低阶煤的加工制造技术

制备燃料组合物的方法包括将具有在约3,000BTU/lb和约9,000BTU/lb之间的热含量和在约20wt％和约60wt％之间的水分含量的煤放置在容器中。在容器内将煤暴露于热和低于大气压的压力，由此使煤减小，使得煤的平均初级粒度小于1毫米。将粘合剂引入至容器，使得煤与粘合剂结合以产生混合物。将混合物成形以产生燃料组合物。组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低阶煤的加工
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月15日提交的题为“PROCESSING OF LOW RANK COAL(低阶煤的加工)”的美国临时申请号62/961,552的优先权，该申请的内容通过引用的方式并入本文。


[0003]本公开内容涉及低阶煤例如褐煤的加工。

技术介绍

[0004]与“硬”煤(例如烟煤、次烟煤、无烟煤)相比，低阶煤(例如褐煤)更软，CO2密集度(intensive)更高，具有更高的水分含量和更低的燃料价值。褐煤，最低阶的煤，典型地具有在30
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60wt％的范围内的水分含量和在4,000
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8,300BTU/lb的范围内的热含量。相比之下，次烟煤典型地具有在10
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45wt％的范围内的水分含量和在8,500
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13,000BTU/lb的范围内的能量含量，以及烟煤典型地具有在2
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15wt％的范围内的水分含量和在11,000
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15,000BTU/lb的范围内的热含量。由于其高水分含量和易碎的性质，低阶煤的加工需要显著的能量输入，并且导致产生煤细粒(例如粉尘)，这带来燃烧危险并且几乎不能使用。

