專利名稱：一種制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤炭干餾制取高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法，特別涉及一種制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法。
背景技術(shù)：
一般煤炭干餾熱解制取高爐噴吹用燃料和煤焦油技術(shù)包括直立爐工藝、回轉(zhuǎn)爐工藝和室式煉焦工藝。直立爐工藝要求使用塊煤，入爐煤粒度不小于20mm ；回轉(zhuǎn)爐工藝、水平室式煉焦工藝要求使用粉煤，煤的粒度小于13mm，由于生產(chǎn)過程溫度高，升溫速度慢，造成煤氣產(chǎn)率高、焦油產(chǎn)率低，因此，煤焦油生產(chǎn)成本高，而煤氣產(chǎn)量大，除滿足干餾需要的煤氣外，煤氣量嚴(yán)重過剩，必須考慮煤氣利用，否則不符合國(guó)家環(huán)保和產(chǎn)業(yè)政策要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法。本發(fā)明提供的制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法，包括以下步驟1)將原料煤于干餾爐內(nèi)用燃燒熱廢氣進(jìn)行加熱，使所述原料煤發(fā)生干餾熱解反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述燃燒熱廢氣為所述原料煤或煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣分離，再將所述氫氣分離后的所述煤氣進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的熱廢氣返回所述步驟1)中，作為所述燃燒熱廢氣。上述方法的步驟1)干餾熱解反應(yīng)中，溫度為100-1000°c，具體為450-600°C、 550-600°C、500-600°C、450-500°C、450-550°C或 500-550°C，優(yōu)選 400-800°C，時(shí)間為 1-20 小時(shí)，具體為3-8小時(shí)、5-8小時(shí)或3-5小時(shí)，優(yōu)選4-10小時(shí)。所述原料煤選自高揮發(fā)份煙煤、低揮發(fā)份煙煤和無煙煤中的至少一種；所述高揮發(fā)份煙煤選自長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤、 氣煤和肥煤中的至少一種；所述低揮發(fā)份煙煤為貧煤和瘦煤中的至少一種。所述原料煤優(yōu)選長(zhǎng)焰煤、不粘煤和氣煤中的至少一種。為了更好的調(diào)整煤氣產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)煤炭干餾過程用煤氣自平衡，所述原料煤可為所述高揮發(fā)份煙煤與所述低揮發(fā)份煙煤組成的混合物a或由所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤組成的混合物b，所述混合物a中，所述高揮發(fā)份煙煤與所述低揮發(fā)份煙煤的重量比為1 0. 1-0. 5，優(yōu)選1 0. 2-0. 4，更優(yōu)選1 0. 2 ；所述混合物 b中，所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤的重量比為1 0. 1-0. 5，優(yōu)選1 0.2-0. 4，更優(yōu)選 1 0. 2。該原料煤的粒度為0. 5-150mm，具體為0. 5-40mm或20-80mm，優(yōu)選10-80mm。該步驟1)所用干餾爐可為各種常用的直立炭化爐或回轉(zhuǎn)爐。如果選用回轉(zhuǎn)爐， 外熱式回轉(zhuǎn)爐和內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐均可，回轉(zhuǎn)爐的直徑可為1-細(xì)，長(zhǎng)度可為10-80m，優(yōu)選為直徑2-; ,長(zhǎng)度20-60m。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定設(shè)備的具體尺寸，如可選用直徑為3m、長(zhǎng)為40m的內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐或直徑為2. 5m、長(zhǎng)為40m的回轉(zhuǎn)爐或直徑為2. 5m、長(zhǎng)為50m 的回轉(zhuǎn)爐。該回轉(zhuǎn)爐可由鋼板卷制而成，內(nèi)襯耐火磚，如轉(zhuǎn)筒式炭化爐、柵格轉(zhuǎn)筒式炭化爐等。如果選用直立炭化爐，外熱式炭化爐和內(nèi)熱式炭化爐均可，該炭化爐的炭化室高度應(yīng)在 4-12米，該炭化室的截面積為矩形或方形、圓形。所述步驟2)中，利用油水不相溶和比重不同的特性，可對(duì)煤焦油和水的混合物進(jìn)行分離，得到煤焦油。所述煤焦油加氫步驟是按照中國(guó)石油化工集團(tuán)公司撫順石油化工研究院申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)200710012089. 3中提供的加氫方法進(jìn)行。該步驟所得運(yùn)輸燃油為汽油和/或柴油。所述步驟3)中，氫氣分離步驟選用常規(guī)方法進(jìn)行分離，如可按照如下具體步驟進(jìn)行在壓力為0. 3-1. 