[发明专利]一种从煤岩油气藏制取液体燃料的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种从煤岩油气藏制取液体燃料的方法。

背景技术

煤是由一定地质年代生长的生物体在适宜的地质环境下，经过岁月漫长的煤化作用而形成的可燃矿物。根据成煤植物的不同，煤可分两大类，即腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中储量大，分布广；后者起源于低等植物和浮游生物，储量少。

无论是陆生还是水生生物沉积的有机质，均是既可以成油也可以成煤，只是生成量的不同，成煤和成烃组分之间并没有截然界限。理想状态下，沉积盆地边缘有机质主要为镜质组和惰质组，易形成煤层；在沉积盆地的中部，有机质主要为腐泥组和壳质组，容易生、排出烃类，并异地聚集在砂岩或碳酸盐岩空隙介质中，形成传统概念的油气藏。但是，以低分子化合物为主的烃类物质不只存在于砂岩或碳酸盐岩空隙介质中，构成传统概念的油气藏，还储存于可以生烃，但不易或不能排烃，并可以作为特殊储集介质的煤岩之中，构成“煤岩油气藏”。在煤岩油气藏中，烃类物质主要是以溶合相被包裹在煤岩大分子团间的微型储集空间之中，或被吸附于煤岩裂缝或空隙的表面。据初步统计，我国中新生界煤岩中的含油率(或挥发分产率)在25重量％～70重量％之间。所以，我们命名为“煤岩油气(矿)藏”中的油气资源是不可以忽视的。

实际上，人们早就开始了从煤岩中制取液体燃料的研究。目前用煤制取液体燃料主要有两个途径：煤直接液化和煤间接液化。直接液化工艺是将煤、溶剂与催化剂的混合物在400～500℃、15～30MPa的条件下与氢气反应而生成液体产物，所用的催化剂有钴、钼、钨、锡、铁及铅等的氧化物或卤化物。煤直接液化工艺主要有美国H-Coal工艺、日本NEDOL工艺、德国IGOR工艺和我国的神华工艺等。煤直接液化需要在有氢气存在的条件下进行，使煤中的有机高分子结构转化为较低分子的液态燃料，这个反应需要高压和高温，不论上述那种工艺其反应条件和工艺都是非常苛刻的。

煤间接液化法可分为合成气法和甲醇法，其中以合成气法为主，该方法是先将煤气化为合成气(CO和H₂)，然后在催化剂作用下合成液体燃料和其它化工产品。煤的间接液化技术起源于德国，系德国皇家煤炭研究所的Fischer和Tropsch所发明，所以被称为F-T(费-托)合成。大概说来是首先将煤气化制合成气，合成气经净化，调整H₂/CO比，再经F-T催化合成为液体燃料。煤的间接液化的优点是煤种的适应性较宽，操作条件相对温和。二次大战期间德国共建有9套生产装置。但是煤的间接液化流程特别长，装置和设备特别多，建这样一个生产厂差不多等于一个煤气厂和一个炼油厂的总和，因此固定投资费用非常高，其总效率不如直接液化高，目前只有南非建有世界最大规模的煤间接液化的工厂。因此，煤间接液化法工艺路线长，关键技术多，实施困难。

为了提高氢气的利用率、油品的质量和产率，降低生产成本，国内外研究和开发煤-油共处理工艺。煤-油共处理工艺实际上是过去已经开发的煤直接液化工艺和渣油裂解工艺的结合。煤、渣油和催化剂在高压氢气的作用下生产液体燃料。但是以往的工艺对于重油和煤的选择往往是孤立的，同时，对残渣缺乏良好的处理方法，因此反应的效果不甚理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是处理煤-油共处理工艺中产生的残渣，提高液体燃料的产率。

本发明的目的是在上述发现的基础上提供一种从煤岩油气藏制取液体燃料的方法。

本发明的技术方案下列步骤：

(1)将煤粉碎为100～200目的煤粉；

(2)将煤粉、重油混合，陈化得到油煤浆；

(3)油煤浆和助溶剂混合，进入热溶器进行热溶、分散；

(4)热溶、分散后的浆液进入相分离装置进行相分离，得到液体烃、溶胶相和凝胶相；

(5)溶胶相进入加氢裂解装置，得到加氢气体、加氢馏分油和加氢渣油；

(6)凝胶相和加氢渣油进入焦化装置，得到焦化气、焦化油和焦炭。

所述煤为腐植煤或/和腐泥煤，其中腐植煤为褐煤或/和烟煤，烟煤选自长焰煤、中粘煤、弱粘煤中的一种或几种，腐泥煤选自藻煤、藓煤、烛煤中的一种或几种。优选的煤为腐泥煤、腐植煤中的褐煤、腐植煤中的烟煤中的一种或几种。所述煤的挥发分V_daf为35～60重％(daf表示干燥无灰基)，碳原子为65～85重％，氢原子为4～8重％。