[發明專利]一種利用煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝

在審

• 申請號: 201711431415.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108219820A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 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;C10G1/08;B01J23/745;B01J23/30
• 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

1.一種利用煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，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；

對壓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、第一催化劑、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％；

催化劑漿液的配制：將第二催化劑、硫化劑與水混合制得催化劑漿液，待用；

一級加氫反應：向所述生物質水煤漿中通入氫氣以發生一級加氫反應，并控制反應壓力為15-20MPa、反應溫度為200-300℃，得到一級加氫產物；

二級加氫反應：向所述一級加氫產物中加入所述催化劑漿液并通入氫氣以發生二級加氫反應，控制反應壓力為15-20MPa、反應溫度為380-420℃，得到二級加氫產物；

產物的分離：將所述二級加氫產物進行氣、液、固三相分離，再對得到的生物油進行蒸餾，＜200℃的餾分油用于制備化工原料，其余用作燃料油；

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第一催化劑以及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；

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。

2.根據權利要求1所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，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所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，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所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，其特征在于，所述研磨制漿的時間為2-8min。

5.根據權利要求1所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，其特征在于，所述生物質水煤漿配制的步驟中：

所述第一催化劑的粒度為5-500μm；

所述硫化劑與所述第一催化劑的質量比為(0.4-1)：1；

所述第一催化劑的添加量為所述生物質水煤漿質量的0.1-10wt％。

6.根據權利要求5所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，其特征在于，所述生物質水煤漿配制的步驟中：

所述第一催化劑的添加量為所述生物質水煤漿質量的2wt％。

7.根據權利要求1所述的煤與生物質生產燃料油和化工原料的工藝，其特征在于，所述一級加氫反應步驟中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(600-1000)：1，從而形成一級反應原料；將所述一級反應原料送入第一漿態床反應器內以發生一級加氫反應，同時向所述第一漿態床反應器內注入高壓冷氫，控制所述第一漿態床反應器內的總氣速為0.02-0.2m/s；

所述高壓氫氣和高壓冷氫的壓力均為15-25MPa，所述高壓冷氫的溫度為50-135℃。