专利名称：一种煤焦油制燃料油的方法
技术领域：
本发明涉及一种煤焦油加氢制燃料油的方法，具体地讲涉及一种一步催化反应的煤焦油加氢制燃料油的方法。
背景技术：
随着世界经济的飞速发展，尤其是汽车、航空等工业的发展，石油资源日益短缺， 且价格不断飞涨。在我国，石油进口比例逐年猛增，以其为原料的燃料油、柴油等缺口也随之增大。而我国的煤炭资源相对丰富，经过探索，以煤生产燃料油成为一种趋势，现有技术中，煤直接液化或间接液化可以产出燃料油，但二者工艺技术相当复杂，操作成本和难度较大。煤化工过程中的副产煤焦油，也可以加以利用生产燃料油。煤焦油一般来说是通过煤的干馏来产生的，又分为低温干馏、中温干馏和高温干馏，其中煤的低温干馏中煤焦油的产率最高，而适用于低温干馏的煤是无黏结性的非炼焦用煤，如褐煤或高挥发性的烟煤， 在我国，这类煤种储量丰富，是低温干馏生产煤焦油，以及制燃料油和柴油的基础。低温干馏过程比煤的气化或直接液化简单很多，且条件温和，若能使之得到合理的利用，则可以成为很好的燃料油生产来源。CN1287152A公开了一种燃料油的生产方法，是将炼焦后产生的的焦油经脱水处理制得精焦油，再加入煤油、粗苯调配而成，虽然其方法简单，但是要消耗成品煤油，而且燃料油中要加入15-25wt%的粗苯作为稀释剂，对环境有害。US4855037介绍了一种加氢处理煤焦油的催化剂和方法，加氢处理后的煤焦油用于延迟焦化，该方法主要是通过改进催化剂的孔径、孔分布以及金属组分，并选择合适的工艺条件来提高催化剂的稳定性，该方法主要是用于延迟焦化的预处理，并不生产目的产品。专利CN100348702C 发明了一种煤焦油制燃料油的方法，其通过一级催化反应以Mo-NiAl2O3为催化剂对煤焦油馏分中的S、N进行脱除，再进入二级催化反应体系以W-Mo-NiAl2O3为催化剂进行芳烃饱和反应以及进一步脱除S、N等杂质，得到合格的燃料油产品，但其缺点是反应体系为二级催化反应体系，较为复杂，增加了设计难度和设备成本。
发明内容
本发明提供的一种煤焦油加氢制燃料油的方法，所述方法工艺简单，改进以往的两步催化反应体系为一步催化体系，可脱除煤焦油馏分中的S、N、0等杂质的同时，也能使芳烃饱和或异构化，成本较低，可大量应用于煤焦油深加工和燃料油制备领域。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为850-1100的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为345-390°C，优选为365-380°C ；反应压力为2_16MPa，优选为6-12MPa ；空速为0.日-处―1，优选为0. 5-2^1 ；在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为4-6wt%的CoO，15-20wt%的MoO3,15_25wt%的W03，其余为纳米Al2O3载体，纳米Al2O3载体的粒子直径为5-20nm，优选为5_10nm。本发明具有下述优点1.本发明的方法为一步催化反应体系，在脱除煤焦油馏分中的S、N、0等杂质的同时，也能使芳烃饱和或异构化，省去了两级催化反应的繁琐步骤，降低了设计难度和设备成本；2.本发明的催化剂中采用纳米Al2O3为载体，是一种用于煤焦油加氢制燃料油的催化剂领域中新颖的载体，通过高分辨透射电子显微镜TEM表征显示，纳米Al2O3载体的粒子直径大小在5-20nm之间，载体本身比表面积增大，从而使更多的催化剂上载到载体上， 催化剂活性增大，甚至呈指数性增大；另外由于纳米粒子所具有的尺寸效应，更加有利于与活性组分的结合和相互作用，使催化活性得到了进一步的提高，其收率最高可达99%，S含量不高于200 μ g，N含量不高于280 μ g，芳烃的含量不高于35 %，可作为成品燃料油使用；
图1为本发明的纳米Al2O3载体的透射电子显微镜(TEM)图。
具体实施例方式通过下述实施例及附图将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。实施例1一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为1000的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为370°C，反应压力为lOMPa，空速为^Γ1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为5wt%的 CoO, 17. 5wt %的MoO3,WO3，其余为纳米Al2O3载体，如图1所示，纳米Al2O3载体的粒子直径为5-20nm，其中大部分在5-lOnm之间。产品收率可达99%，S含量为159 μ g，N含量为2 μ g，芳烃的含量为32.8%，可作为成品燃料油使用。