一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺制造技术

技术编号:15782677 阅读:12 留言:0更新日期:2017-07-09 03:46
本发明专利技术提供了一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,包括,将低阶煤粉和垃圾粉体混匀并压制成颗粒物,将所述颗粒物与助剂混合形成混合料,对所述混合料进行加压成型得成型料,对所述成型料进行焦化处理,得粗煤气、焦油、粗苯和焦炭;其中所述助剂为中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、有机粘结剂或有机粘结剂与低阶煤的混合物。本发明专利技术的焦化工艺不仅能够降低油气和焦炭产品的原料成本,还可有效实现垃圾的资源化利用,使得本发明专利技术的工艺既有可观的经济效益又有一定的社会效益。本发明专利技术的焦化工艺既解决了现有技术因不存在大规模的工业化设备而使垃圾应用受限的问题,又克服了现有的捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题。

Coking process for forming material containing low rank coal and refuse

The present invention provides coking process, molding material containing a low rank coal and waste including low rank pulverized coal and waste powder mixed and pressed into particles, the particles and additives mixed to form a mixture, the mixture is pressed to molding material, for the treatment of coking the molding material, crude gas, tar, crude benzene and coke; wherein the additive is in order, in order of coal coal and low rank coal mixture, organic binder or organic binder with low rank coal mixture. The coking process of the invention can not only reduce the oil and gas and coke products cost of raw materials, resource utilization can effectively realize garbage, making the process of the invention has considerable economic benefits and social benefits. Coking process of the present invention can solve the existing technology because there is no large-scale industrial equipment and make garbage restricted application problems, and overcome the problem of low, overcapacity in the coking industry, using the existing tamping coke oven.