下，用吸附劑對(duì)所述步驟1)得到的煤氣進(jìn)行吸附，所述吸附劑選自活性炭、硅膠、分子篩和氧化鋁中的至少一種；所述吸附步驟中，吸附時(shí)間為120-300秒。本發(fā)明克服了一般高爐噴吹用燃料生產(chǎn)過程中，干餾熱解溫度高，煤氣產(chǎn)量大，煤氣量嚴(yán)重過剩等缺點(diǎn)，克服了煤氣利用對(duì)煤炭干餾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約，通過調(diào)整干餾熱解的溫度和原料煤的配比，調(diào)控煤氣產(chǎn)量至煤炭干餾和煤焦油加氫所需要的煤氣和氫氣，實(shí)現(xiàn)了煤氣自平衡，生產(chǎn)的高爐噴吹用燃料揮發(fā)份小于20%，符合高爐噴吹用燃料的要求。該方法提高了煤焦油產(chǎn)率，可達(dá)5-10%，經(jīng)濟(jì)適用價(jià)值顯著提高，且適用于煙煤等各種原料煤， 符合國(guó)家環(huán)保和產(chǎn)業(yè)政策要求，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中所述高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)如下發(fā)熱量大于23000MJ/kg，揮發(fā)份低于20%，灰分低于15%，硫低于1%。以內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐為例，具體闡述上述制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法將煤或煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣直接通入回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，與煤直接接觸加熱，使煤升溫發(fā)生干餾熱解反應(yīng)，產(chǎn)生煤焦油、煤氣和固體干餾產(chǎn)品，上述煤焦油和煤氣從內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐逸出后，用水進(jìn)行噴淋洗滌，其中的煤焦油冷凝成為油水混合物，將該油水混合物流入油水分離池，分離出其中的煤焦油，分離過程中產(chǎn)生的水可循環(huán)使用；煤熱解生成的固體干餾產(chǎn)品可用于高爐噴吹，是一種優(yōu)質(zhì)的高爐噴吹用燃料；洗滌凈化的煤氣熱值在1000-3000kcal/m3，是寶貴的氣體燃料，將其進(jìn)行氫氣分離后于燃燒室中進(jìn)行燃燒，該燃燒過稱中產(chǎn)生的廢氣可返回所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐中，作為干餾熱解反應(yīng)的熱源。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。下述實(shí)施例中所述方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法，所述裝置如無特別說明，均為常規(guī)裝置。實(shí)施例1、以長(zhǎng)焰煤為原料生產(chǎn)高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油1)將粒度為0. 5-40mm的長(zhǎng)焰煤于內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐內(nèi)與熱反應(yīng)氣在450°C進(jìn)行干餾熱解反應(yīng)5小時(shí)，得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述熱反應(yīng)氣為煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；所用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的直徑為3m，長(zhǎng)度為30m。按照YB/T5075方法檢測(cè)，所得煤焦油的性質(zhì)為密度(20°C ) :1. 05g/cm3，灰份 0. 02 0. 2%，水分< 4%，粘度 Em :2 10 ；所得煤氣的熱值為1690kcal/m3，所得煤氣中各主要組分的名稱及含量分別為=H2含量25%，CH4含量9%，CO含量18%，CO2含量13%，隊(duì)含量；按照GB/T212和GB/T214方法檢測(cè)，所得高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)為發(fā)熱量大于25000MJ/kg，灰分小于13%，硫低于0.5%，揮發(fā)份為15%。按照該方法制備所得高爐噴吹用燃料，符合高爐噴吹用燃料的要求，也可以用于電石、硅鐵生產(chǎn)等領(lǐng)域。2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物于油水分離池中進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；其中，所述加氫處理步驟具體如下將所述煤焦油與氫氣混合后進(jìn)入固定床預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為220°C，壓力為4MPa，氫油比(體積比)為800，空速為1. Oh—1 ；預(yù)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)離心分離裝置(泰興市高達(dá)離心機(jī)有限公司生產(chǎn)的LW220型臥式螺轉(zhuǎn)沉降離心機(jī))分離出細(xì)小固體顆粒。