煤液化催化劑及其使用該催化劑的煤液化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種煤液化催化劑及其使用該催化劑的煤液化方法，所述煤液化催化劑包括如下組分：鐵氧化物和鐵硫化合物，其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物組分含量為1～99wt%、所述鐵硫化合物組分含量為99～1wt%。本發(fā)明還進一步提供了利用該催化劑進行煤液化的方法，其包括如下步驟：將上述催化劑，在隔絕空氣條件下將其加入到油煤漿中，混合均勻，得到漿狀混合物，再與氫氣混合，經(jīng)預熱后，在一定溫度和壓力條件下進行加氫反應，反應完成后，經(jīng)分離，即得煤液化物料。本發(fā)明所述的煤液化催化劑，具有催化成本低、催化效果好的優(yōu)點。
【專利說明】煤液化催化劑及其使用該催化劑的煤液化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤液化催化劑及其使用該催化劑的煤液化方法，屬于煤化工領域。
【背景技術】
[0002]煤直接液化是煤潔凈技術中的一個重要領域，也是煤綜合利用的一種有效途徑。煤液化不僅可以將煤炭轉(zhuǎn)化成潔凈的、高熱值的燃料油，減輕燃煤污染，還可以得到許多用人工合成方法難以合成的化工產(chǎn)品。所以，在全球石油資源逐漸短缺而煤炭資源相對豐富的情況下，高效煤液化技術已成為一個重要的研究課題。
[0003]高效煤液化技術分為直接液化和間接液化，其中，煤直接液化是將干燥粉碎的煤粉與溶劑混合形成煤漿，根據(jù)各自工藝的特點加入不同的催化劑，在高溫400?500°C和高壓15?30MPa的條件下，通入氫氣使煤發(fā)生裂解加氫反應，從而經(jīng)轉(zhuǎn)化和精制處理生產(chǎn)燃料油?，F(xiàn)有技術中，煤直接液化催化劑通常有三類:第一類為貴金屬催化劑，如鈷，鑰，鎳催化劑，具有催化活性大的優(yōu)點，但其價格昂貴，且存在資源短缺的問題；第二類為金屬鹵化物催化劑，如Zncl2和Sncl2等，該類催化劑屬酸性催化劑，催化能力強，但對設備腐蝕嚴重；第三類為鐵系催化劑，如含鐵的天然礦物以及經(jīng)制備得到的含鐵化合物等，該類催化劑具有價格低廉且不必進行回收的優(yōu)點。
[0004]由于鐵系催化劑具有來源廣泛、價格低廉、一次使用不用回收等優(yōu)點，因此受到人們極大地關注，是煤直接液化研究和發(fā)展的方向之一。例如，中國專利文獻CN1298920A就公開了一種以鐵礦石作為催化劑的煤的液化方法，包括以10微米以下的鐵礦石作為催化齊U，并于溶劑和催化劑以及硫或硫化物的存在下，對煤進行加氫液化，其中，所述鐵礦石中鐵含量為40wt%以上、鎳含量為0.2?2.5wt%、氫氧化鋁為6?20wt、鉻含量為1.4wt%以下。
[0005]上述技術中，采用鐵礦石作為煤液化反應的催化劑進行煤液化反應，具有催化劑原料價格低廉、來源廣泛的優(yōu)點。但是在上述技術中，為了提高鐵礦石的催化活性，首先需要在煤液化溶劑中將鐵礦石粉碎為10微米以下的細粉，由于鐵礦石為疏油性的無機成分，而煤液化溶劑為有機溶劑，鐵礦石在有機溶劑中進行濕式粉碎時，鐵礦石的潤濕性不好，因此即便是將其粉碎為微細粒徑的細粉，仍會存在其在有機溶劑中分散性差的問題，從而在一定程度上也直接影響了該催化劑的催化活性。
[0006]為了克服上述技術問題，中國專利文獻CN1744947A公開了一種煤液化高活性鐵系催化劑的制備方法，其包括如下步驟，將硫酸亞鐵和氨在水溶液中進行反應，反應過程中還可以通過氧氣或含氧氣體，使生成氫氧化鐵的同時，還可以生成部分FeOOH，對產(chǎn)物氫氧化鐵以及FeOOH進行脫水、干燥，然后再在干式粉碎機中與一部分液化原料煤一起進行粉碎，使所述氫氧化鐵以及FeOOH形成微粉狀并高度分散附著在煤的表面。
[0007]上述技術中，用于煤液化的鐵系催化劑是經(jīng)過硫酸亞鐵和氨水進行反應、再通過干燥、負載等步驟，將氫氧化鐵以及FeOOH沉積在煤表面上制備得到的。但是上述技術中制備得到的催化劑在進行煤直接液化的催化反應時，除了使用該催化劑外，還需要在該煤液化反應體系中加入助催化劑硫，這樣在達到煤熱分解反應溫度后，活性組分才可以對煤熱分解所產(chǎn)生的熱分解自由基進行充分的供氫，獲得較高油分收率的煤液化產(chǎn)物。在上述煤液化反應過程中，催化劑中的氫氧化鐵和FeOOH只有在硫催化助劑作用后才可以對煤熱分解產(chǎn)生的自由基起到供氫作用，因此該類催化劑在煤液化反應中存在催化速度慢、催化效率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題是解決現(xiàn)有技術中用于煤液化的鐵系催化劑存在催化效率低的問題，進而提供一種催化效率高的煤液化催化劑以及煤液化方法。
