通过移除挥发性组分处理烧结煤或烟煤的工艺制造技术

本发明专利技术提供一种用于处理烧结煤的工艺，所述工艺包括：提供干燥、粉碎的烧结煤，并且在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以在煤粒子的表面上形成至少一些氧化物，其中所述氧化物足以将所述煤转变成基本不烧结煤。将经处理的煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与之接触，所述吹扫气处于比所述煤的温度高的温度下从而将热供给所述煤。所述工艺还包括通过加热所述室向所述煤间接提供另外的热，其中通过所述吹扫气以及通过自所述室的间接加热对所述煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到所述吹扫气中。将所述吹扫气从所述室中移除并且进行处理以移除煤的可凝结组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及煤加工领域，更具体而言，涉及用于处理烧结煤或各种类型的烟煤的工艺，以生产适用于包括冶金或发电用途在内的各个行业的煤衍生液体(CDL)和气体燃料以及其他较高价值的煤衍生产物。
技术介绍
有时对处于其原始态的煤进行处理以提高其有用性和热能含量。所述处理可以包括使煤干燥并且使煤经受热解过程以驱除低沸点有机化合物和较重的有机化合物。煤的热处理致使某些挥发性烃化合物的释放，所述烃化合物具有进一步精炼成输送液体燃料和其他煤衍生化学物质的价值。随后，可以从离开热解过程的吹扫气中移除所述挥发性组分。煤的热处理通过煤挥发性组分和有机硫分解产物的析出而致使其转变为煤焦，并且所得焦中的无机硫的磁化率引起随后从煤焦中移除煤灰、硫和汞。从煤焦中有效移除这类挥发性组分(如煤灰、无机硫和有机硫以及汞)尚存在问题。将有利的是，如果允许以在更为期望的浓度下从煤中有效地移除挥发性组分从而产生具有减少的灰分和硫的煤焦产物这样的方式来处理烧结煤或烟煤。将进一步有利的是，如果烟煤能够以产生第二收益流(即，可凝结的煤液体)这样的方式来精炼，所述第二收益流可以被收集来产生合成原油。期望一种用于处理烧结煤或用于精选烟煤的工艺，包括减少硫和灰分，析出有价值的煤液体和燃料气体，提高热值，以及改善所得煤焦产物的其他性倉泛。
技术实现思路
在一个宽泛的方面，本文提供一种用于处理烧结煤的工艺。所述工艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤，以及在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以在煤粒子的表面上形成至少一些氧化物，其中所述氧化物足以将煤转变成基本不烧结煤。将经处理的煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与之接触，所述吹扫气处于比煤的温度高的温度下从而将热供给煤。所述工艺还包括通过加热所述室向煤间接提供另外的热，其中通过吹扫气以及通过自所述室的间接加热对煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到吹扫气中。将吹扫气从所述室中移除并进行处理以移除煤的可凝结组分。本文还提供一种用于处理烧结煤的工艺。所述工艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤，以及在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以在煤粒子的表面上形成至少一些氧化物，其中所述氧化物足以将煤转变成基本不烧结煤。将经处理的煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与之接触，所述吹扫气处于比煤的温度高的温度下从而将热供给煤。所述工艺还包括通过加热所述室向煤间接提供另外的热，其中通过吹扫气以及通过自所述室的间接加热对煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到吹扫气中。将吹扫气从所述室中移除并进行处理以移除煤的可凝结组分，并且其中氧化物的一部分转化成顺磁性矿物组分。将包括顺磁性矿物组分在内的煤从热解室中作为煤焦移除。将顺磁性矿物组分从煤焦中移除，从而产生具有减少的灰分和硫的煤焦。在某些实施方案中，将煤粉碎至约筛下40目至约筛下200目的尺寸。在某些实施方案中，当将煤在约400° F至约600° F的温度下处理约30分钟的时间时，气流的氧含量足以使煤增重的量处于煤的约0.5重量％至约2.0重量％的范围内。在某些实施方案中，用气流处理煤包括将所述煤在氧化性旋转式干馏炉或氧化性 流化床容器中加热至约400° F至约650° F的温度。在某些实施方案中，将经处理的煤在预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中预热至约550° F至约900° F范围内的温度。