專利名稱：：一種采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法、產品及用途的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法以及用該方法得到的液體燃料產品。
背景技術：
：煤是由一定地質年代生長的生物體在適宜的地質環境下，經過歲月漫長的煤化作用而形成的可燃礦物。根據成煤植物的不同，煤可分兩大類，即腐植煤和腐泥煤。前者起源于高等植物，在自然界中儲量大，分布廣。后者起源于低等植物和浮游生物，儲量少。無論是陸生還是水生生物沉積的有機質，均是既可以生烴也可以生煤，只是生成量的不同，成煤和成烴組分之間并沒有截然界限。理想狀態下，沉積盆地邊緣有;bL質主要為鏡質組和惰質組，易形成煤層；在沉積盆地的中部，有機質主要為腐泥組和殼質組，容易生、排出烴類，并異地聚集在砂巖或碳酸鹽巖空隙介質中，形成傳統概念的油氣藏。但是，以低分子化合物為主的烴類物質不只存在于砂巖或碳酸鹽巖空隙介質中，構成傳統概念的油氣藏，還儲存于可以生烴，但不易或不能排烴，并可以作為特殊儲集介質的煤巖之中，構成"煤巖油氣藏"。在煤巖油氣藏中，烴類物質主要是以溶合相被包裹在煤巖大分子團間的微型儲集空間之中，或被吸附于煤巖裂縫或空隙的表面。據初步統計，我國中新生界煤巖中的含油率(或揮發分產率)在25重％~70重％之間，所以煤巖中的油氣藏，即我們命名為"煤巖油氣藏"中的油氣藏是不可以忽視的。實際上，人們早就開始了從煤巖中制取液體燃料的研究。目前用煤制取液體燃料主要有兩個途徑煤直接液化和煤間接液化。直接液化工藝是將煤、溶劑與催化劑的混合物在400-500°C，15-30MPa條件下與氫氣反應而生成液體產物，所用的催化劑有鈷、鉬、鎢、錫、鐵及鉛等的氧化物或卣化物。煤直接液化工藝主要有美國H-coal工藝、日本NEDOL工藝、德國IGOR工藝和我國的神華工藝等。煤直接液化需要在有氫氣存在的條件下進行，使煤中的有機高分子結構轉化為較低分子的液態燃料，這個反應需要高壓和高溫，不論上述那種工藝其反應條件和工藝都是非常苛刻的。煤間接液化法可分為合成氣法和曱醇法，其中以合成氣法為主，該方法是先將煤氣化為合成氣(CO和H2),然后在催化劑作用下合成液體燃料和其它化工產品。煤的間接液化技術起源于德國，系德國皇家煤炭研究所的Fischer和Tropsch所發明，所以被稱為F-T(費-托)合成。大概說來是首先將煤氣化制合成氣，合成氣經凈化，調整IVCO比，再經F-T催化合成為液體燃料。煤的間接液化的優點是煤種的適應性較寬，操作條件相對溫和。二次大戰期間德國一共建有9套生產裝置。但是煤的間接液化流程特別長，裝置和設備特別多，建這樣一個生產廠差不多等于一個煤氣廠和一個煉油廠的和，因此固定投資費用非常高，其總效率不如直接液化高，目前只有南非建有世界最大規模的煤間接液化的工廠。因此，煤間接液化法工藝路線長，關鍵技術多，實施困難。目前世界石油價格居高不下，因此，開發和采收煤巖油氣藏中的液體燃料或液體烴類是利用我國豐富的煤巖油氣藏資源，緩解我國石油資源短缺的重要途徑之一。
發明內容本發明的目的在于不同于現有技術將煤作為一個整體的直接液化方法和煤間接液化方法，提供一種采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法以及用該方法得到的液體燃料產品。本發明提供的用采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法，包括(1)將煤粉碎為100-400目粒徑的煤粉，(2)步驟(1)所得的煤粉與油類進行混合，(3)步驟(2)所得混合物在常壓-lMPa壓力下、30-300°C、3-72小時的條件下分歉和部分溶解得到油煤漿，所得的油煤漿為液體燃料。所述的'煤粉與油類的重量比為0.1-1.5:1。本發明提供的方法中，所述的煤是腐泥煤和/或腐植煤。所述的腐泥煤是蘚煤、藻煤、燭煤中的一種或幾種；所述的腐植煤是褐煤和/或煙煤。