专利名称：一种逆流、环流煤液化反应器串联的煤直接液化工艺的制作方法
技术领域：
一种将逆流反应器、环流反应器和煤液化油(含循环溶剂)在线加氢反应器串联的煤直接液化工艺，属于煤炭化学加工领域，具体地说，是逆流、环流和溶剂在线加氢反应器串联的煤直接加氢液化工艺，即中国煤直接液化工艺(China Direct Coal Liquefaction Process，简称为CDCL工艺)。
第一低温分离器出来的气体中H2浓度约60~80％，排掉的一些循环气体去H2回收与净化系统，同时补充一些来自第二低温分离器的高H2浓度的循环气体，第二低温分离器出来的气体中H2的浓度约75~95％。这样就保证了进入第一循环气体压缩机循环气体中的H2浓度维持在一定的水平。
逆流反应器中比较难于液化的煤和重质液化产品与煤中矿物质、催化剂一道从逆流反应器底部排出，进入第二反应器即内循环环流反应器。进入内循环环流反应器的物料流量受第一逆流反应器内液面高度的控制。由于进入内循环环流反应器物料是比较难以液化的部分，所以内循环环流反应器反应条件比较苛刻，温度高于第一逆流反应器的温度为400～470℃。新鲜H2经过新鲜H2压缩机C0与来自第二循环H2压缩机C2的循环氢气混合后进入H2预热器F3。进入内循环环流反应器的循环气体中H2浓度也高于进入逆流反应器的循环气体中H2浓度。循环气体与来自逆流反应器的物流一道进入内循环环流反应器底部的导流筒。在导流筒内由于大量气体进入，使得这里的物料的密度较小，又在上升气流的作用下，导流筒内的物流向上运动。流出导流筒后，气体和液体蒸气夹带固体颗粒继续向上运动，从反应器顶部离开进入高温分离器；流出导流筒的另一部分物流，主要是液体和固体颗粒，由于自身较大的密度和与导流筒内的流体形成较大的静压差的作用，这部分流体沿反应器内壁与导流筒外壁的环隙区向下运动，由此形成快速环流运动。这样使反应器内部各处湍动程度差别不大，气泡分布和固体颗粒分布均匀，温度分布均匀。由于环流作用，使进入反应器的物料在反应器内平均停留时间保持不变的情况下，气、液、固体接触比较充分，提高了传热、传质效率，因此煤加氢液化的效果比较好。
液化油与循环溶剂加氢后，从固定床在线加氢反应器的底部离开在线加氢反应器进入中温分离器V4，从V4分离出单的液体作为循环溶剂去制备煤浆。离开V4的气相经过冷却器L3进入低温分离器V5，离开V5的气体经过净化后一部分去逆流反应器，大部分去环流反应器。加氢后的液化油在低温分离器V5冷却后去常压蒸馏单元U2，经过常压蒸馏分别得到汽油馏份、柴油馏份。汽油馏份去重整单元重整，再经过调配得到合格的汽油产品。柴油馏份去加氢裂化单元，经过加氢裂化得到十六烷值符合要求的柴油产品。
发明这种逆流反应器和环流反应器以及在线加氢反应器串联的煤直接液化工艺的目的在于，煤浆与氢气在第一段逆流反应器中反应产生的轻质煤液化产品很快离开反应器，而比较难以液化的部分继续进入环流反应器，进行较充分、长时间的反应。这样既可以避免轻质液化油的二次分解，减少气体产率和氢气消耗；同时又可以使煤液化反应充分完全地进行。最大程度地提高煤液化油收率。
煤液化过程中煤中的氧加氢生成水的反应主要在第一段反应器(逆流反应器)中进行，生成的水经过第一高温分离器后，很快离开煤液化反应系统，这样进入在线加氢反应器R3的物料中水的含量大大减少，煤液化在线反应器中的在线加氢催化剂的工作气氛得到根本性地改善，从而使在线加氢反应器能够长时间稳定运转。得到的溶剂有很好的供氢性能，液化油有一个比较稳定的组成。
下面介绍本发明的几个实施例。
实施例1一种年轻烟煤在逆流反应器和环流反应器串联的煤直接液化工艺中的液化结果。
表1是一种中国年轻烟煤在两个鼓泡床串联的反应器的传统煤液化工艺中和本发明工艺中的液化结果。
表1一种中国烟煤在本发明工艺和传统液化工艺的液化结果
实施例2一种褐煤在逆流反应器、环流反应器和溶剂在线加氢反应器串联的煤直接液化工艺中的液化结果。
表2一种中国褐煤本发明工艺和传统液化工艺的液化结果
对说明书附图
的说明如下V1煤浆制备罐；P1高压煤浆泵；F1煤浆预热器；C0、C1、C2氢气压缩机；F2、F3氢气预热器；R1逆流反应器、L1冷却器；V2第一高温分离器；R2环流反应器；L2冷却器；V3第二高温分离器；Val2减压阀；U1减压闪蒸单元；P2闪蒸油泵；R3在线加氢反应器；V4中温分离器；P3循环溶剂泵；V5低温分离器；U2常压蒸馏单元
权利要求
1.一种将逆流反应器、环流反应器和煤液化油(含循环溶剂)在线加氢反应器串联的煤直接液化工艺。
2.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，第一逆流反应器可以是鼓泡床反应器，也可以是环流反应器。
3.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，第一逆流反应器带有液面控制系统保证该反应器具备煤加氢反应的功能外还具有分离器的功能。
4.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，第一逆流反应器所具有的分离空间可以占整个反应器的10～90％。
5.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，第一逆流反应器出来的反应产物中含有较多的酚类产品，酚类产品的回收作为该工艺的一个组成部分。
6.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，从第一反应器分离出来的液化油，不进入第二反应器而直接进入在线加氢反应器，。
7.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，第二反应器为环流反应器。
8.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，用中温分离器将加氢后循环溶剂分离出来，不用进液化油分馏塔进行分馏。
9.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，在线溶剂加氢反应器可以是固定床加氢反应器也可以是流化床加氢反应器。
10.根据权利要求1所述的煤直接液化工艺，有两个循环氢回路，第一循环回路以第一反应器为中心，氢浓度较低，第二循环回路以第二反应器和在线加氢反应器为中心，氢浓度较高，新氢进第二循环回路。使第二反应器的氢分压提高到85～90％。
全文摘要
一种将逆流反应器、环流反应器和煤液化油(含循环溶剂)在线加氢反应器串联的煤直接液化工艺，属于煤炭化学加工领域，具体地说，是逆流、环流和溶剂在线加氢反应器串联的煤直接加氢液化工艺，即中国煤直接液化工艺(ChinaDirect Coal Liquefaction Process，简称为CDCL工艺)。本发明的内容在于将逆流反应器和环流反应器串联用于煤加氢液化工艺同时将溶剂加氢和液化油稳定加氢串联到煤加氢液化中。在比较缓和的逆流反应器中，生成的油直接进入在线加氢反应器。比较难于液化的煤和重质液化油进入环流反应器。油收率高。
文档编号C10G1/00GK1438294SQ0310267
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月14日 优先权日2003年2月14日
发明者史士东, 舒歌平, 李克健, 金嘉璐 申请人:煤炭科学研究总院北京煤化学研究所