一种含尘焦油的处理方法技术

本发明专利技术提供一种含尘焦油的处理方法，涉及煤催化气化技术领域，该方法，一方面，可以通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低煤耗，从而整体提高煤催化气化工艺的经济性。该方法包括：将含尘焦油和含碳物质制成型煤；含尘焦油还包含第一催化剂；在第一催化剂和第二催化剂的催化下，使型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在第一催化剂的催化下，型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在第二催化剂的催化下，型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。

A Treatment Method of Dusty Tar

The present invention provides a method for treating dusty tar, which relates to the technical field of coal catalytic gasification. On the one hand, it can improve the added value of tar by converting heavy dusty tar into light hydrocarbon with high added value, and on the other hand, it can also convert carbon-containing waste which is difficult to be reused separately into methane to reduce coal consumption. The overall improvement of coal catalytic gasification process economy. The method includes: making briquette from dusty tar and carbon-containing substance; dusty tar also contains the first catalyst; catalyzing hydrogenation of briquette with hydrogen under the catalysis of the first catalyst and the second catalyst; in which, under the catalysis of the first catalyst, the carbon in briquette reacts with hydrogen to form methane; and under the catalysis of the second catalyst, the tar in briquette reacts with hydrogen to form methane. Light hydrocarbons should be generated.

