CN1246511A - 一种煤的直接加氢液化的方法 - Google Patents

一种煤的直接加氢液化的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1246511A
CN1246511A CN 98118156 CN98118156A CN1246511A CN 1246511 A CN1246511 A CN 1246511A CN 98118156 CN98118156 CN 98118156 CN 98118156 A CN98118156 A CN 98118156A CN 1246511 A CN1246511 A CN 1246511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
iron
solution
molar concentration
volumetric molar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 98118156
Other languages
English (en)
Other versions
CN1080756C (zh
Inventor
杨建丽
刘振宇
朱继升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Original Assignee
Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS filed Critical Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority to CN98118156A priority Critical patent/CN1080756C/zh
Publication of CN1246511A publication Critical patent/CN1246511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1080756C publication Critical patent/CN1080756C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

一种煤直接加氢液化的方法,将含硫离子的溶液(0.38摩尔浓度—饱和浓度)和含铁离子的溶液(0.25摩尔浓度—饱和浓度)加入煤粉中,不需过滤,直接或干燥后进行加氢液化反应。其制备方法包括:(1)将含硫离子的溶液和含铁离子的溶液中的一种加入煤粉中搅拌均匀,制成A,再将另一种溶液加入A中搅拌均匀,制成B;(2)将B装入加氢反应器中,在室温充氢气至7MPa压力,封闭,加氢反应器升温至400℃,反应30—60分钟,速冷至室温。本发明具有工艺简单、用水量少、不需要过滤、成本低等特点。

