[發明專利]煤增強方法

有效

• 申請號: 200880129212.2
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN102037105A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 拉里·亨特;安東·迪洛·保羅;弗洛倫蒂諾·J·門德斯;亞歷杭德羅·加西亞
• 申請（專利權）人: 拉里·亨特;安東·迪洛·保羅;弗洛倫蒂諾·J·門德斯;亞歷杭德羅·加西亞
• 主分類號: C10L9/08
• 分類號: C10L9/08;C10L9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及處理生物質以提高其價值或等級的領域。更具體而言，本發明涉及處理生物質、特別是煤的方法，所述方法可有效地將選擇的原料由低等級轉化為能夠提高單位燃料放熱量的高等級燃料。這部分地通過驅除低等級煤中所捕集的大部分水分而實現。所述方法同時還除去煤的污染物或雜質，其中許多為有機揮發物，也被稱作副產物。

這些副產物非常易燃，并且可以提供使本發明的方法以類似于精煉原油以產生清潔燃料的石油精煉的方式在啟動后繼續運作所需的熱能。除去的副產物被再循環成如屋面用柏油和化學原料等產品。所述有機揮發物是可用作氣體燃料的輕質烴，首先在啟動后為所述方法提供能量，其余有機揮發物被分離加工以用于其他應用。所述方法還將煤轉變為低發煙燃料，使其應用更易為如烹飪和室內供暖等家庭用途所接受。最后，本發明的方法可減輕煤的重量，這降低了將經處理的煤運輸至將其作為燃料燃燒的地方的成本。

所述方法是若干不同水平上的節能手段。所述方法可提高煤的等級使其成為更有效的燃料，除去水分，使用從原料中除去的副產物來為本發明的方法提供能量，產生如含有更可用的能量的氣體燃料等用于其他應用的經處理的副產物，和減輕煤的重量從而減少將煤運輸至其燃燒處的能耗。所述方法還將熱量再循環以進一步降低使該方法運作的燃料消耗。本發明的方法主要設計為與次煙煤和褐煤一起使用，但是其同樣適用于如廢木材、外殼、果殼和有機來源的其他可燃材料等生物質。

背景技術

生物質是人類已知的最大且最易于獲取的能源之一。生物質見于各種不完全的形式，如木材、外殼、果殼和泥炭。大量生物質也可以以褐煤、次煙煤、煙煤和無煙煤的形式獲得。自人類發現并能夠控制火以來，就一直在釋放這些物質中所蘊含的能量。然而，這些巨量的能源儲備的低效釋放導致大氣和環境質量的劣化，一些人認為其對全球變暖起到了重大作用。人類對于工業社會所能獲得的產品的無厭追求造成的對能源日益增加的需求，使得已經需要以安全、清潔和對環境負責的方式來釋放這種能量。

已經知道可在受控環境中應用熱來處理煤以提高其等級。本發明實際上是對Hunt的美國專利第6,447,559號的顯著改進。Hunt教導在惰性氣氛中處理煤來提高其等級。在本發明中，首先將煤在惰性氣氛中加熱至400°F的溫度以產生僅具有2％～5％的水分的煤，然后在惰性氣氛中加熱至1500°F的溫度以產生僅具有1％～2％的水分并且質量減輕高達30％的煤，以獲得水分低于2％且揮發物含量低于25％的煤，然后在不含氧氣且干燥的氣氛中冷卻該煤，并最終將其收集。

Hunt之前的現有技術已經認識到加熱煤可以除去水分并提高煤的等級和BTU(英制熱單位)含量。之前還認識到，該熱解活性可將煤中存在的復雜烴類改變為較簡單的一組烴類。該分子轉換可產生更易于燃燒的煤，但是其為不穩定的產品。現有方法要花費數小時來完成，因而既緩慢，投資和生產成本又高。Hunt大大地縮短了Hunt之前的現有技術的加工時間。

但是Hunt既沒有認識到可以使用副產物為該方法提供能源，也沒有認識到“收獲”大量的用于所述方法之外的建設用途的副產物的能力。Hunt的方法還是一種橫向的方法，而本發明為一種可在某些點利用重力將煤從一個區域移至另一個區域的縱向方法。通過本發明的方法可以在多個水平上實現節能，并且加工工廠和加工后的更清潔的燃煤都實現了環境保護。

發明內容

鑒于上述情況，本發明的一個主要目的是通過使易于再吸收水分、尺寸減小和自燃的不穩定產物的產生最小化來改進現有技術的利用熱和壓力來從煤中除去水分和揮發性物質的煤提質方法。

本發明的另一個主要目的是通過以下方式提高低等級煤的等級：將低等級煤轉化為能夠提高單位燃料放熱量的高等級燃料并且與此同時利用所述方法的副產物(如作為輕質烴的有機揮發物等)作為燃料來為所述方法在啟動后提供能源。

本發明的又一個目的是利用可在若干水平上節能的方法來提高低等級煤的等級，即，提高煤的等級使所述煤成為更有效的燃料，除去水分，使用從原料中除去的副產物為本發明的方法提供能源，產生用于其他應用的經處理的副產物，如含有更加可用的能量的氣體燃料等，和減輕煤的重量從而降低將煤輸送至其燃燒處的能耗。

本發明的再一個目的是通過除去污染物生產清潔燃煤，以使燃燒該煤可降低空氣污染，使該煤成為環境上更可接受的燃料。

本發明的另一個目的是通過除去有毒污染物使煤轉變為低發煙燃料，而使其應用更加為如烹飪和室內取暖等家庭用途所接受。

本發明的再一個目的是減少如煤等生物質形式的能源儲備的低效釋放，繼而減小大氣和環境質量的劣化和減少全球變暖。