1.一种利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,通过将煤焦油与生物质油脂混合得到混合油,对混合油进行催化加氢反应后,经精馏得到汽柴油产物;
其中,煤焦油在催化加氢过程中作为供氢溶剂提供氢自由基,利用氢自由基对生物质油脂进行加氢脱氧。
2.根据权利要求1所述的利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)将煤焦油与生物质油脂混合,得到物流Ⅰ;
2)向物流Ⅰ中通入氢气,进行烯烃加氢生成直链烷烃的催化反应,得到物流Ⅱ;
3)向物流Ⅱ中通入氢气,进行萘加氢生成二氢萘的催化反应与苯酚加氢脱氧生成环己烷的催化反应,得到物流Ⅲ;
4)将物流Ⅲ中的水分分离,得到物流Ⅳ;
5)向物流Ⅳ中通入氢气,进行二氢化萘加氢生成四氢萘的催化反应与蒽加氢生成四氢蒽的催化反应,得到物流Ⅴ;
6)向物流Ⅴ中通入氢气,进行四氢化萘加氢催化反应与苯加氢催化反应,得到物流Ⅵ;
7)将物流Ⅵ经精馏处理,得到汽柴油产物。
3.根据权利要求2所述的利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,步骤1)中,煤焦油与生物质油脂的混合质量比为(5~2):(5~8)。
4.根据权利要求2所述的利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,步骤2)中烯烃加氢生成直链烷烃的催化反应,其具体反应条件包括:反应温度为200~265℃、反应压力为8~12MPa、空速为0.8~1.6h-1、总空速为0.25~0.40h-1、氢油体积比为1200:1~2000:1。
5.根据权利要求2所述的利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,步骤3)中萘加氢生成二氢萘的催化反应与苯酚加氢脱氧生成环己烷的催化反应,其具体反应条件包括:反应温度为300~340℃、反应压力为8~12MPa、空速为0.8~1.6h-1、总空速为0.25~0.40h-1、氢油体积比1200:1~2000:1。
6.根据权利要求2所述的利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法,其特征在于,步骤5)和步骤6)中的催化反应,其具体反应条件包括:反应温度为330~370℃、反应压力为8~12MPa、空速为0.8~1.6h-1、总空速为0.25~0.40h-1、氢油体积比1200:1~2000:
1。
7.一种用于实现权利要求1~6任意一项所述方法的工艺系统,其特征在于,所述工艺系统包括反应物混合单元、加氢催化反应单元和产物精馏单元;
其中,反应物混合单元包括煤焦油燃料罐(1)、生物质油脂燃料罐(2)和混合罐(5),煤焦油燃料罐(1)和生物质油脂燃料罐(2)分别通过管路接入混合罐(5)入料口;加氢催化反应单元包括通过管路依次连通的固定床反应器Ⅰ(6)、固定床反应器Ⅱ(7)、油水分离罐(8)、固定床反应器Ⅲ(9)和固定床反应器Ⅳ(10),固定床反应器Ⅰ(6)、固定床反应器Ⅱ(7)、固定床反应器Ⅲ(9)和固定床反应器Ⅳ(10)上均设有通入氢气的进气支管;产物精馏单元包括产品精馏塔(11)、柴油产品罐(12)和汽油产品罐(13),产品精馏塔(11)出料口本别通过管路接入柴油产品罐(12)和汽油产品罐(13);
其中,混合罐(5)出料口通过管路接入固定床反应器Ⅰ(6)入料口,固定床反应器Ⅳ(10)出料口通过管路接入产品精馏塔(11)入料口。
8.根据权利要求7所述的工艺系统,其特征在于,所述工艺系统设有用于通入氢气的总进气管(14),固定床反应器Ⅳ(10)上设有氢气出气管路;总进气管(14)分别与固定床反应器Ⅰ(6)、固定床反应器Ⅱ(7)、固定床反应器Ⅲ(9)和固定床反应器Ⅳ(10)上的氢气进气支管连通,固定床反应器Ⅳ(10)上的氢气出气管路回接至总进气管(14),形成氢气的流通回路。
9.根据权利要求7所述的工艺系统,其特征在于,油水分离罐(8)上设有排水管(15);产品精馏塔(11)上引出管道回接至固定床反应器Ⅲ(9)。
10.根据权利要求7所述的工艺系统,其特征在于,煤焦油燃料罐(1)和生物质油脂燃料罐(2)与混合罐(5)入料口的连接管路上均设有加压泵。