S、N、O杂原子脱除率均在95%以上。本发明使重质馏分最大化的转化为航空煤油的前提下,联产一定量的汽柴油产品,同时减少氢耗,成本低。

Description

一种煤焦油制备航空煤油联产清洁燃料的方法
技术领域
本发明涉及煤焦油加氢技术领域,特别涉及一种以中低温煤焦油 为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法。
背景技术
随着我国航空事业追求的不断提高、国防防御面积和半径的不断 增加、航空飞行器的战略和战术需求的增加,要求科研单位具有更好 的飞行器设计能力、发动机设计能力和高性能燃料设计能力,新型高 性能燃料的开发是保障我国航空事业不断前进的动力源。其中3号喷 气燃料是我国航空喷气发动机的主要动力燃料,但目前该类3号喷气 燃料主要来源为石油资源,且该煤油馏分仅占原油总量的4%~8%, 因此,随着世界石油资源枯竭,必将造成喷气燃料的原料供应不足, 因此急需开发新的原料来源。随着我国煤制油技术日益成熟,煤基产 物煤焦油为其重要副产品,其产量巨大且极具利用价值,煤焦油的重 质组分多用于生产低附加值产品或直接外销,造成资源的浪费和环境 的污染,而煤焦油加氢制特种喷气燃料及高附加值化学品关键技术, 是实现煤炭资源梯级综合利用的重要措施之一。其煤基燃料主要性能 指标与石油基航空煤油接近,且在部分指标表现出更优异的性能,因 此煤基航空航天高性能燃料的开发和产业化应用具有重要的经济意 义、军事意义和社会意义。
CN 102399586公开了一种以减压蜡油、焦化蜡油和常压蜡油等 为原料,经与氢气混合后,依次和加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂 接触,在反应压力5~12MPa,温度为250~450℃,体积空速为 0.2~10h-1,氢油体积比分别为100~3000Nm3/m3,进行加氢精制反应, 在温度为260~420℃,体积空速为0.4~3h-1,氢油体积比为 600~1800Nm3/m3,进行30%煤油馏分循环的加氢裂化试验,控制> 350℃馏分的单程转化率约65%,生产3号喷气燃料,收率为13wt%, 并联产制备乙烯的原料(石脑油和尾油)。
CN 106190286公开了一种以植物油或动物油脂为原料,经过加 氢脱氧反应区、加氢异构降凝A区、加氢异构降凝B区和加氢精制 反应区进行反应,得到加氢精制反应生成物。加氢精制反应生成物经 气液分离后,其液相物流进入蒸馏区,经分馏后得到3号喷气燃料和 溶剂油。
CN 201210433560.7公开了一种将中低温煤焦油经预处理进入减 压蒸馏塔,分馏得到轻馏分和重馏分。轻馏分与氢气混合后进行加氢 处理,加氢精制产物进入分离系统,分离得到的气相产物作为循环氢 返回加氢处理反应器,液相产物经汽提塔脱除H2S和气体产品后去分 馏塔,分别得到<140℃馏分、140~290℃馏分、290~350℃馏分及> 350℃馏分。140~290℃馏分经加氢改质后进入加氢补充精制反应器, 进行芳烃深度饱和反应。加氢补充精制产物经分离器分离出气体后, 液相产物进入分馏塔分离出大比重航空煤油产品和少量副产品。
以上专利都可生产符合标准的3号喷气燃料,但存在原料成本 高、收率较低、脱杂原子脱氧反应氢耗大和副产物还需加工才能生产 汽柴油等问题,因此需寻找原料成本低、合理可靠的工艺生产3号喷 气燃料。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种以中低温煤焦 油为原料,通过加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢系统 生产航空煤油(3号喷气燃料),并联产汽柴油产品,能够最大化的 将原料转化为3号喷气燃料,收率高,无污染。
本发明实现过程如下:
(1)原料精制:以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切 割出<400℃馏分,与25wt%~45wt%的高温煤焦油蒽油段或煤炭直接 液化所产生的蒽油进行复配,得到精制原料。
(2)一级加氢精制:采用商用加氢保护剂和精制剂,在加氢温 度320~400℃,压力4~12MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1,液 体体积空速为0.3~0.6h-1,进行加氢精制反应,脱除S、N、O及金 属杂原子,脱除率可达95%以上。
(3)二级深度加氢饱和:采用商用加氢饱和剂,在温度为 380~420℃,加氢压力8~14MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1, 液体体积空速为0.3~0.6h-1,进行深度加氢饱和反应,使多环芳烃和 少量稠环芳烃转变为环烷烃和部分芳烃。
(4)三级加氢异构:采用商用加氢异构剂,在温度为 320~380℃,加氢压力8~10MPa,氢油体积比为600∶1~1300∶1, 液体体积空速为0.3~0.6h-1进行加氢异构反应,使得到的航空煤油冰 点更低。
(5)产物分馏:可得到60wt%~70wt%的3号喷气燃料、 10wt%~20wt%的汽油和15~30wt%的柴油,其3号喷气燃料产品符合 GJB 6537-2018(3号喷气燃料),且冰点为-53℃,热值为45.2MJ/Kg, 密度为823kg·m-3
进一步限定,所述特殊馏分段为<400℃馏分,优选200℃~400℃ 馏分。
进一步限定,所述的200℃~400℃馏分,所述的200~400℃馏分, 其烷烃含量38.6wt%,单环15wt%,多环芳烃40.4wt%,稠环芳烃6wt%。
进一步限定,所述高温煤焦油蒽油段或煤炭直接液化所产生的蒽 油复配比例优选40wt%。
进一步限定,所述的保护剂为抚顺石油化工研究开发的FZC-1 重油加氢保护催化剂,该保护剂活性金属是B族元素,外形为椭球 形,外径在3.0~6.0mm,孔容为0.9mL/g,比表面积为100m2/g。
进一步限定,所述的精制剂组成为γ~Al203为载体的钼~镍型催 化剂,其催化活性金属中三氧化钼为18wt%~24wt%,氧化镍为 5wt%~10wt%,总孔体积为0.3~1mL/g,比表面积为150~300m2/g。
