一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺制造技术

本发明专利技术提供一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，包括粉煤配煤、成型、干燥、干馏、熄焦过程；以质量份数比例计，所述粉煤包括具有粘接性的烟煤粉100份，无粘接性和/或弱粘接性的煤粉0‑300份和/或焦粉0‑300份；所述干燥过程，包括将粉煤成型所得型煤先在150℃以下温度条件进行初步干燥，使水份降至12%以下如7‑10%，再在150‑320℃温度条件进行深度干燥，使水份降低至2%以下。所述初步干燥、深度干燥的处理步骤，克服了干馏过程某些阶段成型料强度不够高的短板，降低了立式干馏炉中成型料的形变和掉粉量，使该工艺既可采用10m左右料层高度的立式干馏炉，也可采用15‑30m料层高度的立式干馏炉。

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺
本专利技术属能源化工
，涉及一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺。
技术介绍
煤矿机械化开采、洗选过程中，会不可避免地产生大量粉煤；通过粉煤配煤、成型、干馏生产型焦，是粉煤合理利用的一个重要途径。所述型焦的含碳量和热值都较高，具有一定的外形尺寸、强度和热稳定性，便于储存、运输和使用，其生产成本和价格低于由块煤干馏生产的焦炭、兰炭，也具有较高的比电阻、固定碳含量、化学活性、高比表面积，以及较低的硫、磷、灰份、挥发份含量，在很多应用场合可替代焦炭、兰炭及某些优质煤，如用作金属、合金的冶炼还原剂、电石还原剂、黄磷还原剂、造气原料、高炉喷吹燃料、工业及民用洁净燃料等，在很多过程中性能优于焦炭。目前，型焦的配煤，通常采用煤粉加如2-5%的淀粉，或如5-15%的焦油、煤液化残渣，后者使原料成本居高不下，同时大量粘结剂也不易获得和广泛应用。以具有粘接性的烟煤粉、无粘接性和/或弱粘接性的煤粉如褐煤粉、无烟煤粉，作为型焦的配煤原料，在原料成本和可获得性方面具有优势，现已有研究和应用，经粉煤配煤、成型、150℃以下温度干燥、干馏生产型焦，但存在问题是干馏过程某些阶段成型料的强度不够高，仅限用于10m左右料层高度的立式干馏炉，因而单炉生产能力不大，较难超过10万吨/年，需要通过多孔干馏炉并排组合才能形成如100万吨/年以上的生产规模，因而干馏炉投资和运行费用都较高，且干馏炉的进出料、荒煤气收集和温度条件的过程控制较为复杂，使该工艺末获广泛应用。所述成型料若用于30m左右料层高度的立式干馏炉，则形变和掉粉量都较大，其中成型料形变主要造成料层气阻和料层下降的不一致性，提高了干馏炉的设计要求、投资费用、运行控制难度；较高的掉粉量除了降低型焦收率，主要是使荒煤气较难净化，提高了煤气净化过程的设计要求、投资费用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其通过在型煤150℃以下温度条件进行的初步干燥之后，增加在150-320℃温度条件进行深度干燥、使水份降低至2%以下的处理步骤，较大程度地克服了干馏过程某些阶段成型料强度不够高的短板和解决立式干馏炉中成型料的形变问题，显著降低了立式干馏炉中成型料的碎裂率、掉粉量和料层气阻，还使干馏炉中料层气阻、料层下降速率、成型料温度等干馏操作条件在各料层高度的不同水平位置较为一致，使该工艺既可采用10m左右料层高度的立式干馏炉，也可采用15-30m料层高度的立式干馏炉；其中15-30m料层高度的单台立式干馏炉即能形成如10-50万吨/年或更大的生产规模，该立式干馏炉设计要求、吨焦投资费用和运行费用都可显著降低，干馏炉的进出料、温度条件和荒煤气收集的过程控制也得以简化；所产焦油的甲苯不溶物和喹啉不溶物含量易达标；该工艺符合最新国家产业政策，有广泛应用的前景。本专利技术的技术方案是：一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，包括粉煤配煤、成型、干燥、干馏、熄焦过程；以质量份数比例计，所述粉煤包括具有粘接性的烟煤粉100份，无粘接性和/或弱粘接性的0-300份及无烟煤和/或焦粉0-300份；所述干燥过程，包括将粉煤配煤、成型所得型煤先在150℃以下温度条件进行初步干燥，使水分降至12%以下如7-10%，再在150-320℃温度条件进行深度干燥，使水分降低至2%以下，所述水分含量为质量百分数。