[发明专利]一种中低温煤热解半焦钝化方法

说明书

本发明公开了一种中低温煤热解半焦钝化方法，依次包括以下步骤：步骤一，中低温煤热解半焦二氧化碳气体钝化；步骤二，中低温煤热解半焦表面包覆钝化。本发明既可实现对二氧化碳的利用，又可实现气体钝化和表面处理钝化的双重钝化工艺，提高半焦含水量、封闭半焦孔隙，降低半焦的吸氧能力，减小半焦自燃的风险，保证半焦的安全存储与运输，扩大半焦的使用半径。

技术领域

本发明属于半焦钝化技术领域，具体涉及一种中低温煤热解半焦钝化方法。

背景技术

热解半焦的熄焦、钝化及储运是煤炭分质利用中非常重要的环节，随着我国煤炭分质利用技术日趋成熟，热解半焦的熄焦、钝化及储运技术将成为煤炭分质利用技术开发的重点和难点之一。热解半焦具有大量的活性官能团、发达的孔隙结构和较大的比表面积，目前我国的热解技术主要以块煤热解和湿法熄焦为主，干法熄焦以惰性气体对热半焦进行冷却，回用半焦显热，大量降低水耗，同时保证了半焦的品质，逐渐成为热解技术的首选熄焦方式。但干法熄焦后的半焦含水量低、孔隙结构发达，大量活性官能团更易于与氧气接触、氧化而升温，因此半焦自燃的风险相应增加，影响了半焦的安全存储与运输，缩小了半焦的使用半径。

目前的钝化工艺中一种是通过喷洒含氧化剂水溶液来进行，但喷洒氧化剂成本较高，对设备和场地以及环保要求较高。另一种是通过喷洒Ca(OH)2水溶液，然后与二氧化碳发生固化反应来减低半焦的表面积，Ca(OH)2溶解度很低，该方法用水量大，效率低下。

发明内容

本发明的目的是解决煤中低温热解半焦，特别是粉焦的吸氧自燃问题，降低半焦自燃的风险，方便半焦的安全存储与运输，扩大半焦的使用半径。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种中低温煤热解半焦钝化方法，所述中低温煤热解半焦钝化方法依次包括以下步骤：

步骤一为中低温煤热解半焦二氧化碳气体钝化，将粒径为75微米～100微米、温度为650℃的热解半焦与温度为25℃的二氧化碳气体充分接触，高温半焦与低温CO2接触换热后，半焦温度降低至60℃左右，将中低温煤热解半焦在60℃左右持续通入二氧化碳气体，半焦在60℃左右温度下对二氧化碳进行吸附，当半焦对二氧化碳的吸附量达到18.6cm3/g2，停止通气；

步骤二为中低温煤热解半焦表面包覆钝化，将表面包覆剂倒入半焦容器中，经过充分搅拌，过滤和静置，待半焦表面包覆剂固化。

优选地，所述步骤一中的二氧化碳纯度大于95％，氧含量低于1％。

优选地，所述步骤一中的二氧化碳移除热量后循环使用。

优选地，所述表面包覆剂由水玻璃、表活性剂和水组成。

优选地，所述表面包覆剂组分中表面活性剂为阳离子型表面活性剂。

优选地，所述表面包覆剂组分中水玻璃模数为3.3，波美度为40度。

优选地，所述消泡剂为硅油类消泡剂。

优选地，所述表面包覆剂按质量百分比计由以下组分组成：

水玻璃25％～50％

表面活性剂1％～2％

水47％～73％

硅油类消泡剂1％。

进一步优选地，所述表面包覆剂按质量百分比计由以下组分组成：

水玻璃40％

表面活性剂1％

水58％

硅油类消泡剂1％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：