【技术实现步骤摘要】
一种含尘焦油的处理方法
本专利技术涉及煤催化气化
，尤其涉及一种含尘焦油的处理方法。
技术介绍
煤催化气化是煤制天然气的最高效的气化技术之一。煤催化气化工艺的原料煤粒径分布较宽，其中，小颗粒物料进入反应炉会被被气流夹带出去；同时，煤颗粒在热解、气化反应过程中发生破碎会形成小颗粒物料，且炉内物料与炉壁、颗粒间相互碰撞、摩擦也会进一步形成小颗粒物料，这些小颗粒物料都会被夹带出反应炉。一般而言，煤催化气化反应系统通常设置两级气固分离装置(如旋风分离器)，将出口煤气夹带的小颗粒物料收集下来返回反应炉。由于小颗粒物料在循环过程中不断碎裂变成更细小的煤尘、并且旋风分离器捕集细小颗粒的效率有限，因此，仍然会有煤尘随着煤气进入煤气冷却系统。此外，由于煤催化气化温度较低(700～800℃)，煤中的含碳物质气化不彻底，所以煤气中含有焦油和酚类等物质。在煤气冷却净化过程中，煤尘和冷凝出的焦油混合在一起形成粘稠的混合物，即含尘焦油。含尘焦油粘度大、流动性差，且含尘量较高不能外售，一般外送电厂锅炉作为燃料烧掉，或者被喷射到气化炉内再次气化，利用率不高，不仅污染了环境，还造成焦油资源的浪费。
技术实现思路
鉴于此，为解决现有技术的问题，本专利技术的实施例提供了一种含尘焦油的处理方法，采用方法处理含尘焦油，一方面，可以通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低了煤耗，从而整体提高了煤催化气化工艺的经济性。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一方面、本专利技术实施例提供了一种含尘焦油的处理方法，所述含尘焦油的处理方法包括：将含尘焦油和含碳物质制成型煤；所述含尘焦油还包含第一催化剂；在所述第一催化剂和第二催化剂的催化下，使所述型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在所述第一催化剂的催化下，所述型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在所述第二催化剂的催化下，所述型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。可选的，所述含尘焦油的处理方法还包括：使原料煤与气化剂发生催化气化反应生成氢气；将所述氢气提供给所述催化加氢反应。可选的，所述型煤的粒径小于所述原料煤的粒径。可选的，所述气化剂包括水蒸气和氧气。可选的，所述催化加氢反应和所述催化气化反应均产生灰渣和含尘产品气；所述含尘焦油的处理方法还包括：对所述含尘产品气进行冷却处理，产生含尘焦油；将所述含尘焦油用于制备所述型煤；和/或，所述含尘焦油的处理方法还包括：回收所述灰渣中含有的所述第一催化剂和所述第二催化剂。可选的，所述第二催化剂包括：含有Ca、Mg、Si、Fe四种元素中的至少一种元素的矿石。可选的，所述型煤中所述含尘焦油与所述含碳物质的质量比为1：5～20。可选的，所述催化加氢反应的温度为750～850℃，和/或，所述催化加氢反应的压强为3.0～4.0MPa。可选的，所述催化气化反应的温度为700～800℃。可选的，所述催化加氢反应的压强大于等于所述催化气化反应的压强。基于此，本专利技术实施例提供的上述含尘焦油的处理方法，通过将含尘焦油和含碳物质制成型煤，然后使型煤与氢气发生催化加氢反应，生成甲烷和轻质烃，一方面，通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低了煤耗，从而整体提高了煤催化气化工艺的经济性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种含尘焦油的处理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的再一种含尘焦油的处理方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种含尘焦油的处理方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种含尘焦油的处理方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种含尘焦油的处理系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的再一种含尘焦油的处理系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种含尘焦油的处理系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要指出的是，除非另有定义，本专利技术实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种含尘焦油的处理方法，该含尘焦油的处理方法包括步骤S01-步骤S02：步骤S01、将含尘焦油和含碳物质制成型煤；含尘焦油还包含第一催化剂；步骤S02、在第一催化剂和第二催化剂的催化下，使型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在第一催化剂的催化下，型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在第二催化剂的催化下，型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。需要说明的是，第一、上述含尘焦油中的焦油为重质焦油，呈粘稠状，具有较好的粘结性，因此可以作为制备型煤的粘合剂。此处，型煤是指以含碳物质为原料，以上述含尘焦油为粘结剂，经过机械加工压制成型的，具有一定强度和粒径的物料。第二、本专利技术实施例对于上述步骤S01中的含碳物质不作具体限定，只要含有碳，能够与上述含尘焦油制成型煤即可。示例的，在步骤S01中，含碳物质可以为备煤工段筛分的煤粉、矿山开采过程中形成的煤粉、旋风飞灰或者煤矿洗选的煤泥等任何粒径细小并且难以再单独利用的含碳废弃料。另外，在煤催化气化反应中需要加入催化剂，而含尘焦油中的煤尘是随着煤气进入煤气冷却系统的细小物料，所以该煤尘中含有催化剂。该催化剂通常为碱金属盐或碱土金属盐。此处将该催化剂称为第一催化剂。第二、在步骤S02中，第二催化剂是加氢裂解催化剂，用于催化焦油与氢气反应生成轻质烃(例如轻质芳烃、轻质烷烃等)。基于此，本专利技术实施例提供的上述含尘焦油的处理方法，通过将含尘焦油和含碳物质制成型煤，然后使型煤与氢气发生催化加氢反应，生成甲烷和轻质烃，一方面，通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低了煤耗，从而整体提高了煤催化气化工艺的经济性。进一步的，为了得到合适粒径的型煤，在步骤S01中，将含尘焦油和含碳物质按质量比为1：5～20的比例制成型煤。此处，对于制备型煤的成型机的类型不作具体限定，只要该成型机制备的型煤的粒径和机械强度满足上述催化加氢反应的相关要求即可。示例的，制备型煤的成型机可以选择对辊式成型机、冲压式成型机或环式成型机等。进一步的，在步骤S02中的第二催化剂，即加氢裂解催化剂可以选用：含有Ca、Mg、Si、Fe四种元素中的至少一种元素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含尘焦油的处理方法，其特征在于，含尘焦油的处理方法包括：将含尘焦油和含碳物质制成型煤；所述含尘焦油还包含第一催化剂；在所述第一催化剂和第二催化剂的催化下，使所述型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在所述第一催化剂的催化下，所述型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在所述第二催化剂的催化下，所述型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。

【技术特征摘要】
1.一种含尘焦油的处理方法，其特征在于，含尘焦油的处理方法包括：将含尘焦油和含碳物质制成型煤；所述含尘焦油还包含第一催化剂；在所述第一催化剂和第二催化剂的催化下，使所述型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在所述第一催化剂的催化下，所述型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在所述第二催化剂的催化下，所述型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。2.根据权利要求1所述的含尘焦油的处理方法，其特征在于，所述含尘焦油的处理方法还包括：使原料煤与气化剂发生催化气化反应生成氢气；将所述氢气提供给所述催化加氢反应。3.根据权利要求2所述的含尘焦油的处理方法，其特征在于，所述型煤的粒径小于所述原料煤的粒径。4.根据权利要求2所述的含尘焦油的处理方法，其特征在于，所述气化剂包括水蒸气和氧气。5.根据权利要求2所述的含尘焦油的处理方法，其特征在于，所述催化加氢反应和所述催化气化反应均产生灰渣和含尘产品气；所述含尘焦油的处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会芳，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13