CN1768126A - 从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备 - Google Patents

从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1768126A
CN1768126A CNA2004800091081A CN200480009108A CN1768126A CN 1768126 A CN1768126 A CN 1768126A CN A2004800091081 A CNA2004800091081 A CN A2004800091081A CN 200480009108 A CN200480009108 A CN 200480009108A CN 1768126 A CN1768126 A CN 1768126A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
coal
reactor
steam
sulfur
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
CNA2004800091081A
Other languages
English (en)
Inventor
A·阿里
A·巴塔查里亚
S·班纳吉
D·N·蒂瓦里
S·K·哈斯拉
R·S·亚达夫
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.)
Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Original Assignee
Council of Scientific and Industrial Research CSIR
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 Council of Scientific and Industrial Research CSIR filed Critical Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Publication of CN1768126A publication Critical patent/CN1768126A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415Tubular reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00121Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/00123Controlling the temperature by direct heating or cooling adding a temperature modifying medium to the reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00157Controlling the temperature by means of a burner

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明涉及从高硫煤中减少有机硫的设备及其方法,该设备包括管状炉,该管状炉由硅线石构成并以石英毛保温,管状炉有三个加热区,即蒸汽加热区、反应区和促进区,其中促进区(含有促进剂)的温度在1100±50摄氏度的温度范围内,蒸汽区的温度在400至500摄氏度的温度范围内。

