清潔煤基合成制蠟的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種煤基合成蠟的制備方法，具體是一種W年輕變質(zhì)的高活性煤為主 要原料，高溫干饋后將焦炭直接加入氣化爐中生產(chǎn)水煤氣，并與焦?fàn)t氣所制的氨氣混合，審U 取合成氣生產(chǎn)費(fèi)托合成蠟產(chǎn)品的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 2012年全球潔凈合成蠟的消費(fèi)量為65萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)需求量為10萬(wàn)噸，且將W每年 6%的速度遞增，價(jià)格約在1. 0~1. 5萬(wàn)元/噸。近幾年國(guó)內(nèi)潔凈合成蠟是供給小于需求， 供給不足部分靠進(jìn)口補(bǔ)足，進(jìn)口量逐年增加，主要來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和法國(guó)。預(yù)計(jì)2017 年全球潔凈合成蠟的需求量可達(dá)到90萬(wàn)噸，屆時(shí)國(guó)內(nèi)消費(fèi)量接近20萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)價(jià)格保持在 1. 1~1. 6萬(wàn)元/噸。費(fèi)托蠟不僅本身可W作為普通石油蠟，且因其超低雜質(zhì)含量、高烙點(diǎn)、 高硬度、窄饋分等其他天然蠟或石油合成蠟所不具有的特殊性能在許多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng) 用。
[0003][0004][0005][0006] 我國(guó)新疆煤炭資源豐富、活性高、煤變質(zhì)程度相對(duì)年輕，生產(chǎn)冶金焦質(zhì)量差、但氣 化反應(yīng)活性高。采用新疆煤進(jìn)行上述工藝流程所生產(chǎn)的費(fèi)托合成蠟產(chǎn)率低、質(zhì)量差；并且在 原料氣的生產(chǎn)過(guò)程中存在環(huán)境污染和能量利用問(wèn)題。亟需開(kāi)發(fā)一種適用于新疆煤通過(guò)氣化 及費(fèi)托合成反應(yīng)生產(chǎn)費(fèi)托蠟的工藝技術(shù)路線。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明所要解決的具體技術(shù)問(wèn)題是基于新疆煤炭資源的特性，尋求一種適合本地 資源特性的清潔煤基合成制蠟的方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的措施是一種W新疆本地的年輕變質(zhì)的高活性 煤為主要原料，經(jīng)高溫干饋后，將溫度> 80(TC焦炭直接加入氣化爐中生產(chǎn)水煤氣，再經(jīng)凈 化后作為合成蠟的原料氣，然后與焦?fàn)t氣所制的氨氣混合，制取合成氣生產(chǎn)費(fèi)托合成蠟產(chǎn) 品，所合成的蠟產(chǎn)品與石油加工蠟相比具有高烙點(diǎn)、高硬度、窄饋分、高潔凈度等特點(diǎn)，該 方法的具體工藝步驟如下：
[000引 （1)高溫干饋
[0010] W高活性煤為主要原料，加入焦?fàn)t中進(jìn)行高溫干饋，獲得高溫干饋產(chǎn)物；其原料的 煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)按百分含量如下：
[0011] 水分心5.0~7.8%;灰分44:3.5~18%;揮發(fā)分1?41:20~45%;固定碳(：：50~ 70% ;硫分St:0.4 ~4% ;最大反射率Rmax% :0.65 ~0.8% ;
[0012] 似氣化
[0013] 將上述步驟（1)的高溫干饋產(chǎn)物在溫度> 800°C的狀態(tài)下，直接加入純氧連續(xù) 氣化爐中，通入純度高于99. 9%的氧氣及水蒸氣，其氧耗及水耗分別為1000mV226m3及 lOOOmVo. 8t，獲得水煤氣，后經(jīng)除塵、換熱、洗涂降溫至40°C后儲(chǔ)存；
