一种煤加氢气化方法技术

本发明专利技术公开了一种煤加氢气化方法，包括：将焦炭与煤以预设比例混合预设时间，形成预处理煤；将所述预处理煤与含氢气体在预设条件下进行反应。该方法通过焦炭的强吸水性能，对煤粉的水分进行物理吸附，降低多水煤粉的含水量，以达到煤加氢气化的水分含量要求，避免了现有技术中干燥预处理的煤粉损失，进而减少现有技术中设备的各项能耗，降低生产成本。

A method of coal hydrogenation and gasification

【技术实现步骤摘要】
一种煤加氢气化方法
本专利技术涉及节能环保
，尤其涉及一种煤加氢气化方法。
技术介绍
煤加氢气化是煤与含氢气体在一定温度和压力下发生煤加氢气化反应，生成富甲烷的合成气、芳烃油品和清洁半焦的过程。为便于输送及提高热效率，煤加氢气化对进行气化的煤粉的水分提出了限制，一般煤粉的全水分<10％。褐煤是低阶煤的一种，同时褐煤本身较高的挥发分也决定了褐煤是适合通过煤加氢气化来进行清洁转化的。但是，褐煤本身除了具有较高的挥发分之外，还具有较高的水分，其水分含量一般在20-30％，超出煤加氢气化对煤粉水分含量的限制要求，需要对煤进行除水干燥预处理。目前，工业上的除水干燥方法对设备要求较高，并且能耗非常大，所以，寻找一种更合理的降低煤粉水分的方法，是目前需要解决的主要问题。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是提供一种煤加氢气化方法以解决现有技术中煤加氢气化反应中水分含量高的问题。(二)技术方案为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种煤加氢气化方法，包括：将焦炭与煤以预设比例混合预设时间，形成预处理煤；将所述预处理煤与含氢气体在预设条件下进行反应。进一步地，所述预设比例为焦炭与煤的质量比；所述质量比为1:9-3:7。进一步地，所述预设时间为：10-20min。进一步地，所述焦炭的孔容积为300-700ml/g。进一步地，所述焦炭的吸水量为100-300mg/g。进一步地，所述焦炭是由生物质经过热解得到的。进一步地，所述生物质的挥发分为75-80％，且所述生物质的灰分为3-5％。进一步地，所述生物质包括：棉杆、油麻杆和椰壳其中的一种或多种。进一步地，所述热解条件为：在惰性气体中，以压力为常压-0.5MPa温度为350-550℃的条件进行热解。进一步地，所述惰性气体包括：氮气和/或二氧化碳。本专利技术旨在提供一种煤加氢气化方法，采用焦炭来与煤混合，通过焦炭的强吸水性能，对煤粉的水分进行物理吸附，降低多水煤粉的含水量，以达到煤加氢气化的水分含量要求。其中，煤粉和焦炭颗粒外表面相互接触进行水分传递，同时，大部分煤粉颗粒进入到焦炭的内部微孔中，煤粉颗粒周边大部分都被焦炭包裹起来，增大了焦炭和煤粉的接触面积，提高了焦炭对煤粉水分的吸附速率，并使两者水分含量迅速达到平衡。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术通过焦炭的强吸水性能，对煤粉的水分进行物理吸附，降低多水煤粉的含水量，以达到煤加氢气化的水分含量要求，避免了现有技术中干燥预处理的煤粉损失，进而减少现有技术中设备的各项能耗，降低生产成本。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的煤加氢气化方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。显然，所描述的实施例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。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示，在本专利技术第一实施例的中，提供了一种煤加氢气化方法，包括：S1：将焦炭与煤以预设比例混合预设时间，形成预处理煤；S2：将预处理煤与含氢气体在预设条件下进行反应。其中，预设条件为常规煤加氢气化的条件。本方法采用焦炭来与煤混合，通过焦炭的强吸水性能，对煤粉的水分进行物理吸附，降低多水煤粉的含水量，以达到煤加氢气化的水分含量要求。其中，煤粉和焦炭颗粒外表面相互接触进行水分传递，同时，大部分煤粉颗粒进入到焦炭的内部微孔中，煤粉颗粒周边大部分都被焦炭包裹起来，增大了焦炭和煤粉的接触面积，提高了焦炭对煤粉水分的吸附速率，并使两者水分含量迅速达到平衡。