分離機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入加氫脫金屬反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)脫除金屬雜質(zhì)，反應(yīng)溫度為340°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1000，空速為1. OtT1 ；從加氫脫金屬反應(yīng)器底部處理的物流進(jìn)入深度加氫精制反應(yīng)器，脫除氮等雜原子，反應(yīng)溫度為390°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. StT1;從深度加氫精制反應(yīng)器底部出來的物流進(jìn)入熱高壓分離器，然后> 160°C的重質(zhì)油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行芳烴加氫裂化開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為390°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1500，空速為0. MT1 ；裂化后產(chǎn)品進(jìn)入常壓蒸餾裝置，切割出柴油(160-350°C)。該步驟所得運(yùn)輸燃油為柴油，符合GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)，其主要理化性質(zhì)檢測(cè)如下 硫< 0. 2%，十六烷值> 45，銅片腐蝕(50°C，3h) < 1級(jí)。3)將所述步驟1)得到的煤氣先分離出氫氣，再將不含有氫氣的煤氣進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣返回所述步驟1)中所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的燃燒室內(nèi)作為所述熱反應(yīng)氣參與所述干餾熱解反應(yīng)。其中，所述氫氣分離步驟具體為在壓力為0. SMI^a下，用吸附劑活性炭對(duì)所述步驟1)得到的煤氣吸附180秒；經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。按照上述方法可年加工長(zhǎng)煙煤10萬噸，生產(chǎn)煤焦油0. 8萬噸，煤焦油產(chǎn)率為8%， 生產(chǎn)高爐噴吹用燃料8萬噸。實(shí)施例2、以不粘煤為原料利用直立炭化爐生產(chǎn)高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油1)將粒度為20_80mm的不粘煤粉于直立炭化爐內(nèi)與熱反應(yīng)氣在500°C進(jìn)行干餾熱解反應(yīng)8小時(shí)，得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述熱反應(yīng)氣為煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；所用直立炭化爐為內(nèi)熱式直立炭化爐，炭化室高為6m，截面為圓形，截面積為 IOm2 ；按照TO/T5075方法檢測(cè)，所得煤焦油的性質(zhì)為密度(20°C ) :1. 05g/cm3，灰份 0. 02 0. 2%，水分< 4%，粘度 Em :2 10 ；所得煤氣的熱值為1680kcal/m3，所得煤氣中各主要組分的名稱及含量分別為=H2 含量M%，CH4含量5. 7%，CO含量18%，CO2含量11%，隊(duì)含量；所得高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)為發(fā)熱量大于25000MJ/kg，灰分13%，硫低于 0. 5%，揮發(fā)份為14%，。按照該方法制備所得高爐噴吹用燃料，符合高爐噴吹用燃料的要求2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物于油水分離池中進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；其中，所述加氫處理步驟具體如下將所述煤焦油與氫氣混合后進(jìn)入固定床預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為2500C，壓力為6MPa,氫油比(體積比)為1000,空速為1. 51Γ1 ；預(yù)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)離心分離裝置(泰興市高達(dá)離心機(jī)有限公司生產(chǎn)的LW220型臥式螺轉(zhuǎn)沉降離心機(jī))分離出細(xì)小固體顆粒。