[发明专利]一种煤与生物质的一锅法液化工艺

权利要求书

1.一种煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

生物质水煤浆的配制：

收集生物质并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径为100～300μm；

将粉碎后的生物质进行压缩成型，压缩压力为2～5MPa，压缩温度为30～60℃；

将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至中位粒径为30～50μm，得生物质粉末；

收集煤并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径为50～100μm，压缩温度为30～60℃；

对粉碎后的煤进行压缩成型，压缩压力为5～15MPa；

对圧缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至中位粒径为30～100μm，得煤粉；

将所述生物质粉末、所述煤粉、催化剂、硫化剂与水混合、研磨制浆得到生物质水煤浆，所述生物质粉末和所述煤粉共占所述生物质水煤浆的55～65wt％；

液化反应：向所述生物质水煤浆中通入氢气以发生反应，并控制反应压力为15～25MPa、反应温度为300～460℃，最终制得生物油；

在生物质水煤浆的配制步骤中，进行所述混合时，为先将所述生物质粉末和所述煤粉进行除灰并与所述催化剂和所述硫化剂进行预混合后，再将所得预混料与所述水混合，或者，为直接将所述生物质粉末、所述煤粉、所述催化剂、所述硫化剂与所述水混合。

2.根据权利要求1所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，所述生物质水煤浆中，生物质的浓度为15～30wt％，煤粉的浓度为35～50wt％。

3.根据权利要求1或2所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，采用烘干脱水控制含水率，所述烘干脱水温度均为50～70℃，烘干脱水时间为3～5h。

4.根据权利要求1-3任一项所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，生物质水煤浆的配制步骤中控制所述生物质粉末的堆密度为300～500kg/m³，控制所述煤粉的堆密度为1200～1300kg/m³。

5.根据权利要求1-4任一项所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，所述研磨制浆的时间为2～8min。

6.根据权利要求1-5任一项所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，所述煤为低阶煤。

7.根据权利要求1-6任一项所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，在所述生物质水煤浆中，所述催化剂的用量为所述生物质与煤的用量总和的1～10wt％，优选为1～4wt％；所述催化剂的粒径为5～500μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，所述通入氢气的具体方法为：

向所述生物质水煤浆中注入高压氢气，并控制所述高压氢气与所述生物质水煤浆的体积比为(600～1500)：1，从而形成反应原料；

将所述反应原料升温至320～450℃后送入浆态床反应器内以发生液化、裂化及加氢反应，同时向所述浆态床反应器内注入冷氢，控制所述浆态床反应器内的总气速为0.02～0.2m/s，优选为0.05～0.08m/s；

其中，所述高压氢气的压力均为13～27MPa，所述冷氢的温度为60～135℃。

9.根据权利要求8所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，将所述高压氢气分两次注入至所述生物质水煤浆中，具体为：

向所述生物质水煤浆中第一次注入所述高压氢气，直至所述高压氢气与所述生物质水煤浆的体积比为50～200:1，而后将所述生物质水煤浆升温至200～350℃，而后再向所述生物质水煤浆中第二次注入所述高压氢气。

10.根据权利要求8或9所述的煤与生物质的一锅法液化工艺，其特征在于，所述催化剂在所述浆态床反应器内的存量控制在所述浆态床反应器内液相质量的5～30wt％。