[发明专利]炼焦添加剂制造方法及制造装置

说明书

技术领域

本发明公开一种可提高焦炭强度的炼焦添加剂的制造方法及制造装置。

背景技术

通常，焦炭是使用原料煤(coking coal)通过炼焦工艺来制造的。用于炼焦的原料煤根据粘结性程度分为硬焦煤和软焦煤。为了大型高炉的稳定的作业，要求使用高强度焦炭。为了制造高强度焦炭，使用粘结性优良的硬焦煤或者相对于软焦煤大量使用硬焦煤较为有利。因此，一直以来在炼焦时大量使用了高品位、价格高的硬焦煤。

然而，因为全世界对用于冶金的焦煤的需求急剧增加以及有限的硬焦煤储量，越来越难以确保硬焦煤，从而导致硬焦煤的价格急剧上升。因此，正在积极地研发一种作为原料煤使用低品位、价格低的亚烟煤或褐煤等非焦煤可以制造出高强度焦炭的技术。

例如，研发出了一种通过将低品位原料煤在高温高压条件下熔化在价格高的超临界溶剂中以提取粘结物的溶剂提取方式来制造炼焦用质量改善剂的技术。

然而，现有结构要求构建大型设备，因而存在所需投资成本过多的缺陷，还需要持续供应价格高的氢气，为此需要氢化设备等价格高的设备，因而存在生产成本增加的问题。

此外，以往关注点主要集中在由煤炼油的生产上，因此缺少大量生产添加剂的条件。

发明内容

技术问题

本发明提供一种最适于提取炼焦添加剂的炼焦添加剂制造方法及制造装置。

另外，本发明提供一种通过最适于提取添加剂的煤液化工艺，可方便、有效地生产用于提高焦炭强度的添加剂的炼焦添加剂制造方法及制造装置。

另外，本发明提供一种无需构建氢化设备等大型设备就可以生产添加剂的炼焦添加剂的制造方法及制造装置。

另外，本发明提供一种可进一步简化制造工艺的炼焦添加剂制造方法及制造装置。

另外，本发明提供一种利用低品位煤可以制造炼焦添加剂的炼焦添加剂制造方法及制造装置。

技术方案

本示例性实施方案的添加剂的制造方法可包含：将煤料分散于溶剂中制浆的煤料预处理工艺；煤料预处理时加入分散型铁催化剂的工艺；将煤浆与裂化气进行反应使煤浆液化的煤液化工艺；煤液化工艺中作为裂化气供应COG及/或LNG的工艺；从液化产物分离出添加剂的分离工艺；以及将分离工艺中得到的液态油供应到所述煤料预处理工艺用作溶剂的再循环工艺。

所述煤料预处理工艺还可包含将煤料进行粉碎的步骤和将粉碎后的煤料进行干燥的步骤。

所述煤料可包含褐煤或亚烟煤。

在所述煤料粉碎步骤中煤料可以粉碎成大小为60筛目(mesh)以下。

在所述煤料干燥步骤可以将煤料干燥成水分含量为20wt％以下。

在所述煤料预处理工艺干燥后的煤料可相对于溶剂以1/1至1/4的重量比混合以制浆。

所述分散型铁催化剂可为Fe₂O₃。

所述分散型铁催化剂相对于煤料100重量份可以加入0.5重量份至3.0重量份。

所述煤液化工艺可在250℃至450℃的温度和30bar至120bar的压力下进行。

在所述煤液化工艺可将裂化气加热至300℃至600℃后予以供应。

所述分离工艺可包含：从液化产物分离出气体成分的分离(separating)步骤；将液态物质和固态物质进行分离的过滤步骤；以及对过滤步骤中分离的液态物质进行蒸馏以分离出添加剂的分馏步骤，在所述再循环工艺可以将所述分馏步骤中与添加剂分离的油供应到所述煤料预处理工艺。

所述过滤步骤可在120℃至400℃的温度下进行。

所述分馏步骤可在200℃至350℃的温度下进行。

本示例性实施方案的制造装置可包含：混合罐，其用于将经预处理的煤料和溶剂进行混合以制浆；催化剂供应单元，其用于向所述混合罐供应分散型催化剂；反应器，其用于对经过所述混合罐的煤浆进行液化；供气单元，其用于向所述反应器供应裂化气；分离单元，其用于从产生自所述反应器的液化产物分离出添加剂；以及供应管线，其连接在所述分离单元和所述混合罐之间，用于将分离单元中分离出的油供应到混合罐作为溶剂。

所述分离单元可包含：分离器，其用于从液化工艺产物分离出气体成分；过滤器，其连接在所述分离器，用于将液态物质和固态物质进行分离；以及蒸馏器，其用于对所述过滤器中分离出的液态物质进行蒸馏以分离出添加剂，并通过所述供应管线与所述混合罐连接，以将与添加剂分离的油供应到混合罐。