气流床气化炉用原料预处理方法及预处理系统技术方案

本公开涉及煤化工技术领域，提供了一种气流床气化炉用原料预处理方法及预处理系统。其中气流床气化炉用原料预处理方法将原料煤和/或固体废弃物进行预破碎处理，获得碎煤而提升接触面积；将碎煤送入预先处理单元进行破碎处理、除水、降含氧官能团，获得粉煤，提升了粉煤的疏水性，使粉煤具有良好的成浆性；将粉煤送入水洗单元进行水洗处理，去除粉煤中的水溶性阳离子，获得湿粉煤，避免阳离子影响粉煤制得的水煤浆的流动性；将湿粉煤送入制浆单元进行制浆，获得水煤浆，使价格低但劣质的原料煤和/或价格低的固体废弃物经过多步骤的处理后能制得符合技术参数的水煤浆，拓宽了水煤浆气化工艺的对原料的选取范围，降低了水煤浆气化工艺的成本。艺的成本。艺的成本。

【技术实现步骤摘要】
气流床气化炉用原料预处理方法及预处理系统


[0001]本公开涉及煤化工
，尤其涉及一种气流床气化炉用原料预处理方法及预处理系统。

技术介绍

[0002]持续推进煤气化技术的高效、清洁、经济、安全创新发展是实现煤化工项目节能降耗的关键。水煤浆气化技术作为一种先进成熟的煤气化技术，具有气化压力高、与下游净化合成匹配性好、煤浆制备安全可靠、输送稳定性好、装置投资低等优点，在煤制甲醇/烯烃/乙二醇/合成氨/煤制氢等领域获得广泛应用。但该技术发展也存在煤种选择受限、煤浆提浓难、能效低、碳排放高等诸多问题限制，尤其是煤浆浓度和水煤浆浆体流变性控制，其与工艺整体技术经济指标密切相关。
[0003]水煤浆气化需要使用气化炉，气化炉既可以进行水煤浆气化工艺，又可以进行粉浆气化工艺，其中粉浆为水煤浆与煤粉混合形成，粉浆气化时，粉浆中水煤浆的组成部分的气化效果对粉浆气化具有很大影响，因此气化炉在使用时，不论是对水煤浆或者粉浆进行气化，为了保证气化炉平稳运行需要使用煤浆浓度和浆体流变性均达标的水煤浆，而原料选择控制是影响水煤浆成浆性的关键因素，使用高阶煤制作的煤浆可以达到标准，但是高阶煤的成本高，而成本低的劣质煤的水分含量高、灰分高，其成浆性差，难以制成达到气化炉使用标准的水煤浆，使水煤浆气化的实施成本高，影响了水煤浆气化的实际使用和发展。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种气流床气化炉用原料预处理方法及预处理系统。
[0005]本公开提供了一种气流床气化炉用原料预处理方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将原料煤和/或固体废弃物进行预破碎处理，获得碎煤；
[0007]S2：将碎煤送入预先处理单元进行破碎处理、除水、降含氧官能团，获得粉煤；
[0008]S3：将粉煤送入水洗单元进行水洗处理，去除粉煤中的水溶性阳离子，获得湿粉煤；
[0009]S4：将湿粉煤送入制浆单元进行制浆，获得水煤浆。
[0010]可选的，在步骤S1中，所述原料煤包括泥煤、褐煤、次烟煤中的任一种或者多种组合，所述固体废弃物包括煤化工园区的工业垃圾、生活垃圾、粉煤灰、焦粉中的任一种或者多种组合。
[0011]可选的，在步骤S1中，获得的碎煤的粒径在10mm以下。
[0012]可选的，在步骤S2中，将碎煤送入预先处理单元进行除水、降含氧官能团、破碎处理，具体包括：
[0013]S21，将碎煤送入碎煤磨机中进行粉碎，同时将蒸汽过热机构产生的含蒸汽热烟气送入所述碎煤磨机中，使含蒸汽热烟气在所述碎煤磨机中与碎煤进行逆流接触，对碎煤进
行水热改性；
[0014]S22，通过风选将完成水热改性的碎煤进行分离，大于设定粒径的碎煤回到碎煤磨机中进行破碎处理，小于等于设定粒径的碎煤在气流带动下进入气固分离机构进行气固分离后，获得粉煤和含蒸汽热气。
[0015]可选的，在步骤S21中，所述蒸汽过热机构通入的蒸汽为来自公用工程系统的预设压力的水蒸气，同时向所述蒸汽过热机构通入设定热值的驰放气和空气，通过燃烧放热反应预热通入的水蒸气，得到水蒸气含量在40％以上的250
‑
400℃含蒸汽热烟气；
[0016]可选的，在步骤S21中，所述碎煤磨机的压力为0.1
‑
0.4MPa，所述碎煤磨机的工作温度为130
‑
180℃；
[0017]可选的，在步骤S22中还包括，经气固分离机构进行气固分离后获得的含蒸汽热气，一部分排入空气，另一部分进入所述蒸汽过热机构循环使用。
[0018]可选的，在步骤S2中，获得的粉煤的内水含量小于5％，O/C质量比小于0.2，粒径在100μm以下的粉煤颗粒占比大于80％。
[0019]可选的，在步骤S3中还包括，将水洗处理后获得的含有阳离子的水送入生化处理单元进行废水处理，以回收盐类。
[0020]可选的，在步骤S4中，将湿粉煤送入制浆单元进行制浆，具体包括：
[0021]将湿粉煤送入制浆单元，并向所述制浆单元中添加水、添加剂、水煤浆用高阶煤，在制浆单元中进行混合、研磨制浆，获得煤浆浓度大于60％的水煤浆。
[0022]本公开实施例还提供了一种气流床气化炉用原料预处理系统，包括：
[0023]原料仓，用于存放原料煤和/或固体废弃物；
[0024]预破碎单元，与所述原料仓连接，用于对所述原料煤和/或固体废弃物进行预破碎处理以获得碎煤；
[0025]预处理系统，与所述预破碎单元连接，用于对所述碎煤进行除水、降含氧官能团、破碎处理以获得粉煤；
