[发明专利]包括中和沥滤液的从煤除去杂质的方法

说明书

技术领域

概括地讲，本公开涉及从煤去除杂质的方法，更具体地讲，涉及包括中和沥滤液的从煤除去杂质的方法。

背景技术

净煤，如超净煤，可通过处理含杂质的煤以去除杂质来提供。例如，可在第一反应器用第一沥滤液(如氢氟酸(“HF”))处理含杂质的煤，以产生第一反应浆料。可将第一反应浆料输送到过滤器(例如，滤鼓)，以产生经过滤的湿煤。然后，可将经过滤的湿煤输送到第二反应器，用于用第二沥滤液(如硝酸盐溶液)处理，以产生第二反应浆料。然后可将第二反应浆料输送到过滤器过滤。然后，得到的超净煤可经水洗，并输送到干燥器干燥。

通常，第一反应所需HF的摩尔数显著低于所用HF的摩尔数。因此，未反应的HF保留在液体中，并且可甚至在煤过滤后保留在煤中(例如，在原来存在水分的区域和由HF与灰杂质反应产生的煤内被侵蚀的孔中)。

已知HF极毒，并且腐蚀玻璃。HF通常具有2ppm的职业暴露水平。所需的PPO包括橡胶手套、面具或防护镜、工作裙和良好的通风。如果吸入或摄食HF，则后果可能是致命的。HF容易通过皮肤吸收，皮肤接触也可能是致命的。HF也作为全身毒物，导致严重的灼伤，也是一种可能的诱变剂(mutigen)。另外，可延迟与HF的反应。因此，任何与HF的接触，即使是小量，也需要医学急救。

发明内容

本公开提供一种从煤去除至少一种杂质的方法。所述方法包括提供具有多种杂质的煤，并使煤与第一沥滤液接触。第一沥滤液与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一沥滤液的一种或多种第一产物。所述方法还包括将中和组合物加入到第一沥滤液。中和组合物与第一沥滤液反应生成沉淀。所述方法还包括使至少一部分第一沥滤液从煤和沉淀分离，并使煤和沉淀与第二沥滤液接触。第二沥滤液与至少一种杂质和沉淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可溶于第二沥滤液。所述方法还包括使至少一部分第二沥滤液从煤分离。

本公开还提供从煤去除至少一种杂质的另一种方法。所述方法包括提供具有多种杂质的煤，并使煤与第一沥滤液接触。第一沥滤液与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一沥滤液的一种或多种第一产物。所述方法还包括使至少一部分第一沥滤液作为未反应的第一沥滤液从煤分离。所述方法还包括将中和组合物加入到所述未反应的第一沥滤液。所述中和组合物与所述未反应的第一沥滤液反应生成沉淀。所述方法还包括使至少一部分未反应的第一沥滤液从沉淀分离，并使煤和沉淀与第二沥滤液接触。第二沥滤液与至少一种杂质和沉淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可溶于第二沥滤液。所述方法还包括使至少一部分第二沥滤液从煤分离。

通过以下详细说明、附图和权利要求，本发明的其他方面、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1显示根据本发明的一个实施方案从煤去除至少一种杂质的方法10。

图2显示根据本发明的另一个实施方案从煤去除至少一种杂质的方法50。

具体实施方式

如上概述，本公开包括从煤去除至少一种杂质的方法。因此，本公开的方法可用于制备超净煤。本文所用术语“超净煤”是指煤具有降低的灰分含量(例如，低于约0.2％)和/或实质降低的硫含量，使得煤可直接送入例如燃气涡轮机过程的过程，并提供多个优点，例如提高的热效率。本文所用术语“灰分”是指燃烧前煤中的不可燃烧的成分和由煤燃烧产生的不可燃烧的副产物两者。从煤去除至少一种杂质的方法的实施方案在以下描述，并说明于图1和2中。应了解，任何系统(例如，燃气涡轮机系统，如燃煤燃气涡轮机系统、粉煤发电厂和整合气化组合循环系统)都可使用由本公开的方法的实施方案提供的煤(例如，超净煤)。

图1显示本公开的从煤去除杂质的方法10的一个实施方案。方法10首先提供包含多种杂质的煤12。方法10的实施方案可提供无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤或其组合形式的煤12。

在一些实施方案中，杂质包括但不限于铝、铁、钾、钙、钠和其他金属的氧化物、矿物、无机和有机硫化合物、碱(alkalis)、灰分或其组合。在某些实施方案中，杂质可以约2％重量至约50％重量的量存在于煤12中。在其他实施方案中，杂质可以约3％重量至约8％重量的量存在于煤12中。在又一其他实施方案中，杂质可以约5％重量至约7％重量的量存在于煤12中。

表1.由不同类型的煤产生的飞灰的化学组成的范围的实例

(由％重量表示)

来源：http://www.tfhrc.gov