[发明专利]一种提升煤中硫脱除及热转化中固硫效率的方法

说明书

一种提升煤中硫脱除及热转化中固硫效率的方法，涉及清洁煤技术领域。具体过程：将煤热解后，浸泡于有机酸水溶液中，煤中硫以气体形式释放出来；在酸处理煤中加入具有脱硫效果的碱性成分，在后续煤热转化利用过程中碱性成分与含硫酸性气体发生反应，实现固硫过程。该方法有以下优点：采用有机酸洗可解决热解煤中硫化物难以从煤中脱除的问题，大幅提升煤中硫脱除效率，且对后续煤利用过程无影响；热解过程可脱除大部分低温容易释放的煤中硫，剩余大部分硫从煤中释放需较高温度，而高温条件下碱性成分脱硫反应速率高，可大幅提升脱硫剂利用率及其固硫效率。本方法实际实施中，可借鉴现有热解、选煤、煤热转化装置，过程简单，设备成熟可靠。

技术领域

本发明涉及一种提升煤中硫脱除及热转化中固硫效率的方法，属于清洁煤技术领域。

背景技术

煤利用所产生的污染物是造成生态环境破坏的最大污染源，已经成为了全球空气污染治理的当务之急。针对煤利用过程中所产生的硫氧化物的脱除问题，目前主要采用煤利用后进行烟气处理的方式进行，例如湿法、半干法或者干法脱硫技术，其优点是脱硫效率高，但存在投资和运行费用高、占地面积大等一系列问题。烟气中硫氧化物主要来自于煤中硫，在煤炭利用前降低煤中硫的含量、在煤热转化过程中提升固硫效率是解决煤利用后烟气处理方法带来的投资运行费用与占地问题的重要途径。

选煤是一种经济可行的脱除煤中硫的重要方法，可脱除硫铁矿为主的无机硫。在煤炭利用前，对其进行热解处理，也可以脱除部分无机硫和有机硫，尤其无机硫中的黄铁矿(FeS2)。由于原煤中大部分FeS₂在热解过程中会形成FeS，导致热解脱硫效率受到很大影响。煤热利用过程中，采用原煤加入碱性脱硫剂以实现固硫的方法具有容易实现、设备简单的优势。但是实际过程中，由于煤中硫的释放存在较大的温度区间，尤其在温度较低时，烟气中硫组分与脱硫剂反应速率低，容易造成煤中碱性脱硫剂在炉内固硫效率低的问题。由上可见，开发一种提升煤中硫脱除率及热转化中固硫效率的方法，对清洁煤技术发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有原煤脱硫及煤热转化中固硫效率较低的问题，提出了一种提升煤中硫脱除效率及热转化中固硫效率的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提升煤中硫脱除及热转化中固硫效率的方法，包括：

将煤热解，脱除部分硫元素，得到热解煤；

将所述热解煤完全浸泡于有机酸水溶液中，煤中硫以气体形式释放出来，实现煤中硫的脱除，并得到酸处理煤；

在所述酸处理煤中加入具有脱硫效果的碱性成分，制备得到燃料煤；

所述碱性成分与燃料煤热转化利用过程中释放的含硫酸性气体发生反应，实现固硫过程。

上述技术方案中，所述煤热解温度为450-1000℃。

上述技术方案中，所述有机酸包括草酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸中的任一种或几种混合物。

上述技术方案中，所述有机酸水溶液中有机酸与热解煤中硫的摩尔比为1:1-10:1。

上述技术方案中，所述热解煤在有机酸水溶液中浸泡时间为5-300min。

上述技术方案中，所述碱性成分为钙基脱硫剂、镁基脱硫剂、钠基脱硫剂中的一种或几种混合物。