一种适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料制造技术

本发明专利技术提供了一种含有低阶煤和生物质的成型料，包括由低阶煤和生物质所形成的颗粒物及助剂；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％。本发明专利技术的成型料不仅能够降低油气和焦炭产品的原料成本，还可有效实现生物质的资源化利用，使得本发明专利技术既有可观的经济效益又有一定的社会效益。本发明专利技术的成型料既解决了现有技术因不存在大规模的工业化设备而使生物质应用受限的问题，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。

Molding material containing low rank coal and biomass suitable for tamping coking

The invention provides a molding material containing a low rank coal and biomass, including particulate matter and additives formed by low rank coal and biomass; the assistant is in order, in order of coal coal and low rank coal mixture, organic binder or organic binder with low rank coal mixture, the organic binder at 850 DEG C under the condition of air isolation retorting loss is less than 50%. The molding material of the invention not only can reduce the raw material cost of the oil, gas and coke products, but also can effectively realize the resource utilization of the biomass, so that the invention has considerable economic benefits and certain social benefits. The molding material of the invention can solve the existing technology because there is no large-scale industrial equipment and the biomass application is restricted, but also overcomes the problem of low, overcapacity in the coking industry, using the existing tamping coke oven.

【技术实现步骤摘要】
一种适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料
本专利技术涉及炼焦
，尤其涉及一种适于捣固炼焦的含有低阶煤和生物质的成型料。
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。生物质能是绿色植物将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，即以生物质为载体的能量形式，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。近年来研发的生物质固化成型技术改变了传统的生物质能利用方式，将松散的生物质转化为高密度的成型燃料，直接燃烧或用作气化、液化原料，成为生物质能开发利用的一种有效途径，也是替代常规能源的有效方法，然而遗憾的是，目前尚不具备使生物质燃料大规模工业化应用的设备。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物质的开发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生物质能大规模应用的缺陷及现有的捣固焦炉利用度低的问题，进而提供一种适于捣固炼焦的含有低阶煤和生物质的成型料。为此，本专利技术实现上述目的的技术方案为：一种适于捣固炼焦的含有低阶煤和生物质的成型料，包括，由低阶煤和生物质按质量比(5-7)：(3-5)所形成的颗粒物及助剂；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，所述低阶煤与所述生物质的质量之比为7:3；所述颗粒物的含水率为13-17wt％、密度为1.2-1.4g/cm3。所述颗粒物的加入量为所述成型料质量的10-70wt％。所述颗粒物的加入量为所述成型料质量的40-70wt％。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％。所述成型料为长方体，所述颗粒物嵌设于所述长方体的内部和表面。本专利技术所述的成型料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、本专利技术提供的适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料，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生物质形成的颗粒物粘结成型，一方面可使低阶煤和生物质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生物质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生物质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生物质原料的油气产量，使油气总量增产10％以上。并且在粘结成型过程中，通过一定的压力可使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生物质所产的焦炭的质量。综上可知，本专利技术的成型料不仅能够降低油气和焦炭产品的原料成本，还可有效实现生物质的资源化利用，使得本专利技术既有可观的经济效益又有一定的社会效益。由此，本专利技术的成型料不仅解决了现有技术因不存在大规模的工业化设备而使低阶煤和生物质应用受限的问题，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、本专利技术提供的适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料，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生物质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。本专利技术所述的成型料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混合物。为便于说明，下述实施例中的低阶煤以次烟煤或褐煤为例，中阶煤的煤原料以1/3焦煤或肥煤为例。为便于比较和说明，以下实施例中，wt％表示质量百分含量，成型料的质量＝((低阶煤的质量+生物质的质量)×85％+助剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料，其特征在于，包括，由低阶煤和生物质按质量比(5‑7)：(3‑5)所形成的颗粒物及助剂；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】
1.一种适于捣固炼焦的含低阶煤和生物质的成型料，其特征在于，包括，由低阶煤和生物质按质量比(5-7)：(3-5)所形成的颗粒物及助剂；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所述的成型料，其特征在于，在所述颗粒物中，所述低阶煤与所述生物质的质量之比为7:3；所述颗粒物的含水率为13-17wt％、密度为1.2-1.4g/cm3。3.根据权利要求1或2所述的成型料，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％。4.根据权利要求3所述的成型料，其特征在于，所述颗粒物的加入量为所述成型料质量的40-70wt％。5.根据权利要求1-4任一项所述的成型料，其特征在于，所述有机粘结剂为塔底油、重质油...

【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