分離機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入加氫脫金屬反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)脫除金屬雜質(zhì)，反應(yīng)溫度為320°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1000，空速為L(zhǎng)OtT1 ；從加氫脫金屬反應(yīng)器底部處理的物流進(jìn)入深度加氫精制反應(yīng)器，脫除氮等雜原子，反應(yīng)溫度為380°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0.61Γ1;從深度加氫精制反應(yīng)器底部出來的物流進(jìn)入熱高壓分離器，然后> 160°C的重質(zhì)油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行芳烴加氫裂化開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為390°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1500，空速為1. Oh—1 ；裂化后產(chǎn)品進(jìn)入常壓蒸餾裝置，切割出柴油(160-350°C)。該步驟所得運(yùn)輸燃油為柴油，符合GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)，其主要理化性質(zhì)檢測(cè)如下 硫< 0. 2%，十六烷值> 45，銅片腐蝕(50°C，3h) < 1級(jí)。3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣的分離，再進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣返回所述步驟1)中所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的燃燒室內(nèi)作為所述熱反應(yīng)氣參與所述干餾熱解反應(yīng)。其中，所述氫氣分離步驟具體為在壓力為0. SMI^a下，用吸附劑硅膠對(duì)所述步驟1)得到的煤氣吸附240秒；經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。按照上述方法可年加工不粘煤100萬噸，生產(chǎn)煤焦油8. 5萬噸，煤焦油產(chǎn)率為 8.5%，生產(chǎn)高爐噴吹用燃料75萬噸。實(shí)施例3、以長(zhǎng)焰煤和瘦煤配煤為原料生產(chǎn)高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油1)將粒度為0. 5-40mm的長(zhǎng)焰煤和瘦煤按照質(zhì)量比1 0. 4混勻后，于內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐內(nèi)與熱反應(yīng)氣在550°C進(jìn)行干餾熱解反應(yīng)3小時(shí)，得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述熱反應(yīng)氣為煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；所用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的直徑為2. 0m，長(zhǎng)度為 50. Om ；按照TO/T5075方法檢測(cè)，所得煤焦油的性質(zhì)為密度(20°C ) :1. 05g/cm3，灰份 0. 02 0. 2%，水分< 4%，粘度 Em :2 10 ；所得煤氣的熱值為1700kcal/m3，所得煤氣中各主要組分的名稱及含量分別為=H2 含量25%，CH4含量10%，CO含量20%，CO2含量13%，隊(duì)含量；所得高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)為發(fā)熱量大于25000MJ/kg，灰分12%，硫低于 0. 5%，揮發(fā)份為16%，。按照該方法制備所得高爐噴吹用燃料，符合高爐噴吹用燃料的要求2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物于油水分離池中進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；其中，所述加氫處理步驟具體如下將所述煤焦油與氫氣混合后進(jìn)入固定床預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為230°C，壓力為5MPa，氫油比(體積比)為1000，空速為1. Oh-1 ；預(yù)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)離心分離裝置(泰興市高達(dá)離心機(jī)有限公司生產(chǎn)的LW220型臥式螺轉(zhuǎn)沉降離心機(jī))分離出細(xì)小固體顆粒。分離機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入加氫脫金屬反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)脫除金屬雜質(zhì)，反應(yīng)溫度為340°C，壓力為20MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. ^T1 ；從加氫脫金屬反應(yīng)器底部處理的物流進(jìn)入深度加氫精制反應(yīng)器，脫除氮等雜原子，反應(yīng)溫度為380°C，壓力為20MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. StT1;從深度加氫精制反應(yīng)器底部出來的物流進(jìn)入熱高壓分離器，然后> 160°C的重質(zhì)油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行芳烴加氫裂化開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為400°C，壓力為20MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. MT1 ；裂化后產(chǎn)品進(jìn)入常壓蒸餾裝置，切割出柴油(160-350°C)。