CN111876209A - 煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤炭直接液化技术领域,公开了一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆。该方法包括下述步骤:1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化,得到催化活性组元均质乳化液;2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质,得到均质催化活性组元溶剂油;3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏,得到混捏产物;4)将所述混捏产物进行热处理。本发明提供的方法制备工艺流程短、简单、成本低,易于实现工业化,制得的油煤浆中催化剂分散性优异,可直接用于煤液化反应。

Description

煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆
技术领域
本发明涉及煤炭直接液化技术领域,具体地涉及一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆。
背景技术
煤液化技术是固体煤炭在一定温度、压力和催化剂存在下,煤加氢裂解生成液态产品的工艺过程,是煤洁净转化和高效利用的重要途径,也是弥补石油资源不足的有效方法之一。煤液化催化剂在液化反应过程中起着举足轻重的作用,开发高效煤液化催化剂是提高煤转化率、增加液体收率、提升能效的有效途径之一。
煤炭直接液化催化剂按活性组元大体分为三类:价格低廉的铁系催化剂,成本较高的Ni、Mo系石油加氢催化剂及强腐蚀性的Zn、Sn熔融氯化物。高效煤液化催化剂应具有以下特征:与煤紧密接触、高活化分子氢活性、高的C-C键裂化及加氢裂化活性,用量少、成本低以及技术经济性有优势。而高分散超细粒子催化剂,不但可提高油收率,减少加入量,减少液化工艺无效能耗,还可以降低液化残渣夹带油,减轻处理残渣的压力。若只依靠机械研磨降低催化剂粒度,达到微米级已是极限,鉴于此,开发粒径小、在煤上具有高度分散性煤液化催化剂的制备方法,是提升煤液化催化剂效能的关键。例如,CN1579623A中公开了一种高分散铁基煤直接液化催化剂的制备方法,该方法是将亚铁盐溶液加入到全物料近1/6的煤粉中,再与含氢氧根离子的弱碱性溶液或强碱性溶液反应,制得载Fe(OH)2沉淀的煤浆,然后对其氧化,经过滤制得高分散铁基煤直接液化催化剂,但该方法工艺流程长,制备过程复杂;CN1231326A中公开了一种浆状高分散铁基煤液化催化剂的制备,该方法是铁盐溶液与氨水混合生成无定性Fe(OH)2或Fe(OH)3超细粒子,经脱水形成水凝胶,再与适量煤粉和液化溶剂混合分散制得浆状铁基催化剂,但该方法在工业反应器中,由于物料停留时间存在差异,难以获得同质产品。另外,将Co、Mo、Fe、Ni等煤液化金属活性组元制备成油溶性或水溶性化合物,例如环烷酸盐、含有羰基的化合物,在液化条件下可使活性组元均匀分散于煤表面,完成液化反应,但该方法仍需添加表面活性剂,且发生羰基化反应的成本较高、技术经济性欠佳。
因此,希望提供一种制备工艺流程短、简单、成本低,易于实现工业化且可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的工艺复杂、成本高、不利于工业化的实现等问题,提供一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆,该方法制备工艺流程短、简单、成本低,易于实现工业化,可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆,且制得的油煤浆中催化剂分散性优异。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种煤液化制备油煤浆的方法,该方法包括下述步骤:
1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化,得到催化活性组元均质乳化液;
2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质,得到均质催化活性组元溶剂油;
3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏,得到混捏产物;
4)将所述混捏产物进行热处理。
优选地,步骤1)中,所述煤液化催化活性组元选自铁盐、镍盐、钴盐、钼盐和钨盐中的一种或多种。
优选地,所述第一溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。
优选地,步骤1)中,所述均质乳化的条件包括:剪切速率为10-80m/s,温度为20-100℃,时间为5-50min。
优选地,步骤1)中,所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为5-20wt%。
优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.5-2)。
优选地,步骤2)中,所述第二溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。
优选地,步骤2)中,所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(4-15)。
优选地,所述均质在静态混合器中进行。
