高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國硫含量大于1%的中高硫煤儲(chǔ)量約占總煤炭儲(chǔ)量的41.3%，其利用已引發(fā)了嚴(yán)重污染和酸雨。為應(yīng)對(duì)高硫煤對(duì)環(huán)境造成的污染，多個(gè)省市地區(qū)禁止燃用硫分大于0.5%的煤炭。但是，我國煤炭資源中小于0.5%的特低硫煤儲(chǔ)量和產(chǎn)量并不多。因此，大量開采和普遍使用特低硫煤顯然是不現(xiàn)實(shí)的。
[0003]而我國中低階煤炭資源儲(chǔ)量豐富，其自身蘊(yùn)含的油氣資源經(jīng)過提取可生產(chǎn)高附加值的液體燃料、氣體燃料和優(yōu)質(zhì)的提質(zhì)煤，將熱解工藝與脫硫工藝耦合，既可得到性質(zhì)與無煙煤近似的特低硫提質(zhì)煤，又可實(shí)現(xiàn)中低階煤的分質(zhì)梯級(jí)利用，是我國高硫低階煤利用的新方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法，利用該方法可以實(shí)現(xiàn)聞硫中低階煤的清潔聞效、分質(zhì)梯級(jí)利用，減少聞硫煤利用對(duì)環(huán)境的污染，在提取聞附加值油氣的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展高硫煤利用途徑。
[0005]為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法，該方法可以包括:將原煤和生石灰分別進(jìn)行干燥處理，其中，所述原煤的硫含量高于1%;將經(jīng)過所述干燥處理的原煤和生石灰分別進(jìn)行破碎處理，以便獲得原煤顆粒和生石灰顆粒，所述原煤顆粒和生石灰顆粒的平均粒徑均小于6_ ;將所述原煤顆粒和生石灰顆粒進(jìn)行混合粉磨處理，以便獲得均勻負(fù)載了生石灰粉末的原煤粉末，原煤粉末和生石灰粉末的平均粒徑小于75微米；將所述負(fù)載了生石灰粉末的原煤粉末進(jìn)行成型處理，以便獲得塊狀物料；將所述塊狀物料進(jìn)行熱解處理，以便得到高品質(zhì)焦油、高熱值氣體和低硫提質(zhì)煤，其中，所述高品質(zhì)焦油中甲苯不溶物含量小于0.5%，高熱值氣體的熱值大于4000kcal/Nm3，低硫提質(zhì)煤的硫含量小于0.5%。
[0006]由此本發(fā)明實(shí)施例的聞硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法以價(jià)格低廉、物資豐富的聞硫低階煤炭作為原料制備特低硫提質(zhì)煤和高品質(zhì)焦油、高熱值氣體，由此可以顯著減少高硫煤利用過程中硫?qū)Νh(huán)境的污染。
[0007]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的高硫低階煤脫硫提質(zhì)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，經(jīng)過所述干燥處理的原煤和生石灰的含水量均不高于
5% ο
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述原煤粉末和生石灰粉末的平均粒徑小于30微米。由此可以增加原煤粉末和生石灰粉末接觸面積，以便進(jìn)一步提高脫硫率。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述原煤顆粒和生石灰顆粒的平均粒徑均小于2_。
[0011]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述干燥處理的飽和蒸汽的壓力為0.SMPa0由此可以進(jìn)一步提聞干燥效率。
[0012]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述原煤顆粒和所述生石灰顆粒按照質(zhì)量比為1:0.4?2.5進(jìn)彳丁混合處理。由此可以進(jìn)一步提聞脫硫率。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述塊狀物料的平均粒度為10?40毫米。由此可以進(jìn)一步提聞熱解效率。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述塊狀物料的平均粒度為20毫米。由此可以進(jìn)一步提聞熱解效率。
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解處理在500?1000攝氏度下進(jìn)行0.5?2小時(shí)。由此可以進(jìn)一步提聞脫硫率。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解處理在800?900攝氏度下進(jìn)行I?2小時(shí)。由此可以進(jìn)一步提聞脫硫率。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法還可以具體包括下列步驟:
[0018](I)干燥原料:采用間接管式滾筒干燥裝置對(duì)原煤進(jìn)行干燥處理，干燥處理采用的熱源為0.SMPa的飽和蒸汽，干燥后原煤含水量為0.3wt%，其中，所述原煤的硫含量為5.1% ；
[0019](2)破碎:將步驟(I)中經(jīng)過所述干燥處理的原煤和生石灰用反擊式破碎機(jī)破碎，分別獲得原煤顆粒和生石灰顆粒，其中，所述原煤顆粒和生石灰顆粒的平均粒度為2_以下；
[0020](3)混合粉磨:將步驟(2)中所述原煤顆粒和生石灰顆粒以1:0.4?2.5的配比送入球磨機(jī)中粉磨2小時(shí)，以便得到均勻負(fù)載了生石灰粉末的原煤粉末；
[0021](4)成型:將步驟(3)中所述負(fù)載了生石灰的原煤粉末進(jìn)行擠壓成型處理，獲得粒度為20mm的塊狀物料；
[0022](5)熱解:將步驟(4)中所述快狀物料送入熱解爐內(nèi)，在惰性氣氛下進(jìn)行熱解處理1.5小時(shí)，熱解處理的溫度為800°C，壓力為200Pa，以便得到高品質(zhì)焦油、高熱值氣體和低硫提質(zhì)煤，其中，所述低硫提質(zhì)煤可作為無煙煤、焦炭和半焦以及動(dòng)力燃料或電石冶煉原料使用。
[0023]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的高硫低階煤脫硫提質(zhì)方法的流程示意圖。
