[发明专利]一种煤的热解脱硫方法

说明书

技术领域

本发明为一种煤的热解脱硫方法，更具体说是涉及一种煤炭热解脱硫获取低硫半焦的方法。

背景技术

煤的热解是一种提高煤炭综合利用效率的加工技术，也是一种有效的煤燃前脱硫技术。所谓煤的热解脱硫，就是将煤在隔绝空气或惰性气氛下加热，煤中的有机质发生部分裂解形成半焦，同时煤中的含硫官能团也发生热分解，生成H₂S随热解气体溢出，从而获得低硫半焦，这种低硫半焦可以作为洁净的无烟固体燃料。

煤在惰性气体气氛下或隔绝空气下热解脱硫率低，Hu等人研究了10余种中国动力煤在隔绝空气下的脱硫效率，发现半焦硫含量相对于原煤降低并不多，有些半焦的硫含量甚至高于原煤，没有达到有效降低半焦硫含量的目的（非专利文献，Product distribution and sulfur behavior in coal pyrolysis， Fuel Process Technology, 1504，85(8-10)：849– 861）。

中国专利ZL0111777.3公开了一种在有机蒸汽气氛下对煤热解脱硫的方法，将乙醇或丙酮蒸汽与载气和粉煤一起加热，进行脱硫。其原理是在高温条件下，乙醇或丙酮发生裂解产生的自由基与在热解过程中煤中C-S键断裂后形成的含硫自由基结合，形成含硫气体进入气相，从而可以降低半焦的硫含量（非专利文献，Effect of gaseous additives on desulfurization of coal through pyrolysis. ACS, Fuel Chemistry Division Preprints, 1502, 47(1): 198-199）。该专利所述方法不足在于所需热解温度过高（500~800℃）,能耗大；随着温度的升高，半焦收率会降低。

发明内容

本发明的目的是正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种煤的热解脱硫方法，该方法是根据乙醇氧化脱氢的原理，通过向乙醇蒸汽中添加少量氧气作为乙醇裂解的诱导剂，降低乙醇发生裂解的温度，从而可以在较低的热解温度条件下，加快脱硫反应速度，降低反应温度，提高脱硫效率，降低脱硫能耗。

本发明的目的可通过如下技术方案来实现：

本发明的方法包括下述步骤：

a、首先将含硫量在1.5%~4.0%的煤(干燥无灰基）置于固定床反应器中；

b、将乙醇在150℃下加热汽化形成蒸汽，同时添加氧气作为诱导剂，并将乙醇蒸汽和诱导剂形成混合气体；

c、将b制备的混合气体导入固定床反应器，在350~450℃的条件下加热5~10min，进行热解脱硫。

所述的煤：乙醇：氧气三种物料的质量比为：1kg:50g/min:10g/min。

本发明中所述煤作为固定相一次性加入固定床反应器内，作为流动相的混合气体连续导入，且流动相连续通过固定相；本发明中所述的固定床反应器选用本领域常规类型的固定床反应器；煤和半焦中硫含量的测定依据标准为JJG 1006-1505；所述的乙醇用计量泵注入加热气化炉中，气化炉为本领域常用的管式炉；氧气流量用质量流量计计量加入。

本发明的有益效果如下：

相对于现有技术，本发明不仅具有热解脱硫温度低、能耗低的优点，并具有能够显著降低半焦硫含量、脱硫效率高、不需要载气的优点。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述：

实施例1

取全硫含量为2.7%(干燥无灰基）、粒度小于2mm的大同煤1Kg加入固定床反应器；将乙醇通过计量泵以质量流量为50g/min进入预先升温到150℃的管式炉汽化，同时混入质量流量10g/min的氧气形成混合气；将混合气导入固定床，在400℃加热5min。热解脱硫结果为，半焦硫含量降低到1.4%(干燥无灰基）。

实施例2

取全硫含量为2.7%(干燥无灰基）、粒度小于2mm的大同煤2Kg加入固定床反应器；将乙醇通过计量泵以质量流量为100g/min进入预先升温到150℃的管式炉汽化，同时混入质量流量20g/min的氧气形成混合气；将混合气导入固定床，在450℃加热5min。热解脱硫结果为，半焦硫含量降低到1.2%(干燥无灰基）。

实施例3