一种型焦及其制备方法与流程

本发明属于型焦的制备领域，具体涉及一种型焦及其制备方法。

背景技术：

低阶煤是未来可以利用的主要能源之一，占全世界煤炭总储量的一半以上。低阶煤具有水分高、密度小、挥发分高、不黏结、化学反应性强、热稳定性差及发热量低等特点。低阶煤直接燃烧的热效率低，提质加工成为低阶煤高效开发利用的关键。但随着采煤机械化程度的提高，在开采过程中原煤中的粉煤含量一般占40％-60％，受加工、净化装备技术的制约，粉煤的提质加工利用率较低。

煤液化残渣的量占到原料煤的总质量30％左右，其中残渣炭含量高达50-70％，其有效利用不仅可以解决环境污染，而且将对煤液化过程中的热效率和经济性产生很大的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种处理液化残渣的新工艺，将其与低阶煤混合，制备型焦。

本发明提供的制备型焦的方法包括如下步骤：

准备低阶煤粉和液化残渣粉；

将所述低阶煤粉和所述液化残渣粉混合均匀，再压制成型，制备型煤；所述低阶煤粉与所述液化残渣粉的质量比为6:4-9:1；

将所述型煤进行干馏，制得型焦。

在本发明的一个实施方案中，所述低阶煤粉与所述液化残渣粉的质量比为7:3-8:2。

在本发明的一个实施方案中，所述低阶煤粉的粒径≤0.15mm。

在本发明的一个实施方案中，所述液化残渣粉的粒径≤0.15mm。

在本发明的一个实施方案中，在600-950℃的温度下对所述型煤进行干馏。

在本发明的一个实施方案中，在15-22MPa的压力下制备所述型煤。

在本发明的一个实施方案中，所述方法还包括：将低阶煤和液化残渣破碎成所述低阶煤粉和所述液化残渣粉。

在此基础上，本发明进一步提供了一种利用上述方法制备的型焦。

本发明将液化残渣和低阶煤粉混合制备型焦，利用液化残渣的粘结性，解决了液化残渣处理费用高、低阶粉煤成型后型煤强度低、干馏过程中易粉化等问题。

本发明提供的型焦的制备方法十分简单，容易工业化推广应用。

此外，本发明制备出的型焦强度高，便于运输、储存和使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种制备型焦的工艺流程图。

具体实施方式

下面具体说明本发明的实施例，以更明晰地阐述本发明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的型焦制备方法包括如下步骤：

准备低阶煤粉和液化残渣粉；

将低阶煤粉和液化残渣粉混合均匀，再压制成型，制备型煤；

将型煤进行干馏，制得型焦。

液化残渣是煤加氢液化过程中产生的一种高炭、高灰、高硫的副产物，其粘结性也非常高，但难以处理。将其有效利用不仅可以解决环境污染，而且能产生较大的经济效益。低阶煤的粘结性非常差，需要加入粘结剂才能制成型煤，而且制得的型煤的强度通常也不高，在运输、储存及使用过程中产生了大量的问题。

本发明将液化残渣粉和低阶煤粉混合制备型焦，利用液化残渣的粘结性，有效地解决了液化残渣处理费用高、低阶粉煤成型后型煤强度低、干馏过程中易粉化等问题。

低阶煤粉与液化残渣粉的质量比为6:4-9:1。此比例过大或过小，制得的型焦的强度都不太好。经过大量的实验发现，低阶煤粉与液化残渣粉的最佳比例为7:3-8:2。

低阶煤粉与液化残渣粉的粒径并不需要特别限定，但其粒径越小，越容易混合均匀，因此制得的型煤的强度越好，型煤干馏得到的型焦强度也会越好。此外，低阶煤粉和液化残渣粉的粒径越小，干馏的效果越好。本发明中，低阶煤和液化残渣粉的粒径优选≤0.15mm。低阶煤原料和液化残渣原料的粒径通常都大于此粒径，因此，在原料准备阶段，通常都需要采用破碎装置将低阶煤和液化残渣破碎成粒径满足要求的低阶煤粉和液化残渣粉。

