CN105733623B - 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 - Google Patents
一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105733623B CN105733623B CN201410766138.2A CN201410766138A CN105733623B CN 105733623 B CN105733623 B CN 105733623B CN 201410766138 A CN201410766138 A CN 201410766138A CN 105733623 B CN105733623 B CN 105733623B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- low
- order
- raw material
- order coal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺，首先成型含有生物质的低阶煤型煤原料；然后对原料进行焦化；所述原料包括主要由低阶煤和生物质形成的低阶煤型煤本体，和包覆于所述低阶煤型煤本体外部的非低阶煤型煤层，所述非低阶煤型煤层由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种制成。本发明中含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺，不仅解决了现有捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题，还解决了针对低阶煤由于无大规模的工业化设备使其应用受限的问题，提高了秸秆、农林废弃物等生物质能源的利用度，开发了新的污泥处理方式，解决了以污泥卫生填埋产生的渗沥液对周围环境的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种焦化工艺，具体涉及一种以含有生物质的低阶煤型煤为原料的焦化工艺，属于煤的转化技术领域。
背景技术
依据结构和组成的不同煤炭分为褐煤、烟煤和无烟煤3大类，其中烟煤又分为低变质烟煤和中变质烟煤，低变质烟煤又叫次烟煤，与褐煤一起统称为“低阶煤”。低阶煤是煤化作用初期的产物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、挥发份高、浸水强度差、抗跌强度差的特点，这些特性限制了对低阶煤的直接开发利用，但据统计，我国低阶煤储量占全国已探明煤储量的55％以上，达5612亿吨，这无疑造成了一种资源的浪费。并且随着国内能源需求的日益增大和优质煤炭资源量的锐减，低阶煤的转化综合利用成为人们日渐关注的焦点。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质，狭义概念上的生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。目前，对于秸秆、树木等木质纤维素、农林废弃物等生物质能源的利用主要是作为燃料燃烧，便由于其热值低，造成利用率低，使大部分生物质能源仍然处于弃之不用的状态。另外，随着人们生活水平的提高产生了大量的生活垃圾及废水，生活垃圾及废水处理后产生的污泥大多采用卫生填埋的方式进行处置，但其产生的填埋渗沥液是一种严重污染的液体，会污染地下水环境，并有填埋场产生的甲烷如处理措施不适当会产生爆炸，从广义概念上来讲，生活垃圾及废水污泥均属于生物质能源的范畴，如果将其进行合理利用，对于改善人们的生存环境同样具有重要的意义。
捣固焦炉是煤的焦化工艺中采用的大型化设备，其占地面积广，投资基建费用大，采用捣固焦炉进行炼焦的焦化工艺主要是指高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品，其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦，由于工业上对冶金焦或化工焦的品质要求，使其采用的煤原料主要包括焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属于中变质烟煤，由于近年来煤炭资源的短缺，特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少，使得焦化行业的原料成本与日俱增，加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退，使得焦炭需求量减少、价格下降，从而迫使焦化厂缩减焦炭产量。矛盾的是，一旦焦炭产量缩减，其捣固焦炉即会被停用，而捣固焦炉一旦停止运行即会报废，因此为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备，就不得不在最低程度内维持焦炉的运行，从而造成焦炭产量不能按市场需求量减少，带来焦化行业的产能过剩，两相矛盾之下如何在满足焦炭正常产量的情况下，保持捣固焦炉的运行成为关键。
鉴于低阶煤和秸秆、树木等木质纤维素及农林废弃物等生物质能源数量大但开发利用度不够的问题，并结合目前焦化行业产能过剩的现状，如果能够将中高阶煤焦化工艺采用的捣固焦炉应用于低阶煤或生物质的转化利用工艺中，那么不仅有助于解决焦化行业产能过剩的问题，还能将低阶煤、木质纤维素及农林废弃物等生物质能源的应用予以推广。但是，低阶煤和秸秆、树木等木质纤维素及农林废弃物等生物质能源均具有挥发分高、易粉化、灰分高的特点，其与现有捣固焦炉采用的中高阶煤原料指标完全不同，首先其不易成型的特点决定无法将其推入捣固焦炉进行炼焦，其次其提质或焦化后的固体产品为粉化的低品质产物，粉化的产物又造成捣固焦炉难以往外推焦，仍然限制了捣固焦炉的使用。
发明内容
为解决现有技术中低阶煤和秸杆等生物质资源无法实现大规模开发利用的问题及现有焦化行业产能过剩、捣固焦炉利用度低的问题，从而提供了一种利用现有捣固炉以含有生物质的低阶煤型煤为原料的焦化工艺。
为此，本发明采取的技术方案为，
一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺，(1)成型含有生物质的低阶煤型煤原料；(2)对所述步骤(1)的含有生物质的低阶煤型煤原料进行焦化，控制焦化温度为1000-1400℃，焦化时间不小于15h，得到焦炭，同时收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯的混合物；其中，所述含有生物质的低阶煤型煤原料包括主要由低阶煤和生物质形成的低阶煤型煤本体，还包括包覆于所述低阶煤型煤本体外部的非低阶煤型煤层，所述非低阶煤型煤层由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种制成，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤本体质量的20-80wt％。
优选地，所述焦化工艺在结焦末期通入二氧化碳和/或水。
优选地，所述低阶煤型煤本体的形状为长方体，且所述型煤原料的形状为长方体形；
所述非低阶煤型煤层设置于所述低阶煤型煤本体的上表面、下表面及所述低阶煤型煤本体一相对的两侧面。
优选地，所述低阶煤型煤本体还包括生活垃圾和/或污泥。
优选地，所述生物质为木质纤维素生物质。
优选地，所述木质纤维素生物质为秸杆、树木或农林废弃物。
优选地，所述低阶煤型煤本体中还包括助剂，所述助剂为在850℃隔绝空气干馏失重小于50％的有机粘结剂，所述助剂的加入量为所述低阶煤质量的5-30wt％。
优选地，所述有机粘结剂为软化点大于100℃的沥青质。
优选地，所述沥青质为煤沥青或石油沥青，所述沥青质的软化点不小于140℃。
优选地，所述沥青质为高温沥青，所述高温沥青的固定碳含量在25％以上，碳氢比为8-11。
优选地，在形成所述低阶煤型煤本体前，还包括对污泥进行脱水干化的步骤。
