一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法技术

一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法是将碱金属盐、碱土金属盐、过渡金属盐中的一种或两种作为催化剂负载在原煤上，负载催化剂的原煤与气化剂在固定床或流化床中进行气化，气化温度为600‑900℃，压力为0.1‑3MPa，气化剂的流量控制为固体颗粒在所选取反应条件下流化数的0.1‑10倍；气化渣中的催化剂通过酸溶法进行回收，富含催化剂的滤液，经浓缩后直接通过浸渍法负载到原煤中，循环利用于煤的催化加氢气化过程。本发明专利技术具有碳转化率高，甲烷含量高的优点。

Method for producing methane and light tar by catalytic hydrogenation of coal

A method of coal catalytic hydrogen production of methane and light tar is alkali metal salt and alkaline earth metal salts and transition metal salts in one or two as catalyst in coal, coal gasification and catalyst load of gasification in fixed bed and fluidized bed, gas temperature is 600 900 C, the pressure of 0.1 3MPa, flow control agent for gasification of solid particles in the selected reaction conditions of 0.1 of the number of dirty 10 times; the recovery of catalyst gasification slag by acid leaching method, rich catalyst filtrate, after concentration directly through impregnation to coal gasification process, catalytic hydrogenation recycling of coal. The invention has the advantages of high carbon conversion rate and high methane content.

【技术实现步骤摘要】
一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法
本专利技术属于煤化工领域，具体的是指一种用于煤催化加氢气化制甲烷和轻质焦油的方法。
技术介绍
煤制天然气技术目前进行广泛研究的有煤催化气化技术、煤加氢气化技术，虽然都处于技术研发阶段，但受到了国家和企业的广泛关注，因为这两种对煤进行直接利用可较大程度产甲烷的同时副产轻质焦油，并且能源利用效率相对于传统的两步法制天然气要高。煤催化气化技术原理是粉煤(粒径小于5mm)和气化剂在催化剂的作用下发生反应直接生成甲烷，采用流化床气化炉，反应温度约750℃，反应压力3.0-4.0MPa，出口煤气中甲烷含量最高可达25％。新奥能源研究院和中科院山西煤化所在科技部支撑计划的支持下，在5t/d的过程开发装置中采用碱金属(主要是K2CO3)作为催化剂进行了多种煤种的加压催化气化试验，2014年底装置累计运行时间超过2000小时，碳转化率大于95％，出口气中甲烷含量达到22％，甲烷产率接近0.5Nm3/kgC，催化剂回收率大于98％，解决了关键技术问题，但是过程中因为水蒸气作为气化剂会产生较多的CO、CO2等副产物气体，导致甲烷选择性仍然不高。煤加氢气化是在氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原煤中负载催化剂的方式为等体积浸渍法或干混法；(2)负载催化剂的原煤与气化剂在固定床或流化床中进行气化，气化温度为600‑900℃，压力为0.1‑3MPa，气化剂的流量控制为固体颗粒在所选取反应条件下流化数的0.1‑10倍；(3)气化渣中的催化剂通过酸溶法进行回收，富含催化剂的滤液，经浓缩后直接通过浸渍法负载到原煤中，循环利用于煤的催化加氢气化过程。

【技术特征摘要】
1.一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原煤中负载催化剂的方式为等体积浸渍法或干混法；(2)负载催化剂的原煤与气化剂在固定床或流化床中进行气化，气化温度为600-900℃，压力为0.1-3MPa，气化剂的流量控制为固体颗粒在所选取反应条件下流化数的0.1-10倍；(3)气化渣中的催化剂通过酸溶法进行回收，富含催化剂的滤液，经浓缩后直接通过浸渍法负载到原煤中，循环利用于煤的催化加氢气化过程。2.如权利要求1所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述步骤(1)中原煤为干燥基烟煤或褐煤，粒度范围为20-200目。3.如权利要求1所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述步骤(1)中催化剂为碱金属盐、碱土金属盐、过渡金属盐中的一种或两种。4.如权利要求3所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于催化剂为过渡金属和碱金属组成的两种，或过渡金属和碱土金属组成的两种，按原子质量比计，碱土金属或碱金属：过渡金属质量比例为0.05-2。5.如权利要求3所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述金属盐为硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐。6.如权利要求5所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述催化剂为硝酸盐或醋酸盐。7.如权利要求3所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述金属盐中的元素包含Pt、Cu、Fe、Co、Ni、K、Na、Ca、Mg、Ba或Al。8.如权利要求1所述的一种煤催化加氢气化生产甲烷和轻质焦油的方法，其特征在于所述步骤(1)中等体积浸渍法包括如下步骤：A、从原煤中称取取100g干燥后的煤样，测量使煤样等体积浸渍所需水的容积.B、按催化剂金属原子总质量占干燥基煤样质量的0.5%-10%称取催化剂，按步骤（1）100g煤样所需水的容积，计算出全部原煤所需的水量，将催化剂加入水中，通过搅拌使催化剂溶解，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕继诚，曲旋，严帅，袁申富，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14