一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法.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CN108485708A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810382400.1(22)申请日2018.04.26(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人阎富生梁容真田伟史金星王越吴智勇(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人俞鲁江(51)Int.Cl.C10J3/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法(57)摘要本发明涉及石油焦气化领域，具体涉及一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法。采用干法混合的添加方式将催化剂与石油焦充分混合，得到负载催化剂的石油焦，在气化温度为900～1300℃，气化压力为0.1MPa条件下将负载催化剂的石油焦通入气化炉发生气化反应获得富CO气体。本发明利用催化剂使石油焦催化气化，可以大大提高气化反应速率。同时本发明采用的催化剂为煤液化残渣、木质生物质灰、草木灰、煤气化灰渣和含油污泥等工业废弃物，实现了废弃物的资源化利用。CN108485708ACN108485708A权利要求书1/1页1.一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法，其特征在于，将催化剂以干法混合的方式与石油焦按一定比例混合，混合后得到负载催化剂的石油焦，负载催化剂的石油焦与CO2通入固定床气化炉中发生气化反应制取CO，具体包括如下步骤：(1)采用干法混合的方式将称量好的催化剂与石油焦充分混合，得到混有催化剂的石油焦，催化剂添加量为石油焦质量的5～100％；(2)石油焦和催化剂混合后，在振动研磨机上研磨10min，之后使用干燥箱在105℃环境中进行干燥12小时，得到干法混合方式制备负载催化剂的石油焦；(3)将负载催化剂的石油焦原料加入气化炉内并通入CO2进行气化反应，气化温度为900～1300℃，压力为0.1MPa，CO2流量为1.5L/min。2.根据权利要求1所述的一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法，其特征在于：所述催化剂为煤液化残渣、木质生物质灰、草木灰、煤气化灰渣或含油污泥的一种。3.根据权利要求1所述的一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法，其特征在于：所述石油焦原料粒径小于0.074mm。4.根据权利要求1所述的一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法，其特征在于：所述气化炉为固定床气化炉。2CN108485708A说明书1/3页一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法技术领域[0001]本发明涉及石油焦气化领域，具体涉及一种石油焦催化气化制备富CO气体的方法。背景技术[0002]石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂解的过程，转化而成的产品。随着全球原油加工量的上升，石油焦产量也继续增长。2016年全球石油焦产量为1.40亿吨，其中亚洲地区随着中国和印度产能的增长，取代北美市场，成为全球石油焦的供应中心，全年产量达到5800万吨左右，占全球石油焦总产量的41％。不过，受到国际原油劣质化和重质化产量的不断上升，世界原油产品质量持续下降，同时炼油技术的不断进步，提升了轻油收率，导致碳素级石油焦质量不断下降，产量增速也有所放缓，而燃料级石油焦的供应则保持增长趋势。尽管为增加轻油收率，未来焦化装置产能增长缓慢，但炼油能力的增长仍旧带动焦化产能上涨，预计到2025年全球焦化装置产能将接近3.9亿吨，而石油焦产量则达到1.53亿吨，装置产量利用率不足4成。而随着环保政策的日益严格，高硫石油焦的用途受到很大的限制。因此，我国未来石油焦市场将面临着低硫石油焦紧俏而高硫石油焦严重过剩的局面。其中高硫石油焦的主要应用为燃烧发电，这样不仅能源利用率低，而且燃烧产生的二氧化硫会对环境造成污染。因此，寻找一种更为高效、环保的高硫石油焦利用方式迫在眉睫。而将石油焦与CO2气化制取合成气是一种很好的工业发展思路，不仅可以解决石油焦的利用问题，而且在气化反应过程中气化剂CO2会转化为CO，用于发电、供热和产生动力。气化技术是一项很有前景的绿色技术，是能源有效洁净利用的主要途径。[0003]利用石油焦作为气化原料进行气化在工业上已经开始试用，但是由于石油焦中矿物质元素含量极低，导致了石油焦气化活性远低于生物质气化。同时石油焦由长链脂肪烃缩聚物、稠环芳烃缩聚物、少量低分子有机物及微量无机化合物组成，且其孔隙结构很不发达，导致其气化活性远远低于煤与生物质气化。此外，由于CO2对石油焦孔径有较高要求，导致石油焦-CO2气化反应速率远低于石油焦-H2O气化反应速率。因此采用合适的催化剂与石油焦混合，提高气化反应速率具有重要的工程价值。从广义而言催化气化有如下优点降低反应温度，实现温和气化,从而降低对设备的要求提高气