[发明专利]一种粉煤气化用石油焦粉及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤气化用石油焦粉及其制备工艺，尤其涉及及一种壳牌粉煤气化用石油焦粉及其制备工艺，属于化工原材料技术领域。

背景技术

壳牌粉煤气化是当今世界先进的煤气化技术，其主要流程为：原料煤在磨煤系统中碾磨、烘干后通过煤加压输送系统输送至气化炉内与纯氧以及蒸汽发生气化反应,炉内1600℃左右的高温将原料煤中的灰份部分液化，使其以液态形式从气化炉渣口排出，而夹杂在粗煤气里的飞灰则经过激冷降温输送至除灰系统,经过除灰，含尘量小于0.4mg/Nm³的粗煤气进入洗涤系统降温、洗涤后得到合格的粗煤气，粗煤气进一步送入下游生产产品。

就目前壳牌煤气化在国内运行情况来看，因国内煤炭具有分布广、种类多，但煤质差异大的特点，导致了气化用煤普遍存在煤质、煤灰分含量、灰熔点等指标大幅波动，煤质的不稳定会严重影响煤气化装置的稳定运行及满负荷生产。当原料煤灰份含量高或高负荷运行时，煤气化装置灰、渣处理量过高，会导致气化炉积灰、设备冲刷、磨损严重、故障频发，很难长周期、满负荷、稳定运行。因此，如何控制粉煤气化用原料的稳定已经成为煤气化行业的一个重要任务。

石油焦是渣油经延迟焦化加工得到的一种焦炭，随着原油的重质化与劣质化，石油焦作为石油提炼的最终产物，产量大幅增加。而石油焦具有外观与煤相似，化学性质稳定，不吸水，不自燃，便于输送、粉碎和储运的特点。石油焦含固定碳较多，热值高，按标准煤折算1t石油焦相当于1.1～1.2t标准煤；灰分含量在1%以下，挥发份含量约10%，比煤（灰分含量7%～22%、挥发分含量23%～41%）低很多，其燃烧性能类似半无烟煤。

煤气化生产过程中，主要是利用碳、氧气、水蒸气发生的不完全氧化反应生成一氧化碳和氢气的过程。根据目前煤气化技术的发展和应用情况，石油焦可以作为原料运用于煤气化工艺。目前石油焦作为气化用原料已经在水煤浆气化等方面得到了一定程度的应用。但是石油焦中的灰分含量、灰熔点等指标不能完全满足干粉气化液态排渣工艺的设计要求。另一方面由于石油焦为熔融形成的焦炭，其表面光滑，孔隙率低，带来了气化反应活性不高的问题也给石油焦在干粉气化中工艺的应用带来了困难。同时石油焦中高硫含量对气化设备的腐蚀，严重影响装置的长周期运行。因此，完全用石油焦替代煤作原料应用于粉煤气化工艺还存在一定困难。

所以，如何利用石油焦制备出适合干粉气化工艺使用的原料，对粉煤气化原料途径的拓展，石油焦的综合利用，以及提高气化装置的稳定运行都具有及其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉煤气化用石油焦粉及其制备工艺，使石油焦的指标能够满足粉煤气化，同时能提高石油焦的气化反应活性，保证入炉石油焦的硫含量控制在设备承受范围内，为粉煤气化提供一种碳含量高、灰熔点低、灰分以及水分含量符合粉煤气化使用要求的气化用石油焦粉。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种粉煤气化用石油焦粉，它由以下重量百分比的组分组成：

石油焦    80～90%

添加剂    10～20%。

所述的石油焦为石油经延迟焦化产出的产品。

所述的添加剂由重量百分比分别为98～99%粉煤灰和1～2%石灰石组成。

煤产生的灰分一般既包括飞灰（粉煤灰）又包括炉底灰。烟煤产生的飞灰可包括基于飞灰的总重计约20一约60wt%的二氧化硅和约5一约35wt的氧化铝；次烟煤产生的飞灰可包括基于飞灰的总重计约40一约60wt%的二氧化硅和约20一约30wt%的氧化铝；褐煤产生的飞灰可包括基于飞灰的总重计约15一约45wt的二氧化硅和约20一约25wt%的氧化铝。

如所属领域技术人员所知，本发明中的粉煤灰包括普通流化床、超临界流化床锅炉、煤粉炉或煤气化炉所产粉煤灰，其烧失量在0.1～30wt%之间。

一种粉煤气化用石油焦粉的制备工艺，它包含以下步骤：

（1）、将石油焦破碎筛分至粒度不超过30mm；

（2）、将石油焦和添加剂采用间断进料方式分别装入石油焦贮仓和添加剂贮仓中，使石油焦贮仓和添加剂贮仓料位保持在30%～80%之间；

（3）、石油焦贮仓内的石油焦和添加剂贮仓内的添加剂一起送入磨煤机中，其中，石油焦通过石油焦给料机送入磨煤机中，添加剂通过添加剂给料机送入磨煤机中，石油焦的流量和添加剂的流量之比按照上述的石油焦和添加剂的重量百分比进行配比；

（4）、磨煤机进行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在5～90μm；