專利名稱：褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤炭化學(xué)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
煤炭液化是用煤為原料、以液體烴類為主要產(chǎn)品的技術(shù)，分為“直接液化”和“間接液化”兩大類(1)煤的直接液化是煤在相當(dāng)高的溫度和壓力下，催化加氫裂化生成液體烴類及少量氣體烴，并脫除煤中氮、氧和硫等雜原子的轉(zhuǎn)化過(guò)程；( 煤的間接液化是以煤氣化制備的合成氣(CCHH2)為原料，在一定的溫度和壓力下，催化合成烴類燃料油和化工原料的工藝。一般認(rèn)為，在煤加氫液化過(guò)程中，氫不能直接與煤分子反應(yīng)使煤熱解，而是煤分子本身先受熱分解生成不穩(wěn)定的自由基裂解“碎片”，此時(shí)，若有足夠的氫存在，則自由基就能得到飽和而穩(wěn)定下來(lái)。中國(guó)專利ZL20071003M^. 4公開(kāi)的一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法，其特點(diǎn)在于使得自由基穩(wěn)定下來(lái)的氫的來(lái)源不是來(lái)自傳統(tǒng)技術(shù)的氣態(tài)氫氣， 而主要是溶劑中部分氫化的多環(huán)芳烴在加熱過(guò)程中釋放出來(lái)的活潑氫以及合成氣發(fā)生變換反應(yīng)時(shí)生成的活潑氫。該方法操作條件溫和，能夠使褐煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化率達(dá)到較高的水平；且制備設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、成本低，是一種適合我國(guó)國(guó)情的煤液化方法。上述褐煤熱溶催化方法是將經(jīng)過(guò)粉碎干燥后的煤粉(粒度80 200目，水分 2 % 5 % )、自身生成的循環(huán)溶劑和催化劑按比例充分?jǐn)嚢杌旌现瞥擅簼{，送入熱溶催化反應(yīng)器，在該方法的液化條件下進(jìn)行熱溶催化反應(yīng)，從反應(yīng)器出來(lái)的產(chǎn)品主要有氣體、H20、 溶劑油、液化油、未轉(zhuǎn)化的煤、煤中礦物質(zhì)和催化劑，為氣、液、固三相混合物。目前，傳統(tǒng)的固液分離工藝技術(shù)主要有過(guò)濾、臨界溶劑萃取和減壓蒸餾等，但該些固液分離工藝技術(shù)存在著設(shè)備龐大、速度慢、液化油總收率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法，該方法能夠增加氣、液、固三相分離效果，加快分離速度，增大生產(chǎn)能力， 提高液化油總收率，降低能耗，可以直接作為熱溶催化液化工藝的后序處理程序，從而提高整個(gè)煤液化工藝的效益。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的一種褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離設(shè)備。為達(dá)到第一個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法，所述分離方法包括將褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物通過(guò)高溫分離器分離出第一氣相和第一固液相；將第一氣相經(jīng)減壓和冷卻處理后通過(guò)輕油分離器分離出第二氣相和第一液相；將第二氣相經(jīng)低溫冷卻處理后通過(guò)氣油分離器分離出閃蒸氣和第二液相；
