[發明專利]一種低變質煤的脫水和醇解設備

無效

• 申請號: 200810023674.8
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN101260336A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 魏賢勇;宗志敏;周肖;馬玉苗;魏艷彬;謝瑞倫;鄭宇宣;彭耀麗;唐興邦;趙建軍;姚子碩;黃勇;李艷;路遙;許晶晶;黃斌;王濤濤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C10L9/00
• 分類號: C10L9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃雪蘭

技術領域

本發明涉及一種煤的脫水和醇解方法及設備，尤其適用于在溫和條件下褐煤的脫水和醇解聚過程。

背景技術

我國褐煤資源豐富，儲量約占全國褐煤儲量的77％。由于大部分褐煤含水分較高，在運輸過程中占用大量的運力、消耗大量的運輸能源。目前尚未開發出有效使褐煤脫水的實用工藝和可行的配套設備。

由于褐煤中的水與煤中的有機氧可以通過氫鍵結合，利用簡單的物理蒸發的流化床工藝和設備干燥脫水，不僅耗能大且脫水后的褐煤難于效保存；限于研究階段的褐煤加溫、高壓脫水方案被認為是節能的工藝，但規模化擴大生產的設備是難于解決和實現的問題；通過溶劑萃取褐煤脫水的工藝和設備鮮見報道，以2，2-二甲氧基丙烷作為溶劑對褐煤脫水進行的基礎研究表明，使用沸點和價格較高的溶劑不具備實用性；近年來在超臨界條件下使用甲醇可以使聚對苯二甲酸醇酯進行選擇性地醇解聚反應，但利用超臨界醇解工藝和設備對褐煤進行提質利用的研究未見報道；“HyperCoal”是國際上大力開發的潔凈煤技術之一，但經常存在熱過濾過程中堵塞濾板等問題；迄今國內外尚未見到對煤的熱萃取可溶物系統分離的工藝與設備的報道。

傳統的煤利用技術包括氣化、液化和焦化。煤的氣化設備可分為固定床氣化、流化床氣化、和氣流床氣化。傳統的固定層采用常壓或富氧連續氣化技術，設備如恩德爐和灰熔聚爐等；而氣流床加壓氣化技術則是采用的一種下噴式加壓氣流床液態排渣的GSP氣化爐。煤炭液化方法包括直接液化、間接液化和共同液化。煤直接液化工藝和設備主要包括：德國IGOR工藝的固定床塔式反應器；美國H-coal工藝的兩段沸騰床反應器；日本NEDOL工藝的釜式反應器；國內神華集團THI工藝的懸浮床反應器。煤炭間接液化工藝和設備主要包括：南非SASOL公司F-T工藝的循環流化床；荷蘭Shell公司SMDS工藝的固定床與流化床兩段式反應器；美國Mobil公司MTG工藝的兩臺串聯固定床反應器；中國科學院MTF工藝的漿態床反應器等。國內外煤的焦化設備以建造不同規格和噸位的焦爐主要，其工藝之間最大的差異在生產規模的大小、單位生產焦能耗的多少、自動化操作程度的水平以及有效控制生產環境中污染物等方面。

無論是煤的燃燒、氣化、液化或焦化技術，這些傳統的煤轉化工藝和設備基本上都是以熱加工為主導，能耗大、污染嚴重且產品附加值低。褐煤轉化技術的發展趨勢應該追求操作條件的溫和化、工藝過程潔凈化、能耗物耗最小化和產品高附加值化，在不損失或盡量少損失褐煤中有機質前提下，低能耗脫水、高效解聚的工藝和設備的開發及利用應該是褐煤高附加值利用急需解決的最關鍵瓶頸問題。

由于褐煤脫水的傳統方法能耗高、脫水率低。常規的煤轉化利用一般是在高溫、高壓或和催化劑的存在下進行，要求煤種的品位高，所涉及的加氫和裂解的能耗和氫耗較大，對反應器的材質要求苛刻。隨著國民經濟的快速發展和對環境質量要求的提高，潔凈燃料供不應求的狀況將日益加劇。在石油、天然氣和可再生能源暫時無法滿足需求的情況下，低成本開發劣質煤轉化為潔凈燃料、高附加價值有機化學品等有效利用的技術具有十分重要意義。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種方法可行，結構緊湊，能耗低，脫水率高，適用于在溫和條件下褐煤或低變質煤的脫水和醇解方法及設備

技術方案：本發明一種低變質煤的脫水和醇解設備，它由脫水釜、脫水劑回收釜、醇解釜、萃取釜、蒸發釜、結晶釜和加壓層析柱構成，其中，脫水釜底部的脫水煤液出口與脫水劑回收釜頂部的脫水煤液入口管路相連，脫水釜底部的脫水煤出口與醇解釜頂部的脫水煤入口管路相連；脫水劑回收釜頂部的水或脫水劑出口與脫水釜頂部脫水劑入口管路相連，脫水劑回收釜底部的脫水劑中溶解物出口管路與醇解釜底部醇解熱液出口的管路匯合，一并與萃取釜頂部的醇解液入口管路相連；萃取釜底部的醇解粗組份溶液出口與蒸發釜頂部的液位可調醇解粗組份溶液入口管路相連，蒸發釜頂部的萃取劑出口分別與醇解釜頂部的醇解劑入口和萃取釜頂部的萃取劑入口管路相連；蒸發釜底部的不同醇解粗組份出口與結晶釜頂部的醇解粗組份入口管路相連；結晶釜底部的不純物或精細組份出口與加壓層析柱頂部的醇解粗組份或精細組份入口管路相連，加壓層析柱底部的族組份溶液出口與結晶釜頂部的醇解粗組份入口管路相連。