[發明專利]一種熱萃取煤的方法

無效

• 申請號: 201110373648.X
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102512846A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張曉力;崔詠梅;趙風云;胡永琪;趙華;李立業
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵集團有限公司;河北科技大學
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;C10B57/08
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明涉及一種熱萃取煤的方法，具體說是一種工業級國標溶劑的應用及熱萃取煤制備超純煤的方法，屬于化工技術領域。

背景技術

煤的溶劑萃取是煤化學研究的主要內容之一，其研究不但具有重要的理論意義，同時具有實際的應用價值。早在20世紀初，人們就相繼采用溶劑萃取法試圖從煉焦煤中分離出粘結性組分。隨后大量的研究工作轉向通過研究溶劑萃取物來闡明煤的結構，從分子水平研究煤，揭示煤中有機物分子結構。對于煙煤，使用極性溶劑在其沸點狀態下可以獲得很高的萃取收率，如：Toshimasa等使用強極性的N-甲基吡咯烷酮作為溶劑(Toshimasa?Takanohashi,?Takahiro?Shishido,?Hiroyuki?Kawashima,?Ikuo?Saito.?Fuel,?2008,?87:?592–598)，在它的沸點202℃下，萃取產率可達74％以上，萃取物的灰含量小于1000×10^-6。Miura等（Miura?K,?Shimada?M,?Mae?K,?Huan?H.?Fuel,?2001,?80(11):1573）發明了一種通過溶劑熱萃取從煤中制取潔凈燃料的方法，這種方法使用一種流動型的萃取器，在350℃時使用四氫萘作為溶劑時煙煤的萃取率可達65%～80％，當使用極性的酚油作為溶劑時褐煤和次煙煤的萃取率可達80％。Yoshida等（Yoshida?T,?Li?T,?Takanohashi?C,?et?a1.?Fuel?Processing?Technology,?2004,?86(1):?61-72）在粗甲基萘油中添加少量的含氮極性溶劑作為熱萃取劑，在360℃的熱萃取條件下有些低階煙煤的熱萃取率可達80%。Okuyama等（Okuyama?N,?Deguehi?T,?Shimasaki?K.?Proceedings?of?the?17th?Annual?International?Pittsburgh?Coal?Conference?[C],?2000）研究了近20種低階煤在1-甲基萘中熱萃取性能，發現有些煤種的熱萃取率可高達70%以上。盧田隆一等（盧田隆一.?燃料與化工,?2008,?39(6):?54-63）以非極性萘滿為萃取溶劑，在350℃和10MPa的條件下對煤進行萃取。煙煤采用該法可萃取65％～80％，萃取物在高溫下的溶解成分分為室溫析出成分和溶解成分，且萃取物幾乎不含灰分。針對萃取物所具有的顯著熔融性，混合萃取物和非、弱粘結煤，進行結焦試驗（Toshimasa?Takanohashi,?Takahiro?Shishido,?Ikuo?Saito.?Energy?&?Fuels,?2008,?22(3):?1779–1783），所得碳化物的強度比原煤碳化物的強度大，預示了只用非、弱粘結煤煉焦的可能。

國內關于煤的溶劑熱萃取的研究非常少。煤炭科學研究總院（石智杰,?張勝振,?邢凌燕等.?煤炭轉化,?2009，32(1):?34-39）利用煤液化衍生油作為煤的熱萃取溶劑，在熱萃取裝置上研究了大唐勝利褐煤等低階煤的熱萃取性能。煤的熱萃取率隨溫度升高而明顯增加，由340℃時的18.7%?增加到430℃時的59.5%，而固體熱萃取物回收率在390℃時達到最高值32.4％。

現有煤的溶劑熱萃取技術中所采用的溶劑，大多是一些純溶劑、混合溶劑或是1-甲基萘等價格較高的溶劑，煤炭科學研究總院雖然利用煤液化衍生油作為煤的熱萃取溶劑，但是其固體熱萃取物回收率最高值僅為32.4％，并且對所用熱萃取溶劑未做回收后再循環利用。因此，如何選用產量大、價格低的工業級溶劑作為煤的熱萃取溶劑，使用后能夠再循環利用，并且使煤的熱萃取率及固體熱萃取物回收率提高，是解決問題的關鍵。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種熱萃取煤的方法，它熱萃取率較高、純煤質量好，并且使用的萃取溶劑可回收循環使用，生產成本低。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明一種熱萃取煤的方法，它包括以下步驟：

a、將煤粉碎至粒度≦200μm，在100～150℃條件下干燥12～96小時備用。

b、將步驟a所得煤粒和溶劑充分混合后加入高壓反應釜中，所述煤粒和溶劑按質量與體積比為1:2～12，所述溶劑為工業級國標洗油。