优选地，在形成所述低阶煤型煤本体前，还包括对生活垃圾进行分选以择选可燃成分的步骤。与现有技术相比，本发明具有如下优点，
(1)本发明中含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺，不仅解决了现有捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题，还解决了针对低阶煤由于无大规模的工业化设备使其应用受限的问题，提高了秸杆、农林废弃物等生物质能源的利用度，开发了新的污泥处理方式，解决了以污泥卫生填埋产生的渗沥液对周围环境的影响。
(2)本申请中的原料煤中加入在850℃隔绝空气干馏失重小于50％的沥青质作为粘结剂，一方面有利于型煤在捣固设备中成型，从而使其能够推入捣固焦炉中进行提质或焦化，另一方面工艺过程处理完成后其固体产物不易粉化，易于捣固焦炉的推焦，最重要的是所述助剂与低阶煤相混合后，其中助剂中的有效成分有助于低阶煤中的高分子聚合物在高温下的降解和低阶煤中高分子的断裂，从而提高工艺过程中油气的产量，使油气总量增产10％以上，同时低阶煤在高温处理过程中产生的液体下渗入非低阶煤型煤层有助于提高低阶煤型煤层产生的焦炭的质量。
(3)本发明中含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺中，所述助剂为煤沥青或石油沥青，提高了低阶煤提质完成后其固体产物—焦炭的品质，焦炭中挥发分不大于3-4％使得到的副产物焦炭可用于发电、造气以及其它化工目的。
(4)本发明中含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺中，低阶煤型煤本体还包括生活垃圾、污泥或木质纤维素生物质。在工艺处理过程中这些成分与低阶煤相比稳定性能差提前被处理，为低阶煤焦化过程中产生的焦油、粗煤气或粗苯提供逃逸通道，从而可以在炼焦过程中将焦炉煤气较多较快的引出焦炉，减少了焦炉煤气的重复燃烧，减少挥发分穿越煤饼内高温区的分解损失，大幅度提升结焦过程中焦油、粗苯以及焦炉煤气的收率，加快了结焦速度。
(5)在本申请的处理过程中，工艺末期通入二氧化碳、水或其混合物，使其在高温环境下与低阶煤结焦过程中的碳发生反应，产生CO，提高了粗煤气中CO的产量，从而在后续的粗煤气转化中提供更多的可燃气体，提高了粗煤气的价值，进而提高了企业的经济效益。
具体实施方式
所有的低阶煤、中阶煤、高阶煤或中高阶煤原料均可作为本申请型煤原料中的煤成分，为便于说明，下述实施例中低阶煤以次烟煤或褐煤为例，非低阶煤的煤原料以1/3焦煤或焦煤为例。
其中，干煤的质量＝低阶煤的质量×75％+非低阶煤的质量×90％+助剂的质量，“kg/t干煤”指每吨干煤计得到产品多少千克。
实施例1
(1)将秸杆粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤与秸杆的质量比为1：4；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为10：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1200℃，焦化时间16小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为961Nm3/t干煤，所述焦油的量为21kg/t干煤，所述粗苯的量为4kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为67kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占77％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例2
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆与垃圾的质量比为3：6：1；
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为7：3；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1400℃，焦化时间17小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为791Nm3/t干煤，所述焦油的量为30kg/t干煤，所述粗苯的量为8kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为222kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例3
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与次烟煤混合形成低阶煤原料，备用，其中次烟煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为4：3：1：2；
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为8：3；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1300℃，焦化时间18小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为700Nm3/t干煤，所述焦油的量为23kg/t干煤，所述粗苯的量为6kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为202kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例4
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为5：1：1：3；
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为9：2；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1100℃，焦化时间20小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为831Nm3/t干煤，所述焦油的量为50kg/t干煤，所述粗苯的量为14.3kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为135kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例5
(1)将秸杆、干化的污泥粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆与干化污泥的质量比为6：2：2；
(2)采用捣固设备对粉碎的1/3焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和1/3焦煤,在这一过程中1/3焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述1/3焦煤的质量比为6:5；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1000℃，焦化时间22小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为731Nm3/t干煤，所述焦油的量为50.5kg/t干煤，所述粗苯的量为13kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为336kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例6
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与次烟煤混合形成低阶煤原料，备用，其中次烟煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为7：1：1：1；
