[發明專利]提高低階煤直接加氫催化液化反應性能的方法

在審

• 申請號: 201610058984.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105542828A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 馬鳳云;吳航航;孫志強;廖靜;劉景梅;鐘梅
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 湯建武;周星瑩

技術領域

本發明涉及提高煤的反應性能的方法技術領域，是一種提高低階煤直接加氫催化 液化反應性能的方法。

背景技術

煤直接液化就是在高溫高壓條件下，在供氫溶劑、氫氣和催化劑的作用下，煤轉變 為液化油的過程。它是一條低階煤大規模制備清潔燃料的重要途徑，在將低階煤直接加氫 催化液化時，其反應性能（油產率、瀝青質產率和轉化率）較低，從而降低了煤資源的有效利 用率。目前，煤直接液化的研究熱點是如何溫和液化反應條件來獲得高的液化油產率和轉 化率。而進行煤的預處理是一條行之有效的途徑。目前，對于煤樣的預處理，主要是溶脹處 理，其包括自然溶脹和微波溶脹。大量研究表明，煤樣經溶脹處理后，其物理結構發生變化， 同時部分弱鍵遭到破壞，小分子溶出，大分子骨架的交聯度降低，交聯網絡結構更為疏松， 小分子相的流動性增強，煤樣熱解反應性能得到提高。若再增加外場力，如超聲波或微波 等，還可使煤交聯網絡結構中的共價鍵斷裂，降低煤的交聯程度，產生更多的小分子碎片， 更有利于后續的液化反應。

另外，有文獻報道，機械粉碎并不是一個簡單的物理粉化的過程，而是伴有復雜化 學反應的過程，當物質被球磨時，不僅能夠發生化合、分解、置換和脫水等反應，而且還可引 起其晶格出現缺陷、畸變現象，使其結晶度降低，分子或原子的活性提高，降低反應激活能 等。機械活化能有效破壞淀粉中的α-1,6葡萄糖苷鍵，從而強化了淀粉的液化過程（胡華宇. 機械活化強化淀粉液化水解研究.廣西：廣西大學，2007）。在用機械力化學法制備活性炭 時發現：在球磨過程中，木質素可以發生水解和氧化反應，加速碳氫鍵的斷裂（李素瓊.機 械力化學法制備活性炭的研究.福建：福建農林大學，2011）。在利用機械化學法降解二惡 英時發現，機械力能夠引起電荷的轉移，所生成的自由基與C-Cl鍵發生脫氯反應。同時自由 基還會攻擊苯環的環狀結構使其斷裂，產生氯酚和氯苯等結構（衛櫻蕾.機械化學法降解 POPs實驗及機理研究.浙江：浙江大學，2010）。在球磨過程中，瞬間可產生局部高溫 （1000K）和高壓（1GPa至10GPa），這些局部高溫高壓可在局部區域產生熱化學反應（Urakaev FK,Mechanismandkineticsofmechanochemicalprocessesincomminuting devices1.Theory.PoderTechnology,2000,107:93-107）。

發明內容

本發明提供了一種提高低階煤直接加氫催化液化反應性能的方法，克服了上述現 有技術之不足，其能有效解決現有低階煤直接加氫催化液化存在油產率較低的問題。

本發明的技術方案是通過以下措施來實現的：一種提高低階煤直接加氫催化液化 反應性能的方法，原料按重量份數計包括10份低階煤和50份至80份的洗油，提高低階煤直 接加氫催化液化反應性能的方法按下述步驟進行：第一步，將所需量的低階煤、所需量的洗 油與瑪瑙球加入球磨機上的球磨罐內，將加入低階煤、洗油與瑪瑙球后的球磨罐密封后開 始進行球磨，球磨后得到活化煤漿，其中，低階煤和洗油的總重量與瑪瑙球的重量比為1： 0.5至3，在球磨的過程中，球磨的時間為50分鐘至120分鐘，球磨機的轉速為300轉/分鐘至 1000轉/分鐘；第二步，將活化煤漿經過真空抽濾后得到濾液和濾餅，將濾餅依序經過第一 次真空干燥、沖洗和第二次真空干燥后得到活化煤。

下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：

上述第一步中，瑪瑙球包括直徑為4毫米至8毫米的瑪瑙球和直徑為10毫米至15毫米的 瑪瑙球，直徑為4毫米至8毫米的瑪瑙球與直徑為10毫米至15毫米的瑪瑙球的重量比為1至 5：1。

上述第二步中，第一次真空干燥和第二次真空干燥的溫度均為12小時至24小時， 第一次真空干燥和第二次真空干燥的溫度均為103℃至110℃。

上述第二步中，濾餅在沖洗的過程中，采用丙酮進行沖洗，當沖洗后的沖洗液為無 色時，沖洗完畢。

上述第一步中，球磨的壓力為常壓。