[发明专利]一种利用高硫炼焦煤配煤炼焦的硫分定向脱除方法

说明书

本发明涉及一种高硫炼焦煤配煤炼焦的硫分定向脱除方法，是在高硫炼焦煤中加入其质量25～50wt%的供氢添加剂，再以添加有供氢添加剂的高硫炼焦煤等质量替换炼焦基础配煤中5～15wt%的低硫炼焦煤，得到由供氢添加剂、高硫炼焦煤和炼焦基础配煤组合成的改性炼焦配煤进行炼焦，利用炼焦过程中供氢添加剂分解产生的富氢活性基进行原位内部供氢，使改性炼焦配煤中的硫更多的以含硫气体的形式释放，降低焦炭中的硫含量，在保证焦炭质量的前提下，合理利用劣质高硫炼焦煤资源，节约优质稀缺炼焦煤资源，降低焦炭生产成本。

技术领域

本发明属于配煤炼焦技术领域，涉及一种利用高硫炼焦煤进行配煤炼焦的方法，特别是涉及一种利用高硫炼焦煤配煤炼焦时的硫分定向脱除方法。

背景技术

我国炼焦煤查明储量约为2758.60亿吨，尚不到全国煤炭总储量的三分之一，而且分布也极不均衡，主要集中于北部地区。山西省炼焦煤资源储量拥有很大优势，是我国最大的炼焦煤生产基地，查明储量占到了全国炼焦煤总储量的一半以上。

具体到炼焦煤中各煤种的分布，我国炼焦煤中储量最丰富的是气煤和1/3焦煤，占到炼焦煤查明储量的45.73%，其次为焦煤和瘦煤，肥煤资源储量最少，仅占12.81%。

可以看出，在这些炼焦煤种中，作为炼焦基础煤的焦煤、肥煤、1/3焦煤等中、高挥发分强粘结性煤储量并不丰富。而且在所有炼焦煤查明储量中，还约有一半的肥煤、焦煤、瘦煤是高硫煤，整体上优质炼焦煤资源比较紧缺。

另外，由于常年开采利用，浅层优质炼焦煤资源已被大幅开采，使得现今优质炼焦煤资源更为稀缺。从煤质上看，炼焦煤的整体质量处于下降趋势，高硫炼焦煤，尤其是一些富含有机硫的高硫主炼焦煤逐渐成为资源的主要部分，这就对焦化行业煤质管理和配煤炼焦提出了更高的要求。

硫分是衡量焦炭质量的主要指标参数之一，焦炭中硫含量的高低直接影响着焦化企业的经济效益。因此，我国储量相对丰富的高硫炼焦煤基于其自身禀赋的特点，价格和用途均严重受限。

参照《冶金用煤质量升贴水标准》，排除市场因素和其它质量指标影响，硫含量2.01～2.50%的焦煤价格要比标准焦煤(0.81%≤S_t,d≤1.00%)低150元/吨。假设其它煤质指标相同的情况下，在炼焦配煤中增加1%的硫含量2.01～2.50%的高硫焦煤替代标准焦煤，将使入炉煤成本下降1.5元/吨，按照每吨入炉煤生产0.8吨焦炭折算，焦炭生产成本将下降1.87元/吨。

而近年来，高硫焦、肥煤与优质焦、肥煤之间的价格差距随着煤炭市场的低落更加凸显，其价格差远高于上述标准升贴值。由此可见，如果能够将高硫炼焦煤，特别是富含有机硫的高硫焦、肥煤中的硫分定向脱除，使硫分在炼焦过程中更多的以气体形式释放，降低焦炭硫含量，便可以在提升高硫焦、肥煤利用价值的同时，有效降低焦炭生产成本，增加焦化企业的经济效益，有助于促进焦化企业的快速转型升级，具有极强的现实意义和应用前景。

煤中所赋存的无机硫可以通过浮选等物理方法预脱除，而煤中的有机硫主要伴生于煤的有机质中，特别是一些稳定的有机硫，较难脱除。一些化学、生物等预脱硫方法虽然可以脱除部分有机硫，但同时也会改变煤中的有机结构，从而破坏其成焦性，故而采用预脱硫处理脱除煤中的有机硫就难上加难。

有机硫在煤的热解过程中会伴随着挥发分的释放而发生新的分配和变迁。一部分有机硫会在热解过程中生成小分子含硫气体释放，或形成结构较大的含硫化合物分配到焦油中，而剩余的形态硫将滞留于焦炭中。如果能够在煤的热解过程中对硫分的变迁进行定向调控，使其在炼焦过程中更多地转移至气相或液相产物中，降低焦炭中硫分的滞留率，就能够适当增加高硫炼焦煤在配煤炼焦中的比例，提高其利用价值，进一步降低焦炭的生产成本。

因此，在兼顾高硫炼焦煤成焦性的前提下，炼焦过程中硫分的定向脱除，将是增加高硫炼焦煤在炼焦配煤中的占比，实现其高效利用的唯一途径。