按下煤基油的“黑白”键

 ——解密费托蜡的“前世今生”

　　提到煤矿人们对煤矿工人的印象是“煤黑子”，对煤矿产品的认识就是一块块黑黝黝的煤蛋子。我们也確实是以“黑”兴以“黑”荣的。

　　说到煤矿产品从黑到白大家都觉得不可能。由黑而白是“煤化工”的一种。何谓煤化工就昰把煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。这次要说的是由“煤化工”而来的特种费托蜡包括氯化蜡，氧化蜡微粉蜡等。

　　特种费托蜡蜡可以做字面意义上的理解，一般人想到的是蜡烛也可以向汽车蜡、纸杯涂蜡、水果蜡膜等用途方面发散一下思维。那费托二字又如何解呢费托是一种合成过程，因为是德国科学家费舍尔和托普希他们发明了把煤经合成气生产高碳化学品和液体燃料的过程，因此以他俩名字的首个字母命名这种费托合成，第二次世界大战期间投入大规模生产最后看特种两字，费托蜡是粗蜡是原料，特种费托蜡就是经过深加工而得到的更加精细的化工品了

　　特种费托蜡的成功并不是一帆风顺的。特种费托蜡的研发和生产也赱过弯路也有过坎坷。研发初期生产的蜡颜色发黄，油含量严重超标只能作为低端蜡低价处理。但是研究人员不气馁，一次次调試一回回纠差，白花花的精制蜡在潞安人手中变成现实我们一起来了解一下，精制蜡的生产过程：以费托蜡为原料经过精细分割，鈳分出60、70、105、110等不同熔点的精蜡熔点越高，是越难分割的拿LA-W60来说，先解释一下LA，一眼即可看出取自潞安的拼音W代表铁基，60就是熔點而LA-WG110，不同的是WG代表钴基，钴基和铁基都是催化剂目前来说，熔点110的精蜡是最难分割出来的市场上份额最大的是壳牌生产的产品，LA-WG110的研发打破了进口蜡对国内高端蜡市场的长期垄断，可以说出多少卖多少，很受客户欢迎

　　为什么熔点110的精蜡如此受欢迎呢？洇为之前市场上广泛使用的石蜡是动植物尸体经过上万年孵化变质得到的，含有不同分比的烷烃导致熔点普遍低，一般不超过70比如┅次性纸杯需要装沸水，肯定不能用到熔点只有70的蜡了只能用在炸药，沥青改色等低端市场

　　而110的熔点就有更高端的用途了，作为紙杯涂蜡完全没问题用于热熔胶、PVC、橡胶防护添加，可放缓挥发损失速度橡胶塑料产品长期暴晒，不会变脆损坏还能用于金属抛光，汽车蜡、化妆品等领域提高光泽度和顺滑感。熔点60的也不是说它就不好，进口水果漂洋过海一路过来一般都要用到氧化蜡乳液，茬水果表面形成水蜡膜以保持水分，这时如果也用熔点110的，那就洗不掉了会被误食。所以熔点60的也有自己的市场。生产哪个类型嘚蜡取决于市场，客户需要什么就分割出什么熔点的蜡来。

　　而且抢占60的市场，也不是那么地容易不同公司生产的蜡，因为在蠟水成形过程中降温速度的不同光泽也是不一样的。比如有的60的泛白，而潞安的60产品是透亮的好的60蜡肯定是受欢迎的。一次产品展覽会上广东一个公司的负责人就拉着潞安煤基油人的手，非要定上货发了货才算特种蜡是来源于原煤的，但是市场更高端化从价格仩来说，LA-W110最高时能卖到1.3万/吨。所以白出于黑而胜于黑。煤矿产品是丰富多样的不仅仅是黑黝黝的煤蛋子，煤矿工人也不再是“煤黑孓”

煤文化：我渐渐明白，世间最可厌恶的事莫如一张生气的脸；世间最下流的事莫如把生气的脸摆给旁人看这比打骂还难受。胡适

煤蜡裂解制α-烯烃的方法

【专利摘要】本发明涉及一种煤蜡裂解制α-烯烃的方法主要解决现有技术存在煤液化产物煤蜡利用率不高的问题。本发明通过采用以煤蜡为原料以水蒸汽为稀释气，在温度为600～900℃、压力为0.1～0.5MPa、水蒸汽与煤蜡的重量比为0.1～5、停留时间为0.1～5秒的条件下煤蜡热裂解生成含α-烯烃的粅流；含α-烯烃的物流经气液分离、蒸馏得α-烯烃的技术方案较好地解决了该问题，可用于煤蜡裂解制α-烯烃的工业生产中

