CN105408459A - 改质煤的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明可获得提高发热量且进一步降低汞含量的煤炭。本发明进行以下工序：干燥工序(S1)，所述干燥工序(S1)使煤炭即低质煤(1)干燥后获得干煤(2)；干式脱灰工序(S2)，所述干式脱灰工序(S2)利用干式脱灰机构从由干燥工序(S1)获得的干煤(2)除去灰分(6)后获得脱灰干煤(3)；以及，干馏工序(S3)，所述干馏工序(S3)将由干式脱灰工序(S2)获得的脱灰干煤(3)干馏后获得脱灰干馏煤(4)。

Description

改质煤的制造方法
技术领域
本发明涉及一种改质煤的制造方法。
背景技术
褐煤、次烟煤等水分含量多的低品位煤(低质煤)由于单位重量发热量低，因此通过加热被干燥或干馏，并且通过在低氧环境中改质使表面活性降低，从而制成可防止自燃且提高单位重量发热量的改质煤(例如参考下述专利文献1)。
此外，已知在伴随上述干馏的煤改质工艺中，可通过干馏中的加热操作除去汞(例如参考下述专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-37937号公报
专利文献2：美国专利第5403365号说明书
专利文献3：美国专利第8394240号说明书
专利文献4：美国专利第7540384号说明书
非专利文献
非专利文献1：R.WeinsteinandR.Snoby，“Advancesindryjiggingimprovescoalquality”，p.29-p.34，MiningEngineering，January2007
非专利文献2：WilliamH.Pollocketal.，“LoweringCostswithDryCoalCleaningTechnologyt0MeetNewEnvironmentalRequirements”，p.1-p.13，Presentedatthe10thAnniversaryCoalGenConference，Pittsburgh，PA，August10，2010
发明内容
要解决的技术问题
然而，虽然在上述煤改质工艺中可获得通过干馏除去原煤中汞而成的改质煤，但是期望能够获得进一步降低汞含量的煤炭。
因此，本发明为解决上述课题开发而成，目的在于提供一种改质煤的制造方法，其可获得提高发热量且进一步降低汞含量的煤炭。
技术方案
解决上述课题的第一发明所述改质煤的制造方法的特征在于，进行以下工序：干燥工序，所述干燥工序使煤炭干燥后获得干煤；干式脱灰工序，所述干式脱灰工序从由所述干燥工序获得的所述干煤中除去灰分后获得脱灰干煤；以及，干馏工序，所述干馏工序将由所述干式脱灰工序获得的所述脱灰干煤干馏后获得脱灰干馏煤。
解决上述课题的第二发明所述改质煤的制造方法为上述第一发明所述改质煤的制造方法，其特征在于，还进行以下工序：分取工序，所述分取工序分取由所述干式脱灰工序获得的所述脱灰干煤的一部分；以及，混合工序，所述混合工序将由所述分取工序分取的所述脱灰干煤与由所述干馏工序获得的所述脱灰干馏煤混合后获得混合煤。
解决上述课题的第三发明所述改质煤的制造方法为上述第一或第二发明所述改质煤的制造方法，其特征在于，所述干式脱灰工序使用粉碎机和磁力分离装置进行，所述粉碎机粉碎所述干煤，所述磁力分离装置对由所述粉碎机粉碎的所述干煤利用磁力将所述灰分分离后除去。
解决上述课题的第四发明所述改质煤的制造方法为上述第一或第二发明所述改质煤的制造方法，其特征在于，所述干式脱灰工序使用气流分离装置进行，所述气流分离装置对所述干煤利用气流将所述灰分分离后除去。
解决上述课题的第五发明所述改质煤的制造方法为上述第一至第四中任意一个发明所述改质煤的制造方法，其特征在于，所述煤炭为低品位煤。
有益效果
