[發明專利]一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法及其使用的催化劑和溶劑

有效

• 申請號: 200710032428.4
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101182421A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 吳克;陳翀;黃文益;彭派;吳春來
• 申請（專利權）人: 肇慶市順鑫煤化工科技有限公司
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06;B01J31/16;B01J31/04
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 華輝;李國釗

技術領域

本發明屬于煤炭化學加工的技術領域，具體涉及一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法及其使用的催化劑和溶劑。

背景技術

目前從煤炭中制取液體燃料的工藝方法，經國內外資料調研總結主要有以下三種：(1)煤炭的熱解(低溫、高溫干餾)：該工藝的基本過程是將煤炭在熱作用下分解及聚合，一般在常壓及400℃以上進行，得到富含氫的煤氣、低分子液體焦油以及焦炭。該工藝較為成熟，但其缺點是：有機質轉化率低，加工過程污染大；(2)煤的間接液化法：該工藝的基本過程是將煤先氣化成合成氣(CO和H₂)，在鐵劑、鈷劑和釕劑的催化作用下，通過費托合成反應(Fischer-Tropsch?Reaction)制得液體燃料。但該工藝的缺點是：過程復雜、投資大、成本高、技術要求高；(3)煤的高壓加氫液化方法：該工藝的特點是在高壓(10～30MPa)、高溫(450～500℃)及催化劑的作用下，將煤的高分子化學結構破壞并加氫。但該工藝的缺點是：條件苛刻、對設備的要求高、投資大、成本高。此外還有一種利用助劑和促進劑對煤進行熱溶制取柴油代用品的方法。該工藝過程簡單，但油收率很低，其產品不能直接使用，必須與煤油或甲醇進行復配，故稱代用柴油。

發明內容

本發明的第一個目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法。

本發明的第二個目的在于提供一種應用于上述熱溶催化方法的催化劑。

本發明的第三個目的在于提供一種應用于上述熱溶催化方法的循環溶劑。

為達到第一個目的，本發明采用如下技術方案：

一種用褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法，包括如下步驟：

1)將褐煤破碎干燥成煤粉；

2)將煤粉、溶劑和催化劑充分攪拌混合制成煤漿，其中：煤粉的質量百分比為30％～40％，溶劑的質量百分比為60％～70％，催化劑的添加量為相對于煤粉質量的0.5％～1％；

3)煤漿熱溶催化反應生成熱溶液化產物，其中：溫度為390～450℃、壓力為5.0～9.0MPa，反應時間為30～60分鐘；

4)分離熱溶液化產物，形成氣、液、固三相產物；

5)對液體產物進行提質加工成液體燃料。

作為優選，可以通過將上述4)步得到的部分液體產物進行兩段加氫得到的循環溶劑來替代2)步所述的溶劑。其中：一段加氫溫度為280～350℃，二段加氫溫度為310～390℃，壓力為6～13MPa，氫油比為300～500[v/v]，空速為0.2～1.2h^-1。

作為優選，上述2)步中的催化劑可采用鹵化物催化劑，或金屬氧化物，或液體催化劑。該液體催化劑為由質量百分比為1％～2％的二聚酸尿素絡合鑭、0.5％～5％的乙二胺四乙酸絡合鐵、1％～2％的戊二酸尿素絡合鈷，0.5％～1.5％的異辛酸鉬，1.5％～6.0％的環烷酸硼和余量為煉油廠催化裂化澄清油組成。

作為優選，上述2)步中的溶劑為蒽油，其餾程為200～380℃，氫含量≥5m％，碳含量≤91m％，殘碳≤0.6m％。

為達到第二個目的，本發明采用如下技術方案：

一種催化劑，用于褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法中，由質量百分比為1％～2％的二聚酸尿素絡合鑭、0.5％～5％的乙二胺四乙酸絡合鐵、1％～2％的戊二酸尿素絡合鈷，0.5％～1.5％的異辛酸鉬，1.5％～6.0％的環烷酸硼和余量為煉油廠催化裂化澄清油組成。

上述煉油廠催化裂化澄清油的性質如下：密度為927.0～968.0kg/m³、殘碳為2％～3m％、閃點為160～190℃；族組成為：飽和烴35～59m％、芳香烴35％～57m％、膠質5％～7m％、瀝青質0.5％～2.0m％。

為達到第三個目的，本發明采用如下技術方案：

一種溶劑，用于褐煤制取液體燃料的熱溶催化方法中，由質量百分比為70～90％的芳烴和10～30％的脂肪烴、環烷烴及其衍生物組成，其中所述芳烴主要為2～4環的芳烴，含有10～30％的氫化不飽和芳烴。該氫化不飽和芳烴如四氫萘、二氫蒽和二氫菲等。

本發明所述的方法操作條件溫和，能夠使褐煤中的有機質轉化率達到較高的水平，液體燃料產品經加工后可制備符合國家標準的發動機燃料；且制備設備簡單、投資少、成本低，是一種適合我國國情的煤液化方法。

附圖說明

圖1是本發明所述方法的工藝流程圖。

現結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

具體實施方式