进一步限定,所述的饱和剂组成为所述Ni-W型加氢饱和催化剂 是以Al203为载体,三氧化钨含量范围为15wt%~35wt%,氧化镍的含 量范围为2wt%~15wt%,总孔体积范围为0.2~1.5mL/g,比表面积范 围为130~200m2/g。
进一步限定,所述的异构剂组成为40wt%~60wt%γ~Al203,20wt%~40wt%MOR分子筛,总孔体积为0.3~1.5mL/g,比表面积为 150~250m2/g。
进一步限定,所述的加氢精制温度为320~400℃,加氢压力 4~12MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1,液体体积空速为0.3~ 0.6h-1
进一步限定,所述的所述的深度加氢饱和温度为380~420℃,加 氢压力8~14MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1,液体体积空速为 0.3~0.6h-1
进一步限定,所述的加氢异构温度为320~380℃,加氢压力 8~10MPa,氢油体积比为600∶1~1300∶1,液体体积空速为0.3~ 0.6h-1
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果如下:
1.本发明使用中低温煤焦油重质馏分,可一定程度上解决重质油 品多用于生产低附加值和直接外销的问题,充分利用其价值,生产高 附加值的3号喷气燃料
2.本发明采用的加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢 系统,可联产汽油和柴油产品,并且可最大化的将煤焦油转化为3号 喷气燃料,操作缓和,体系稳定。
3.本发明采用中低温煤焦油重质馏分与高温煤焦油或煤炭直接 液化的蒽油段进行复配,因高温煤焦油蒽油段含有大量的芳烃化合 物,并且几乎无杂原子,因此不仅可以充分利用芳烃化合物转化为环 烷烃,而且可以降低氢耗,使加氢操作缓和,成本低。
4.本项目所用深度加氢饱和催化剂和加氢异构催化剂,可最大化 将精制原料中的多环芳烃和部分稠环芳烃最大化的转化为环烷烃和 少量芳烃,可最大化生产3号喷气燃料,并且所得产物冰点更低。
具体的实施方式
现结合实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。
本发明以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法, 其具体是:
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出<400℃馏分, 与25wt%~45wt%高温煤焦油蒽油段或煤炭直接液化所产生的蒽油进 行复配,得到精制原料,与氢气混合后,通过采用商用加氢保护剂和 精制剂,在加氢温度320~400℃,压力4~12MPa,氢油体积比为 900∶1~1600∶1,液体体积空速为0.3~0.6h-1,进行加氢精制反应, 脱除S、N、O及金属杂原子,脱除率可达95%以上,然后,采用商 用深度加氢饱和剂,在温度为380~420℃,加氢压力8~14MPa,氢油 体积比为900∶1~1600∶1,液体体积空速为0.3~0.6h-1,进行深度 加氢饱和反应,使多环芳烃和少量稠环芳烃转变为环烷烃和部分芳 烃。其次,采用商用加氢异构剂,在温度为320~380℃,加氢压力 8~10MPa,氢油体积比为600∶1~1300∶1,液体体积空速为0.3~ 0.6h-1进行加氢异构反应,使得到的航空煤油冰点更低。最后,经分馏可得到60~70wt%的3号喷气燃料、10~20wt%的汽油和15~30wt% 的柴油,其中航天煤油产品符合GJB 8087-2013(3号喷气燃料),且 冰点为-53℃,热值为45.2MJ/Kg,密度为823kg·m-3
上述特殊馏分段为<400℃馏分,优选200℃~400℃馏分。
上述的200℃~400℃馏分,其烷烃含量38.6wt%,单环15wt%, 多环芳烃40.4wt%,稠环芳烃6wt%。
上述的保护剂采用抚顺石油化工研究院的FZC-1重油加氢保护 催化剂,该保护剂活性金属是B族元素,外形为椭球形,外径在 3.0~6.0mm,孔容为0.9mL/g,比表面积为100m2/g。
上述的精制剂组成为γ~Al203为载体的钼~镍型催化剂,其催化 活性金属中三氧化钼为18~24wt%,氧化镍为5~10wt%,总孔体积为 0.3~1mL/g,比表面积为150~300m2/g。
上述的深度加氢饱和剂组成为所述Ni-W型加氢饱和催化剂是以 Al203为载体,三氧化钨含量范围为15wt%~35wt%,氧化镍的含量范 围为2wt%~15wt%,总孔体积范围为0.2~1.5mL/g,比表面积范围为 130~200m2/g。
上述的异构剂组成为40wt%~60wt%γ~Al203, 20wt%~40wt%MOR分子筛,总孔体积为0.3~1.5mL/g,比表面积为 150~250m2/g。
实施例1
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出200℃~400℃ 馏分,与添加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与 氢气混合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护剂和精制 催化剂床层,在加氢温度为380℃,压力10MPa,氢油体积比为 1200∶1,液体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,所得产物在深 度加氢饱和反应器中,经商用加氢饱和催化剂床层,在温度为420℃, 加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1,液体体积空速为0.3h-1, 进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异构反应器中,经商用加氢 异构催化剂床层,在温度为360℃,加氢压力8MPa,氢油体积比为 1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异构反应,所得产物进入分 馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和柴油产品。