实施例2一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为850的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为345°C，反应压力为2MPa，空速为0.证―1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为的 CoO, 20wt % 的 MoO3, 25wt % 的 WO3,其余为纳米 Al2O3 载体。产品收率可达96%，S含量为193 μ g，N含量为277 μ g，芳烃的含量为35%，可作为成品燃料油使用。实施例3一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为1100的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为390°C，反应压力为16MPa，空速为41Γ1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。
所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为6wt%的 CoO, 15wt % 的 MoO3,15wt % 的 WO3,其余为纳米 Al2O3 载体。产品收率可达95%，S含量为145 μ g, N含量为255 μ g，芳烃的含量为；34. 1 %，可作为成品燃料油使用。实施例4一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为1000的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为365°C，反应压力为12MPa，空速为11Γ1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为6wt%的 CoO, 15wt % 的 MoO3,15wt % 的 WO3,其余为纳米 Al2O3 载体。产品收率可达97 %，S含量为142 μ g，N含量为278 μ g，芳烃的含量为；34. 8 %，可作为成品燃料油使用。实施例5一种煤焦油加氢制燃料油的方法，以氢油体积比为1000的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为380°C，反应压力为6MPa，空速为0.他―1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为5wt%的 CoO, 20wt % 的 MoO3, 20wt % 的 WO3,其余为纳米 Al2O3 载体。产品收率可达99%，S含量为162 μ g, N含量为238 μ g，芳烃的含量为33. 1 %，可作为成品燃料油使用。
权利要求
1.一种煤焦油加氢制燃料油的方法，其特征在于以氢油体积比为850-1100的氢气和煤焦油馏分混合后进入反应器，反应温度为345-390°C，反应压力为2-16MPa，空速为 0. 5-41Γ1，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。所述催化剂活性组分为Co、Mo、W，载体为纳米Al2O3载体，催化剂组成为4-6wt %的CoO， 15-20衬％的MoO3,15-25衬％的WO3，其余为纳米Al2O3载体，纳米Al2O3载体的粒子直径为 5_20nmo
2.根据权利要求1所述的煤焦油加氢制燃料油的方法，其特征在于所述反应温度为 365-380 "C。
3.根据权利要求1所述的煤焦油加氢制燃料油的方法，其特征在于所述反应压力为 6-12MPa0
4.根据权利要求1所述的煤焦油加氢制燃料油的方法，其特征在于所述空速为 ο. 5-ar1。根据权利要求ι所述的煤焦油加氢制燃料油的方法，其特征在于所述催化剂中纳米Al2O3载体的粒子直径为5-lOnm。
全文摘要
本发明公开了一种煤焦油加氢制燃料油的方法，具体地讲涉及一种一步催化反应的煤焦油加氢制燃料油的方法。所述方法为将氢油体积比为850-1100的氢气和煤焦油馏分混合后加入反应器，反应温度为345-390℃，反应压力为2-16MPa，空速为0.5-4hW，在催化剂作用下进行反应，经气液分离出液态产物即得。该方法工艺简单，改进以往的两步催化反应体系为一步催化反应体系，可脱除煤焦油馏分中的S、N、O等杂质的同时，也能使芳烃饱和或异构化，成本较低，可大量应用于煤焦油深加工和燃料油制备领域。
文档编号B01J23/888GK102477310SQ201010559650
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者李有为, 邵素英 申请人:邵素英