Description

从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备
技术领域
本发明涉及从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备。
本发明的用途适合于热煤电厂的发电、制造煤砖(briquette making)、活性炭和减少污染。
背景技术
煤中含有硫,这使得煤不适合使用,除非以昂贵和高效的还原设备回收硫的燃烧产物。其中一种燃烧产物是二氧化硫,它被认为是高度不受欢迎的大气污染物。一般认为煤中的硫以不同形式存在。共有三种基本的形式,即:黄铁矿硫、硫酸盐硫和有机硫。黄铁矿硫是与铁结合的硫。硫酸盐硫的量一般很少,即在给定的煤样品中,它通常在所有的硫中占1%或2%。有机硫是与煤中的碳相结合形成有机化合物的硫。一般会发现有机硫很难从煤中除去。在美国专利No.4233034中称,大部分研究者所面对的问题是如何从煤中除去有机硫。该专利公开了一种从煤中除去硫的方法,但此方法没有把有机硫的除去和黄铁矿硫的除去区别开来,所给出的只是对除去的硫不加以区分的除硫工艺。从煤中高效除去黄铁矿硫的方法已为众人所知。问题仍围绕着高效除去有机硫。
可以参考美国专利No.4441886,其中描述了一种从煤中除去有机硫的改进方法。该方法包括多个步骤。含有有机硫的煤被粉碎成颗粒。煤颗粒可以(但并不必需)进行处理以充分除去包含于煤中的全部水,以使煤干燥。然后干煤与选定量的含有小于4%水分的乙醇进行混合。乙醇量要使得在每种情形下煤乙醇混合物中的固体含量都小于61.7重量%。煤与乙醇的混合物放置在反应容器中,把容器的温度和压力升高到乙醇的临界温度和临界压力以上。混合物在临界温度和临界压力之上保持一段时间。收集产生的全部气体,并从液体中分离出混合物的煤固体。以文献纵览和专利数据库为基础,找寻从煤中除去有机硫及其相关设备的现有技术,但是并没有获得任何相关的参考。
发明内容
本发明的主要目的是提供能避免上述缺陷的从高硫煤中除去有机硫的设备。
本发明的另一个目的是提供从高硫煤中除去有机硫的方法。
因此本发明涉及一种使高硫煤中减少有机硫的设备,该设备包括主要由三个加热区组成的反应器,这些加热区比如有能够保持温度在450~500℃范围的蒸汽加热区、能够大约保持温度在950~1100℃范围的促进区和能够保持温度在900~950℃温度范围的反应区,所述反应器放置在能为所述反应器提供上述温度区的平板状炉内,所述内置有反应器的炉子被封闭在一个可移动的柜子中,所述反应器和炉子安装有能量调节器和指示器。
具体实施方式
本发明的一个实施方案涉及其中平板状炉由硅线石(silliminite)构成并以石英毛保温的设备。
本发明的另一个实施方案涉及使用如权利要求1中所要求的设备从高硫煤中除去有机硫的方法,该方法如下步骤:在1100±50摄氏度的范围温度下加热促进区(含有促进剂);在450至500摄氏度范围的温度下加热蒸汽区;把进入的煤碾碎至-72目BS,并加入反应区;在烧瓶中产生蒸汽并通过反应器,该烧瓶优选由玻璃制成;在900摄氏度温度保持约1小时;在蒸汽达到900摄氏度温度后,使由反应器放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,该起泡器优选由玻璃制成;冷却炉子至室温,卸出产物焦煤/焦炭。
本发明的另一实施方案涉及如权利要求2所述的方法,其中所用的促进剂是比例为1∶9的铜铁切屑的混合物。
本发明的另一实施方案涉及如权利要求2和3所述的方法,其中在促进区和反应区的升温速率为每分钟5摄氏度。
在本方法中,促进区先是以5摄氏度温度的速度在950~1000摄氏度范围的温度下加热,蒸汽区是以5摄氏度温度的速度在450~500摄氏度范围的温度下加热。进入的煤被碾碎至-72目BS并加入到反应区。蒸汽在圆底烧瓶中产生并通过反应器。当温度达到900摄氏度时,蒸汽在该温度保持0.5~2小时的一段时间。放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的玻璃起泡器,在起泡器内形成硫化镉的黄色沉淀。冷却炉子至室温,卸出产物焦煤/焦炭。
附在本说明书的附图中,设备的各种组件为:
1.二氧化硅反应器
2.蒸汽加热区
3.促进区
4.反应区
5.带石英毛的保温体
6.炉子,由硅线石制成
7.带石英毛的保温体
8.嵌入内有反应器的硅线石炉子的框架
本发明提供了一种用于从高硫煤中除去有机硫的设备的方法,该设备包括:管状炉(6),由硅线石制成并以石英毛保温(5&7),外径为250mm,内径为40mm,长度为650mm,管口(tube bore)为37.5mm;反应器(1),优选由二氧化硅制成,它有三个加热区,即i)蒸汽加热区(2),长17mm,用于把温度保持在450至500摄氏度的范围,ii)加热促进区(3),长250mm,用于把温度保持在950至1200摄氏度的范围,iii)反应区(4),长200mm,用于使温度保持在300至1100摄氏度的温度范围;所述炉子装配有两个铬-铝热电耦,带多点开关的数字温度显示器和三个用于控制所述三个区温度的能量调节器(9);所述炉子(6)装配有一些辊,以便在长方形控制柜中安置的轨道上自由移动,在所述炉子中还装有能量调节器和指示器;反应器(1),优选由二氧化硅构成,长度为940mm,内径为21mm,外径为23mm,它嵌入在所述炉子内;框架(8),优选由软不锈钢制成,长度为750mm,宽度为325mm,深度为325mm,以容纳所述内置有二氧化硅反应器(1)的所述炉子。
本发明提供了一种从高硫煤中除去有机硫的方法,该方法包括如下步骤:促进区在300至1100摄氏度范围的温度下加热,蒸汽区在450至500摄氏度范围的温度下加热;把进入的煤碾碎至-72目BS,并加入反应区;蒸汽在烧瓶中产生并通过反应器,该烧瓶优选由玻璃制成;在900摄氏度下保持0.5~2小时的时间段,当蒸汽达到900摄氏度之后,放出蒸汽;从反应器放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,该起泡器最好由玻璃制成;冷却炉子至室温,排出产物焦煤/焦炭。
在本发明的一个实施方案中所用的促进剂是比例为1∶9的铜铁切屑的混合物。
在本发明的另一实施方案中,促进区和反应区的升温速率为每分钟5摄氏度。
本发明的创新之处在于从高硫煤中除去有机硫,在全世界范围内还未利用这种技术。有机硫是与煤中的碳相结合形成有机化合物的硫。一般会发现有机硫很难从煤中除去。二氧化硫被认为是高度不受欢迎的大气污染物。本发明除去煤中的79.77%的硫,这是一项突破。
下面给出的实施例只是用于解释本发明,它不应当认为是对本发明范围的限制。
实施例
实施例1
先以每分钟升高5摄氏度温度把促进区和蒸汽区分别加热到高达1100摄氏度和450摄氏度。把10克煤碾碎至-72目BS,并加入反应区。把9g铁和1g铜的切屑放在促进室中。蒸汽在烧瓶中产生并通过反应器。当炉子温度达到900摄氏度时,蒸汽在该温度下保持1小时。放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,在起泡器内形成硫化镉的黄色沉淀。冷却炉子至室温,卸出产物焦煤/焦炭。初始煤中含有5.39%的有机硫,经过上述过程后,有机硫含量减少到1.17%,因此有机硫总体减少了78.29%。
实施例2
先以5摄氏度的温度升高把促进区和蒸汽区分别加热到高达1000摄氏度和400摄氏度。把10克煤碾碎至-72目BS,并加入反应区。把9g铁和1g铜的切屑放在促进室中。蒸汽在烧瓶中产生并通过反应器。当炉温达到900摄氏度时,蒸汽在该温度下保持1小时。放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,在起泡器内形成硫化镉的黄色沉淀。冷却炉子至室温,排出产物焦煤/焦炭。初始煤中含有5.39%的有机硫,经过上述过程后,有机硫含量减少到0.88%,因此有机硫总体减少了79.77%。
实施例3
先以5摄氏度的温度增加把促进区和蒸汽区分别加热到高达900摄氏度和550摄氏度。把10克煤碾碎至-72目SB,并加入反应区。把9g铁和1g铜的切屑放在催化室中。蒸汽在圆底烧瓶中产生并通过反应器。当炉温达到900摄氏度时,蒸汽在该温度下保持1小时。放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,在起泡器内形成硫化镉的黄色沉淀。冷却炉子至室温,排出产物焦煤/焦炭。初始煤中含有5.39%的有机硫,经过上述过程后,有机硫含量减少到1.51%,因此有机硫总体减少了71.98%。
实施例4
先以5摄氏度的温度增加把促进区和蒸汽区分别加热到高达600摄氏度和400摄氏度。把10克煤碾碎至-72目BS,并加入反应区。把9g铁和1g铜的切屑放在催化室中。蒸汽在圆底烧瓶中产生并通过反应器。当炉温达到900摄氏度时,蒸汽在该温度保持1小时。放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,在起泡器内形成硫化镉的黄色沉淀。冷却炉子至室温,排出产物焦煤/焦炭。初始煤中含有3.24%的有机硫,经过上述过程后,有机硫含量减少到2.32%,因此有机硫总体减少了28.39%。
本发明的主要优点是:
1.本方法非常简单且环境友好。
2.本方法涉及到的材料是最常用的,因而成本低廉。

