[发明专利]利用离子液体预处理煤炭用于电解液化的方法

摘要

本发明公开了一种利用离子液体预处理煤炭用于电解液化的方法，采用离子液体作为溶胀剂对煤炭进行预处理，从而有利于煤炭加氢液化。本发明预处理方法的步骤包括煤炭前处理过程、离子液体的预处理过程、样品混合过程、溶胀过程、溶胀后的处理过程、溶胀后的电解液化过程。本发明选择合适的溶剂对煤炭进行溶胀，处理后的煤炭样品颗粒更为细小，结构更加松散，可以将煤炭中大分子分解为分子量更小的基团，有从而有效地提高了煤炭电解加氢的电流密度和液化产率。

主权项

1.一种利用离子液体预处理煤炭用于电解液化的方法，其特征在于，包括如下步骤：a.煤炭前处理过程：将煤炭在球磨机中以不低于80转/分钟进行球磨至少10小时，然后在105～115℃下的真空干燥箱中进行干燥至少24h，将得到的煤炭粉料进行过筛，使过筛收集的煤炭颗粒尺寸不大于200目，然后取10g过筛并干燥后的煤炭颗粒粉料，用100ml的浓度为4mol/L的HCl溶液进行清洗至少12h后再进行过滤，并将过滤收集的固形物于105～115℃下进行真空干燥至少24h后存入干燥器中保存，得到煤炭颗粒粉体，待用；b.离子液体的预处理过程：按照以下清洗流程：洗洁精—清水—去离子水—超纯水，进行至少3次清洗流程，清洗玻璃滴管和圆底烧瓶，将清洗后的玻璃滴管和圆底烧瓶放入不低于80℃真空干燥箱中进行干燥，然后用玻璃滴管取离子液体加入到圆底烧瓶中，用生料带和封口膜封装除水装置，在100～120℃下对圆底烧瓶中的离子液体进行连续真空除水至少12h，除水完毕后，将装有离子液体的圆底烧瓶放入手套箱中，将得到的无水离子液体作为溶胀剂，以待使用；c.煤炭和溶胀剂混合过程：取1g经过所述步骤a前处理后的煤炭颗粒粉体加入到另一个圆底烧瓶中，同时用移液枪移取至少10mL在所述步骤b中制备的溶胀剂加入圆底烧瓶中，按照上述煤炭颗粒粉体和溶胀剂的混合比例，将煤炭颗粒粉体和溶胀剂进行混合，得到固液混合体系，然后用凡士林涂抹圆底烧瓶的磨口瓶塞，再将瓶塞塞进瓶口至不漏气，最后用封口膜封口，使固液混合体系与外界气氛隔离；d.溶胀过程：溶胀过程在油浴锅中进行，将装有在所述步骤c中制备的固液混合体系的烧瓶油浴锅中，在90～150℃下使煤炭颗粒粉体进行溶胀过程至少24h，并且在溶胀过程中始终保持磁力搅拌固液混合体系，使煤炭颗粒粉体溶胀充分；e.溶胀后的处理过程：在所述步骤d的溶胀过程完成后，加入去离子水终止溶胀过程，然后将溶胀混合物进行抽滤分离，滤饼用去离子水洗涤3～5次，使水溶性物质被一并洗去，之后将滤饼在105～115℃下进行真空干燥至少24h，得到溶胀后的煤样；f.溶胀后的电解液化过程：将在所述步骤e中溶胀后的煤样进行电解加氢液化处理，采用恒电位仪，电解时间为至少24h，电位为‑2.0～2.1V，工作电极采用Pb电极，Pb电极的表面长宽尺寸至少为2×2cm，对电极为Pt电极，Pt电极的表面长宽尺寸至少为3×3cm，进行电解后，使溶胀后的煤样电解液化，然后将得到固液混合产物进行过滤，得到可燃性液体产品。