Description

一种煤的直接加氢液化的方法
本发明属于一种煤的液化，具体地说涉及一种煤直接加氢的方法。
煤直接液化是煤在一定温度和压力下加氢由固体转变为液体及沥青类物质的过程，是煤的高效利用、生产液体燃料、化学品和煤基材料的重要方法，是煤炭洁净利用技术的方向之一。经过数十年的研究与发展，煤直接液化技术已经成熟，成本已由高降低，逐步接近商业化要求。开发廉价高效煤直接液化催化剂是进一步降低液化成本、提高煤的转化率的重要方法之一。
国际上对煤直接液化催化剂的研究开发给予了极大的重视。研究结果表明，最有希望工业使用的催化剂为铁系和钼系催化剂(较高的活性/价格比)，最合适的催化剂为高分散超细颗粒催化剂(较小的使用量)。而铁系催化剂以其低廉的价格和排放后对环境的影响小而特别受到重视。
目前普遍研究采用的铁系催化剂为各种形式的或经不同方法处理的氧化铁，粒径一般较大，在微米级以上。粒径小的氧化铁则因制备过程繁杂、制备成本较高、颗粒自身团聚以致在煤中难以分散等问题而难以实现应用。另外，由于对煤直接液化有催化作用的是铁的硫化物，使用氧化铁时需加入过量的含硫助催化剂，如：元素硫、硫化氢、二硫化碳等，这不仅增加了催化剂的成本，而且增加了后续过程的脱硫负担。在煤的表面直接担载硫化铁是一种制备高分散超细催化剂的简单方法，而且可以将硫的用量减到最小。
在“用于煤直接液化的在位担载的铁基催化剂”(Fuel vol.75，No.1，pp51-57；1996)文中报道了三种方法，第一种方法是采用FeCl3和Na2S稀溶液进行反应生成沉淀，进行过滤水洗干燥后，再和煤混合进行液化反应。水用量是催化剂生成量的140倍以上。第二种方法是FeCl3和Na2S在溶液中反应生成沉淀，然后加入煤粉过滤水洗，干燥之后进行液化反应。水用量是煤样量的32倍以上。第三种方法是将浓度为0.015摩尔浓度的Na2S溶液和浓度为0.01摩尔浓度的FeCl3溶液分别加入煤粉中，搅拌均匀，过滤水洗干燥后进行液化反应。水用量是煤样量的32倍以上。上述三种方法中以第三种方法制备的催化剂活性最好，但都具有用水量大、需过滤、制造成本高的缺点。
本发明的发明目的是提供一种用水量少、不需过滤、成本低的煤直接加氢液化的方法。
本发明的发明目的是这样实现的，将含硫离子的溶液(0.38摩尔浓度-饱和浓度)和含铁离子的溶液(0.25摩尔浓度-饱和浓度)加入煤粉中，不需过滤，直接或干燥后进行加氢液化反应。其具体方法包括：
(1)将含硫离子的溶液和含铁离子的溶液中的一种加入煤粉中搅拌均匀，制成A，再将另一种溶液加入A中搅拌均匀，制成B；
(2)将B装入加氢反应器中，在室温充氢气至7MPa压力，封闭，加氢反应器升温至400℃，反应30-60分钟，速冷至室温。
其特征在于所述的含硫离子溶液是0.38-饱和浓度(摩尔浓度)的溶液，含铁离子溶液是0.25-饱和浓度(摩尔浓度)的溶液，在煤中加入铁、硫的量是：
铁∶煤＝(0.1-3)∶100(重量比)
铁∶硫＝(0.7-1)∶1(摩尔比)
如上所述的方法还包括有在第(1)步和第(2)步之间进行干燥，即在制成了B之后进行干燥，再进行液化反应。
如上所述铁和煤的比例最好为：铁∶煤＝(0.4-1)∶100(重量比)。
如上所述铁和硫的比例最好为：铁∶硫＝0.7∶1和1∶1(摩尔比)。
本发明与现有的技术相比具有如下优点：
(1)工艺简单；(2)用水量少；(3)不需要过滤；(4)成本低。
实施例1
将0.5毫升0.75摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到3克煤1中(粒度小于250微米，工业及元素分析见表1)，搅拌均匀后，再加入0.5毫升0.5摩尔浓度的三氯化铁水溶液，搅拌均匀，制得含铁0.45％(重量)的煤样，直接放入25毫升加氢反应器中，在室温充氢至7MPa，封闭。将反应器放入400℃流化床加热炉，反应30分钟取出，在水中迅速冷却至室温。打开反应器放出气体，用四氢呋喃将反应器中的液体和固体物质洗出，回流、过滤、残渣称重，得到51％(daf，干燥无灰基)的总转化率。
实施例2
将0.5毫升0.75摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到3克煤1中，搅拌均匀后，再加入0.5毫升0.5摩尔浓度的三氯化铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.45％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到65％(daf)的总转化率。
实施例3
将0.16毫升1.5摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到1克煤2中(粒度小于180微米，工业及元素分析见表1)，搅拌均匀后，再加入0.16毫升1摩尔浓度的三氯化铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.9％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到73％(daf)的总转化率。
实施例4
将0.1毫升0.38摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到1克煤1中，搅拌均匀后，再加入0.1毫升0.25摩尔浓度的三氯化铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.13％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到42％(daf)的总转化率。
实施例5
将0.15毫升0.8摩尔浓度的硫化钾水溶液加入到1克煤1中，搅拌均匀后，再加入0.15毫升0.53摩尔浓度的硝酸铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.45％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到48％(daf)的总转化率。
实施例6
将0.13毫升0.75摩尔浓度的硫化铵水溶液加入到1克烟煤1中，搅拌均匀后，再加入0.13毫升0.75摩尔浓度的硫酸亚铁水溶液，搅拌均匀，制得含铁0.53％(重量)的煤样。直接放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到56％(daf)的总转化率。
实施例7
将0.15毫升0.5摩尔浓度的硝酸铁水溶液加入到1克烟煤1中，搅拌均匀后，再加入0.15毫升0.75摩尔浓度的硫化铵水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.45％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到66％(daf)的总转化率。
实施例8
将0.13毫升0.75摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到1克煤1中，搅拌均匀后，再加入0.13毫升0.75摩尔浓度的硫酸亚铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.53％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到61％(daf)的总转化率。
实施例9
将0.15毫升0.63摩尔浓度的硫酸亚铁水溶液加入到1克煤1中，搅拌均匀后，再加入0.15毫升0.63摩尔浓度的硫化铵水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁0.53％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到65％(daf)的总转化率。
实施例10
将0.48毫升1.5摩尔浓度的硫化钠水溶液加入到1克煤2中，搅拌均匀后，再加入0.48毫升1摩尔浓度的三氯化铁水溶液，搅拌均匀。真空干燥，制得含铁2.7％(重量)的煤样，放入25毫升加氢反应器中，在室温充氢至7MPa，封闭。将反应器放入400℃流化床加热炉，反应60分钟取出，在水中迅速冷却至室温。打开反应器放出气体，用四氢呋喃将反应器中的液体和固体物质洗出，回流、过滤、残渣称重，得到81％(daf，干燥无灰基)的总转化率。
对比实施例1
将3克煤1放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到30％(daf)的总转化率。
对比实施例2
将1克煤2放入25毫升加氢反应器中，其加氢液化过程、条件及萃取分离过程与实施例1所述相同，得到38％(daf)的总转化率。
表1煤的工业及元素分析
  煤样 工业分析％Mad*Ad**VdafFCdaf 元素分析％，dafC      H       N       S    O(差减)
    1 1.8 6.3 49.0 51.0 81.3 6.2 1.6 0.4 10.5
    2 2.7 2.8 44.7 55.3 81.5 5.9 1.3 2.7 8.6
ad*：空气干燥基d**：干燥基

Claims (4)