(3)采用捣固设备对粉碎的1/3焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和1/3焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即1/3焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述1/3焦煤的质量比为7:4；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1250℃，焦化时间24小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为595Nm3/t干煤，所述焦油的量为35kg/t干煤，所述粗苯的量为8kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为269kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例7
(1)将秸杆、干化的污泥粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆与干化污泥的质量比为8:1:1；
(2)采用捣固设备对粉碎的1/3焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和1/3焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即1/3焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述1/3焦煤的质量比为9：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1300℃，焦化时间19小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为850.5Nm3/t干煤，所述焦油的量为70.5kg/t干煤，所述粗苯的量为20kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为74kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例8
(1)将秸杆粉碎并与褐煤、助剂混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤与秸杆的质量比为1：4；助剂的加入质量为褐煤质量的5wt％，所述助剂为软化点110℃的煤沥青，所述煤沥青在850℃隔绝空气干馏失重45％，固定碳含量28％，碳氢比为8。
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为10：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1200℃，焦化时间16小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为980Nm3/t干煤，所述焦油的量为21kg/t干煤，所述粗苯的量为4.6kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为67kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占78％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例9
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾粉碎并与褐煤、助剂混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆与垃圾的质量比为3：6：1；助剂的加入质量为褐煤质量的10wt％，所述助剂为软化点120℃的石油沥青，所述石油沥青在850℃隔绝空气干馏失重30％，固定碳含量27％，碳氢比为11。
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为7：3；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1400℃，焦化时间17小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为810.5Nm3/t干煤，所述焦油的量为31.5kg/t干煤，所述粗苯的量为11.6kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为222kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占78％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例10
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与褐煤、助剂混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为5：1：1：3；助剂的加入质量为褐煤质量的20wt％，所述助剂为软化点140℃的高温沥青，所述高温沥青在850℃隔绝空气干馏失重45％，固定碳含量29％，碳氢比为9。
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为9：2；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1100℃，焦化时间20小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为840.5Nm3/t干煤，所述焦油的量为50kg/t干煤，所述粗苯的量为14kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为135kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占78％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例11
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与次烟煤、助剂混合形成低阶煤原料，备用，其中次烟煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为7：1：1：1；助剂的加入质量为褐煤质量的30wt％，所述助剂为软化点150℃的高温沥青，所述高温沥青在850℃隔绝空气干馏失重40％，固定碳含量29％，碳氢比为10。
(3)采用捣固设备对粉碎的1/3焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和1/3焦煤，在这一过程中1/3焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述1/3焦煤的质量比为7:4；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1250℃，焦化时间24小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为611Nm3/t干煤，所述焦油的量为37.2kg/t干煤，所述粗苯的量为11.3kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为269kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占78％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例12