該步驟所得運(yùn)輸燃油為柴油，符合GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)，其主要理化性質(zhì)檢測(cè)如下 硫< 0. 2%，十六烷值> 45，銅片腐蝕(50°C，3h) < 1級(jí)。3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣的分離，再進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣返回所述步驟1)中所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的燃燒室內(nèi)作為所述熱反應(yīng)氣參與所述干餾熱解反應(yīng)。其中，所述氫氣分離步驟具體為在壓力為0. SMI^a下，用吸附劑活性炭對(duì)所述步驟1)得到的煤氣吸附180秒；經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。按照上述方法可年加工長(zhǎng)焰煤和瘦煤100萬噸，生產(chǎn)煤焦油8. 2萬噸，煤焦油產(chǎn)率為8. 2 %，生產(chǎn)高爐噴吹用燃料79萬噸。實(shí)施例4、以長(zhǎng)焰煤和瘦煤配煤為原料利用直立炭化爐生產(chǎn)高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油1)將粒度為20-80mm的長(zhǎng)焰煤和瘦煤按照質(zhì)量比1 0. 4混勻后，于直立炭化爐內(nèi)與熱反應(yīng)氣在60(TC進(jìn)行干餾熱解反應(yīng)8小時(shí)，得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述熱反應(yīng)氣為煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；所用直立炭化爐為內(nèi)熱式直立炭化爐，炭化室高為10m，截面為圓形，截面積為IOm2 ；按照YB/T5075方法檢測(cè)，所得煤焦油的性質(zhì)為密度(20°C ) :1. 05g/cm3，灰份 0. 02 0. 2%，水分< 4%，粘度 Em :2 10 ；所得煤氣的熱值為1750kcal/m3，所得煤氣中各主要組分的名稱及含量分別為=H2 含量M%，CH4含量8%，CO含量18%，CO2含量11%，隊(duì)含量；按照GB/T212和GB/T214方法檢測(cè)，所得高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)為發(fā)熱量大于25000MJ/kg，灰分13%，硫低于0.5%，揮發(fā)份為15%，。按照該方法制備所得高爐噴吹用燃料，符合高爐噴吹用燃料的要求2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物于油水分離池中進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；其中，所述加氫處理步驟具體如下將所述煤焦油與氫氣混合后進(jìn)入固定床預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為2900C，壓力為8MPa,氫油比(體積比)為1000,空速為1. 51Γ1 ；預(yù)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)離心分離裝置(泰興市高達(dá)離心機(jī)有限公司生產(chǎn)的LW220型臥式螺轉(zhuǎn)沉降離心機(jī))分離出細(xì)小固體顆粒。分離機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入加氫脫金屬反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)脫除金屬雜質(zhì)，反應(yīng)溫度為350°C，壓力為17MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為1. OtT1 ；從加氫脫金屬反應(yīng)器底部處理的物流進(jìn)入深度加氫精制反應(yīng)器，脫除氮等雜原子，反應(yīng)溫度為380°C，壓力為17MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. StT1;從深度加氫精制反應(yīng)器底部出來的物流進(jìn)入熱高壓分離器，然后> 160°C的重質(zhì)油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行芳烴加氫裂化開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為410°C，壓力為17MPa，氫油比(體積比)為200，空速為0. ^T1 ；裂化后產(chǎn)品進(jìn)入常壓蒸餾裝置，切割出柴油(160-350°C)。該步驟所得運(yùn)輸燃油為柴油，符合GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)，其主要理化性質(zhì)檢測(cè)如下 硫< 0. 