[發(fā)明專利]一種低階煤和生物質(zhì)的成型工藝及由該工藝制得的成型料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610186432.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN107236566B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林科;杜明來;趙文濤;馬芳;白洪彬;劉彥芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C10B57/06
• 分類號(hào): C10B57/06;C10B53/08
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

本發(fā)明提供了一種低階煤和生物質(zhì)的成型工藝及由該工藝制得的成型料，該工藝通過將低階煤裝填于由生物質(zhì)打包所形成的捆狀料中，再在特定條件下對(duì)得到的具有核殼結(jié)構(gòu)的物料進(jìn)行壓制處理，即可制得含低階煤和生物質(zhì)的成型料，這樣一方面可使低階煤和生物質(zhì)原料能夠推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行高溫干餾，另一方面還使得低階煤和生物質(zhì)干餾后的固體產(chǎn)物易于從搗固焦?fàn)t中推出，從而得到可觀量的粗煤氣、焦油殘?zhí)俊？梢姡景l(fā)明的成型工藝不僅能夠降低油氣和焦炭產(chǎn)品的原料成本，還可有效實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的資源化利用，使得本發(fā)明既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益又有一定的社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉焦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于搗固煉焦的將低階煤和生物質(zhì)壓制成型的工藝及由該工藝制得的成型料。

背景技術(shù)

自十八世紀(jì)以來，煤炭已成為人類世界廣泛使用的能源之一，就我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)而言，目前煤炭占據(jù)70％左右，是國(guó)民賴以生存的主要能源。依據(jù)結(jié)構(gòu)和組成的不同，煤炭分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤三大類，其中煙煤又分為低變質(zhì)煙煤和中變質(zhì)煙煤，低變質(zhì)煙煤又稱作次煙煤，其與褐煤一起統(tǒng)稱為“低階煤”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)低階煤的儲(chǔ)量占全國(guó)已探明的煤炭?jī)?chǔ)量的55％以上，高達(dá)5612億噸，但由于低階煤作為煤化作用初期的產(chǎn)物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、揮發(fā)份高、浸水強(qiáng)度差、抗跌強(qiáng)度差等特點(diǎn)，因而嚴(yán)重限制了低階煤的直接開發(fā)利用，這無(wú)疑造成了巨大的資源浪費(fèi)。另外，隨著國(guó)內(nèi)能源需求的日益增大和優(yōu)質(zhì)煤炭資源量的銳減，低階煤的提質(zhì)轉(zhuǎn)化與綜合利用已然成為當(dāng)前我國(guó)能源研究與開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

迄今為止，國(guó)內(nèi)外針對(duì)低階煤的提質(zhì)加工技術(shù)大致可分為熱解提質(zhì)技術(shù)、非蒸發(fā)脫水提質(zhì)技術(shù)和成型提質(zhì)技術(shù)三大類，其中，對(duì)于成型提質(zhì)技術(shù)而言，低階煤在成型過程中，高壓或剪切等物理作用對(duì)其凝膠結(jié)構(gòu)和孔隙系統(tǒng)產(chǎn)生了不可逆的破壞，因而能夠從本質(zhì)上提升低階煤的煤階，使其煤化程度也隨之提高，從而解決了干燥低階煤的粉塵大、易重新吸水、易于自燃等不足。但目前的低階煤提質(zhì)技術(shù)均處于試驗(yàn)研究和工程化初始應(yīng)用階段，不存在使其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的設(shè)備，由此限制了低階煤的開發(fā)利用。

生物質(zhì)能是綠色植物將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，即以生物質(zhì)為載體的能量形式，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。近年來研發(fā)的生物質(zhì)固化成型技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生物質(zhì)能利用方式，將松散的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高密度的成型燃料，直接燃燒或用作氣化、液化原料，成為生物質(zhì)能開發(fā)利用的一種有效途徑，也是替代常規(guī)能源的有效方法，然而遺憾的是，目前尚不具備使生物質(zhì)燃料大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的設(shè)備。

搗固焦?fàn)t是煤的焦化工藝中使用的大型化設(shè)備，其占地面積廣，投資基建費(fèi)用大。煤焦化是以煤為原料經(jīng)高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時(shí)獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝，其焦炭產(chǎn)品主要是冶金焦或化工焦。由于工業(yè)上對(duì)這類焦炭的品質(zhì)要求很高，使得生產(chǎn)冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、瘦煤、貧瘦煤等煤種，屬于中變質(zhì)煙煤，但是近年來煤炭資源的短缺，特別是用于焦化工業(yè)的中高品質(zhì)煤原料的減少，使得焦化行業(yè)的原料成本與日俱增，加之近幾年鋼鐵、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行業(yè)的衰退，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)品的需求量減少、價(jià)格下滑，從而迫使焦化廠急劇縮減焦炭產(chǎn)量，由此帶來的后果是搗固焦?fàn)t停止運(yùn)行，而一旦焦?fàn)t停用便會(huì)報(bào)廢，那么為了保護(hù)斥巨資投建的搗固焦?fàn)t設(shè)備，就不得不在最低程度內(nèi)維持焦?fàn)t的運(yùn)行，這樣不僅降低了搗固焦?fàn)t的利用度，還會(huì)造成焦化行業(yè)的產(chǎn)能過剩。因此，如何拯救瀕臨負(fù)增長(zhǎng)的焦化產(chǎn)業(yè)，提高搗固焦?fàn)t的利用度，解決焦化行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題已成為當(dāng)前遏制焦化行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

綜上所述，在目前的形勢(shì)下如何能夠?qū)v固焦?fàn)t應(yīng)用于低階煤和生物質(zhì)的開發(fā)利用領(lǐng)域以使上述問題都得以迎刃而解，是困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的一個(gè)技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)低階煤和生物質(zhì)能大規(guī)模應(yīng)用的缺陷及現(xiàn)有的搗固焦?fàn)t利用度低的問題，進(jìn)而提供一種適于搗固煉焦的對(duì)低階煤和生物質(zhì)進(jìn)行壓制成型的工藝及由該工藝制得的成型料。