[发明专利]一种以无烟煤为主要原料生产半焦的方法

说明书

一种以无烟煤为主要原料生产半焦的方法是将无烟煤煤粉、焦煤煤粉与腐植酸钠、羧甲基纤维素钠、沥青混合后，另加入水将其搅拌均匀；在10‑30MPa的压力下压制成型，脱水干燥，经过炭化制得半焦。本发明具有硫含量低，容易点燃，强度高的优点。

技术领域

本发明涉及一种以无烟煤为原料的半焦的生产方法。所生产的半焦用于民用取暖领域。

背景技术

煤炭是我国能源消费的主体，尽管近年来煤炭在中国能源结构中的占比有所下降，但仍有60％以上的占比。其中，大约有20％的煤作为散烧煤，用于民用取暖等领域。民用散烧煤多为无组织低空排放，燃煤消耗量大、污染源分散、污染面积广，造成严重的大气污染。因此，为降低燃煤排放中污染物的含量，减少雾霾，保护大气环境，亟待寻求更为清洁环保的民用燃料。

半焦/型焦，是以煤粉为原料，适当配以焦煤等粘结性较强的煤种，再加入特定的粘结剂加工压制成型后，再经炭化工艺得到的产品。粉煤通过热解转化后，约60％的硫、30％的氮可被其中脱除处理，所得的半焦/型焦具有低硫、低氮、易燃、热值高、灰分少的特点，且在生产过程中没有“三废”的形成，对于减缓污染，提高大气质量也有积极的作用。与型焦相比，半焦在生产过程中的炭化温度相对较低，炭化时间相对较短，因此更容易被点燃，适合替代散烧煤，作为民用燃料使用。CN101397502A公开了一种利用卧式回转窑工艺生产型焦的方法，其炭化温度可以达到1200℃，炭化时间可以达到25个小时。这种方法生产的型焦挥发分极低，不易被点燃，不适合作为民用燃烧。

无烟煤，固定碳含量高，挥发分低，硬度大，燃烧时不冒烟。受热后只产生微量的焦油，而且具有一定的强度，可以承受一定的负荷。但是无烟煤受热后不粘结，这就需要挑选合适的粘结剂来增加半焦的强度。

我国的无烟煤储量丰富，大小煤田遍布全国，块状的无烟煤适用于各种工业生产使用。而粉末状的无烟煤却得不到合理的应用，并且粉煤的价格要比块煤低50％左右，因此粉状的无烟煤是半焦原料煤的良好选择。

CN201510621730.8公开了一种环保固硫固尘半焦型煤的生产方法，以无烟煤末和烟煤末为原料制得的焦型煤固硫固尘，环保无污染，但是其成品强度较低，只有≥80N，不能满足民用半焦存储、运输和使用的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫含量低，容易点燃，强度高的以无烟煤为主要原料生产半焦的方法。

本发明的半焦生产方法，包括以下步骤：

(1)将无烟煤与焦煤分别粉碎至1mm以下；

(2)将上述粉碎后的无烟煤煤粉、焦煤煤粉与腐植酸钠、羧甲基纤维素钠、沥青混合后，另加入无烟煤煤粉、焦煤煤粉与粘结剂总量15wt％的水将其搅拌均匀；

(3)将步骤(2)得到的混合物在10-30MPa的压力下压制成型；

(4)上述成型后的型煤脱水干燥；

(5)将上述干燥后的型煤经过炭化制得半焦，炭化时的炭化温度为600-900℃，炭化时间为30-90min。

进一步的，上述步骤中，所选用的焦煤的粘结性指数为20-95，焦渣特征为4-7；

进一步的，上述步骤中，各原料组成为(重量百分比)：无烟煤40－70wt％，焦煤20－55wt％，腐植酸钠1-4wt％，羧甲基纤维素钠0.5-2wt％，沥青1-4wt％。

本发明所生产的半焦主要用于民用取暖领域。

本发明的有益效果在于：

1.利用无烟煤煤末作为原料煤，不但充分利用了粉末状的煤粉，节约了资源，而且价格低廉，储量丰富；并且无烟煤燃烧时不冒烟，利用无烟煤作为原料煤可以利用无烟煤的这一优点，降低燃煤排放中污染物的含量，减少雾霾，保护大气环境；