[发明专利]一种煤直接液化残渣脱硫降灰的处理方法

说明书

本发明涉及一种煤直接液化残渣脱硫降灰的处理方法，其包括THPS溶液、浸出试验、固液分离、硫酸根沉淀等步骤，使得硫分1.5～2.0％、灰分13～17％的煤液化残渣中的硫分降到0.59％，属于低硫煤样，满足工业动力煤的燃烧标准，同时灰分降到8.20％。本发明以减量化、无害化为目标，可较好的降低煤液化残渣的硫分与灰分，实现煤液化残渣固废绿色回收。

技术领域

本发明涉及固废资源处理技术领域，尤其是涉及一种煤直接液化残渣脱硫降灰的处理方法。

背景技术

由神华煤液化所得的残渣是一种重要的有机重质碳资源，其典型组成为：重质油占30％左右，沥青烯和前沥青烯占25％左右，四氢呋喃不溶物、无机矿物质和催化剂占45％左右。但其中硫分约为1.5～2.0％，灰分13～17％，硫分高于我国动力煤燃煤标准(1％)，若直接利用，将造成严重的环境问题。硫来源于煤直接液化时加入的硫铁催化剂，硫铁催化剂粒度较细，经液化后硫铁催化剂与煤紧密嵌布在一起，一般浮选等方法较难除硫。

目前，煤液化残渣的主要利用途径包括气化、燃烧、焦化、热解、萃取、加氢、催化等，硫的存在直接影响煤液化残渣的清洁利用，因此需要找到合适的方法进行除硫预处理，并且在除硫的同时达到降灰的目的，提高煤液化残渣的综合利用。为此需寻求一种简单、成本低、易控制、处理效果好的方法，将为煤液化残渣的综合利用提供安全保障，促进我国煤液化工业的进一步发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种煤直接液化残渣脱硫降灰的处理方法，该方法简单易行、安全环保、成本低廉，过程中不产生H₂S气体，可有效的降低煤液化残渣的硫分和灰分，其技术方案如下：一种煤直接液化残渣脱硫降灰的处理方法，包括以下步骤：

(1)配置THPS溶液：配置一定浓度的THPS(四羟甲基硫酸磷)溶液100mL，溶液pH值为3.5～4.5，浓度为15mg/L～60mg/L；

(2)浸出试验：取5g煤液化残渣加入THPS溶液中，然后在转速750r/min，温度50～90℃下搅拌浸出90min；

(3)固液分离：反应结束后，静置一段时间，将下层带有少量液体的固体进行离心过滤，后取固体进行洗涤，洗涤时将固体置于200mL纯水中，用450r/min的转速进行洗涤10min，然后再次进行离心过滤，如此重复三次，最后将抽滤所得的固体放入培养皿中，进行烘干；烘干后的样品进行测硫和测灰分；

(4)硫酸根沉淀：反应结束后的上层液中含有硫酸根离子，可以加入钙离子或铁离子将其沉淀去除。

进一步地，步骤(1)中，所述THPS溶液的浓度优选为45mg/L，温度优选为90℃。

进一步地，步骤(2)中，采用的搅拌方式为磁力搅拌或机械搅拌。

本发明的有益效果：

(1)本发明依次通过配置THPS溶液、浸出试验、固液分离、硫酸根沉淀等步骤使得硫分1.5～2.0％、灰分13～17％的煤液化残渣中的硫分降到0.59％，属于低硫煤样，满足工业动力煤的燃烧标准，同时灰分降到8.20％；通过预处理除硫，可以从源头上消除污染，降低生产成本；

(2)本发明中当THPS浓度为45mg/L，温度为90℃时，可以达到脱硫降灰的最优效果，其中硫分降为0.59％。

附图说明

图1是根据发明提出的一种煤液化残渣脱硫降灰处理方法的工艺流程图；

图2a是反应前煤液化残渣中硫的电子探针分析图；

图2b是反应后煤液化残渣中硫的电子探针分析图。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述：