[发明专利]一种煤与生物质的多级液化工艺

权利要求书

1.一种煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

生物质煤油桨的配制：

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；

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；

对粉碎后的煤进行压缩成型，压缩压力为5～15MPa；

对压缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至中位粒径为30～50μm，得煤粉；

将所述生物质粉末、所述煤粉、催化剂与油品混合、研磨制桨得到生物质煤油浆，所述生物质粉末和所述煤粉共占所述生物质煤油浆的60～70wt％；

一级加氢反应：向所述生物质煤油浆中通入氢气以发生一级加氢反应，并控制反应压力为15～25MPa、反应温度为280～350℃，得到一级加氢产物；

二级加氢反应：向所述一级加氢产物中加入第二催化剂并通入氢气以发生二级加氢反应，控制反应压力为15～25MPa、反应温度为400～480℃，得到二级加氢产物，所述二级加氢产物经分离后最终得到生物油；

在生物质煤油浆的配制步骤中，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进行预混合后，再将所得预混料与所述油品混合，或者，为直接将所述生物质粉末、所述煤粉、所述催化剂与所述油品混合；

所述一级加氢反应步骤中通入氢气的具体方法为：

向所述生物质煤油浆中注入高压氢气，并控制所述高压氢气与所述生物质煤油浆的体积比为(600～1000)：1，从而形成一级反应原料；

将所述一级反应原料送入第一浆态床反应器内以发生一级加氢反应，同时向所述第一浆态床反应器内注入高压冷氢，控制所述第一浆态床反应器内的总气速为0.02～0.2m/s；

其中，所述高压氢气和高压冷氢的压力均为13～27MPa，所述高压冷氢的温度为50～135℃；

所述二级反应步骤中通入氢气的方法为：

将所述一级加氢产物与所述第二催化剂的混合物升温至380～480℃，而后将所述混合物送入至第二浆态床反应器内并通入高压高温氢气以发生二级加氢反应，同时向所述第二浆态床反应器内注入高压冷氢，并控制所述第二浆态床反应器内的总气速为0.06～0.1m/s，且氢气与所述一级加氢产物的体积比为(1000～1500)：1；

其中，所述高压高温氢气和高压冷氢的压力均为13～27MPa，所述高压高温氢气的温度为430～480℃，所述高压冷氢的温度为50～135℃；

所述油品为地沟油、酸败油、废润滑油、重油、煤焦油、石油中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，所述油品为潲水油、废机油、渣油中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，所述生物质煤油浆中，生物质的浓度为20～30wt％，煤粉的浓度为30～45wt％。

4.根据权利要求1或3任一项所述的煤与生物质的多级液化工艺，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。

5.根据权利要求4所述的煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，生物质煤油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1000～1200kg/m³。

6.根据权利要求1所述的煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，所述研磨制浆的时间为2～8min。

7.根据权利要求1所述的煤与生物质的多级液化工艺，其特征在于，所述煤为低阶煤。