[发明专利]以煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤液化残渣处理技术领域，具体而言，涉及一种以煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的方法。

背景技术

煤直接液化是煤在适当的温度和压力条件下，直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程。在直接液化过程中煤中未转化的有机体、无机矿物质以及外加的液化催化剂，构成了煤液化残渣的主体。液化残渣是煤直接液化过程中的一种副产物，是一种高炭、高灰和高硫的物质，其产率通常为液化原煤总量的30％左右，其热值在7000千卡/千克左右。

目前，世界上第一条煤直接液化生产线已在神华鄂尔多斯煤制油公司成功运营，神华鄂尔多斯煤制油工程规划建设年产500万吨油品，分两期建设，一期建成投产后，每年可产各种油品320万吨，预计年产液化残渣约200万吨。如此大量的液化残渣，如何对其进行处理并有效利用直接影响着煤液化过程中能源转化效率以及经济性。

目前，对煤直接液化残渣处理的主要的处理方式是直接燃烧，但由于煤直接液化残渣中的硫含量较高，在燃烧过程中会生成大量二氧化硫，严重污染了环境。随着环保法规要求日益严格，针对煤炭资源的大量消耗，如何对煤直接液化残渣进行清洁、高效利用成为今后的主要发展趋势。

发明内容

本发明旨在提供一种利用煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的方法，该方法可以对煤直接液化残渣进行充分高效利用，无二次污染且产品附加值高。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的方法，包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣制备成水煤浆；以及S2、将水煤浆与氧气混合以进行气化反应，得到粗合成气。

进一步地，步骤S1中将煤直接液化残渣与原煤混合以制备水煤浆。

进一步地，步骤S1包括：S11、将煤直接液化残渣与原煤混合，得到混合物；以及S12、对混合物进行研磨，并在研磨过程中加水制浆，得到水煤浆。

进一步地，步骤S1包括：将煤直接液化残渣颗粒研磨至99％的残渣粒径小于1mm，并在研磨过程中加水制浆，得到残渣浆液；将原煤研磨至99％的原煤颗粒粒径小于1mm，并在研磨过程中加水制浆，得到原煤浆液；以及将残渣浆液与原煤浆液混合，得到水煤浆。

进一步地，制备水煤浆的过程中还包括加入添加剂以提高浆液浓度的步骤。

进一步地，添加剂选自木质素、萘磺酸甲醛聚合物、木质素磺酸盐和脂肪族中的一种或多种。

进一步地，煤直接液化残渣与原煤的重量比为70:30～1:99，优选为60:40～20:80。

进一步地，在制备水煤浆之前，还包括对煤直接液化残渣进行预处理。

进一步地，对煤直接液化残渣进行预处理的步骤为：对从煤液化反应器中流出的煤直接液化残渣进行冷却直至残渣脆点以下，得到冷却后的煤直接液化残渣；以及对冷却后的煤直接液化残渣加压成型，得到直径为2～8mm的片状固体。

进一步地，步骤S2包括：将水煤浆与氧气混合，之后置于1200℃～1400℃下和4.0～8.7MPa下气化反应，得到粗合成气；以及对粗合成气进行净化、变换处理，得到粗合成气。

应用本发明的技术方案，通过先将煤直接液化残渣制备成水煤浆，然后将水煤浆与氧气混合气化反应得到粗合成气，本发明所提供的方法既实现了对煤直接液化残渣的充分高效利用，在气化过程中将煤直接液化残渣中含量较高的硫转化为H₂S并在后续粗合成气净化过程中进行回收处理，使得高效利用过程对环境无污染，产品附加值高，处理过程简单，对设备操作无不良影响；同时由于煤直接液化残渣的热值高、煤直接液化残渣中富集的煤液化所需的Fe系催化剂对煤气化过程有催化作用，使得最终得到的粗合成气中有效气成分含量较高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明一种典型实施例的以煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的工艺流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决目前煤直接液化残渣利用过程中存在环境污染以及产品附加值低的问题，本发明提供了一种利用煤直接液化残渣为原料生产粗合成气的方法，包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣制备成水煤浆；以及将水煤浆与氧气混合以进行气化反应，得到粗合成气。