[發明專利]一種褐煤的鈍化和部分脫硫工藝

有效

• 申請號: 202110636802.1
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113416589B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 原靖超;王影;魏征;曹家琪;劉俊;趙鈺瓊;張國杰;郝曉東
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L9/08;C10L9/10
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 楊斌華

一種褐煤的鈍化和部分脫硫工藝，屬于低階煤利用技術領域，目的在于提供一種褐煤的鈍化和部分脫硫的工藝，本發明利用了褐煤高含水特性，在升溫過程中產生的水分和CO等氣體，不需要額外補充水源，褐煤在超臨界體系加氫過程，將含氧官能團還原，將部分硫化合物加氫脫除，同時增加了鈍化劑，從而減少褐煤的吸水與復吸能力，也減少了褐煤的自燃可能性。通過超臨界反應體系加氫，經過疏水劑后處理，避免了褐煤表面的氧化過程，從而形成一個完整的鈍化和部分脫硫工藝。

技術領域

本發明屬于低階煤利用技術領域，具體涉及一種褐煤的鈍化和部分脫硫工藝。

背景技術

我國已發現的煤炭中儲量最大的就是褐煤，我國已探明褐煤保有儲量1300億噸，約占全國煤炭儲量17%。褐煤是煤化程度最低的礦產煤，因其氧含量高、孔隙度大、揮發成分高(40%)，含游離腐植酸，空氣中易風化碎裂，燃點低（270℃左右）等特點，褐煤自燃傾向性高，在空氣中極易發生氧化，最終導致自燃發火。低階煤在一定濕度條件下堆放時，具有自熱的傾向，當溫度到達70℃以上時，往往會造成劇烈的自燃過程。

褐煤高水分的特點，不利于運輸，高含水煤直接燃燒時熱值低，如需利用時，需要進行脫水預處理，脫水出來的褐煤極易發生自放熱甚至導致自燃現象，例如40-70℃的褐煤空氣下放置時，就會慢慢自熱甚至自燃，因此脫水后的煤不能直接與空氣接觸，需要進行鈍化處理。對于運輸過程來說，褐煤自燃直接限制了運輸距離，一般褐煤的運輸距離不宜高于500公里。

即使脫水后的褐煤在潮濕環境下依然能再次復吸，復吸往往也伴隨著放熱反應，如果復吸時煤的堆放位置不通風也會造成熱量堆積，仍然能導致自熱和自燃的發生。自燃過程是重大的安全隱患，也降低了煤的經濟價值，同時煤的自燃會釋放大量的SO₂，CO₂、NO_x、H₂S和CO等氣體，甚至造成一定的有機物質氧化分解生成大量苯并芘等有毒物質，對大氣環境和人體健康產生不利的影響，同時又造成了資源的浪費和損失，因此研究褐煤的鈍化技術勢在必行。

眾多學者認為褐煤發生自燃過程主要是因為煤的氧化過程，而煤表面的含氧官能團較多，與空氣中的氧接觸發生氧化反應同時放熱。也有學者認為含氧官能團提供氫鍵可以吸附水分，造成煤對水分的復吸，并放出一部分熱量，更進一步促進褐煤的風化和自燃，因此減少含氧官能團能有效的減少自發熱過程和水分復吸，也能減少褐煤的自燃過程?？傊置何^程依然能造成煤的自燃現象，并且可以改變表面官能團以及吸水性能來阻止自燃過程。

目前褐煤的鈍化技術主要有①噴灑阻燃劑，常見的阻燃劑主要有CaCl₂、MgCl₂等、碳酸氫銨和氯化銨銨鹽阻燃劑等；②采用油浸工藝，例如UBC工藝，將褐煤表面油封，使其表面對水的吸附能力減弱，從而減少自燃發生的可能；③熱解處理，熱解過程中含氧官能團分解及破壞，同時孔結構坍塌破碎，使煤表面吸水能力減弱而阻斷自燃的發生；④加氫過程，通過加氫破壞含氧官能團結構來阻止自燃過程。

含硫褐煤會在熱解升溫過程中釋放出來，利用CO可進行脫硫過程，同時CO和水能生成活性氫，更有助于含硫化合物與活性氫結合并以硫化氫的形式帶出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種褐煤的鈍化和部分脫硫的工藝。

本發明采用如下技術方案：

一種褐煤的鈍化和部分脫硫工藝，包括如下步驟：

第一步，選取褐煤，將其進行破碎、篩分處理，得到褐煤粉末；

第二步，將第一步得到的褐煤粉末與鈍化劑按比例混合，得到混合煤粉A；