一种适用于捣固焦炉的生物质成型料制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于捣固焦炉的生物质成型料，包括生物质颗粒和助剂；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％。本发明专利技术的生物质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的成型料既有可观的经济效益又有一定的社会效益。由此，本发明专利技术的生物质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。

Biomass forming material suitable for tamping coke oven

The present invention provides a biomass material suitable for tamping coke oven, including biomass particles and additives; the additives in order, in order to coal coal and low rank coal mixture, organic binder or organic binder with low rank coal mixture, wherein the organic binder at 850 DEG C under the condition of air isolation retorting the weight loss is less than 50%. The biomass material of the invention can not only reduce the oil and gas and coke products cost of raw materials, but also can effectively realize the resource utilization of biomass, the forming materials of the invention has considerable economic benefits and social benefits. Thus, the invention of the biomass material not only solves the problem 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】
一种适用于捣固焦炉的生物质成型料
本专利技术涉及生物质能的开发利用领域，尤其涉及一种适用于捣固焦炉的生物质成型料。
技术介绍
随着我国能源需求量的迅速增长、及传统化石燃料的日益枯竭，煤炭作为我国能源生产和消费的主体地位在未来相当长的一段时间内不会发生根本性改变。目前，对于煤炭的利用多以燃烧为主，而煤炭在燃烧过程中会排放大量的粉尘、一氧化碳、硫或氮的氧化物等污染物，致使生态环境持续恶化，造成了日渐严重的环境问题。因此，开发洁净的可再生能源已然成为解决能源危机和环境污染的重要途径。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。并且，生物质能还具有能源替代、减排环保和促进农村经济等多重功能，因此，从能源安全和环境保护出发，对生物质能的开发利用已成为当前发展可再生能源的战略重点。然而，由于生物质能原料的结构疏松、分布分散、占用空间大，作为燃料存在能量密度小、直接燃烧的热效率低、运输和储存成本高等问题，导致难以规模化高效利用，经济效益较差，成为制约生物质转化为商品能源的重要因素。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。但目前尚不具备使生物质燃料大规模工业化应用的设备，由此限制了生物质的开发利用。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生物质能的开发利用领域，以使上述两方面的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，进而提供一种适用于捣固焦炉的生物质成型料。为此，本专利技术实现上述目的的技术方案为：一种适用于捣固焦炉的生物质成型料，包括，生物质颗粒和助剂；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％。所述生物质颗粒的加入量为所述生物质成型料质量的10-70wt％。所述生物质颗粒的加入量为所述生物质成型料质量的40-60wt％。所述生物质颗粒是由生物质原料经干燥、粉碎并在5-40MPa下压制而成的；所述生物质颗粒的含水率为13-17wt％、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。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。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％；所述生物质成型料为长方体，所述生物质颗粒嵌设于所述长方体的内部和表面。本专利技术所述的生物质成型料采用的生物质颗粒可以是任意形状的，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用于捣固焦炉的生物质成型料，充分利用高温干馏能使生物质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生物质颗粒粘结成型，一方面可使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生物质颗粒混合后，助剂中的有效成分可促进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。并且在粘结成型的过程中，本专利技术通过一定的压力使助剂包覆于生物质颗粒的外部，使得生物质颗粒在高温干馏过程中产生的液体能够渗入至上述助剂中，这样有助于提高生物质所产的焦炭的质量。综上可知，本专利技术的生物质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，使得本专利技术的成型料既有可观的经济效益又有一定的社会效益。由此，本专利技术的生物质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用于捣固焦炉的生物质成型料，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。本专利技术所述生物质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＝(生物质颗粒的质量×85％+助剂的质量×90％)，“kg/t成型料”指每吨成型料得到的产品的千克数。“Nm3/t成型料”指每吨成型料得到的粗煤气的体积换算成25℃、1个标准大气压下的立方米数。实施例1(1)将秸秆干燥至含水率为15wt％，粉碎并于5MPa下压制成生物质颗粒，其密度为1.2g/cm3、体积为25cm3；(2)将质量比为4:6的生物质颗粒与1/3焦煤混合形成混合料，采用捣固设备对混合料进行捣固成型，制得长方体状的生物质成型料，在其内部和表面均嵌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于捣固焦炉的生物质成型料，其特征在于，包括：生物质颗粒和助剂；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】
1.一种适用于捣固焦炉的生物质成型料，其特征在于，包括：生物质颗粒和助剂；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所述的生物质成型料，其特征在于，所述生物质颗粒的加入量为所述生物质成型料质量的10-70wt％。3.根据权利要求1或2所述的生物质成型料，其特征在于，所述生物质颗粒的加入量为所述生物质成型料质量的40-60wt％。4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质成型料，其特征在于，所述生物质颗粒是由生物质原料经干燥、粉碎并在5-40MPa下压制而成；所述生物质颗粒的含水率为13-17wt％、密度为1.2-1.4g/cm3。5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质成型料，其特征在于，所述有机粘结剂为塔底油、重质油、渣油...

【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