一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法与流程

本发明涉及煤化工，尤其涉及一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法。

背景技术：

1、我国褐煤资源丰富，但是由于褐煤煤化程度低、水分高、易风化自燃等劣势，不适宜长距离运输，一直未形成规模化科学利用。目前大量褐煤作为动力煤直接燃烧使用，然而这种粗放式的利用方式既是对资源的一种浪费，同时也会带来环境问题。

2、褐煤热解得到焦、油和气，是一种褐煤资源化利用的有效手段。比如中国专利cn201910256081.4公开了一种生物质基催化剂及其制备方法以及在热解煤方面的应用，通过制备生物质基催化剂能够提高煤焦裂解的转化率，但是这种方法采用的催化剂需要复杂的制备方法，限制了生物质基在褐煤热解中的应用。

3、费托反应将煤转化为液体燃料，并且随着液体燃料的生产，产生了大量的费托蜡渣(iwc)。iwc主要含有费托合成催化剂和石蜡，费托合成催化剂为含铁催化剂；石蜡是亚甲基聚合物和直链烷烃。iwc的堆放处理造成严重的环境污染和资源浪费。因此，将iwc资源化利用对固体废弃物的清洁利用具有重要意义。但是目前工业上处理iwc的技术还不成熟，且没有将iwc用于催化褐煤热解的研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，本发明提供的方法能够提高褐煤热解制氢的转化率。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，包括：将褐煤与含铁费托蜡渣混合后，在惰性气氛下进行热解反应，得到煤气和焦油；所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～2wt％。

4、优选地，所述褐煤的粒径为200～400目。

5、优选地，所述含铁费托蜡渣的粒径为40～100目。

6、优选地，所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～1wt％。

7、优选地，所述惰性气氛的气体包括氮气或氩气。

8、优选地，所述热解反应的压力为0.6～1mpa。

9、优选地，所述热解反应为程序升温。

10、优选地，所述程序升温的温度为由30℃升温至900℃。

11、优选地，所述程序升温的升温速率为4～10℃/min

12、优选地，在900℃下保温的时间为0～0.5h。

13、本发明提供了一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，包括：将褐煤与含铁费托蜡渣混合后，在惰性气氛下进行热解反应，得到煤气和焦油；所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～2wt％。本发明利用含铁费托蜡渣中的铁催化褐煤热解，其中，所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～2wt％时能够促进褐煤热解过程中co2、co、h2、ch4气体的逸出，尤其能够提高氢气的转化率，进而能够促进褐煤热解制氢；本发明在惰性气氛下进行热解能够防止褐煤在氧气存在下发生燃烧，进而能够使褐煤热解形成煤气和焦油。实施例结果显示，采用本发明提供的方法，在褐煤中添加1wt％、0.5wt％的含铁费托蜡渣时，对酸洗褐煤中四种气体的产生为正协同效应，尤其能够显著促进氢气的转化，氢气的转化率可以达到0.5％，酸洗煤单独热解时氢气的转化率为0.36％。

技术特征：

1.一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，包括：将褐煤与含铁费托蜡渣混合后，在惰性气氛下进行热解反应，得到煤气和焦油；所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～2wt％。

2.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述褐煤的粒径为200～400目。

3.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述含铁费托蜡渣的粒径为40～100目。

4.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～1wt％。

5.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述惰性气氛的气体包括氮气或氩气。

6.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述热解反应的压力为0.6～1mpa。

7.根据权利要求1所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述热解反应为程序升温。

8.根据权利要求7所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述程序升温的温度为由30℃升温至900℃。

9.根据权利要求7所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，所述程序升温的升温速率为4～10℃/min。

10.根据权利要求8所述的含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，其特征在于，在900℃下保温的时间为0～0.5h。

技术总结
本发明提供了一种含铁费托蜡渣催化褐煤热解的方法，属于煤化工技术领域。本发明利用含铁费托蜡渣中的铁催化褐煤热解，其中，当含铁费托蜡渣的质量为褐煤质量的0.5～2wt％时，能够促进褐煤热解过程中CO<subgt;2</subgt;、CO、H<subgt;2</subgt;、CH<subgt;4</subgt;气体的逸出，尤其能够提高氢气的转化率，进而能够促进褐煤热解制氢；本发明在惰性气氛下进行热解能够防止褐煤在氧气存在下发生燃烧，进而能够使褐煤热解形成煤气和焦油。实施例结果显示，采用本发明提供的方法，在添加1wt％、0.5wt％的含铁费托蜡渣时对酸洗褐煤中四种气体的产生为正协同效应，尤其能够显著促进氢气的转化，氢气的转化率可以达到0.5％。

技术研发人员：付晓娟,韩雪,滕英跃,卞潇婷,高俊,葛金良,宋银敏,李超越,刘文革,康坚
受保护的技术使用者：内蒙古自治区产品质量检验研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15