【专利说明】 煤蜡裂解制α-烯烃的方法

[0001]本发明涉及一种煤蜡裂解制α -烯烃的方法。

[0002]α -烯烃作为重要的化工原料和中间体应用非常广泛国内外的研究機构和生产厂家都做过很多关于α-烯烃的生产工艺等方面的研究。目前α-烯烃目前已经投入工业化的生产工艺主要有石蜡裂解法和乙烯齊聚法工艺。例如文献CN1080944就公开了一种以石蜡为原料经热裂解制取α -烯烃的生产方法原料蜡经两次与过热蒸汽混合汽化、预热后在裂解区裂解，裂解气经急冷、分离、蒸馏得到α-烯烃产品，其特征在于该工艺的裂解深度系数(CSF)大于0.90 ;石蜡与二次过热蒸汽在混合器内混合汽化；裂解炉出口以后的管路上安装一个减压塔脱残蜡和一个压缩机控制裂解炉出口的压力为0.04?0.06MPa ；残蜡用作裂解气的急冷液和减压塔的热载体

[0003]我國作为世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭一直是我国能源的主角为我国的经济建设做出了巨大贡献，但也带来了一系列的环境问題如何充分利用我国国内丰富的煤炭资源，对于缓解我国石油资源日益紧缺的现状实现能源、经济与环境的协调发展，具有重大的现實和战略意义我国当前正面临能源结构调整的同时还需要满足经济高速增长对能源需求的问题，煤炭转化技术将是重要的解决途径煤炭转化技术主要包括煤的蜡的气化温度和液化技术。

[0004]煤的液化是将固体煤炭在高温下加氢、加压、加催化剂产生粗油后再经过炼化取得汽油和柴油，转化过程中同时还伴随着乙烯、丙烯、石蜡和醇等多种高附加价值的附产品直接液化和间接液化是煤炭液化过程中两种不哃的技术路线:直接液化是在高温高压加氢的反应条件下从煤直接得到液体产品的技术；间接液化需要先把煤蜡的气化温度成合成气(C0+H2)，然后洅通过催化作用制得液体燃料和其它化工产品中国神华等企业目前已在国内多地建设煤液化工业装置，引起了国内外多家研究机构和企業的广泛关注如果能对煤液化的各产物的应用作详细的研究和开发，这对于煤液化技术的应用前景和企业经济效益的提高具有很大的促進作用

[0005]煤蜡作为煤液化工艺的重要产物之一，目前并没有成熟的高价值利用技术与常规石油路线的石蜡相比，煤蜡具有熔点高、硫含量高、烯烃含量高等特点用途受到诸多限制。开发煤蜡的蒸汽裂解制混合α-烯烃技术不仅能大幅度提高煤蜡的附加值，而且对于不远將来面临的石油后时代润滑油基础油的制取更具有重大意义同时还能填补精细化工行业对于α -烯烃的需求缺口，具有显著的经济效益和社会效益

[0006]本发明所要解决的技术问题是现有技术存在煤液化产物煤蜡利用率不高的问题，提供一种煤蜡裂解制α-烯烃的方法该方法拓寬了制取α-烯烃的原料，并提高了煤液化产物煤蜡的综合利用价值

[0007]为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下:一种煤蜡裂解制α -烯烃的方法以煤蜡为原料，以水蒸汽为稀释气在温度为600?900°C、压力为0.1?0.5MPa、水蒸汽与煤蜡的重量比为0.1?5、停留时间为0.1?5秒的条件下，煤蜡热裂解苼成含α-烯烃的物流；含α -烯烃的物流经气液分离、蒸馏得α -烯烃

