CN105733633B - 一种包括生物质和低阶煤的型煤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包括生物质和低阶煤的型煤，包括由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层，和设置于所述非低阶煤型煤层上的低阶煤型煤层，所述低阶煤型煤层包括低阶煤和生物质，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20‑90wt％。采用现有捣固焦炉对本发明的型煤进行焦化或提质，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
本发明涉及一种适用于捣固焦炉的煤原料，具体涉及一种主要由生物质和低阶煤组成的型煤，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在炼焦同时以增产油气为目的的型煤原料。
为此，本发明采取的技术方案为，
一种包括生物质和低阶煤的型煤，包括由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层，和设置于所述非低阶煤型煤层上的低阶煤型煤层，所述低阶煤型煤层包括低阶煤和生物质，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-90wt％。
优选地，所述低阶煤型煤层还包括生活垃圾和/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，所述低阶煤型煤层中还包括助剂，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5-40wt％。
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，在形成所述非低阶煤型煤层前，还包括对污泥进行脱水干化的步骤。
优选地，在形成所述非低阶煤型煤层前，还包括对生活垃圾进行分选以择选可燃成分的步骤。优选地，所述低阶煤的G值小于50，挥发份含量大于40％。
与现有技术相比，本发明具有如下优点，
(1)本发明中包括生物质和低阶煤的型煤，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)本发明中包括生物质和低阶煤的型煤，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)本申请包括生物质和低阶煤的型煤中，低阶煤型煤层还包括生活垃圾、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，为低阶煤提质或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。
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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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960Nm3/t干煤，所述焦油的量为20kg/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76％，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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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790Nm3/t干煤，所述焦油的量为30kg/t干煤，所述粗苯的量为9kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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；
(3)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830Nm3/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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730Nm3/t干煤，所述焦油的量为50kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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850Nm3/t干煤，所述焦油的量为70kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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810Nm3/t干煤，所述焦油的量为31.5kg/t干煤，所述粗苯的量为11.4kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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；
(3)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850Nm3/t干煤，所述焦油的量为50.2kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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610Nm3/t干煤，所述焦油的量为37.1kg/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，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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1000Nm3/t干煤，所述焦油的量为20kg/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；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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；
(3)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％。
实施例14
(1)将干化污泥粉碎并与次烟煤混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤与秸杆的质量比为9：1；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤和1/3焦煤的混合物进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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和1/3焦煤形成的混合煤的质量比为10：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行提质，控制提质温度950℃，提质时间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550Nm3/t干煤，所述焦油的量为42kg/t干煤，所述粗苯的量为10kg/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76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例15
(1)将秸杆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85：15；
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤和1/3焦煤形成的混合煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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和1/3焦煤形成的混合煤的质量比为7：3；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行提质，控制提质温度1100℃，提质时间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710Nm3/t干煤，所述焦油的量为65kg/t干煤，所述粗苯的量为18kg/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16
(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4：3：1：2；助剂的加入质量为次烟煤质量的15wt％，所述助剂为软化点180℃的煤沥青，所述煤沥青在850℃隔绝空气干馏失重40％，固定碳含量28％，碳氢比为10。
(3)采用捣固设备对粉碎的焦煤进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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提质，控制提质温度1300℃，提质时间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730Nm3/t干煤，所述焦油的量为25.2kg/t干煤，所述粗苯的量为6.5kg/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78％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
实施例17
(1)将干化污泥粉碎并与次烟煤、助剂混合形成低阶煤原料，备用，其中褐煤与秸杆的质量比为9：1；助剂的加入质量为次烟煤质量的40wt％，所述助剂为软化点170℃的煤沥青，所述煤沥青在850℃隔绝空气干馏失重30％，固定碳含量27％，碳氢比为9。
(2)采用捣固设备对粉碎的焦煤和1/3焦煤的混合物进行捣固成型，形成非低阶煤型煤层；并在非低阶煤型煤层上继续加入所述低阶煤原料继续采用捣固设备对所述低阶煤原料进行捣固成型，形成位于所述非低阶煤型煤层上方的低阶煤型煤层，从而形成最终的型煤原料；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和1/3焦煤形成的混合煤的质量比为10：1；
(3)将型煤原料推入焦炉内进行提质，控制提质温度950℃，提质时间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564Nm3/t干煤，所述焦油的量为42.1kg/t干煤，所述粗苯的量为10.5kg/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76％，焦煤煤气中CO的含量为20％。
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 (7)
1.一种包括生物质和低阶煤的型煤，其特征在于，
包括由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层，和设置于所述非低阶煤型煤层上的低阶煤型煤层，所述低阶煤型煤层包括低阶煤和生物质，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-90wt％；
所述低阶煤型煤层中还包括助剂，所述助剂为在850℃隔绝空气干馏失重小于50％的有机粘结剂，所述有机粘结剂为沥青质，所述沥青质为软化点不小于140℃的煤沥青或石油沥青；
所述助剂的加入量为所述低阶煤质量的5-40wt％。
2.根据权利要求1所述的包括生物质和低阶煤的型煤，其特征在于，所述低阶煤型煤层还包括生活垃圾和/或污泥。
3.根据权利要求1或2所述的包括生物质和低阶煤的型煤，其特征在于，所述生物质为木质纤维素生物质。
4.根据权利要求3所述的包括生物质和低阶煤的型煤，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。
5.根据权利要求4所述的包括生物质和低阶煤的型煤，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。
6.根据权利要求2或4所述的包括生物质和低阶煤的型煤，其特征在于，在形成所述非低阶煤型煤层前，还包括对污泥进行脱水干化的步骤。
7.根据权利要求6所述的包括生物质和低阶煤的型煤，其特征在于，在形成所述非低阶煤型煤层前，还包括对生活垃圾进行分选以择选可燃成分的步骤。
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