一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法技术

本发明专利技术公开了一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，包括以下步骤：（1）型煤制备工艺：将不同种类的单种炼焦煤配合成炼焦配合煤，粉碎，加入粘结剂、供氢剂和瘦化剂，混捏后在对辊成型机中挤压成型，干燥，制得块状型煤；（2）型煤热解脱硫工艺：将步骤（1）所得块状型煤装入炭化室内，在隔绝空气的炭化室内受两侧加热火道间接加热，进行炭化结焦处理；（3）焦炭脱硫余热回收工艺：在结焦末期，在火落温度之后0.5

【技术实现步骤摘要】
一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法


[0001]本专利技术属于焦化
，具体涉及一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法。

技术介绍

[0002]当前，钢铁行业成为了大气污染治理的“主战场”，近年来，我国通过采取结构优化、重点地区企业异地搬迁、强化末端污染治理等措施，钢铁行业大气污染物减排工作取得重要进展，但是随着国家环保要求的进一步提高，钢铁行业超低排放改造迫在眉睫。目前的炼铁行业脱硫技术路线主要包括源头控制和燃烧后的末端治理，末端治理需在多点设置脱硫设施，同时，煤气燃烧后的废气量大，处理设施规模变大；采取源头控制，实施煤气精脱硫，减少燃气中的硫分，可大大降低末端治理的压力，省掉末端治理设施，同时随着烟气中硫分减少，酸露点温度也随之降低，排烟温度也可降低，可以提高煤气利用效率。综上可知，当前的治理技术主要聚焦在高炉煤气和焦炉煤气的精脱硫，煤气硫源头主要来自于炼焦过程，因此，要从根本上解决二氧化硫污染排放，必须由末端治理实现真正的源头整治，即深度脱除焦炭与焦炉煤气中的硫，这将大大减少末端脱硫工序的运营压力与经济负担。
[0003]目前的炼焦现状是：鉴于当前国际形势以及我国炼焦煤资源情况，优质炼焦煤资源供求矛盾长期存在，而且愈演愈烈。为扩大炼焦煤资源、保证生产稳定，以及降低成本，越来越多的焦化企业不得不采用硫含量较高的炼焦配合煤，结果造成焦炭与煤气中硫含量增加。这是因为在现行的炼焦工艺制度下，炼焦配合煤中60%的硫会转入焦炭，且主要以有机硫形态存在，难以脱除，最终进入高炉，转化为高炉煤气中的COS、CS2等，而高炉煤气精脱硫是当前的一个技术难点，高炉煤气燃烧后排放出SO2污染物；而约40%的硫以H2S，COS、CS2、噻吩等形态进入荒煤气中形成焦炉煤气，而焦化目前的脱硫工艺主要以脱除无机H2S为主，焦炉煤气中有机硫含量增加，势必也造成焦炉煤气燃烧后烟气中SO2超标，增加后续脱硫负荷。因此，开发一种深度脱除焦炭与焦炉煤气中有机硫的源头控制技术显得尤为重要。
[0004]公开号为CN1247740C的中国专利技术专利公开了一种炼焦过程焦炭脱硫方法，在结焦期从焦炉炭化室中下部向炭化室鼓入富氢元素气体实现焦炭降硫。公告号为CN1219850C的中国专利技术专利公开了一种炼焦过程中脱硫方法，该方法是在焦煤中加入固体有机物和可作为缚硫剂的冶金固体废弃物，采用现有的炼焦设备和炼焦工艺进行炼焦。胡德生（宝钢技术，2006年第4期，53
‑
55页）公开了一种煤气返回炼焦过程焦炭脱硫探索试验，对在半工业炭化室内进行炭化并进行的脱硫试验却未能取得成功。因此，在现有的炼焦工艺基础上，不论是顶装炼焦或是捣固炼焦，在煤热解成焦过程中，其孔隙有限，不可能提供顺畅的气流分布，也没有足够的气固反应比表面积，这将大大影响热解成焦脱硫过程，致使脱硫效果较差。

