一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法
【專利摘要】一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。利用神華煤直接液化殘?jiān)c低階煤或油頁(yè)巖按照一定配比混合后在固定床進(jìn)行共熱解，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉化產(chǎn)物的有效粘連捕集，降低成粉量，解決低階煤或油頁(yè)巖熱解加工過(guò)程的粉化問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)液化殘?jiān)墓潭ù矡峤饧庸ぁ?br> 【專利說(shuō)明】一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 低階煤水分較高（30%?60% )，易風(fēng)化和自燃，不宜長(zhǎng)期儲(chǔ)存，運(yùn)輸成本高，燃燒 效率低。因此，大規(guī)模的開發(fā)和利用低階煤的關(guān)鍵是對(duì)低階煤進(jìn)行熱提質(zhì)，降低其水分含 量，提高能量密度，滿足低階煤長(zhǎng)距離運(yùn)輸、安全儲(chǔ)存及作為動(dòng)力煤或化工原料煤的要求。 但由于低階煤自身的特殊煤質(zhì)特性，使其在熱提質(zhì)過(guò)程中存在較嚴(yán)重的粉化現(xiàn)象，特別是 1_以下的煤粉產(chǎn)物，使生產(chǎn)過(guò)程中粉塵量偏高，常發(fā)生系統(tǒng)堵塞，且液體產(chǎn)物與粉化產(chǎn)物 難于分離，影響液態(tài)產(chǎn)物的進(jìn)一步加工轉(zhuǎn)化。相同問(wèn)題亦發(fā)生在油頁(yè)巖加工過(guò)程中，油頁(yè)巖 在熱解過(guò)程受到表面水驟然汽化及熱應(yīng)力等耦合作用導(dǎo)致崩碎，嚴(yán)重影響工藝正常運(yùn)行。 隨著我國(guó)優(yōu)質(zhì)煤資源的減少和開采難度的增加，對(duì)低階煤提質(zhì)的需求明顯增加；我國(guó)石油 資源短缺，通過(guò)油頁(yè)巖熱解加工獲得頁(yè)巖油以補(bǔ)充石油的不足已成為新熱點(diǎn)。然而在現(xiàn)有 的熱解技術(shù)中，低階煤或油頁(yè)巖在熱加工過(guò)程中的除粉、防塵及粉塵分離問(wèn)題始終是關(guān)鍵 難點(diǎn)，至今尚未得到較好解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化 的方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是為降低熱解過(guò)程中低階煤（或油頁(yè)巖）的粉化程度，解決低階煤 及油頁(yè)巖熱解過(guò)程的癥結(jié)問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)液化殘?jiān)墓潭ù矡峤饧庸だ谩?br> [0005] -種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，含有以下步驟；
[0006] 步驟1)、將低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng) 粒度級(jí)，兩者粒級(jí)范圍分別為低階煤或油頁(yè)巖：大于13mm ;煤液化殘漁：6mm?0. 5mm ;
[0007] 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取一定量的低階煤（或油頁(yè)巖）和液化殘?jiān)?br> [0008] 物料的重量配比范圍為：
[0009] 低階煤（或油頁(yè)巖）：液化殘?jiān)?9. 5?7. 0 :0. 5?3. 0 ;
[0010] 步驟3)、將稱取重量后的低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式 為圓周轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法：
[0011] ①將1/2重量份額的低階煤（或油頁(yè)巖）與1/2重量份額的液化殘?jiān)M(jìn)行圓周混 合形成混料A，混合時(shí)間為10?50min ;
[0012] ②將剩余1/2重量份額的兩種物料進(jìn)行圓周混合形成混料B，混合時(shí)間為10? 50min ；
[0013] ③將混料A和混料B再次進(jìn)行圓周混合，混合時(shí)間為10?50min，形成最終混料產(chǎn) 品 A-B ;