[0014] 其水煤氣各組分的體積百分比如下為：
[0015] &:39 ~46 ;C0 :40 ~45 ;C0 2:8 ~15 ;邸4:〇. 5 ~1. 2 ;N2+Ar:1 ~4 ;〇2:0, 2 ~ 0. 5 ;總硫含量為2~3g/Nm3;
[0016] (3)濕法脫硫
[0017] 將儲(chǔ)存的水煤氣除去焦油，增壓到0.〇51MPa脫除硫化氨及有機(jī)硫，再次凈化為： &S《50mg/Nm3的氣體；
[0018] 其水煤氣各組分體積百分比如下：
[0019] &:39 ~46 ;C0:40 ~45 ;C02:8 ~15 ;CH4:0. 5 ~1. 2 ;N2+A;t: 1 ~4 ;〇2:0. 2 ~ 0. 5 ;合計(jì)：100化0 :飽和；
[0020] (4)水解脫硫
[0021] 將上述步驟（3)的水煤氣中有機(jī)硫采用水解脫硫劑轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫化2巧，再次脫 硫，至總硫含量<Ippm;
[002引妨脫碳
[0023] 在0.16MI^a的加壓狀態(tài)下，經(jīng)水解脫硫的水煤氣中的C〇2被吸附，其它未被吸附的 氣體稱為脫碳?xì)?，送入下一步驟，進(jìn)行精脫硫凈化；C〇2在降壓狀態(tài)下解析出來(lái)，經(jīng)凈化及冷 卻后生產(chǎn)得到干冰產(chǎn)品；
[0024](6)焦?fàn)t氣提氨
[00巧]焦?fàn)t氣經(jīng)除油除雜質(zhì)后，其中的C0變換為C〇2和H2,并進(jìn)行脫氧、脫硫后，經(jīng)變壓 吸附使焦?fàn)t氣中的氨氣與其它氣體分離，得到氨氣W及W甲燒為主要成分的解吸氣，氨氣 與上述步驟巧）的脫碳?xì)饣旌虾笏途摿騼艋?，解吸氣返回焦?fàn)t；
[002引 （7)精脫硫
[0027] 上述步驟巧）的脫碳?xì)夂筒襟E化）的氨氣按H/C為2. 05~2. 1混合后，進(jìn)一步凈 化，得到合成原料氣；
[0028] 凈化后的原料氣組份按體積百分比如下：
[0029] &:55 ~65 ;C0:27 ~32 ;C02:2 ~10 ;邸4:0. 4~1.0 ;N2+Ar:l~3;合計(jì)：100;總 硫含量< 40ppb;
[0030] 做費(fèi)托合成
[0031] 在壓力為4.OMPa，溫度為160~350°C，及鉆基催化劑的作用下，由電與C0反應(yīng) 生成蠟和無(wú)硫無(wú)芳控溶劑。
[0032] 進(jìn)一步的，附加技術(shù)特征如下。
[0033] 所述濕法脫硫是采用ADA+PDS雙催化進(jìn)行脫硫。
[0034] 所述費(fèi)托合成的反應(yīng)器是鉆基固定床反應(yīng)器。
[003引所述肥與C0反應(yīng)生成蠟的凝固點(diǎn)是85°C、130 °C下粘度是17、漠值是 50m濁r/lOOg。
[0036] 所述的清潔煤基合成制蠟的方法，其所述&與CO反應(yīng)生成無(wú)硫無(wú)芳控溶劑的初 饋點(diǎn)是164~2src、干點(diǎn)是192~307°C、密度是0. 772~0. 819g.cm3、芳控含量<0.Ippm 和硫含量< 0.Ippm。
[0037] 實(shí)施上述所提供的一種清潔煤基合成制蠟的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法主要 有W下優(yōu)點(diǎn)于積極效果。
[0038] 本方法的工藝過(guò)程將煤高溫干饋后直接加入氣化爐中生產(chǎn)水煤氣，避免了傳統(tǒng)工 藝中的焰焦過(guò)程，無(wú)煙塵、NO、、SO、和0)方^排，減少環(huán)境污染。此外，煤在高溫干饋過(guò)程中 回收了部分化學(xué)產(chǎn)品，避免了煤直接氣化所引起的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了煤炭的潔凈轉(zhuǎn)化利用。
