[發(fā)明專利]一種制型煤粘結(jié)劑的方法

有效

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• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103113949A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟玲玲;張永發(fā);崔新濤;董東柳;謝克昌
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: C10L5/12
• 分類號: C10L5/12
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種型煤粘結(jié)劑的制備方法，具體是以煤粉，膨潤土為母料，配以溶劑水和催化鈉化劑，在還原性氣體中進(jìn)行高溫高壓反應(yīng)的一種制型煤粘結(jié)劑的方法，屬煤化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

型煤是利用弱粘性和不粘性粉煤的有效途徑之一。型煤應(yīng)當(dāng)具有一定的強(qiáng)度，其強(qiáng)度大小主要取決于所用粘結(jié)劑的質(zhì)和量，因此，研究與開發(fā)低價(jià)、優(yōu)質(zhì)的型煤粘結(jié)劑顯得尤為必要。

CN1252429A公開了“一種無機(jī)型煤粘結(jié)劑的制備方法”，該方法將水加熱到90~95℃，投入硫酸鋁鉀，待其溶解后將重鉻酸鉀等全部投入，經(jīng)攪拌溶解，靜置冷卻至室溫，濾渣后緩慢加入鈉水玻璃，同時(shí)攪拌，靜置8~10小時(shí)，靜置中每隔1小時(shí)攪拌3~5分鐘，最后加水調(diào)節(jié)。該方法工藝簡單，成本低，主要問題是所制的得粘結(jié)劑的熱態(tài)粘性低，不能單獨(dú)用于煤的氣化，只能用于型煤的加工，以及各種爐窯的燃燒。

CN102154049A公開了“一種利用高溫煤焦油增粘的方法”，該方法將低階無粘結(jié)性煤粉碎至0.3mm以下，與經(jīng)過處理的高溫煤焦油混合，再將該混合物與加氫溶劑和催化劑混合加入反應(yīng)器中進(jìn)行加氫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為350~420℃，停留時(shí)間為30~60min，系統(tǒng)壓力為9~16MPa，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾后分離出固體產(chǎn)品。該發(fā)明使用的加氫溶劑以石油餾分為原料制得，催化劑為高分散鐵系催化劑，其中，F(xiàn)e占5%~20%，煤占50%~70%，水20%~30%，助催化劑為S，S/Fe原子比為2。該方法得到的產(chǎn)品粘結(jié)指數(shù)G>75，但該產(chǎn)品①冷態(tài)無粘結(jié)性；②催化劑中含S，?S的加入，給產(chǎn)品后續(xù)加工脫硫帶來諸多問題；③反應(yīng)產(chǎn)物需減壓蒸餾分離，操作復(fù)雜能耗大，生產(chǎn)成本高。

公開號為CN102191071A公開了“一種弱粘或不粘煤水蒸氣改制處理的方法”，其特征在于將一定粒度的煤樣置于固定床反應(yīng)器中，通入N₂排凈空氣，在100~350℃下持續(xù)通入水蒸氣進(jìn)行水熱處理，當(dāng)水蒸氣用量為煤樣質(zhì)量的1~3倍時(shí)，停止加熱并切換至N₂冷卻反應(yīng)器，即可得到改質(zhì)煤。該方法對煤粘結(jié)性能的改善情況不明確，過程中通入的水蒸氣量大，能耗較高。

公開號為CN101153232A公開了“一種型煤粘結(jié)劑的制取方法”，其特點(diǎn)是將普通廢橡膠洗凈后破碎成橡膠粒，與蒽油按1:6~10重量比混勻，在280~320℃下攪拌，即制得。該發(fā)明工藝簡單，以廢橡膠為原料，廉價(jià)易得，實(shí)現(xiàn)了廢物循環(huán)利用，不足之處是產(chǎn)生的有毒有害氣體污染環(huán)境。

現(xiàn)有文獻(xiàn)公開報(bào)道表明，目前開發(fā)的粘結(jié)劑類型多種多樣，按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)粘結(jié)劑和無機(jī)粘結(jié)劑。有機(jī)粘結(jié)劑中的焦油瀝青類粘結(jié)劑灰分低、熱值高、不溶于水，可提高型煤的耐水和燃燒等性能，但成本高，容易污染環(huán)境。腐殖酸鹽來源廣，成本低，缺點(diǎn)是耐水性差。生物質(zhì)淀粉類粘結(jié)劑來源廣，不增加型煤灰分，有較高的發(fā)熱量，生產(chǎn)的型煤燃點(diǎn)低，燃燒不結(jié)渣，而粘結(jié)性不佳，價(jià)格也持續(xù)走高。工農(nóng)業(yè)廢料類粘結(jié)劑絕大多數(shù)為有機(jī)化合物，例如廢蜜糖，紙漿黑液等，它們的性能較好，可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，同時(shí)減少對環(huán)境的污染，不足是耐水性差。高分子類粘結(jié)劑粘結(jié)力強(qiáng)，防水性好，具有一定熱值，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，成本高。

無機(jī)粘結(jié)劑來源廣，包括石灰，粘土，水泥，陶土，石膏，水玻璃和多種無機(jī)鹽等，該類粘結(jié)劑價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是粘結(jié)性低，摻入量大，顯著增加了型煤的灰分，防潮防水性能差。

到目前為止，還未見有公開報(bào)道的一種低價(jià)、低成本、高強(qiáng)度可用于生產(chǎn)工業(yè)氣化用型煤的粘結(jié)劑，因此，研究開發(fā)一種優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的型煤粘結(jié)劑具有重要的實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種制型煤粘結(jié)劑的方法，以解決現(xiàn)有型煤粘結(jié)劑的粘性較低、強(qiáng)度較差的問題。

上述本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種制型煤粘結(jié)劑的方法，其所述方法是以煤粉和膨潤土為母料，配以溶劑水和催化鈉化劑，在還原性氣體中進(jìn)行高溫高壓反應(yīng)，制得型煤粘結(jié)劑，其具體的方法步驟如下：

（1）將100~200目的煤粉、100目的膨潤土、溶劑水和催化鈉化劑按質(zhì)量份為35~60份、5~20份、30~50份、0.5~3份均勻混合后，置于高壓反應(yīng)器中，通入還原性氣體，調(diào)整初始壓力為1~5Mpa；

所述還原性氣體為CO、H₂、CH₄和少量N₂和O₂的混合氣，其中CO含量為5%~100%；

（2）將反應(yīng)器升溫至320~380℃，反應(yīng)時(shí)間為20~60min，控制反應(yīng)壓力為20~40Mpa，進(jìn)行反應(yīng)；