专利名称：炼焦煤加添加剂的脱硫方法
技术领域：
本发明涉及一种在炼焦煤中加入添加剂的脱硫方法。
背景技术：
由于钢铁工业的迅猛发展，冶金焦炭需求量大增。但优质炼焦煤资源却供给不 足。炼焦煤资源占煤炭资源总量的35. 3%，高硫炼焦煤占17. 13%，其中气肥煤、肥煤和焦 煤等中强黏结性主体炼焦煤的含硫量偏高。气肥煤含硫约3. 41%，肥煤1. 68%，焦煤含硫 1. 45%，这些含硫较高的炼焦煤因成煤环境因素一般黏结性或结焦性普遍较好，因此如何 有效利用这部分煤炭资源用于高温炼焦，对煤炭资源可持续发展具有重要意义。
查阅相关文献，查到一篇题为"古交矿区8号煤的实验室热解脱硫"的文章，作者 王红冬，《中国煤田地质》2004， 16 (4) ， 34-36。文章介绍了古交矿区8号煤在不加催化剂和 加催化剂两种条件下的实验室热解脱硫试验情况。结果表明，当在原煤中添加催化剂A1C13 和NHWl时，有较好的脱硫作用，焦炭中灰分也没有明显提高。该文章脱硫方案是以管式炉 为实验装置提出的，与工业炼焦还有很大距离。
发明内容
本发明提供了一种在炼焦煤中加入添加剂的脱硫方法，使炼焦煤中的硫在高温干
馏过程中有效析出，对有机硫和无机硫均有脱硫作用。
本发明提供的炼焦煤添加剂脱硫方法包括以下步骤 a.添加剂配制配制三种添加剂，将AlCl3加水配成0. 50 1. 00mol/L的水溶液； H3B03加水配成1. 50 1. 90mol/L的水溶液；MgCl2加水配成0. 60 1. 00mol/L的水溶液；
b.炼焦煤的制备先将炼焦煤在105 ll(TC下干燥2 3h，再经粉碎成粒度为 小于3mm量达85%的煤粉； c.加添加剂将a中配制的的任意一种添加剂溶液，或任意两种混合在一起的添 加剂溶液，或三种混合在一起的添加剂溶液，与上述制备的煤粉均匀混合，添加剂的添加量 以金属质量计为煤粉重量的1. 0 4. 0%，然后置于105 ll(TC干燥设备中干燥2 3h ;
d.高温干馏将上述与添加剂混合的煤粉于加热炉中以3 12°C /min的升温速 率进行干馏，干馏终温为600 90(TC，停留时间为10 40min ; 上述步骤c中所说的任意两种添加剂溶液混合或三种添加剂溶液混合，两种添加
剂溶液混合的比例为i : i，三种添加剂溶液混合的比例为i :i:i。 本发明提供的炼焦煤添加剂脱硫方法，与现有技术相比有益效果显著，采用
SDSM2000型定硫仪对各煤样及焦样进行全硫的测定，仪器分辨率为0. 01%，实验用测试样 重量为40-60mg，测试时间为〈8min/样。当干馏终温为90(TC、升温速率为12°C /min、停 留时间为10min时炼焦煤脱硫效果较好。当A1C13的担载量为1. 0 4. 0%时，气煤脱硫 率为63. 67 68. 37%，肥煤脱硫率为54. 04 65. 21%，焦煤脱硫率为55. 11 66. 58%， 1/3焦煤的脱硫率为36. 97 50. 89X，各单种煤样脱硫率比未加AlCl3添加剂增加3. 59 18. 64个百分点。当H3B03的担载量为1. 0 4. 0%时，气煤脱硫率为52. 37 58. 13%，肥 煤脱硫率为52. 62 58. 23 % ，焦煤脱硫率为55. 02 59. 60 % ， 1/3焦煤脱硫率为35. 87 41. 78%，各单种煤样脱硫率比未加H3B03添加剂增加1. 33 9. 53个百分点。按上述步骤 对各煤样进行干馏脱硫实验，当MgCl2的担载量为1. 0 4. 0%时，气煤脱硫率为64. 62 71.21%，肥煤脱硫率为54. 06 63. 93% ，焦煤脱硫率为55. 40 61. 47% ， 1/3焦煤脱硫率 为37. 57 52. 06%，各单种煤样脱硫率增加3. 61 20. 17个百分点。当选用A1C1"H萬、 MgCl2中的两种添加剂或三种添加剂组合使用时，各单种煤样脱硫率略有增加，可比单独使 用增加2.01 4. 63个百分点。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明。 实施例1 以实验室小试为例 (1)添加剂配制:A1C13加水配制成浓度为0. 50 1. 00mol/L的溶液; (2)煤样的制备先将各煤样在105 ll(TC下干燥2 3h，再粉碎至粒度为小于