根据本发明所述改质煤的制造方法，对煤炭干燥且干式脱灰后再干馏，因此可提高发热量。进而，干馏干煤前通过干式脱灰从干煤中除去灰分，从而可与该灰分一起除去该干煤中的汞，与干馏干煤后获得的干馏煤相比，可减少所述脱灰干馏煤的汞含量。即，可获得提高发热量且进一步降低汞含量的煤炭。
附图说明
图1是本发明所述改质煤的制造方法的第一实施方式的步骤流程图。
图2是本发明所述改质煤的制造方法的第二实施方式的步骤流程图。
具体实施方式
虽然根据附图对本发明所述改质煤的制造方法的实施方式进行说明，但是本发明并不只限定于根据附图所说明的以下实施方式。
[第一实施方式]
根据图1对本发明所述改质煤的制造方法的第一实施方式进行说明。
本实施方式所述改质煤的制造方法如图1所示，进行以下工序：干燥工序S1，所述干燥工序S1使低品位煤(低质煤)1干燥后获得干煤2；干式脱灰工序S2，所述干式脱灰工序S2利用干式脱灰装置将由干燥工序S1获得的干煤2干式脱灰后获得脱灰干煤3；以及，干馏工序S3，所述干馏工序S3将由干式脱灰工序S2获得的脱灰干煤3干馏后获得脱灰干馏煤4。
所述低质煤1为褐煤、次烟煤等水分含量多(60～70％)的煤炭，虽然埋藏量多，但是单位重量发热量低，运输效率差。
所述干燥工序S1为从所述低质煤1中除去水5的工序，例如供应到带式输送机式等热风干燥机等中进行热风干燥(100～280℃(优选为150～200℃))，从而制造水分含量近似0％的干煤2。
所述干式脱灰工序S2为从所述干煤2中将该干煤2中含有的灰分6分离后除去的工序，例如供应到具备粉碎机和磁力分离装置的干式脱灰装置中，所述粉碎机粉碎所述干煤2，所述磁力分离装置对由所述粉碎机粉碎的所述干煤2利用磁力将所述灰分6分离后除去，例如将所述干煤2粉碎到粒径200目以下，并且利用磁力将灰分6(特别是汞含量多的黄铁矿等)分离后除去，从而制造灰分含量例如约35％以下的脱灰干煤3。或者，所述干式脱灰工序S2例如供应到气流分离装置等干式脱灰装置，在流化床上流动通过空气输送将灰分6(特别是汞含量多的黄铁矿等与煤炭相比较重的重物)分离后除去，从而制造灰分含量例如约35％以下的脱灰干煤3。即，所述干式脱灰工序S2制造从干煤2中将该干煤2中的大部分汞与灰分6一起除去的脱灰干煤3。
具备所述粉碎机与所述磁力分离装置的干式脱灰装置例如可利用非专利文献1中记载的装置。所述气流分离装置等干式脱灰装置例如可利用专利文献4或非专利文献2中记载的装置。
所述干馏工序S3为从所述脱灰干煤3中除去焦油等挥发成分7的工序，例如将所述脱灰干煤3供应到连续式干馏机，以高温(300～500℃(优选为400～450℃))干馏，将该脱灰干煤3含有的汞与焦油等挥发成分7一起分离回收，从而制造脱灰干馏煤4。
因此，根据本实施方式所述改质煤的制造方法，对低质煤1干燥且干式脱灰再干馏后获得脱灰干馏煤4，从而与低质煤1相比可提高发热量。进而，可通过干式脱灰工序S2及干馏工序S3的两个工序除去低质煤1中的汞，并且与挥发成分7一起除去前，可通过干式脱灰工序S2与灰分6一起以物理方式除去，从而与对低质煤1干燥且干馏后获得的干馏煤相比，可降低脱灰干馏煤4的汞含量。即，可获得提高发热量且进一步降低汞含量的脱灰干馏煤4。
[第二实施方式]
根据图2对本发明所述改质煤的制造方法的第二实施方式进行说明。
本实施方式如图1所示为向上述第一实施方式所述改质煤的制造方法追加分取工序及混合工序的步骤。其他步骤如图1所示与上述步骤大致相同，对相同的工序及物质标记相同符号，并适当省略重复的说明。
