[發(fā)明專利]一種提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910249000.8
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN109957415A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曦;崔詠梅;吳海霞;賈夢(mèng)淑;郭穎;張曉帥;李衡;葉陽天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C10B57/08
• 分類號(hào): C10B57/08
• 代理公司: 石家莊國為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 秦敏華

本發(fā)明公開了一種有效提高低階不粘性煤粘結(jié)性的方法。它將粉碎、干燥后的低階不粘性煤顆粒、催化劑與溶劑充分混合后加入至高壓反應(yīng)釜中，經(jīng)氮?dú)庵脫Q后在一定壓力下升溫至規(guī)定溫度，并經(jīng)過催化熱解、降溫步驟，得到具有粘結(jié)性的改質(zhì)煤，所述催化劑為固體堿或堿性離子液體。本發(fā)明所使用的催化劑成本低廉，能夠?qū)⒃菊辰Y(jié)指數(shù)為0的低階不粘性煤改質(zhì)到粘結(jié)指數(shù)為20?50的粘結(jié)性煤，本發(fā)明制得的改質(zhì)煤粘結(jié)指數(shù)高、質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法。

背景技術(shù)

不粘煤是一種在成煤初期已經(jīng)受到相當(dāng)氧化作用的低變質(zhì)程度到中等變質(zhì)程度的煙煤，加熱時(shí)，基本上不產(chǎn)生膠質(zhì)體。褐煤，又名柴煤，屬于低階不粘煤，是煤化程度最低的礦產(chǎn)煤，其煤化程度介于泥炭和煙煤之間，存在內(nèi)在水分高、揮發(fā)分高、易自燃、發(fā)熱量低等缺點(diǎn)，因?yàn)楹置罕旧頍o膠質(zhì)體存在，不具備任何粘結(jié)性能，大多作為燃料用于燃燒給熱。

隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)焦炭需求量和質(zhì)量的要求也越來越高，受開采條件和運(yùn)輸條件的限制，國內(nèi)的產(chǎn)量已經(jīng)不能滿足我國焦炭的消費(fèi)需求。而從世界煤炭資源概況也可以看出，煉焦煤資源匱乏的同時(shí)不粘煤的儲(chǔ)量較為豐富。因此，如何有效利用較豐富的低階不粘煤資源來進(jìn)行煉焦，擴(kuò)大煉焦用煤資源，以解決資源匱乏與工業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，是目前迫切需要解決的難題，且對(duì)整個(gè)焦化行業(yè)來說，低階不粘煤改性也是亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有低階不粘煤粘結(jié)指數(shù)低，不能滿足用于煉焦生產(chǎn)的問題，本發(fā)明提供一種提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法，包括以下步驟：

步驟a，將低階不粘煤粉碎，烘干，得煤粉；

步驟b，將所述煤粉、堿性催化劑和溶劑混合均勻，加入高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，得到粘結(jié)性煤；所述堿性催化劑為固體堿或堿性離子液體。

本發(fā)明提供的提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法，選擇固體堿或堿性離子液體作為催化劑，通過將低階不粘煤顆粒、催化劑和溶劑充分混合后在高溫條件下發(fā)生催化熱解反應(yīng)，反應(yīng)過程中碳鏈較短的自由基碎片之間發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成了碳鏈較長的有機(jī)組分，從而改變了低階不粘煤原有的特性，有效提高了低階不粘煤的粘結(jié)指數(shù)，使其能夠用于煉焦生產(chǎn)，提高其利用價(jià)值。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：

(1)本發(fā)明能夠有效將粘結(jié)指數(shù)為0的低階不粘煤改質(zhì)到粘結(jié)指數(shù)為20-50的粘結(jié)性煤；

(2)本發(fā)明所使用的固體堿或堿性離子液體催化劑價(jià)格低廉、易得，無需回收使用；

(3)本發(fā)明提供的原位提高低階不粘煤粘結(jié)性的方法無后處理過程，無廢物排放，操作簡單，得到的改性煤的質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

優(yōu)選的，步驟b中，所述煤粉、堿性催化劑和溶劑的質(zhì)量比為0.5-10:0.01-3:0.1-20。

更優(yōu)選的，所述煤粉、堿性催化劑和溶劑的質(zhì)量比為5:0.5:10。

優(yōu)選的煤粉、堿性催化劑和溶劑的質(zhì)量比可使縮聚反應(yīng)充分進(jìn)行，從而有效提高低階不粘煤的粘結(jié)指數(shù)。

優(yōu)選的，步驟b中，反應(yīng)溫度為300-400℃，反應(yīng)壓力為0-4MPa，反應(yīng)時(shí)間為0.2-3h。

更優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為350℃，反應(yīng)壓力為1MPa，反應(yīng)時(shí)間為1h。

優(yōu)選的反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力可以提高反應(yīng)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間。

優(yōu)選的，步驟b中的反應(yīng)在惰性氣氛中進(jìn)行。