优选地,步骤3)中,所述煤粉为褐煤及烟煤。
优选地,所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.3-2)。
优选地,步骤4)中,所述热处理在催化剂助剂存在下进行。
优选地,所述催化剂助剂为含硫化合物。
优选地,所述含硫化合物为硫磺。
优选地,以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述混捏产物与以S计的所述催化剂助剂的摩尔比为1:(0.5-4)。
优选地,步骤4)中,所述热处理在惰性气体存在下进行,所述惰性气体的压力为-(0.2-0.5)MPa。
优选地,所述热处理的温度为80-200℃。
优选地,所述热处理使得得到的油煤浆脱水至0.5wt%以下。
第二方面,本发明提供了由本发明所述的方法制得的油煤浆。
通过上述技术方案,本发明煤液化催化剂活性组元水溶液在溶剂油中通过两步均质化过程,使得含催化剂活性组元以近纳米级液滴被均匀地分散在溶剂油中,与煤粉混捏,在油煤浆制备储罐中,热处理使得煤粉进一步溶胀、催化剂浸渍、脱水,催化剂活性组元均匀分散在煤粉表面上。并且,本发明提供的制备方法,其工艺流程短、简单,成本低,易于实现工业化,可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆,且制得的油煤浆中催化剂分散性优异。
附图说明
图1为煤液化油煤浆的制备装置示意图。
附图标记说明
1、乳化均质器 2、溶剂油罐
3、煤粉仓 4、静态混合器
5、混捏机 6、油煤浆制备储罐
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右,“内、外”是指对应结构的内部和外部。
第一方面,本发明提供了一种煤液化制备油煤浆的方法,该方法包括下述步骤:
1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化,得到催化活性组元均质乳化液;
2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质,得到均质催化活性组元溶剂油;
3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏,得到混捏产物;
4)将所述混捏产物进行热处理。
本发明煤液化催化剂活性组元水溶液在溶剂油中通过两步均质化过程,使得含催化剂活性组元以接近纳米级液滴的状态被均匀分散在溶剂油中,与煤粉混捏,热处理使得煤粉进一步溶胀、催化剂浸渍、油煤浆脱水后,催化剂活性组元被均匀地分散于煤粉表面,可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆,且其工艺流程短、简单,成本低,易于实现工业化。
以下分步骤对本发明进行说明。
对于上述步骤1)
在本发明的方法中,优选地,所述煤液化催化活性组元选自铁盐、镍盐、钴盐、钼盐和钨盐中的一种或多种。
上述铁盐可以为二价铁盐和/或三价铁盐,具体地,二价铁盐可以为硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁,三价铁盐可以为硫酸铁、硝酸铁和氯化铁。在本发明的一个具体实施中选用硫酸亚铁和硫酸铁。
上述六价钼盐例如可以为钼酸铵、四钼酸铵、仲钼酸铵、钼酸钾和钼酸钠中的一种或多种。在本发明的另一具体实施方式中选用的钼盐为钼酸铵。
上述镍盐可以为硝酸镍、硫酸镍和氯化镍;上述钴盐可以为硫酸钴、硝酸钴或氯化钴;上述钨盐可以为偏钨酸铵、钨酸钠和磷钨酸。
在本发明的方法中,优选地,所述第一溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油(以下也简称为蒽油)、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或者它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。上述洗油是指:来源于煤焦化过程中所产生的洗油;上述煤炭高温焦化脱晶蒽油是指:在煤炭高温焦化过程中产生的脱晶蒽油;上述石油系重油催化裂化回炼油是指:对石油系重油催化裂化回炼油芳烃抽提生成过程中产生的回炼油;上述加氢油是指:洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油经一遍或多遍加氢处理获得的溶剂油;上述煤直接液化循环溶剂油是指:煤液化工艺自产煤液化粗油经加氢处理获得的溶剂油。在本发明的一个具体实施中选用的溶剂油为蒽油+洗油(蒽油与洗油的重量比为1:1)三遍加氢油作为第一溶剂油。
在本发明的方法中,优选地,所述均质乳化的条件包括:剪切速率为10-80m/s,温度为20-100℃,时间为5-50min;更优选地,所述均质乳化的条件包括:剪切速率为20-70m/s,温度为20-80℃,时间为15-30min。具体地,剪切速率可以为10m/s、20m/s、25m/s、30m/s、35m/s、40m/s、45m/s、50m/s、55m/s、60m/s、65m/s、70m/s、75m/s和80m/s;温度可以为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃和100℃;时间可以为5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min和50min。在本发明的一个具体实施方式中,在80℃、剪切速率为50m/s下均质乳化30min。