【技术实现步骤摘要】
一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺
本专利技术涉及气化焦的生产领域,尤其涉及一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺。
技术介绍
自十八世纪以来,煤炭已成为人类世界广泛使用的能源之一,就我国的能源消费结构而言,目前煤炭占据70%左右,是国民赖以生存的主要能源。依据结构和组成的不同,煤炭分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类,其中烟煤又分为低变质烟煤和中变质烟煤,低变质烟煤又称作次烟煤,其与褐煤一起统称为“低阶煤”。据统计,我国低阶煤的储量占全国已探明的煤炭储量的55%以上,高达5612亿吨,但由于低阶煤作为煤化作用初期的产物,具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、挥发份高、浸水强度差、抗跌强度差等特点,因而严重限制了低阶煤的直接开发利用,这无疑造成了巨大的资源浪费。另外,随着国内能源需求的日益增大和优质煤炭资源量的锐减,低阶煤的提质转化与综合利用已然成为当前我国能源研究与开发的重点领域。迄今为止,国内外针对低阶煤的提质加工技术大致可分为热解提质技术、非蒸发脱水提质技术和成型提质技术三大类,其中,对于成型提质技术而言,低阶煤在成型过程中,高压或剪切等物理作用对其凝胶结构和孔隙系统产生了不可逆的破坏,因而能够从本质上提升低阶煤的煤阶,使其煤化程度也随之提高,从而解决了干燥低阶煤的粉尘大、易重新吸水、易于自燃等不足。但目前的低阶煤提质技术均处于试验研究和工程化初始应用阶段,不存在使其大规模工业化应用的设备,由此限制了低阶煤的开发利用。现阶段我国对于生活垃圾的资源化利用方式有目前推行的垃圾堆肥工艺和正在研究的垃圾衍生燃料技术,其中对于垃圾衍生燃料技术而言,虽然该技术已在日、德、美等发达国家得到了产业化应用,但由于我国目前尚不具备规范的垃圾分类收集体系,所以国外对于组分稳定的分类垃圾的燃料制作技术无法适用于我国的高湿混合垃圾,因此,应当针对我国的垃圾回收现状,设计研发适合我国国情的垃圾资源化处理方法。捣固焦炉是煤的焦化工艺中使用的大型化设备,其占地面积广,投资基建费用大。煤焦化是以煤为原料经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺,其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦。由于工业上对这类焦炭的品质要求很高,使得生产冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种,属于中变质烟煤,但是近年来煤炭资源的短缺,特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少,使得焦化行业的原料成本与日俱增,加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退,导致焦炭产品的需求量减少、价格下滑,从而迫使焦化厂急剧缩减焦炭产量,由此带来的后果是捣固焦炉停止运行,而一旦焦炉停用便会报废,那么为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备,就不得不在最低程度内维持焦炉的运行,这样不仅降低了捣固焦炉的利用度,还会造成焦化行业的产能过剩。因此,如何拯救濒临负增长的焦化产业,提高捣固焦炉的利用度,解决焦化行业产能过剩的问题已成为当前遏制焦化行业发展的瓶颈。综上所述,在目前的形势下如何能够将捣固焦炉应用于低阶煤和生活垃圾的资源化利用领域以使上述问题都得以迎刃而解,是困扰本领域技术人员的一个技术难题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术无法实现低阶煤和垃圾的资源化利用的缺陷及现有的捣固焦炉利用度低的问题,进而提供一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺。为此,本专利技术实现上述目的的技术方案为:一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,包括如下步骤:(1)将低阶煤干燥、粉碎,得低阶煤粉;(2)将可燃垃圾和/或可堆肥垃圾干燥、粉碎,得垃圾粉体;(3)将所述低阶煤粉与所述垃圾粉体按质量比(5-7):(3-5)混合,并压制成颗粒物;(4)将所述颗粒物与助剂混合形成混合料,对所述混合料进行加压成型,得成型料;(5)对所述成型料进行焦化处理,控制焦饼中心温度为950-1050℃、焦化时间不小于16小时,收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯,同时得到焦炭;其中,所述助剂为中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、有机粘结剂或有机粘结剂与低阶煤的混合物,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%。在所述颗粒物中,所述低阶煤粉与所述垃圾粉体的质量之比为7:3,所述低阶煤粉的含水率小于15wt%,所述垃圾粉体的含水率小于15wt%。所述颗粒物的加入量为所述成型料质量的10-70wt%,优选为40-70wt%。所述颗粒物的密度为1.2-1.4g/cm3。所述有机粘结剂为塔底油、重质油、渣油或沥青质中的一种或多种。所述沥青质为软化点不小于120℃的煤沥青或石油沥青。所述助剂为中阶煤与低阶煤按质量比(5-8):(2-5)所形成的混合物;优选地,所述助剂为中阶煤与低阶煤按质量比7:3所形成的混合物。所述助剂为所述有机粘结剂与低阶煤按质量比(3-5):(5-7)所形成的混合物;优选地,所述助剂为所述有机粘结剂与低阶煤按质量比4:6所形成的混合物。所述低阶煤的G值小于50、挥发分含量大于40%。所述焦化处理是在捣固焦炉中进行的;所述混合料在捣固焦炉中进行捣固成型。本专利技术所述的焦化工艺中的颗粒物可以是任意形状的,其体积以不超过25cm3为宜。本专利技术的上述技术方案具有如下优点:1、本专利技术提供的含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,通过采用中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、在850℃隔绝空气条件下干馏失重小于50%的有机粘结剂或该有机粘结剂与低阶煤的混合物作为助剂,利用上述助剂的粘结性将由低阶煤和垃圾所形成的颗粒物粘结成型,一方面可使低阶煤和垃圾原料能够推入捣固焦炉中进行高温干馏,另一方面还使得低阶煤和垃圾干馏后的固体产物不易粉化,易于捣固焦炉的推焦,更重要的是上述助剂与颗粒物混合后,助剂中的有效成分可促进低阶煤和垃圾中的高分子聚合物在高温下的降解,从而有助于提高低阶煤和垃圾原料的油气产量,使油气总量增产10%以上。并且,本专利技术通过压力的作用将助剂包覆于颗粒物的外部,使得颗粒物在高温干馏过程中产生的液体能够渗入至上述助剂中,这样有助于提高低阶煤和垃圾所产的焦炭的质量。综上可知,本专利技术的焦化工艺不仅能够降低油气和焦炭产品的原料成本,还可有效实现垃圾的资源化利用,使得本专利技术的工艺既有可观的经济效益又有一定的社会效益。由此,本专利技术的焦化工艺不仅解决了现有技术所存在的无法实现低阶煤和垃圾资源化利用的问题,还有效克服了现有的捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题。2、本专利技术提供的含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,优选助剂中包含软化点不小于120℃的煤沥青或石油沥青,如此可提高低阶煤和垃圾原料干馏后的固体产物—焦炭的品质,使得焦炭中的挥发分不大于3-4%,从而可用于发电、造气以及其它化工目的。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。此外,下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术所述的焦化工艺中的低阶煤成分适用于所有的低阶煤煤种或其混合物、中阶煤适用于所有的中阶煤煤种或其本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,包括如下步骤:(1)将低阶煤干燥、粉碎,得低阶煤粉;(2)将可燃垃圾和/或可堆肥垃圾干燥、粉碎,得垃圾粉体;(3)将所述低阶煤粉与所述垃圾粉体按质量比(5‑7):(3‑5)混合,并压制成颗粒物;(4)将所述颗粒物与助剂混合形成混合料,对所述混合料进行加压成型,得成型料;(5)对所述成型料进行焦化处理,控制焦化温度为950‑1050℃、焦化时间不小于16小时,收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯,同时得到焦炭;其中,所述助剂为中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、有机粘结剂或有机粘结剂与低阶煤的混合物,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%。

【技术特征摘要】
1.一种含有低阶煤和垃圾的成型料的焦化工艺,包括如下步骤:(1)将低阶煤干燥、粉碎,得低阶煤粉;(2)将可燃垃圾和/或可堆肥垃圾干燥、粉碎,得垃圾粉体;(3)将所述低阶煤粉与所述垃圾粉体按质量比(5-7):(3-5)混合,并压制成颗粒物;(4)将所述颗粒物与助剂混合形成混合料,对所述混合料进行加压成型,得成型料;(5)对所述成型料进行焦化处理,控制焦化温度为950-1050℃、焦化时间不小于16小时,收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯,同时得到焦炭;其中,所述助剂为中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、有机粘结剂或有机粘结剂与低阶煤的混合物,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%。2.根据权利要求1所述的焦化工艺,其特征在于,在所述颗粒物中,所述低阶煤粉与所述垃圾粉体的质量之比为7:3,所述低阶煤粉的含水率小于15wt%,所述垃圾粉体的含水率小于15wt%。3.根据权利要求1或2所述的焦化工艺,其特征在于,所述颗粒物的加入量为所述成型料质量的10-70wt%,优选为40-70wt%。4.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:林科杜明来赵文涛马芳白洪彬刘彦芳
申请(专利权)人:北京三聚环保新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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