CN109233883A - 一种配入高比例低品质煤的气化焦及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配入高比例低品质煤的气化焦及其制备方法，该气化焦是由质量百分比为80％～90％的低品质煤与10％～20％的1/3焦煤混合配煤得到的配合煤，其中，低品质煤为高硫焦煤、低阶煤、中煤和煤泥的混合物。本发明有效利用了储量丰富的低阶煤、高硫焦煤以及焦煤分选后产生的中煤、煤泥，解决了现有焦化产能阶段性过剩与固定床气化炉原料成本高的问题。

Description

一种配入高比例低品质煤的气化焦及其制备方法
技术领域
本发明属于气化焦技术领域，特别是涉及一种利用低阶煤、高硫焦煤以及焦煤分选后产生的中煤、煤泥进行配煤炼制气化焦的方法。
背景技术
我国有着丰富的煤炭资源，长焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤和不粘煤等低阶煤储量约占中国煤炭储量的32.6％，肥煤、焦煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤和瘦煤等中等变质程度的煤储量约占中国煤炭储量的26.3％，可用于炼制焦炭的优质煤炭资源占比不高，肥煤、焦煤作为炼焦工业不可缺少的原料，资源量仅为煤炭保有储量的10.5％，是我国的稀缺煤种。
在我国经济增长速度由高速向中低速转变的背景下，导致焦炭需求量大幅波动，焦炭产能存在周期性过剩问题，焦炭企业生存压力增大。在焦炭市场需求减小、焦炭产能过剩时期，提高产能利用率成为焦化企业的迫切需求。
气化焦可用于替代价格较高的固定床气化用块煤，丰富气化原料的来源，降低气化原料成本。气化焦对焦炭的要求比冶金焦低，可以接受较低的强度、较小的粒度、较高挥发分含量，并且对灰分、硫等杂质的含量不敏感，因此可以使用储量丰富的低阶煤、高硫焦煤以及焦煤分选后产生的中煤、煤泥等作为原料生产气化焦，降低气化焦的生产成本，提高气化焦的市场竞争力。
低阶煤的挥发分含量高，粘结性差；高硫炼焦煤直接导致了焦炭含硫量高，难以用作冶金焦；中煤的灰分质量含量一般在35％左右，由于其灰分高目前只能作为燃料使用；煤泥由于灰分质量含量高达50％以上，利用价值很低。
发明内容
本发明的目的是提供一种配入高比例低品质煤的气化焦及其制备方法，以解决现有技术中存在的难以利用焦化装置生产低成本焦炭作为气化原料的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种配入高比例低品质煤的气化焦，其是由质量百分比为80％～90％的低品质煤与10％～20％的1/3焦煤混合配煤得到的配合煤。
所述低品质煤为高硫焦煤、低阶煤、中煤和煤泥的混合物。
按照质量百分比，所述气化焦由以下百分质量比的原料组成：高硫焦煤25％～35％，低阶煤35％～45％，中煤5％～10％，煤泥10～20％，1/3焦煤10％～20％。
所述配合煤中，粒径3mm以下的配合煤占其总质量的75％～80％。
一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤10％～20％，高硫焦煤25％～35％，低阶煤35％～45％，中煤5％～10％，煤泥10～20％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的75％～80％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后送入焦炉炼焦；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦。
所述步骤e中，炼焦温度为1050～1150℃，结焦时间为19～21小时。
所述步骤e中，通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内。
有益效果：本发明能够利用焦化厂现有设备，通过配入质量百分比为80～90％的低阶煤、高硫焦煤、中煤、煤泥与10～20％的1/3的焦煤制备出可供固定床气化炉使用的气化焦，并能够通过调整配煤方案实现对气化焦灰熔点、反应性、粒度分布的调控，能够有效降低固定床气化炉气化原料成本，解决焦化产能阶段性过剩的问题。本发明相比于现有技术，具有以下优点：
1、本发明工艺简单，易于推广，解决了焦化产能周期性过剩的问题。本发明所述方法可直接用于现有焦化装置制备气化焦，无需增加设备，工艺简单易于推广，在冶金焦需求低迷、焦化产能过剩的时候，焦化企业可采用本发明所提出的方法转型生产气化焦，消化过剩产能。
2、本发明在保证气化焦质量的前提下，大幅提升了低品质煤的配入比例。气化用焦对于灰分、硫分、灰分、强度的要求低于冶金焦，所以配入低品质煤能够满足生产要求，大幅提高了低品质煤的利用率，制备出具有市场竞争力的气化焦产品，扩大了气化原料来源，降低了气化原料成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1
本实施例的一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤15％，高硫焦煤25％，低阶煤35％，中煤10％，煤泥15％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的80％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内，进行炼焦，炼焦温度为1100℃，结焦时间为20小时；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦产品。
依据国家标准对本实施例制备的气化焦抗碎强度M40、焦炭耐磨强度M10、焦炭硫分、焦炭灰分、焦炭反应性以及反应后强度等指标进行检测，评定气化焦的质量；
本实施例得到的气化焦质量指标：反应活性(1100℃下CO2还原率)>50％、热稳定性＞90％、焦耐磨强度(M10)<10％、焦粉(<5mm)率＜4％。
实施例2