在某些实施方案中，将预热旋转式干馏炉或预热流化床容器的温度控制为约550-900° F，从而从经处理的煤中移除约2重量％至约10重量％的煤挥发性组分，同时允许期望的挥发物与煤粒子一起保留。在某些实施方案中，预热步骤从经处理的煤中移除挥发物并且包括从预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中抽出废气，然后使废气中的挥发物燃烧并且使来自燃烧的热能递送至预热步骤。在某些实施方案中，热解室为旋转式干馏炉，将经处理的煤在干馏炉中加热至约900° F至约1200° F的温度以产生粉碎的煤焦，从所述室中移除的吹扫气具有至少约25%的可凝结烃含量。在某些实施方案中，热解步骤产生呈H2S、CS2和COS中至少之一的形式的硫，H2S,CS2和COS与吹扫气一起从所述室中移除，并且热解步骤还包括从吹扫气中移除硫。在某些实施方案中，煤被连续供应到所述室的一端中并且从所述室的另一端移除，吹扫气被连续供应到所述室的一端中并且从所述室的另一端移除，并且离开所述室的吹扫气具有至少25重量％的可凝结烃含量。 在某些实施方案中，进入所述室的经处理的煤包括黄铁矿(FeS2)和赤铁矿(Fe2O3),并且其中煤在所述室中的热解导致黄铁矿向磁黄铁矿(Fe7S8)的转化以及赤铁矿向磁铁矿(Fe3O4)的转化。在某些实施方案中，所述工艺还包括通过磁分离从煤中移除磁黄铁矿和磁铁矿的步骤。在某些实施方案中，在从煤中移除磁黄铁矿和磁铁矿之前将煤冷却至低于350° F的温度。在某些实施方案中，进入所述室的吹扫气的至少80%由CO2和H2O组成。在某些实施方案中，自所述室移除的吹扫气包含C3H8、CH4和CO中的至少之一，并且还包含H2S、CS2和COS中的至少之一。在某些实施方案中，烧结煤具有约4或更大的自由溶胀指数(FSI)，其在烧结煤的处理之后减小至约I或更小的FSI。在另一宽泛的方面，本文提供一种用于处理烧结煤的工艺。所述工艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤，并且在预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中将煤预热至约550° F至约900° F的温度。将煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与煤接触，所述吹扫气处于比煤的温度高的温度下从而将热供给煤。所述工艺还包括通过加热所述室向煤间接提供另外的热，其中通过吹扫气以及通过自所述室的间接加热对煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到吹扫气中。将吹扫气从所述室中移除并进行处理以移除煤的可凝结组分。在另一宽泛的方面，本文提供一种用于处理烧结煤的工艺。所述工艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤，并且在预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中将煤预热至约550° F至约900° F的温度。将煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与煤接触，所述吹扫气处于比 煤的温度高的温度下从而将热供给煤。所述工艺还包括通过加热所述室向煤间接提供另外的热，其中通过吹扫气以及通过自所述室的间接加热对煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到吹扫气中。将吹扫气从所述室中移除并进行处理以移除煤的可凝结组分。在某些实施方案中，将预热旋转式干馏炉或预热流化床容器的温度控制为约600-900° F，从而从经处理的煤中移除约2重量％至约10重量％的煤挥发性组分，同时允许期望的挥发物与煤粒子一起保留。在某些实施方案中，预热步骤从经处理的煤中移除挥发物并且包括从预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中抽出废气，然后使废气中的挥发物燃烧并且使来自燃烧的热能递送至预热步骤。在某些实施方案中，热解室为旋转式干馏炉，将预热的煤在干馏炉中加热至约850° F至约1200° F的温度以产生粉碎的煤焦，从所述室中移除的吹扫气具有至少约25%的挥发物含量。在还一宽泛的方面，本文提供一种用于处理烧结煤的工艺。所述工艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤，并且在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以使所述煤增重的量处于煤的约0. 5重量％至约重量2%的范围内并足以在煤粒子的表面上形成至少一些氧化物，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.14 US 61/225,406;2009.09.10 US 12/557,041;1.