[发明专利]一种制备生物质型煤的方法

说明书

技术领域

本发明属于洁净煤应用领域，更具体涉及一种生物质型煤、尤其是无粘结剂生物质型煤及其制备方法。

背景技术

我国是世界第二大能源消费国，并且一次能源以煤为主，目前我国煤的生产与消费在一次能源构成中占75％以上，成为世界上最大的煤炭生产和消费国。根据我国能源资源的特点和社会经济状况可以预测，在未来相当长的时间里，我国仍将是煤炭主要的生产和消费国。

我国煤炭保有储量、资源量和预测资源量总计达55,697亿吨，其中低变成程度的烟煤和褐煤占煤炭保有储量的50％以上，而这些煤炭资源多分布在内蒙和新疆等边远地区。如何洁净、高效、合理地利用我国有限的煤炭资源，特别是西北部的高内水低热值的低变质程度的煤炭资源，对于我国的社会和国民经济的可持续发展具有非常重要的战略意义和实际意义。

我国也是一个农业大国，生物质能资源也十分丰富，其潜力折合7亿吨左右，而目前我国的年实际使用量为2.2亿吨左右。因此，我国的生物质资源的利用还有很大的开发潜力。生物质能在我国商业用能的结构中所占的比例极小。植物约有一半弃于荒野未予利用、甚至焚烧，不但利用水平低，造成资源的严重浪费，而且污染环境。数量可观的工业废弃物被丢弃。

工业废弃物和城市垃圾数量巨大，并在逐年累积增加，而露天堆放或填埋不仅占用大量土地，而且易对土壤、地下水、大气造成极大的二次污染，成为严重的环境问题。所以充分合理开发使用生物质能，改善我国的能源利用环境和人类的生态环境，加大生物质能源的高品位利用具有重要的意义。

目前生物质与煤共燃发电被广泛研究，有很多优点，但其燃烧利用也面临许多困难，如容积密度和能量密度低造成的运输、储存、设备改造成本上升、锅炉热效率下降和加料设备中的阻塞问题；生物质纤维素含量高，不易粉碎的问题；生物质间组成差异大，很难替代使用的问题；生物质灰分中的碱金属和碱土金属含量高，造成设备的腐蚀和结渣问题等。上述问题可能通过生物质型煤技术进行改善。

针对我国现阶段的能源现状和我国未来的能源结构政策，如果将可再生能源的生物质与传统的一次能源煤巧妙地结合在一起，不仅为生物质能大规模工业化利用提供了可能的有效途径，开辟了能源新领域，合理高效地利用了能源，而且诞生了一种极有生命力的新型能源——生物质型煤。生物质型煤作为新型能源，是缓解能源危机、高效利用可再生能源、保护环境、解决传统工业型煤燃烧性能不足的有效途径。

在我国将生物质用于型煤技术研究较晚，但发展较快。目前已有许多科研院校及煤炭企业进行研究，目前有关生物质型煤的专利申请有，如中国专利申请CN101629112A，公开了一种生物质型煤，其中加入了0.5％～1％的粘合物；中国专利申请CN101250454A，公开了一种生物质型煤，其中将生物质进行了碱处理，并加入了工业氧化镁、氧化钙和膨润土中的一种或几种作为生物质型煤的粘结剂；中国专利申请CN101148622A，公开了一种夹芯生物质型煤，其中加入了氧化镁和氯化镁溶液作为粘合剂；中国专利申请CN101089154A，公开了在生产制备生物质型煤过程中，添加焦油或PAM、高锰酸钾、生石灰；中国专利申请CN1793297A，公开了一种生物质型煤，其中制备中加入了粘结添加剂膨润土。如上所述，现公开的有关生物质型煤的专利申请中均不同程度的加入了本领域常用的粘结剂，例如黄土、沥青等，有些还添加了固硫剂和防水剂，虽然这在一定程度上改善了型煤的固硫和防水的性能，但生产成本大大提高；而碱处理制备生物质型煤工艺由于添加的强碱具有腐蚀性，对设备的要求很高；此外，用纸浆废液作型煤添加剂，成焦组分少，使得得到的型煤不具有防水性。

本申请人于2008年10月27日申请了发明名称为“一种粉煤无粘结剂成型方法及适用该方法的对辊成型机”的中国发明专利申请，申请号为200810224197.1，该方法包括：

第一步骤，通过筛分装置筛选出粒度≤6mm的粉煤，并且对该粉煤进行干燥脱水处理，控制水分含量为2-15％；

第二步骤，将第一步骤所得的粉煤通过喂料机强制压缩喂入到对辊成型机的对辊辊缝间；

第三步骤，对辊成型机运转，在至少一个辊的圆表面上布有凹坑的对辊连续旋转，通过所述凹坑压实成型出型煤。