型煤干馏的温度也不需要特别限定。经过大量的实验发现，在600-950℃的温度下对型煤进行干馏，干馏的效果好且不浪费热能。

低阶煤粉和液化残渣粉混合后成型的压力也不用特别限定，只要能将其压制成型即可。若成型压力越大，制得的型煤的强度越好，由型煤干馏得到的型焦的强度必然也会越好。但成型压力太大，对成型设备的磨损较大，且能耗也大。经过大量的实验发现，成型压力在15-22MPa即可满足要求。

本发明提供的型焦由上述工艺干馏制得，因此其强度比较好。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述发明内容中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。

下列具体实施例中，均按重量份数称取所用原料，每份重量一致。下述实施例中型煤和型焦的冷压强度按工业型煤冷压强度测试方法(MT/T 748-1997)进行测试，机械强度按煤的机械强度测试方法(GB/T15458-1995)进行测试。

实施例1

准备原料：将褐煤和液化残渣破碎，选取粒径≤0.15mm的煤粉和液化残渣粉。

混合：取8份煤粉和2份液化残渣粉，将其混合均匀。

成型：在22MPa的压力下，将混合均匀的煤粉和液化残渣粉压制成型，制成型煤。

干馏：在900℃下对制得的型煤进行干馏，制得型焦、焦油和煤气。

检测型煤和型焦的机械强度和冷压强度，其结果如表1所示。干馏产物的产率见表2。

实施例2

准备原料：将褐煤和液化残渣破碎，选取粒径≤0.1mm的煤粉和液化残渣粉。

混合：取9份煤粉和1份液化残渣粉，将其混合均匀。

成型：在15MPa的压力下，将混合均匀的煤粉和液化残渣粉压制成型，制成型煤。

干馏：在600℃下对制得的型煤进行干馏，制得型焦、焦油和煤气。

检测型煤和型焦的机械强度和冷压强度，其结果如表1所示。干馏产物的产率见表2。

实施例3

准备原料：将长焰煤和液化残渣破碎，选取粒径≤0.08mm的煤粉和液化残渣粉。

混合：取7份煤粉和3份液化残渣粉，将其混合均匀。

成型：在17MPa的压力下，将混合均匀的煤粉和液化残渣粉压制成型，制成型煤。

干馏：在950℃下对制得的型煤进行干馏，制得型焦、焦油和煤气。

检测型煤和型焦的机械强度和冷压强度，其结果如表1所示。干馏产物的产率见表2。

实施例4

准备原料：将长焰煤和液化残渣破碎，选取粒径≤0.12mm的煤粉和液化残渣粉。

混合：取6份煤粉和4份液化残渣粉，将其混合均匀。

成型：在20MPa的压力下，将混合均匀的煤粉和液化残渣粉压制成型，制成型煤。

干馏：在850℃下对制得的型煤进行干馏，制得型焦、焦油和煤气。

检测型煤和型焦的机械强度和冷压强度，其结果如表1所示。干馏产物的产率见表2。

表1型煤和型焦的强度测试结果

表2干馏产物产率(收到基)

从表1可知，本发明所列举的实施例制备出的型煤的机械强度均大于85％，冷压强度均大于700N/个；制得的型焦的机械强度均大于82％，冷压强度均大于540N/个。由此可见，按照本发明提供的方法制备出的型煤和型焦强度好，便于运输、储存和使用。

从表2可知，采用低阶煤和液化残渣制备出的型焦产率较高。

综上，本发明将液化残渣和低阶煤粉混合制备型焦，利用液化残渣的粘结性，解决了液化残渣处理费用高、低阶粉煤成型后型煤强度低、干馏过程中易粉化等问题。

本发明提供的型焦的制备方法十分简单，容易工业化推广应用。

此外，本发明制备出的型焦强度高，便于运输、储存和使用。

再次说明，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。