ー种用于处理烧结煤的エ艺，所述エ艺包括 提供干燥、粉碎的烧结煤， 在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以在煤粒子的表面上形成至少ー些氧化物，其中所述氧化物足以将所述煤转变成基本不烧结煤； 将经处理的煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与所述煤接触，所述吹扫气处于比所述煤的温度高的温度下从而将热供给所述煤； 通过加热所述室向所述煤间接提供另外的热，其中通过所述吹扫气以及通过自所述室的间接加热对所述煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到所述吹扫气中； 将所述吹扫气从所述室中移除；以及 处理所述吹扫气以移除所述煤的可凝结组分。2.根据权利要求I所述的エ艺，其中将所述煤粉碎至约筛下40目至约筛下200目的尺寸。3.根据权利要求I所述的エ艺，其中当将所述煤在约400°F至约600° F的温度下处理约30分钟的时间时，所述气流的氧含量足以使所述煤增重的量处于所述煤的约O. 5重量％至约2. O重量％的范围内。4.根据权利要求I所述的エ艺，其中用所述气流对所述煤的处理包括在氧化性旋转式干馏炉或氧化性流化床容器中将所述煤加热至约400° F至约650° F的温度。5.根据权利要求I所述的エ艺，还包括通过在预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中将所述煤加热至约550° F至约900° F的温度来预热经处理的煤。6.根据权利要求5所述的エ艺，其中将所述预热旋转式干馏炉或预热流化床容器的温度控制在约550-900° F，以从经处理的煤中移除约2重量％至约10重量％的煤挥发性组分，同时使期望的挥发物与所述煤粒子一起保留。7.根据权利要求5所述的エ艺，其中所述预热步骤从经处理的煤中移除挥发物并且包括从预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中抽出废气，然后使所述废气中的挥发物燃烧并且使来自燃烧的热能递送至所述预热步骤。8.根据权利要求I所述的エ艺，其中所述热解室为旋转式干馏炉，所述经处理的煤在所述干馏炉中被加热至约900° F至约1200° F的温度以产生粉碎的煤焦，从所述室移除的所述吹扫气具有至少25%的可凝结烃含量。9.根据权利要求I所述的エ艺，其中所述热解步骤产生呈H2S、CS2和COS中至少之ー的形式的硫，H2S, CS2和COS与所述吹扫气一起从所述室中移除，并且所述热解步骤还包括从所述吹扫气中移除硫。10.根据权利要求I所述的エ艺，其中所述煤被连续供应到所述室的一端中并且从所述室的另一端移除，所述吹扫气被连续供应到所述室的一端中并且从所述室的另一端移除，并且离开所述室的所述吹扫气具有至少25重量％的可凝结烃含量。11.根据权利要求I所述的エ艺，其中自所述室移除的所述吹扫气包含C3H8、CH4和CO中的至少之一，并且还包含H2S、CS2和COS中的至少之一。12.根据权利要求I所述的エ艺，其中所述烧结煤具有约4或更大的自由溶胀指数(FSI)，其在所述烧结煤的处理之后减小至约I或更小的FSI。13.ー种用于处理烧结煤的エ艺，所述エ艺包括提供干燥、粉碎的烧结煤； 通过在预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中将所述煤加热至在约550° F至约900 ° F范围内的温度来预热所述煤； 将所述煤转移到热解室中并且通入贫氧吹扫气与所述煤接触，所述吹扫气处于比所述煤的温度高的温度下从而将热供给所述煤； 通过加热所述室向所述煤间接提供另外的热，其中通过所述吹扫气以及通过自所述室的间接加热对所述煤的加热导致可凝结的挥发性组分释放到所述吹扫气中； 将所述吹扫气从所述室中移除；以及 处理所述吹扫气以移除所述煤的可凝结组分。14.根据权利要求13所述的エ艺，其中将所述预热旋转式干馏炉或预热流化床容器的温度控制在约600-900° F，以从所述经处理的煤中移除约2重量％至约10重量％的煤挥发性组分，同时使期望的挥发物与所述煤粒子一起保留。15.根据权利要求13所述的エ艺，其中所述预热步骤从所述经处理的煤中移除挥发物并且包括从预热旋转式干馏炉或预热流化床容器中抽出废气，然后使所述废气中的挥发物燃烧并且使来自燃烧的热能递送至所述预热步骤。16.根据权利要求13所述的エ艺，其中所述热解室为旋转式干馏炉，经预热的煤在所述干馏炉中被加热至约850° F至约1200° F的温度以产生粉碎的煤焦，从所述室移除的所述吹扫气具有至少25%的可凝结烃含量。17.ー种用于处理烧结煤的エ艺，所述エ艺包括 提供干燥、粉碎的烧结煤； 在容器中用气流处理所述煤，所述气流具有的氧含量足以使所述煤增重的量处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·瑞科尔，
申请(专利权)人：C二零技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：