[发明专利]一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法

权利要求书

1.一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一：将高挥发分煤粉碎筛分并干燥；

步骤二：取催化沉积模板和步骤一干燥后的煤粉转移至惰性气氛保护的热解炉中进行热解处理，所述催化沉积模板位于煤粉热解时气体流动方向的下游，即使得热解气通过催化沉积模板；向煤粉中添加热解催化剂，其中，煤粉与热解催化剂的质量比为1：0.01～5；所述催化沉积模板为铜基模板、镍基模板、镁基模板、硅基模板、钙基模板、铁基模板、双金属化合物模板、自然模板中的一种；所述煤粉与催化沉积模板的质量比为1：0.1～10；所述热解催化剂为碱金属化合物或碱土金属化合物；

步骤三：将催化沉积后碳包覆的催化沉积模板经洗涤干燥，即得到固体碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤一中，所述高挥发分煤为烟煤、次烟煤、褐煤中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤一中，所述粉碎后煤粉的颗粒粒径为0.1～250μm。

4.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤一中，所述干燥的温度为60～150℃，时间为6～24h。

5.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：所述碱金属化合物为氢氧化钾、碳酸钾、高铁酸钾、氯化钾、硫酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠中的一种；所述碱土金属化合物为氢氧化钙、碳酸钙、氯化钙、硫酸钙、氧化钙、氢氧化镁、碳酸镁、氯化镁、氧化镁中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤二中，所述热解催化剂的添加方式为液相浸渍、超声混合、研磨混合、球磨混合中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：

所述铜基模板为铜箔、铜网、泡沫铜、铜骨架材料中的一种；

所述镍基模板为镍片、镍网、泡沫镍、镍骨架材料中的一种；

所述镁基模板为氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、碱式碳酸镁中的一种；

所述硅基模板为单晶硅、碳化硅、氧化硅中的一种；

所述钙基模板为氯化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的一种；

所述铁基模板为铁箔、铁网、泡沫铁、铁骨架材料、氯化铁中的一种；

所述双金属氧化物模板为镁铝双金属化合物中的一种；

所述自然模板为白云石、蒙脱土、海泡石、硅藻土、珍珠岩、黏土中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤二中，煤粉热解催化沉积的过程分为一段式或两段式。

9.根据权利要求8所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：所述一段式为煤粉与催化沉积模板在温度相同的同一管段内实现热解气催化沉积，所述温度为500～1500℃，恒温时间0.5～4h。

10.根据权利要求8所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：所述两段式为煤粉与催化沉积模板在两段管段内实现热解气催化沉积，其中，第一段温度为500～1500℃，时间为0.5～4h，第二段温度为500～1500℃，时间0.5～4h。

11.根据权利要求1所述的一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，其特征在于：步骤二中，所述惰性气氛为氮气、氩气以及氦气的一种或几种的混合气。