(1)将秸杆粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤与秸杆的质量比为1：4；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为10：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1200℃，焦化时间16小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭，其中在焦化进行10h后，开始向炭化室内通入CO2直至焦化反应结束，CO2的通入量为380Nm3/t干煤；
工艺结束后，采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为998Nm3/t干煤，所述焦油的量为22kg/t干煤，所述粗苯的量为4kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为67kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于76％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占72％，焦煤煤气中CO的含量为28％。
实施例13
(1)将生活垃圾进行分选，去除玻璃、金属等不可燃成分，保留树皮、树叶、废纸、织物等可燃成分，备用；
(2)将秸杆、备用的生活垃圾、干化污泥粉碎并与褐煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤、秸杆、垃圾与干化污泥的质量比为5：1：1：3；
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤底层；并在非低阶煤型煤底层上继续加入所述低阶煤原料和焦煤，在这一过程中焦煤沿装煤箱的两端加入，即焦煤围绕低阶煤原料进行装煤粉的过程，继续采用捣固设备对上述的煤原料进行捣固成型，形成型煤中层，最后在型煤中层上继续加入焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤顶层，并形成最终的型煤原料，即中部为低阶煤型煤本体，其上、下及左右两侧面包覆有焦煤层；其中，以质量计，本实施例中采用的所述低阶煤原料与所述焦煤的质量比为9：2；
(4)将型煤原料推入焦炉内进行焦化，控制焦化温度1100℃，焦化时间20小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；其中在焦化进行16h后，开始向炭化室内通入CO2直至焦化反应结束，CO2的通入量为480Nm3/t干煤；
采用常规工艺分离粗煤气、焦油，并进一步从焦油中分离粗苯，得到的所述粗煤气的量为850Nm3/t干煤，所述焦油的量为50kg/t干煤，所述粗苯的量为14.3kg/t干煤，所述副产品焦炭的量为135kg/t干煤，其中，焦炭中固定炭含量大于86％，挥发份含量小于2％，粒径40mm以上的颗粒占72％，焦煤煤气中CO的含量为29％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，
(1)成型含有生物质的低阶煤型煤原料；
(2)对所述步骤(1)的含有生物质的低阶煤型煤原料进行提质，控制提质温度为950-1300℃，提质时间不小于15h，得到焦炭，同时收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯的混合物；
其中，所述含有生物质的低阶煤型煤原料包括主要由低阶煤和生物质形成的低阶煤型煤本体，还包括包覆于所述低阶煤型煤本体外部的非低阶煤型煤层，所述非低阶煤型煤层由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种制成，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤本体质量的40-90wt％；
所述低阶煤型煤本体中还包括助剂，所述助剂为在850℃隔绝空气干馏失重小于50％的有机粘结剂，所述助剂的加入量为所述低阶煤质量的15-40wt％；所述有机粘结剂沥青质，所述沥青质为软化点不小于140℃的煤沥青或石油沥青。
2.根据权利要求1所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，
所述提质工艺在结焦末期通入二氧化碳和/或水。
3.根据权利要求1或2所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，
所述低阶煤型煤本体的形状为长方体，且所述型煤原料的形状为长方体形；
所述非低阶煤型煤层设置于所述低阶煤型煤本体的上表面、下表面及所述低阶煤型煤本体一相对的两侧面。
4.根据权利要求3所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，所述低阶煤型煤本体还包括生活垃圾和/或污泥。
5.根据权利要求1、2或4所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，所述生物质为木质纤维素生物质。
6.根据权利要求5所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，所述木质纤维素生物质为秸杆、树木或农林废弃物。
7.根据权利要求6所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，所述沥青质为高温沥青，所述高温沥青的固定碳含量在25％以上，碳氢比为8-11。
8.根据权利要求6或7所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，在形成所述低阶煤型煤本体前，还包括对污泥进行脱水干化的步骤。
9.根据权利要求8所述的含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺，其特征在于，在形成所述低阶煤型煤本体前，还包括对生活垃圾进行分选以择选可燃成分的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410766138.2A CN105733623B (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410766138.2A CN105733623B (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105733623A CN105733623A (zh) | 2016-07-06 |
| CN105733623B true CN105733623B (zh) | 2019-01-15 |
Family
ID=56240722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410766138.2A Active CN105733623B (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105733623B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107338066A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-10 | 太原理工大学 | 一种民用洁净焦炭及其生产方法 |
| CN107353921A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-17 | 太原理工大学 | 一种民用洁净焦炭及其生产工艺 |