对于上述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度没有特别的限定,在本发明的方法中,优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为5-20wt%;更优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为8-15wt%。
对于上述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的用量没有特别的限定,在本发明的方法中,优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.5-2);更优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.8-1.5)。
在本发明的一个具体实施方式中,均质乳化在乳化均质器中进行。具体为:将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油通入乳化均质器中,煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油经在高剪切均质乳化作用下,得到催化活性组元均质乳化液。
对于上述步骤2)
在本发明的方法中,优选地,所述第二溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。在本发明中,第二溶剂油可以与上述第一溶剂油相同或者不同,为了进一步方便操作,在本发明的一个具体实施方式中选用与第一溶剂油相同的溶剂油作为第二溶剂油进行使用,本领域技术人员也可以根据需要选择不同的第二溶剂油。
在本发明的方法中,优选地,所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(4-15);更优选地,所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(4-10);进一步优选地,所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(5-9)。
在本发明的方法中,优选地,所述均质在静态混合器中进行。在本发明的一个具体实施方式中,将获得的催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油通入静态混合器,催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油在静态混合器中进一步均质,使得含催化剂活性组元以接近纳米级液滴的状态被均匀分散在溶剂油中,得到均质催化活性组元溶剂油。具体地,将催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油按比例就近引入静态混合器,在静态混合器的作用下,充分混合分散于第二溶剂油内。
步骤2)中的均质在静态混合器中进行,优选地,所述均质的条件包括:温度为20-200℃,时间为5-30min;更优选地,所述均质的条件包括:温度为60-150℃,时间为8-25min。
对于上述步骤3)
在本发明的方法中,优选地,所述煤粉为褐煤及烟煤。
在本发明的方法中,优选地,所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.3-2);更优选地,所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.3-1);进一步优选地,所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.5-0.9)。在本发明的一个具体实施方式中,混捏在混捏机中进行。具体为:将均质催化活性组元溶剂油与煤粉按比例就近引入混捏机,在混捏机的作用下,均质催化活性组元溶剂油与煤粉充分混合后出料。
对于上述步骤4)
在本发明的方法中,优选地,所述热处理在催化剂助剂存在下进行,所述催化剂助剂为含硫化合物;更优选地,所述含硫化合物为硫磺。在本发明的一个具体实施方式中选用硫磺粉。
在本发明的方法中,优选地,以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述混捏产物与以S计的所述催化剂助剂的摩尔比为1:(0.5-4);更优选地,以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述混捏产物与以S计的所述催化剂助剂的摩尔比为1:(1-3),具体地,例如可以为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5和1:4。在本发明一个具体实施方式中,所述煤液化催化活性组元为铁盐(硫酸亚铁和硫酸铁),加入催化剂助剂后,油煤浆中铁与硫的摩尔比为1:2。在本发明另一个具体实施方式中,所述煤液化催化活性组元为钼盐(钼酸铵),加入催化剂助剂后,油煤浆中钼与硫的摩尔比为1:2。
在本发明的方法中,优选地,所述热处理在惰性气体存在下进行,所述惰性气体的压力为-(0.2-0.5)MPa。具体地,例如可以为-0.2MPa、-0.3MPa、-0.4MPa和-0.5MPa。
上述惰性气体包括0族元素所组成的气体或氮气,在本发明的一个具体实施方式中,选用氮气,氮气的压力为-0.4MPa。
在本发明的方法中,优选地,所述热处理的温度为80-200℃;更优选地,所述热处理的温度为80-180℃;进一步优选地,所述热处理的温度为85-170℃;更进一步优选地,所述热处理的温度为100-150℃,具体地,例如可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃和200℃。