[0026]水洗单元，与所述预先处理单元连接，用于对所述粉煤进行水洗处理，以去除粉煤中的水溶性阳离子获得湿粉煤；
[0027]制浆单元，与所述水洗单元连接，用于对所述湿粉煤进行制浆以获得水煤浆。
[0028]可选的，所述原料仓包括原煤仓和固废仓，所述原煤仓用于存放低阶煤，所述固废仓用于存放煤化工园区的固体废弃物；
[0029]可选的，所述预先处理单元包括碎煤磨机、蒸汽过热机构、风机和气固分离机构，所述碎煤磨机的内部设有用于容纳和粉碎所述碎煤的工作空间，所述碎煤磨机上设有与所述工作空间连通的多个连接通道，所述蒸汽过热机构、所述风机和所述气固分离机构分别通过所述连接通道与所述工作空间连通，所述风机位于所述碎煤磨机的底部，所述气固分离机构位于所述碎煤磨机的顶部，所述碎煤磨机用于对送入的所述碎煤进行粉碎，所述蒸汽过热机构用于向所述碎煤磨机中通入含蒸汽热烟气，以对所述碎煤进行水热改性，所述风机用于对水热改性后的碎煤进行吹风以使碎煤根据粒径大小进行分离，所述气固分离机构用于对小于设定粒径的碎煤进行气固分离以获得粉煤；
[0030]可选的，所述制浆单元包括制浆装置、水槽、添加剂槽、水煤浆槽和高阶煤仓，所述高阶煤仓与所述制浆装置连接，用于存放水煤浆用高阶煤并向所述制浆装置中输送水煤浆
用高阶煤，所述水槽、所述添加剂槽和所述水煤浆槽均与所述制浆装置连接，所述水槽用于向所述制浆装置输送水，所述添加剂槽用于向所述制浆装置输送添加剂，所述制浆装置用于完成所述湿粉煤与水、添加剂和水煤浆用高阶煤的混合、制浆，所述水煤浆槽用于储存所述制浆装置制得的水煤浆。
[0031]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0032]本公开提供的气流床气化炉用原料预处理方法包括将原料煤和/或固体废弃物进行预破碎处理，获得碎煤，提升原料煤和固体废弃物的表面面积，方便后续对其进行处理操作；将碎煤送入预先处理单元进行破碎处理、除水、降含氧官能团，获得粉煤，预先处理单元降低了粉煤的含水量，降低煤耗氧耗，并且减少了含氧官能团，从而提升了粉煤的疏水性，使粉煤制成的水煤浆具有良好的成浆性；将粉煤送入水洗单元进行水洗处理，去除粉煤中的水溶性阳离子，获得湿粉煤，使湿粉煤中的水溶性阳离子的含量降低，避免水溶性阳离子影响煤颗粒之间的斥力作用而降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将原料煤和/或固体废弃物进行预破碎处理，获得碎煤；S2：将碎煤送入预先处理单元进行破碎处理、除水、降含氧官能团，获得粉煤；S3：将粉煤送入水洗单元进行水洗处理，去除粉煤中的水溶性阳离子，获得湿粉煤；S4：将湿粉煤送入制浆单元进行制浆，获得水煤浆。2.根据权利要求1所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述原料煤包括泥煤、褐煤、次烟煤中的任一种或者多种组合，所述固体废弃物包括煤化工园区的工业垃圾、生活垃圾、粉煤灰、焦粉中的任一种或者多种组合。3.根据权利要求1所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，在步骤S1中，获得碎煤的粒径在10mm以下。4.根据权利要求1所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，在步骤S2中，将碎煤送入预先处理单元进行除水、降含氧官能团、破碎处理，具体包括：S21，将碎煤送入碎煤磨机中进行粉碎，同时将蒸汽过热机构产生的含蒸汽热烟气送入所述碎煤磨机中，使含蒸汽热烟气在所述碎煤磨机中与碎煤进行逆流接触，对碎煤进行水热改性；S22，通过风选将完成水热改性的碎煤进行分离，大于设定粒径的碎煤回到碎煤磨机中进行破碎处理，小于等于设定粒径的碎煤在气流带动下进入气固分离机构进行气固分离后，获得粉煤和含蒸汽热气。5.根据权利要求4所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，在步骤S21中，所述蒸汽过热机构通入的蒸汽为来自公用工程系统的预设压力的水蒸气，同时向所述蒸汽过热机构通入设定热值的驰放气和空气，通过燃烧放热反应预热通入的水蒸气，得到水蒸气含量在40％以上的250
‑
400℃含蒸汽热烟气；和/或，在步骤S21中，所述碎煤磨机的压力为0.1
‑
0.4MPa，所述碎煤磨机的工作温度为130
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180℃；和/或，在步骤S22中还包括，经气固分离机构进行气固分离后获得的含蒸汽热气，一部分排入空气，另一部分进入所述蒸汽过热机构循环使用。6.根据权利要求1所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于，在步骤S2中，获得的粉煤的内水含量小于5％，O/C质量比小于0.2，粒径在100μm以下的粉煤颗粒占比大于80％。7.根据权利要求1所述的气流床气化炉用原料预处理方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，冯兰英，付伟贤，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：