[0014] 步驟4)、將最終混料產(chǎn)品A-B加入固定床反應(yīng)器，進(jìn)行終溫為400°C?900°C的共 熱解提質(zhì)，提質(zhì)時(shí)間為lh?6h，待氣體產(chǎn)物析出基本完全后冷卻出料。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在終溫為400°C?900°C下，低階煤-液化殘?jiān)鼰峤馓豳|(zhì)后小于 1_粉狀物產(chǎn)率為〇. 5%?10%，而相同條件下低階煤原煤熱解后小于1_粉狀物產(chǎn)率為 6%?23%，利用本方法相比于相同條件下低階煤原煤熱解，小于1mm粉狀物產(chǎn)率降低了 5. 5%?13% ;油頁(yè)巖-液化殘漁熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為0. 5%?5%，而相同條件 下油頁(yè)巖原巖熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為4%?13%，利用本方法相比于相同條件下油 頁(yè)巖原巖熱解，小于1mm粉狀物產(chǎn)率降低了 3. 5%?8%。本方法對(duì)低階煤或油頁(yè)巖熱解后 細(xì)粉的產(chǎn)出量均有較好抑制作用。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0017] 實(shí)施例1 : 一種抑制熱解過(guò)程中低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，具體的說(shuō)是利用神 華煤直接液化殘?jiān)c低階煤或油頁(yè)巖按照一定配比混合后在固定床進(jìn)行共熱解，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉 化產(chǎn)物的有效粘連捕集，降低成粉量，解決低階煤或油頁(yè)巖熱解加工過(guò)程的粉化問(wèn)題，并實(shí) 現(xiàn)液化殘漁的固定床熱解加工。
[0018] 神華煤直接液化殘?jiān)奶卣魇瞧湓跓釕B(tài)下（200°C以上）呈現(xiàn)較強(qiáng)的黏結(jié)特性，無(wú) 法在固定床反應(yīng)器中通過(guò)熱解加工獲得所富含的油、氣產(chǎn)物。液化殘?jiān)c低階煤或油頁(yè)巖 按照一定比例混合后，不但可抑制礦物燃料粉化，而且可以抑制殘?jiān)酿そY(jié)性，使其可實(shí)現(xiàn) 固定床熱解。另一方面，液化殘?jiān)鼩浜枯^高，可在提質(zhì)過(guò)程中與煤發(fā)生協(xié)同作用，改善油 氣產(chǎn)物品質(zhì)。因此在低階煤或油頁(yè)巖熱解過(guò)程中，利用其黏結(jié)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)粉化產(chǎn)物進(jìn) 行粘連捕集，可以達(dá)到抑制粉塵的效果，同時(shí)可提高熱解產(chǎn)物品質(zhì)。液化殘?jiān)鳛橐环N工業(yè) 廢棄物，應(yīng)用其與低階煤（或油頁(yè)巖）共熱解以制約粉化，不但可解決低階煤（或油頁(yè)巖） 熱解加工中的關(guān)鍵問(wèn)題，同時(shí)也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄資源的高值化利用。
[0019] 實(shí)施例2 : -種抑制熱解過(guò)程中低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，
[0020] 步驟1)、將褐煤與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng)粒度級(jí)，兩者粒 級(jí)范圍分別為褐煤：25-13_ ;液化殘?jiān)?-1_ ;
[0021] 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取褐煤和液化殘?jiān)?br> [0022] 物料的重量配比范圍為：
[0023] 褐煤：液化殘?jiān)?8 :2 ;
[0024] 步驟3)、將稱取重量后的褐煤與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式為圓周轉(zhuǎn)動(dòng)攪 拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法：
[0025] 加入固定床進(jìn)行500°C共熱解，時(shí)間為lh，得到熱解產(chǎn)物中小于1mm粉狀物產(chǎn)率為 1. 57%，相同條件下褐煤原煤熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為8. 46%，較其降低了 6. 89%。
[0026] 實(shí)施例3 : -種抑制熱解過(guò)程中低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，