在本发明的方法中,优选地,所述热处理使得得到的油煤浆脱水至0.5wt%以下,更优选为0.2wt%以下。
上述热处理是通过加热使得所述煤粉溶胀、催化剂浸渍、脱水,具体为:将所述油煤浆,在氮气存在下加热,进行煤粉溶胀、催化剂活性组元进一步浸渍于煤粉上、油煤浆脱水至0.5wt%以下。
对于上述脱水的时间,没有特别的限定,例如可以为5-15h,具体地,例如可以为5h、7h、9h、10h、11h、13h和15h,在本发明的一个具体实施方式中,脱水的时间为10h。
在本发明的方法中,优选地,以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述煤液化催化活性组元的加入量为干基煤粉的0.02-5wt%。在本发明的具体实施方式中,所述煤液化催化活性组元为铁盐,以所述煤液化催化剂活性组元中的Fe计的所述煤液化催化活性组元的加入量为干基煤粉的0.2-5wt%,具体地,例如可以为0.2wt%、0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%和5wt%,在本发明的一个具体实施方式中,所述铁盐水溶液中的铁为干基煤粉的1wt%;所述煤液化催化活性组元为镍盐、钴盐、钨盐或钼盐时,以所述煤液化催化活性组元的活性金属计的所述煤液化催化活性组元的加入量为干基煤粉的200-500ppm,具体地,例如可以为200ppm、250ppm、300ppm、350ppm、400ppm、450ppm和500ppm,在本发明的一个具体实施方式中,以干基煤粉计,所述钼盐水溶液中的钼为300ppm。
本发明的方法可以采用图1所示装置进行:该装置包括催化活性组元乳化均质器1、溶剂油罐2、煤粉仓3、静态混合器4、混捏机5和油煤浆制备储罐6,具体操作为:将煤液化催化活性组元水溶液与引入已装入第一溶剂油的乳化均质器1,进行均质乳化,获得含催化活性组元的均质乳化液;催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油就近引入静态混合器4中,在静态混合器的作用下,充分混合分散于第二溶剂油内,得到均质催化活性组元溶剂油;将均质催化活性组元溶剂油与煤粉按比例引入混捏机5,在混捏机的作用下,均质催化活性组元溶剂油与煤粉充分混合后进入油煤浆制备储罐6;在惰性气体、催化剂助剂存在下,对油煤浆加热,使得煤粉溶胀、催化剂活性组元进一步浸渍于煤粉上、油煤浆进一步脱水,得到油煤浆。
第二方面,本发明提供了由上述方法制得的油煤浆。
本发明中制得的油煤浆的浓度为40-60wt%,具体地,例如可以为40wt%、45wt%、50wt%、55wt%和60wt%,在本发明的一个具体实施方式中,制得的油煤浆的浓度为45wt%。
本发明提供的油煤浆的含水率低(低至0.5wt%以下),且油煤浆的浓度为40-60wt%,可直接用于煤液化反应。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
下述实施例及对比例中使用煤均为神东煤,其粒径小于200目,基本性质见表1。
表1
Figure BDA0002586008170000111
实施例1
采用图1所示装置,该装置包括乳化均质器1、溶剂油罐2、煤粉仓3、静态混合器4、混捏机5和油煤浆制备储罐6,具体操作过程包括:将浓度为0.38wt%的催化活性组元钼盐(具体为钼酸铵)水溶液6.5公斤加入到已装入6.5公斤溶剂油(溶剂油为蒽油+洗油(蒽油与洗油的重量比为1:1)三遍加氢油)的乳化均质器1中,在80℃、剪切速率为50m/s下均质乳化30min,得到催化剂活性组分均质乳化液。将催化活性组元均质乳化液与来自溶剂油罐2的第二溶剂油(与第一溶剂油相同)93.7公斤并流进入静态混合器4中,在80℃下混合10min后得到均质催化活性组元溶剂油,再与来自煤粉仓3的82公斤煤粉并流进入混捏机5中,煤粉与催化剂活性组元溶液混合,连续出料,最后进入油煤浆制备储罐6中,加硫磺粉0.02公斤,在温度120℃,氮气(具体为-0.4MPa)存在下,煤粉溶胀、催化剂活性组元进一步浸渍于煤粉上,脱水10h后,即得油煤浆,其中,以干基煤粉计,以钼计的催化活性组元加入量为300ppm。
制得的油煤浆中钼与硫的摩尔比为1:2,油煤浆的浓度为45wt%,水分含量0.2wt%。
实施例2
采用图1所示装置,该装置包括乳化均质器1、溶剂油罐2、煤粉仓3、静态混合器4、混捏机5和油煤浆制备储罐6,具体操作过程包括:将浓度为12.6wt%的催化活性组元Fe2+/Fe3+铁盐水溶液6.5公斤加入到已装入6.5公斤溶剂油(溶剂油为蒽油+洗油(蒽油与洗油的重量比为1:1)三遍加氢油)的乳化均质器1中,在80℃、剪切速率50m/s下均质乳化30min,得到催化剂活性组分均质乳化液。将催化活性组元均质乳化液与来自溶剂油罐2的第二溶剂油(与第一溶剂油相同)93.7公斤并流进入静态混合器4中,在80℃下混合10min后得到均质催化活性组元溶剂油,再与来自煤粉仓3的82公斤煤粉并流进入混捏机5中,煤粉与催化剂活性组元溶液混合,连续出料,最后进入油煤浆制备储罐6中,加硫磺粉0.94公斤,在温度120℃,氮气(具体为-0.4MPa)存在下,煤粉溶胀、催化剂活性组元进一步浸渍于煤粉上,脱水10h后,即得油煤浆,其中,以Fe计的催化活性组元的加入量为干基煤粉的1wt%。
制得的油煤浆中铁与硫的摩尔比为1:1,油煤浆的浓度为45wt%,水分含量0.2wt%。
实施例3