所述的煙煤是長焰煤、中粘煤、弱粘煤中的一種或幾種。所迷的煤中的揮發分大于30重％。本發明提供的方法中所述的油類為重質油類，密度為0.卯-1.10g/cm3(20°C)。優選的所述的重質油類為天然重質原油和/或煉油化工過程中得到的重質烴類，所述的天然重質原油為稠油、特稠油和超稠油中的一種或幾種，所述的煉油化工過程中得到的重質烴類為常壓渣油、減壓渣油、催化裂化油漿、芳烴抽提油、減粘重油、焦化重油和燃料油中的一種或幾種。所述的稠油是密度為0.卯~0.92g/cm3(20°C)的原油，所述的特稠油是密度為0.92-0.98g/cm3(20°C)的原油，所述的超稠油是密度為大于0.98g/cm3(20°C)的原油。更優選的所述的重質油類為稠油、特稠油、常壓渣油、減壓渣油、5#燃料油、6#燃料油和7#燃料油中的一種或幾種。本發明提供一種用上述方法得到的液體燃料。所述的液體燃料的用途是作為燃料油，粘度為5~190mmVs(100。C)。此外，所述的液體燃料的用途是作為煉油連續焦化裝置和/或延遲焦化裝置的原料。本發明的優點(1)避免了煤直接液化和間接液化的復雜反應過程，而是在真正溫和的條件下實現了煤巖油氣藏到油的轉化，投資成本和操作成本低。(2)本發明提供的用煤來采收液體燃料，其流動性達到石油化工行業燃料油的標準，不僅克服了固體煤不宜輸送的困難，還充分利用了煤的熱值和價值。(3)由于用本發明制成的油煤漿可以用現有的煉油工藝裝置加工，既擴大了現有煉油工藝裝置原料來源，又提高了煤的價值。具體實施例方式下面的實施例進一步說明本發明，但并不因此來限制本發明。實施例1本實施例所用的煤是褐煤A，所用的油是6#燃料油，褐煤A的性質如表1所示，6#燃料油的性質如表2所示。先將該褐煤A粉碎為100-400目的煤粉，然后將煤粉與6#燃料油混合，煤粉與6#燃料油的質量比為0.6:1，在常壓，160。C溫度下，攪拌8小時，得到分散和部分溶解的油煤漿，該油煤漿的性質如表3所示。從表3中可以看出，該油煤漿粘度為41.2mm2/s,符合石油化工行業6#燃料油的標準。實施例2本實施例所用的煤是煙煤B，所用的油是6"燃料油，煙煤B的性質如表1所示，6#燃料油的性質如表2所示。先將該煙煤B粉碎為100-400目的煤粉，然后將煤粉與6#燃料油混合，煤粉與6#燃料油的質量比為0.7:1，在0.15MPa,200。C溫度下，攪拌36小時，得到分軟和部分溶解的油煤漿，該油煤漿的性質如表3所示。從表3中可以看出，該油煤漿的熱值為40.337MJ/kg，粘度為14.6mmVs，符合石油化工行業5"重燃料油的標準。實施例3本實施例所用的煤是煙煤C,所用的油是6#燃料油，煙煤C的性質如表1所示，6#燃料油的性質如表2所示。先將該煙煤C粉碎為100-400目的煤粉，然后將煤粉與6#燃料油混合，煤粉與6#燃料油的質量比為0.5:1，在0.17MPa,在80。C溫度下，攪拌3小時，得到分散和部分溶解的油煤漿，該油煤漿的性質如表3所示。從表3中可以看出，該油煤漿的熱值為41.883MJ/kg，粘度為7.5mm2/s,符合石油化工行業5"輕燃料油的標準。實施例4本實施例所用的煤是褐煤A,所用的油是6#燃料油，褐煤A的性質如表1所示，6#燃料油的性質如表2所示。先將該褐煤A粉碎為100-400目的煤粉,然后將煤粉與6#燃料油混合，煤粉與6#燃料油的質量比為0.51:1,在80"C溫度下，攪拌3小時，得到分散和部分溶解的油煤漿，該油煤漿進入焦化裝置進行反應，焦化塔溫度508°C,壓力為常壓，其反應結果如表4所示。從表4中可以看出，使用本發明提供的方法得到了48.5重％的焦化油。實施例5本實施例所用的煤是煙煤D，所用的油是6#燃料油，煙煤D的性質如表1所示，6#燃料油的性質如表2所示。先將該煙煤D粉碎為100-400目的煤粉，然后將煤粉與6#燃料油混合，煤粉與6#燃料油的質量比為0.7:1，在120。C溫度下，攪拌48小時，得到分散和部分溶解的油煤漿，該油煤漿進入焦化裝置進行反應，焦化塔溫度505°C，壓力為0.12MPa，其反應結果如表4所示。