煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆技术

本发明专利技术涉及煤炭直接液化技术领域，公开了一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆。该方法包括下述步骤：1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化，得到催化活性组元均质乳化液；2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质，得到均质催化活性组元溶剂油；3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏，得到混捏产物；4)将所述混捏产物进行热处理。本发明专利技术提供的方法制备工艺流程短、简单、成本低，易于实现工业化，制得的油煤浆中催化剂分散性优异，可直接用于煤液化反应。

【技术实现步骤摘要】
煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆
本专利技术涉及煤炭直接液化
，具体地涉及一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆。
技术介绍
煤液化技术是固体煤炭在一定温度、压力和催化剂存在下，煤加氢裂解生成液态产品的工艺过程，是煤洁净转化和高效利用的重要途径，也是弥补石油资源不足的有效方法之一。煤液化催化剂在液化反应过程中起着举足轻重的作用，开发高效煤液化催化剂是提高煤转化率、增加液体收率、提升能效的有效途径之一。煤炭直接液化催化剂按活性组元大体分为三类：价格低廉的铁系催化剂，成本较高的Ni、Mo系石油加氢催化剂及强腐蚀性的Zn、Sn熔融氯化物。高效煤液化催化剂应具有以下特征：与煤紧密接触、高活化分子氢活性、高的C-C键裂化及加氢裂化活性，用量少、成本低以及技术经济性有优势。而高分散超细粒子催化剂，不但可提高油收率，减少加入量，减少液化工艺无效能耗，还可以降低液化残渣夹带油，减轻处理残渣的压力。若只依靠机械研磨降低催化剂粒度，达到微米级已是极限，鉴于此，开发粒径小、在煤上具有高度分散性煤液化催化剂的制备方法，是提升煤液化催化剂效能的关键。例如，CN1579623A中公开了一种高分散铁基煤直接液化催化剂的制备方法，该方法是将亚铁盐溶液加入到全物料近1/6的煤粉中，再与含氢氧根离子的弱碱性溶液或强碱性溶液反应，制得载Fe(OH)2沉淀的煤浆，然后对其氧化，经过滤制得高分散铁基煤直接液化催化剂，但该方法工艺流程长，制备过程复杂；CN1231326A中公开了一种浆状高分散铁基煤液化催化剂的制备，该方法是铁盐溶液与氨水混合生成无定性Fe(OH)2或Fe(OH)3超细粒子，经脱水形成水凝胶，再与适量煤粉和液化溶剂混合分散制得浆状铁基催化剂，但该方法在工业反应器中，由于物料停留时间存在差异，难以获得同质产品。另外，将Co、Mo、Fe、Ni等煤液化金属活性组元制备成油溶性或水溶性化合物，例如环烷酸盐、含有羰基的化合物，在液化条件下可使活性组元均匀分散于煤表面，完成液化反应，但该方法仍需添加表面活性剂，且发生羰基化反应的成本较高、技术经济性欠佳。因此，希望提供一种制备工艺流程短、简单、成本低，易于实现工业化且可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的工艺复杂、成本高、不利于工业化的实现等问题，提供一种煤液化制备油煤浆的方法及其制得的油煤浆，该方法制备工艺流程短、简单、成本低，易于实现工业化，可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆，且制得的油煤浆中催化剂分散性优异。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种煤液化制备油煤浆的方法，该方法包括下述步骤：1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化，得到催化活性组元均质乳化液；2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质，得到均质催化活性组元溶剂油；3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏，得到混捏产物；4)将所述混捏产物进行热处理。优选地，步骤1)中，所述煤液化催化活性组元选自铁盐、镍盐、钴盐、钼盐和钨盐中的一种或多种。优选地，所述第一溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。优选地，步骤1)中，所述均质乳化的条件包括：剪切速率为10-80m/s，温度为20-100℃，时间为5-50min。优选地，步骤1)中，所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为5-20wt％。优选地，所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.5-2)。优选地，步骤2)中，所述第二溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。优选地，步骤2)中，所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油的重量比为1:(4-15)。优选地，所述均质在静态混合器中进行。优选地，步骤3)中，所述煤粉为褐煤及烟煤。优选地，所述均质催化活性组元溶剂油与干基煤粉的重量比为1:(0.3-2)。优选地，步骤4)中，所述热处理在催化剂助剂存在下进行。优选地，所述催化剂助剂为含硫化合物。优选地，所述含硫化合物为硫磺。优选地，以所述煤液化催化剂活性组元中的活性金属计的所述混捏产物与以S计的所述催化剂助剂的摩尔比为1:(0.5-4)。优选地，步骤4)中，所述热处理在惰性气体存在下进行，所述惰性气体的压力为-(0.2-0.5)MPa。优选地，所述热处理的温度为80-200℃。优选地，所述热处理使得得到的油煤浆脱水至0.5wt％以下。第二方面，本专利技术提供了由本专利技术所述的方法制得的油煤浆。通过上述技术方案，本专利技术煤液化催化剂活性组元水溶液在溶剂油中通过两步均质化过程，使得含催化剂活性组元以近纳米级液滴被均匀地分散在溶剂油中，与煤粉混捏，在油煤浆制备储罐中，热处理使得煤粉进一步溶胀、催化剂浸渍、脱水，催化剂活性组元均匀分散在煤粉表面上。并且，本专利技术提供的制备方法，其工艺流程短、简单，成本低，易于实现工业化，可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆，且制得的油煤浆中催化剂分散性优异。附图说明图1为煤液化油煤浆的制备装置示意图。附图标记说明1、乳化均质器2、溶剂油罐3、煤粉仓4、静态混合器5、混捏机6、油煤浆制备储罐具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右，“内、外”是指对应结构的内部和外部。第一方面，本专利技术提供了一种煤液化制备油煤浆的方法，该方法包括下述步骤：1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化，得到催化活性组元均质乳化液；2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质，得到均质催化活性组元溶剂油；3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏，得到混捏产物；4)将所述混捏产物进行热处理。本专利技术煤液化催化剂活性组元水溶液在溶剂油中通过两步均质化过程，使得含催化剂活性组元以接近纳米级液滴的状态被均匀分散在溶剂油中，与煤粉混捏，热处理使得煤粉进一步溶胀、催化剂浸渍、油煤浆脱水后，催化剂活性组元被均匀地分散于煤粉表面，可直接为煤液化反应提供合格的油煤浆，且其工艺流程短、简单，成本低，易于实现工业化。...

