[发明专利]不粘结性或弱粘结性煤深加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言为一种煤的深加工工艺，尤其涉及一 种不粘结性或弱粘结性煤的深加工工艺。

背景技术

不粘结性或弱粘结性煤包括：褐煤、长焰煤、气煤等。褐煤是一种不粘 结性或弱粘结性煤，它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥 发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低，含有不同数量的 腐殖酸。多被用作燃料、气化的原料，也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸，制造 磺化煤或活性炭。长焰煤的挥发分含量也很高，没有或只有很小的粘结性， 易燃烧，燃烧时有很长的火焰，故得名长焰煤。可作为气化的原料，也可作 民用和动力燃料。气煤挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。能单独结焦， 但炼出的焦炭细长易碎，收缩率大，且纵裂纹多，抗碎和耐磨性较差。故只 能用作配煤炼焦，还可用来制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。

上述的褐煤、长焰煤、气煤等不粘结性或弱粘结性煤都含有丰富的有机 质，在中低温干馏时除能生产半焦外，还可生成煤气和煤焦油，一般煤焦油 的产量在8m％～20m％之间。

在我国褐煤、长焰煤、气煤等不粘结性或弱粘结性煤是一个储量丰富但 几乎还未被很好利用的资源。随着我国经济的快速发展，能源的需求也在不 断的扩大。能源战略越来越成为我国发展战略的重要组成部分。我国是一个 缺油、少气，而煤炭资源相对丰富的国家，“缺油、少气、富煤”是我国的基 本国情，在探明的化石能源储量中煤炭占90％以上。随着国际原油价格的不 断攀升和国内逐年递增的原油需求，国内石油产量已经远远不能满足国民经 济高速发展的需要。因此，为保证我国国民经济的可持续发展，优化我国能 源结构，降低对石油进口的依存度，充分利用我国丰富的煤炭资源优势，大 力发展煤化工高新技术产业，以煤化工产品替代石油化工产品，已经成为我 国能源战略的必然选择。

现有利用褐煤、长焰煤、气煤等不粘结性或弱粘结性煤的工业化技术有：

1、气化：气化是将煤转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料 的煤气，但气化受炉型、煤种、水份、粒度的限制，不能全面实施。

2、炼焦：即隔绝空气将煤加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解， 其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油， 而非挥发性固体剩留物即为焦炭。但是褐煤、长焰煤、气煤等不粘 结性或弱粘结性煤不能单独作为炼焦的用煤，而且只有气煤可以作 为炼焦配煤的一个煤种，使用范围偏低。

3、干馏：把煤置于600℃左右的温度下干馏可生成焦油、焦炉煤气 和半焦。半焦的元素组成主要是碳、氢和氧，原煤中的氮和硫元素 在热解过程中几乎已大部分消耗，少量的氮、硫元素以杂环化合物 的形式存在于半焦中。半焦中碳元素所占比例达95％，可用来生 产硅铁和电石等。

4、直接加氢液化：将煤、催化剂和溶剂油混合，在高温高压下使煤中 有机质破坏，与氢作用转化为低分子液态和气态产物。但目前煤直 接液化的技术不成熟，而且投资相当高，运行成本也相当大。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种以褐煤、长焰煤、气 煤等不粘结性或弱粘结性煤为原料，提高原料利用率的深加工工艺方法。

本发明提供的不粘结性或弱粘结性煤深加工方法，包括以下步骤：

(1)将不粘结性或弱粘结性煤送入干馏反应器进行干馏反应，生成煤气、 半焦和煤焦油；

(2)所产生的煤气经变压吸附(PSA)技术将其中的氢气提出；

(3)所产生的半焦送入煤气发生器，和氧气、水蒸气反应产生合成气和 煤灰；也可以送入循环流化床锅炉(CFB)进行发电；

(4)所产生的煤焦油进入常压分馏塔进行分馏，得到含酚油、塔顶油及 塔底重油；其中含酚油进行抽提得到粗酚产品和脱酚油，脱酚油和塔底重油 进入延迟焦化装置进行热裂解反应。

具体而言本发明主要采用以下技术方案：