[发明专利]整合型煤液化方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种整合型煤液化方法，尤其是一种整合了煤直接液化和煤间接液化的整合型煤液化方法。

【背景技术】

能源工业界一直在进行从非石油资源中提炼油品的研究，包括各种煤直接液化与间接液化方面的研究。一些煤直接液与间接液化方案的产物富含芳香族化合物。为获得烷烃，需要对芳香族化合物进行加氢处理，然而在利用水煤气转换反应获得氢气的同时将产生大量二氧化碳。因此，这些方案需要具备处理二氧化碳的能力。从环境保护与经济角度考虑，需要设计一种工艺方法，以较高的效率从非石油资源中提炼油品，同时避免或者大幅降低二氧化碳的排放。

另一方面，提高单位数量煤的油品产量对于煤液化的经济效益很重要，若能同时减少二氧化碳的排放，就可降低系统对二氧化碳的处理要求，这意味着在提高煤液化经济效益上迈进了一大步。

目前已经有一些专利揭示了处理煤液化过程中产生的二氧化碳的方法，但主要集中在物理分离与进一步的处理上。比如，美国专利第5620670号、第6693138号、第6846404号以及第6992114号。

总体而言，煤液化主要有四种方式：直接加氢处理(direct hudrogenation)、施主溶液加氢处理(donor solvent hydrogenation)、通过气化(gasification)和费托合成(F-T synthesis)的间接液化(indirect liquefaction)、高温分解(pyrolysisor thermal degradation)(请参Kirk Othomer所著的《Fuels》)。

直接加氢处理是把固体状态的煤在高温(华氏750度以上)、高压(10MPa以上)、氢气(或CO+H₂，CO+H₂O)、催化剂以及溶剂的作用下，把煤的分子进行裂解加氢，直接转化为液体产品的加工过程。

间接液化是先把固体状态的煤气化得到合成气(CO+H₂)，再以合成气为原料合成液体产品的加工过程，其中，费托合成(F-T Synthesis)是以合成气为原料生产各种烃类和含氧有机化合物的最主要的煤液化方法。

在溶剂和催化剂的作用下对煤进行直接加氢处理的技术是在二十世纪初被开发出来的。在典型的工艺方法中，煤与合适的溶剂形成浆液，在高温高压下与氢分子进行反应。

早在1921年，费舍尔(Fischer)和史莱德(Schrader)就开发出了在水/一氧化碳(aqueous/CO)中进行的煤液化方法(F.Fisher & H.Schrader，Bennst.Chem.，2，257，1921)。一些基于水/一氧化碳与水/合成气，反应温度为华氏750至850度的褐煤液化方法得到开发，其中包括美国矿物局(U.S.Bureau ofMines)的COSTEAM工艺方法(H.R.Appell，E.C.Moroni，R.D.Miller，EnergySources，3，163，(1971))。还有一些在褐煤间接液化方法中的优化程序也在最近得到开发，包括以物理手段减少水含量以及污染的程序。

【发明内容】

本发明的实施例之一提供了一种整合型煤液化方法，整合了煤直接液化与煤间接液化，煤直接液化中包括煤的预处理步骤，使煤在水与一氧化碳存在的条件下进行反应。相较于现有技术，其单位数量煤的油品产量较高，二氧化碳排放量较低，在经济效益和环境保护方面都具有较大优势。

本发明的一方面提供了一种整合型煤液化方法，包括以下步骤：煤气化步骤，在合成气生产工艺条件下把含煤原料、水以及氧气转化为合成气以及其他副产物；费托合成步骤，把由煤气化步骤获得的合成气进行费托合成以获得烃类产品、含氧有机物以及水；煤预处理步骤，在华氏550至800度下，在水与一氧化碳存在的条件下，把煤处理10分钟至5小时，其中，一氧化碳来自煤气化步骤获得的合成气或费托合成的尾气或煤预处理步骤的尾气；煤直接液化步骤，把经过煤预处理步骤处理的煤在煤直接液化工艺条件下转化为液态产品。

【附图说明】

图1为本发明整合型煤液化方法的工艺流程图。

【具体实施方式】