高匹配性油煤浆的配制方法技术

本发明专利技术提出一种高匹配性油煤浆的配制方法，其包括以下步骤：煤洗选、破碎和干燥，将干燥后的煤磨成煤粉；将煤粉与重油按一定比例混合；加入催化剂，搅拌，制成油煤浆；所述的煤符合以下要求：挥发分≥37％；氢碳原子比≥0.75；惰质组含量≤20％；镜质体反射率≤0.65；所述重油符合以下要求：灰分≤1.0％；在100℃时其动力黏度≤1500mPa.s；氢碳原子比为0.7～1.70；芳香度大于0.20。该方法所配制的油煤浆具有高匹配性，可避免油煤浆中的煤与重油发生分层而使油煤浆沉积于预热器或反应器中并因局部过热造成结焦的问题，同时能充分发挥煤和重油间的协同作用，提高煤和重油的转化率及油收率，从而更加实用。

Preparation Method of High Matching Coal-Oil Slurry

【技术实现步骤摘要】
高匹配性油煤浆的配制方法
本专利技术属于石油化工及煤化工
，尤其涉及一种高匹配性油煤浆的配制方法。
技术介绍
煤油共炼技术是将煤与重油共加氢制取清洁燃料油的工艺技术，其总体目标是在煤液化的同时将重油提质，是目前研究的热点。在煤油共炼过程中，煤与重油、催化剂等首先要配制成油煤浆，然后通过泵输送进入反应器进行共加氢反应。但是，并非所有的煤种和重油都适用于煤油共炼技术，其中煤与重油之间会存在匹配性的问题。若煤与重油的匹配性较差，则会出现煤与重油分层的现象，将油煤浆沉积于反应器内，使其由于局部过热而造成结焦等问题，且煤和重油的协同作用也受到较大影响。因此，如何提高煤与重油的匹配性是制约煤油共炼技术进一步发展的关键问题之一。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高匹配性油煤浆的配制方法，所要解决的技术问题是通过该方法配制的油煤浆具有高匹配性，能够避免油煤浆中的煤与重油在预热器或反应器中发生分层的现象，使油煤浆沉积并因局部过热而造成结焦的问题，同时高匹配性的油煤浆能够充分发挥煤和重油之间的协同作用，提高煤和重油的转化率及油收率，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种高匹配性油煤浆的配制方法，其包括以下步骤：1)煤洗选、破碎和干燥，将干燥后的煤磨成煤粉；2)将煤粉与重油按一定比例混合；3)加入催化剂，搅拌，制成油煤浆；其中，所述的煤符合以下要求：以质量百分含量计，其无水无灰基挥发分≥37％；其氢、碳原子的个数比≥0.75；其去矿物基惰质组含量≤20％；其镜质体反射率Rmax≤0.65；所述的重油选自石油基重油和/或煤基重油，其符合以下要求：以质量百分含量计，其灰分≤1.0％；其石油基重油的机械杂质含量≤0.6％和/或煤基重油的甲苯不溶物含量≤9.0％；在100℃时其动力黏度≤1500mPa·s；其氢、碳原子的个数比为0.7～1.70；其芳香度大于0.20。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中以干燥基质量百分含量计，步骤1)洗选后煤的灰分≤12％。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中以干燥基质量百分含量计，步骤1)干燥后煤的水分≤4％。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中所述的煤粉的粒径≤0.15mm。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中所述的煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤或气煤中的至少一种。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中所述的石油基重油选自页岩油、重质原油、稠油、催化裂化油浆、渣油中的至少一种；所述的煤基重油选自高温煤焦油、中温煤焦油、低温煤焦油或气化焦油中的至少一种。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中以质量百分含量计，所述的油煤浆中煤粉的含量为20％～50％。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中所述的搅拌为使用搅拌桨机械搅拌或者使用泵循环流动搅拌，搅拌时间≥0.5h。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中将所述的重油预加氢；所述的预加氢的反应温度为370～430℃，氢分压为12～19MPa，气液体积比为600～1200，空速为0.5～1.0h-1。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其还包括以下步骤：所述的油煤浆加氢反应，获得的产物中包括350～525℃的重馏分油；将所述的重馏分油与所述的重油混合，再与煤粉按一定比例混合，配制新的油煤浆；以质量百分含量计，所述的重馏分油的添加量为5％～35％。借由上述技术方案，本专利技术提出的一种高匹配性油煤浆的配制方法至少具有下列优点：1、本专利技术提出的高匹配性油煤浆的配制方法，通过对煤种及其性质进行限定，保证了煤在反应过程可以达到较高的转化率和油收率；2、本专利技术提出的高匹配性油煤浆的配制方法，通过对煤进行洗选降低其灰分，减轻了反应器的非生产负荷，减缓了设备的磨损，降低了因灰分夹带出的产品油量，从而提高了油收率；3、本专利技术提出的高匹配性油煤浆的配制方法，通过对重油性质进行限定及预加氢，增强了重油对煤的溶解能力，提高了其供氢性能，降低了油煤浆的黏度，加快了反应体系的传质和传热，从而使煤和重油均能达到较高的转化率；4、本专利技术提出的高匹配性油煤浆的配制方法，可根据不同工艺技术的需要，将多种煤粉和多种重油按比例进行混合，实现均一、稳定的油煤浆配制。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种高匹配性油煤浆的配制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术提出一种高匹配性油煤浆的配制方法，其包括以下步骤：1)煤洗选、破碎和干燥，将干燥后的煤磨成煤粉；2)将煤粉与重油按一定比例混合；3)加入催化剂，搅拌，制成油煤浆；其中，所述的煤符合以下要求：以质量百分含量计，其无水无灰基挥发分≥37％；其氢、碳原子的个数比≥0.75；其去矿物基惰质组含量≤20％；其镜质体反射率Rmax≤0.65；所述的重油选自石油基重油和/或煤基重油，其符合以下要求：以质量百分含量计，其灰分≤1.0％；其石油基重油的机械杂质含量≤0.6％和/或煤基重油的甲苯不溶物含量≤9.0％；在100℃时其动力黏度≤1500mPa·s；其氢、碳原子的个数比为0.7～1.70；其芳香度大于0.20。上述的油煤浆匹配性，涉及油煤浆的稳定性、可输送性和反应性三个方面。在煤油共炼技术中，由于煤粉是固体颗粒，必须与重油配成油煤浆才能输送，为了保证可输送的油煤浆性质基本一致，首先要保证油煤浆的均一、稳定；其次，为了便于泵输送、传质和传热，油煤浆黏度一般不超过1500mPa·s；再次，煤与重油并非完全各自独立反应，而是具有较强的交互作用。一方面，重油对煤的反应有促进作用。重油在高温下使煤受热溶解并溶解氢气，这样有利于氢、煤和催化剂的接触，促进了煤的热裂解和加氢反应的进行。而煤的热裂解和加氢能促使煤的桥键打开，生成自由基碎片；同时，重油对自由基碎片又能起到稀释作用，以减少缩聚反应。所述的自由基碎片与重油分子反应或与重油供给(或传递)的活泼氢结合，生成稳定的小分子，提高了煤液化产率。此外，重油中含有的Ni、V等过渡金属也是煤液化过程的良好的催化剂。另一方面，煤和灰分又能对重油的改质起到催化作用，能促使重油轻质化，防止重油结焦，加速重油中硫、砷等化合物或基团的化学键氢化断裂，形成硫化氢、砷化氢而逸出，使重油中的有害杂质得以脱除；同时被液化后的多孔性残煤孔隙能够吸附重油中的重金属等杂质，从而提高了重油中金属的脱除率，使重金属含量高、难加工的各种重油改质成轻质油品。可见，高匹配性油煤浆的配制方法，一方面能够避免煤和重油的分层沉积结焦的问题，还容易泵送，同时又能使前述的协同反应效果更好，使煤和重油均获得高转化率和油收率。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中以干燥基质量百分含量计，步骤1)洗选后煤的灰分≤12％。优选的，前述的高匹配性油煤浆的配制方法，其中以干燥基质量百分含量计，步骤1)洗选后煤的灰分≤8％。所述的煤所包含的灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)煤洗选、破碎和干燥，将干燥后的煤磨成煤粉；2)将煤粉与重油按一定比例混合；3)加入催化剂，搅拌，制成油煤浆；其中，所述的煤符合以下要求：以质量百分含量计，其无水无灰基挥发分≥37％；其氢、碳原子的个数比≥0.75；其去矿物基惰质组含量≤20％；其镜质体反射率Rmax≤0.65；所述的重油选自石油基重油和/或煤基重油，其符合以下要求：以质量百分含量计，其灰分≤1.0％；其石油基重油的机械杂质含量≤0.6％和/或煤基重油的甲苯不溶物含量≤9.0％；在100℃时其动力黏度≤1500mPa·s；其氢、碳原子的个数比为0.7～1.70；其芳香度大于0.20。