本实施方式所述改质煤的制造方法如图2所示，进行以下工序：干燥工序S1，所述干燥工序S1使低品位煤(低质煤)1干燥后获得干煤2；干式脱灰工序S2，所述干式脱灰工序S2利用干式脱灰装置将由干燥工序S1获得的干煤2干式脱灰后获得脱灰干煤3；分取工序S11，所述分取工序S11分取由干式脱灰工序S2获得的脱灰干煤3的一部分；干馏工序S12，所述干馏工序S12将未由分取工序S11分取的脱灰干煤3a干馏后获得脱灰干馏煤11；以及，混合工序S13，所述混合工序S13将由干馏工序S12获得的脱灰干馏煤11与由分取工序S11分取的脱灰干煤3b混合后获得混合煤12。
所述分取工序S11为分取所述脱灰干煤3的一部分的工序，例如供应到带式输送机、螺旋给料机等分取装置，分成输送到干馏工序S12的脱灰干煤3a与输送到混合工序S13的脱灰干煤3b。分取的比例可根据作为混合煤12目标的氧含量、汞含量调节。这是因为脱灰干煤3与脱灰干馏煤11的氧含量、汞含量可分别根据处理条件调节，并且可根据分析求出。
所述干馏工序S12与上述干馏工序S3相同，为从所述脱灰干煤3a中除去焦油等挥发成分13的工序，例如将所述脱灰干煤3a供应到连续式干馏机，以高温(300～500℃(优选为400～450℃))干馏，将该脱灰干煤3a含有的汞与焦油等挥发成分13一起分离回收，从而制造脱灰干馏煤11。
所述混合工序S13为将由所述干馏工序S12获得的脱灰干馏煤11与由所述分取工序S11分取的脱灰干煤3b混合的工序，将由所述分取工序S11分取的所述脱灰干煤3b与所述脱灰干馏煤11一起供应到混合机内，搅拌使其均匀混合，从而制造混合煤12。
此时，脱灰干馏煤11与脱灰干煤3b的混合比例可根据脱灰干馏煤11及脱灰干煤3b各自的氧含量与脱灰干馏煤11及脱灰干煤3b各自的汞含量等适当调节。这是因为脱灰干煤3的氧含量及汞含量可通过干式脱灰工序S2的处理条件和分析获得，脱灰干馏煤11的氧含量及汞含量可通过干馏工序S12的处理条件和分析获得。
因此，根据本实施方式所述改质煤的制造方法，将对低质煤1干燥且干式脱灰再干馏而成的脱灰干馏煤11与分取的脱灰干煤3b混合后获得混合煤12，从而与低质煤1相比可提高发热量。进而，混合煤12将利用干式脱灰及干馏除去低质煤1中的汞而成的脱灰干馏煤11与利用干式脱灰除去低质煤1中的汞而成的脱灰干煤3b混合而成，干式脱灰以物理方式除去汞，而干馏以化学方式从整体中均匀地除去汞，从而与将低质煤1干燥且干馏而成的干馏煤相比，可降低脱灰干馏煤11的汞含量。即，可获得提高发热量且进一步降低汞含量的脱灰干馏煤11。另外，根据脱灰干馏煤11及脱灰干煤3b各自的氧含有率及汞含有率与作为混合煤12目标的氧含有率及汞含有率，可增加该脱灰干煤3b的混合量，从而与没有分取工序S11及混合工序S13的上述第一实施方式所述改质煤的制造方法相比，可提高收率，并提高混合煤12的生产率。实施例
以下对为确认本发明所述改质煤的制造方法的作用效果而进行的实施例进行说明，但是本发明并不只限定于根据各种数据说明的以下实施例。
首先，本实施例使用汞含有率为69ppm的低质煤。通过干燥工序例如以100～280℃的热风对该低质煤干燥且从低质煤中除去水后获得干煤。干煤只是从低质煤中除去水，其汞含有率与低质煤相同为69ppm。
然后，通过干式脱灰工序利用例如具备粉碎机与磁力分离装置的干式脱灰装置将干煤粉碎成200目以下，并且利用磁力去除灰分后，获得脱灰干煤。如此，构成干煤一部分的灰分被除去。该灰分为黄铁矿等具有磁性之物，该黄铁矿与煤炭中其他物质相比含有大量的汞，脱灰干煤3的汞含有率为24.2ppm。此处，含有灰分的微粉干煤的大小设定成可将煤炭热量保持98％且可将汞含量减少65％。即，干式脱灰工序以物理方式除去干煤含有的汞。
然后，通过分取工序分取脱灰干煤的一部分。通过干馏工序以高温(300～500℃(优选为400～450℃))将脱灰干煤的剩余部分干馏后获得脱灰干馏煤。如此，脱灰干煤含有的汞与挥发成分一起挥发后被除去80％。脱灰干馏煤的汞含量为4.83ppm。即，干馏工序以化学方式除去脱灰干煤含有的汞。
