[发明专利]一种采用捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺

说明书

本发明公开了一种采用捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺，(1)将低阶煤粉碎并与助剂混合形成低阶煤原料，再与粉碎的非低阶煤原料混合形成原料煤，采用捣固设备对原料煤进行捣固成型，其中非低阶煤为中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种；(2)将成型的原料煤推入焦炉内进行提质，控制提质温度大于800℃，时间不小于15小时，收集溢出的粗煤气、焦油、粗苯的混合物，同时得到副产品焦炭；助剂为在850℃隔绝空气干馏失重小于50％的有机粘结剂。本发明中采用捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺，不仅解决了现有捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题，还解决了针对低阶煤由于无大规模的工业化设备使其应用受限的问题。

技术领域

本发明涉及一种低阶煤的提质工艺，具体涉及一种采用现有捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺，属于低阶煤提质转化技术领域。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，在一次能源结构中约占70％。在漫长的地质演变过程中，煤炭的形成受多种因素的作用，致使煤炭品种繁多。依据结构和组成的不同，煤炭分为褐煤、烟煤和无烟煤3大类，其中烟煤又分为低变质烟煤和中变质烟煤，低变质烟煤又叫次烟煤，与褐煤一起统称为“低阶煤”。低阶煤是煤化作用初期的产物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、挥发份高、浸水强度差、抗跌强度差的特点，这些特性限制了对低阶煤的直接开发利用，但据统计，我国低阶煤储量占全国已探明煤储量的55％以上，达5612亿吨，这无疑造成了一种资源的浪费。并且随着国内能源需求的日益增大和优质煤炭资源量的锐减，低阶煤的转化综合利用成为人们日渐关注的焦点。

低阶煤的提质工艺是低阶煤转化利用的手段之一，其是在隔绝空气或是非氧化气氛条件下将低阶煤加热至200-800℃进行中低温提质，最终得到焦油、煤气和半焦的加工方法。但目前的低阶煤提质技术均处于试验研究和工程化初始应用阶段，不存在使其大规模工业化应用的设备，由此限制了低阶煤的开发利用。

捣固焦炉是煤的焦化工艺中采用的大型化设备，其占地面积广，投资基建费用大，采用捣固焦炉进行炼焦的焦化工艺主要是指高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品，其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦，由于工业上对冶金焦或化工焦的品质要求，使其采用的煤原料主要包括焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属于中变质烟煤，由于近年来煤炭资源的短缺，特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少，使得焦化行业的原料成本与日俱增，加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退，使得焦炭需求量减少、价格下降，从而迫使焦化厂缩减焦炭产量。

矛盾的是，一旦焦炭产量缩减，其捣固焦炉即会被停用，而捣固焦炉一旦停止运行即会报废，因此为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备，就不得不在最低程度内维持焦炉的运行，从而造成焦炭产量不能按市场需求量减少，带来焦化行业的产能过剩，两相矛盾之下如何在满足焦炭正常产量的情况下，保持捣固焦炉的运行成为关键。

低阶煤是我国储量丰富的煤种且目前并没有针对低阶煤应用的大型化设备，如果能够将中高阶煤焦化工艺采用的捣固焦炉应用于低阶煤的提质工艺中，那么不仅有助于解决焦化行业产能过剩的问题，还能将低阶煤的应用予以推广。但是，低阶煤具有挥发分高、易粉化、灰分高的特点，其与现有捣固焦炉采用的中高阶煤原料指标完全不同，首先其不易成型的特点决定无法将低阶煤推入捣固焦炉进行炼焦，其次低阶煤在提质后得到的固体产品为粉化的低品质产物，粉化的产物又造成捣固焦炉难以往外推焦，仍然限制了捣固焦炉的使用，最为重要的是低阶煤提质的温度需要保持在200-800℃之间，而捣固焦炉需要在800℃以上使用，理论上使得高温干馏后得到的低阶煤产物失去使用价值。

发明内容

为解决现有技术中低阶煤无法实现大规模应用的问题及现有焦化行业产能过剩、捣固焦炉利用度低的问题，从而提供了一种采用捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺。

为此，本发明采取的技术方案为，

一种采用捣固焦炉对含有低阶煤的煤原料进行提质的工艺，包括，