將第二液相通過(guò)傾析器分離出廢水和輕油；將第一液相經(jīng)冷卻處理后得中油；將第一固液相經(jīng)減壓處理后通過(guò)中壓分離器分離出第三氣相和第二固液相；將第三氣相經(jīng)冷卻處理后通過(guò)中油分離器分離出閃蒸氣和中油；將第二固液相經(jīng)減壓處理后通過(guò)減壓分離器分離出第四氣相和第三固液相；將第四氣相經(jīng)冷凝處理后通過(guò)重油分離器分離出不凝氣和重油；將第三固液相經(jīng)焦化裝置處理得到焦化氣和焦化油。 進(jìn)一步，將部分第二固液相經(jīng)副線通入焦化裝置以調(diào)節(jié)進(jìn)入焦化裝置的物料中的液相和固相的重量比。所述進(jìn)入焦化裝置的物料中的液相和固相的優(yōu)選重量比約為1 1。為達(dá)到第二個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離設(shè)備，包括高溫分離器，通過(guò)管路與褐煤熱溶催化反應(yīng)器連接；輕油分離器，通過(guò)管路與高溫分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有高溫分離冷卻器；氣油分離器，通過(guò)管路與輕油分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有低溫冷卻器；傾析器，通過(guò)管路與氣油分離器的液相出口連接；輕油貯罐，通過(guò)管路與傾析器的油相出口連接；中油貯罐，通過(guò)管路與輕油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器 中壓分離器，通過(guò)管路與高溫分離器的固液相出口連接，所述管路上設(shè)有減壓閥；中油分離器，通過(guò)管路與中壓分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器二，所述中油分離器的液相出口通過(guò)管路與中油貯罐連接；減壓分離器，通過(guò)管路與中壓分離器的固液相出口連接；重油分離器，通過(guò)管路與減壓分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有重油冷卻器，所述與重油分離器的氣相出口的管路上設(shè)有減分真空泵；重油貯罐，通過(guò)管路與重油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有減分重油泵； 及 焦化裝置，通過(guò)管路與減壓分離器的固液相出口連接。進(jìn)一步，還包括一超壓收集罐，通過(guò)管路接入高溫分離器固液相出口和減壓閥之間的管路中。進(jìn)一步，所述中壓分離器通過(guò)兩條并聯(lián)的管路與高溫分離器的固液相出口連接。作為優(yōu)選，所述焦化裝置為減壓焦化裝置，包括一焦化爐，通過(guò)管路與減壓分離器的固液相出口連接；一焦油分離器，通過(guò)管路與焦化爐的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有焦油冷卻器，所述與焦油分離器氣相出口連接的管路上設(shè)有焦化真空泵；一焦化油貯罐，通過(guò)管路與焦油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有焦化油泵。該減壓焦化裝置能拔出液化殘?jiān)械挠?，進(jìn)一步提高液化油總收率。作為優(yōu)選，所述中壓分離器的固液相出口與焦化裝置之間設(shè)有副線，以調(diào)節(jié)進(jìn)入焦化裝置的油和渣的重量比。通過(guò)本發(fā)明，能增加褐煤熱溶催化液化產(chǎn)品的氣、液、固三相分離效果，加快分離速度，增大生產(chǎn)能力，提高液化油總收率，降低能耗，可以直接作為熱溶催化液化工藝的后序處理程序，從而提高整個(gè)煤液化工藝的效益。同時(shí)操作工藝簡(jiǎn)易、安全穩(wěn)定，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度高、投資少、成本低。


圖1是本發(fā)明所述分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中Sl高溫分離器；S2輕油分離器；S3氣油分離器；S4中壓分離器；S5中油分離器； S6減壓分離器；S7重油分離器；S8焦油分離器；Vl超壓收集罐；V2輕油貯罐；V3傾析器；V4 中油貯罐；V5重油貯罐；V6焦化油貯罐；El高溫分離冷卻器；E2低溫冷卻器；E3中油冷卻器一 ；E4中油冷卻器二 ；E5重油冷卻器；E6焦油冷卻器；Pl減分真空泵；P2減分重油泵；P3 焦化真空泵；P4焦化油泵；Rl焦化爐?