[0009]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種煤液化催化劑，包括如下組分:鐵氧化合物、鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為I?99wt%,所述鐵硫化合物含量為99?lwt%。
[0010]進一步地，所述煤液化催化劑，包括如下組分:鐵氧化合物、鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為5?88wt%,所述鐵硫化合物含量為12?95wt%。
[0011]進一步地，所述煤液化催化劑，由如下組分組成:鐵氧化合物和鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為5?88wt%,所述鐵硫化合物含量為12?95wt%。
[0012]進一步地，所述煤液化催化劑，由如下組分組成:鐵氧化合物和鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為10?75wt%，所述鐵硫化合物含量為25?90wt%。
[0013]所述鐵氧化合物為Fe2O3、FeOOH、Fe (OH) 3、Fe (OH) 2、無定形羥基氧化鐵中的任意一種或多種；所述鐵硫化合物為FeS、Fe2S3、FeS2中的任意一種或多種。
[0014]所述煤液化催化劑為鐵-硫磺系組成的廢脫硫劑。
[0015]所述鐵-硫磺系組成的廢脫硫劑為羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，所述羥基氧化鐵脫硫劑中羥基氧化鐵的含量為65?100wt%。
[0016]所述羥基氧化鐵為無定形羥基氧化鐵。
[0017]所述煤液化催化劑粒徑小于3 μ m。
[0018]所述煤液化催化劑粒徑小于I μ m。
[0019]所述煤液化催化劑進行煤液化的方法，包括如下步驟:
[0020]( I)將所述煤液化催化劑在隔絕空氣條件下加入到油煤漿中，混合均勻，得到漿狀混合物；
[0021](2)將所述步驟(I)中的漿狀混合物與氫氣混合，經(jīng)預熱后在溫度為420?465°C、反應體系總壓為10?30MPa的條件下進行加氫反應，反應完成后，經(jīng)分離，即得煤液化物料。
[0022]所述煤液化催化劑在無氧氣的粉化裝置中粉碎。
[0023]在所述步驟(I)中，先將所述煤液化催化劑在煤漿制備用的溶劑作用下進行濕式粉碎，制備得到油漿狀催化劑后，再加入到油煤漿中，其中，在濕式粉碎中，所述煤液化催化劑與所述煤漿制備用的溶劑的混合重量比為1:9?4:6。
[0024]在濕式粉碎中，所述煤液化催化劑與所述煤漿制備用的溶劑的混合重量比為3:7。
[0025]在濕式粉碎過程中，加入原料煤，制備得到煤漿狀催化劑，其中，所述煤液化催化劑與煤、溶劑的添加量比為1:1:8?3:1:6。
[0026]所述煤液化催化劑與煤、溶劑的添加量比為2:1:7。
[0027]以煤粉質(zhì)量計，所述煤液化催化劑的添加量為使得催化劑中鐵含量占所述煤粉質(zhì)量的0.5?3wt%。
[0028]所述氫氣與所述漿狀混合物的氣液比為600?1000NL/kg。
[0029]鐵系脫硫劑廢劑用作煤液化催化劑的用途。
[0030]所述鐵系脫硫劑廢劑為羥基氧化鐵脫硫劑廢劑。
[0031]所述羥基氧化鐵脫硫劑為無定形羥基氧化鐵脫硫劑。
[0032]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0033]( I)本發(fā)明所述煤液化催化劑，其包括鐵氧化合物和鐵硫化合物，其中，所述鐵氧化合物含量為I?99wt%，所述鐵硫化合物含量為99?lwt%。由于本發(fā)明的煤液化催化劑中含有活性組分鐵硫化合物，因此其可直接對煤液化反應進行催化，具有催化速度快、催化效率高的優(yōu)點，應用本發(fā)明所述煤液化催化劑進行煤液化反應時，還可以減少煤熱解反應中縮聚反應的進行，提高了煤液化產(chǎn)物的油分收率。
[0034](2)本發(fā)明所述煤液化催化劑，進一步選擇所述鐵氧化合物含量為5?88wt%，所述鐵硫化合物含量為12?95wt%時，該配比下的煤液化催化劑在進行煤液化催化反應時具有更為突出的催化活性；進一步地，所述催化劑優(yōu)選為鐵-硫磺系組成的廢脫硫劑，由于鐵一硫磺系廢脫硫劑中含有鐵氧化合物和鐵硫化合物，所以其可直接作為煤液化催化劑使用，一方面省去了煤液化催化劑的制備，同時也解決了脫硫劑廢劑對環(huán)境的污染問題；進一步優(yōu)選所述煤液化催化劑為羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，由于羥基氧化鐵脫硫劑經(jīng)脫硫后的廢劑中含有的有效活性成分羥基氧化鐵和鐵硫化合物，其作為煤液化催化劑使用，具有催化速度快、催化效率高、環(huán)境友好的優(yōu)點。此外，當進一步選擇無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑作為本發(fā)明所述煤液化催化劑時，由于無定形羥基氧化鐵在脫硫工藝中具有高硫容的特點，脫硫后的廢劑中鐵硫化合物的含量高，作為煤液化催化劑使用時，具有突出的高活性特點。
