[發明專利]一種煤與生物質的一鍋法液化工藝

在審

• 申請號: 201711429908.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108264920A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 林科;李林;郭立新
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06;C10L1/32
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

1.一種煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，包括如下步驟：

生物質水煤漿的配制：

收集生物質并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒徑為100～300μm；

將粉碎后的生物質進行壓縮成型，壓縮壓力為2～5MPa，壓縮溫度為30～60℃；

將壓縮成型后的生物質再次粉碎處理，粉碎至中位粒徑為30～50μm，得生物質粉末；

收集煤并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒徑為50～100μm，壓縮溫度為30～60℃；

對粉碎后的煤進行壓縮成型，壓縮壓力為5～15MPa；

對圧縮成型后的煤再次粉碎處理，粉碎至中位粒徑為30～100μm，得煤粉；

將所述生物質粉末、所述煤粉、催化劑、硫化劑與水混合、研磨制漿得到生物質水煤漿，所述生物質粉末和所述煤粉共占所述生物質水煤漿的55～65wt％；

液化反應：向所述生物質水煤漿中通入氫氣以發生反應，并控制反應壓力為15～25MPa、反應溫度為300～460℃，最終制得生物油；

在生物質水煤漿的配制步驟中，進行所述混合時，為先將所述生物質粉末和所述煤粉進行除灰并與所述催化劑和所述硫化劑進行預混合后，再將所得預混料與所述水混合，或者，為直接將所述生物質粉末、所述煤粉、所述催化劑、所述硫化劑與所述水混合。

2.根據權利要求1所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，所述生物質水煤漿中，生物質的濃度為15～30wt％，煤粉的濃度為35～50wt％。

3.根據權利要求1或2所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，采用烘干脫水控制含水率，所述烘干脫水溫度均為50～70℃，烘干脫水時間為3～5h。

4.根據權利要求1-3任一項所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，生物質水煤漿的配制步驟中控制所述生物質粉末的堆密度為300～500kg/m³，控制所述煤粉的堆密度為1200～1300kg/m³。

5.根據權利要求1-4任一項所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，所述研磨制漿的時間為2～8min。

6.根據權利要求1-5任一項所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，所述煤為低階煤。

7.根據權利要求1-6任一項所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，在所述生物質水煤漿中，所述催化劑的用量為所述生物質與煤的用量總和的1～10wt％，優選為1～4wt％；所述催化劑的粒徑為5～500μm。

8.根據權利要求1-7任一項所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，所述通入氫氣的具體方法為：

向所述生物質水煤漿中注入高壓氫氣，并控制所述高壓氫氣與所述生物質水煤漿的體積比為(600～1500)：1，從而形成反應原料；

將所述反應原料升溫至320～450℃后送入漿態床反應器內以發生液化、裂化及加氫反應，同時向所述漿態床反應器內注入冷氫，控制所述漿態床反應器內的總氣速為0.02～0.2m/s，優選為0.05～0.08m/s；

其中，所述高壓氫氣的壓力均為13～27MPa，所述冷氫的溫度為60～135℃。

9.根據權利要求8所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，將所述高壓氫氣分兩次注入至所述生物質水煤漿中，具體為：

向所述生物質水煤漿中第一次注入所述高壓氫氣，直至所述高壓氫氣與所述生物質水煤漿的體積比為50～200:1，而后將所述生物質水煤漿升溫至200～350℃，而后再向所述生物質水煤漿中第二次注入所述高壓氫氣。

10.根據權利要求8或9所述的煤與生物質的一鍋法液化工藝，其特征在于，所述催化劑在所述漿態床反應器內的存量控制在所述漿態床反應器內液相質量的5～30wt％。