[0027] 將重量配比為9:1的25-13mm褐煤和6-3mm液化殘漁進(jìn)行圓周攪拌均勻混合，力口 入固定床進(jìn)行600°C共熱解，時(shí)間為2h，得到熱解產(chǎn)物中小于1mm粉狀物產(chǎn)率為0. 91%，相 同條件下褐煤原煤熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為13. 53%，較其降低了 12.62%。
[0028] 實(shí)施例4 :一種抑制熱解過(guò)程中低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，
[0029] 將重量配比為8· 5:1· 5的25-13mm長(zhǎng)焰煤和3-lmm液化殘?jiān)M(jìn)行圓周攪拌均勻 混合，加入固定床進(jìn)行700°C共熱解，時(shí)間為2h，得到熱解產(chǎn)物中小于1mm粉狀物產(chǎn)率為 2. 01%，相同條件下長(zhǎng)焰煤原煤熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為6. 50%，較其降低了 4. 49%。
[0030] 實(shí)施例5 : -種抑制熱解過(guò)程中低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，
[0031] 將重量配比為8:2的25-13mm油頁(yè)巖和3-lmm液化殘漁進(jìn)行圓周攪拌均勻混合， 加入固定床進(jìn)行600°C共熱解，時(shí)間為lh，得到熱解產(chǎn)物中小于1mm粉狀物產(chǎn)率為0. 95%， 相同條件下油頁(yè)巖原巖熱解后小于1mm粉狀物產(chǎn)率為4. 76 %，較其降低了 3. 81 %。
[0032] 實(shí)施例6 :-種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，含有以下步驟；
[0033] 步驟1)、將低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng) 粒度級(jí)，兩者粒級(jí)范圍分別為低階煤或油頁(yè)巖：大于13mm ;煤液化殘漁：6mm?0. 5mm ;
[0034] 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取一定量的低階煤（或油頁(yè)巖）和液化殘?jiān)?br> [0035] 物料的重量配比范圍為：
[0036] 低階煤（或油頁(yè)巖）：液化殘?jiān)?9. 5 :0. 5
[0037] 步驟3)、將稱取重量后的低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式 為圓周轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法：
[0038] ①將1/2重量份額的低階煤（或油頁(yè)巖）與1/2重量份額的液化殘?jiān)M(jìn)行圓周混 合形成混料A，混合時(shí)間為15min ;
[0039] ②將剩余1/2重量份額的兩種物料進(jìn)行圓周混合形成混料B，混合時(shí)間為15min ;
[0040] ③將混料A和混料B再次進(jìn)行圓周混合，混合時(shí)間為20min，形成最終混料產(chǎn)品 A_B ；
[0041] 步驟4)、將最終混料產(chǎn)品A-B加入固定床反應(yīng)器，進(jìn)行終溫為400°C?900°C的共 熱解提質(zhì)，提質(zhì)時(shí)間為3h，待反應(yīng)完成后冷卻出料。
[0042] 實(shí)施例7 :
[0043] 一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，含有以下步驟；
[0044] 步驟1)、將低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng) 粒度級(jí)，兩者粒級(jí)范圍分別為低階煤或油頁(yè)巖：大于13mm ;煤液化殘漁：6mm?0. 5mm ;
[0045] 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取一定量的低階煤（或油頁(yè)巖）和液化殘?jiān)?br> [0046] 物料的重量配比范圍為：
[0047] 低階煤（或油頁(yè)巖）：液化殘?jiān)?7. 0:3. 0
[0048] 步驟3)、將稱取重量后的低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式 為圓周轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法：
[0049] ①將1/2重量份額的低階煤（或油頁(yè)巖）與1/2重量份額的液化殘?jiān)M(jìn)行圓周混 合形成混料A，混合時(shí)間為lOmin ;