本专利技术的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺中，所述烟煤粉包括焦煤粉、肥煤粉、1/3焦煤粉、气肥煤粉中的一种或多种；所述无粘接性和/或弱粘接性的煤粉包括褐煤粉、不粘煤、长烟煤、无烟煤粉、焦粉中的一种或多种；所述焦粉包括本专利技术工艺副产的焦粉，和/或其它煤焦化装置所产焦粉，和/或煤焦化以外生产装置副产的质量指标相近的焦粉或炭粉。本专利技术的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺中，所述焦粉包括俗称的半焦粉；所述型焦包括俗称的半焦。配煤所用粉状原料，或配煤完成后成型前的粉料，其细度应为7目筛全通过即粉粒外形尺寸不超过2.80mm；其中烟煤粉的粉粒外形尺寸不超过0.85mm即20目筛全通过，最好不超过0.30mm即50目筛全通过，以便更好地分布在无粘接性和/或弱粘接性的煤粉和/或焦粉的粉粒之间，在干馏温度条件下和熔融焦化过程中起到粘结作用，以获得较高强度的型焦，立式干馏炉内成型料处理过程中的形变和掉粉量也较小。所述无粘接性和/或弱粘接性的煤粉与焦粉共用时所得型焦的强度较高，立式干馏炉内成型料处理过程中的形变和掉粉量也较小，主要原因是焦粉在干馏过程中挥发物较少、基本无形变，可起到骨架支撑作用；所述无粘接性和/或弱粘接性的煤粉与焦粉的质量份数比例在160-200份：20-40份时较好。采用褐煤粉原料时，优选其腐殖酸质量含量8-50%，可在褐煤粉的单独球磨中加烧碱或纯碱溶液，或在配煤含水球磨过程中加烧碱或纯碱，烧碱或纯碱的添加量为褐煤粉质量的0.2-0.5%，可起到显著的粘结作用，发现放置3-6h后即可使型煤在320℃以下温度深度干燥过程中的强度提高30%以上，可使干馏后型焦的强度提高20%以上，并显著降低型煤在立式干馏炉加工过程中的粉化率，所述放置时间包括湿磨时间、磨后粉料放置时间、成型后成型料表层末显著失水的时间；进一步提高褐煤粉湿料、含褐煤粉混合湿料中所述碱的加入量并不能显著提高所述的型煤强度、型焦强度和降低所述粉化率。认为碱性条件下褐煤粉所含腐殖酸的部分活化和溶出，是加碱能起到所述作用的主要原因。褐煤所含腐殖酸的平均分子量一般为5000左右，在纯水或自来水中基本不会活化和溶出，在碱性条件下的活化程度和溶出量，随褐煤粉细度提高或粒径变小、放置时间的延长而增大。但与由褐煤粉加高浓度如10%以上浓度的碱溶液浸泡、放置、固液分离，将腐殖酸真正溶出到碱液中、再从碱液中大量分离腐殖酸的生产方法不同，本专利技术所述在低碱添加量、少量低浓度碱液条件下褐煤粉所含腐殖酸，可能主要是发生了活化，其分子链的亲水段或多亲水基团部分进入了碱液中，而憎水段或多亲油基团部分仍留在褐煤粉中或与褐煤粉紧密结合，即较少是完全进入碱液中的溶出。所述腐殖酸分子链的亲水段或多亲水基团部分进入了碱液中、而憎水段或多亲油基团部分仍留在褐煤粉中或与褐煤粉紧密结合的这种活化，其对提高型煤强度、型焦强度和降低所述粉化率的粘结效果，高于在混合煤粉中加入同等量的腐殖酸钠，是易于理解的，因为单独加入的腐殖酸钠，其分子链大多通过憎水段或多亲油基团部分形成自团聚，不易实现与褐煤粉的紧密结合，因而添加量较少时所发挥的粘结作用有限。所述粉煤配煤过程中，可加入淀粉、纤维素、腐殖酸、腐殖酸与烧碱或纯碱的反应产物中的一种或多种0.5-5份作为粘结剂、润滑剂；该法适于在采用腐殖酸含量较低的褐煤粉和/或长烟煤、无烟煤粉、焦粉原料时添加，以使配煤混合料更易成型，及成型料在立式干馏炉处理过程中具有更高的强度和较低的掉粉率。所述配煤完成后成型前粉料的含水量，一般为15-25%，根据原料粉的粗细及含水情况、配煤过程中球磨后的混合料细度情况及成型方式而定。粉煤配煤、成型所得型煤的含水量，一般也是15-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，包括粉煤配煤、成型、干燥、干馏、熄焦过程；以质量份数比例计，所述粉煤包括具有粘接性的烟煤粉100份，无粘接性和/或弱粘接性的煤粉0-300份和/或焦粉0-300份；所述干燥过程，包括将粉煤配煤、成型所得型煤先在150℃以下温度条件进行初步干燥，使水分降至12%以下，再在150-320℃温度条件进行深度干燥，使水分降低至2%以下，所述水分含量为质量百分数。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，包括粉煤配煤、成型、干燥、干馏、熄焦过程；以质量份数比例计，所述粉煤包括具有粘接性的烟煤粉100份，无粘接性和/或弱粘接性的煤粉0-300份和/或焦粉0-300份；所述干燥过程，包括将粉煤配煤、成型所得型煤先在150℃以下温度条件进行初步干燥，使水分降至12%以下，再在150-320℃温度条件进行深度干燥，使水分降低至2%以下，所述水分含量为质量百分数。