采用图1所示装置,该装置包括乳化均质器1、溶剂油罐2、煤粉仓3、静态混合器4、混捏机5和油煤浆制备储罐6,具体操作过程包括:将浓度为10wt%的催化活性组元Fe2+/Fe3 +铁盐水溶液10公斤加入到已装入10公斤溶剂油(溶剂油为蒽油+洗油(蒽油与洗油的重量比为1:1)三遍加氢油)的乳化均质器1中,在80℃、剪切速率50m/s下均质乳化30min,得到催化剂活性组分均质乳化液。将催化活性组元均质乳化液与来自溶剂油罐2的第二溶剂油(与第一溶剂油相同)112公斤并流进入静态混合器4中,在80℃下混合10min后得到均质催化活性组元溶剂油,再与来自煤粉仓3的100公斤煤粉并流进入混捏机5中,煤粉与催化剂活性组元溶液混合,连续出料,最后进入油煤浆制备储罐6中,加硫磺粉1.14公斤,在温度120℃,氮气(具体为-0.4MPa)存在下,煤粉溶胀、催化剂活性组元进一步浸渍于煤粉上,脱水10h后,即得油煤浆,其中,以Fe计的催化活性组元的加入量为干基煤粉的1wt%。
制得的油煤浆中铁与硫的摩尔比为1:2,油煤浆的浓度45wt%,水分含量为0.2wt%。
对比例1
按照CN1579623A(一种高分散铁基煤直接液化催化剂的制备方法)公开的实施例1的方法制备油煤浆,其中,铁盐为工业FeSO4·7H2O,碱液为氨水;溶剂油为蒽油+洗油(蒽油洗油比为1:1)三遍加氢油;催化剂助剂为硫磺粉;氧化剂为空气。
测试例
将上述实施例1-3以及对比例1制得的油煤浆,在180kg/d直接液化BSU装置上,进行直接液化实验。其中,气态物(即气相产物)用气相色谱仪进行组成分析;液固混合物(即液固相产物)依次用正己烷和四氢呋喃进行索氏抽提分离,定义正己烷可溶物为油,正己烷不溶且四氢呋喃可溶的物质为沥青质,且四氢呋喃不溶物为未反应煤和灰分。各种产率的计算均以干燥无灰煤(daf煤)为基准:
油收率:正己烷可溶物/daf煤;
水产率:生成水/daf煤;
气产率:尾气中不包括H2的不凝气/daf煤;
氢耗:(新鲜H2-尾气中H2)/daf煤;
煤转化率:1-(残渣THF不溶物-残渣未氧化态灰)/daf煤(残渣未氧化态灰指的是按进入煤浆中的铁、硫和其它无机物的实际重量加煤中的灰的重量);
沥青质:(残渣中正己烷不溶物-四氢呋喃不溶物)/daf煤。
测试结果见表2。
表2
Figure BDA0002586008170000141
通过表2的结果可以看出,采用本发明所述的方法制备的油煤浆可直接用于煤液化,煤转化率高,且油收率高。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种煤液化制备油煤浆的方法,其特征在于,该方法包括下述步骤:
1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化,得到催化活性组元均质乳化液;
2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质,得到均质催化活性组元溶剂油;
3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏,得到混捏产物;
4)将所述混捏产物进行热处理。
2.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤1)中,所述煤液化催化活性组元选自铁盐、镍盐、钴盐、钼盐和钨盐中的一种或多种;
优选地,所述第一溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤1)中,所述均质乳化的条件包括:
剪切速率为10-80m/s,温度为20-100℃,时间为5-50min。
4.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤1)中,所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为5-20wt%;
优选地,所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.5-2)。
5.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤2)中,所述第二溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤2)中,所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(4-15);
优选地,所述均质在静态混合器中进行。
7.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤3)中,所述煤粉为褐煤及烟煤;
优选地,所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.3-2)。
8.根据权利要求7所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤4)中,所述热处理在催化剂助剂存在下进行;
优选地,所述催化剂助剂为含硫化合物;
优选地,所述含硫化合物为硫磺;
优选地,以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述混捏产物与以S计的所述催化剂助剂的摩尔比例为1:(0.5-4)。
9.根据权利要求8所述的煤液化制备油煤浆的方法,其中,步骤4)中,所述热处理在惰性气体存在下进行,所述惰性气体的压力为-(0.2-0.5)MPa;
优选地,所述热处理的温度为80-200℃;
优选地,所述热处理使得得到的油煤浆脱水至0.5wt%以下。
10.权利要求1-9中任意一项所述的方法制得的油煤浆。
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