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的高硫低階煤脫硫提質(zhì)方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法，該方法可以包括:將原煤進(jìn)行干燥，以便得到干燥后的原煤，其中，原煤的硫含量大于1% ;將干燥后的原煤和生石灰進(jìn)行破碎，以便分別獲得原煤顆粒和生石灰顆粒；將原煤顆粒和生石灰顆粒進(jìn)行混合粉磨處理，以便獲得均勻負(fù)載了生石灰的原煤粉末；將負(fù)載了生石灰的原煤粉末進(jìn)行成型處理，以便獲得塊狀物料；將塊狀物料進(jìn)行熱解處理，以便得到高品質(zhì)焦油、高熱值氣體和特低硫提質(zhì)煤，其中，所述高品質(zhì)焦油的甲苯不溶物含量小于0.5%，高熱值氣體熱值大于4000kcal/Nm3，特低硫提質(zhì)煤硫含量小于0.5%。
[0029]由此本發(fā)明實(shí)施例的聞硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法以價(jià)格低廉、物資豐富的聞硫低階煤炭作為原料制備特低硫提質(zhì)煤和高品質(zhì)焦油、高熱值氣體，由此可以顯著減少高硫煤利用過程中硫?qū)Νh(huán)境的污染。下面參考附圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的制備電石的方法。
[0030]SlOO:干燥處理
[0031]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述高硫低階煤脫硫提質(zhì)的方法所采用的原煤并不受特別限制，例如可以為硫含量大于1%的高硫褐煤和高硫長焰煤等。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將原煤進(jìn)行干燥，以便得到干燥后的原煤。由此利用原煤為原料制備高品質(zhì)焦油、高熱值氣體和低硫提質(zhì)煤可以顯著降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)原煤進(jìn)行干燥，例如可以將其干燥至含水量低于5%。
[0032]本發(fā)明的高硫低階煤脫硫提質(zhì)方法以價(jià)格低廉且物資豐富的高硫中低階煤炭作為原料，由此可以擴(kuò)大高硫煤的利用途徑，同時(shí)提取高附加值的油氣資源并減少高硫煤利用對(duì)環(huán)境的污染。
[0033]由于原料中水的析出溫度較低，可低于200°C，因此干燥溫度較低，能耗較低；而熱解溫度較高，高于500°C，若在熱解過程中將原料中的水除去，則水蒸氣溫度達(dá)到400°C以上，能耗很高；并且熱解過程中若有水的存在，則水蒸汽會(huì)促進(jìn)脫硫反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行，降低脫硫率。因此根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)原煤進(jìn)行干燥，使得經(jīng)過干燥的原煤的含水量低于5%，由此可以進(jìn)一步節(jié)省能耗，提高脫硫率，降低產(chǎn)品提質(zhì)煤中的硫含量。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，當(dāng)選擇的生石灰的含水量較高時(shí)，也可以對(duì)其進(jìn)行干燥，使其含水量低于5% ο
[0034]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述對(duì)原煤和生石灰進(jìn)行干燥處理的方式并不受特別限制，可采用煙氣、氮?dú)?、水蒸氣等惰性氣體直接干燥方式或水蒸氣、煙氣、氮?dú)獾乳g接干燥方式。例如也可以采用飽和蒸汽進(jìn)行間接干燥。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，飽和蒸汽的溫度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，用于干燥處理的飽和蒸汽的壓力為0.8MPa，由此可以進(jìn)一步提高原煤和生石灰的干燥效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，經(jīng)過干燥處理后的原煤和生石灰的含水量低于5%。
[0035]S200:破碎處理
[0036]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將經(jīng)過干燥的原煤和生石灰分別進(jìn)行破碎處理，以便獲得原煤顆粒和生石灰顆粒。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所得原煤顆粒和生石灰顆粒的粒徑大小并不受特別限制。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將原煤和生石灰進(jìn)行破碎成粒度較小的顆?？梢杂行Ы档瓦M(jìn)一步粉磨的能耗，提高粉磨出料率。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以將原煤和生石灰破碎至平均粒徑小于6毫米的原煤顆粒和生石灰顆粒，優(yōu)選破碎至平均粒度為小于2毫米。由此，將原煤和生石灰以小顆粒的形式送入粉磨工序，降低粉磨工序的能耗，提高粉磨工序的出料率。
[0038]S300:混合粉磨處理
[0039]進(jìn)一步地，將破碎后的原煤顆粒和生石灰顆粒進(jìn)行混合粉磨處理，從而可以獲得均勻負(fù)載了生石灰粉末的原煤粉末。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，原煤顆粒和生石灰顆粒的混合配比并不受特別限制。本發(fā)明的發(fā)明人為了有效脫除原煤中含有的硫，通過大量實(shí)驗(yàn)摸索，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)將原煤顆粒和生石灰顆粒按照質(zhì)量比為1: 0.4?2.5進(jìn)行配比，可以促進(jìn)脫硫率的提高。原煤粉末和生石灰粉末的平均粒度小于75微米，可增加生石灰與原煤的比表面積，增大接觸點(diǎn)數(shù)。優(yōu)選地，原煤粉末和生石灰粉末的平均粒徑小于30微米，由此可以顯著提高脫硫率并降低最大脫硫率的反應(yīng)溫度，進(jìn)而有效降低熱解能耗并提升產(chǎn)品質(zhì)量。
[0040]由此將原煤顆粒和生石灰顆粒按照質(zhì)量比為1:0.4?2.5進(jìn)行混合粉磨處理，在球磨機(jī)中粉磨I?2小時(shí)?？梢赃M(jìn)一步增大生石灰粉末和原煤粉末的比表面積，提高脫硫率，以便進(jìn)一步提聞廣品質(zhì)量。
[0041]S400:成型處理
[0042]將以上所得混合物料進(jìn)行成型處理，從而可以獲得塊狀