2.如权利要求1所述的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其特征在于，所述烟煤粉包括焦煤粉、肥煤粉、1/3焦煤粉、气肥煤粉中的一种或多种；所述无粘接性和/或弱粘接性的煤粉包括长焰煤粉、不粘煤粉、褐煤粉、无烟煤粉中的一种或多种；所述焦粉包括本工艺副产的焦粉，和/或其它煤焦化装置所产焦粉，和/或煤焦化以外生产装置副产的焦粉或炭粉。


3.如权利要求2所述的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其特征在于，配煤所用粉状原料，或配煤完成后成型前的粉料，其粉粒外形尺寸不超过2.80mm；其中烟煤粉的粉粒外形尺寸不超过0.85mm；所述无粘接性和/或弱粘接性的煤粉与焦粉的质量份数比例为160-200份：20-40份。


4.如权利要求2所述的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其特征在于，所述褐煤粉的腐殖酸质量含量8-50%，配煤球磨过程中加烧碱或纯碱，烧碱或纯碱的添加量为褐煤粉质量的0.2-0.5%。


5.如权利要求1所述的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其特征在于，所述粉煤配煤过程中加入淀粉、纤维素、腐殖酸、腐殖酸与烧碱或纯碱的反应产物中的一种或多种0.5-5份。


6.如权利要求1所述的粉煤成型干燥干馏一体化制型焦工艺，其特征在于，所述深度干燥过程、干馏过程、熄焦过程在内热式气流热载体立式干馏炉进行；所述立式干馏炉自上而下依次是进料仓、深度干燥段、干馏段、熄焦段、出料仓，型煤在干馏炉中自上而下连续移动；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：俎宇，董传诚，樊凤升，张元斌，朱广东，朱广昂，彭锴，
申请(专利权)人：青岛华表新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37