[发明专利]一种煤炭直接液化残渣的利用方法

说明书

技术领域

本发明属于煤炭提质加工技术领域，具体涉及一种利用煤炭直接液化残渣制备型煤的方法。

背景技术

煤炭直接液化是煤直接催化加氢转化成液体产物的煤炭提质加工技术。其工艺是先把煤磨成粉，再和自身产生的液化重油(循环溶剂)配成煤浆，在高温和一定压力下直接加氢，将煤转化成汽油、柴油等石油产品，1吨无水无灰煤可产500～600公斤油，加上制氢用煤，约3～4吨原煤产1吨成品油。通过煤炭液化，不仅可以生产汽油、柴油、LPG(液化石油气)、喷气燃料，还可以提取BTX(苯、甲苯、二甲苯)，也可以生产制造乙烯的原料。实际操作过程中，液化未反应的煤和煤中含有的无机矿物和加入的催化剂，总是以固态形式与部分液化重油混合在一起，难以分离，被称为液化残渣。液化残渣是一种高炭、高灰的副产物，其一般含有40～50％固体物质，主要是未转化的煤、煤中矿物质、催化剂等，另含有约20％的重质油，其余为沥青烯和前沥青烯。煤炭直接液化产生的液化残渣的量很大，约占原料煤炭的20～40％，因此，如何高效利用这些煤炭直接液化残渣对提高煤炭液化工艺的经济性和环境保护有着重要的意义。

目前，煤炭直接液化残渣的利用途径主要有气化、燃烧和焦化等传统方式。如下是当前几种典型的煤炭直接液化残渣处理技术及缺点：

A、美国HTI工艺：该工艺是在两段催化液化法和H-COAL工艺基础上发展起来的，液化残渣分离采用临界溶剂萃取的方法，从液化残渣中最大限度回收重质油，从而大幅度提高了液化油收率。但该工艺较复杂，受萃取剂限制，萃取剂损失较大。

B、日本NEDOL工艺：液化残渣分离采用减压蒸馏的方法，但仍有相当一部分油还残留，所以油收率不高。

C、德国煤液化新工艺(IGOR工艺)：液化残渣分离改过滤、离心为真空闪蒸方法，将难以加氢的沥青烯留在残渣中气化制氢，但油收率不高。

D、德国的Pyrosol煤直接液化工艺：利用旋转焦化炉将减压残渣连续加氢焦化，但属于低温焦化，油产率较低。

E、美国Exxon煤直接液化工艺：采用灵活焦化法干馏液化残渣，灵活焦化就是利用自身产生的焦粉作为热载体的流化床焦化工艺，其焦化油产率为5％～10％(对原料煤)，但其工艺复杂，投资高，目前在石油渣油加工中有一定的应用。

F、国内煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院利用40kg炼焦试验装置初步探讨了用室式炼焦炉进行液化残渣直接炼焦的可能性，但这套装置是高温间歇操作，油收率不高。

此外，国内对于煤直接液化油渣的利用，也做了很多研究工作。如CN200610012547.9公开的是煤直接液化油渣作道路沥青改性剂的应用方法；CN200510047800.X公开的是利用煤直接液化油渣为原料，电弧等离子体制备纳米碳纤维材料；CN101109516A和CN101109503A提供了利用煤直接液化油渣作为燃料，热熔态进入循环流化床锅炉的应用方法。这几种液化残渣的处理也是没有将油从煤炭直接液化残渣中提出来，浪费了大量的高品质油品。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种煤炭直接液化残渣的利用方法。

本发明的技术方案如下：

一种煤炭直接液化残渣的利用方法，是以煤炭直接液化残渣作为型煤粘结剂，用于以煤粉为原料压制型煤的工艺中。

作为优选，所述煤炭直接液化残渣的掺混重量百分比为15％～50％。

作为进一步优选，所述煤炭直接液化残渣的掺混重量百分比为40％～45％。

作为优选，所述煤粉为褐煤煤粉，或褐煤煤粉和焦煤煤粉的组合。

作为优选，所述的褐煤煤粉首选干燥前的褐煤煤粉，亦可以选用干燥后的褐煤煤粉。

本发明将难以分离的煤直接液化残渣作为型煤粘结剂与低变质煤进行混合，然后进行压制生产型煤，型煤的规格满足块状炉的要求；对掺混了煤炭直接液化残渣的型煤进行干馏可进一步转化成可蒸馏油、气体和半焦，产生的重质油可以用作循环溶剂配煤浆，产生的气体可用作燃料气或用于制氢，焦炭则可用于气化炉气化或废热炉燃烧，提高了产品的附加值。由于型煤的成型技术和块煤热解技术都是现有成熟技术，因此本发明实现了煤直接液化残渣中高品质油品的分离和提取，同时又将煤中的优质煤焦油热解出来，半焦球替代无烟块煤用于气化炉，大大提高了褐煤的经济价值。

具体实施方式

一、制备型煤的原料：