[發(fā)明專利]一種油泥替代成型粘結(jié)劑的生物質(zhì)型煤的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310574823.0
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104629845A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐珊;鄭斌;陸阿定;周宇芳;胡建坤;孫保庫
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省海洋開發(fā)研究院
• 主分類號: C10L5/14
• 分類號: C10L5/14;C10L5/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油泥替代成型粘結(jié)劑的生物質(zhì)型煤的制備方法。?

背景技術(shù)

能源是人類生活中不可或缺的重要組成部分，更是一個國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可短缺的重要支柱。能源以不同的方式進(jìn)行儲存、轉(zhuǎn)化和使用，主要可以分為三類：化石能源、可再生能源個核能。當(dāng)前人類使用的能源中有80%源于石油、天然氣、煤炭這三種化石能源，而中國作為世界第二大能源消費(fèi)國，煤碳的生產(chǎn)和消費(fèi)占75%以上，成為世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國。在能源危機(jī)和環(huán)境污染日益加深的背景下，迫切地需要能源綠色轉(zhuǎn)型。如何清潔、高效、合理地利用我國有限的煤炭資源，對于我國的社會和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的戰(zhàn)略意義和實(shí)際意義。?

型煤是煤炭清潔燃燒利用的一種方式，是潔凈煤的重要組成部分，而生物質(zhì)型煤的產(chǎn)生對能源綠色轉(zhuǎn)型具有重大意義。生物質(zhì)型煤充分利用煤和生物質(zhì)自身的優(yōu)勢，具有節(jié)煤和生物質(zhì)代煤的雙重作用，可以把我國有限的煤資源，尤其是低值煤高效化、潔凈化利用，農(nóng)林廢棄物資源化、能源化利用，是一種潔凈能源產(chǎn)品。可替代煤、燃油、燃?xì)狻p少CO₂和SO₂的排放量，是解決我國散煤鍋爐對大氣污染較為理想、經(jīng)濟(jì)的潔凈燃料之一，對保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源均具有重大意義。在型煤成型過程中，粘結(jié)劑發(fā)揮著“橋”的作用，是決定型煤品種及其質(zhì)量的關(guān)鍵輔助原料，直接決定型煤的冷熱強(qiáng)度、防水性、熱穩(wěn)定性和燃燒性等指標(biāo)，是型煤生產(chǎn)工藝中最重要的部分之一。目前，常用的粘結(jié)劑有無機(jī)、有機(jī)和復(fù)合粘結(jié)劑三類。在研究過程中發(fā)現(xiàn)石灰、水泥、粘土等無機(jī)物作粘結(jié)劑的型煤，可以起到很好的固硫作用，但存在加工的型煤灰分高、含炭量低、易結(jié)垢等缺點(diǎn)，有機(jī)粘結(jié)劑如瀝青、煤焦油、淀粉等雖然粘結(jié)性能較好，但其作為重要的化工原料，價格高且對環(huán)境不友好，型煤的熱態(tài)強(qiáng)度差，以生物質(zhì)作為型煤粘結(jié)劑相比較無機(jī)粘結(jié)劑和部分有機(jī)粘結(jié)劑而言，其灰分低、環(huán)境友好，價格便宜，但其成型壓?力較高，且成型后容易出現(xiàn)反彈，影響了生物質(zhì)型煤的強(qiáng)度和防水性能。因此，采用可相互彌補(bǔ)單一粘結(jié)劑存在不足的復(fù)合粘結(jié)劑是當(dāng)前型煤工藝發(fā)展主流。?

油泥是油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種富含礦物油高粘度稠狀的固體廢物，因含有一定量的苯系物、酚類等對人類及動物植物有害的有機(jī)物，必須進(jìn)行無害化處理，其處理是制約油田環(huán)境質(zhì)量持續(xù)提高和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一大難題。同時，油泥中富含大量的烴類，既是生產(chǎn)中的廢物，也是可貴的二次資源，因此，對油泥進(jìn)行資源化利用，不僅可以回收大量的能源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且會減輕污染，產(chǎn)生很大的環(huán)境效益。?

因此，針對我國現(xiàn)階段的能源現(xiàn)狀和我國未來的能源結(jié)構(gòu)政策，將變廢為寶的二次資源油泥、可能生能源生物質(zhì)與一次能源煤結(jié)合在一起，不僅為油泥的大規(guī)模資源化利用提供了有效途徑，開辟了新能源領(lǐng)域，合理高效地利用了能源，而且緩解了能源危機(jī)，解決了傳統(tǒng)工業(yè)型煤存在的不足。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種油泥替代成型粘結(jié)劑的生物質(zhì)型煤的制備方法，具有生產(chǎn)效率高、成本低、廢物無害化的特點(diǎn)。?

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種油泥替代成型粘結(jié)劑的生物質(zhì)?

型煤的制備方法，其特征在于包括以下步驟：?

1）設(shè)定型煤的原料配比：煙煤50～70份數(shù)、油泥20～40份數(shù)、松木5～10份數(shù)、分散劑2～4份數(shù)、固化劑1～2份數(shù)；?

2）對煙煤和松木進(jìn)行破碎篩分處理，使得煙煤的粒徑在3mm以下，松木的粒徑在5mm以下；?

3）對油泥進(jìn)行降粘處理，使其粘度降低至1200～1400mPa·s；?

4）將降黏處理后的油泥、破碎篩分后的煙煤、松木和固化劑按比例混合，加入高速攪拌機(jī)中，攪拌8～12min，使其混合均勻；?

5）在干法熱壓成型工藝下制成含油泥生物質(zhì)型煤；?

上述份數(shù)比為質(zhì)量份數(shù)。?

作為改進(jìn)，所述步驟1）中的破碎篩分處理是指采用鍔式破碎機(jī)將煙煤和松木進(jìn)行破碎，然后用標(biāo)準(zhǔn)振動篩對其進(jìn)行篩選。?

作為改進(jìn)，所述步驟2）的降粘處理具體過程為：先將油泥進(jìn)行兩相分離，使其含水率達(dá)到75wt%以下，然后在高速攪拌機(jī)的作用下攪拌20～40s，使其粘度降低至?2500～3000mPa·s；然后在上述攪拌后的油泥中加入分散劑進(jìn)行攪拌，使油泥的粘度降低至1200～1400mPa·s。?

作為優(yōu)選，所述分散劑是由1～2份數(shù)的有機(jī)分散劑和1～2份數(shù)的無機(jī)分散劑組合而成，其中有機(jī)分散劑為萘系磺酸鹽，無機(jī)分散劑酒為石酸鉀鈉。?