[发明专利]一种型焦的制备方法以及型焦

说明书

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种型焦的制备方法以及型焦。通过对飞灰和重质焦油进行改性，将飞灰与重质焦油结合成高热值型焦用于气化，能够提高经济效益。本发明实施例提供一种型焦的制备方法，包括：对飞灰进行改性处理，以将飞灰中的亲水性官能团脱除，获得疏水的碳分子多孔骨架；对含有水和粉尘的重质焦油进行均质处理，以获得乳化焦油；将改性后的飞灰与所述乳化焦油混合，搅拌，并进行水分离后，将固相产物加压成型，获得所述型焦。本发明实施例用于对飞灰和重质焦油进行回收利用。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种型焦的制备方法以及型焦。

背景技术

流化床煤气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式，在一定温度条件下采用空气、水蒸气和氧气为流化介质，得到粗煤气及焦油等多种产品。

在煤气化过程中，由于煤颗粒的磨损及破碎，导致气化床料中细颗粒煤粉占了很大一部分比例。这部分细颗粒煤粉进入气化炉便会以飞灰的形式被产品气带出气化炉，在现有技术中，针对被带出气化炉的飞灰，主要采用旋风分离系统将其进行气固分离后返回气化炉进行二次气化，但在相同气速下，能够二次气化的飞灰非常少，大部分仍然会被产品气带出，并且有的工艺装置所产生的飞灰量是进料处理量的10-20倍，重新利用难度较大，不利于煤气化经济效益的提升。

而同时，在煤气化过程中，通常采用水洗降温的方式对所产生的焦油进行分离，具体的，通过水洗降温将产品气中的焦油冷却下来，再通过静置分层将焦油分离为轻质焦油(即分子量较小的焦油，位于水的上层)和重质焦油(分子量较大的焦油，位于水的下层)，轻质焦油的流动性较高，疏水性好，分离收集工艺简单可靠，而重质焦油自身流动性较差，具有一定的粘性，吸附有少量飞灰，易与水形成乳化混合物，分离利用也较为困难。

目前，煤气化产生的飞灰和重质焦油的处理与应用成为制约流化床气化推广的瓶颈。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种型焦的制备方法以及型焦，通过对飞灰和重质焦油进行改性，将飞灰与重质焦油结合成高热值型焦用于气化，能够提高经济效益。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种型焦的制备方法，包括：对飞灰进行改性处理，以将飞灰中的亲水性官能团脱除，获得疏水的碳分子多孔骨架；对含有水和粉尘的重质焦油进行均质处理，以获得乳化焦油；将改性后的飞灰与所述乳化焦油混合，搅拌，并进行水分离后，将固相产物加压成型，获得所述型焦。

可选的，对所述飞灰进行改性处理，具体包括：对所述飞灰进行催化剂负载，并采用含水蒸气的气化剂对催化剂负载后的飞灰进行热解处理，获得疏水的碳分子多孔骨架。

可选的，所述热解处理的温度为150-400℃，压力为0-3MPa。

可选的，所述水蒸气在所述气化剂中的质量百分含量大于等于10％。

可选的，所述热解处理的时间为1-3h。

可选的，所述催化剂为碱金属催化剂。

可选的，所述催化剂的加入量为所述飞灰中碳的质量的5％-35％。

可选的，对所述飞灰进行催化剂负载之前，还包括:

采用强酸溶液对所述飞灰进行处理，以将所述飞灰中的灰骨架溶解。

可选的，所述强酸溶液的加入量为所述飞灰的体积的2-4倍。

可选的，所述强酸溶液为盐酸和硝酸的混合溶液或盐酸和氢氟酸的混合溶液。

可选的，在含有水和粉尘的重质焦油中加入乳化剂和稳定剂，在搅拌下对所述含有水和粉尘的重质焦油进行乳化，以对所述含有水和粉尘的重质焦油进行均质处理。