[發明專利]一種對含有低階煤、垃圾和生物質的成型料進行焦化的工藝

有效

• 申請號: 201610186600.0
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN107236560B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 林科;杜明來;趙文濤;馬芳;白洪彬;劉彥芳
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10B53/08
• 分類號: C10B53/08;C10B53/02;C10B57/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

本發明提供了一種對含有低階煤、垃圾和生物質的成型料進行焦化的工藝，該工藝通過將低階煤和垃圾裝填于由生物質打包所形成的捆狀料中，再在特定條件下對得到的具有核殼結構的物料進行壓制處理，即可制得含低階煤、垃圾和生物質的成型料，這樣一方面可使低階煤、垃圾和生物質原料能夠推入搗固焦爐中進行高溫干餾，另一方面還使得低階煤、垃圾和生物質干餾后的固體產物易于搗固焦爐的推焦，從而得到可觀量的粗煤氣、焦油、殘炭。可見，本發明的工藝不僅能夠降低油氣和焦炭產品的原料成本，還可有效實現垃圾和生物質的資源化利用，使得本發明既有可觀的經濟效益又有一定的社會效益。

技術領域

本發明涉及煉焦技術領域，尤其涉及一種采用搗固焦爐對含有低階煤、垃圾和生物質的成型料進行焦化的工藝。

背景技術

自十八世紀以來，煤炭已成為人類世界廣泛使用的能源之一，就我國的能源消費結構而言，目前煤炭占據70％左右，是國民賴以生存的主要能源。依據結構和組成的不同，煤炭分為褐煤、煙煤和無煙煤三大類，其中煙煤又分為低變質煙煤和中變質煙煤，低變質煙煤又稱作次煙煤，其與褐煤一起統稱為“低階煤”。據統計，我國低階煤的儲量占全國已探明的煤炭儲量的55％以上，高達5612億噸，但由于低階煤作為煤化作用初期的產物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、揮發份高、浸水強度差、抗跌強度差等特點，因而嚴重限制了低階煤的直接開發利用，這無疑造成了巨大的資源浪費。另外，隨著國內能源需求的日益增大和優質煤炭資源量的銳減，低階煤的提質轉化與綜合利用已然成為當前我國能源研究與開發的重點領域。

迄今為止，國內外針對低階煤的提質加工技術大致可分為熱解提質技術、非蒸發脫水提質技術和成型提質技術三大類，其中，對于成型提質技術而言，低階煤在成型過程中，高壓或剪切等物理作用對其凝膠結構和孔隙系統產生了不可逆的破壞，因而能夠從本質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技術均處于試驗研究和工程化初始應用階段，不存在使其大規模工業化應用的設備，由此限制了低階煤的開發利用。

生物質能是綠色植物將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量，即以生物質為載體的能量形式，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。近年來研發的生物質固化成型技術改變了傳統的生物質能利用方式，將松散的生物質轉化為高密度的成型燃料，直接燃燒或用作氣化、液化原料，成為生物質能開發利用的一種有效途徑，也是替代常規能源的有效方法，然而遺憾的是，目前尚不具備使生物質燃料大規模工業化應用的設備。

現階段我國對于生活垃圾的資源化利用方式有目前推行的垃圾堆肥工藝和正在研究的垃圾衍生燃料技術，其中對于垃圾衍生燃料技術而言，雖然該技術已在日、德、美等發達國家得到了產業化應用，但由于我國目前尚不具備規范的垃圾分類收集體系，所以國外對于組分穩定的分類垃圾的燃料制作技術無法適用于我國的高濕混合垃圾，因此，應當針對我國的垃圾回收現狀，設計研發適合我國國情的垃圾資源化處理方法。

搗固焦爐是煤的焦化工藝中使用的大型化設備，其占地面積廣，投資基建費用大。煤焦化是以煤為原料經高溫干餾生產焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產品的一種煤轉化工藝，其焦炭產品主要是冶金焦或化工焦。由于工業上對這類焦炭的品質要求很高，使得生產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，屬于中變質煙煤，但是近年來煤炭資源的短缺，特別是用于焦化工業的中高品質煤原料的減少，使得焦化行業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的衰退，導致焦炭產品的需求量減少、價格下滑，從而迫使焦化廠急劇縮減焦炭產量，由此帶來的后果是搗固焦爐停止運行，而一旦焦爐停用便會報廢，那么為了保護斥巨資投建的搗固焦爐設備，就不得不在最低程度內維持焦爐的運行，這樣不僅降低了搗固焦爐的利用度，還會造成焦化行業的產能過剩。因此，如何拯救瀕臨負增長的焦化產業，提高搗固焦爐的利用度，解決焦化行業產能過剩的問題已成為當前遏制焦化行業發展的瓶頸。