1.一种煤直接加氢液化的方法，包括：
(1)将含硫离子的溶液和含铁离子的溶液中的一种加入煤粉中搅拌均匀，制成A，再将另一种溶液加入A中搅拌均匀，制成B；
(2)将B装入加氢反应器中，在室温充氢气至7MPa压力，封闭，加氢反应器升温至400℃，反应30-60分钟，速冷至室温；
其特征在于所述的含硫离子溶液是0.38-饱和浓度(摩尔浓度)的溶液，含铁离子溶液是0.25-饱和浓度(摩尔浓度)的溶液，在煤中加入铁、硫的量是：
铁∶煤＝(0.1-3)∶100(重量比)
铁∶硫＝(0.7-1)∶1(摩尔比)
2.根据权利要求1所述的一种煤直接加氢液化的方法，其特征在于还包括有在第(1)步和第(2)步之间进行干燥。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤直接加氢液化的方法，其特征在于所述的铁和煤的比例最好为：铁∶煤＝(0.4-1)∶100(重量比)。
4.根据权利要求1或2所述的一种煤直接加氢液化的方法，其特征在于所述的铁和硫的比例最好为：铁∶硫＝0.7∶1和1∶1(摩尔比)。
CN98118156A 1998-08-27 1998-08-27 一种煤的直接加氢液化的方法 Expired - Fee Related CN1080756C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98118156A CN1080756C (zh) 1998-08-27 1998-08-27 一种煤的直接加氢液化的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98118156A CN1080756C (zh) 1998-08-27 1998-08-27 一种煤的直接加氢液化的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1246511A true CN1246511A (zh) 2000-03-08
CN1080756C CN1080756C (zh) 2002-03-13

Family

ID=5225928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98118156A Expired - Fee Related CN1080756C (zh) 1998-08-27 1998-08-27 一种煤的直接加氢液化的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1080756C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1324113C (zh) * 2005-02-07 2007-07-04 毕舒 一种煤的直接液化方法
CN100387684C (zh) * 2006-07-31 2008-05-14 叶奕森 高硫煤炼油和回收硫的方法
CN100432186C (zh) * 2007-01-04 2008-11-12 煤炭科学研究总院 混合煤种直接加氢液化方法
CN101649220B (zh) * 2009-09-15 2013-04-17 中国科学院山西煤炭化学研究所 煤和重油共处理同时生产液体燃料和沥青类铺路材料的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102757807B (zh) * 2012-07-30 2014-09-17 新疆大学 铁铵盐提高煤加氢热解中焦油产率的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0753965A (ja) * 1993-08-09 1995-02-28 Nkk Corp 石炭の液化方法
JPH08269459A (ja) * 1995-03-31 1996-10-15 Agency Of Ind Science & Technol 石炭の液化方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1324113C (zh) * 2005-02-07 2007-07-04 毕舒 一种煤的直接液化方法
CN100387684C (zh) * 2006-07-31 2008-05-14 叶奕森 高硫煤炼油和回收硫的方法
CN100432186C (zh) * 2007-01-04 2008-11-12 煤炭科学研究总院 混合煤种直接加氢液化方法
CN101649220B (zh) * 2009-09-15 2013-04-17 中国科学院山西煤炭化学研究所 煤和重油共处理同时生产液体燃料和沥青类铺路材料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1080756C (zh) 2002-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108465467B (zh) 一种应用于中低温烟气的高效nh3-scr脱硝催化剂、制备方法及其应用
CN111167482A (zh) 一种MoS2/CuFe2O4催化剂、制备方法及其应用
CN109999840A (zh) 一种碳化钼（MoC）硫化氢选择性氧化脱硫催化剂及其制备方法
CN1080756C (zh) 一种煤的直接加氢液化的方法
CN108043425A (zh) 硫化亚铁/凹凸棒石复合材料的制备方法
CN113731391A (zh) 一种高抗氧低温有机硫水解催化剂及其制备方法
CN107008223B (zh) 低负载量高分散型苯精制脱硫的吸附剂及其制备方法
CN110252317B (zh) 一种低温﹑高效脱除氮氧化物的Ce-Fe基催化剂
CN1907544A (zh) 一种常温纳米脱硫剂及其制备方法
CN1203833A (zh) 一种还原脱硫废渣、磷石膏或天然石膏的方法
CN1944273B (zh) 一种水合铁的制备方法及利用该物质制成的脱硫剂
CN1126595C (zh) 一种双功能硫磺回收催化剂及其制备方法
CN1778871A (zh) 一种煤直接加氢液化的高分散铁系催化剂
CN112717931B (zh) 一种铁基复合型脱硫剂、其制备方法及在脱除气体中硫化氢的应用
CN1224693A (zh) 制备可膨胀石墨的化学插层法
CN113663711A (zh) 一种双功能Cu基脱硫催化剂及其制备方法和应用
CN114307615A (zh) 一种高强度耐粉化脱硫剂的制备方法及其产品
CN113070053A (zh) 一种纯相锆基脱硫催化剂及其制备方法与应用
CN111068746B (zh) 一种多功能硫磺回收催化剂及其制备方法
CN111974399A (zh) 赤泥基scr脱硝催化剂及其制备方法与应用
CN115400772B (zh) 改进的钙钛矿纳米晶异质结复合材料光催化剂及制备方法
CN106311257A (zh) 用于处理含硫化氢废气的催化焚烧催化剂及其制备方法
CN1072703C (zh) 一种以FeSO4作为催化剂前驱体的煤直接液化方法
CN1099902C (zh) 一种用于处理废气中二氧化硫的催化剂及其应用方法
CN114011458A (zh) 一种抗水抗硫超低温脱硝催化剂的制备方法及脱硝催化剂

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20020313

Termination date: 20150827

EXPY Termination of patent right or utility model