| CN111320995B (zh) * | 2020-03-17 | 2021-02-19 | 大连理工大学 | 一种提高生物质与煤共热解焦油产率的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030047799A1 (en) * | 2001-01-10 | 2003-03-13 | Raytheon Company | Wafer level interconnection |
-
2014
- 2014-12-11 CN CN201410766138.2A patent/CN105733623B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030047799A1 (en) * | 2001-01-10 | 2003-03-13 | Raytheon Company | Wafer level interconnection |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 炼焦新技术的研究进展;李艳红等;《化学世界》;20140731;第434-438页 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105733623A (zh) | 2016-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104479709B (zh) | 一种适用于低阶煤提质工艺的型煤原料 | |
| CN105400534B (zh) | 一种焦化工艺的原料 | |
| CN105733623B (zh) | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的焦化工艺 | |
| CN104479710B (zh) | 一种适用于焦化工艺的型煤原料 | |
| CN105733624B (zh) | 一种包括生物质和低阶煤的型煤的焦化工艺 | |
| CN105733632B (zh) | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料 | |
| CN105733628B (zh) | 一种含有生物质的低阶煤型煤原料的提质工艺 | |
| CN105733633B (zh) | 一种包括生物质和低阶煤的型煤 | |
| CN105733629B (zh) | 一种包括生物质和低阶煤的型煤的提质工艺 | |
| CN106929064A (zh) | 一种适于捣固炼焦的含低阶煤、生物质和垃圾的成型料 | |
| CN105400533B (zh) | 一种低阶煤的焦化工艺 | |
| CN106929049A (zh) | 一种对含有低阶煤和生物质颗粒的型煤进行焦化并回收煤沥青的工艺 | |
| CN106929046A (zh) | 一种含有低阶煤和颗粒物的型煤原料 | |
| CN106929053A (zh) | 一种含有低阶煤和颗粒物的型煤原料的焦化工艺 | |
| CN106929050A (zh) | 一种含有低阶煤、生物质和垃圾的成型料的提质工艺 | |
| CN106929059A (zh) | 一种含有低阶煤、生物质和垃圾的成型料的焦化工艺 | |
| CN106929052A (zh) | 一种含有低阶煤和生物质颗粒的型煤原料 | |
| CN106929042A (zh) | 一种包覆有低阶煤和生物质颗粒的型煤原料 | |
| CN106929058A (zh) | 一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺 | |
| CN106929056A (zh) | 一种垃圾的焦化工艺 | |
| CN106929041A (zh) | 一种包覆有低阶煤和生物质颗粒的型煤原料的提质工艺 | |
| CN106929043A (zh) | 一种生物质的提质工艺 | |
| CN106929081A (zh) | 一种包覆有低阶煤和颗粒物的型煤原料 | |
| CN106929057A (zh) | 一种含有低阶煤和生物质颗粒的型煤原料的焦化工艺 | |
| CN106929079A (zh) | 一种适于捣固炼焦的含低阶煤和垃圾的成型料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100080 building, building 906, building 1, No. 33, North Road, Renmin University, Beijing, Haidian District Applicant after: BEIJING SANJU GREEN ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Applicant after: BEIJING SANJU ENVIRONMENTAL PROTECTION & NEW MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 100080 building, building 906, building 1, No. 33, North Road, Renmin University, Beijing, Haidian District Applicant before: Beijing Sanju Chuangjie Technology Development Co.,Ltd. Applicant before: BEIJING SANJU ENVIRONMENTAL PROTECTION & NEW MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200929 Address after: 100080, Beijing, Haidian District North Road, No. 33, building 1, foundation building, 9 floor Patentee after: BEIJING SANJU ENVIRONMENTAL PROTECTION & NEW MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 100080 building, building 906, building 1, No. 33, North Road, Renmin University, Beijing, Haidian District Patentee before: BEIJING SANJU GREEN ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: BEIJING SANJU ENVIRONMENTAL PROTECTION & NEW MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100080 9th floor, Dahang Jiye building, No.1 building, 33 Renmin North Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Beijing Haixin Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 100080 9th floor, Dahang Jiye building, No.1 building, 33 Renmin North Road, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING SANJU ENVIRONMENTAL PROTECTION & NEW MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |