CN105778959B

CN105778959B - 一种利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法

Info

Publication number: CN105778959B
Application number: CN201610249488.0A
Authority: CN
Inventors: 杨双新; 鲁建勋; 庞刚生; 周建清; 叶圣; 姚春梅
Original assignee: Shanxi Coaling Coal Group Wulin Coalcoke Development Co Ltd
Current assignee: Shanxi Coaling Coal Group Wulin Coalcoke Development Co Ltd
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2036-04-21
Also published as: CN105778959A

Abstract

本发明公开了一种利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，是使用下述重量份数的组分混合作为生产民用焦的原料：气煤40～70%，低硫焦煤0～10%，高硫焦煤10～20%，贫瘦煤0～10%，弱粘煤或不粘煤10～20%，碳酸盐5～10%，金属氧化物2～5%，混合捣固后装入焦炉炭化室，升温至700～1000℃炼制得到民用焦。本发明生产的民用焦适用于民用及工业锅炉，发热量可以达到23.00MJ/Kg，且粉尘排放量比散烧原煤减少96%，二氧化硫排放量比散烧原煤减少75%，能够降低烟、尘、硫氧化物、氮氧化物、多环芳烃等污染物排放，提高大气环境质量，改善雾霾天气。

Description

一种利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法

技术领域

本发明涉及一种炼焦方法，特别是涉及一种利用劣质炼焦煤进行炼焦的方法。以本发明方法制备的焦炭能够作为民用洁净燃料使用。

背景技术

近年来，全国范围内大气环境质量逐年恶化，雾霾天气频发，部分原因归属于大量原煤的直接燃烧。其中，民用原煤散烧，没有对其燃烧废气进行治理为重中之重。统计数据表明，2013年发电用煤约20亿吨，民用散烧用煤约1.6亿吨，分别占煤炭年消费总量的48.1%和3.8%。按照原煤中含硫1%计，电厂烟气硫排放100mg/m³，而民用散烧硫排放高达2000mg/m³，仅以二氧化硫排放为例，民用原煤散烧年排放二氧化硫总量就是电厂排放总量的1.6倍。事实上，国家对于民用原煤散烧污染物的控制还没有好的办法。因此，解决民用散烧原煤污染物排放，是改善全国大气环境的关键所在。

根据京津冀及周边地区大气污染物防治协作小组会议下发的京津冀及周边地区大气污染物联防联控2015年重点工作安排显示，到2015年底，北京、天津、河北累计实现清洁化煤替代散烧原煤用量分别为280万吨、210万吨和1220万吨。

我国煤炭储存资源中包含有数量巨大的高硫、高灰、高挥发分劣质煤炭，如果将这些劣质煤资源转化为环保、安全的煤基洁净燃料，替代现有民用散烧原煤，就能够有效降低烟、尘、硫氧化物、氮氧化物、多环芳烃等污染物的排放，极大地提高大气环境质量，改善雾霾天气。

同时，采用常规焦炉生产民用焦，替代城市居民散烧原煤，也能够解决一些现有焦化厂的产能过剩问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，通过优化配煤方法，使用冶金焦炉利用劣质煤炭生产价格低廉的民用洁净燃料。

本发明所述的利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法是在现有焦炉中，采用现有炼焦工艺进行的，其创新点在于使用下述重量份数的组分混合作为生产民用焦的原料：气煤40～70%，低硫焦煤0～10%，高硫焦煤10～20%，贫瘦煤0～10%，弱粘煤或不粘煤10～20%，碳酸盐5～10%，金属氧化物2～5%，混合捣固后装入焦炉炭化室，升温至700～1000℃炼制20～24小时，推出熄焦得到民用焦。

其中，所述碳酸盐是碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠中的一种或几种的任意比例混合物；所述金属氧化物是氧化钙、氧化铝、氧化镁、氧化铁中的一种或几种的任意比例混合物。

本发明利用冶金焦不能单独或大量使用的高硫、高灰、高挥发分劣质煤炭为原料，通过优化配煤方法，使用冶金焦炉生产出一种能够替代现有民用散烧原煤，满足产品质量要求且价格低廉的民用洁净燃料，该燃料能够降低烟、尘、硫氧化物、氮氧化物、多环芳烃等污染物排放，极大提高大气环境质量，改善雾霾天气。

