一种石油焦催化气化的方法.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CN106635175A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611196762.9(22)申请日2016.12.22(71)申请人中国科学院山西煤炭化学研究所地址030001山西省太原市迎泽区桃园南路27号(72)发明人王志青梅艳钢黄戒介房倚天余中亮冀少华刘哲语郝振华赵建涛张永奇(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人刘宝贤(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/06(2006.01)B01J23/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种石油焦催化气化的方法(57)摘要一种石油焦催化气化的方法是采用溶液浸渍、机械混合或喷洒的方法将碱金属铝酸盐或/和硅酸盐催化剂与石油焦混合，得到负载催化剂的石油焦，负载催化剂的石油焦加入气化炉进行气化，气化渣放入水中，在20-90℃下搅拌1-2h，再经过滤后洗涤滤饼，得到含有铝酸盐或/和硅酸盐的溶液。本发明具有对气化炉设备的腐蚀，催化剂回收率高的优点。CN106635175ACN106635175A权利要求书1/1页1.一种石油焦催化气化的方法,其特征在于包括以下步骤：(1)采用溶液浸渍、机械混合或喷洒的方法将碱金属铝酸盐或/和硅酸盐催化剂与石油焦混合，得到负载催化剂的石油焦，碱金属添加量为石油焦的1-10wt%；(2)将负载催化剂的石油焦加入气化炉，气化温度为800-1400℃，气化剂为空气、氧气、水蒸汽、CO2的一种或几种；(3)将气化渣放入水中，在20-90℃下搅拌1-2h，再经过滤后洗涤滤饼，得到含有铝酸盐或/和硅酸盐的溶液，其中水的添加量为气化渣质量的2-100倍。2.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述的碱金属催化剂为铝酸钠、偏铝酸钠或铝酸钾，硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。3.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述的气化炉为固定床气化炉、流化床气化炉或气流床气化炉。4.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述气化剂的量为石油焦质量的1.8-8倍。5.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述溶液浸渍法包括以下步骤：(1)根据负载量称取碱金属铝酸盐或/和硅酸盐，加入去水后，充分搅拌，得到含有碱金属铝酸盐或/和硅酸盐的溶液，水加入量是铝酸盐或硅酸盐质量的20-100倍；(2)将石油焦倒入制备的溶液中，在40-90℃下持搅拌，直至形成浆状粘稠液体；(3)得到的浆态状物质在80-110℃下干燥2-12h，得到负载催化剂的石油焦。6.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述机械混合法包括以下步骤：将碱金属铝酸盐或/和硅酸盐与石油焦混合，混合后在振动研磨机上研磨3-10min后，得到机械混合法制备负载催化剂的石油焦。7.如权利要求1所述的一种石油焦催化气化的方法,其特征在于所述喷洒法包括以下步骤：(1)根据负载量称取碱金属铝酸盐或/和硅酸盐，以石油焦为基准添加0.5-10倍的水，并加热到40-90℃；(2)碱金属铝酸盐或/和硅酸盐以喷雾的形式负载到石油焦上，80-110℃下干燥2-12h，得到负载催化剂的石油焦。2CN106635175A说明书1/6页一种石油焦催化气化的方法技术领域[0001]本发明属于石油焦气化领域，具体涉及一种石油焦催化气化催化剂及其使用方法。背景技术[0002]石油焦是原油经过常减压蒸馏后的重质油经过裂解转化生成。随着全球石油需求量的不断增长及原油的重质化，石油焦的产量在急剧的增加，据估计全球石油焦年产量为1.12亿吨。利用石油焦制备电极、碳素产品是实现石油焦高价值利用的一种方式，而部分劣质石油焦如高硫石油焦不适合制备电极材料和碳素产品，高硫石油焦的主要应用为燃烧发电与制备合成气，由于硫的含量较高，燃烧过程中将会产生大量SO2酸性气体，不易处理。对于高硫石油焦有效的处理方式为气化制备合成气，同时采用克劳斯法回收单质硫。石油焦经过高温裂解，碳的含量可以达到95％以上，石墨化程度高，氧含量少，反应性差，石油焦气化过程中主要问题就是石油的焦气化反应性差。[0003]催化气化作为一种新型的气化方式，可以降低反应温度，提高气化反应活性。传统的碱金属催化剂如Na2CO3、K2CO3可以显著提高反应活性，降低反应温度。由于石油焦反应性差，石油焦的催化气化相比于煤的催化气化，反应温度更高，当反应温度过高时，添加的碱金属催化剂会挥发到气相，对后续的设备、管道产生严重的腐蚀，同时造成催化剂的流失。因此，碱金属催化剂在石油焦高温催化气化过程中的挥发、腐蚀是制约石油焦催化气化工业化主要问题。发明内容[0004]本发明目的是提供一种对气化炉