一种评测煤直接液化反应特性的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤直接液化反应特性评测领域，公开了一种评测煤直接液化反应特性的方法和装置。该方法包括：(1)通过以底部进料、顶部出料的方式将加氢循环溶剂和氢气输入搅拌釜反应器，测定并计算在煤直接液化反应条件下的煤直接液化反应气含率；(2)将煤粉、所述加氢循环溶剂和催化剂进行混合配制成煤浆，将包括所述煤浆和氢气的原料通入所述搅拌釜反应器中进行煤直接液化反应；通过煤浆进料量、所述煤直接液化反应气含率和搅拌釜反应器有效体积确定煤直接液化反应时间。可以测定煤直接液化反应的气含率、反应时间和反应特性，为煤直接液化反应动力学的研究和工业设计提供更多的基础数据。

A method and device for evaluating the reaction characteristics of coal direct liquefaction

The invention relates to the field of evaluating the reaction characteristics of coal direct liquefaction, and discloses a method and device for evaluating the reaction characteristics of coal direct liquefaction. The method comprises the following steps: (1) through the bottom feed, top discharge way of hydrogenation recycle solvent and hydrogen into the stirred reactor, measured and calculated in the condition of direct coal liquefaction of coal direct liquefaction reaction gas holdup; (2) the coal, the hydrogenation recycling solvent and catalyst were prepared by mixing coal slurry, including the coal slurry and hydrogen into the stirred tank reactor for direct coal liquefaction reaction; feed quantity, the direct coal liquefaction reaction gas holdup and stirred tank reactor to determine the effective volume of coal direct liquefaction of coal slurry by reaction time. The gas holdup, reaction time and reaction characteristics of coal direct liquefaction can be determined, providing more basic data for the research and industrial design of coal direct liquefaction kinetics.

【技术实现步骤摘要】
一种评测煤直接液化反应特性的方法和装置
本专利技术涉及煤直接液化反应特性评测领域，涉及一种评测煤直接液化反应特性的方法和装置。
技术介绍
煤直接液化技术是指油煤浆在高温、高压下，和氢气在催化剂作用下，发生加氢裂解反应，生成液体燃料的技术，它是煤清洁转化技术的一种，能将高硫煤转化成清洁燃料。评价煤直接液化反应特性，是研究开发煤直接液化技术的关键技术之一。目前，评价煤直接液化反应特性的装置为间歇式评价装置和小型连续评价装置。间歇式评价装置通常有水平振荡式高压釜、立式搅拌高压釜和微型管式反应器。在间歇式评价装置中，如CN102002382A所公开的，油煤浆、催化剂和氢气等被一次投入反应器中，在一定的温度和压力下经过一定的反应时间后，将反应产物和未反应物一起取出进行称重分析，获得煤直接液化反应特性数据，优点是样品用量少，试验时间短，能够快速获得结果。然而，该试验结果不能在工业上直接推广应用，因为工业装置是连续装置，其中物料的运动状态，气、液、固三相质量和热量的传递与间歇式反应器的差别很大。小型连续评价装置是将反应物料按照工艺条件连续进入反应装置，系统压力保持稳定，反应产物可以连续计量和取样分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评测煤直接液化反应特性的方法，包括：(1)通过以底部进料、顶部出料的方式将加氢循环溶剂和氢气输入搅拌釜反应器，测定并计算在煤直接液化反应条件下的煤直接液化反应气含率；(2)将煤粉、所述加氢循环溶剂和催化剂进行混合配制成煤浆，将包括所述煤浆和氢气的原料通入所述搅拌釜反应器中进行煤直接液化反应；通过煤浆进料量、所述煤直接液化反应气含率和搅拌釜反应器有效体积确定煤直接液化反应时间。

【技术特征摘要】
1.一种评测煤直接液化反应特性的方法，包括：(1)通过以底部进料、顶部出料的方式将加氢循环溶剂和氢气输入搅拌釜反应器，测定并计算在煤直接液化反应条件下的煤直接液化反应气含率；(2)将煤粉、所述加氢循环溶剂和催化剂进行混合配制成煤浆，将包括所述煤浆和氢气的原料通入所述搅拌釜反应器中进行煤直接液化反应；通过煤浆进料量、所述煤直接液化反应气含率和搅拌釜反应器有效体积确定煤直接液化反应时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，完成步骤(1)中所述测定的过程包括：(1a)测定所述加氢循环溶剂密度与温度的关系式；(1b)在所述煤直接液化反应条件下，将所述加氢循环溶剂和氢气同时输入并将所述搅拌釜反应器进行第一次充满；(1c)停止氢气输入，所述加氢循环溶剂继续输入所述搅拌釜反应器进行第二次充满，并计录第二次充满时间；其中，加氢循环溶剂流量为1～5kg/h，氢气压力为15～20MPa，氢气流量为1～5m3/h。3.根据权利要求2所述的方法，其中，完成步骤(1)中所述计算的过程包括：由所述第二次充满时间、所述加氢循环溶剂流量和所述加氢循环溶剂密度，确定在所述煤直接液化反应条件下的搅拌釜反应器气体体积；由所述搅拌釜反应器气体体积和所述搅拌釜反应器有效体积，确定所述煤直接液化反应气含率。4.根据权利要求3所述的方法，其中，以式(I)计算所述搅拌釜反应器气体体积：搅拌釜反应器气体体积＝(加氢循环溶剂流量×第二次充满时间)/加氢循环溶剂密度式(I)；以式(II)计算所述煤直接液化反应气含率：煤直接液化反应气含率＝(搅拌釜反应器气体体积/搅拌釜反应器有效体积)×100％式(II)。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述煤直接液化反应时间满足式(III)：煤直接液化反应时间＝[搅拌釜反应器有效体积×(1-煤直接液化反应气含率)]/煤浆流量式(III)。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述煤浆中，所述煤粉的含量为40～50重量％，所述催化剂的含量为0.4～1.5重量％；所述煤粉的粒径为80目以下；所述煤浆流量为1～5kg/h；煤直接液化反应条件包括：煤直接液化反应温度为430～460℃，煤直接液化反应压力为17～19MPa。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：(3)将所述煤直接液化反应得到的产物进行分离和分析，确定煤直接液化反应特征数据。8.一种评测煤直接液化反应特性的装置，包括：依次相连的煤浆和氢气输送单元(100)、煤浆预...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾军，金环年，马辉，门卓武，赵俊鹏，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11