[发明专利]一种包括生物质和低阶煤的型煤

说明书

本发明公开了一种包括生物质和低阶煤的型煤，包括由中阶煤、高阶煤或中高阶煤中的一种或几种形成的非低阶煤型煤层，和设置于所述非低阶煤型煤层上的低阶煤型煤层，所述低阶煤型煤层包括低阶煤和生物质，以质量计，所述低阶煤的加入量为所述低阶煤型煤层质量的20‑90wt％。采用现有捣固焦炉对本发明的型煤进行焦化或提质，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，提高了秸秆、农林废弃物等生物质能源的利用度，开发了新的污泥处理方式，解决了以污泥卫生填埋产生的渗沥液对周围环境的影响。

技术领域

本发明涉及一种适用于捣固焦炉的煤原料，具体涉及一种主要由生物质和低阶煤组成的型煤，属于煤的转化技术领域。

背景技术

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。

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质，狭义概念上的生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。目前，对于秸秆、树木等木质纤维素、农林废弃物等生物质能源的利用主要是作为燃料燃烧，便由于其热值低，造成利用率低，使大部分生物质能源仍然处于弃之不用的状态。另外，随着人们生活水平的提高产生了大量的生活垃圾及废水，生活垃圾及废水处理后产生的污泥大多采用卫生填埋的方式进行处置，但其产生的填埋渗沥液是一种严重污染的液体，会污染地下水环境，并有填埋场产生的甲烷如处理措施不适当会产生爆炸，从广义概念上来讲，生活垃圾及废水污泥均属于生物质能源的范畴，如果将其进行合理利用，对于改善人们的生存环境同样具有重要的意义。

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。

鉴于低阶煤和秸秆、树木等木质纤维素及农林废弃物等生物质能源数量大但开发利用度不够的问题，并结合目前焦化行业产能过剩的现状，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或生物质的转化利用工艺中，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、木质纤维素及农林废弃物等生物质能源的应用予以推广。但是，低阶煤和秸秆、树木等木质纤维素及农林废弃物等生物质能源均具有挥发分高、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其推入捣固焦炉进行炼焦，其次其提质或焦化后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。

发明内容