【技术保护点】
1.一种煤液化制备油煤浆的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：/n1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化，得到催化活性组元均质乳化液；/n2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质，得到均质催化活性组元溶剂油；/n3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏，得到混捏产物；/n4)将所述混捏产物进行热处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤液化制备油煤浆的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
1)将煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油进行均质乳化，得到催化活性组元均质乳化液；
2)将所述催化活性组元均质乳化液与第二溶剂油进行均质，得到均质催化活性组元溶剂油；
3)将所述均质催化活性组元溶剂油与煤粉进行混捏，得到混捏产物；
4)将所述混捏产物进行热处理。


2.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法，其中，步骤1)中，所述煤液化催化活性组元选自铁盐、镍盐、钴盐、钼盐和钨盐中的一种或多种；
优选地，所述第一溶剂油选自洗油、煤炭高温焦化脱晶蒽油、石油系重油催化裂化回炼油、催化裂化澄清油或它们的加氢油和煤直接液化循环溶剂油中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法，其中，步骤1)中，所述均质乳化的条件包括：
剪切速率为10-80m/s，温度为20-100℃，时间为5-50min。


4.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法，其中，步骤1)中，所述煤液化催化剂活性组元水溶液的浓度为5-20wt％；
优选地，所述煤液化催化剂活性组元水溶液与第一溶剂油的重量比为1:(0.5-2)。


5.根据权利要求1所述的煤液化制备油煤浆的方法，其中，步骤2)中，所述第二溶剂油选自洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪学，舒歌平，谢晶，李导，杨葛灵，吴剑平，
申请(专利权)人：中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司上海研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11