[发明专利]一种提高石油焦气化反应活性的方法

说明书

本发明涉及石油焦气化领域，具体是涉及一种提高石油焦气化反应活性的方法，采用干混、浸渍方法将催化剂与石油焦混合，得到负载催化剂的石油焦，在气化温度为700～1250℃，气化压力为0.1～10MPa条件下将负载催化剂的石油焦通入气化炉发生气化反应。本发明利用催化剂使石油焦催化气化，可以大大提高气化反应速率，缩减气化反应所需时间，实现了石油焦的资源化利用，而且本发明的催化剂具有价格低廉、回收方便等优点。

技术领域

本发明涉及石油焦气化领域，具体涉及一种提高石油焦气化反应活性的方法。

背景技术

石油焦是炼油厂焦化装置产生的一种固态副产品。目前来看，随着全球炼油工业的发展，石油焦的产量也逐渐增大，五年以内全

球石油焦产量预计将增加到1.7亿吨，而中国和印度将占据其中的三分之一。石油焦2007年至2016年，我国石油焦的年产量都在1200万吨以上，并且呈逐年递增的趋势，到2017年底中国石油焦的产量超过2000万吨。随着我国经济的稳步增长，特别是钢铁，水泥生产以及电解铝等行业的不断发展随着全球石油需求量的不断增长及原油的重质化，石油焦的产量在急剧的增加，其中高硫石油焦的主要应用为燃烧发电，这样不仅能源利用率低，而且燃烧产生的二氧化硫会对环境造成污染。因此，寻找一种更为高效、环保的高硫石油焦利用方式迫在眉睫。而将石油焦气化制取合成气是一种很好的工业发展思路，不仅可以解决我国天然气资源不足等问题，而且高硫石油焦中的硫可以利用气化技术转化为H₂S，最终转化为单质硫，此外在气化反应过程中气化剂CO₂会转化为CO和H₂，不产生任何的环境污染。气化技术是一项很有前景的绿色技术，是能源有效洁净利用的主要途径。

利用石油焦作为气化原料进行气化在工业上已经开始试用，但是由于石油焦由长链脂肪烃缩聚物、稠环芳烃缩聚物、少量低分子有机物及微量无机化合物组成，且其孔隙结构很不发达，导致其气化活性远远低于煤与生物质气化。同时，与原煤相比，石油焦中矿物质元素含量极低，这也导致了石油焦气化活性远低于煤焦的一个主要原因。此外，石油焦中存在的大量硫分也对石油焦气化反应活动存在影响。石油焦气化在工程上最大问题是碳转化率较低，反应后残碳难以处理。采用合适的催化剂与其混合，提高气化反应速率具有重要的工程价值。从广义而言催化气化有如下优点降低反应温度，实现温和气化,从而降低对设备的要求提高气化反应速率有利于环保并提高经济效益。因此，寻找高效、廉价、且可回收的催化剂是加快石油焦气化技术工业化关键问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高石油焦气化反应活性的方法，以实现石油焦资源化利用。

具体技术方案如下：

一种提高石油焦气化反应活性的方法，将催化剂以干混法或浸渍法与石油焦按照一定比例混合，混合后得到负载催化剂的石油焦，再通入气化剂，使石油焦和气化剂在气化炉中发生气化反应；

具体包括如下步骤：

(1)将催化剂采用干混法或浸渍法与石油焦充分混合，得到混有催化剂的石油焦，催化剂添加量为石油焦质量的5％；

(2)石油焦和催化剂混合后，在105℃干燥箱中进行干燥12小时，得到负载催化剂的石油焦；

(3)将负载催化剂的石油焦原料加入气化炉内进行气化反应，气化温度为700～1250℃，压力为0.1～10MPa。

所述催化剂可选用溶盐FeCl₃、FeSO₄、Li₂CO₃、Cs₂CO₃、NaOH、NiCl₂、NiSO₄、CuSO₄、CuCl₂的一种或几种，或可选用不可溶盐Fe₂O₃。