经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为70wt%
表1国家标准及实施例1数据
Figure BDA0002659387700000081
Figure BDA0002659387700000091
实施例2
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出<400℃馏分, 与添加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与氢气混 合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护剂和精制催化剂 床层,在加氢温度为380℃,压力10MPa,氢油体积比为1200∶1, 液体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,在深度加氢饱和反应器 中,加氢精制反应器产物经商用深度加氢饱和催化剂床层,在温度为 420℃,加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1,液体体积空速 为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异构反应器中, 经商用加氢异构催化剂床层,在温度为360℃,加氢压力8MPa,氢 油体积比为1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异构反应,所 得产物进入分馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和柴油产品。
经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为65wt%
实施例3
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出200℃~400℃ 馏分,与添加量为35wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与 氢气混合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护剂和精制 催化剂床层,在加氢温度为380℃,压力10MPa,氢油体积比为 1200∶1,液体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,在深度加氢饱 和反应器中,加氢精制反应器产物经商用深度加氢饱和催化剂床层, 在温度为420℃,加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1,液体 体积空速为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异构反应器中,经商用加氢异构催化剂床层,在温度为360℃,加氢压力 8MPa,氢油体积比为1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异构 反应,所得产物进入分馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和柴 油产品。
经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为62wt%
实施例4
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出200℃~400℃ 馏分,与添加量为40wt%煤炭直接液化所产生的蒽油复配,得到精制 原料,与氢气混合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护 剂和精制催化剂床层,在加氢温度为380℃,压力10MPa,氢油体积 比为1200∶1,液体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,在深度 加氢饱和反应器中,加氢精制反应器产物经商用深度加氢饱和催化剂 床层,在温度为420℃,加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1, 液体体积空速为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异 构反应器中,经商用加氢异构催化剂床层,在温度为360℃,加氢压 力8MPa,氢油体积比为1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异 构反应,所得产物进入分馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和 柴油产品。
经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为65wt%
实施例5
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出200℃~400℃ 馏分,与添加量为30wt%煤炭直接液化所产生的蒽油复配,得到精制 原料,与氢气混合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护 剂和精制催化剂床层,在加氢温度为380℃,压力10MPa,氢油体积 比为1200∶1,液体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,在深度 加氢饱和反应器中,加氢精制反应器产物经商用深度加氢饱和催化剂 床层,在温度为420℃,加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1, 液体体积空速为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异 构反应器中,经商用加氢异构催化剂床层,在温度为360℃,加氢压 力8MPa,氢油体积比为1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异 构反应,所得产物进入分馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和 柴油产品。经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为60wt%
