一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法，属于煤炭综合利用技术领域。本发明专利技术方法首先将粘结性烟煤颗粒加入到碱金属催化剂溶液中浸渍1小时得到煤样，将得到煤样在干燥箱中105℃下干燥4小时，得到干燥后的煤样；将得到的干燥后的煤样与碱土金属氧化物CaO混合均匀，得到双组份催化剂。该方法通过添加碱金属和碱土金属双组份催化剂，一方面可以防止降低粘结性烟煤在高温气化时发生粘结和结渣现象，另一方面可以提高烟煤半焦的水蒸气气化活性。本发明专利技术制备工艺简单、价格低廉且效果较好。

Preparation of a two-component catalyst for breaking and gasification of caking bituminous coal

【技术实现步骤摘要】
一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法
：本专利技术属于煤炭综合利用
，具体涉及一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法，该方法对粘结性烟煤进行破粘并用于固定床水蒸气气化。
技术介绍
：在我国焦化行业的洗选煤过程中会产生大量的洗中煤，它们具有一定的粘结性，化学反应性活性比较低。这些洗中煤目前没有很好的利用途径，主要作为锅炉的燃料烧掉，经济性较差(化工学报,2014,65(6):1993-2002；Appliedenergy,2013,110:276-284)。如果能将这些洗中煤利用气化技术生产工业煤气等产品，可以实现其清洁高效转化(Fuel,2013,112(3):609-623；AppliedEnergy,2017,187:627-639)。为达到此目的，必须消除洗中煤在气化过程中的粘结现象并提高其气化活性。研究(中州煤炭，1997，86:15-17)发现将少量NaOH、H3BO3、KMnO4和H3PO4等加入到粘结性烟煤中能够使其粘结性降低。粘结性烟煤热解所生成半焦的气化活性较差(Fuel,2014,133:45-51)，气化效率较低，无法满足生产的需要。因此，在消除粘结性烟煤气化过程中粘结现象的同时必须提高其气化活性。碱金属和碱土金属对煤气化具有显著的催化作用，其中K、Ca和Na效果最好(FuelProcessingTechnology,2015,129:91-97)。
技术实现思路
：为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法，该方法可以防止降低粘结性烟煤在高温气化时发生粘结和结渣现象并提高其水蒸气气化活性。本专利技术所提供的一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法的具体步骤如下：(1)将碱金属催化剂配制成质量浓度为3％～15％的催化剂溶液，然后按照质量分数为3％～10％的比例将粘结性烟煤颗粒加入所述催化剂溶液中浸渍1小时得到煤样，所述碱金属催化剂为K或Na的碳酸盐。(2)将步骤(1)得到所述煤样在干燥箱中105℃下干燥4小时，得到干燥后的煤样。(3)将步骤(2)得到的所述干燥后的煤样与碱土金属氧化物CaO混合均匀，得到所述双组份催化剂，所述碱土金属氧化物CaO的质量分数为2％～5％。本专利技术方法中粘结性烟煤添加催化剂后粘结性得到了降低或破除并显著提高了催化活性，可用于固定床气化。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术特点：1、本专利技术的双组份催化剂具有双重功能，一方面可以防止降低粘结性烟煤在高温气化时发生粘结和结渣现象，另一方面可以提高其水蒸气气化活性。2、本专利技术所述催化剂制备工艺简单、价格低廉且效果较好。3、本专利技术实现了粘结性烟煤的高效水蒸气气化，扩大了其应用范围，可以提高煤加工企业的经济效益。具体实施方式：以下结合具体实施例详述本专利技术，但本专利技术不局限于下述实施例。实施例1：称取0.3g的K2CO3溶于10ml的蒸馏水中配成溶液，加入10g兖州气煤于60℃下搅拌浸渍60分钟，然后将水分烘干，加入0.2gCaO搅拌均匀，最后将煤样放入固定床气化炉中进行水蒸气气化。结果发现负载3％K2CO3和2％CaO后兖州气煤在固定床中800℃下气化60分钟后的水蒸气气化碳转化率由22％提高到35％,H2的产率提高114％，CO的产率提高61％。实施例2：称取0.3g的K2CO3溶于10ml的蒸馏水中配成溶液，加入10g兖州气煤于60℃下搅拌浸渍60分钟，然后将水分烘干，加入0.2gCaO搅拌均匀，最后将煤样放入固定床气化炉中进行水蒸气气化。负载3％K2CO3和2％CaO后兖州气煤在固定床中850℃下气化60分钟后的水蒸气气化碳转化率由55％提高到64％,H2的产率提高77％，CO的产率提高60％。实施例3：称取0.3g的K2CO3溶于10ml的蒸馏水中配成溶液，加入10g平顶山瘦煤于60℃下搅拌浸渍60分钟，然后将水分烘干，加入0.2gCaO搅拌均匀，最后将煤样放入固定床气化炉中进行水蒸气气化。负载3％K2CO3和2％CaO后平顶山瘦煤在固定床中800℃下气化60分钟后的水蒸气气化碳转化率由15％提高到26％,H2的产率提高70％，CO的产率提高144％。实施例4：称取0.3g的K2CO3溶于10ml的蒸馏水中配成溶液，加入10g平顶山瘦煤于60℃下搅拌浸渍60分钟，然后将水分烘干，加入0.2gCaO搅拌均匀，最后将煤样放入固定床气化炉中进行水蒸气气化。负载3％K2CO3和2％CaO后平顶山瘦煤在固定床中850℃下气化60分钟后的水蒸气气化碳转化率由34％提高到43％,H2的产率提高55％，CO的产率提高96％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)将碱金属催化剂配制成质量浓度为3％～15％的催化剂溶液，然后按照质量分数为3％～10％的比例将粘结性烟煤颗粒加入所述催化剂溶液中浸渍1小时得到煤样，所述碱金属催化剂为K或Na的碳酸盐；(2)将步骤(1)得到所述煤样在干燥箱中105℃下干燥4小时，得到干燥后的煤样；(3)将步骤(2)得到的所述干燥后的煤样与碱土金属氧化物CaO混合均匀，得到所述双组份催化剂，所述碱土金属氧化物CaO的质量分数为2％～5％。

【技术特征摘要】
1.一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)将碱金属催化剂配制成质量浓度为3％～15％的催化剂溶液，然后按照质量分数为3％～10％的比例将粘结性烟煤颗粒加入所述催化剂溶液中浸渍1小时得到煤样，所述碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志刚，吴爽，解乐乐，谢瑞伦，凌强，雷昭，刘祥春，崔平，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34