技术实现思路

[0005]所描述的主题的某些方面可作为一种方法或制备燃料组合物(一种制备燃料组合物的方法)来实现。该方法包括将具有在约3,000BTU/lb和约9,000BTU/lb之间的热含量和在约20wt％和约60wt％之间的水分含量的煤放置在容器中。在容器内将煤暴露于热和低于大气压的压力，由此减小煤的初级粒度(primary particle size，一次颗粒尺寸)，使得煤的平均初级粒度小于1毫米。将粘合剂引入至容器，使得煤与粘合剂结合(combine，组合)以产生混合物。将混合物成形以产生燃料组合物。
[0006]这和其他方面可包括以下特征中的一个或多个。
[0007]在一些实施方案中，在将煤和粘合剂结合之前将煤暴露于热。在一些实施方案中，将煤暴露于热包括通过传导加热煤。在一些实施方案中，将煤暴露于热包括使煤与加热的表面接触。在一些实施方案中，加热的表面包括旋转叶片(blade，刀片)。
[0008]在一些实施方案中，在容器中搅动煤。在一些实施方案中，搅动煤包括间歇地搅动容器中的煤。
[0009]在一些实施方案中，在容器内将煤暴露于低于大气压的压力包括间歇地降低容器内的压力。
[0010]在一些实施方案中，将混合物通过传导加热。在一些实施方案中，粘合剂包括基本上不含氯的塑料(plastic，塑性物)。在一些实施方案中，加热混合物包括提高塑料的延展性。在一些实施方案中，加热混合物包括使塑料熔化或软化。
[0011]在一些实施方案中，燃料组合物包括分布在塑料基质中的煤。
[0012]在一些实施方案中，将燃料组合物成形包括切割、切碎或碾磨混合物以形成燃料组合物的离散部分。在一些实施方案中，在切割、切碎或碾磨煤和粘合剂的混合物之前，将混合物挤出以产生经挤出的燃料产品。在一些实施方案中，经挤出的燃料产品包括分布在塑料基质中的煤。
[0013]在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约50wt％的粘合剂。
[0014]在一些实施方案中，将混合物加热至在100℃和250℃之间、在110℃和240℃之间、在120℃和230℃之间、在130℃和220℃之间或在140℃和210℃之间的温度。
[0015]在一些实施方案中，放置在容器中的煤是未压碎的(uncrushed)。
[0016]所描述的主题的某些方面可作为燃料组合物来实现。燃料组合物包括具有在约4,000BTU/lb和约8,300BTU/lb之间的热含量的煤以及包括塑料的粘合剂。燃料组合物包括小于5wt％的具有75微米或更小的平均初级粒度的煤粉尘。
[0017]这和其他方面可包括以下特征中的一个或多个。
[0018]在一些实施方案中，煤包括褐煤。
[0019]在一些实施方案中，粘合剂呈塑料基质的形式。在一些实施方案中，煤粘合(bound)在塑料基质中。
[0020]在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约50wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约40wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约30wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约25wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约20wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约15wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约5wt％至约10wt％的粘合剂。在一些实施方案中，燃料组合物包括约10wt％的粘合剂。
[0021]在一些实施方案中，燃料组合物呈固体不均匀混合物的形式。
[0022]在一些实施方案中，塑料包括聚乙烯。在一些实施方案中，燃料组合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。在一些实施方案中，塑料不含氯。
[0023]在一些实施方案中，燃料组合物具有在约1wt％和约3wt％之间或在约2wt％和约3wt％之间的水分含量。
[0024]在一些实施方案中，燃料组合物的热含量为至少约9,000BTU/lb。在一些实施方案中，燃料组合物的热含量为至少约10,000BTU/lb。在一些实施方案中，燃料组合物的热含量在约10,000BTU/lb和约11,000BTU/lb之间。在一些实施方案中，燃料组合物的热含量是煤的热含量的至少约1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或1.95倍大。
具体实施方式
[0025]“低阶煤”是典型地具有在约4,000BTU/lb和约8,300BTU/lb之间的热含量(例如，较高热值(HHV))和在约20wt％和约60wt％之间或在约40wt％和约50wt％之间的水分含量的煤。在一些实施方案中，低阶煤具有在约30wt％和约70wt％之间的固定碳含量(fixed carbon content)。在一些实施方案中，低阶煤具有小于约10wt％的灰分含量。在一些实施方案中，低阶煤具有在约5wt％和约50wt％之间的挥发物含量。低阶煤的一个实例是褐煤。
[0026]由于其高的水分含量，未加工的低阶煤的运输可被认为是低效的。实际上，为运输未加工的低阶煤支付费用可被认为是浪费地为运输按重量计可为约一半水的资源而支付
费用。因此，在运输之前从低阶煤除去水分可为有益的。已经采用了除去褐煤中的水分的方法，但带来特定的挑战。这样的挑战之一是褐煤通常必须在有效除去水分之前作为单独的步骤被压碎(crushed)或粉碎(pulverized)。例如，为了从低阶煤除去水分，需要将低阶煤的尺寸减小(例如，粉碎)，使得捕获在低阶煤中的水可逸出。然而，粉碎低阶煤以降低水分含量可产生煤粉尘，并且可带来处理、物流(logistics)和运输方面的挑战，包括由于粉尘的产生而导致的。例如，粉碎低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制备燃料组合物的方法，所述方法包括：将具有在约3,000BTU/lb和约9,000BTU/lb之间的热含量和在约20wt％和约60wt％之间的范围内的水分含量的煤放置在容器中；在容器内将煤暴露于热和低于大气压的压力，由此使煤减小，使得煤的平均初级粒度小于1毫米；将粘合剂引入至容器，使得煤与粘合剂结合以产生混合物；和将混合物成形以产生燃料组合物。2.权利要求1的方法，其中在将煤和粘合剂结合之前将煤暴露于热。3.权利要求1和2中任一项的方法，其中将煤暴露于热包括使煤与加热的表面接触。4.权利要求3的方法，其中加热的表面包括旋转叶片。5.权利要求1
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4中任一项的方法，进一步包括搅动容器中的煤。6.权利要求5的方法，其中搅动煤包括间歇地搅动容器中的煤。7.权利要求1
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6中任一项的方法，进一步包括通过传导来加热混合物。8.权利要求1
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7中任一项的方法，其中粘合剂包含基本上不含氯的塑料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：B奥斯特维克，
申请(专利权)人：埃科金苏斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：