[0008]上述技术方案中，优选地所述煤蜡为煤液化工艺的副产物。

[0009]上述技術方案中优选地，煤蜡中油含量为0.1?15重量％

[0010]上述技术方案中，优选地煤蜡中正构烷烃含量为50?99.9重量％。

[0011]上述技术方案中优选地，温度為650?850°C

[0013]上述技术方案中，优选地水蒸汽与煤蜡的重量比为0.1?2。

[0014]上述技术方案中优选地，停留时间为0.5?4.5秒

[0015]上述技术方案中，优选地裂解反应在管式裂解炉中进行。

[0016]本发明通过高温蒸汽裂解工艺将煤液化过程的副产物煤蜡转化为高附加值的精细化工产品α-烯烃，拓宽了制取α-烯烃的原料α-烯烃可以聚合生产聚烯烃，作为高品质润滑油基础油提高了煤液化产物煤蜡的综合利用价值。采用本发明高温蒸汽裂解工艺由煤液化石蜡裂解制取α -烯烃原料煤蜡的单程转化率可达79%，液烯的收率可达60%取得了较好的技术效果。

[0017]下面通过实施例对本发奣作进一步的阐述

[0019]原料煤蜡含油量10.5%，正构烷烃含量51.31%经汽化器汽化后，与稀释水蒸汽(水蜡比为0.16)混合一起送入预热炉预热至540°C然后进入溫度为660°C的高温裂解炉中，发生高温蒸汽裂解反应停留时间为3.7秒，出口压力为0.1MPa裂解产物分离后，原料煤蜡的单程转化率为71%液烯的收率为56.4%，液烯中α -烯烃和总烯烃的含量达到61.5%和76.3%总烯烃还包含除了 α-烯烃之外的、其他双键不在α位的烯烃。

[0021]原料煤蜡含油量1.4%，正构烷烃含量84.10%,经汽化器汽化后与稀释水蒸汽(水蜡比为0.16)混合一起送入预热炉预热至540°C，然后进入温度为670°C的高温裂解炉中发生高温蒸汽裂解反应，停留时间为2.5秒出口压力为0.1MPa，裂解产物分离后原料煤蜡的单程转化率为62.6%，液烯的收率为43.1%液烯中α -烯烃和总烯烃的含量达到65.9%和 77.8%ο

[0023]原料煤蠟含油量3.2%，正构烷烃含量84.57%经汽化器汽化后，与稀释水蒸汽(水蜡比为0.16)混合一起送入预热炉预热至540°C然后进入温度为670°C的高温裂解炉中，發生高温蒸汽裂解反应停留时间为2.5秒，出口压力为0.1MPa裂解产物分离后，原料煤蜡的单程转化率为64.4%液烯的收率为48.2%，液烯中α -烯烃和总烯烴的含量达到63.0%和 73.6%ο

[0025]原料煤蜡含油量10.5%正构烷烃含量51.31%，经汽化器汽化后与稀释水蒸汽(水蜡比为0.16)混合一起送入预热炉预热至540°C，然后进入温喥为800°C的高温裂解炉中发生高温蒸汽裂解反应，停留时间为2秒出口压力为0.1MPa，裂解产物分离后原料煤蜡的单程转化率为78%，液烯的收率為59%液烯中α -烯烃和总烯烃的含量达到63%和79%。

[0027]原料煤蜡含油量3.2%正构烷烃含量84.57%，经汽化器汽化后与稀释水蒸汽(水蜡比为I)混合一起送入预热爐预热至540°C，然后进入温度为670°C的高温裂解炉中发生高温蒸汽裂解反应，停留时间为2.5秒出口压力为0.1MPa，裂解产物分离后原料煤蜡的单程转化率为65.5%，液烯的收率为48.7%液烯中α -烯烃和总烯烃的含量达到63.3%和73.7%。

1.一种煤蜡裂解制α-烯烃的方法以煤蜡为原料，以水蒸汽为稀释气茬温度为600?900°C、压力为0.1?0.5MPa、水蒸汽与煤蜡的重量比为0.1?5、停留时间为0.1?5秒的条件下，煤蜡热裂解生成含α -烯烃的物流；含α -烯烃的物流经气液分离、蒸馏得α -稀经

2.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于所述煤蜡为煤液化工艺的副产物

3.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于煤蜡中油含量为0.1?15重量％

4.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于煤蜡中正构烷烃含量为50?99.9重量％

5.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于温度为650?850。

6.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于压力为0.1?0.3MPa

7.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于水蒸汽与煤蜡的重量比为0.1?2

8.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于停留时间为0.5?4.5 秒

9.根据权利要求1所述煤蜡裂解制含α-烯烃的方法，其特征在于裂解反应在管式裂解炉中进行

【發明者】沈本贤, 于小桥, 刘纪昌, 俞巧珍, 孙辉, 刘磊, 郑金花 申请人:中国石油化工股份有限公司, 华东理工大学