[0050] ②將剩余1/2重量份額的兩種物料進(jìn)行圓周混合形成混料B，混合時(shí)間為lOmin ;
[0051] ③將混料A和混料B再次進(jìn)行圓周混合，混合時(shí)間為lOmin,形成最終混料產(chǎn)品 A_B ；
[0052] 步驟4)、將最終混料產(chǎn)品A-B加入固定床反應(yīng)器，進(jìn)行終溫為400°C?900°C的共 熱解提質(zhì)，提質(zhì)時(shí)間為1. 5h，待反應(yīng)完成后冷卻出料。
[0053] 實(shí)施例8 :
[0054] -種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，含有以下步驟；
[0055] 步驟1)、將低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng) 粒度級(jí)，兩者粒級(jí)范圍分別為低階煤或油頁(yè)巖：大于13mm ;煤液化殘漁：6mm?0. 5mm ;
[0056] 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取一定量的低階煤（或油頁(yè)巖）和液化殘?jiān)?br> [0057] 物料的重量配比范圍為：
[0058] 低階煤（或油頁(yè)巖）：液化殘?jiān)?8. 0:2. 0
[0059] 步驟3)、將稱取重量后的低階煤（或油頁(yè)巖）與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式 為圓周轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法：
[0060] ①將1/2重量份額的低階煤（或油頁(yè)巖）與1/2重量份額的液化殘?jiān)M(jìn)行圓周混 合形成混料A，混合時(shí)間為50min ;
[0061] ②將剩余1/2重量份額的兩種物料進(jìn)行圓周混合形成混料B，混合時(shí)間為50min ;
[0062] ③將混料A和混料B再次進(jìn)行圓周混合，混合時(shí)間為50min，形成最終混料產(chǎn)品 A_B ；
[0063] 步驟4)、將最終混料產(chǎn)品A-B加入固定床反應(yīng)器，進(jìn)行終溫為400°C?900°C的共 熱解提質(zhì)，提質(zhì)時(shí)間為1. 5h，待反應(yīng)完成后冷卻出料。
[0064] 如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本發(fā) 明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這 樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種抑制熱解過(guò)程低階煤或油頁(yè)巖粉化的方法，其特征在于含有以下步驟； 步驟1)、將低階煤或油頁(yè)巖與液化殘?jiān)謩e進(jìn)行破碎、篩分、研磨，制備至相應(yīng)粒度級(jí)， 兩者粒級(jí)范圍分別為低階煤或油頁(yè)巖：大于13mm ;煤液化殘漁：6mm?0. 5mm ; 步驟2)、按照設(shè)定的重量配比，稱取低階煤或油頁(yè)巖和液化殘?jiān)? 物料的重量配比范圍為： 低階煤或油頁(yè)巖：液化殘?jiān)?9. 5?7. 0 :0. 5?3. 0 ; 步驟3)、將稱取重量后的低階煤或油頁(yè)巖與液化殘?jiān)M(jìn)行均勻混合，混合方式為圓周 轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌；為使物料混勻，混合的操作方法為三次混合法： ① 將1/2重量份額的低階煤或油頁(yè)巖與1/2重量份額的液化殘?jiān)M(jìn)行圓周混合形成混 料A，混合時(shí)間為10?50min ; ② 將剩余1/2重量份額的兩種物料進(jìn)行圓周混合形成混料B，混合時(shí)間為10?50min ; ③ 將混料A和混料B再次進(jìn)行圓周混合，混合時(shí)間為10?50min，形成最終混料產(chǎn)品 A_B ； 步驟4)、將最終混料產(chǎn)品A-B加入固定床反應(yīng)器，進(jìn)行終溫為400°C?900°C的共熱解 提質(zhì)，提質(zhì)時(shí)間為lh?6h，待氣體產(chǎn)物析出基本完全后冷卻出料。
【文檔編號(hào)】C10B53/06GK104194812SQ201410445836
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】初茉, 曲洋, 曹文翰, 暢志兵, 申國(guó)棟 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)