[发明专利]热解用褐煤煤砖的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备褐煤煤砖的方法，即采用公知的设备由褐煤生产适于在中温和高温热解气化的褐煤块焦。所得褐煤焦炭可用于工业目的，尤其是用于竖式炉的施工，也可以用作局部供热的燃料焦炭。

以往只有在将褐煤压制成特殊的煤砖后，再采用一步焦化工艺才能由褐煤制得高挡块焦，而且只有采用特别适用于个别原褐煤的加热方法才能使所得上述煤砖热解气化。按照Rammler和Bilkenrith方法，最初由褐煤制备硬块焦的方法是在120MPa或更高的压力下，将颗粒细度为0-1mm并含有少量游离水份（约11%）的干褐煤压制成煤砖。此外，按照该工艺的要求，所使用的褐煤应含有少量灰份和适宜的岩石成份。在这种条件下，可以用原煤生产出众所周知的BHT焦炭，该焦炭具有中等水平的压缩强度，但就用于高炉而言，其强度仍然太低。

另一方面，按照东德专利说明书DD-WP143790或DD-WP134958所述，将颗粒细度0-0.2mm或更细的特细粉状褐煤压制成热解煤砖可以大幅度增加褐煤焦炭的硬度。

此外，将煤与辅助焦化剂和/或制粒剂混合也可以增加焦炭的硬度（DD-WP120217，DD-WP124192，和DD-WPC10L/2859266）。曾考虑用作辅助焦化剂的有：由制浆而得的亚硫酸盐废液，将亚硫酸盐废液干燥制得的粉状产物，无机酸，盐溶液，水溶性粘合剂，含脲化合物，磺化松香树脂（sulfonated    pine    resins），以及焦油和石油的改性产品。最好于100℃，在湿性熔化精细粉碎期间，采用下述工艺条件，使焦油和石油产品改性（DD-WP134958;Krug/Naundorf：“Braunkohlenbriketti-erung”，Volume    2，Page    152    ff，Published    by    VEB    Deutscher    verlag    für    Grundstoffindustrie，Leipzig1985），即在100℃或更高的温度对煤进行水热处理，并加入亚硫酸盐废液，无机酸或无机盐溶液。

但是，所有这些采用改性焦油和石油产品的方法，存在的缺点是：技术成本高，而所得焦炭硬度增加幅度较低。此外，这些方法还带来了腐蚀设备和焦炭质量组份变质的问题，而且由于加入了亚硫酸盐废液，无机酸或无机盐溶液增加了环境负担。鉴于上述原因，在大规模焦化褐煤的方法中，到目前为止，还没有实施添加改性焦油和石油产品的方法。

另一方面，已公认的是：采用上述加工条件，在干褐煤中加入少量未经改性处理的焦油和沥青会大大降低块焦的生产能力和褐煤的成砖能力，并且当加入量多于10%时，上述能力则完全降至0。（Krug/Naundorf：“Braunkohlenbrikettierung”，Volume    2，Page    152    and    Krug/Naundor  Irommer：“Das    Brikettierung    Verkokungsve  h  lten    von    Brike-ttgrus”Freib.Forsch，-H.A714（1985）Page16）。在褐煤工业中，已利用这一已知现象生产用于起动和关闭煤砖制压机的“油炭”。

本发明的任务是提供一种以各种各样的褐煤为原料，以很低的技术成本，制备高挡煤砖的方法，这种煤砖经热解可以转变成高硬度的块焦。

本发明的技术任务基于通过采用一种粘合剂开发一种褐煤压坯材料，该粘合剂也适于由原料组份不理想或碳化指数高的褐煤制备高挡热解煤砖。按照本发明，通过加入7.5-15%（体积）的粘合剂达到了这一目的。该粘合剂是采用下文所述特殊技术从石油真空蒸馏重残油中制得的提取残余物。由真空蒸馏重残油制备所说提取残余物的特征在于：首先将真空蒸馏石油而得的重残油转化成裂解产物，其沸点低于500℃，产量为所用重残油总重量的40-65%，所采用的裂解方法是多级热裂解法，其中下列热裂解步骤的每一步骤均在低压低温条件下进行操作，而且每一步骤的滞留时间均要长于前一步骤，并且在完成每一裂解步骤后，除去各自的裂解产物;然后用轻烷烃抽提最后一步裂解反应的残余物（已从该残余物中除去了裂解产物），抽提量约为该残余物的50%。尽管用轻烷烃抽提最后一步裂解反应的残留物会掺杂一部分一种或多种其他裂解步骤中的残留物，但从该抽提物中得到的残余物仍适用于作为制备热解煤砖的粘合剂。