Claims (6)

1.一种用于减少高硫煤中有机硫的设备,所述设备包括主要由三个加热区组成的反应器,所述加热区比如有能够使温度保持在450~500℃范围的蒸汽加热区、能够使温度约保持在950~1100℃范围的促进区和能够使温度保持在900~950℃温度范围的反应区,所述反应器被放置在能为所述反应器提供上述温度区的管状炉内,所述内置有反应器的炉子被封闭在可移动的柜子中,所述反应器和炉子装备有能量调节器和指示器。
2.如权利要求1所述的设备,其中管状炉由硅线石构成并以石英毛保温。
3.一种用于从高硫煤中除去有机硫的方法,该方法使用如权利要求1-2中所述的设备,所述方法包括如下步骤:在1100±50摄氏度的温度范围加热促进区(含有促进剂),以及在450至500摄氏度范围的温度下加热蒸汽区;将进入的煤碾碎至-72目BS,并加入反应区;蒸汽在烧瓶中产生并通过反应器,所述烧瓶优选由玻璃制成;在蒸汽达到约900摄氏度温度之后,在900摄氏度温度下保持约1小时;从反应器放出的气体通过一系列装有加氨的氯化镉溶液的起泡器,所述起泡器优选由玻璃制成;冷却炉子至室温,放出产物焦煤/焦炭。
4.如权利要求3中所述的方法,其中所用的促进剂是比例为1∶9的铜铁切屑混合物。
5.如权利要求2-4中所述的方法,其中在促进区和反应区的升温速率为每分钟5摄氏度。
6.如权利要求2-5中所述的方法,其中通过所述方法从煤中除去约80%的硫。
CNA2004800091081A 2003-03-31 2004-03-31 从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备 Pending CN1768126A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45914103P 2003-03-31 2003-03-31
US60/459,141 2003-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1768126A true CN1768126A (zh) 2006-05-03

