[发明专利]一种低阶煤改性增粘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤改性增粘的方法，具体说是一种对低阶煤进行改性处理制备炼焦煤的方法。

背景技术

    优质炼焦煤资源日渐紧缺，低阶煤储量相对丰富，而炼焦入炉煤的粘结指数G一般要求在60以上，如果对低阶煤进行改性，提高这些煤种的粘结性后用于炼焦，这将会从根本上解决优质炼焦煤资源短缺的问题。

现有用于煤改性增粘的方法主要有快速加热处理法、水热处理法和加氢增塑法，这些方法的目的都是对低阶煤进行改性，以提高其粘结性和结焦性，部分或者完全替代炼焦煤用于炼焦。如加藤等报道《Effect of Rapid Preheating Treatment on Coal Thermoplasticity and Its Evaluation Method[J].Energy, 2004，11: 868- 874》将原煤快速加热到初始热解的温度，其温度一般为300～380℃，然后冷却到室温，再以正常速度加热至400～500℃，可提高原煤的粘结性。   

CN1789374A公开了“提高低煤化度煤结焦性的方法”，该方法为热冲击处理法，先将≤3mm的煤料进行急热处理，以100～200℃/S的平均加热速度升温至100～400℃，然后通入低温氮气或将少量热煤与大量常温煤混匀，快速冷却至室温，处理后煤的粘结性、结焦性得到明显改善。在该方法中，急热处理后的热煤容易发生二次氧化，必须快速冷却至室温，对温度变化要求苛刻。

CN102191071A公开了“一种弱黏煤或不黏煤改质处理的方法”，其具体是将粒度在3mm以下神府煤置于固定床反应器中，100～350℃水热处理，在此温度下持续通入1～3倍煤料质量的水蒸气，经过改质处理后的煤可替代气煤在炼焦配煤中使用量可提高到8～15%。再如CN102140356A也公开了“神府煤水热处理方法”，该方法将粒度在1.25mm以下的神府煤与 1～2倍煤料质量的水混合加入反应釜中，通入氮气以排尽反应釜中的空气，150～300℃水热处理，调整压力0.4～9.0MPa，处理1～3h，反应产物经过滤后得到改性煤，其粘结性和结焦性明显得到改善。这些改性方法相对较为简单，对环境污染小，但只是增加在炼焦配煤中的使用量，改性后煤的粘结性还需进一步提高才能用作炼焦煤。

    能够获得的现有技术，还有CN102154049A公开了“一种利用低阶无粘结性煤改质制备炼焦煤的方法”，该方法将煤粉按照经过催化加氢处理的石油馏分质量30～90%配合，加入催化剂，配成煤浆，再将处理后的高温煤焦油按照煤粉5～40%的量加入煤浆，混匀后加入反应器中进行加氢反应，反应温度为350～420℃，停留时间为30～60min，系统压力为9～16MPa，最后，反应产物经过减压蒸馏分离出固体改质炼焦煤，该方法得到的固体产物G>75，可以部分替代焦煤用于配煤炼焦，但该方法在反应前首先要与高温煤焦油混合调浆，反应后的产物需要进行减压蒸馏分离才能获得改性煤，工序相对较为复杂。CN101302455A也公开了“一种增塑低变质烟煤的方法”，该方法将低变质烟煤与加氢溶剂混匀，以三氧化二铁为催化剂，反应气氛为氢气，选用的加氢溶剂不同于前者为四氢萘，其用量为低变质烟煤质量的2.0～2.5倍，氢压为2～6MPa，反应温度为340～400℃，停留时间为20～60min，反应产物经冷却后烘干，得到改性煤粘性指数达到60左右，但是方法中采用四氢萘和氢气，成本高。

发明内容

本发明提供一种低阶煤改性增粘的方法，使低阶煤的粘结性和结焦性得到明显提高，以达到炼焦入炉煤的要求。

上述本发明提供的一种低阶煤改性增粘的方法，其所述方法是按下列步骤进行的：

（1）将粒度为100～200目的低阶煤煤料30～70wt%、溶剂水25～50wt%和催化剂5～20wt%混合并置于高压反应器中，通入还原性气体混合物，调整初始压力到1～5Mpa；

（2）将反应器升温到360～410℃，反应25～50min，控制反应终压20～40Mpa；

（3）反应结束后，将反应器冷却至室温，取出反应物料，进行水和煤料固液分离，分离出的固体产品，即为改性增粘煤；

其中，所述催化剂是按质量比为：煤解聚催化剂Fe/Co、水煤气变换催化剂Co、助催化剂S、控制剂Al = 42～75% ：1.0～5.0% ：18～50% ：0.1～3.0%。

其具体方法进一步按下列步骤进行：