從表4中可以看出，使用本發明提供的方法得到了46.3重％的焦化油。實施例6本實施例所用的煤是煙煤E,所用的油是稠油，煙煤E的性質如表1所示，稠油的性質如表2所示。先將該煙煤E粉碎為100-400目的煤粉，然后將煤粉與稠油混合，煤粉與稠油的質量比為0.8:1，在常壓，在50。C溫度下，攪拌3小時，得到分散和部分溶解的油煤漿，該油煤漿進入焦化裝置進行反應，焦化塔溫度500°C,壓力為0.17MPa，其反應結果如表4所示。從表4中可以看出，使用本發明提供的方法得到了51.2重％的焦化油。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>ad表示空氣干燥基；d表示干燥基；daf表示干燥無灰基。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1、一種采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法，包括(1)將煤粉碎為100-400目粒徑的煤粉，(2)步驟(1)所得的煤粉與油類進行混合，(3)步驟(2)所得的混合物在常壓-1MPa壓力下、30-300℃、3-72小時的條件下分散和部分溶解得到油煤漿，所得的油煤漿為液體燃料。2、根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的煤粉與油類的重量比為0.1-1.5:1。3、根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的煤是腐泥煤和/或腐植煤。4、根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的腐泥煤是蘚煤、藻煤、燭煤中的一種或幾種；所述的腐植煤是褐煤和/或煙煤。5、根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述的煙煤是長焰煤、中粘煤和弱粘煤中的一種或幾種。6、根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的煤中的揮發分大于30重％。7、根據權利要求l所述的方法，其特征在于所述的油類為重質油類，密度為0.90~1.10g/cm3(20。C)。8、根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的重質油類為天然重質原油和/或煉油化工過程中得到的重質烴類，所述的天然重質原油為稠油、特稠油和超稠油中的一種或幾種，所述的煉油化工過程中得到的重質烴類為常壓渣油、減壓渣油、催化裂化油漿、芳烴抽提油、減粘重油、焦化重油和燃料油中的一種或幾種。9、根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的重質油類為稠油、特稠油、常壓渣油、減壓渣油、5#燃料油、6#燃料油和7#燃料油中的一種或幾種。10、一種用權利要求l-9中任一種方法得到的液體燃料。11、一種用權利要求l-9中任一種方法得到的液體燃料用作燃料油，粘度為5~190mmVs(100。C)。12、一種用權利要求1-9中任一種方法得到的液體燃料用作煉油流化焦化裝置和/或延遲焦化裝置的原料。全文摘要一種采收煤巖油氣藏中的液體燃料的方法及其產品，將煤粉碎為100-400目粒徑的煤粉，所得的煤粉與油類進行混合，在一定條件下分散和部分溶解后得到油煤漿，該油煤漿為液體燃料。該液體燃料可作為燃料油和煉油焦化裝置的原料。本發明提供的方法避免了煤直接液化和間接液化的復雜反應過程，而是在真正溫和的條件下實現了煤巖油氣藏到油的轉化，投資成本和操作成本低。文檔編號C10G11/00GK101597526SQ20081011430公開日2009年12月9日申請日期2008年6月2日優先權日2008年6月2日發明者侯創業,楊元一,牛嘉玉,王好平,蘇樹林,軍金申請人:金軍;蘇樹林;王好平;侯創業;牛嘉玉;楊元一