一种低变质煤干馏提质的方法技术

本发明专利技术公开了一种低变质煤干馏提质的方法，其采用捣固炼焦工艺进行低变质煤的干馏提质，包括，(1)将煤饼推入焦炉内进行提质，控制结焦温度为450-1000℃，结焦时间为2-8小时，收集溢出的粗煤气，其中，所述煤饼内设置有导气结构；(2)在粗煤气充分溢出后，提升焦炉温度为900-1400℃，并维持8-24小时，得到所需的焦炭产品。本申请的低变质煤干馏提质的方法，改变捣固式焦炉内煤饼的结构，制造煤饼内挥发份溢出通道，加快挥发份溢出速度，减少了焦炉煤气(含焦油及粗苯)的重复燃烧，而且加快了结焦速度；并对其焦化工艺进行调整，减少挥发分穿越煤饼内高温区的分解损失，大幅度提升结焦过程中焦油、粗苯以及焦炉煤气的收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低变质煤提质的方法，具体涉及一种采用捣固式焦炉对具有结焦性和胶质层的低变质煤进行干馏提质的方法。
技术介绍
低变质煤是煤化作用初期的产物，含水量和挥发分高、密度小、粘结性差、具有较强的化学反应性，但热稳定性差、发热量低、容易风化和发生自燃，其主要包括变质程度低的褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤黏煤以及部分气煤，全球的低变质煤资源超过5100亿吨，占世界煤炭总资源的49.1％。我国具有丰富的低变质煤资源，已探明的褐煤保有储量达1303亿吨，占全国煤炭储量的近13％，由于低变质煤水分高、灰分高、易风化和自燃、难以洗选和储存，使得低变质煤的开发和利用受到很大限制。近年来由于能源紧张、煤炭价格大幅上涨，价格相对低廉的低变质煤资源的开发和利用成为世界各国普遍关注的热点。捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备,将炼焦配合煤按炭化室的大小,捣打成略小于炭化室的煤饼,将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏的过程。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出，经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔,以水熄灭后再放到凉焦台,由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。与顶装炼焦技术相比，在相同配煤比的情况下，捣固焦炉的焦炭质量好于顶装焦炉，且入炉煤的质量越差，焦炭质量提高的幅度越大。该工艺比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱黏结性的低变质煤，是开发利用低变质煤资源的工艺手段之一。但是采用传统捣固炼焦工艺对具有结焦性和胶质层的低变质煤进行处理时，由于其挥发分较高造成产焦率较低而产气率大，产生的焦炉煤气(含焦油及粗苯)不能及时排放，使得其在焦炉内重复燃烧，不仅浪费能源，还降低了焦化过程副产品的收率，导致整个焦化过程经济性较差，此外，采用低变质煤作为主焦煤炼出的焦炭细长易碎，收缩率大，且纵裂纹多，抗碎和耐磨性较差。同时低变质煤直接用于制造煤气、生产氮肥或作动力燃料，在燃烧或气化过程中容易出现包煤、丢煤现象，也会带来气化后残渣包煤和排渣困难的情况。
技术实现思路
为解决现有技术中的具有结焦性和胶质层的低变质煤无法充分利用的问题，本专利技术提供一种低变质煤干馏提质的方法，其采用现有焦化设备并对现有焦化工艺进行改造，针对所述低变质煤进行提质，生产合格化工焦或冶金焦的同时可以大幅度增加焦油、粗苯和焦炉煤气的产率及产量。为此，本申请采取的技术方案为，一种低变质煤干馏提质的方法，采用捣固炼焦工艺进行低变质煤的干馏提质，包括，(1)将煤饼推入焦炉内进行提质，控制结焦温度为450-1000℃，结焦时间为2-8小时，收集溢出的粗煤气，其中，所述煤饼内设置有导气结构；(2)在粗煤气充分溢出后，提升焦炉温度为900-1400℃，并维持8-24小时，得到所需的焦炭产品。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述导气结构的体积占所述煤饼体积的0.1％-15％。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述焦炭产品为冶金焦或化工焦；所述导气结构为直径5mm-200mm导气孔，或者，所述导气结构为直径5mm-200mm实心柱体。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述导气孔为设置于所述煤饼内部的具有柔软性和可塑性的高分子管道；所述高分子管道为塑料、橡胶和树脂管道中一种或几种，或者，所述实心柱体为木棒或竹棒。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述高分子管道为PET聚对苯二甲酸乙二醇脂管道、HDPE聚乙烯管道、PVC聚氯乙烯管道、LDPE低密度聚乙烯管道、PP聚丙烯管道、PS聚苯乙烯管道、PC聚碳酸酯管道中的一种或几种。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述煤饼由低变质煤经洗煤后形成的精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮选煤中的两种或两种以上混合形成，其中，所述低变质煤的G值大于20，Y值大于10mm，所述精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮选煤的性能指标如下，煤种灰分挥发分硫分水分粗精煤<20％>25％<2％<15％中煤<30％>20％<1％<15％精煤<15％>25％<2％<15％浮选煤或煤泥<30％-<1％<15％上述低变质煤干馏提质的方法中，所述煤饼由40-50wt％的所述粗精煤、20-30wt％的所述中煤和20-30wt％的所述浮选煤或所述煤泥组成；或者，所述煤饼由40-60wt％的所述粗精煤和60-40wt％的所述浮选煤或所述煤泥组成；或者，所述煤饼由40-60wt％的所述精煤和60-40wt％的所述中煤组成。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述步骤(1)和步骤(2)的总反应时间控制在12-40h。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述煤饼的成型方法为，将形成所述煤饼的煤粉装入捣固设备的过程中，所述高分子管道随所述煤粉一并加入，从而在煤饼捣固成型后，其内部具有无规则分布的高分子管道。上述低变质煤干馏提质的方法中，所述煤饼的成型方法为，将形成所述煤饼的煤粉与所述高分子管道混合均匀，并装入捣固设备中成型，制备得到其内部具有无规则分布的高分子管道的煤饼；或者，将形成所述煤饼的煤粉装入捣固设备中成型后，向成型的煤饼中插入木棒或竹棒，制备得到其内部具有导气结构的煤饼。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本申请的低变质煤干馏提质的方法中，改变捣固式焦炉内煤饼的结构，制造煤饼内挥发份溢出通道，加快挥发份溢出速度，减少了焦炉煤气(含焦油及粗苯)的重复燃烧，而且加快了结焦速度；并对其焦化工艺进行调整，减少挥发分穿越煤饼内高温区的分解损失，大幅度提升结焦过程中焦油、粗苯以及焦炉煤气的收率，使焦炉可以大规模使用成本较低的低变质煤炭资源，有利于低变质煤的高效利用，提高了开发和利用低变质煤资源的经济性。(2)本申请的低变质煤干馏提质的方法中，由于内置占所述煤饼体积的0.1％-15％的导气孔，使产生与出气量达到平衡，从而可以在炼焦过程中将焦炉煤气较多较快的引出焦炉，避免了焦炉煤气(含焦油及粗苯)在焦化炉内的重复燃烧造成的焦炉煤气(含焦油及粗笨的损失)，采用本申请的工艺对低变质煤进行干馏提质，其焦油、粗苯和焦炉煤气的产率相对于其它工艺均提高了20％以上，或者，所述煤饼内设置有占所述煤饼体积的0.1％-15％的木棒或竹棒，当煤饼温度升到一定范围后，木棒或竹棒燃烧后形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，采用捣固炼焦工艺进行低变质煤的干馏提质，包括，(1)将煤饼推入焦炉内进行提质，控制结焦温度为450‑1000℃，结焦时间为2‑8小时，收集溢出的粗煤气，其中，所述煤饼内设置有导气结构；(2)在粗煤气充分溢出后，提升焦炉温度为900‑1400℃，并维持8‑24小时，得到所需的焦炭产品。

