[发明专利]精煤的脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种煤炭处理技术领域的加工方法，具体是一种精煤的脱硫方法。

背景技术

含硫量高于2％的中高硫煤占了我国煤炭总储量的1/4，因此开发经济有效的煤炭脱硫技术成为能源领域最紧迫的任务之一，这是实现国家SO₂污染总量控制目标的最重要的工程，也是开发洁净能源的必然选择。

当前已报道的煤炭燃前脱硫方法有物理法、微生物法、化学法、热解法、放射辅助氧化法等。物理方法仅能去除部分硫化铁硫，对有机硫无作用。微生物法主要使用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，这些菌种属自养菌，只能脱除煤中的硫化铁硫，且脱硫时间过长(一般在一周以上)。煤的热解能去除包括有机硫在内的大多数硫分，但该法需在较严苛的条件下进行，如操作温度需在600℃以上。低温条件下(＜100℃)，应用超声波、微波和γ-射线辅助有机溶剂氧化方法能有效去除有机硫，根据煤种差异和操作条件的不同，文献报道的有机硫去除率为20～50％。制约该方法大规模应用是能耗及反应器尺度，同时由于使用了有机溶剂，成本高且对环境易产生副作用；剧烈的氧化也破坏了煤质，最多可导致热量损失10％以上。因此，大部分学者把目光投向低温条件下(＜100℃)化学氧化脱硫，尝试了多种不同的氧化剂。已报道使用的氧化剂有次氯酸盐、NaOH/KOH、HCl、过氧化氢/冰醋酸、叔丁醇钠、HNO₃、KOH/乙醇、KOH/空气、高锰酸钾等。经氧化剂处理后，总硫去除率约在30～50％之间。尽管低温条件下化学试剂氧化脱硫有优势，但也存在着氧化剂消耗量大、氧化剂较昂贵和具有腐蚀性和毒性(如HNO₃、苛性碱、H₂O₂和KMnO₄)、处理时间长(通常在1～24h之间)、操作步骤繁琐(通常一种试剂处理后又换另一种试剂处理)、反应温度仍然偏高(一般在90℃左右)等问题。

另外，当前绝大部分煤炭脱硫工艺都采取的是氧化法，极少有采取还原法脱硫的研究报道。这是因为还原脱硫法主要采用的是H₂在高温(650℃)、高压(2～5MPa)条件对煤加氢热解，达到硫分去除目的。由于还原剂成本、严格的设备及操作条件所限，使得还原脱硫技术的研究和开发价值不高。

经过对现有技术的检索发现，郭秀燕等在《应用化学》(2006年第9期982-987页)上发表的“新型还原法脱除苯并噻吩有机硫”，该文以硼氢化钾为还原剂脱除汽油中的苯并噻吩有机硫，结果表明金属氢化物具有还原脱硫的能力。因为苯并噻吩也是煤中有机硫的一种，因此金属氢化物具有脱除煤中硫分的潜力。进一步检索中，未发现使用金属氢化物用于煤炭脱硫的研究。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种精煤的脱硫方法，利用金属氢化物优良的负氢还原性，将煤炭中硫分还原脱除。反应在室温条件下即可进行、装置简单、不须添加其它试剂、无多余操作步骤、反应速度快、处理后煤炭的热值提高同时起燃温度降低。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下步骤：

步骤一，将煤炭研细并筛分，制得颗粒煤样；

所述的颗粒煤样的粒径范围为0.85mm～0.075mm。

步骤二，将颗粒煤样置于容器中与液体媒介混合制成煤浆；

所述的液体媒介为甲醇、乙醇、水中的一种。

所述的混合是指：在4～60℃的温度环境下进行搅拌。

所述的煤浆浓度范围为6g/L～120g/L。

步骤三，向煤浆中加入金属氢化物进行还原脱硫，经搅拌滤去水分后烘干制得脱硫精煤。

所述的金属氢化物为LiAlH₄、NaBH₄或KBH₄中的一种。

所述的金属氢化物，其特征在于：金属氢化物与颗粒煤样的质量比为1/100000～1/10。

所述的搅拌的时间为1～60min。

本发明的优点如下：①试剂使用量少；②反应速度快；③能源消耗小；④反应可在常温常压条件下进行；⑤煤粒径越小，总硫去除越高，其中有机硫去除率提高尤其显著，表明该技术易于处理工业上难以处理的粉状末煤；⑥反应装置简单，非常容易扩大化；⑦操作步骤简单；⑧处理后煤炭燃烧性能提高，表现在热值提高，起燃温度降低。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。