实施例6
以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出<400℃馏分, 与添加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与氢气混 合后,在加氢精制反应器中,依次通过商用加氢保护剂和精制催化剂 床层,在加氢温度为400℃,压力8MPa,氢油体积比为1200∶1,液 体体积空速为0.4h-1,进行加氢精制反应,在深度加氢饱和反应器中, 加氢精制反应器产物经商用深度加氢饱和催化剂床层,在温度为 410℃,加氢压力为14MPa,氢油体积比为1500∶1,液体体积空速 为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物在加氢异构反应器中, 经商用加氢异构催化剂床层,在温度为340℃,加氢压力8MPa,氢 油体积比为1100∶1,液体体积空速为0.5h-1进行加氢异构反应,所 得产物进入分馏塔,经分馏可得到3号喷气燃料、汽油和柴油产品。
经分析,本实施例的3号喷气燃料收率为56wt%
为了验证本发明的技术效果,现做几组对比例对其效果进行验 证,具体如下:
对比例1
同实施例1中的加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢 工艺条件及相应的催化剂,原料选择中低温煤焦油>400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到>400℃的馏分段,与添加量为 40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,经特定加氢精制-深度 加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢工艺条件,得到3号喷气燃料、汽 油和柴油。各个产物收率见表2。
表2实施例1各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 20% 30% 50%
对比例2
同实施例1中的加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢 工艺条件、加氢保护剂、深度加氢饱和催化剂和加氢异构剂,原料选 择中低温煤焦油200℃~400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到200℃~400℃的馏分段,与添 加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,经特定加氢精 制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢工艺条件,其中加氢精制剂 为γ~Al203为载体的钼~镍型催化剂,其催化活性金属中三氧化钼为 5~10wt%,氧化镍为2~5wt%,总孔体积为0.3~1mL/g,比表面积为 150~300m2/g。得到3号喷气燃料、汽油和柴油。各个产物收率见表 3。
表2实施例3各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 52% 35% 13%
对比例3
同实施例1中的加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢 工艺条件,加氢保护剂、加氢精制剂和加氢异构剂,原料选择中低温 煤焦油200℃~400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到200℃~400℃的馏分段,与添 加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,经特定加氢精 制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢工艺条件,其中加氢深度饱 和催化剂为Ni-W型加氢饱和催化剂是以Al203为载体,三氧化钨含 量范围为10wt%~15wt%,氧化镍的含量范围为1wt%~5wt%,总孔体 积范围为0.2~1.5mL/g,比表面积范围为130~200m2/g。得到3号喷气 燃料、汽油和柴油。各个产物收率见表4。
表2实施例4各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 37% 42% 21%
对比例4
同实施例1中的加氢精制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢 工艺条件,加氢保护剂、加氢精制剂和深度加氢饱和剂,原料选择中 低温煤焦油200℃~400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到200℃~400℃的馏分段,与添 加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,经特定加氢精 制-深度加氢饱和-加氢异构三级耦合加氢工艺条件,其中加氢异构剂 为,得到3号喷气燃料、汽油和柴油。各个产物收率见表5。
表2实施例5各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 60% 29% 11%
对比例5
同实施例1中的深度加氢饱和和加氢异构加氢工艺条件及催化剂 组成,原料选择中低温煤焦油200℃~400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到200℃~400℃的馏分段,与添 加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与氢气混合后, 通过采用自制加氢保护剂和精制剂,在加氢温度310℃,压力8MPa, 氢油体积比为900∶1,液体体积空速为0.3h-1,再经深度加氢饱和与 加氢异构,得到3号喷气燃料、汽油和柴油。各个产物收率见表6。
