一种低阶煤催化解聚增油催化剂

摘要

本发明公开了一种低阶煤催化解聚增油催化剂，其所述催化剂含有重铬酸钾、铁盐、甲醇、十二烷基苯磺酸钠和水，其重量百分比为：重铬酸钾0.5-1.5%，铁盐0.5-10%，甲醇1-10%，十二烷基苯磺酸钠0.05-2.0%，余量为水。该催化剂具有生产、储运、使用安全性高、热解产油率高的功能。在煤热解过程中，增油催化剂受热分解产生有催化作用的有效成分，与煤实现更紧密的接触，提高了催化剂的作用效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种低阶煤热解催化剂，尤其是一种价廉可弃的化学制品组合物。

背景技术

低阶煤包括褐煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤、气煤等煤化度较低的煤，长期以来，除低阶煤中的弱粘煤作为动力煤广泛利用外，大多数的低阶煤利用程度不高。随着目前全球能源供给紧缺，煤炭利用再次重获重视。但是传统意义上的优质煤炭已经无法满足业已膨胀的能源需求，特别在中国，低阶煤利用已经成为目前缓解能源供应紧张态势的最有效的手段。

通过干燥、热解提质工艺可以将原本因水分高、挥发分高，不利于储运且传统燃烧设备不好利用的煤分解为固体半焦、煤气及中、低温焦油，提高固体燃料利用的适应性。

现有研究与开发的热点除了新的热解反应装置外，如专利CN202039028U和CN122417823A，就是提高热解焦油收率的工艺，如专利CN101935539A、CN102161904A、CN102108301A、CN101747922A、CN100506948C和CN102580726A，这些专利技术都需要外加反应气体及价格昂贵的催化剂或增加与之相匹配的装置，技术实现成本较高，近期工业化难度较大。

发明内容

本发明的目的是解决现有的煤热解催化剂存在的产气率高、产油率低及催化剂价格昂贵的问题，并提供一种能够提高热解焦油收率且价格低廉，易于工业应用的一种低阶煤催化解聚增油催化剂。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案是：一种低阶煤催化解聚增油催化剂，其特征是：它含有重铬酸钾、铁盐、甲醇、十二烷基苯磺酸钠和水，其重量百分比为：

重铬酸钾0.5－1.5%，铁盐0.5－10%，甲醇1－10%，十二烷基苯磺酸钠0.05-2.0 %，余量为水。

在上述技术方案的基础上，其改进的技术方案如下：

所述重铬酸钾、铁盐、甲醇、十二烷基苯磺酸钠和水的重量百分比及进一步为： 1.0%、10%、5%、1.2%、余量为水。

所述重铬酸钾还可以是高锰酸钾、过氧二硫酸钾、过氧化氢或硫酸铈。

所述甲醇还可以是乙醇、或者是甲醇和乙醇按重量百分比为1－10%内任意组合。

所述十二烷基苯磺酸钠是1,2－正丁基萘－6磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和吐温－80中的一种。

实现本发明上述所提供的一种含有铁盐的低阶煤催化解聚增油催化剂的技术方案，其直接带来的和必然产生的优点与积极效果在于：所述低阶煤催化解聚增油催化剂具有生产、储运、使用安全性高，热解产油率高的功能，且使用方法简单。在煤热解过程中，增油催化剂受热分解产生有催化作用的有效成分，与煤实现更紧密的接触，提高了催化剂的作用效率。

本发明由于主原料价格低廉，不需在使用后对催化剂进行回收，具有很高的性价比。

该增油催化剂的另一个特点是，由于增油剂用量少，并用在煤热解过程中的挥发及分解，最终残留在半焦中的量很少，不影响热解后半焦的品质。

由于本发明使用在煤热解之前，所以不需对热解工艺进行任何改造，可广泛适用于流化床、移动床、固定床，外热式及内热式热解炉。

具体实施方式

进一步的具体实施方式说明如下。

实施例一

　　将重铬酸钾1.0%、铁盐10%、甲醇5%、十二烷基苯磺酸钠1.2%混合溶于水中，得到催化热解增油催化剂，增油剂以干基煤质量的10%加入煤中，本例所用煤为内蒙鄂吉煤（该煤为褐煤），加了增油剂的煤在固定床反应器中以5℃/min的升温速率从300℃升温到650℃，并在650℃下保温15min，热解产物分布如表1（对比例为不加增油剂的鄂吉煤在相同升温程序下的热解结果）

表1

　　示例一结果表明，内蒙鄂吉煤在加入增油催化剂后，热解焦油收率由36 kg/t增加到71 kg/t，增长了97.2 %。

实施例二    

　　将高锰酸钾0.8%、铁盐8%、乙醇5%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%混合溶于水中，得到催化解聚增油催化剂，增油催化剂以干基煤质量的5%加入煤中，本例所用煤为新疆煤（该煤为不粘煤），加了增油催化剂的煤在固定床反应器中以5℃/min的升温速率从300℃升温到650℃，并在650℃下保温15min，热解产物分布如表2（对比例为不加增油催化剂的新疆煤在相同升温程序下的热解结果）

表2

　示例二结果表明，新疆煤在加入增油催化剂后，热解焦油收率由81 kg/t增加到109 kg/t，增长了34.6 %。

实施例三       

　　　将过氧化氢1.0 %、铁盐5 %、乙醇2 %、吐温80  1%混合溶于水中，得到催化热解增油剂，增油剂以干基煤质量的10%加入煤中，本例所用煤为马来西亚煤（该煤为褐煤），加了增油剂的煤在固定床反应器中以5℃/min的升温速率从300 ℃升温到650 ℃，并在650 ℃下保温15min，热解产物分布如表3（对比例为不加增油剂的马来西亚煤在相同升温程序下的热解结果）

表3

　 示例三结果表明，马来西亚煤在喷淋增油剂后，热解焦油收率由78kg/t增加到86kg/t，增长了10.26 %。

在上述实施例中，重铬酸钾也可以采用过氧二硫酸钾或硫酸铈替代；甲醇也可以是甲醇和乙醇按重量百分比为1－10%内任意组合使用；十二烷基苯磺酸钠也可以采用1,2－正丁基萘－6磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种，也能够取得同样的效果。