一种含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料制造技术

技术编号:15782707 阅读:25 留言:0更新日期:2017-07-09 03:49
本发明专利技术提供了一种含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料,包括,由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层和设置于所述非低阶煤型煤层之上的低阶煤型煤层;所述低阶煤型煤层包括垃圾颗粒、低阶煤和有机粘结剂,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%;以质量计,所述低阶煤型煤层的质量为所述型煤原料质量的10-70%,所述垃圾颗粒的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-50%。本发明专利技术的型煤原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垃圾应用受限的问题,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,使得本发明专利技术的型煤原料既有可观的经济效益又有一定的社会效益。

A briquette material containing low rank coal and refuse particles

The invention provides a low order containing coal and waste particles in briquette raw materials, including, formed by one or several in the order of high rank coal, or in high rank in the non low rank coal seam type and is arranged on the non low rank coal type coal seam on low rank coal seam type; the the low rank coal seam type including waste particles, low rank coal and organic binder, wherein the organic binder at 850 DEG C under the condition of air isolation retorting loss is less than 50%; to quality, quality of the low rank coal seam type for the coal quality of raw material 10-70%, the added amount of waste particles for the low rank coal seam type quality 20-50%. The briquette material of the invention not only solves the existing technology because there is no large-scale industrial equipment and the low rank coal and waste application is restricted, but also effectively overcomes the problem of low, overcapacity in the coking industry, using the existing tamping coke oven, the briquette raw material of the invention has considerable economic benefits and a certain the social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料
本专利技术涉及一种适用于捣固焦炉的含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料,属于低阶煤提质转化

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垃圾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,进而提供一种适于捣固焦炉的含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料。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颗粒的型煤原料,包括,由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层和设置于所述非低阶煤型煤层之上的低阶煤型煤层;所述低阶煤型煤层包括垃圾颗粒、低阶煤和有机粘结剂,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%;以质量计,所述低阶煤型煤层的质量为所述型煤原料质量的10-70wt%,所述垃圾颗粒的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-50wt%。所述垃圾颗粒由可燃垃圾和/或可堆肥垃圾经干燥、粉碎并于5-40MPa下压制而成;所述垃圾颗粒的含水率为17wt%以下、密度为1.0-1.2g/cm3。以质量计,所述有机粘结剂的加入量为所述低阶煤质量的5-40wt%。所述有机粘结剂为软化点大于100℃的沥青质。所述沥青质为软化点不小于120℃的煤沥青或石油沥青。所述沥青质为高温沥青,以质量计,所述高温沥青的固定碳含量在25%以上,碳氢比为8-11。所述低阶煤的G值小于50、挥发分含量大于40%。所述低阶煤型煤层的质量为所述型煤原料质量的40-60wt%。所述垃圾颗粒的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-35wt%。所述低阶煤型煤层为长方体,所述垃圾颗粒嵌设于所述长方体的内部和表面。本专利技术所述的型煤原料中含有的垃圾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颗粒的型煤原料,通过向低阶煤型煤层中加入在850℃隔绝空气条件下干馏失重小于50%的有机粘结剂,利用其粘结性将低阶煤和垃圾颗粒粘结成型,一方面可使低阶煤和垃圾颗粒能够推入捣固焦炉中进行提质处理,另一方面还使得低阶煤和垃圾颗粒提质完成后的固体产物不易粉化,易于捣固焦炉的推焦,更重要的是上述有机粘结剂与低阶煤和垃圾颗粒混合后,有机粘结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,本专利技术的型煤原料通过将低阶煤型煤层设置在非低阶煤型煤层之上,使得低阶煤型煤层在高温提质过程中产生的液体下渗至非低阶煤型煤层中,有助于提高低阶煤型煤层产生的焦炭的质量。由此,本专利技术的型煤原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垃圾应用受限的问题,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。本专利技术的型煤原料充分利用高温干馏能使可燃垃圾、可堆肥垃圾中的有机物转换成油气、且残余物可用作化工焦的特性,通过在低阶煤型煤本体中嵌入适量的垃圾颗粒,不仅有利于在降低型煤原料生产成本的条件下仍能确保较高的油气和焦炭产率,还可有效实现对垃圾的资源化利用,使得本专利技术的型煤原料既有可观的经济效益又有一定的社会效益。2、本专利技术提供的含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料,优选有机粘结剂为软化点不小于120℃的煤沥青或石油沥青,如此可提高低阶煤和垃圾原料提质后的固体产物—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。本专利技术所述型煤原料中的煤成分适用于所有的低阶煤、中阶煤、高阶煤或中高阶煤原料。为便于说明,下述实施例中的低阶煤以次烟煤或褐煤为例,非低阶煤的煤原料以1/3焦煤或焦煤为例。为便于比较和说明,以下实施例中,wt%表示质量百分含量,干煤的质量=(低阶煤的质量×75%+垃圾颗粒的质量×85%+非本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料,包括,由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层和设置于所述非低阶煤型煤层之上的低阶煤型煤层,其特征在于:所述低阶煤型煤层包括垃圾颗粒、低阶煤和有机粘结剂,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%;以质量计,所述低阶煤型煤层的质量为所述型煤原料质量的10‑70%,所述垃圾颗粒的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20‑50%。

【技术特征摘要】
1.一种含有低阶煤和垃圾颗粒的型煤原料,包括,由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层和设置于所述非低阶煤型煤层之上的低阶煤型煤层,其特征在于:所述低阶煤型煤层包括垃圾颗粒、低阶煤和有机粘结剂,所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50%;以质量计,所述低阶煤型煤层的质量为所述型煤原料质量的10-70%,所述垃圾颗粒的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20-50%。2.根据权利要求1所述的型煤原料,其特征在于,所述垃圾颗粒由可燃垃圾和/或可堆肥垃圾经干燥、粉碎并于5-40MPa下压制而成;所述垃圾颗粒的含水率为17wt%以下、密度为1.0-1.2g/cm3。3.根据权利要求1或2所述的型煤原料,其特征在于,以质量计,所述有机粘结剂的加入量为所述低阶煤质量的5-40%。4.根据权利要求1-3任一项所述的型煤原...

【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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