本发明生产的民用焦的焦炭固硫率（1100℃）≥60%，发热量≥23.00MJ/Kg、灰熔点≥1300℃、灰分≤25wt%，硫分≤1wt%，挥发份≤5wt%、M₄₀≥80%，M₁₀≤7%，适合于作为民用及工业锅炉燃烧用燃料使用。

本发明生产的民用焦与冶金一级焦相比，虽然灰分由12%提高到25%，但该指标对热反应没有要求，而且本发明配煤与冶金焦相比多用了低粘结性、高灰和高挥发份等劣质煤种，能够有效扩大炼焦煤资源范围，节约优质炼焦煤资源，降低炼焦成本，配煤成本吨煤降低100～200元。将本发明产品用于民用及工业锅炉，与锅炉燃煤相比，发热量由13.00MJ/Kg提高到23.00MJ/Kg，能有效减少燃料使用量和人工劳动量，更主要的是产品燃烧粉尘排放量为250毫克/立方米，比散烧原煤减少96%，二氧化硫排放量500毫克/立方米，比散烧原煤减少75%，是一种典型的民用洁净燃料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步的详细描述。所述实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

原料配比：低硫焦煤15%，高硫焦煤20%，气煤40%，不粘煤15%，碳酸钙8%，氧化镁2%。经检测，所述配煤质量指标为：挥发分V_daf31.43%，灰分A_d 18.5%，硫含量S_daf 0.86%，黏结指数G值 68，胶质层最大厚度Y 13mm。

将各原料按上述配煤比例经配煤仓混合后破碎，由带式输送机送至焦炉煤塔供焦炉使用。将备好的煤料通过给料机由煤塔放入装煤车，捣固后分别送至各个炭化室装炉。煤料在炭化室中受热逐步升温至700～1000℃，经历24小时的结焦周期后，推入熄焦车，经湿法熄焦后，卸入凉焦台，筛分得到民用焦。炼焦过程中产生的煤气经净化后部分作为焦炉加热使用，其余作为焦炉煤气制甲醇的原料气。

本实施例生产民用焦的质量指标为：挥发分V_daf 4.15%，灰分A_d 24.27%，硫含量S_daf 0.97%，发热量Q_net,v,a24.76MJ/Kg。

实施例2

原料配比：高硫焦煤10%，气煤50%，贫瘦煤10%，弱粘煤20%，碳酸钠4%，碳酸镁2%，氧化铝4%。经检测其质量指标为：挥发分V_daf32.73%，灰分A_d 18.34%，硫含量S_daf 0.82%，黏结指数G值 65，胶质层最大厚度Y 11.8mm。

按照实施例1方法生产民用焦，质量指标为：挥发分V_daf 3.87%，灰分A_d 24.14%，硫含量S_daf 0.95%，发热量Q_net,v,a24.32MJ/Kg。

实施例3

原料配比：高硫焦煤12%，气煤50%，贫瘦煤10%，弱粘煤20%，碳酸钙5%，氧化钙3%。经检测其质量指标为：挥发分V_daf32.16%，灰分A_d 18.27%，硫含量S_daf 0.84%，黏结指数G值65，胶质层最大厚度Y 12.2mm。

按照实施例1方法生产民用焦，质量指标为：挥发分V_daf 3.82%，灰分A_d 24.11%，硫含量S_daf 0.96%，发热量Q_net,v,a24.38MJ/Kg。

Claims

1.一种利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，是以下述重量份数的组分为原料：气煤40～70%，低硫焦煤0～10%，高硫焦煤10～20%，贫瘦煤0～10%，弱粘煤或不粘煤10～20%，碳酸盐5～10%，金属氧化物2～5%，混合捣固后装入焦炉炭化室，升温至700～1000℃炼制得到民用焦。

2.根据权利要求1所述的利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，其特征是所述的碳酸盐是碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠中的一种或几种的任意比例混合物。

3.根据权利要求1所述的利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，其特征是所述的金属氧化物是氧化钙、氧化铝、氧化镁、氧化铁中的一种或几种的任意比例混合物。

4.根据权利要求1所述的利用劣质炼焦煤生产民用焦的方法，其特征是所述民用焦的炼制时间为20～24小时。

5.以权利要求1方法生产得到的民用焦。

6.根据权利要求5所述的民用焦，其特征是所述民用焦的发热量≥23.00MJ/kg 、硫分≤1wt%。

7.权利要求5所述民用焦作为民用及工业锅炉用燃料的应用。