【具體實施方式】
[0035]以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步具體描述，但不局限于此。
[0036]實施例1
[0037]稱取IOg的Fe203、440g的Fe2S3、550g的FeS2,混合均勻后，在盤式磨中粉碎至粒徑為小于3 μ m,得到所述煤液化催化劑1#。
[0038]實施例2
[0039]稱取990g的Fe203、IOg的Fe2S3,混合均勻后，在盤式磨中粉碎至粒徑為小于3 μ m，得到所述煤液化催化劑2#。
[0040]實施例3
[0041]稱取50g的Fe203、400g的Fe2S3、550g的FeS2,混合均勻后,在盤式磨中粉碎至粒徑為小于3 μ m,得到所述煤液化催化劑3#。
[0042]實施例4
[0043]稱取Fe00H200g、FeS2800g，混合均勻后，在盤式磨中粉碎至粒徑小于2.6 μ m，得到所述煤液化催化劑4#。
[0044]實施例5
[0045]稱取Fe(0H)3200g、Fe(0H)2200g、Fe2S3600g，混合均勻后，在球磨機中，在無氧條件下粉碎至粒徑小于2 μ m，得到所述煤液化催化劑5#。
[0046]實施例6
[0047]稱取350g 的羥基氧化鐵、200g 的 Fe (OH) 3、200g 的 Fe (OH)2,150gFe2S3、IOOgFeS2,混合均勻后，在盤式磨中，在無氧條件下粉碎至粒徑小于1.6 μ m，得到所述煤液化催化劑6#。
[0048]實施例7
[0049]稱取880g的無定形羥基氧化鐵，120g的Fe2S3,混合均勻后，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑7#。
[0050]實施例8
[0051]稱取50g的無定形輕基氧化鐵、300g的FeS、350g的Fe2S3、300g的FeS2,與9000g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機中進行濕式粉碎，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑8#。
[0052]實施例9
[0053]稱取150g的FeOOH、150g的無定形輕基氧化鐵、350g的FeS、350g的Fe2S3,與4000g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑9#。
[0054]實施例10
[0055]稱取500g的無定形輕基氧化鐵、500g的Fe2S3與2333g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑10#。
[0056]實施例U
[0057]稱取750g的無定形輕基氧化鐵、250g的Fe2S3與2333g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑11#。
[0058]實施例12
[0059]稱IOOg 的 Fe2O3'200g 的 FeOOHUOOg 的 Fe(0H)3、200g 的 Fe(0H)2、280g 的無定形羥基氧化鐵、20g的FeS、80g的Fe2S3、20g的FeS2,與1500g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑12#。
[0060]實施例13
[0061]稱50g的無定形輕基氧化鐵、950g的Fe2S3、IOOOg的原料煤與8000g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑13#。
[0062]實施例14
[0063]稱250g無定形輕基氧化鐵、750gFe2S3、500g的原料煤與3500g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑14#。
[0064]實施例15
[0065]稱550g無定形輕基氧化鐵、450gFe2S3、500g的原料煤與3500g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑15#。
[0066]實施例16
[0067]稱440g的Fe(0H)3、440g無定形羥基氧化鐵、120g的Fe2S3、333g的原煤與1998g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑16#。
[0068]實施例17