【技术特征摘要】
1.一种低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，采用捣固炼焦工艺进
行低变质煤的干馏提质，包括，
(1)将煤饼推入焦炉内进行提质，控制结焦温度为450-1000℃，结焦
时间为2-8小时，收集溢出的粗煤气，其中，所述煤饼内设置有导气结构；
(2)在粗煤气充分溢出后，提升焦炉温度为900-1400℃，并维持8-24
小时，得到所需的焦炭产品。
2.根据权利要求1所述的低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，所
述导气结构的体积占所述煤饼体积的0.1％-15％。
3.根据权利要求1或2所述的低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，
所述焦炭产品为冶金焦或化工焦；
所述导气结构为直径5mm-200mm导气孔，
或者，所述导气结构为直径5mm-200mm实心柱体。
4.根据权利要求1-3任一所述的低变质煤干馏提质的方法，其特征在
于，所述导气孔为设置于所述煤饼内部的具有柔软性和可塑性的高分子管
道，所述高分子管道为塑料、橡胶和树脂管道中一种或几种；
或者，所述实心柱体为木棒或竹棒。
5.根据权利要求4所述的低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，
所述高分子管道为PET聚对苯二甲酸乙二醇脂管道、HDPE聚乙烯管
道、PVC聚氯乙烯管道、LDPE低密度聚乙烯管道、PP聚丙烯管道、PS聚
苯乙烯管道、PC聚碳酸酯管道中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的低变质煤干馏提质的方法，其特征在于，
所述煤饼由低变质煤经洗煤后形成的精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮

\t选煤中的两种或两种以上混合形成，
其中，所述低变质煤的G值大于20，Y值大于10mm，
所述精煤、粗精煤、中煤、煤泥或浮选煤的性能指标如下，
煤种
灰分
挥发分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昱，
申请(专利权)人：赵昱，
类型：发明
国别省市：北京;11