[發明專利]從原煤中分離煤巖組分的方法

無效

• 申請號: 201310329914.8
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103394422A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王洪學;李克健;楊葛靈;章序文;高山松;李永倫
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司上海研究院
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及煤炭加工領域，具體而言，涉及一種從原煤中分離煤巖組分的方法。

背景技術

煤是由一定地質年代生長的繁茂植物在適宜的地質環境下，經過漫長歲月的天然煤化作用而形成的生物巖，利用通常研究巖石的方法來研究煤就產生了煤炭科學的一個分支——煤巖學。不同的煤層由于成煤原始物質及積聚環境不同，其巖石組成也不一樣，同時在煤化過程中，各種煤巖成分又進一步發生了深刻的變化。所以利用煤巖學方法確定煤的煤巖組成、煤化特征等是評價煤的性質和用途的重要依據，是解決實際問題的重要基礎。

近年來，全球原油價格逐步攀升，特別是在一些富煤缺油的國家，發展非石油路線的能源工藝受到廣泛關注，特別是神華集團百萬噸級煤直接液化示范工程成功實施，標志著中國的煤直接液化技術開發進入了一個新的階段，同時對煤炭直接液化性能研究也愈發深入，特別是決定煤工藝性質的三大煤巖顯微組分——鏡質組、惰質組、殼質組直接液化性能的研究，越來越受到人們的重視。

鏡質組和惰質組是煤中的兩種主要煤巖顯微組分，殼質組的含量一般較低。在三大煤巖顯微組分中，惰質組的揮發分、氫含量和氫碳原子比最低，而碳含量最高；殼質組的揮發分和氫含量最高，氫碳原子比大多在1以上，而芳香度低；鏡質組與惰質組相比，揮發分、氫含量、氧含量高，同時水分和氮含量高、焦油產率高，芳香度、縮合環數及縮合度指數小。在中煤階煙煤中，殼質組化學性質變化很快，逐漸與鏡質組的化學性質趨于一致。對于煤的三大顯微組分的液化活性，一般認為鏡質組是液化活性組分，而惰質組是惰性組分，各顯微組分的液化活性順序為：殼質組>鏡質組>惰質組。已有研究表明，鏡質組和殼質組的轉化率為惰質組的近2.6倍，鏡質組和殼質組生成油和瀝青烯的速率為惰質組的近2.9倍，鏡質組和殼質組轉化為油和瀝青烯的比例高于惰質組，未反應煤中主要是惰質組。在相同煤轉化率的條件下，惰質組煤液化反應條件要比鏡質組煤苛刻的多。

在同樣的煤直接液化反應條件下，如果針對鏡質組是適宜的，鏡質組得到有效反應，而惰質組大多隨殘渣排出，總的煤轉化率低，煤液化油收率低；如果針對惰質組是適宜的，惰質組得到了有效反應，而鏡質組過度反應，將生成的液態產物進一步變成了氣態產物排出，總的煤轉化率提高，但煤液化油收率依舊低。因此，如果能夠將原料煤中的惰性組分惰質組和活性組分鏡質組（含殼質組）進行分離，選取合適的煤直接液化工藝條件，分別對惰質組煤和鏡質組煤進行煤直接液化反應，最終能夠獲得較理想的煤液化總轉化率及總油收率，從而提高煤的潔凈利用效率。

但是由于在成煤過程中，由于物質趨同性，各煤巖顯微組分聚集成團，造成了原煤物理化學性質的不均一性，使得原煤中各煤巖顯微組分通過普通的方法很難富集。目前，煤巖顯微組分分離技術還局限于實驗室階段，主要是密度梯度分離技術及手選技術。密度梯度分離技術，例如重力沉降法，其缺陷是僅僅能夠得到克數量級的粒度較粗的單顯微組分；而手選技術的缺陷是人為因素影響較大，效率低及精度低。由于煤中各煤巖顯微組分相互混雜，目前將原煤中的各煤巖顯微組分進行分離依舊是一個難點。

發明內容

本發明提供了一種從原煤中分離煤巖組分的方法，以解決現有技術中存在的原煤中煤巖組分相互混雜、分離困難的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種從原煤中分離煤巖組分的方法，包括如下步驟：A、將原煤進行選擇性破碎，得到粒度為50mm以下的混合煤料；以及B、將混合煤料進行旋流分離處理，在分選密度為1.25～2.20kg/L的條件下，得到旋流鏡質組煤和旋流惰質組煤。

進一步地，對混合煤料進行旋流分離處理的步驟包括：將混合煤料與循環重介質混合，配制成重量含量為15%～35%的循環懸浮液；以及將循環懸浮液進行旋流分離。

進一步地，混合煤料的粒度小于13mm。

進一步地，旋流分離的分選密度為1.30～1.80kg/L。

進一步地，還包括對旋流分離得到的循環懸浮尾液進行浮選分離的步驟，其中循環懸浮尾液中煤料的粒度小于0.5mm。

進一步地，對循環懸浮尾液進行浮選分離的步驟包括：將循環懸浮尾液進行回收和濃縮處理，得到質量濃度（或體積濃度）為5%～12%的濃縮液；以及向濃縮液中加入浮選藥劑，攪拌進行浮選，得到浮選鏡質組煤和浮選惰質組煤。

進一步地，浮選藥劑包括捕收劑和抑制劑，捕收劑為煤油和/或柴油，優選為乳化柴油；抑制劑為石灰、水玻璃和六偏磷酸鈉中的一種或多種。