[发明专利]一种采收煤岩油气藏中的液体燃料的方法、产品及用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种采收煤岩油气藏中的液体燃料的方法以及用该方法 得到的液体燃料产品。

背景技术

煤是由一定地质年代生长的生物体在适宜的地质环境下，经过岁月 漫长的煤化作用而形成的可燃矿物。根据成煤植物的不同，煤可分两大 类，即腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分 布广。后者起源于低等植物和浮游生物，储量少。

无论是陆生还是水生生物沉积的有机质，均是既可以生烃也可以生 煤，只是生成量的不同，成煤和成烃组分之间并没有截然界限。理想状 态下，沉积盆地边缘有机质主要为镜质组和惰质组，易形成煤层；在沉 积盆地的中部，有机质主要为腐泥组和壳质组，容易生、排出烃类，并 异地聚集在砂岩或碳酸盐岩空隙介质中，形成传统概念的油气藏。但是， 以低分子化合物为主的烃类物质不只存在于砂岩或碳酸盐岩空隙介质 中，构成传统概念的油气藏，还储存于可以生烃，但不易或不能排烃， 并可以作为特殊储集介质的煤岩之中，构成“煤岩油气藏”。在煤岩油气 藏中，烃类物质主要是以溶合相被包裹在煤岩大分子团间的微型储集空 间之中，或被吸附于煤岩裂缝或空隙的表面。据初步统计，我国中新生 界煤岩中的含油率(或挥发分产率)在25重％～70重％之间，所以煤岩 中的油气藏，即我们命名为“煤岩油气藏”中的油气藏是不可以忽视的。

实际上，人们早就开始了从煤岩中制取液体燃料的研究。目前用煤制 取液体燃料主要有两个途径：煤直接液化和煤间接液化。直接液化工艺是 将煤、溶剂与催化剂的混合物在400-500℃，15-30MPa条件下与氢气反 应而生成液体产物，所用的催化剂有钴、钼、钨、锡、铁及铅等的氧化物 或卤化物。煤直接液化工艺主要有美国H-coal工艺、日本NEDOL工艺、 德国IGOR工艺和我国的神华工艺等。煤直接液化需要在有氢气存在的 条件下进行，使煤中的有机高分子结构转化为较低分子的液态燃料，这个 反应需要高压和高温，不论上述那种工艺其反应条件和工艺都是非常苛刻 的。

煤间接液化法可分为合成气法和甲醇法，其中以合成气法为主，该方 法是先将煤气化为合成气(CO和H₂)，然后在催化剂作用下合成液体燃 料和其它化工产品。煤的间接液化技术起源于德国，系德国皇家煤炭研究 所的Fischer和Tropsch所发明，所以被称为F-T(费-托)合成。大概说 来是首先将煤气化制合成气，合成气经净化，调整H₂/CO比，再经F-T 催化合成为液体燃料。煤的间接液化的优点是煤种的适应性较宽，操作条 件相对温和。二次大战期间德国一共建有9套生产装置。但是煤的间接液 化流程特别长，装置和设备特别多，建这样一个生产厂差不多等于一个煤 气厂和一个炼油厂的和，因此固定投资费用非常高，其总效率不如直接液 化高，目前只有南非建有世界最大规模的煤间接液化的工厂。因此，煤间 接液化法工艺路线长，关键技术多，实施困难。

目前世界石油价格居高不下，因此，开发和采收煤岩油气藏中的液体 燃料或液体烃类是利用我国丰富的煤岩油气藏资源，缓解我国石油资源短 缺的重要途径之一。

发明内容

本发明的目的在于：不同于现有技术将煤作为一个整体的直接液化方 法和煤间接液化方法，提供一种采收煤岩油气藏中的液体燃料的方法以及 用该方法得到的液体燃料产品。

本发明提供的用采收煤岩油气藏中的液体燃料的方法，包括：

(1)将煤粉碎为100-400目粒径的煤粉，

(2)步骤(1)所得的煤粉与油类进行混合，

(3)步骤(2)所得混合物在常压-1MPa压力下、30-300℃、3-72小 时的条件下分散和部分溶解得到油煤浆，所得的油煤浆为液体燃 料。

所述的煤粉与油类的重量比为0.1-1.5∶1。

本发明提供的方法中，所述的煤是腐泥煤和/或腐植煤。

所述的腐泥煤是藓煤、藻煤、烛煤中的一种或几种；所述的腐植煤是 褐煤和/或烟煤。

所述的烟煤是长焰煤、中粘煤、弱粘煤中的一种或几种。

所述的煤中的挥发分大于30重％。

本发明提供的方法中所述的油类为重质油类，密度为0.90-1.10g/cm³(20℃)。