Family

ID=33131866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004800091081A Pending CN1768126A (zh) 2003-03-31 2004-03-31 从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040244282A1 (zh)
EP (1) EP1622995A1 (zh)
JP (1) JP2006522201A (zh)
KR (1) KR20060006902A (zh)
CN (1) CN1768126A (zh)
AU (1) AU2004225664A1 (zh)
WO (1) WO2004087844A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517116A (zh) * 2022-02-14 2022-05-20 三门峡市精捷自动化设备有限公司 一种低挥发分煤体热蒸冷淬工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4927020B2 (ja) * 2008-04-16 2012-05-09 新日本製鐵株式会社 石炭中硫黄の形態別定量方法
KR100947556B1 (ko) 2008-05-16 2010-03-12 장익병 싸이클 헬스카의 증속장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1136979B (de) * 1955-10-24 1962-09-27 Braunschweigische Kohlen Bergw Verfahren zum Entschwefeln von Koks
GB838605A (en) * 1957-04-04 1960-06-22 Collier Carbon & Chemical Co Apparatus and method for calcining petroleum coke, coal and similar substances containing volatile combustible material
US3361538A (en) * 1964-11-13 1968-01-02 Selas Corp Of America Tube heater
US3350845A (en) * 1965-11-18 1967-11-07 Union Carbide Corp Metal alloy for hydrogen separation and purification
GB1492600A (en) * 1974-01-02 1977-11-23 Occidental Petroleum Corp Process for treating coal to produce a carbon char of low sulphur content
US4118201A (en) * 1976-07-14 1978-10-03 Mobil Oil Corporation Production of low sulfur fuels from coal
DE2659752C3 (de) * 1976-12-31 1981-04-23 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Verfahren zum Entschwefeln von auf unter 0,1 mm zerkleinerter Kohle
US4270928A (en) * 1978-09-05 1981-06-02 Occidental Research Corporation Desulfurization of carbonaceous materials
US4359451A (en) * 1978-09-05 1982-11-16 Occidental Research Corporation Desulfurization of carbonaceous materials
US4233034A (en) * 1979-05-03 1980-11-11 Union Oil Company Of California Desulfurization of coal
US4409094A (en) * 1980-08-08 1983-10-11 Massachusetts Institute Of Technology Process for detoxifying coal tars
US4704134A (en) * 1981-03-24 1987-11-03 Carbon Fuels Corporation Coal derived/aqueous fuel system and method of manufacture
US4441886A (en) * 1982-11-22 1984-04-10 Southern Illinois University Foundation Process for removing organic sulphur from coal and material resulting from the process
US5296007A (en) * 1986-11-17 1994-03-22 Ensci Inc. Process for removing sulfur from coal
US5178785A (en) * 1990-07-11 1993-01-12 Norton Company Heat sink formulation
JPH11226447A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭の脱硫方法および装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517116A (zh) * 2022-02-14 2022-05-20 三门峡市精捷自动化设备有限公司 一种低挥发分煤体热蒸冷淬工艺

Also Published As

Publication number Publication date
EP1622995A1 (en) 2006-02-08
JP2006522201A (ja) 2006-09-28
KR20060006902A (ko) 2006-01-20
AU2004225664A1 (en) 2004-10-14
WO2004087844A1 (en) 2004-10-14
US20040244282A1 (en) 2004-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geng et al. Pyrolysis characteristics of bituminous coal
Liu et al. Characterization and analysis of sludge char prepared from bench-scale fluidized bed pyrolysis of sewage sludge
US2726148A (en) Production of low sulfur solid carbonaceous fuels
Chen et al. Pressurized pyrolysis of sewage sludge: Process performance and products characterization
CA2944852C (en) System and method for thermocatalytic treatment of material and pyrolysis oil produced therewith
JP2007514829A5 (zh)
RU2464295C2 (ru) Способ термохимической переработки биомассы для получения синтез-газа
Wang et al. Effect of some natural minerals on transformation behavior of sulfur during pyrolysis of coal and biomass
Zhang et al. Volatility and partitioning of Cd and Pb during sewage sludge thermal conversion
CN1768126A (zh) 从高硫煤中除去有机硫的方法及其设备
US2393214A (en) Processing acid sludge
CN1869287A (zh) 一种高温缓蚀剂及其制备方法和应用
Tang et al. Key element course-tracked copyrolysis of sewage sludge and biomass for resource recovery and pollution control through kinetic and thermodynamic insights
Issagulov et al. Production of technical silicon and silicon carbide from rice-husk
US2643182A (en) Treating channel black
AU617486B2 (en) Method of manufacturing combustible gaseous products
US2693999A (en) Desulfurization of petroleum coke
US3272721A (en) Process for desulfurizing and coking high sulfur content coal
Dosmukhamedov et al. Technology of Ash and Slag Waste Processing by Сhloridizing Roasting
RU2712616C1 (ru) Утилизация высвобождаемых средств индивидуальной защиты способом бескислородного термического пиролиза
US5965011A (en) Method for reducing deposition of cokes in heat-refining process of petroleum high-molecular hydrocarbons, and additive used in the method
RU2653174C1 (ru) Способ термической обработки угля
WO2023012773A1 (ja) 炭素材及びその製造方法
Xi et al. Plasma-electrolytic biorefinery of sewage sludge for clean oil and bio-derived metal oxide production
Tang et al. Study of coal flash hydropyrolysis denitrogenation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication