[发明专利]处理低阶煤的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理低阶煤的系统和方法。

背景技术

我国煤炭资源的特点是富煤、贫油、少气，在较长的一段时间内煤炭在我国能源中的地位不会改变。在煤炭资源中低阶煤的储量丰富，据国际地质学家预测，低阶煤约占煤炭资源储量的60％，是未来可以利用的主要能源之一，主要分布于澳大利亚、美国、俄罗斯、中国、印尼、德国与东欧诸国等。低阶煤主要包括不黏煤、弱黏煤、长焰煤和褐煤等，具有水分高、密度小、挥发分高、不黏结、化学反应性强、热稳定性差及发热量低等特点。

虽然通过分选可以脱除低阶煤中的矿物杂质，但湿法分选过程中煤与水充分接触，造成选煤产品水分增大，降低了产品发热量，部分抵消了洗煤效果，也与提质脱水的目标相矛盾，而常温的干法分选过程中煤的表面水分使得颗粒之间的粘附几率大，排矸效果差。单独的干燥和低温干馏技术虽然在一定程度上提高低阶煤的热值，但提质煤中的灰、硫等矿物杂质影响后续加工产品的质量，且含硫、氮等化合物造成污染环境和设备腐蚀。因此，开发新的低阶煤提质工艺，为低阶煤深加工提供质优价廉的化工原料成为新的研究方向。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理低阶煤的系统和方法，该系统可以显著提高低阶煤的排矸率，从而可以提高后续热解过程中热解产品的质量和产率，并且通过将热解过程中产生的余热回收用于排矸过程，可以显著降低能源成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理低阶煤的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和破碎煤出口；

低阶煤筛分装置，所述低阶煤筛分装置具有破碎煤入口、块煤出口和粉煤出口；

块煤热风重介质分选装置，所述块煤热风重介质分选装置具有块煤入口、第一热风入口、第一固体重介质入口、第一矸石出口、第一精煤出口和第一尾气出口，所述块煤入口与所述块煤出口相连；

粉煤热风重介质分选装置，所述粉煤热风重介质分选装置具有粉煤入口、第二热风入口、第二固体重介质入口、第二矸石出口、第二精煤出口和第二尾气出口，所述粉煤入口与所述粉煤出口相连；

精煤破碎装置，所述精煤破碎装置具有精煤入口和粉料出口，所述精煤入口与所述第二精煤出口相连；

成型装置，所述成型装置具有粉料入口和球团出口，所述粉料入口与所述粉料出口相连；

热解装置，所述热解装置具有入料口、半焦出口和热解油气出口，所述入料口与所述第一精煤出口和所述球团出口相连；以及

余热回收装置，所述余热回收装置具有半焦入口、冷却半焦出口和热气出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连，所述热气出口分别与所述第一热风入口和所述第二热风入口相连。

由此，根据本发明实施例的处理低阶煤的系统通过将分级分选技术与分级干燥技术耦合，将低阶煤预先破碎、分级处理后再分别进行分选和干燥，提高低阶煤的分选效率，可以显著降低后续过程中处理负荷，并显著降低处理过程中雾霾的产生，同时采用重介质分别对筛分所得块煤和粉煤进行分选，可以显著提高块煤和粉煤的分选精度，从而提高排矸效率，进而降低后续过程中热解能耗，由此不但实现了干燥和排矸一体化，而且通过干燥处理可以脱除块煤和粉煤表面的水分，从而降低了分选过程中颗粒之间(尤其是精煤与矸石之间)的粘结概率，解决了现有的复合式排矸技术对低阶煤排矸率低的问题，并且解决了热解后的半焦热值低、灰分高和硫分高的问题，即采用本发明的系统可以显著提高热解过程中热解产品的质量，同时通过在对低阶煤进行热解处理之前进行干燥处理，可以显著提高热解过程中油气产率，其次通过将重介质分选和热解技术有机集成，巧妙的将热解过程中产生的余热用于块煤重介质分选和粉煤重介质分选过程，可以显著降低处理过程能源成本，另外通过将粉煤热风重介质分选装置得到的精煤依次进行破碎、成型后再供给至热解装置中进行热解处理，可以显著提高原料利用率，进而降低原料成本。

另外，根据本发明上述实施例的处理低阶煤的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述处理低阶煤的系统进一步包括：精煤筛分装置，所述精煤筛分装置具有第一精煤入口、筛上精煤出口和筛下精煤出口，所述第一精煤入口与所述第一精煤出口相连，所述筛上精煤出口与所述入料口相连，所述筛下精煤出口与所述精煤入口相连。由此，可以显著提高原料利用率。