[發明專利]低變質程度煤炭的加工工藝

有效

• 申請號: 200710166556.8
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN101429463A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 郭彩應
• 申請（專利權）人: 湖南大唐先一科技有限公司
• 主分類號: C10L9/00
• 分類號: C10L9/00;C10L9/08
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所
• 代理人: 金衛文;白云義

技術領域

本發明涉及一種低變質程度煤的加工工藝，特別是涉及將低變質煤經過干燥/提質后得到易于運輸的高熱值固體產品和高附加值液體產品的工藝技術。

背景技術

低變質程度煤在我國的儲量極其豐富，大約占我國煤炭儲量的40％，主要分布在云南、內蒙古、東北、四川等省份。其特點是含水量高，一般占20-60％(收到基)；熱值低，大約為2500-4500千卡/公斤；揮發分高，大約40-50％(干燥無灰基)。低變質程度煤多數只作為發電廠的燃料，但普遍存在燃燒困難，熱轉化效率低的問題。因為未經過初加工的低變質程度煤在燃燒時，有相當一部分煤用于產生足夠的熱量來蒸發自身含有的水分，所以未經加工的煤能量有效利用率低。只有當原煤中的含水量在燃燒前經有效的干燥或脫水才能減少這種水分蒸發的能耗。對于低變質程度煤提質工藝，傳統的方法是進行一次干燥，將低變質程度煤中的結合水蒸發出去。但是這些技術有以下缺點：如果將煤中的水分絕大部分去除，低變質程度煤則容易自燃，對于工業使用來說，不易儲存。而且，去除水分后的低變質程度煤容易吸濕回水，恢復到原來的特性。還有一個缺點是，在傳統工藝中，經過一次性簡單的加熱去除水分時，溫度一般在幾百度或者壓力達到一定值時，加工中的低變質程度煤同時發生物理變化和化學反應，損失掉部分熱量，同時放出大量廢氣，污染環境。

德國專利DE-PS359440中的工藝對于原煤脫水是在不加壓的蒸發過程中不加控制進行操作以脫掉煤中的水分，但該技術不但沒有充分脫除結合水，低變質程度煤的性質沒有改善，水分回吸問題沒有解決。

中國專利96108263.1中公開了一種降低低變質程度煤含水的方法，但該方法復雜，且難控制，首先該方法需要在對蒸汽密封的密閉壓力室中進行汽蒸處理，其次利用壓機將殘余水份機械壓出，最后利用該方法得到的低變質程度煤水份殘余量大。

本發明是一種干燥后部分熱解的兩段工藝(下文稱為“低變質程度煤干燥/提質兩段工藝”)。它需要在嚴格控制的條件下加熱煤炭。將發生物理變化的干燥步驟與發生化學變化的熱解步驟分開。最后將煤炭中的孔洞結構進行永久性破壞，不再從環境中吸收水分。通過本工藝可以將低變質程度的煤炭干燥提質形成高熱值固體產品(固體產品)，另外生成高附加值的液體產品(液體產品)。本發明形成的固體產品熱值高，應用范圍寬，同時有高附加值的液體副產品，大幅度提升了低變質程度煤的利用價值。本發明的優點是提高低變質程度煤的熱值，工藝過程耗能小，同時克服了傳統脫水技術由于增加熱值而帶來的負面效應，經過本發明處理的煤應用范圍廣，鈍化處理后不易吸濕回水，并伴有高附加值的副產品生成。

本發明的另外一個優點是析出的揮發份可分級使用，最后的廢氣為低熱值燃燒氣，可作為本系統的干燥及熱解裝置的熱源。

本發明的低變質程度煤提質技術有以下特點：

本發明工藝僅加溫干燥、提質，不涉及加氫鈍化過程，不需消耗大量的能源；

本發明是加工處理高水分、低熱值的低變質程度煤，可大大提高低變質程度煤利用價值及利用途徑；提質過程易于控制，常壓、中溫，僅加熱到1000攝氏溫度左右；水資源消耗小；產品穩定，不易自燃，也不會吸水，可長途運輸。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低變質程度煤炭的加工工藝。

本發明的目的通過如下方式實現，首先通過傳統方式的粉碎、篩分預處理的煤粒，依次進行下列步驟：

1.干燥步驟：將經過粉碎、篩分處理后的一定粒徑的原煤粒送入干燥器，在常壓下用乏氧熱氣體進行干燥。可以通過破碎機粉碎原煤并通過篩分控制進入干燥器的煤粒粒度。干燥器可以是任何工業中通用的干燥設備，例如流化床、固定床、滾筒、回轉爐等。本工藝中對于煤粒的粒徑沒有特別的要求，一般將煤粒的粒徑范圍控制在1mm到20cm之間，最好在5mm到10cm之間，這是傳統工藝中普遍采用的方式。乏氧熱氣體中的含氧量應小于等于體積的6％。干燥條件控制在每1千克煤需要10～50立方米熱氣體，最好為10～20立方米，保證原煤粒的溫度控制在210～250℃左右，優選為230℃左右，以確保將煤中的大部分水分脫除。從干燥器出來的熱氣體可以經過除塵過程，該過程中可以根據帶塵量使用任何除塵設備，例如旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器等，優選為旋風除塵器。該熱氣體可以在通過風機增壓以后，大部分氣體與熱風系統中過來的熱風混合后返回干燥器；剩下的一部分氣體經由脫硫裝置脫硫后排空。脫硫裝置可以根據需要選用任意脫硫過程。