[发明专利]一种含尘焦油的处理方法

说明书

本发明提供一种含尘焦油的处理方法，涉及煤催化气化技术领域，该方法，一方面，可以通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低煤耗，从而整体提高煤催化气化工艺的经济性。该方法包括：将含尘焦油和含碳物质制成型煤；含尘焦油还包含第一催化剂；在第一催化剂和第二催化剂的催化下，使型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在第一催化剂的催化下，型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在第二催化剂的催化下，型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。

技术领域

本发明涉及煤催化气化技术领域，尤其涉及一种含尘焦油的处理方法。

背景技术

煤催化气化是煤制天然气的最高效的气化技术之一。煤催化气化工艺的原料煤粒径分布较宽，其中，小颗粒物料进入反应炉会被被气流夹带出去；同时，煤颗粒在热解、气化反应过程中发生破碎会形成小颗粒物料，且炉内物料与炉壁、颗粒间相互碰撞、摩擦也会进一步形成小颗粒物料，这些小颗粒物料都会被夹带出反应炉。一般而言，煤催化气化反应系统通常设置两级气固分离装置(如旋风分离器)，将出口煤气夹带的小颗粒物料收集下来返回反应炉。由于小颗粒物料在循环过程中不断碎裂变成更细小的煤尘、并且旋风分离器捕集细小颗粒的效率有限，因此，仍然会有煤尘随着煤气进入煤气冷却系统。此外，由于煤催化气化温度较低(700～800℃)，煤中的含碳物质气化不彻底，所以煤气中含有焦油和酚类等物质。在煤气冷却净化过程中，煤尘和冷凝出的焦油混合在一起形成粘稠的混合物，即含尘焦油。

含尘焦油粘度大、流动性差，且含尘量较高不能外售，一般外送电厂锅炉作为燃料烧掉，或者被喷射到气化炉内再次气化，利用率不高，不仅污染了环境，还造成焦油资源的浪费。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供了一种含尘焦油的处理方法，采用方法处理含尘焦油，一方面，可以通过将重质含尘焦油转化成附加值高的轻质烃，实现焦油的提质和纯化，从而提高焦油的附加值；另一方面，还能够将很难再单独利用的含碳废弃料转化成甲烷，降低了煤耗，从而整体提高了煤催化气化工艺的经济性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面、本发明实施例提供了一种含尘焦油的处理方法，所述含尘焦油的处理方法包括：

将含尘焦油和含碳物质制成型煤；所述含尘焦油还包含第一催化剂；

在所述第一催化剂和第二催化剂的催化下，使所述型煤与氢气发生催化加氢反应；其中，在所述第一催化剂的催化下，所述型煤中的碳与氢气反应生成甲烷；在所述第二催化剂的催化下，所述型煤中的焦油与氢气反应生成轻质烃。

可选的，所述含尘焦油的处理方法还包括：使原料煤与气化剂发生催化气化反应生成氢气；将所述氢气提供给所述催化加氢反应。

可选的，所述型煤的粒径小于所述原料煤的粒径。

可选的，所述气化剂包括水蒸气和氧气。

可选的，所述催化加氢反应和所述催化气化反应均产生灰渣和含尘产品气；所述含尘焦油的处理方法还包括：对所述含尘产品气进行冷却处理，产生含尘焦油；将所述含尘焦油用于制备所述型煤；和/或，所述含尘焦油的处理方法还包括：回收所述灰渣中含有的所述第一催化剂和所述第二催化剂。

可选的，所述第二催化剂包括：含有Ca、Mg、Si、Fe四种元素中的至少一种元素的矿石。

可选的，所述型煤中所述含尘焦油与所述含碳物质的质量比为1：5～20。

可选的，所述催化加氢反应的温度为750～850℃，和/或，所述催化加氢反应的压强为3.0～4.0MPa。

可选的，所述催化气化反应的温度为700～800℃。