2%，十六烷值> 45，銅片腐蝕(50°C，3h) < 1級(jí)。3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣的分離，再進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣返回所述步驟1)中所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的燃燒室內(nèi)作為所述熱反應(yīng)氣參與所述干餾熱解反應(yīng)。其中，所述氫氣分離步驟具體為在壓力為0. SMI^a下，用吸附劑硅膠對(duì)所述步驟1)得到的煤氣吸附240秒；經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。按照上述方法可年加工長(zhǎng)焰煤和瘦煤100萬噸，生產(chǎn)煤焦油8萬噸，煤焦油產(chǎn)率為 8 %，生產(chǎn)高爐噴吹用燃料79萬噸。實(shí)施例5、以不粘煤和貧煤配煤為原料利用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油1)將粒度為0. 5-40mm的不粘煤和貧煤配煤按照質(zhì)量比1 0. 2混勻后，于內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐內(nèi)與熱反應(yīng)氣在550°C進(jìn)行干餾熱解反應(yīng)3小時(shí)，得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述熱反應(yīng)氣為煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；所用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的直徑為2. Om,長(zhǎng)度為 50. Om ；按照TO/T5075方法檢測(cè)，所得煤焦油的性質(zhì)為密度(20°C ) :1. 05g/cm3，灰份 0. 02 0. 2%，水分< 4%，粘度 Em :2 10 ；所得煤氣的熱值為1660kcal/m3，所得煤氣中各主要組分的名稱及含量分別為=H2 含量23%，CH4含量5.6%，CO含量19%，CO2含量11%，隊(duì)含量；所得高爐噴吹用燃料的理化性質(zhì)為發(fā)熱量大于25000MJ/kg，灰分13%，硫低于 0. 5%，揮發(fā)份為15%。按照該方法制備所得高爐噴吹用燃料，符合高爐噴吹用燃料的要求。2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物于油水分離池中進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；其中，所述加氫處理步驟具體如下將所述煤焦油與氫氣混合后進(jìn)入固定床預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為220°C，壓力為4MPa，氫油比(體積比)為800，空速為1. Oh—1 ；預(yù)加氫反應(yīng)流出物經(jīng)離心分離裝置(泰興市高達(dá)離心機(jī)有限公司生產(chǎn)的LW220型臥式螺轉(zhuǎn)沉降離心機(jī))分離出細(xì)小固體顆粒。分離機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入加氫脫金屬反應(yīng)器進(jìn)行加氫脫金屬反應(yīng)脫除金屬雜質(zhì)，反應(yīng)溫度為340°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1000，空速為1. Oh—1 ；從加氫脫金屬反應(yīng)器底部處理的物流進(jìn)入深度加氫精制反應(yīng)器，脫除氮等雜原子，反應(yīng)溫度為390°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為2000，空速為0. StT1;從深度加氫精制反應(yīng)器底部出來的物流進(jìn)入熱高壓分離器，然后> 160°C的重質(zhì)油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，進(jìn)行芳烴加氫裂化開環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)溫度為390°C，壓力為15MPa，氫油比(體積比)為1500，空速為0. MT1 ；裂化后產(chǎn)品進(jìn)入常壓蒸餾裝置，切割出柴油(160-350°C)。該步驟所得運(yùn)輸燃油為柴油，符合GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)，其主要理化性質(zhì)檢測(cè)如下硫< 0. 2%，十六烷值> 45，銅片腐蝕(50°C，3h) < 1級(jí)。3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣的分離，再進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣返回所述步驟1)中所述內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的燃燒室內(nèi)作為所述熱反應(yīng)氣參與所述干餾熱解反應(yīng)。其中，所述氫氣分離步驟具體為在壓力為0. SMI^a下，用吸附劑活性炭對(duì)所述步驟1)得到的煤氣吸附180秒；經(jīng)檢測(cè)，上述生產(chǎn)過程中沒有多余煤氣排放。按照上述方法可年加工不粘煤和貧煤100萬噸，生產(chǎn)煤焦油8. 2萬噸，煤焦油產(chǎn)率為8. 2 %，生產(chǎn)高爐噴吹用燃料79萬噸。
權(quán)利要求
1.一種制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法，包括以下步驟1)將原料煤于干餾爐內(nèi)用燃燒熱廢氣進(jìn)行加熱，使所述原料煤發(fā)生干餾熱解反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到煤焦油、煤氣和所述高爐噴吹用燃料；所述燃燒熱廢氣為所述原料煤或煤氣燃燒產(chǎn)生的熱廢氣；2)用水對(duì)所述步驟1)得到的煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將所述煤焦油和水的混合物進(jìn)行分離，得到煤焦油，將所述煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到所述運(yùn)輸燃油；3)將所述步驟1)得到的煤氣先進(jìn)行氫氣分離，再將所述氫氣分離后的所述煤氣進(jìn)行燃燒，所述燃燒過程中產(chǎn)生的熱廢氣返回所述步驟1)中，作為所述燃燒熱廢氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)干餾熱解反應(yīng)中，溫度為 100-1000°c，優(yōu)選400-800°C，時(shí)間為1-20小時(shí)，優(yōu)選4-10小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述原料煤選自高揮發(fā)份煙煤、低揮發(fā)份煙煤和無煙煤中的至少一種；所述高揮發(fā)份煙煤選自長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤和肥煤中的至少一種；所述低揮發(fā)份煙煤為貧煤和瘦煤中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述原料煤選自長(zhǎng)焰煤、不粘煤和氣煤中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述原料煤為所述高揮發(fā)份煙煤與所述低揮發(fā)份煙煤組成的混合物a，所述混合物a中，所述高揮發(fā)份煙煤與所述低揮發(fā)份煙煤的重量比為1 0. 1-0. 5，優(yōu)選1 0.2-0.4;所述原料煤為所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤組成的混合物b，所述混合物b中，所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤的重量比為1 0. 1-0. 5，優(yōu)選1 0.2-0.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述原料煤為所述高揮發(fā)份煙煤與所述低揮發(fā)份煙煤組成的混合物a，所述混合物a中，所述高揮發(fā)份煙煤的總重與所述低揮發(fā)份煙煤的重量比為1 0.2;所述原料煤為所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤組成的混合物b，所述混合物b中，所述高揮發(fā)份煙煤與所述無煙煤的重量比為1 0.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的方法，其特征在于所述干餾爐為直立炭化爐或回轉(zhuǎn)爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于所述原料煤的粒度為0.5-150毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述原料煤的粒度為15-120毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的方法，其特征在于所述運(yùn)輸燃油為汽油和/或柴油，優(yōu)選柴油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備高爐噴吹用燃料和運(yùn)輸燃油的方法。該方法，包括1)將原料煤于干餾爐內(nèi)發(fā)生干餾熱解反應(yīng)，得到煤焦油、煤氣和高爐噴吹用燃料；2)用水對(duì)所述煤焦油和煤氣組成的混合氣進(jìn)行噴淋，得到煤焦油和水的混合物，將該混合物分離，得到煤焦油，將煤焦油進(jìn)行加氫處理，得到運(yùn)輸燃油；3)將所述步驟1)得到的煤氣先分離出氫氣，再將氫氣分離后的煤氣進(jìn)行燃燒，燃燒過程中產(chǎn)生的熱廢氣返回步驟1)中，作為燃燒熱廢氣。該方法通過調(diào)控干餾熱解終溫和原料煤中高低揮發(fā)份煤的配比實(shí)現(xiàn)了煤氣自平衡，生產(chǎn)的高爐噴吹用燃料揮發(fā)份小于20％，符合高爐噴吹用燃料的要求。該方法提高了煤焦油產(chǎn)率，可達(dá)5-10％，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C10B53/08GK102337141SQ201010233039
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者唐清松, 張文輝 申請(qǐng)人:唐清松, 張文輝