3mm量达85% ; (3)加添加剂将上述煤样与(1)中配制的添加剂溶液均匀混合，使金属元素担载 质量在1. 0 4. 0%之间，然后置于105 110。C烘箱中干燥2 3h ;
(4)高温干馏称取上述煤样1 2份于1. 5公斤实验炉中以3 12°C /min的升 温速率进行干馏，干馏终温为600 90(TC，停留时间为10 40min ; 按上述步骤对各煤样进行干馏脱硫实验，A1C13对各炼焦煤干馏脱硫均效果明显， 当AlCl3的担载量为1.0 4.0%时，气煤(Vdaf为37 42%， GKI为50 65)脱硫率为 63. 67 68. 37 % ，肥煤(Vdaf为20 37 % ， GKI为85 92)脱硫率为54. 04 65. 21 % ，焦煤 (Vdaf为20 28 % ， GKI为62 69)脱硫率为55. 11 66. 58 % ， 1/3焦(Vdaf为28 37 % ， GKI为65 71)煤的脱硫率为36. 97 50. 89% ，各单种煤样脱硫率比未加A1C13添加剂增 加3. 59 18. 64个百分点。
实施例2
以实验室小试为例 (1)添加剂配制H3B03加水配制成浓度为1. 50 1. 90mol/L的溶液； (2)煤样的制备先将各煤样在105 ll(TC下干燥2 3h，再经粉碎至粒度为小
于3mm量达85X ; (3)加添加剂将上述煤样与(1)中配制的添加剂溶液均匀混合，使金属元素担载 质量在1. 0 4. 0%之间，然后置于105 110。C烘箱中干燥2 3h ;
(4)高温干馏称取上述煤样1 2份于1. 5公斤实验炉中以3 12°C /min的升 温速率进行干馏，干馏终温为600 90(TC，停留时间为10 40min ; 按上述步骤对各煤样进行干馏脱硫实验，当113803的担载量为1. 0 4. 0%时，气煤 (Vdaf为37 42X，GM为50 65)脱硫率为52. 37 58. 13%，肥煤(Vdaf为20 37%，GKI 为85 92)脱硫率为52. 62 58. 23 % ，焦煤(Vdaf为20 28 % ， GKI为62 69)脱硫率为 55. 02 59. 60 % ， 1/3焦煤(Vdaf为28 37 % ， GKI为65 71)脱硫率为35. 87 41. 78 % ，各单种煤样脱硫率比未加H3B03添加剂增加1. 33 9. 53个百分点。 实施例3 以实验室小试为例 (1)添加剂配制MgCl2加水配制成浓度为0. 60 1. OOmol/L的溶液； (2)煤样的制备先将各煤样在105 ll(TC下干燥2 3h，再经粉碎至粒度为小
于3mm量达85X ; (3)加添加剂先将上述煤样与(1)中配制的添加剂溶液均匀混合，使金属元素担 载质量在1. 0 4. 0%之间，然后置于105 ll(TC烘箱中干燥2 3h ;
(4)高温干馏称取上述煤样1 2份于1. 5公斤实验炉中以3 12°C /min的升 温速率进行干馏，干馏终温为600 90(TC，停留时间为10 40min ; 按上述步骤对各煤样进行干馏脱硫实验，当MgCl2的担载量为1. 0 4. 0%时，气
煤(Vdaf为37 42X，GM为50 65)脱硫率为64. 62 71.21%，肥煤(Vdaf为20 37% ，
GKI为85 92)脱硫率为54. 06 63. 93 % ，焦煤(Vdaf为20 28 % ， GKI为62 69)脱
硫率为55. 40 61. 47%， 1/3焦煤(Vdaf为28 37% ， GKI为65 71)脱硫率为37. 57
