CN108034456A - 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法 - Google Patents

一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108034456A
CN108034456A CN201711403608.9A CN201711403608A CN108034456A CN 108034456 A CN108034456 A CN 108034456A CN 201711403608 A CN201711403608 A CN 201711403608A CN 108034456 A CN108034456 A CN 108034456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
catalyst
caking
bed gasification
fixed
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.)
Pending
Application number
CN201711403608.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵志刚
吴爽
查荣轩
解乐乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui University of Technology AHUT
Original Assignee
Anhui University of Technology AHUT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui University of Technology AHUT filed Critical Anhui University of Technology AHUT
Priority to CN201711403608.9A priority Critical patent/CN108034456A/zh
Publication of CN108034456A publication Critical patent/CN108034456A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093—Coal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983—Additives
    • C10J2300/0986—Catalysts
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法，属于煤的综合利用技术领域。该方法通过选择破除粘结性烟煤的粘结性并提高其气化活性的催化剂，将烟煤加入催化剂溶液中进行负载；然后将负载有催化剂的原料煤进行干燥；最后对负载有催化剂的烟煤进行固定床气化。与原煤相比，经催化剂负载后可以完全破除烟煤的粘结性，并且其气化活性得到了显著提高。本发明工艺简单、过程洁净、气化效果好，催化剂用量少、价格低廉。

Description

一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法
技术领域：
本发明属于煤综合利用技术领域，具体涉及一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法，该方法对粘结性烟煤进行破粘并用于固定床气化。
背景技术：
在我国焦化行业的洗选煤过程中，每年会产生近2亿吨的低品质洗中煤。这些洗中煤一般都作为锅炉燃料直接烧掉，经济性比较差。如果能将这些焦化企业的洗中煤进行气化，生产煤气，可实现其高效洁净利用。然后由于这些洗中煤具有一定的粘结性，如果用常规的固定床和流化床气化必须先破除其粘结性。
国内外对粘结性烟煤进行破粘的方法主要有预氧化法(Fuel,2014,133:45-51)、惰性燃料掺混法(煤炭加工与综合利用，1998，2:42-43)、机械破粘法以及添加剂法等。韦章兵(中州煤炭，1997，86:15-17)等发现用少量NaOH、H3BO3、KMnO4和H3PO4等配成的溶液对粘结性烟煤进行浸泡后其粘结性会大为降低；田树义(煤气与热力,1994,14(5):3-7)等在粘结性烟煤中加入工业废弃液，加入煤重的12.5％的原废液可使原煤粘结指数从17降到3。由于粘结性烟煤用于气化时其气化活性较低，不能满足常规气化的要求。因此需要一种简单实用的方法，在降低(破除)粘结性烟煤粘结性的同时提高煤的气化活性，以满足生产的需要。
发明内容：
为克服现有技术的不足，发明了一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法，该方法对粘结性烟煤进行破粘同时并提高其气化活性。
本发明所提供的一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法的具体步骤如下：
(1)将催化剂K2CO3或Na2CO3加入到水中，配成催化剂溶液，然后将粘结性烟煤颗粒加入所述催化剂溶液中；
(2)将步骤(1)所述粘结性烟煤颗粒和催化剂K2CO3或Na2CO3所形成的混合物充分搅拌，静置1-2小时；
(3)将步骤(2)反应所得的混合物放入干燥箱中105℃下进行干燥4小时得到用于固定床气化的煤料。
本发明方法中粘结性烟煤添加催化剂后粘结性得到了降低或破除并显著提高了催化活性，可用于固定床气化。与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明的催化剂具有双重功能，其不仅对粘结性烟煤具有高效的破粘作用，同时还具有催化作用，可以提高原料煤的气化活性。
2、本发明工艺简单稳定，易于控制，效果显著，实用性强。
3、本发明实现了粘结性烟煤的固定床气化，扩大了其应用范围，可以提高企业的经济效益。
具体实施方式：
以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例1：
称取1g的K2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的兖州气煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中在105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入K2CO3后气煤的粘结指数由81降为12，1000℃下二氧化碳还原率由40％提高到55％。
实施例2：
称取2g的K2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的兖州气煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入K2CO3后气煤的粘结指数由81降为7，1000℃下二氧化碳还原率由40％提高到65％。
实施例3：
称取1.5g的Na2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的兖州气煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入Na2CO3后气煤的粘结指数由81降为17，1000℃下二氧化碳还原率由40％提高到58％。
实施例4：
称取2g的K2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的平顶山瘦煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入K2CO3后气煤的粘结指数由58降为3，1000℃下二氧化碳还原率由35％提高到67％。
实施例5：
称取3g的K2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的平顶山瘦煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入K2CO3后气煤的粘结指数由58降为0，1000℃下二氧化碳还原率由35％提高到75％。
实施例6：
称取1.5g的Na2CO3溶于7ml的蒸馏水中配成溶液，将7g的平顶山瘦煤加入溶液中于60℃下搅拌60分钟，然后将混合物放入干燥箱中105℃下干燥4小时。最后将干燥后的煤样取出放入固定床气化炉中进行气化。发现加入Na2CO3后气煤的粘结指数由58降为15，1000℃下二氧化碳还原率由35％提高到58％。

Claims (1)

1.一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：
(1)将催化剂K2CO3或Na2CO3加入到水中，配成催化剂溶液，然后将粘结性烟煤颗粒加入所述催化剂溶液中；
(2)将步骤(1)所述粘结性烟煤颗粒和催化剂K2CO3或Na2CO3所形成的混合物充分搅拌，静置1-2小时；
(3)将步骤(2)反应所得的混合物放入干燥箱中105℃下进行干燥4小时得到用于固定床气化的煤料。
CN201711403608.9A 2017-12-22 2017-12-22 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法 Pending CN108034456A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711403608.9A CN108034456A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711403608.9A CN108034456A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108034456A true CN108034456A (zh) 2018-05-15

