一种供氢添加剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于高硫炼焦煤配煤炼焦中硫分定向脱除的供氢添加剂，由45～60wt%调控剂和40～55wt%初级添加剂组成，调控剂是由一种或几种高挥发分煤经预处理得到的粒度≤2mm、活性组分含量≥70wt%、挥发分V

【技术实现步骤摘要】
一种供氢添加剂及其制备和应用


[0001]本专利技术属于配煤炼焦
，涉及一种在利用高硫煤配煤炼焦时添加使用的供氢添加剂，该供氢添加剂可以用于将高硫煤中的硫分定向脱除。

技术介绍

[0002]我国炼焦煤查明储量约为2758.60亿吨，尚不到全国煤炭总储量的三分之一，而且分布也极不均衡，主要集中于北部地区。山西省炼焦煤资源储量拥有很大优势，是我国最大的炼焦煤生产基地，查明储量占到了全国炼焦煤总储量的一半以上。
[0003]具体到炼焦煤中各煤种的分布，我国炼焦煤中储量最丰富的是气煤和1/3焦煤，占到炼焦煤查明储量的45.73%，其次为焦煤和瘦煤，肥煤资源储量最少，仅占12.81%。
[0004]可以看出，在这些炼焦煤种中，作为炼焦基础煤的焦煤、肥煤、1/3焦煤等中、高挥发分强粘结性煤储量并不丰富。而且在所有炼焦煤查明储量中，还约有一半的肥煤、焦煤、瘦煤是高硫煤，整体上优质炼焦煤资源比较紧缺。
[0005]另外，由于常年开采利用，浅层优质炼焦煤资源已被大幅开采，使得现今优质炼焦煤资源更为稀缺。从煤质上看，炼焦煤的整体质量处于下降趋势，高硫炼焦煤，尤其是一些富含有机硫的高硫主炼焦煤逐渐成为资源的主要部分，这就对焦化行业煤质管理和配煤炼焦提出了更高的要求。
[0006]硫分是衡量焦炭质量的主要指标参数之一，焦炭中硫含量的高低直接影响着焦化企业的经济效益。因此，我国储量相对丰富的高硫炼焦煤基于其自身禀赋的特点，价格和用途均严重受限。
[0007]煤中所赋存的无机硫可以通过浮选等物理方法预脱除，而煤中的有机硫主要伴生于煤的有机质中，特别是一些稳定的有机硫，较难脱除。一些化学、生物等预脱硫方法虽然可以脱除部分有机硫，但同时会改变煤中的有机结构，从而破坏其成焦性。因此，在兼顾高硫炼焦煤成焦性的前提下，采用预脱硫处理方式脱除煤中的有机硫就难上加难。
[0008]因此，将高硫煤中的硫分在炼焦过程中进行定向脱除，将是增加高硫炼焦煤在炼焦配煤中的占比，实现其高效利用的唯一途径。
[0009]基于当前高硫炼焦煤与低硫炼焦煤的价格差异，假设其它煤质指标相同的情况下，在炼焦配煤中增加1wt%的硫含量为2.01～2.50wt%的高硫焦煤替代标准焦煤，将会使入炉煤成本下降1.5元/吨。按照每吨入炉煤生产0.8吨焦炭折算，焦炭生产成本将下降1.87元/吨。由此可见，如果能够将高硫炼焦煤，特别是富含有机硫的高硫焦、肥煤中的硫分定向脱除，使硫分在炼焦过程中更多的以气体形式释放，降低焦炭硫含量，便可以在提升高硫焦、肥煤利用价值的同时，有效降低焦炭生产成本，增加焦化企业的经济效益，有助于促进焦化企业的快速转型升级，具有极强的现实意义和应用前景。
[0010]然而，高硫炼焦煤在单独炼焦或配煤炼焦过程中，形态硫分解、活性硫转化生成含硫气体所需要的活性氢与炼焦煤自身受热分解产生的活性氢数量不匹配，因此，目前的高硫煤配煤工艺仍存在硫分不能定向脱除的问题。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种用于高硫炼焦煤配煤炼焦中硫分定向脱除的供氢添加剂，将其添加在高硫炼焦煤中，可以实现高硫炼焦煤配煤炼焦过程中硫分的定向脱除，达到降低焦炭硫含量的目的。
[0012]提供一种所述供氢添加剂的制备方法，以及其在高硫炼焦煤配煤炼焦中定向脱除硫分的应用，是本专利技术的另一专利技术目的。
[0013]本专利技术所述的供氢添加剂是由45～60wt%的调控剂和40～55wt%的初级添加剂充分混合组成的，其中：所述的调控剂是由一种或几种高挥发分煤经过预处理，得到的粒度≤2mm、活性组分含量≥70wt%、挥发分V
daf
≥30wt%、硫分S
t,d
≤0.7wt%、灰分A
d
≤7wt%的煤粉组分，其活性组分含量是煤岩显微组分分析得到的煤中镜质组和壳质组含量之和；所述的初级添加剂是由10～30wt%废润滑油和/或润滑油基础油，20～40wt%硅油，5～25wt%阴离子型乳化剂和5～25wt%水组成的液体。
[0014]具体地，所述的高挥发分煤可以是长焰煤，不粘煤，弱粘煤，1/2中粘煤，气煤中的一种，或几种的混合煤。