[0039] 本方法的工藝過(guò)程取消了傳統(tǒng)焰焦工藝中的廢熱鍋爐系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了操作和維護(hù)過(guò) 程，使投資和運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
[0040] 本方法的工藝過(guò)程將高溫焦炭直接加入氣化爐中來(lái)生產(chǎn)原料氣，可利用高溫焦炭 的顯熱，節(jié)約了大量能源。
[0041] 本方法的工藝過(guò)程中，選擇焦?fàn)t氣提氨作為原料，剩余氣體用作燃料，使得焦?fàn)t氣 中的各種氣體得到合理的綜合利用。
[0042]本方法充分利用了本地資源的特性，并將年輕變質(zhì)高活性煤為制蠟的主要原料， 合成具有高烙點(diǎn)、高硬度、窄饋分、高潔凈度的蠟產(chǎn)品，與現(xiàn)有石油加工制蠟相比，利用了資 源，降低了成本，也為新疆本地資源開(kāi)發(fā)利用開(kāi)辟了一條有效的途徑。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 圖1本發(fā)明方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 通過(guò)【附圖說(shuō)明】和具體實(shí)施例能夠?qū)Ρ景l(fā)明所提供的一種低階煤制甲燒的工藝做 出更進(jìn)一步的說(shuō)明，而非對(duì)本發(fā)明工藝做出限定。
[0045] 實(shí)施例1
[0046] 實(shí)施本發(fā)明所提供的一種清潔型煤基合成蠟的方法，W年產(chǎn)62900噸的煤基合成 蠟工藝流程為例，其所述具體方法的工藝過(guò)程是按下列步驟進(jìn)行的：
[0047] 本實(shí)施例W新疆煤為原料，其煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)下表一。
[0048] 表一新疆煤煤質(zhì)分析（空干基％ )
[0049]
[0050] 將560t/天新疆煤原煤破碎、篩分至5-9mm，然后輸送至JD4350型焦?fàn)t中，在 1000°C下干饋2地后，得到370t/天高溫焦炭。
[0051] 新疆煤高溫干饋所產(chǎn)生焦?fàn)t氣與額外供給的焦?fàn)t氣混合后組成及含量見(jiàn)下表二。
[0052] 表二焦?fàn)t氣組成及其含量
[0053]
[0054] 將8. 4X105mV天焦?fàn)t氣除去油及雜質(zhì)后，先后通過(guò)變換裝置及變壓吸附裝置，使 焦?fàn)t氣中的氨氣與其它氣體分離，得到4. 40952X1〇5mV天富氨氣W及W甲燒為主要成分 的解吸氣，其中富氨氣組成及含量見(jiàn)下表=。
[00巧]表=富氨氣組成及其含量
[0056]
[0057] 將干饋得到的高溫焦炭在溫度> 800°C的狀態(tài)下，直接加入純氧連續(xù)氣化爐中，并 通入氧氣及水蒸氣，其氧耗及水耗分別為1. 8984Xl〇SmV天及5. 46X105t/天，獲得水煤氣 8. 4X105mV天，所得水煤氣經(jīng)除塵、換熱、洗涂降溫至40。其組成及含量見(jiàn)下表四。
[0058] 表四水煤氣組成及其含量
[0059]
[0060] 水煤氣經(jīng)濕法脫硫、水解脫硫和脫碳等過(guò)程處理后，水煤氣中的C〇2通過(guò)吸附及脫 附過(guò)程被分離出來(lái)用于制造干冰；其它氣體稱為脫碳?xì)?，其組成及含量見(jiàn)下表五。
[0061] 表五脫碳?xì)饨M成及其含量
[0062]
[006引將6. 8688X105mV天的脫碳?xì)馀c從焦?fàn)t氣中提取的4. 40952X105mV天富氨氣混 合后，進(jìn)行精脫硫凈化，得到10. 992X105mV天合成原料氣，凈化后的原料氣組成及含量見(jiàn) 下表六。
[0064] 表六凈化后原料氣組成及其含量
[0065]
[0066] 將凈化后的原料氣通入鉆基固定床反應(yīng)器中，