[发明专利]一种洗油和煤直接液化油混合加工系统及方法

权利要求书

1.一种洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，包括：微界面发生器、反应容器、进料单元以及反应所得混合物的处理单元；其中，

所述微界面发生器与所述进料单元相连，其数量大于等于1，用以将氢气的压力能和/或洗油与煤直接液化油所形成的混合油的动能转化为氢气气泡的表面能，使氢气气泡破碎为直径为1μm≤d＜1mm的微米级气泡以提高混合油与氢气间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将混合油与微米级气泡混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化混合油与氢气间的传质效率和反应效率，并使微米级气泡与混合油形成气液乳化物，从而增大氢气与混合油之间的传质面积，使得氢气与混合油充分反应，以提高所得煤炭直接液化供氢溶剂的供氢指数；

所述反应容器与所述微界面发生器相连，用以为所述氢气与所述混合油的反应提供场所；

所述进料单元用以将所述氢气与所述混合油输送至所述微界面发生器内；

所述反应所得混合物的处理单元与所述反应容器相连，用以对在所述反应容器内反应完成后所得混合物进行处理。

2.根据权利要求1所述的洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，所述微界面发生器选自气动式微界面发生器、液动式微界面发生器以及气液联动式微界面发生器中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，当所述微界面发生器的设置数量大于等于两个时，各所述微界面发生器的设置方式为串联和/或并联。

4.根据权利要求1所述的洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，所述进料单元包括：氢气储存罐、洗油储存罐以及煤直接液化油储存罐；其中，

所述氢气储存罐与所述微界面发生器相连，用以提供氢气；

所述洗油储存罐与所述微界面发生器相连，用以提供洗油；

所述煤直接液化油储存罐与所述微界面发生器相连，用以提供煤直接液化油。

5.根据权利要求1所述的洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，所述反应所得混合物的处理单元包括：分离罐、精馏塔以及产品收集罐；其中，

所述分离罐与所述反应容器相连，用于对所述混合物进行气液分离，分离所得氢气排放一部分后，其余氢气通入微界面发生器，以为混合油和煤直接液化油的加氢反应提供氢气；

所述精馏塔与所述分离罐相连，用于将所述分离罐分离出的液体分割为：轻质馏分油、中质馏分油以及重质馏分油；

所述产品收集罐与所述精馏塔相连，用以收集产物。

6.根据权利要求5所述的洗油和煤直接液化油混合加工系统，其特征在于，所述产品收集罐包括：供氢溶剂收集罐和粗油收集罐；其中，

所述供氢溶剂收集罐与所述精馏塔相连，用以收集由所述中质馏分油和所述重质馏分油组成的供氢溶剂；

所述粗油收集罐与所述精馏塔相连，用以收集由所述中质馏分油和所述轻质馏分油混合形成的粗油。

7.一种洗油和煤直接液化油混合加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将一定量的洗油和一定量的煤直接液化油混合通入微界面发生器内；

（b）将一定量的氢气通入所述微界面发生器内，所述微界面发生器将氢气的压力能和/或洗油与煤直接液化油所形成的混合油的动能转化为氢气气泡的表面能，使氢气气泡破碎为微米级气泡，并使微米级气泡与混合油形成气液乳化物；

（c）将所述气液乳化物通入反应容器内，使所述气液乳化物中包含的混合油与氢气在催化剂催化作用下充分反应；

（d）将反应完成后所得混合物通入分离罐内进行气液分离，并将分离出的氢气排出一部分，剩余的氢气再次通入微界面发生器内以为混合油和煤直接液化油的加氢反应提供氢气，将分离出的液体通入精馏塔；

（e）将所述精馏塔内的液体分割为：轻质馏分油、中质馏分油以及重质馏分油，将所述轻质馏分油和中质馏分油混合通入粗油收集罐内，将所述中质馏分油和重质馏分油混合通入供氢溶剂收集罐内。

8.根据权利要求7述的洗油和煤直接液化油混合加工方法，其特征在于，所述混合油与所述氢气的体积比为200-1000。