[发明专利]一种对含有低阶煤和垃圾的成型料进行焦化的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及气化焦生产技术领域，尤其涉及一种采用捣固焦炉对含有低阶煤和垃圾的成型料进行焦化的工艺。

背景技术

自十八世纪以来，煤炭已成为人类世界广泛使用的能源之一，就我国的能源消费结构而言，目前煤炭占据70％左右，是国民赖以生存的主要能源。依据结构和组成的不同，煤炭分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类，其中烟煤又分为低变质烟煤和中变质烟煤，低变质烟煤又称作次烟煤，其与褐煤一起统称为“低阶煤”。据统计，我国低阶煤的储量占全国已探明的煤炭储量的55％以上，高达5612亿吨，但由于低阶煤作为煤化作用初期的产物，具有含碳量低、水分高、易粉化、易自燃、挥发份高、浸水强度差、抗跌强度差等特点，因而严重限制了低阶煤的直接开发利用，这无疑造成了巨大的资源浪费。另外，随着国内能源需求的日益增大和优质煤炭资源量的锐减，低阶煤的提质转化与综合利用已然成为当前我国能源研究与开发的重点领域。

迄今为止，国内外针对低阶煤的提质加工技术大致可分为热解提质技术、非蒸发脱水提质技术和成型提质技术三大类，其中，对于成型提质技术而言，低阶煤在成型过程中，高压或剪切等物理作用对其凝胶结构和孔隙系统产生了不可逆的破坏，因而能够从本质上提升低阶煤的煤阶，使其煤化程度也随之提高，从而解决了干燥低阶煤的粉尘大、易重新吸水、易 于自燃等不足。但目前的低阶煤提质技术均处于试验研究和工程化初始应用阶段，不存在使其大规模工业化应用的设备，由此限制了低阶煤的开发利用。

现阶段我国对于生活垃圾的资源化利用方式有目前推行的垃圾堆肥工艺和正在研究的垃圾衍生燃料技术，其中对于垃圾衍生燃料技术而言，虽然该技术已在日、德、美等发达国家得到了产业化应用，但由于我国目前尚不具备规范的垃圾分类收集体系，所以国外对于组分稳定的分类垃圾的燃料制作技术无法适用于我国的高湿混合垃圾，因此，应当针对我国的垃圾回收现状，设计研发适合我国国情的垃圾资源化处理方法。

捣固焦炉是煤的焦化工艺中使用的大型化设备，其占地面积广，投资基建费用大。煤焦化是以煤为原料经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺，其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦。由于工业上对这类焦炭的品质要求很高，使得生产冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属于中变质烟煤，但是近年来煤炭资源的短缺，特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少，使得焦化行业的原料成本与日俱增，加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退，导致焦炭产品的需求量减少、价格下滑，从而迫使焦化厂急剧缩减焦炭产量，由此带来的后果是捣固焦炉停止运行，而一旦焦炉停用便会报废，那么为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备，就不得不在最低程度内维持焦炉的运行，这样不仅降低了捣固焦炉的利用度，还会造成焦化行业的产能过剩。因此，如何拯救濒临负增长的焦化产业，提高捣固焦炉的利用度，解决焦化行业 产能过剩的问题已成为当前遏制焦化行业发展的瓶颈。

综上所述，在目前的形势下如何能够将捣固焦炉应用于低阶煤和生活垃圾的资源化利用领域以使上述问题都得以迎刃而解，是困扰本领域技术人员的一个技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术无法实现低阶煤和垃圾的资源化利用的缺陷及现有的捣固焦炉利用度低的问题，进而提供一种采用捣固焦炉对含有低阶煤和垃圾的成型料进行焦化的工艺。

为此，本发明实现上述目的的技术方案为：

一种对含有低阶煤和垃圾的成型料进行焦化的工艺，包括如下步骤：

(1)对生活垃圾进行分类，收集有机物成分，所述有机物成分包括木制品、竹制品、棉麻制品、纸制品、厨余垃圾中的一种或多种；

(2)在110-120℃的无氧条件下对所述有机物成分进行干燥处理直至含水量降低至20wt％以下；

(3)将干燥后的所述有机物成分与低阶煤混合形成混合物，采用5-40MPa的压力将所述混合物压制成型，即制得含低阶煤和垃圾的成型料；

(4)对所述成型料进行焦化处理，控制焦饼中心的温度为950-1050℃、焦化时间不小于16小时，收集溢出的粗煤气、焦油，同时得到残炭。

干燥后的所述有机物成分的含水量为16～20wt％。

所述低阶煤的含水量不大于20wt％。

在所述混合物中，所述有机物成分与所述低阶煤的质量比为(4-7)：(3-6)。

在所述混合物中还包含有机粘结剂，所述有机粘结剂在850℃隔绝空气的条件下干馏失重小于50％。