一種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其采用搗固煉焦工藝進(jìn)行低變質(zhì)煤的干餾提質(zhì)，包括，(1)將煤餅推入焦?fàn)t內(nèi)進(jìn)行提質(zhì)，控制結(jié)焦溫度為450-1000℃，結(jié)焦時間為2-8小時，收集溢出的粗煤氣，其中，所述煤餅內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)；(2)在粗煤氣充分溢出后，提升焦?fàn)t溫度為900-1400℃，并維持8-24小時，得到所需的焦炭產(chǎn)品。本申請的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，改變搗固式焦?fàn)t內(nèi)煤餅的結(jié)構(gòu)，制造煤餅內(nèi)揮發(fā)份溢出通道，加快揮發(fā)份溢出速度，減少了焦?fàn)t煤氣(含焦油及粗苯)的重復(fù)燃燒，而且加快了結(jié)焦速度；并對其焦化工藝進(jìn)行調(diào)整，減少揮發(fā)分穿越煤餅內(nèi)高溫區(qū)的分解損失，大幅度提升結(jié)焦過程中焦油、粗苯以及焦?fàn)t煤氣的收率。
【專利說明】一種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低變質(zhì)煤提質(zhì)的方法，具體涉及一種采用搗固式焦?fàn)t對具有結(jié)焦 性和膠質(zhì)層的低變質(zhì)煤進(jìn)行干餾提質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低變質(zhì)煤是煤化作用初期的產(chǎn)物，含水量和揮發(fā)分高、密度小、粘結(jié)性差、具有較 強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)性，但熱穩(wěn)定性差、發(fā)熱量低、容易風(fēng)化和發(fā)生自燃，其主要包括變質(zhì)程度低 的褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤黏煤以及部分氣煤，全球的低變質(zhì)煤資源超過5100億噸， 占世界煤炭總資源的49. 1%。我國具有豐富的低變質(zhì)煤資源，已探明的褐煤保有儲量達(dá) 1303億噸，占全國煤炭儲量的近13%，由于低變質(zhì)煤水分高、灰分高、易風(fēng)化和自燃、難以 洗選和儲存，使得低變質(zhì)煤的開發(fā)和利用受到很大限制。近年來由于能源緊張、煤炭價格大 幅上漲，價格相對低廉的低變質(zhì)煤資源的開發(fā)和利用成為世界各國普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0003] 搗固煉焦工藝是在煉焦?fàn)t外采用搗固設(shè)備，將煉焦配合煤按炭化室的大小，搗打 成略小于炭化室的煤餅，將煤餅從炭化室的側(cè)面推入炭化室進(jìn)行高溫干餾的過程。成熟的 焦炭由搗固推焦機(jī)從炭化室內(nèi)推出，經(jīng)攔焦車、熄焦車將其送至熄焦塔，以水熄滅后再放 到?jīng)鼋古_，由膠帶運(yùn)輸經(jīng)篩焦分成不同粒級的商品焦炭。與頂裝煉焦技術(shù)相比，在相同配 煤比的情況下，搗固焦?fàn)t的焦炭質(zhì)量好于頂裝焦?fàn)t，且入爐煤的質(zhì)量越差，焦炭質(zhì)量提高的 幅度越大。該工藝比頂裝煤煉焦工藝配入更多的高揮發(fā)分或弱黏結(jié)性的低變質(zhì)煤，是開發(fā) 利用低變質(zhì)煤資源的工藝手段之一。
[0004] 但是采用傳統(tǒng)搗固煉焦工藝對具有結(jié)焦性和膠質(zhì)層的低變質(zhì)煤進(jìn)行處理時，由于 其揮發(fā)分較高造成產(chǎn)焦率較低而產(chǎn)氣率大，產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣（含焦油及粗苯）不能及時排 放，使得其在焦?fàn)t內(nèi)重復(fù)燃燒，不僅浪費(fèi)能源，還降低了焦化過程副產(chǎn)品的收率，導(dǎo)致整個 焦化過程經(jīng)濟(jì)性較差，此外，采用低變質(zhì)煤作為主焦煤煉出的焦炭細(xì)長易碎，收縮率大，且 縱裂紋多，抗碎和耐磨性較差。同時低變質(zhì)煤直接用于制造煤氣、生產(chǎn)氮肥或作動力燃料， 在燃燒或氣化過程中容易出現(xiàn)包煤、丟煤現(xiàn)象，也會帶來氣化后殘?jiān)汉团旁щy的情 況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中的具有結(jié)焦性和膠質(zhì)層的低變質(zhì)煤無法充分利用的問題，本發(fā) 明提供一種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其采用現(xiàn)有焦化設(shè)備并對現(xiàn)有焦化工藝進(jìn)行改造， 針對所述低變質(zhì)煤進(jìn)行提質(zhì)，生產(chǎn)合格化工焦或冶金焦的同時可以大幅度增加焦油、粗苯 和焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)率及產(chǎn)量。
[0006] 為此，本申請采取的技術(shù)方案為，
[0007] -種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，采用搗固煉焦工藝進(jìn)行低變質(zhì)煤的干餾提質(zhì)，包 括，
[0008] (1)將煤餅推入焦?fàn)t內(nèi)進(jìn)行提質(zhì)，控制結(jié)焦溫度為450-1000°C，結(jié)焦時間為2-8小 時，收集溢出的粗煤氣，其中，所述煤餅內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)；
[0009] (2)在粗煤氣充分溢出后，提升焦?fàn)t溫度為900-1400°C，并維持8-24小時，得到所 需的焦炭產(chǎn)品。
[0010] 上述低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法中，所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的體積占所述煤餅體積的 0· 1% -15%。