表2实施例6各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 52% 25% 23%
对比例6
同实施例1中的加氢精制和加氢异构工艺条件及催化剂组成,原 料选择中低温煤焦油200℃~400℃馏分段。
将中低温煤焦油经减压蒸馏,得到200℃~400℃的馏分段,与添 加量为40wt%高温煤焦油蒽油段复配,得到精制原料,与氢气混合后, 先经加氢精制,所得产物在深度加氢饱和反应器中,经自制加氢饱和 催化剂床层,在温度为380℃,加氢压力为10MPa,氢油体积比为 1500∶1,液体体积空速为0.3h-1,进行深度加氢饱和反应,所得产物 经加氢异构,得到3号喷气燃料、汽油和柴油。各个产物收率见表7。
表2实施例7各产物收率
项目 3号喷气燃料 汽油 柴油
收率 45% 30% 25%
表8为实施例1~6与各对比例中所得3号喷气燃料的各项指标和 国家规定的标椎数据。
表8国家标准及对比例数据
Figure BDA0002659387700000151
Figure BDA0002659387700000161
Figure BDA0002659387700000171
通过以上对比例1~6可以发现,对比例1中3号喷气燃料的芳烃 含量为40%,烯烃含量为8%,总硫含量为0.6%,硫醇硫含量为 0.008%,密度为840kg/m3,萘系烃含量为5.0%,胶质含量为 10mg/100mL,不符合国家标准;对比例2中3号喷气燃料的密度为832kg/m3,萘系烃含量为4.0%,胶质含量为8mg/100mL,不符合国 家标准;对比例3中3号喷气燃料的密度为833kg/m3,萘系烃含量未 4.0%,胶质含量为8mg/100mL,不符合国家标准;对比例4中3号 喷气燃料的密度为836kg/m3,萘系烃含量未5.0%,胶质含量为 9mg/100mL,不符合国家标准;对比例5中3号喷气燃料的密度为 834kg/m3,萘系烃含量未5.0%,胶质含量为8mg/100mL,不符合国 家标准;对比例6中3号喷气燃料的密度为837kg/m3,萘系烃含量未 4.0%,胶质含量为9mg/100mL,不符合国家标准;
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围 并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所述的技术 范围内,可作出种种等同变型或替换,都应涵盖在本发明的保护范围 内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于包括以下步骤:以中低温煤焦油为原料,经常减压蒸馏处理切割出<400℃馏分,与高温煤焦油蒽油段或煤炭直接液化所产生的蒽油复配,得到精制原料,通过一级加氢精制,采用商用加氢保护剂和精制剂,脱除S、N、O及金属杂原子,脱除率可达95%以上,二级深度加氢饱和,采用商用加氢饱和剂,使多环芳烃和少量稠环芳烃转变为环烷烃和部分芳烃,三级加氢异构,采用商用加氢异构剂,使得到的液氧煤油冰点更低,采用该三级耦合加氢系统,可得到60wt%~70wt%的3号喷气燃料、10wt%~30wt%的汽油和15wt%~30wt%的柴油,其中航天煤油产品符合GJB 6537-2018(3号喷气燃料),且冰点为-53℃,热值为45.2MJ/Kg,密度为823kg·m-3
2.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述特殊馏分段为<400℃馏分,优选200℃~400℃馏分;所述的200~400℃馏分,其烷烃含量38.6wt%,单环15wt%,多环芳烃40.4wt%,稠环芳烃6wt%。
3.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的保护剂为抚顺石油化工研究开发的FZC-1重油加氢保护催化剂,该保护剂活性金属是B族元素,外形为椭球形,外径在3.0~6.0mm,孔容为0.9mL/g,比表面积为100m2/g。
4.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的精制剂组成为γ~Al203为载体的钼~镍型催化剂,其催化活性金属中三氧化钼为18wt%~24wt%,氧化镍为5wt%~10wt%,总孔体积为0.3~1mL/g,比表面积为150~300m2/g。
5.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的深度加氢饱和剂为Ni-W型加氢饱和催化剂是以Al203为载体,三氧化钨含量范围为15wt%~35wt%,氧化镍的含量范围为2wt%~15wt%,总孔体积范围为0.2~1.5mL/g,比表面积范围为130~200m2/g。
6.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的异构剂组成为40wt%~60wt%γ~Al203,20wt%~40wt%MOR分子筛,总孔体积为0.3~1.5mL/g,比表面积为150~250m2/g。
7.根据权利要求7所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述高温煤焦油蒽油段或煤炭直接液化所产生的蒽油占精制原料的25wt%~45wt%,优选添加量为40wt%。
8.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的加氢精制温度为320~400℃,加氢压力4~12MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1,液体体积空速为0.3~0.6h-1
9.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的所述的深度加氢饱和温度为380~420℃,加氢压力8~14MPa,氢油体积比为900∶1~1600∶1,液体体积空速为0.3~0.6h-1
10.根据权利要求1所述的以中低温煤焦油为原料生产航空煤油联产汽柴油的方法,其特征在于,所述的加氢异构温度为320~380℃,加氢压力8~10MPa,氢油体积比为600∶1~1300∶1,液体体积空速为0.3~0.6h-1
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