[0015]其中，所述的废润滑油是用于机械设备、车辆、仪器的润滑、冷却、防腐、减磨、防锈等使用后除去机械杂质的废弃润滑油，或者是几种废弃润滑油的混杂油。
[0016]进而，本专利技术可以将所述废润滑油全部以润滑油基础油替换，也可以在所述废润滑油中添加部分润滑油基础油组成混合组分。
[0017]具体地，所述的硅油可以是甲基硅油、甲基含氢硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油中的任意一种，或几种的任意比例混合物。
[0018]更具体地，所述的阴离子型乳化剂优选为磺酸盐类阴离子型乳化剂。
[0019]进一步地，本专利技术所述的磺酸盐类阴离子型乳化剂包括但不限于是烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐等中的任意一种。
[0020]进而，可以采用下述方法制备得到本专利技术所述供氢添加剂。
[0021]1）选取高挥发分煤种长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤中的一种、或几种的混合煤，经过预处理，获得粒度≤2mm、活性组分含量≥70wt%、挥发分V
daf
≥30wt%、硫分S
t,d
≤0.7wt%、灰分A
d
≤7wt%的煤粉构成调控剂。
[0022]2）将10～30wt%废润滑油和/或润滑油基础油，20～40wt%硅油，5～25wt%阴离子型乳化剂和5～25wt%水混合均匀，得到初级添加剂。
[0023]3）按照调控剂45～60wt%，初级添加剂40～55wt%的质量比，将初级添加剂喷洒到调控剂中，制备得到供氢添加剂。
[0024]本专利技术所述的供氢添加剂主要用于在高硫炼焦煤中进行添加，以实现所述高硫炼焦煤在配煤炼焦过程中硫分的定向脱除。具体地，所述高硫炼焦煤中添加的供氢添加剂的用量为高硫炼焦煤质量的25～50wt%。
[0025]其中，具体地，本专利技术所述的高硫炼焦煤是指高硫肥煤或高硫焦煤。这类高硫炼焦煤除硫含量1.5～3wt%，有机硫含量占总硫百分比≥65%外，其他煤质指标与常规基础炼焦配煤中的低硫肥煤或低硫焦煤指标接近。
[0026]进一步地，本专利技术所述的高硫炼焦煤优选为热解脱硫率≥30%的高硫炼焦煤。
[0027]在高硫炼焦煤中添加本专利技术所述供氢添加剂后，可以提高高硫炼焦煤的热解脱硫率至少8wt%以上，从而可以以高硫炼焦煤替代低硫炼焦煤作为基础配煤，以增加高硫炼焦煤在炼焦配煤中的占比，提升其利用价值。
[0028]优选地，本专利技术是利用添加供氢添加剂的高硫炼焦煤等质量替换炼焦基础配煤中的低硫相同煤种，以得到改性配煤。
[0029]进一步地，所述添加供氢添加剂的高硫炼焦煤的替换比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高硫炼焦煤配煤炼焦中硫分定向脱除的供氢添加剂，是由45～60wt%的调控剂和40～55wt%的初级添加剂充分混合组成，其中：所述调控剂是由一种或几种高挥发分煤经过预处理，得到的粒度≤2mm、活性组分含量≥70wt%、挥发分V
daf
≥30wt%、硫分S
t,d
≤0.7wt%、灰分A
d
≤7wt%的煤粉组分，其活性组分含量是煤岩显微组分分析得到的煤中镜质组和壳质组含量之和；所述初级添加剂是由10～30wt%废润滑油和/或润滑油基础油，20～40wt%硅油，5～25wt%阴离子型乳化剂和5～25wt%水组成的液体。2.根据权利要求1所述的供氢添加剂，其特征是所述的高挥发分煤是长焰煤，不粘煤，弱粘煤，1/2中粘煤，气煤中的一种，或几种的混合煤。3.根据权利要求1所述的供氢添加剂，其特征是所述的硅油是甲基硅油、甲基含氢硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油中的任意一种，或几种的任意比例混合物。4.根据权利要求1所述的供氢添加剂，其特征是所述的阴离子型乳化剂为磺酸盐类阴离子型乳化剂。5.一种用于高硫炼焦煤配煤炼焦中硫分定向脱除的供氢添加剂的制备方法，其特征是包括：1）选取高挥发分煤种长焰煤、不...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美君，申岩峰，谢克昌，任秀蓉，常丽萍，孔娇，王建成，鲍卫仁，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：