技术实现思路

[0005]为克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦
方法，脱硫效果显著，从源头大大减少因焦炉煤气和高炉煤气燃烧而排放的SO2污染物。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，包括以下步骤：（1）型煤制备工艺：将不同种类的单种炼焦煤配合成炼焦配合煤，粉碎，加入粘结剂、供氢剂和瘦化剂，混捏后在对辊成型机中挤压成型，干燥，制得块状型煤；（2）型煤热解脱硫工艺：采用山峰型装煤法将步骤（1）所得块状型煤装入炭化室内，在隔绝空气的炭化室内受两侧加热火道间接加热，进行炭化结焦处理；（3）焦炭脱硫余热回收工艺：在结焦末期，在火落温度之后0.5
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1h开始，从上升管对侧炉门上中下三处通入回炉净煤气，焦炭在加氢脱硫的同时得到冷却，出炉煤气进入上升管余热回收装置回收余热。
[0007]优选地，步骤（1）所述的炼焦配合煤配合方法为：按照重量百分比计，将15%
‑
23%气煤、13%
‑
20%的1/3焦煤、10%
‑
16%肥煤、27%
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40%焦煤、15%
‑
25%瘦煤进行配合，得到炼焦配合煤。
[0008]优选地，步骤（1）所述的粘结剂加入量为炼焦配合煤重量的5
‑
10%，所述的供氢剂加入量为炼焦配合煤重量的3
‑
5%，所述的瘦化剂加入量为炼焦配合煤重量的4
‑
6%。
[0009]优选地，步骤（1）所述的粘结剂为煤焦油、焦油渣和酸焦油，三者重量比为90:6
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8:2
‑
4。
[0010]优选地，步骤（1）所述的供氢剂为双酚A型环氧树脂与松木屑的混合，两者重量比为6
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8:2
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4，粒径≤3mm。
[0011]优选地，步骤（1）所述的瘦化剂为无烟煤，粒径≤1mm。
[0012]优选地，步骤（1）所述的块状型煤粒度为60
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80mm，抗压强度480
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500N/球，落下强度≥97%。
[0013]优选地，步骤（2）所述的山峰型装煤法步骤为：首先将步骤（1）制取的块状型煤从炭化室顶部的装煤孔自由落体装入炭化室，在离炭化室顶部200
‑
300mm时，采用平煤杆将块状型煤推平，而后除上升管附近一个装煤孔外，从其它装煤孔装入步骤（1）粉碎后的炼焦配合煤，直到煤粉满入装煤孔，停止装煤。
[0014]优选地，步骤（2）所述的炭化室的加热火道温度控制在1150
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1250℃。
[0015]优选地，步骤（3）所述的回炉净煤气是指经过了脱硫、脱氨、脱苯之后的煤气，温度50
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80℃，氢气体积浓度为50%
‑
60%，甲烷体积浓度为20%
‑
30%。
[0016]本专利技术的积极有益效果：1. 本专利技术在煤热解缩聚成焦过程中，由于供氢剂起到供氢作用，更有利于煤中硫加氢析出，且在析出后更易与氢自由基反应，从而生成更多的无机H2S，从焦炉煤气排出，有利于后续脱硫工艺的脱除，同时，选择不同热解温度的双酚A型环氧树脂与松木屑作为供氢剂，从而有利于在煤热解缩聚成焦整个过程中都能起到供氢作用，供氢时间长，脱硫显著。在结焦末期，利用回炉净煤气富含的甲烷和氢气，实现在炭化室与高温焦炭发生加氢脱硫反应，焦炭中的硫含量进一步降低，回炉净煤气的有机硫也部分加氢转化为无机H2S，同时回炉净煤气温度50
‑
80℃，使焦炭的温度得到一定程度的降低，有利于降低焦炭的烧损率，减少污染物排放。
[0017]本专利技术炼焦方法能从源头降低焦炉煤气中有机硫含量，这样不仅减轻后续焦炉煤
气精脱硫的负荷与难度，而且有利于降低后续煤气化学产品中硫含量，提高煤气化学产品质量；同时本专利技术获得的焦炭硫含量低，有利于降低高炉煤气中的硫含量，并减轻后续高炉煤气脱硫负荷。综上所述，本专利技术从源头大大减少因焦炉煤气和高炉煤气燃烧而排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）型煤制备工艺：将不同种类的单种炼焦煤配合成炼焦配合煤，粉碎，加入粘结剂、供氢剂和瘦化剂，混捏后在对辊成型机中挤压成型，干燥，制得块状型煤；（2）型煤热解脱硫工艺：采用山峰型装煤法将步骤（1）所得块状型煤装入炭化室内，在隔绝空气的炭化室内受两侧加热火道间接加热，进行炭化结焦处理；（3）焦炭脱硫余热回收工艺：在结焦末期，在火落温度之后0.5
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1h开始，从上升管对侧炉门上中下三处通入回炉净煤气，焦炭在加氢脱硫的同时得到冷却，出炉煤气进入上升管余热回收装置回收余热。2.根据权利要求1所述的基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，其特征在于，步骤（1）所述的炼焦配合煤配合方法为：按照重量百分比计，将15%
‑
23%气煤、13%
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20%的1/3焦煤、10%
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16%肥煤、27%
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40%焦煤、15%
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25%瘦煤进行配合，得到炼焦配合煤。3.根据权利要求1所述的基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，其特征在于，步骤（1）所述的粘结剂加入量为炼焦配合煤重量的5
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10%，所述的供氢剂加入量为炼焦配合煤重量的3
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5%，所述的瘦化剂加入量为炼焦配合煤重量的4
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6%。4.根据权利要求1所述的基于焦炉炭化室内深度脱硫的炼焦方法，其特征在于，步骤（1）所述的粘结剂为煤焦油、焦油渣和酸焦油，三者重量比为90:6
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8:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲，张步庭，赵光金，张树森，李敏，王贺岑，张小科，柴旭峥，田珂，李哲，吴华成，周卫青，李朋，丁立萍，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网冀北电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：