，F(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離設(shè)備，主要包括高溫分離器Si，通過(guò)管路與褐煤熱溶催化反應(yīng)器連接；輕油分離器S2，通過(guò)管路與高溫分離器Sl 的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有高溫分離冷卻器El ；氣油分離器S3，通過(guò)管路與輕油分離器S2的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有低溫冷卻器E2 ；傾析器V3，通過(guò)管路與氣油分離器S3的液相出口連接；V2輕油貯罐，通過(guò)管路與傾析器V3的油相出口連接；中油貯罐V4， 通過(guò)管路與輕油分離器S2的液相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器一 E3 ；中壓分離器 S4，通過(guò)兩條并聯(lián)的管路與高溫分離器Sl的固液相出口連接，每條管路上設(shè)有超耐磨減壓閥；超壓收集罐VI，通過(guò)管路接入高溫分離器固液相出口和減壓閥之間的管路中；中油分離器S5，通過(guò)管路與中壓分離器S4的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器二 E4，所述中油分離器S5的液相出口通過(guò)管路與中油貯罐連接；減壓分離器S6，通過(guò)管路與中壓分離器S4的固液相出口連接；重油分離器S7，通過(guò)管路與減壓分離器S6的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有重油冷卻器E5，所述與重油分離器S7的氣相出口的管路上設(shè)有減分真空泵 Pl ；重油貯罐V5，通過(guò)管路與重油分離器S7的液相出口連接，所述管路上設(shè)有減分重油泵 P2 ；及減壓焦化裝置。該減壓焦化裝置包括一焦化爐R1，通過(guò)管路與減壓分離器S6的固液相出口連接；一焦油分離器S8，通過(guò)管路與焦化爐Rl的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有焦油冷卻器E6，所述與焦油分離器氣相出口連接的管路上設(shè)有焦化真空泵P3 ；—焦化油貯罐V6，通過(guò)管路與焦油分離器S8的液相出口連接，所述管路上設(shè)有焦化油泵P4。中壓分離器S4的固液相出口與焦化裝置之間設(shè)有副線。上述高溫分離器Si、超壓收集罐VI、高溫分離冷卻器E1、輕油分離器S2、低溫冷卻器E2、氣油分離器S3、傾析器V3和輕油貯罐V2組成輕油分離系統(tǒng)。上述高溫分離器Si、超壓收集罐VI、中壓分離器S4、中油冷卻器一 E3、中油冷卻器二 E4、中油分離器S5和中油貯罐V4組成中油分離系統(tǒng)。上述高溫分離器Si、超壓收集罐VI、中壓分離器S4、減壓分離器S6、重油冷卻器E5、重油分離器S7、減分重油泵Pl和重油貯罐V5組成重油分離系統(tǒng)。上述高溫分離器Si、超壓收集罐VI、中壓分離器S4、減壓分離器S6、焦化爐R1、焦油冷卻器E6、 焦油分離器S8、焦化油泵P4和焦化油貯罐V6組成焦化油分離系統(tǒng)。上述分離設(shè)備的操作工藝流程如下從熱溶催化液化反應(yīng)器出來(lái)的物料為氣、液、固的混合物，直接進(jìn)入高溫分離器 Si。在高溫分離器Sl中，物料中的氣與液和固相分離并自高溫分離器的頂部流出。高溫分離器頂部出來(lái)的氣相經(jīng)減壓閥減壓到0. 后進(jìn)入高溫分離冷卻器El冷卻至200°C。 自高溫分離冷卻器El出來(lái)的氣液兩相進(jìn)入輕油分離器S2進(jìn)行氣液分離。從輕油分離器S2 頂部出來(lái)的氣體(含C0、H2、(X)2等)、輕油和水的氣相部分經(jīng)低溫冷卻器E2冷卻至50°C后進(jìn)入氣油分離器S3進(jìn)行氣液分離。從氣油分離器S3上部出來(lái)的閃蒸氣進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)， 液相部分經(jīng)傾析器V3分離出廢水后油相送輕油貯罐V2 ；廢水送除油器進(jìn)行處理。從輕油分離器S2出來(lái)的液相部分經(jīng)中油冷卻器一 E3冷卻至50°C后進(jìn)入中油貯罐V4。從高溫分離器Sl底部出來(lái)的液固相經(jīng)減壓閥由8ΜΙ^減壓至0. 35ΜΙ^后進(jìn)入中壓分離器S4進(jìn)行分離。