【技术特征摘要】
1.一种高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)煤洗选、破碎和干燥，将干燥后的煤磨成煤粉；2)将煤粉与重油按一定比例混合；3)加入催化剂，搅拌，制成油煤浆；其中，所述的煤符合以下要求：以质量百分含量计，其无水无灰基挥发分≥37％；其氢、碳原子的个数比≥0.75；其去矿物基惰质组含量≤20％；其镜质体反射率Rmax≤0.65；所述的重油选自石油基重油和/或煤基重油，其符合以下要求：以质量百分含量计，其灰分≤1.0％；其石油基重油的机械杂质含量≤0.6％和/或煤基重油的甲苯不溶物含量≤9.0％；在100℃时其动力黏度≤1500mPa·s；其氢、碳原子的个数比为0.7～1.70；其芳香度大于0.20。2.根据权利要求1所述的高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，以干燥基质量百分含量计，步骤1)洗选后煤的灰分≤12％。3.根据权利要求1所述的高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，以干燥基质量百分含量计，步骤1)干燥后煤的水分≤4％。4.根据权利要求1所述的高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，所述的煤粉的粒径≤0.15mm。5.根据权利要求1所述的高匹配性油煤浆的配制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丙峰，王光耀，李伟林，李培霖，赵渊，谷小会，刘敏，石智杰，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11