然后，将由分取工序分取的脱灰干煤与由干馏工序获得的脱灰干馏煤混合后获得混合煤。例如以54重量百分比与46重量百分比的比例将分取的脱灰干煤与由干馏工序获得的脱灰干馏煤混合后获得混合煤。获得的混合煤的汞含量为13.8ppm。
因此，可得知通过干式脱灰工序调节干煤的粒径及灰分的除去量，通过混合工序调节脱灰干馏煤与脱灰干煤的混合比例，从而可调节氧含量及汞含量，获得提高发热量且进一步降低汞含量的混合煤。
[其他实施方式]
另外，在上述第一实施方式中，对以下的改质煤的制造方法进行了说明，即对低质煤1干燥且干式脱灰再干馏后获得脱灰干馏煤4，但是还可采用以下的改质煤的制造方法，即利用与指定处理气体(含氧气体)接触的钝化处理，从所述脱灰干馏煤4中获得其表面钝化而成的煤炭。进而，还可采用以下的改质煤的制造方法，即利用与指定处理气体(含氧气体)接触的钝化处理，从所述脱灰干馏煤4中获得其表面钝化而成的煤炭后，混合玉米淀粉、沥青等粘合剂且压缩(1200kg/cm2×300～450℃(优选为350～450℃))后，成型为圆柱状、煤团状等固体煤饼，从而制造成型煤。
在上述第二实施方式中，对以下的改质煤的制造方法进行了说明，即将对低质煤1干燥且干式脱灰而成的脱灰干煤3a干馏后获得脱灰干馏煤11，并且分取所述脱灰干煤3的一部分，将所述脱灰干馏煤11与分取的脱灰干煤3b混合后获得混合煤12，但是还可采用以下的改质煤的制造方法，即利用与指定处理气体(含氧气体)接触的钝化处理，从所述混合煤12中获得其表面钝化而成的煤炭。进而，还可采用以下的改质煤的制造方法，即利用与指定处理气体(含氧气体)接触的钝化处理，从所述混合煤12中获得其表面钝化而成的煤炭后，混合玉米淀粉、沥青等粘合剂且压缩(1200kg/cm2×300～450℃(优选为350～450℃))后，成型为圆柱状、煤团状等固体煤饼，从而制造成型煤。
工业实用性
本发明所述改质煤的制造方法可获得提高发热量且进一步降低汞含量的煤炭，因此在工业上可极为有益地加以利用。
附图标记说明
1低品位煤(低质煤)
2干煤
3脱灰干煤
3a，3b脱灰干煤
4脱灰干馏煤
5水
6灰分
7挥发成分
11脱灰干馏煤
12混合煤
13挥发成分
S1干燥工序
S2干式脱灰工序
S3干馏工序
S11分取工序
S12干馏工序
S13混合工序

Claims (5)

1.一种改质煤的制造方法，其特征在于，进行以下工序：干燥工序，所述干燥工序使煤炭干燥后获得干煤；
干式脱灰工序，所述干式脱灰工序从由所述干燥工序获得的所述干煤中除去灰分后获得脱灰干煤；以及，
干馏工序，所述干馏工序将由所述干式脱灰工序获得的所述脱灰干煤干馏后获得脱灰干馏煤。
2.根据权利要求1所述的改质煤的制造方法，其特征在于，还进行以下工序：
分取工序，所述分取工序分取由所述干式脱灰工序获得的所述脱灰干煤的一部分；以及，
混合工序，所述混合工序将由所述分取工序分取的所述脱灰干煤与由所述干馏工序获得的所述脱灰干馏煤混合后获得混合煤。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的改质煤的制造方法，其特征在于，
所述干式脱灰工序使用粉碎机和磁力分离装置进行，所述粉碎机粉碎所述干煤，所述磁力分离装置对由所述粉碎机粉碎的所述干煤利用磁力将所述灰分分离后除去。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的改质煤的制造方法，其特征在于，
所述干式脱灰工序使用气流分离装置进行，所述气流分离装置对所述干煤利用气流将所述灰分分离后除去。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的改质煤的制造方法，其特征在于，
所述煤炭为低品位煤。
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