從中壓分離器S4出來(lái)的氣相組分經(jīng)中油冷卻器二 Ε4冷卻至50°C進(jìn)入中油分離器S5進(jìn)行分離。從中油分離器S5出來(lái)的閃蒸氣進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)，液相進(jìn)入中油貯罐V4。從中壓分離器S4出來(lái)的固液相減壓至0. OSMPa后進(jìn)入減壓分離器S6進(jìn)行分離，減壓分離器的真空度(_0.06MPa)依靠減分真空泵Pl來(lái)保證。。從減壓分離器S6出來(lái)的氣相部分經(jīng)重油冷卻器E5將油冷凝至60°C后進(jìn)入重油分離器S7進(jìn)行分離。從重油分離器出來(lái)的不凝氣由減分真空泵Pl泵入燃料系統(tǒng)；從重油分離器S7出來(lái)的液相部分由減分重油泵P2送重油貯罐V5。在中壓分離器分離過(guò)程中，利用從高溫分離器攜帶出的熱量使得更多的油分離出來(lái)，降低了能耗；并通過(guò)減壓可以獲得更多的中油，以此減輕減壓分離器的負(fù)荷，加快了分離速度，增大了生產(chǎn)能力并提高了液化油收率，中油可作為溶劑循環(huán)。在高溫分離器Sl到中壓分離器S4之間，減壓閥之前設(shè)置副線，當(dāng)高溫分離器Sl 出口固液相之后的設(shè)備、管線出現(xiàn)不正常工況，導(dǎo)致管路堵塞、液相管路工況不能保證時(shí)， 需開(kāi)啟副線，使高溫分離器Sl出口固液相到超壓收集罐VI。超壓收集罐應(yīng)保持約一半的液位，以保證超壓排放到超壓收集罐的熱油品能迅速冷卻至安全溫度，不會(huì)造成危險(xiǎn)。來(lái)自減壓分離器S6的固液相(油渣)進(jìn)入焦化爐Rl進(jìn)行焦化反應(yīng)，焦化過(guò)程在一定的真空度下進(jìn)行，操作溫度約500°C 550°C。從焦化爐中出來(lái)的氣相進(jìn)入S8焦油分離器，油品經(jīng)焦化油泵P4送到焦化油貯罐V6。焦化爐的真空度由焦化真空泵P3來(lái)保證，抽出的氣體進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)。需對(duì)從減壓分離器S6進(jìn)入到焦化爐Rl的物料控制可通過(guò)中壓分離器S4到焦化爐Rl之間設(shè)置副線，來(lái)保證進(jìn)入焦化爐的油和渣的重量比大約維持在 1 1這一良好進(jìn)料條件。從焦化爐Rl出來(lái)的固相放入接收罐，用叉車(chē)送出界區(qū)。從高溫分離器底部出來(lái)的固液相的固體含量較高，對(duì)減壓閥極易磨損，故在此采用超耐磨減壓閥并設(shè)置兩條并聯(lián)管路，當(dāng)一組減壓閥出現(xiàn)磨損時(shí)則啟用另一組減壓閥。
權(quán)利要求
1.褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法，其特征在于，將褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物通過(guò)高溫分離器分離出第一氣相和第一固液相； 將第一氣相經(jīng)減壓和冷卻處理后通過(guò)輕油分離器分離出第二氣相和第一液相； 將第二氣相經(jīng)低溫冷卻處理后通過(guò)氣油分離器分離出閃蒸氣和第二液相； 將第二液相通過(guò)傾析器分離出廢水和輕油； 將第一液相經(jīng)冷卻處理后得中油；將第一固液相經(jīng)減壓處理后通過(guò)中壓分離器分離出第三氣相和第二固液相； 將第三氣相經(jīng)冷卻處理后通過(guò)中油分離器分離出閃蒸氣和中油； 將第二固液相經(jīng)減壓處理后通過(guò)減壓分離器分離出第四氣相和第三固液相； 將第四氣相經(jīng)冷凝處理后通過(guò)重油分離器分離出不凝氣和重油； 將第三固液相經(jīng)焦化裝置處理得到焦化氣和焦化油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，將部分第二固液相經(jīng)副線通入焦化裝置以調(diào)節(jié)進(jìn)入焦化裝置的物料中的液相和固相的重量比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離方法，其特征在于，所述進(jìn)入焦化裝置的物料中的液相和固相的重量比約為1 1。