本实施例的一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤20％，高硫焦煤28％，低阶煤37％，中煤5％，煤泥10％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的78％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内，进行炼焦，炼焦温度为1050℃，结焦时间为21小时；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦产品。
依据国家标准对本实施例制备的气化焦抗碎强度M40、焦炭耐磨强度M10、焦炭硫分、焦炭灰分、焦炭反应性以及反应后强度等指标进行检测，评定气化焦的质量；
本实施例得到的气化焦质量指标：反应活性(1100℃下CO2还原率)>50％、热稳定性＞90％、焦耐磨强度(M10)<10％、焦粉(<5mm)率＜4％。
实施例3
本实施例的一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤10％，高硫焦煤26％，低阶煤36％，中煤8％，煤泥20％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的75％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内，进行炼焦，炼焦温度为1150℃，结焦时间为20小时；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦产品。
依据国家标准对本实施例制备的气化焦抗碎强度M40、焦炭耐磨强度M10、焦炭硫分、焦炭灰分、焦炭反应性以及反应后强度等指标进行检测，评定气化焦的质量；
本实施例得到的气化焦质量指标：反应活性(1100℃下CO2还原率)>50％、热稳定性＞90％、焦耐磨强度(M10)<10％、焦粉(<5mm)率＜4％。
实施例4
本实施例的一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤10％，高硫焦煤25％，低阶煤45％，中煤10％，煤泥10％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的76％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内，进行炼焦，炼焦温度为1050℃，结焦时间为19小时；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦产品。
依据国家标准对本实施例制备的气化焦抗碎强度M40、焦炭耐磨强度M10、焦炭硫分、焦炭灰分、焦炭反应性以及反应后强度等指标进行检测，评定气化焦的质量；
本实施例得到的气化焦质量指标：反应活性(1100℃下CO2还原率)>50％、热稳定性＞90％、焦耐磨强度(M10)<10％、焦粉(<5mm)率＜4％。
实施例5
本实施例的一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤10％，高硫焦煤35％，低阶煤35％，中煤10％，煤泥10％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的77％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内，进行炼焦，炼焦温度为1100℃，结焦时间为21小时；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦产品。
依据国家标准对本实施例制备的气化焦抗碎强度M40、焦炭耐磨强度M10、焦炭硫分、焦炭灰分、焦炭反应性以及反应后强度等指标进行检测，评定气化焦的质量；
本实施例得到的气化焦质量指标：反应活性(1100℃下CO2还原率)>50％、热稳定性＞90％、焦耐磨强度(M10)<10％、焦粉(<5mm)率＜4％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种配入高比例低品质煤的气化焦，其特征在于：其是由质量百分比为80％～90％的低品质煤与10％～20％的1/3焦煤混合配煤得到的配合煤。
2.根据权利要求1所述的配入高比例低品质煤的气化焦，其特征在于：所述低品质煤为高硫焦煤、低阶煤、中煤和煤泥的混合物。
3.根据权利要求2所述的配入高比例低品质煤的气化焦，其特征在于：按照质量百分比，所述气化焦由以下百分质量比的原料组成：高硫焦煤25％～35％，低阶煤35％～45％，中煤5％～10％，煤泥10～20％，1/3焦煤10％～20％。
4.根据权利要求1所述的配入高比例低品质煤的气化焦，其特征在于：所述配合煤中，粒径3mm以下的配合煤占其总质量的75％～80％。
5.一种配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a，预处理低阶煤，对低阶煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤b，预处理中煤，对中煤进行破碎，使得粒径小于3mm；
步骤c，按照以下质量百分比进行配煤：1/3焦煤10％～20％，高硫焦煤25％～35％，低阶煤35％～45％，中煤5％～10％，煤泥10～20％；并均匀混合，得到配合原料煤；
步骤d，配合原料煤破碎，将步骤c中混合均匀的配合原料煤进行破碎，使得粒径小于3mm的配合煤占其总质量的75％～80％；
步骤e，配煤炼焦，将步骤d破碎后的配合原料煤混合均匀后送入焦炉炼焦；
步骤f，焦化结束后进行推焦、熄焦，得到气化焦。
6.根据权利要求1所述的配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，其特征在于：所述步骤e中，炼焦温度为1050～1150℃，结焦时间为19～21小时。
7.根据权利要求1所述的配入高比例低品质煤的气化焦的炼制方法，其特征在于：所述步骤e中，通过布料装置将配合原料煤装入炼焦炉内。
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