一种褐煤活性焦及其制备方法
【专利摘要】一种褐煤活性焦及其制备方法，褐煤活性焦的技术指标为：碘值：300-400mg/g，堆积密度：530-570kg/m3，灰分≤25％，抗压强度≥5kg/cm2，磨蚀强度≥96％，动态硫容≥20mg/g，着火点≥400℃，粒度：5～9mm；其制备方法为：首先褐煤原煤的破碎与筛分，然后进行干燥提质处理、冷却降温，冷却后进入制粉系统制粉，褐煤细粉与焦油、沥青和水按一定比例混合均匀后挤压成型，成型后的棒料干燥脱水后送至炭化炉炭化，炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉后的高温物料经过密闭冷却，最后密封包装；本发明褐煤活性焦制备方法简单，制备的活性褐煤炭具有性状稳定，脱硫效率高，成本低廉的特点，解决现有活性焦用于火电厂脱硫成本高的技术难点。
【专利说明】一种褐煤活性焦及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及活性焦【技术领域】，具体涉及一种褐煤活性焦及其制备方法。
【背景技术】
[0002]中国是燃煤大国，煤炭约占一次能源消费总量的75 %，随着经济的快速发展，煤炭消费不断增长。中国环境污染中的大气污染主要是由燃煤引起的，因此燃煤烟气净化技术是中国重点开发的洁净煤技术。国内先后引进了多种国外成熟的烟气脱硫技术(其中大部分是湿法)，但由于我国地域广大，这些技术还不能完全适应各地电厂环境和资源条件差异大的特殊国情要求。
[0003]中国是世界上水资源严重匮乏的国家之一，而中国许多电厂也处于水资源严重缺乏地区(例如内蒙地区的多数坑口电厂)，受到条件所限这些严重缺水地区的电厂不可能采用大量耗水的湿法脱硫技术，因此开发适合中国国情的低成本干法脱硫技术是中国目前烟气净化技术的重点研究方向之一。
[0004]我国未来煤电发展将重点推行煤电一体化开发，加快建设大型煤电基地，而蒙东地区有着丰富的褐煤资源，是煤电基地重点建设地区，由于当地属于严重缺水地区，按照国家政策，都要求首先使用活性焦干法烟气脱硫技术，对活性焦有着较大的市场需求。
[0005]活性焦脱硫技术是一种先进的干法脱硫技术，这种技术具有很高的脱硫效率，还能除去湿法脱硫难以除去的S03，对于废气中的HC1、HF、砷、硒和汞也可进行处理；处理过程中水耗仅为湿法脱硫的10%，没有二次污染问题；副产品具有较高的工业应用价值。
[0006]目前，制约活性焦干法脱硫技术在电厂大规模工业应用的主要问题是居高不下的运行成本，而降低活性焦干法脱硫技术运行成本的唯一途径是降低活性焦的生产成本。
[0007]褐煤资源丰富的蒙东地区，是未来国家煤电基地的重点建设地区，如果都采用活性焦干法脱硫技术，活性焦的市场需求较大。如果采用常规活性焦，吨焦的价格在5500-7000元。利用当地丰富的褐煤资源，采用褐煤制焦技术生产的活性焦，吨焦的价格在4000-4500元。如果电厂采用褐煤活性焦作为活性焦干法脱硫的脱硫剂，将大幅降低其运行成本，经济效益十分可观。褐煤制焦技术的开发成功，将大幅降低活性焦干法脱硫技术的运行成本，对于活性焦干法脱硫技术在蒙东地区的大规模工业推广意义重大。
【发明内容】
[0008]为了克服上述现有技术存在的缺点，，本发明的目的在于提供一种褐煤活性焦及其制备方法，本发明褐煤活性焦制备方法简单，制备的褐煤活性焦具有脱硫效率高，成本低廉的特点，解决了现有常规活性焦用于火电厂脱硫处理成本居高不下的的技术难点。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]一种褐煤活性焦，所述褐煤活性焦的技术指标为:碘值:300-400mg/g，堆积密度:530-570kg/m3,灰分< 25% ,抗压强度彡5kg/cm2,磨蚀强度彡96%,动态硫容彡20mg/g,着火点彡400°C，粒度:5?9mm。
[0011]上述所述褐煤活性焦的制备方法，包括如下步骤:
[0012]步骤1:褐煤原煤的破碎与筛分:将褐煤原煤破碎筛分至直径小于50_的宽筛分颗粒；
[0013]步骤2:褐煤干燥提质处理:把破碎筛分后的原煤颗粒送入一体化提质反应器中在还原性气氛条件下进行干燥提质一体化处理，一体化提质反应器内的温度为400?800°C，控制反应器内的流化风速为3?7m/s，处理时间为5?20min，得到提质褐煤；
[0014]步骤3:冷却降温:将步骤2—体化提质反应器中出来的提质褐煤经由冷却器绝氧冷却至50°C以下；
[0015]步骤4:制粉:将步骤3冷却的提质褐煤送入磨煤机中制粉，粒度控制到325目以下；
[0016]步骤5:混捏成型:将步骤4生产的提质褐煤细粉与焦油、浙青和水按以下重量百分比:提质褐煤细粉:70?85Wt%,焦油:10?20wt%,浙青:3?1wt水:2?8wt%,在混合搅拌器内混合均匀，送至成型机内挤压成型，根据需要成型为5mm、7mm或者9mm的棒料；
[0017]步骤6:干燥:将步骤5生产的成型棒料送至干燥机内干燥，干燥温度为120?250°C，干燥时间为 30min-120min ；
[0018]步骤7:炭化:将步骤6干燥后的棒料送至炭化炉内炭化处理，炭化炉的温度控制在500?600°C，停留时间控制在30min-60min ；
[0019]步骤8:活化:将步骤7产生的高温炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉的温度控制在700?800°C，停留时间控制在30min-60min ；
[0020]步骤9:成品冷却:将步骤8产生的活化成品送至成品冷却器内冷却至50°C以下；
[0021]步骤10:密封包装:将冷却后的成品密封包装。
[0022]上述所述褐煤活性焦用于火电厂活性焦干法脱硫领域，作为脱硫用吸附剂。
[0023]本发明和现有技术相比具有如下优点:本发明褐煤活性焦制备方法简单，制备的褐煤活性焦具有性状稳定，脱硫效率高，成本低廉的特点，能作为常规活性焦的替代品用于火电厂脱硫领域，解决现有活性焦用于火电厂脱硫成本高的技术难点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]附图为本发明褐煤活性焦的制备方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作更详细的说明。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例原料选用灰分为8%左右，水分为38%的锡林浩特褐煤，褐煤活性焦的制备方法如附图所示，包括如下步骤:
[0028]步骤1:褐煤原煤的破碎与筛分:将褐煤原煤破碎筛分至直径小于50_的宽筛分颗粒；
[0029]步骤2:褐煤干燥提质处理:把破碎筛分后的原煤颗粒送入一体化提质反应器中在还原性气氛条件下进行干燥提质一体化处理，一体化提质反应器内的温度为600°C，控制反应器内的流化风速为3m/s，处理时间为20min，得到提质褐煤；
[0030]步骤3:冷却降温:将步骤2—体化提质反应器中出来的提质褐煤经由冷却器绝氧冷却至50°C以下；
[0031]步骤4:制粉:将步骤3冷却的提质褐煤送入磨煤机中制粉，粒度控制到325目以下；
[0032]步骤5:混捏成型:将步骤4生产的提质褐煤细粉与焦油、浙青和水按以下重量百分比:提质褐煤细粉:80wt%,焦油:12wt%,浙青:5wt%,水:3wt%,在混合搅拌器内混合均勻，送至成型机内挤压成型为5_的棒料；
[0033]步骤6:干燥:将步骤5生产的成型棒料送至干燥机内干燥，干燥温度为200°C，干燥时间为60min ；
[0034]步骤7:炭化:将步骤6干燥后的棒料送至炭化炉内炭化处理，炭化炉的温度控制在550°C，停留时间控制在30min ；
[0035]步骤8:活化:将步骤7产生的高温炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉的温度控制在750°C，停留时间控制在45min ；