4.褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離設(shè)備，其特征在于，包括高溫分離器，通過(guò)管路與褐煤熱溶催化反應(yīng)器連接；輕油分離器，通過(guò)管路與高溫分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有高溫分離冷卻器；氣油分離器，通過(guò)管路與輕油分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有低溫冷卻器； 傾析器，通過(guò)管路與氣油分離器的液相出口連接； 輕油貯罐，通過(guò)管路與傾析器的油相出口連接；中油貯罐，通過(guò)管路與輕油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器一； 中壓分離器，通過(guò)管路與高溫分離器的固液相出口連接，所述管路上設(shè)有減壓閥； 中油分離器，通過(guò)管路與中壓分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有中油冷卻器二， 所述中油分離器的液相出口通過(guò)管路與中油貯罐連接；減壓分離器，通過(guò)管路與中壓分離器的固液相出口連接；重油分離器，通過(guò)管路與減壓分離器的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有重油冷卻器，所述與重油分離器的氣相出口的管路上設(shè)有減分真空泵；重油貯罐，通過(guò)管路與重油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有減分重油泵；及焦化裝置，通過(guò)管路與減壓分離器的固液相出口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離設(shè)備，其特征在于，還包括一超壓收集罐，通過(guò)管路接入高溫分離器固液相出口和減壓閥之間的管路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離設(shè)備，其特征在于，所述中壓分離器通過(guò)兩條并聯(lián)的管路與高溫分離器的固液相出口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離設(shè)備，其特征在于，所述焦化裝置為減壓焦化裝置，包括一焦化爐，通過(guò)管路與減壓分離器的固液相出口連接；一焦油分離器，通過(guò)管路與焦化爐的氣相出口連接，所述管路上設(shè)有焦油冷卻器，所述與焦油分離器氣相出口連接的管路上設(shè)有焦化真空泵；一焦化油貯罐，通過(guò)管路與焦油分離器的液相出口連接，所述管路上設(shè)有焦化油泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離設(shè)備，其特征在于，所述中壓分離器的固液相出口與焦化裝置之間設(shè)有副線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種褐煤熱溶催化液化產(chǎn)物的分離方法。所述方法是利用輕油分離系統(tǒng)、中油分離系統(tǒng)、重油分離系統(tǒng)和焦化油分離系統(tǒng)來(lái)處理褐煤熱熔催化液化產(chǎn)物，其中高溫分離器、中壓分離器和減壓分離器是主要的分離設(shè)備。通過(guò)本發(fā)明，能增加褐煤熱溶催化液化產(chǎn)品的氣、液、固三相分離效果，加快分離速度，增大生產(chǎn)能力，提高液化油總收率，降低能耗，可以直接作為熱溶催化液化工藝的后序處理程序，從而提高整個(gè)煤液化工藝的效益。同時(shí)操作工藝簡(jiǎn)易、安全穩(wěn)定，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度高、投資少、成本低。
文檔編號(hào)C10G55/00GK102212388SQ201010144328
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者吳克, 吳春來(lái), 張治林, 段占庭, 沙穎遜, 蓋彩虹, 陳翀, 顧菁 申請(qǐng)人:肇慶市順鑫煤化工科技有限公司