1.一种煤炭加工制备燃油原料的方法,包括如下步骤:首先选取原料煤和复合催化剂,放入连续外热式回转炉,所述回转炉的炉体包括外壁和内壁两层,然后向所述外壁和内壁之间的空间通入循环煤气,通过控制所述循环煤气的通入量控制温度,温度设置为300-360℃,常压下与煤层反应5min-8min,调整温度为700-850℃保持3-8分钟;调整温度为480-560℃;在此阶段向煤层添加原料煤重量0.1-2%的预处理碳纳米管;煤层在此温度下进行热解反应直至反应完全后收集热解产物,分离煤焦油和氢气;所述复合催化剂的制备如下:将Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)3·3H2O溶于去离子水中,然后滴加到工业氨水中,沉淀,焙烧后,制得Ce0.25Zr0.75O2纳米铈锆复合氧化物载体;将制得的上述载体浸渍于5-10wt%镍盐水溶液中,静置2-3h,添加载体质量2-5%的酸改性的凹凸棒土于镍盐水溶液中,加热到50-60℃,按照
20-30转/小时搅拌3-6h,干燥,350-460℃焙烧2-5小时后制得复合催化剂。
2.根据权利要求1所述煤炭加工制备燃油原料的方法,所述预处理碳纳米管的制备如下:按质量比8%称取市售预处理的碳纳米管,加入N-甲基吡咯烷酮中,充分搅拌分散后分离收集沉淀,在沉淀中添加2%的稀盐酸溶液静置处理1-2h离心收集沉淀即得。
3.根据权利要求1所述煤炭加工制备燃油原料的方法,所述酸改性的凹凸棒土制备如下:称取0.5-1Kg粒径300目~1000目的凹凸棒土,用10L蒸馏水洗涤,沉淀取其上层清液,
500rpm离心1min后取其上层清液,上层清液中加蒸馏水混合均匀后继续500rpm离心1min,然后取其上层清液,如此反复洗涤上层清液3~5次后,最后用4000rpm进行离心分离,取其沉淀,90℃下真空干燥24h,研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛,得纯化凹凸棒土;
配置浓度为0.5mol/L~3mol/L的盐酸溶液,取纯化凹凸棒土与3500mL~4500mL盐酸溶液搅拌混合,5min后,将混合物加热到70℃~80℃,搅拌1h~2h,然后超声振荡30min~40min,抽滤,用蒸馏水洗涤至pH为6,90℃下真空干燥24h,研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛,得酸改性凹凸棒土。
4.据权利要求1所述煤炭加工制备燃油原料的方法,选取内蒙古褐煤,放入外热式回转炉内,直至原料煤的量占炉体总体积的1/5,所述回转炉的炉体包括外壁和内壁两层,然后向所述外壁和内壁之间的空间通入循环煤气,使其对炉体内的煤进行热解;通过控制所述循环煤气的通入量控制温度;首先选取原料煤和复合催化剂,放入连续外热式回转炉,所述回转炉的炉体包括外壁和内壁两层,然后向所述外壁和内壁之间的空间通入循环煤气,通过控制所述循环煤气的通入量将控制温度,使温度升高到330℃,煤层反应6min,调整温度为780℃保持6分钟;调整温度为520℃;在此阶段向煤层添加原料煤重量1%的预处理碳纳米管;煤层在此温度下进行热解反应直至反应完全后收集热解产物,分离煤焦油和氢气后,将煤气循环至循环煤气入口处。
5.根据权利要求1或4所述煤炭加工制备燃油原料的方法,所述复合催化剂的制备:
将Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)3·3H2O溶于去离子水中,然后滴加到工业氨水中,沉淀,500℃焙烧2-5小时后,制得Ce0.25Zr0.75O2纳米铈锆复合氧化物载体;将制得的上述载体浸渍于
5-10wt%镍盐水溶液中,静置3h,添加载体质量4%的酸改性的凹凸棒土于镍盐水溶液中,加热到55℃,按照25转/小时搅拌4h,干燥,400℃焙烧4小时后制得复合催化剂。
6.据权利要求1所述煤炭加工制备燃油原料的方法,所述酸改性的凹凸棒土:称取1Kg粒径600目~1000目的凹凸棒土,用10L蒸馏水洗涤,沉淀取其上层清液,500rpm离心1min后取其上层清液,上层清液中加同量蒸馏水混合均匀后继续500rpm离心1min,然后取其上层清液,如此反复洗涤上层清液3~5次后,最后用4000rpm进行离心分离,取其沉淀,90℃下真空干燥24h,研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛,得纯化凹凸棒土;配置浓度为
2mol/L的盐酸溶液,取纯化凹凸棒土与4500mL盐酸溶液搅拌混合,5min后,将混合物加热到
70℃,搅拌2h,然后超声振荡30min,抽滤,用蒸馏水洗涤至pH为6,90℃下真空干燥24h,研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛,得酸改性凹凸棒土。
7.根据权利要求1所述煤炭加工制备燃油原料的方法,选取褐煤,放入外热式回转炉内,直至原料煤的量占炉体总体积的1/5,所述回转炉的炉体包括外壁和内壁两层,然后向所述外壁和内壁之间的空间通入循环煤气,使其对炉体内的煤进行热解;通过控制所述循环煤气的通入量控制温度;首先选取原料煤和复合催化剂,放入连续外热式回转炉,所述回转炉的炉体包括外壁和内壁两层,然后向所述外壁和内壁之间的空间通入循环煤气,通过控制所述循环煤气的通入量将控制温度,使温度升高到340℃,煤层反应8min,调整温度为
850℃保持8分钟;调整温度为560℃;在此阶段向煤层添加原料煤重量0.8%的预处理碳纳米管;煤层在此温度下进行热解反应直至反应完全后收集热解产物,分离煤焦油和氢气后,将煤气循环至循环煤气入口处;复合催化剂的制备:将Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)3·3H2O溶于去离子水中,然后滴加到工业氨水中,沉淀,500℃焙烧3小时后,制得Ce0.25Zr0.75O2纳米铈锆复合氧化物载体;将制得的上述载体浸渍于8wt%镍盐水溶液中,静置2h,添加载体质量4%的酸改性的凹凸棒土于镍盐水溶液中,加热到55℃,按照30转/小时搅拌4h,干燥,400℃焙烧4小时后制得复合催化剂。