[發明專利]催化劑的負載方法和煤催化氣化的方法

在審

• 申請號: 202110432257.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113117714A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李鵬;劉元杰;吳松怡;王會芳;劉雷;李克忠
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;B01J31/26;B01J37/00;B01J37/02;C10J3/54
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 楊中鶴

本發明涉及煤催化氣化技術領域，尤其涉及一種催化劑的負載方法。上述催化劑的負載方法包括：對催化劑的溶液進行發泡處理，以形成體積增大的泡沫；將泡沫與煤粒混合；對泡沫進行消泡，以使催化劑負載于煤粒的表面。在本發明中，對催化劑的溶液進行發泡處理，催化劑溶液轉化為聚集在一起的氣泡，所以催化劑的溶液在質量保持不變的同時體積能夠成倍增加；即使減少催化劑溶液的用水量，由于發泡后的催化劑溶液體積成倍增大，仍然可以與煤粒的表面充分接觸，并且催化劑仍可以有效負載在煤粒的表面；所以采用發泡的方式可以有效減小對催化劑負載時的用水量，還可以降低后續對煤粉干燥過程中的能耗。

技術領域

本發明涉及煤催化氣化技術領域，尤其涉及一種催化劑的負載方法和煤催化氣化的方法。

背景技術

煤催化氣化是指煤與氣化劑在有催化劑存在條件下進行氣化反應的過程。催化劑的加入可以顯著降低氣化溫度，加快氣化效率。由于流化床煤處理量大，煤種適用性廣，操控簡單，已成為現代煤氣化技術的主流。

現階段，催化劑的添加方式主要包括機械混合和浸漬法混合。機械混合操作簡單，即簡單將催化劑與原料物理混合。浸漬法混合是將原料煤浸漬在含有催化劑的溶液中，攪拌均勻之后進行干燥使用。然而，對于流化床中煤催化氣化，若使用機械混合，因煤與催化劑的粒徑和密度不同，流化過程中催化劑會與煤粒分層，無法起到催化作用，而浸漬法混合可有效將催化劑附著在煤的表面，發揮其催化作用。然而，浸漬法混合用水量大，且干燥過程中耗能嚴重。因此，如何減少催化劑負載時的用水量，又能將催化劑有效附著在煤的表面，對于流化床煤催化氣化工業化具有重大的經濟效益。

發明內容

本發明提供了一種催化劑的負載方法和煤催化氣化的方法，本發明的目的在于減少催化劑負載時的用水量。

上述催化劑的負載方法包括：對催化劑的溶液進行發泡處理，以形成體積增大的泡沫；將泡沫與煤粒混合；對泡沫進行消泡，以使催化劑負載于煤粒的表面。

進一步的，在對催化劑的溶液進行發泡處理前，還包括：向催化劑的溶液加入發泡劑；其中，發泡劑與催化劑的溶液的質量百分比范圍為0.1％～0.5％。

進一步的，發泡劑包括醇類發泡劑；或者，發泡劑包括有機鉀鹽和/或有機鈉鹽。

進一步的，在對催化劑的溶液進行發泡處理前，還包括：向催化劑的溶液加入穩泡劑；其中，穩泡劑與催化劑的溶液的質量百分比為0.01％～0.05％。

進一步的，對泡沫進行消泡的步驟包括：對煤粒和泡沫進行加熱；和/或對煤粒和泡沫進行攪拌。

進一步的，發泡劑為有機鉀鹽和/或有機鈉鹽，發泡劑與催化劑的溶液的質量百分比范圍為0.2％～0.4％；催化劑的溶液中加入有穩泡劑，穩泡劑與催化劑的溶液的質量百分比的范圍為0.01％～0.05％；并且對煤粒和泡沫進行加熱和攪拌時，加熱溫度的范圍為50℃～60℃，攪拌速率的范圍為50r/min～60r/min，攪拌時間的范圍為1min～3min。

進一步的，發泡劑為醇類發泡劑，發泡劑與催化劑的溶液的質量百分比范圍為0.2％～0.4％；催化劑的溶液中加入有穩泡劑，穩泡劑與催化劑的溶液的質量百分比的范圍為0.01％～0.05％；并且對煤粒和泡沫進行加熱和攪拌時，加熱溫度的范圍為50℃～60℃，攪拌速率的范圍為50r/min～60r/min，攪拌時間的范圍為1min～3min。

進一步的，催化劑為堿金屬催化劑。

進一步的，在對催化劑的溶液進行發泡處理以形成泡沫之前，還包括：將催化劑加入到水溶劑中以形成催化劑的溶液；其中，水溶劑的溫度范圍為20℃～40℃。

上述煤催化氣化的方法包括：采用上述任一實施例的催化劑的負載方法制得煤產物；將煤產物進行催化氣化處理。

本發明實施例提供的技術方案與現有技術相比具有如下優點：