[发明专利]一种炼焦工艺及装置

说明书

本发明公开一种炼焦工艺及装置，废油脂通过脱杂与煤炭在预处理装置中混合，然后经过真空过滤分离出预处理煤和液体；预处理煤经粉碎筛分后进入预热解装置，液体经油水分离分离出油脂和水；分离后油脂进入预热解装置和预处理煤混合反应，分离水经压滤得到压滤水和矿物质；反应后的油脂和煤混合物先通过真空过滤将过滤油脂收集，再将过滤后的煤在炼焦炉中炼焦后得到焦炭；收集的过滤油脂经压滤得到煤泥和压滤油脂，煤泥和过滤后的煤一同装入炼焦炉中炼焦，压滤油脂先通过蒸馏分离出低沸物，再通过精馏分离出中沸物，高沸物的精馏油脂返回到预处理装置循环使用。本发明开发了烟煤炼焦加工新途径，扩展了炼焦用煤的煤种，改善了炼焦煤资源的紧缺状况。

技术领域

本发明涉及一种炼焦工艺及装置，属于废油脂利用和煤炭加工领域。

背景技术

地沟油回流餐桌会严重危害人们的身体健康，其来源广泛，诸如煎炸油、地沟油、潲水油、过期油等。“地沟油”一般是指用餐厨废弃物、肉类加工废弃物和检验检疫不合格畜禽产品等非食品原料生产、加工的油脂。由于动植物油脂经过高温氧化会产生剧毒的黄曲霉素、苯并芘等致癌物质，这对人们的健康造成极大的危害。因此，废弃油脂利用途径的研发惠及和保障人们健康生活，具有重要的社会价值和意义。

煤炭在我国乃至全球都是能源消费结构中占主体地位的，但是在其利用过程中如果工艺和技术不完善会造成环境污染，诸如大气污染（PM2.5）、水体污染（废水排放）等。煤炭依据变质程度的不同分为褐煤、烟煤、无烟煤三大类，烟煤又细分了12小类。变质程度直接决定了煤炭的利用途径和方式，如变质程度高的无烟煤用来制合成氨、尿素等化肥，烟煤中变质程度高的可以炼焦、变质程度较低的可以通过气化或液化制化学品，褐煤以燃烧供暖发电为主。煤炭的价值或市场价格与变质程度呈正相关性，即变质程度越高其价值越大，所以推进煤炭优质化加工、分质分级梯级利用成为国家能源战略的主要任务和行动目标（《煤炭清洁高效利用行动计划（2015-2020年）》国能煤炭[2015]141号）。采用分级分质利用的新型煤炭利用方式，具体而言，洁净煤脱除了挥发分等轻质组分及氧、硫、氮、磷等杂质，热值提高更加清洁，可替代无烟煤、贫煤、瘦煤，广泛用于发电、高炉喷吹、民用、化工等领域；煤气可作为制氢、天然气及化工生产的原料，也可脱硫脱氮后直接燃烧发电；煤焦油可提取苯、酚、吡啶等几十种甚至上百种精细化工产品，也可加氢制取柴油、石脑油等清洁液体燃料。这对于实现煤炭行业转型升级、化解产能过剩危机有着重要意义（我国煤炭分级分质利用情况简述，搜狐网，2016-05-20）。目前煤炭热解是煤炭分级分质利用的先导技术。根据热解对煤炭粒度的要求，可分为块煤热解技术和粉煤热解技术。我国块煤热解采用直立炉，技术成熟，在陕西榆林、内蒙古乌海等地有一定规模的应用，生产能力近5000万吨/年，但技术较为落后，单套装置生产能力低于10万吨/年，污染物控制手段不到位，对环境影响较大。同时，随着我国煤炭大型机械化开采的普及，煤矿生产出来块煤的比重越来越小(不到20%)。中国发明专利CN105038827A公开了一种低阶碎煤分质分级梯级利用系统及方法，该系统耦合了碎煤热转化过程中的热解气化和燃烧过程，实现了气化反应器内高温半焦和热载体既可用作热解反应器的热解热源，又可用作燃烧反应器的燃料。

而炼焦是煤的高温干馏形式，其主要使用气煤、肥煤、焦煤、瘦煤进行配煤后炼焦得到焦炭，由于焦煤资源紧缺，使得采用其他煤种进行配合达到炼焦的目的。而很多劣质煤还无法作为炼焦用配煤，也使得不能高值化利用。如果能有新的工艺和装置对煤进行加工处理，扩展煤种而实现炼焦目的。这将是煤炭优质化加工的创新思路，将对煤炭清洁高效利用具有重要的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种炼焦工艺及装置，具体是一种利用煎炸油、地沟油、潲水油、过期油脂等废油脂作为介质对煤炭进行脱水、脱矿物质、脱硫、脱氮和回收有机物后，进一步炼焦制得焦炭的工艺及装置。

本发明采用废油脂作为导热和溶剂介质对煤炭进行脱水、脱矿物质、脱硫、脱氮，并溶解吸收可溶性有机物分子，然后进行炼焦制得焦炭，即通过废油脂煮煤对煤进行分步处理后得到焦炭，并副产低沸点有机物、中沸点有机物和水与矿物质。