[0036]步骤9:成品冷却:将步骤8产生的活化成品送至成品冷却器内冷却至50°C以下；
[0037]步骤10:密封包装:将冷却后的成品密封包装。
[0038]该实施例得到的活性褐煤炭，其技术指标为:碘值:385mg/g，堆积密度:550kg/m3，灰分22%，抗压强度25kg/cm2，磨蚀强度97%，动态硫容35mg/g，着火点420°C，粒度:5mm。
[0039]实施例2:
[0040]本实施例原料选用灰分为6%左右，水分为39%的锡林浩特褐煤，褐煤活性焦的制备方法如附图所示，包括如下步骤:
[0041]步骤1:褐煤原煤的破碎与筛分:将褐煤原煤破碎筛分至直径小于50_的宽筛分颗粒；
[0042]步骤2:褐煤干燥提质处理:把破碎筛分后的原煤颗粒送入一体化提质反应器中在还原性气氛条件下进行干燥提质一体化处理，一体化提质反应器内的温度为650°C，控制反应器内的流化风速为4m/s，处理时间为12min，得到提质褐煤；
[0043]步骤3:冷却降温:将步骤2—体化提质反应器中出来的提质褐煤经由冷却器绝氧冷却至50°C以下；
[0044]步骤4:制粉:将步骤3冷却的提质褐煤送入磨煤机中制粉，粒度控制到325目以下；
[0045]步骤5:混捏成型:将步骤4生产的提质褐煤细粉与焦油、浙青和水按以下重量百分比:提质褐煤细粉:75wt%,焦油:15wt%,浙青:6wt%,水:4wt%,在混合搅拌器内混合均勻，送至成型机内挤压成型为7_的棒料；
[0046]步骤6:干燥:将步骤5生产的成型棒料送至干燥机内干燥，干燥温度为180°C，干燥时间为90min ；
[0047]步骤7:炭化:将步骤6干燥后的棒料送至炭化炉内炭化处理，炭化炉的温度控制在500°C，停留时间控制在55min ；
[0048]步骤8:活化:将步骤7产生的高温炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉的温度控制在720°C，停留时间控制在50min ；
[0049]步骤9:成品冷却:将步骤8产生的活化成品送至成品冷却器内冷却至50°C以下；
[0050]步骤10:密封包装:将冷却后的成品密封包装。
[0051]该实施例得到的活性褐煤炭，其技术指标为:碘值:365mg/g，堆积密度:550kg/m3，灰分20%，抗压强度30kg/cm2，磨蚀强度98%，动态硫容38mg/g，着火点425°C，粒度:7mm。
[0052]实施例3:
[0053]本实施例原料选用灰分为7%左右，水分为36%的伊敏褐煤，褐煤活性焦的制备方法如附图所示，包括如下步骤:
[0054]步骤1:褐煤原煤的破碎与筛分:将褐煤原煤破碎筛分至直径小于50_的宽筛分颗粒；
[0055]步骤2:褐煤干燥提质处理:把破碎筛分后的原煤颗粒送入一体化提质反应器中在还原性气氛条件下进行干燥提质一体化处理，一体化提质反应器内的温度为700°C，控制反应器内的流化风速为7m/s，处理时间为lOmin，得到提质褐煤；
[0056]步骤3:冷却降温:将步骤2—体化提质反应器中出来的提质褐煤经由冷却器绝氧冷却至50°C以下；
[0057]步骤4:制粉:将步骤3冷却的提质褐煤送入磨煤机中制粉，粒度控制到325目以下；
[0058]步骤5:混捏成型:将步骤4生产的提质褐煤细粉与焦油、浙青和水按以下重量百分比:提质褐煤细粉:78wt%,焦油:14wt%,浙青:4wt%,水:4wt% )在混合搅拌器内混合均勻，送至成型机内挤压成型为9_的棒料；
[0059]步骤6:干燥:将步骤5生产的成型棒料送至干燥机内干燥，干燥温度为250°C，干燥时间为120min ；
[0060]步骤7:炭化:将步骤6干燥后的棒料送至炭化炉内炭化处理，炭化炉的温度控制在600°C，停留时间控制在60min左右；
[0061]步骤8:活化:将步骤7产生的高温炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉的温度控制在800°C，停留时间控制在60min左右；
