煤直接液化催化剂及其制备方法和煤直接液化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112156785A(43)申请公布日2021.01.01(21)申请号202011112725.1B01J37/03(2006.01)(22)申请日2020.10.16B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)(71)申请人中国神华煤制油化工有限公司C10G1/08(2006.01)地址100011北京市东城区安德路16号神C10G1/06(2006.01)华大厦C座申请人中国神华煤制油化工有限公司上海研究院(72)发明人王洪学谢晶李导舒歌平杨葛灵单贤根吴剑平(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人刘依云刘亭亭(51)Int.Cl.B01J23/80(2006.01)B01J31/28(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称煤直接液化催化剂及其制备方法和煤直接液化方法(57)摘要本发明涉及煤炭直接液化技术领域，具体涉及一种煤直接液化催化剂及其制备方法和煤直接液化方法，所述煤直接液化催化剂包括载体煤、负载在所述载体煤上的活性元素和助剂元素，其中，所述载体煤的镜质组含量≥60wt％；所述活性元素包含铁元素；所述助剂元素包含锌元素。本发明提供的煤直接液化催化剂具有很高的催化活性，在煤直接液化反应中添加量为0.5％～1％，就能获得很高的煤转化率和煤液化油收率，大大提高煤液化的经济性，且制备方法简单。CN112156785ACN112156785A权利要求书1/2页1.一种煤直接液化催化剂，其特征在于，所述煤直接液化催化剂包含载体煤、负载在所述载体煤上的类球状颗粒，所述类球状颗粒中包含活性元素和助剂元素，所述活性元素包含铁元素，所述助剂元素包含锌元素；其中，所述载体煤的镜质组含量≥60wt％。2.根据权利要求1所述的煤直接液化催化剂，其中，所述载体煤的镜质组含量≥70wt％，优选≥80wt％；优选地，所述载体煤的挥发分Vdaf≥35％；优选地，所述载体煤的粒度＜80μm；优选地，85wt％以上的所述载体煤的粒度＜75μm。3.根据权利要求1或2所述的煤直接液化催化剂，其中，在所述类球状颗粒中，所述铁元素以FeOOH形式存在，所述锌元素以Zn(OH)2形式存在；优选地，所述类球状颗粒的粒度为5-40nm。4.根据权利要求1-3任意一项所述的煤直接液化催化剂，其中，以所述煤直接液化催化剂的总量为基准，所述铁元素的含量为1.5-15wt％；优选地，所述锌元素的含量为0.04-7.5wt％；优选地，所述载体煤的含量为60-92wt％。5.一种制备权利要求1-4任意一项所述的煤直接液化催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在含水溶剂存在下，将铁源、锌源和载体煤配制成水煤浆；(2)将所述水煤浆和碱性溶液混合得到反应液，接着对所述反应液进行共沉淀反应，得到浆态混合物；(3)对所述浆态混合进行过滤，得到滤饼，接着对滤饼进行干燥、研磨，得到煤直接液化催化剂；其中，所述载体煤的镜质组含量≥60wt％。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述水煤浆中载体煤的浓度为10-35wt％；优选地，所述水煤浆中铁源的浓度为0.5-8wt％；优选地，所述水煤浆中铁元素和锌元素的摩尔之比为100:2-50。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述铁源为铁盐和/或亚铁盐；优选地，当所述铁源中含有亚铁盐时，所述方法还包括：对所述浆态混合物进行氧化反应；优选地，所述氧化反应的氧化介质为压缩空气或压缩氧气，所述氧化反应的气液体积比为100-1000：1。8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述碱性溶液选自氨溶液、碳酸盐溶液和碱金属氢氧化物溶液中的至少一种；优选地，所述碱液的浓度为1-15wt％；优选地，所述共沉淀反应的反应条件至少满足：反应温度为10-55℃，反应时间为3-60min，所述反应液的pH值为7-8.5。9.根据权利要求5-8任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述滤饼的固含量为不2CN112156785A权利要求书2/2页低于70wt％；优选地，所述干燥的温度为150-300℃；优选地，所述煤直接液化催化剂的水含量＜5wt％，粒度＜80μm。10.一种煤直接液化方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1-4任意一项所述的煤直接液化催化剂、原料煤和溶剂油混合制得油煤浆，将所述油煤浆进行液化反应；其中，以干煤的总量为基准，所述煤直接液化催化剂以活性元素计的添加量为0.5-1wt％；所述干煤包括原料煤和来自所述煤直接液化催化剂的载体煤。3CN112156785A说明书1/9页煤直接液化催化剂及其制备方法和煤直接液化方法技术领域[0001