Family

ID=62100499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711403608.9A Pending CN108034456A (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108034456A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110327953A (zh) * 2019-07-29 2019-10-15 安徽工业大学 一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法
CN111718737A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 中国科学院过程工程研究所 一种低粘结煤热解制备高品质油气的工艺方法及系统装置
CN114907870A (zh) * 2022-05-16 2022-08-16 延安大学 一种粘结性洗中煤的提质方法及热解反应器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4813179A (en) * 1986-04-01 1989-03-21 Distrigaz S.A. Process for the cocurrent gasification of coal
CN1063503A (zh) * 1991-01-23 1992-08-12 中国矿业大学 烟煤新型气化法
CN101220299A (zh) * 2008-01-30 2008-07-16 王子国 固定床造气炉生产合成气节能减排的装置及方法
CN103382401A (zh) * 2012-05-02 2013-11-06 新奥科技发展有限公司 一种气化原料、其制备方法以及使用该气化原料的催化气化方法
CN104232237A (zh) * 2013-06-07 2014-12-24 中国海洋石油总公司 煤催化气化反应料及其制备方法和应用
WO2016014547A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-28 Mills Michael J Continuous ore process and apparatus using plasma

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4813179A (en) * 1986-04-01 1989-03-21 Distrigaz S.A. Process for the cocurrent gasification of coal
CN1063503A (zh) * 1991-01-23 1992-08-12 中国矿业大学 烟煤新型气化法
CN101220299A (zh) * 2008-01-30 2008-07-16 王子国 固定床造气炉生产合成气节能减排的装置及方法
CN103382401A (zh) * 2012-05-02 2013-11-06 新奥科技发展有限公司 一种气化原料、其制备方法以及使用该气化原料的催化气化方法
CN104232237A (zh) * 2013-06-07 2014-12-24 中国海洋石油总公司 煤催化气化反应料及其制备方法和应用
WO2016014547A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-28 Mills Michael J Continuous ore process and apparatus using plasma

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
国家统计局工业交通统计司编: "《能源经济统计指南》", 31 May 1995, 中国铁道部出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110327953A (zh) * 2019-07-29 2019-10-15 安徽工业大学 一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法
CN111718737A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 中国科学院过程工程研究所 一种低粘结煤热解制备高品质油气的工艺方法及系统装置
CN111718737B (zh) * 2020-06-29 2021-07-09 中国科学院过程工程研究所 一种低粘结煤热解制备高品质油气的工艺方法及系统装置
CN114907870A (zh) * 2022-05-16 2022-08-16 延安大学 一种粘结性洗中煤的提质方法及热解反应器
CN114907870B (zh) * 2022-05-16 2023-05-23 延安大学 一种粘结性洗中煤的提质方法及热解反应器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. A review of the effects of alkali and alkaline earth metal species on biomass gasification
CN108034456A (zh) 一种利用粘结性烟煤进行固定床气化的方法
Zheng et al. Integrated production of aromatic amines, aromatic hydrocarbon and N-heterocyclic bio-char from catalytic pyrolysis of biomass impregnated with ammonia sources over Zn/HZSM-5 catalyst
Rutkowski Chemical composition of bio-oil produced by co-pyrolysis of biopolymer/polypropylene mixtures with K2CO3 and ZnCl2 addition
CN106590712B (zh) 一种煤加氢催化气化方法及装置
CN102936511B (zh) 一种在线催化裂解生物质快速热解产物制备高品位生物油的方法
CN104232147A (zh) 一种重油轻质化处理工艺
CN103788969B (zh) 一种煤与石油炼制副产品共热解的组合工艺
CN101811048A (zh) 废弃生物质制备Fe/C负载型催化剂的方法
CN107760384A (zh) 高效的煤催化气化制富甲烷合成气的装置及其方法
CN113120898A (zh) 氮掺杂成型生物炭及其制备方法和用途
CN103788968A (zh) 一种煤与石油炼制副产品共热解的组合工艺
CN104804753B (zh) 原料预处理方法及催化气化方法
CN113322102A (zh) 一种生物质分级气化制富氢合成气的系统
Feng et al. Construction of a stable biochar-supported amorphous aluminum solid acid catalyst with Brønsted–Lewis dual acid sites for efficient conversion of cellulose
CN108410493A (zh) 一种用二氧化碳提高煤热解焦油收率的方法
CN108097332B (zh) 一种低变质煤-锆基催化剂及其制备方法和应用
Wang et al. Optimizing the gasification performance of biomass chemical looping gasification: enhancing syngas quality and tar reduction through red mud oxygen carrier
CN101602511A (zh) 一种以粉煤灰为原料制备钾霞石的方法
CN101962573A (zh) 一种利用木醋液作为催化剂的碳化材料催化气化方法
CN202543163U (zh) 一种生物油催化转化制备含氧液体燃料的装置
CN110327953A (zh) 一种对粘结性烟煤进行破粘与气化的双组份催化剂的制备方法
CN107418608A (zh) 半焦的应用、烃类化合物或烃类衍生物的制备方法
Wang et al. Upgrading of Diammonium Hydrogen Phosphate on Wood and High-Value as an Efficient Derived Carbon
Bai et al. Preparation and characterization of furfural residue derived char-based catalysts for biomass tar cracking

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180515