[0062]步骤9:成品冷却:将步骤8产生的活化成品送至成品冷却器内冷却至50°C以下；
[0063]步骤10:密封包装:将冷却后的成品密封包装。
[0064]该实施例得到的活性褐煤炭，其技术指标为:碘值:376mg/g，堆积密度:550kg/m3，灰分21 %，抗压强度35kg/cm2，磨蚀强度98.5%，动态硫容25mg/g，着火点423°C，粒度:9mm ο
【权利要求】
1.一种褐煤活性焦，其特征在于:所述褐煤活性焦的技术指标为:碘值:300-400mg/g，堆积密度:530-570kg/m3，灰分彡25%，抗压强度> 5kg/cm2，磨蚀强度> 96%，动态硫容彡20mg/g,着火点彡400。。,粒度:5?9mm。
2.根据权利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技术指标为:碘值:300-400mg/g，堆积密度:550kg/m3,灰分彡25 %,抗压强度彡5kg/cm2,磨蚀强度彡96 %,动态硫容彡35mg/g,着火点彡400°C,粒度:5_。
3.根据权利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技术指标为:碘值:300-400mg/g，堆积密度:550kg/m3，灰分< 25%，抗压强度> 25kg/cm2，磨蚀强度> 96 %，动态硫容彡35mg/g,着火点彡400°C,粒度:7_。
4.根据权利要求1所述的褐煤活性焦，其特征在于:其技术指标为:碘值:300-400mg/g，堆积密度:550kg/m3，灰分< 25%，抗压强度> 35kg/cm2，磨蚀强度> 97 %，动态硫容彡25mg/g,着火点彡400°C,粒度:9_。
5.权利要求1所述褐煤活性焦的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:褐煤原煤的破碎与筛分:将褐煤原煤破碎筛分至直径小于50mm的宽筛分颗粒; 步骤2:褐煤干燥提质处理:把破碎筛分后的原煤颗粒送入一体化提质反应器中在还原性气氛条件下进行干燥提质一体化处理，一体化提质反应器内的温度为400?800°C，控制反应器内的流化风速为3?7m/s，处理时间为5?20min，得到提质褐煤； 步骤3:冷却降温:将步骤2 —体化提质反应器中出来的提质褐煤经由冷却器绝氧冷却至50°C以下；步骤4:制粉:将步骤3冷却的提质褐煤送入磨煤机中制粉，粒度控制到325目以下；步骤5:混捏成型:将步骤4生产的提质褐煤细粉与焦油、浙青和水按以下重量百分比:提质褐煤细粉:70?85Wt%,焦油:10?20wt%,浙青:3?1wt1^dK:2?8wt%,在混合搅拌器内混合均匀，送至成型机内挤压成型，根据需要成型为5_、7_或者9_的棒料；步骤6:干燥:将步骤5生产的成型棒料送至干燥机内干燥，干燥温度为120?250°C，干燥时间为30min-120min ； 步骤7:炭化:将步骤6干燥后的棒料送至炭化炉内炭化处理，炭化炉的温度控制在500?600°C，停留时间控制在30min-60min ； 步骤8:活化:将步骤7产生的高温炭化料直接送至活化炉活化处理，活化炉的温度控制在700?800°C，停留时间控制在30min-60min ； 步骤9:成品冷却:将步骤8产生的活化成品送至成品冷却器内冷却至50°C以下； 步骤10:密封包装:将冷却后的成品密封包装。
6.权利要求1所述褐煤活性焦用于火电厂活性焦干法脱硫领域，其特征在于:作为脱硫用吸附剂。
【文档编号】C01B31/08GK104229793SQ201410466711
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】李强, 江建忠, 肖平, 徐正泉 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司