可选的，预设比例为焦炭与煤的质量比；所述质量比为1:9-3:7。在此比例范围焦炭可以充分地将煤中水分吸附，防止水分对煤加氢气化产生影响。可选的，预设时间为：10-20min。在此预设时间范围内焦炭对煤粉水分的吸附达到平衡，以达到煤加氢气化的水分含量要求。可选的，焦炭的孔容积为300-700ml/g。在此孔容积范围煤粉和焦炭颗粒外表面相互接触进行水分传递，同时，大部分煤粉颗粒进入到焦炭的内部微孔中，煤粉颗粒周边大部分都被焦炭包裹起来，增大了焦炭和煤粉的接触面积，提高了焦炭对煤粉水分的吸附速率，并使两者水分含量迅速达到平衡。可选的，焦炭的吸水量为100-300mg/g。此吸水量的焦炭在不影响煤加氢气化反应的同时可以有效的对粉煤中水分的吸收，从而达到煤加氢气化的水分含量要求。可选的，焦炭是由生物质经过热解得到的。可选的，生物质的挥发分为75-80％，且生物质的灰分为3-5％。可选的，生物质包括：棉杆、油麻杆和椰壳其中的一种或多种。可选的，热解条件为：在惰性气体中，以压力为常压-0.5MPa温度为350-550℃的条件进行热解。可选的，惰性气体包括：氮气和/或二氧化碳。在上述热解条件下热解生物质得到的焦炭挥发分一般为10-35％，略低于或接近煤加氢气化所用的煤粉的挥发分，灰分为5-12％，也在煤加氢气化所能接受的范围，因此，进入加氢气化炉内的煤粉中掺杂一定比例的棉杆和/或油麻杆和/或椰壳焦炭，基本不会影响煤加氢气化过程，同时，由于棉杆和/或油麻杆和/或椰壳具有比煤更高的挥发分，在棉杆和/或油麻杆热解产生棉杆和/或油麻杆和/或椰壳焦炭的过程中还会在一定程度上增加加氢气化工艺所产合成气的产量，提高加氢气化工艺的整体经济性。在一可选实施例中，提供一种煤加氢气化方法，包括：采用焦炭与煤混合，通过焦炭的强吸水性能，对煤粉的水分进行物理吸附，煤粉和焦炭颗粒外表面相互接触进行水分传递，同时，大部分煤粉颗粒进入到焦炭的内部微孔中，煤粉颗粒周边大部分都被焦炭包裹起来，增大了焦炭和煤粉的接触面积，提高了焦炭对煤粉水分的吸附速率，并使两者水分含量迅速达到平衡，降低多水煤粉的含水量，以达到煤加氢气化的水分含量要求。焦炭由容易干燥、挥发分较高(一般为75-80％)并且灰分较低(一般为3-5％)的生物质热解得到，为了提高添加到煤粉中的生物质的吸水能力，拓宽使用范围，将生物质放进热解炉进行热解生成焦炭。生物质优选：棉杆和/或油麻杆和/或椰壳，上述生物质吸水量一般可达到100-300mg/g，10-20min即可使得吸水量达到饱和，以保障生成的焦炭具备高挥发分低灰的特性，使得掺混后的煤粉和焦炭的整体气化性能不低于煤粉的气化性能。生物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤加氢气化方法，其特征在于，包括：/n将焦炭与煤以预设比例混合预设时间，形成预处理煤；/n将所述预处理煤与含氢气体在预设条件下进行反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤加氢气化方法，其特征在于，包括：
将焦炭与煤以预设比例混合预设时间，形成预处理煤；
将所述预处理煤与含氢气体在预设条件下进行反应。


2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述预设比例为焦炭与煤的质量比；
所述质量比为1:9-3:7。


3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述预设时间为：10-20min。


4.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述焦炭的孔容积为300-700ml/g。


5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述焦炭的吸水量为100-300mg/g。

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【专利技术属性】
技术研发人员：马丽荣，
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