[0069]對三氧化二鐵含量為65wt%的鐵系脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到鐵-硫磺系脫硫劑廢劑，其中，所述鐵-硫磺系脫硫劑廢劑中三氧化二鐵含量為88wt%，鐵硫化合物含量為12wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑在無氧條件下粉碎至粒徑小于3 μ m,得到所述煤液化催化劑17#。
[0070]實施例18
[0071 ] 對Y -FeOOH含量為80wt%的鐵系脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到鐵_硫磺系脫硫劑廢劑，其中，所述鐵-硫磺系脫硫劑廢劑中a -FeOOH含量為50wt%，鐵硫化合物含量為50wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑18#。
[0072]實施例18
[0073]對a -FeOOH含量為100wt%的鐵系脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到鐵_硫磺系脫硫劑廢劑，其中，所述鐵-硫磺系脫硫劑廢劑中a -FeOOH含量為5wt%，鐵硫化合物含量為95wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑19#。
[0074]實施例20
[0075]對IOOOg羥基氧化鐵含量為65wt%的羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中羥基氧化鐵含量為88wt%，鐵硫化合物含量為12wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑與9000g的煤漿制備用的溶劑混合均勻，在盤式磨中，在無氧條件下粉碎至粒徑小于3 μ m，得到所述煤液化催化劑20#。
[0076]實施例21
[0077]對IOOOg羥基氧化鐵含量為70wt%的羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中羥基氧化鐵含量為75wt%，鐵硫化合物含量為25wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑與4000g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑21#。
[0078]實施例22
[0079]對IOOOg羥基氧化鐵含量為75wt%的羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中羥基氧化鐵含量為63wt%，鐵硫化合物含量為37wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑500g的Fe2S3與2333g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)粉碎至粒徑小于1.6 μ m，得到所述煤液化催化劑22#。
[0080]實施例23
[0081]對IOOOg羥基氧化鐵含量為80wt%的羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中羥基氧化鐵含量為51wt%，鐵硫化合物含量為49wt%，將所述羥基氧化鐵脫硫劑廢劑在與1500g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于2 μ m，得到所述煤液化催化劑23#。
[0082]實施例24
[0083]對IOOOg無定形羥基氧化鐵含量為85wt%的無定形羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中無定形羥基氧化鐵含量為47wt%，鐵硫化合物含量為63wt%，將所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑與IOOOg的原料煤、8000g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后,在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于2 μ m，得到所述煤液化催化劑24#。
[0084]實施例25
[0085]對IOOOg的無定形羥基氧化鐵含量為90wt%的無定形羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中無定形羥基氧化鐵含量為25wt%，鐵硫化合物含量為75wt%，將所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑與500g的原料煤、3500g的煤衆(zhòng)制備用的溶劑混合均勻后,在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，得到所述煤液化催化劑25#。
