[发明专利]一种煤加氢气化方法及装置

说明书

本发明公开一种煤加氢气化方法及装置，涉及煤气化技术领域，为降低含水量高的煤加氢气化所消耗的能量，提高轻质油产率，以及碳转化率而发明。所述煤加氢气化方法包括：油煤浆制备：将煤与混合油混合，以制得油煤浆；油煤浆加氢气化：将制得的所述油煤浆进行加氢气化反应，以制得合成气、轻质油和混合油，其中，所述混合油至少包括重质油。本发明煤加氢气化方法及装置用于提高含水量较高的煤的气化反应效率、碳的转化率和油品的产率。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种煤加氢气化方法及用于对煤进行加氢气化的煤加氢气化装置。

背景技术

煤加氢气化是煤粉与氢气在一定压力和温度下反应，生成富甲烷气、油和半焦的过程。该反应过程对参与反应的煤粉的水分有一定的限制，一般要求煤粉中的水分含量占煤粉与水分总质量的10％以下，适用于加氢气化的煤种包括褐煤、次烟煤等，尤其是褐煤，含水量较高，甚至高达30％以上，如果直接将褐煤进入加氢气化反应器中，就需要大量的热源来对褐煤进行除水干燥，这样就增加了该工艺技术的煤粉干燥的能耗，提高了工艺成本；若不对水分含量较高的褐煤进行去水干燥，不仅降低反应效率，合成气和油品等产物生成率低，甚至得不到所需的气化产物。因此，如何降低含水量较高的煤加氢气化能耗、提高产物生成率是目前需要解决的主要问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种煤加氢气化方法及装置，主要目的是降低含水量高的煤加氢气化所消耗的能量，提高轻质油产率，以及碳转化率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种煤加氢气化方法，包括：

油煤浆制备：将煤与混合油混合，以制得油煤浆；

油煤浆加氢气化：将制得的所述油煤浆进行加氢气化反应，以制得合成气、轻质油和混合油，其中，所述混合油至少包括重质油。

本发明实施例提供的煤加氢气化方法，通过将煤与混合油混合制得油煤浆，再对油煤浆进行加氢气化反应，尤其对于含水量较高的煤，利用油水混合物对煤的溶胀作用，能够增大煤的孔隙率，增大煤内部的微孔尺寸，提高活性氢等小分子在煤的大分子中的流动性，以及与煤的接触面积，这样不仅加速了煤中大分子的裂解，还加快了活性氢小分子与煤中大分子、大分子裂解后的分子进行充分的加氢反应，最终提高合成气和油品的产率；混合油能够溶解煤中的有机质，有利于煤中由大分子组成的挥发分的逸出，加快挥发分与活性氢的接触速率和接触面积，促进加氢气化反应速率和油品产率。

可选的，所述油煤浆制备过程中：所述混合油为所述油煤浆加氢气化反应制得的混合油。

可选的，所述油煤浆制备过程中：将煤与混合油混合，并搅拌，以使所述煤溶胀在所述混合油中，形成油煤浆。

进一步的，所述搅拌和溶胀所需的时间为0.5小时至1小时。

可选的，制得的所述油煤浆中煤的浓度为65％～80％。

可选的，所述油煤浆制备过程中：所述混合油的温度为100～200℃；和/或

所述混合油中包含具有两个或两个以上苯环的重质油，且所述重质油的质量占所述混合油质量的80％以上。

可选的，所述油煤浆加氢气化过程中：所述加氢气化反应的气化气压为15～30MPa，气化温度为500～600℃。

可选的，所述油煤浆制备后还包括：将制得的所述油煤浆增压，以将增压后的所述油煤浆加氢气化。

可选的，所述煤中水的质量分数大于等于10％。

本发明另一方面实施例还提供了一种煤加氢气化装置，包括：

油煤浆制备装置，所述油煤浆制备装置配置为将混合油与煤混合制成油煤浆；