52. 06%，各单种煤样脱硫率增加3. 61 20. 17个百分点。 实施例4 以实验室小试为例 (1)添加剂配制MgCl2加水配制成浓度为0. 60 1. 0Omol/L的溶液，H3B03加水 配制成浓度为1. 50 1. 90mol/L的溶液，AlCl3加水配制成浓度为0. 50 1. 0Omol/L的溶 液； (2)煤样的制备先将各煤样在105 ll(TC下干燥2 3h，再经粉碎至粒度为小 于3mm量达85X ; (3)加添加剂将(1)中配制的添加剂任意两种混合，混合的比例为1 : l，再将 上述煤样与添加剂溶液均匀混合，使金属元素担载质量在1.0% 4.0%之间，然后置于 105 ll(TC烘箱中干燥2 3h ; (4)高温干馏称取上述煤样1 2份于1. 5公斤实验炉中以3 12°C /min的升 温速率进行干馏，干馏终温为600 90(TC，停留时间为10 40min ; 按上述步骤对各煤样进行干馏脱硫实验，当复合脱硫剂的担载量为1. 0 4. 0%
时，气煤(Vdaf为37 42%，GKI为50 65)脱硫率为65. 68 73. 22%，肥煤(Vdaf为20
37 % ， GKI为85 92)脱硫率为56. 54 67. 71 % ，焦煤(Vdaf为20 28 % ， GKI为62 69)
脱硫率为59. 74 71. 21 % ， 1/3焦煤(Vdaf为28 37% ， GKI为65 71)脱硫率为40. 57
54. 49%，各单种煤样脱硫率增加6. 09 22. 24个百分点。 实施例5 以实验室小试为例 上述实施例4步骤(3)中，将配制的三种添加剂混合，混合的比例为l : 1 : l，再 将煤样与添加剂溶液均匀混合，其他试验步骤和结果同实施例4。
权利要求
一种炼焦煤加添加剂的脱硫方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.添加剂配制配制三种添加剂，将AlCl3加水配成0.50～1.00mol/L的水溶液，H3BO3加水配成1.50～1.90mol/L的水溶液，MgCl2加水配成0.60～1.00mol/L的水溶液；b.炼焦煤的制备先将炼焦煤在105～110℃下干燥2～3h，再经粉碎成粒度为小于3mm的煤粉；c.加添加剂将a中配制的的任意一种添加剂溶液，或任意两种混合在一起的添加剂溶液，或三种混合在一起的添加剂溶液，与上述制备的煤粉均匀混合，添加剂的添加量以金属质量计为煤粉重量的1.0～4.0％，然后置于105～110℃干燥设备中干燥2～3h；d.高温干馏将上述与脱硫剂混合的煤粉于加热炉中以3～12℃/min的升温速率进行干馏，干馏终温为600～900℃，停留时间为10～40min。
2. 根据权利要求1所述的炼焦煤加添加剂的脱硫方法，其特征在于该方法步骤b中所 说的炼焦煤粉碎成粒度为小于3mm的煤粉的量要达到85%。
3. 根据权利要求1所述的炼焦煤加添加剂的脱硫方法，其特征在于该方法步骤c中所 说的任意两种混合在一起的添加剂溶液混合比例为1 : l，三种混合在一起的添加剂溶液混合比例为i:i:i。
全文摘要
本发明公开了一种在炼焦煤中加入添加剂的脱硫方法，使炼焦煤中的硫在高温干馏过程中有效析出，对有机硫和无机硫均有脱硫作用。本发明提供的炼焦煤添加剂脱硫方法包括添加剂配制，配制三种添加剂，AlCl3水溶液、H3BO3水溶液、MgCl2水溶液；炼焦煤的制备，将炼焦煤干燥、粉碎；加添加剂，将配制的任意一种添加剂或任意混合的两种添加剂或混合的三种添加剂与上述制备的煤粉均匀混合；高温干馏，将上述与添加剂混合的煤粉于加热炉中进行干馏。本发明所用添加剂对炼焦煤干馏脱硫效果显著，各单种煤脱硫率比未加添加剂平均增加10％以上。本发明提供的炼焦煤添加剂脱硫方法可广泛应用于气煤、肥煤、焦煤、1/3焦煤的脱硫工艺。
文档编号C10L9/10GK101747977SQ200810229580
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者史新丽, 徐君, 李文, 李绍锋, 白金锋, 钟祥云, 阎利东 申请人:辽宁科技大学;中国科学院山西煤炭化学研究所