[0011] 上述低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法中，所述焦炭產(chǎn)品為冶金焦或化工焦；
[0012] 所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)為直徑5mm-200mm導(dǎo)氣孔，
[0013] 或者，所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)為直徑5mm-200mm實(shí)心柱體。
[0014] 上述低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法中，所述導(dǎo)氣孔為設(shè)置于所述煤餅內(nèi)部的具有柔軟 性和可塑性的高分子管道；所述高分子管道為塑料、橡膠和樹脂管道中一種或幾種，或者， 所述實(shí)心柱體為木棒或竹棒。
[0015] 上述低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法中，所述高分子管道為PET聚對苯二甲酸乙二醇脂 管道、HDPE聚乙烯管道、PVC聚氯乙烯管道、LDPE低密度聚乙烯管道、PP聚丙烯管道、PS聚 苯乙烯管道、PC聚碳酸酯管道中的一種或幾種。
[0016] 上述低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法中，所述煤餅由低變質(zhì)煤經(jīng)洗煤后形成的精煤、粗 精煤、中煤、煤泥或浮選煤中的兩種或兩種以上混合形成，
[0017] 其中，所述低變質(zhì)煤的G值大于20, Y值大于10mm，
[0018] 所述精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮選煤的性能指標(biāo)如下，
[0019]
【權(quán)利要求】
1. 一種低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，采用搗固煉焦工藝進(jìn)行低變質(zhì)煤的干 饋提質(zhì)，包括， (1) 將煤餅推入焦?fàn)t內(nèi)進(jìn)行提質(zhì)，控制結(jié)焦溫度為450-1000°C，結(jié)焦時間為2-8小時， 收集溢出的粗煤氣，其中，所述煤餅內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)； (2) 在粗煤氣充分溢出后，提升焦?fàn)t溫度為900-1400°C，并維持8-24小時，得到所需的 焦炭產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的體 積占所述煤餅體積的〇. 1% -15%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于， 所述焦炭產(chǎn)品為冶金焦或化工焦； 所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)為直徑5mm-200mm導(dǎo)氣孔， 或者，所述導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)為直徑5mm-200mm實(shí)心柱體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，所述導(dǎo)氣孔 為設(shè)置于所述煤餅內(nèi)部的具有柔軟性和可塑性的高分子管道，所述高分子管道為塑料、橡 膠和樹脂管道中一種或幾種； 或者，所述實(shí)心柱體為木棒或竹棒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于， 所述高分子管道為PET聚對苯二甲酸乙二醇脂管道、HDPE聚乙烯管道、PVC聚氯乙烯管 道、LDPE低密度聚乙烯管道、PP聚丙烯管道、PS聚苯乙烯管道、PC聚碳酸酯管道中的一種 或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于， 所述煤餅由低變質(zhì)煤經(jīng)洗煤后形成的精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮選煤中的兩種或兩 種以上混合形成， 其中，所述低變質(zhì)煤的G值大于20, Y值大于10mm， 所述精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮選煤的性能指標(biāo)如下，
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，~ 所述煤餅由40-50wt%的所述粗精煤、20-30wt%的所述中煤和20-30wt%的所述浮選 煤或所述煤泥組成；或者， 所述煤餅由40-60wt%的所述粗精煤和40-60wt%的所述浮選煤或所述煤泥組成；或 者， 所述煤餅由20-80wt%的所述精煤和20-80wt%的所述中煤組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，所述步驟（1) 和步驟（2)的總反應(yīng)時間控制在12-40h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8任一所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，所述煤餅的 成型方法為，將形成所述煤餅的煤粉裝入搗固設(shè)備的過程中，所述高分子管道隨所述煤粉 一并加入，從而在煤餅搗固成型后，其內(nèi)部具有無規(guī)則分布的高分子管道。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4-8任一所述的低變質(zhì)煤干餾提質(zhì)的方法，其特征在于，所述煤餅的 成型方法為，將形成所述煤餅的煤粉與所述高分子管道混合均勻，并裝入搗固設(shè)備中成型， 制備得到其內(nèi)部具有無規(guī)則分布的高分子管道的煤餅； 或者，將形成所述煤餅的煤粉裝入搗固設(shè)備中成型后，向成型的煤餅中插入木棒或竹 棒，制備得到其內(nèi)部具有導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的煤餅。
【文檔編號】C10B57/04GK104140831SQ201410389825
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】趙昱 申請人:趙昱