[0086]實施例26
[0087]對IOOOg的無定形羥基氧化鐵的含量為100wt%的無定形羥基氧化鐵脫硫劑進行脫硫反應，脫硫后得到無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，其中，所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑中無定形羥基氧化鐵含量為5wt%，鐵硫化合物含量為95wt%，將所述無定形羥基氧化鐵脫硫劑廢劑與333g的原煤、1998g的煤漿制備用的溶劑混合均勻后，在球磨機內(nèi)，在無氧條件下粉碎至粒徑小于I μ m，，得到所述煤液化催化劑26#。
[0088]本發(fā)明中還進一步提供了利用實施例1?26中所述的催化劑I?26#進行煤液化的方法，具體如下:
[0089](I)將所述催化劑1#?26#分別在隔絕空氣條件下加入到油煤漿中，混合均勻，得到漿狀混合物；其中，油煤漿的煤漿濃度為45wt%，催化劑的添加量為使得催化劑中鐵含量占油煤漿中煤粉質(zhì)量的0.5?3wt%即可，本發(fā)明中優(yōu)選為1.0wt% ；
[0090](2)將所述步驟(I)中的漿狀混合物與氫氣混合，其中，所述氫氣與所述漿狀混合物的氣液比為600?1000NL/kg，在本發(fā)明中優(yōu)選為700NL/kg，經(jīng)預熱后在溫度為420°C?465°C、反應體系氫初壓為10?30MPa的條件下進行加氫反應，本發(fā)明中，優(yōu)選在溫度為455°C、反應體系中氫初壓為18.7MPa的條件下反應1.8h,反應完成后,經(jīng)分離，即得煤液化物料，其中氫耗量、產(chǎn)氣率、產(chǎn)油總率、輕中質(zhì)油收率的結(jié)果如表I所示。
[0091]在上述煤液化反應的體系中，硫與鐵的摩爾比應大于2，由于本發(fā)明中所述的煤液化催化劑本身含有硫，因此在煤液化反應過程中不許額外加入助劑硫，即使是當催化劑中硫與鐵的摩爾比小于2時，需要補充單質(zhì)硫至硫與鐵的摩爾比大于2時，補充的單質(zhì)硫的量也遠遠小于現(xiàn)有技術中助劑硫的添加量。
[0092]比較例
[0093]采用【背景技術】中所述中國專利文獻CN1744947A公開的煤液化高活性鐵系催化劑的制備方法制備催化劑，具體如下:將硫酸亞鐵與濃度為18wt%的氨水在空氣存在下反應，得到沉淀經(jīng)減壓過濾機脫除水分后，再在真空干燥器內(nèi)進行干燥至水含量低于30wt%，經(jīng)干燥后的產(chǎn)物與煤粉混合后在球磨機內(nèi)粉碎60min，得到粒徑為30?40微米的煤液化催化劑27#，其中催化劑27#中鐵含量為液化煤總量的L Owt%，煤粉含量為液化煤總量的15wt%。
[0094]本發(fā)明中還進一步提供了利用比較例中所述的催化劑27#進行煤液化的方法，具體如下:
[0095](I)將所述催化劑27#、溶劑、助催化劑硫、液化原料煤混合均勻，得到漿狀混合物；其中，油煤漿的煤漿濃度為45wt%，催化劑的添加量為使得催化劑中鐵含量占油煤漿中煤粉質(zhì)量的0.5~3wt%即可,本發(fā)明中優(yōu)選為1.0wt% ；
[0096](2)將所述步驟(1)中的漿狀混合物與氫氣混合，其中，所述氫氣與所述漿狀混合物的氣液比為600~1000NL/kg，在本發(fā)明中優(yōu)選為700NL/kg，經(jīng)預熱后在溫度為420°C~465°C、反應體系氫初壓為10~30MPa的條件下進行加氫反應，本發(fā)明中，優(yōu)選在溫度為455°C、反應體系中氫初壓為18.7MPa的條件下反應1.8h,反應完成后,經(jīng)分離，即得煤液化物料，其中氫耗量、產(chǎn)氣率、產(chǎn)油總率、輕中質(zhì)油收率的結(jié)果如表1所示。
[0097]表1實施例1~26中所述的催化劑及比較例中所述催化劑進行煤液化的液化油
【權(quán)利要求】
1.一種煤液化催化劑，其特征在于，包括如下組分:鐵氧化合物、鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為I~99wt%,所述鐵硫化合物含量為99~lwt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤液化催化劑，其特征在于，包括如下組分:鐵氧化合物、鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為5~88wt%,所述鐵硫化合物含量為12~95wt%0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述煤液化催化劑，其特征在于，由如下組分組成:鐵氧化合物和鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為5~88wt%，所述鐵硫化合物含量為12 ~95wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述煤液化催化劑，其特征在于，由如下組分組成:鐵氧化合物和鐵硫化合物；其中，以質(zhì)量計，所述鐵氧化合物含量為10~75wt%,所述鐵硫化合物含量為25~90wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述煤液化催化劑，其特征在于，所述鐵氧化合物為Fe203、FeOOH, Fe (OH) 3、Fe (OH) 2、無定形羥基氧化鐵中的任意一種或多種；所述鐵硫化合物為FeS、Fe2S3> FeS2中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一所述煤液化催化劑，其特征在于，所述煤液化催化劑為鐵系脫硫劑脫硫后得到的鐵-硫磺系組成的廢脫硫劑，其中，所述鐵系脫硫劑中活性組分的含量為65~100%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述煤液化催化劑，其特征在于，所述鐵-硫磺系組成的廢脫硫劑為羥基氧化鐵脫硫劑廢劑，所述羥基氧化鐵脫硫劑中羥基氧化鐵的含量為65~100wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述煤液化催化劑，其特征在于，所述羥基氧化鐵為無定形羥基氧化鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一所述的煤液化催化劑，其特征在于，所述煤液化催化劑粒徑小于3 μ m0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煤液化催化劑，其特征在于，所述煤液化催化劑粒徑小于1μ m0
11.利用權(quán)利要求1-10任一所述的煤液化催化劑進行煤液化的方法，包括如下步驟: (1)將所述煤液化催化劑在隔絕空氣條件下加入到油煤漿中，混合均勻，得到漿狀混合物； (2)將所述步驟(1)中的漿狀混合物與氫氣混合，經(jīng)預熱后在溫度為420~465°C、反應體系總壓為10~30MPa的條件下進行加氫反應，反應完成后，經(jīng)分離，即得煤液化物料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的煤液化方法，其特征在于，所述煤液化催化劑在無氧氣的粉化裝置中粉碎。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的煤液化方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，先將所述煤液化催化劑在煤漿制備用的溶劑作用下進行濕式粉碎，制備得到油漿狀催化劑后，再加入到油煤漿中，其中，在濕式粉碎中，所述煤液化催化劑與所述煤漿制備用的溶劑的混合重量比為1:9~4:6。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的煤液化方法，其特征在于，在濕式粉碎中，所述煤液化催化劑與所述煤漿制備用的溶劑的混合重量比為3:7。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的煤液化方法，其特征在于，在濕式粉碎過程中，加入原料煤，制備得到煤漿狀催化劑，其中，所述煤液化催化劑與煤、溶劑的添加量比為1:1:8~3:1:6。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的煤液化方法，其特征在于，所述煤液化催化劑與煤、溶劑的添加量比為2:1:7。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16任一所述的煤液化方法，其特征在于，以煤粉質(zhì)量計，所述煤液化催化劑的添加量為使得催化劑中鐵含量占所述煤粉質(zhì)量的0.5~3wt%。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-17任一所述的煤液化方法，其特征在于，所述氫氣與所述漿狀混合物的氣液比為600~1000NL/kg。
19.鐵系脫硫劑廢劑用作煤液化催化劑的用途。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用途，其特征在于，所述鐵系脫硫劑廢劑為羥基氧化鐵脫硫劑廢劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的用途，其特征在于，所述羥基氧化鐵脫硫劑為無定形羥基氧化鐵脫硫劑。
【文檔編號】B01J27/043GK103706380SQ201310438702
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】井口憲二, 坂脇弘二 申請人:任相坤