一種煤炭直接液化殘渣的利用方法
2023-06-07 15:15:41
專利名稱：一種煤炭直接液化殘渣的利用方法
一種煤炭直接液化殘渣的利用方法技術領域
本發明屬於煤炭提質加工技術領域，具體涉及一種利用煤炭直接液化殘渣製備型煤的方法。
背景技術：
煤炭直接液化是煤直接催化加氫轉化成液體產物的煤炭提質加工技術。其工藝是先把煤磨成粉，再和自身產生的液化重油(循環溶劑)配成煤漿，在高溫和一定壓力下直接加氫，將煤轉化成汽油、柴油等石油產品，I噸無水無灰煤可產500 600公斤油，加上制氫用煤，約3 4噸原煤產I噸成品油。通過煤炭液化，不僅可以生產汽油、柴油、LPG(液化石油氣)、噴氣燃料，還可以提取BTX(苯、甲苯、二甲苯)，也可以生產製造乙烯的原料。實際操作過程中，液化未反應的煤和煤中含有的無機礦物和加入的催化劑，總是以固態形式與部分液化重油混合在一起，難以分離，被稱為液化殘渣。液化殘渣是一種高炭、高灰的副產物，其一般含有40 50%固體物質，主要是未轉化的煤、煤中礦物質、催化劑等，另含有約20%的重質油，其餘為浙青烯和前浙青烯。煤炭直接液化產生的液化殘渣的量很大，約佔原料煤炭的20 40%，因此，如何高效利用這些煤炭直接液化殘渣對提高煤炭液化工藝的經濟性和環境保護有著重要的意義。
目前，煤炭直接液化殘渣的利用途徑主要有氣化、燃燒和焦化等傳統方式。如下是當前幾種典型的煤炭直接液化殘渣處理技術及缺點
A、美國HTI工藝該工藝是在兩段催化液化法和H-COAL工藝基礎上發展起來的， 液化殘渣分離採用臨界溶劑萃取的方法，從液化殘渣中最大限度回收重質油，從而大幅度提高了液化油收率。但該工藝較複雜，受萃取劑限制，萃取劑損失較大。
B、日本NEDOL工藝液化殘渣分離採用減壓蒸餾的方法，但仍有相當一部分油還殘留，所以油收率不高。
C、德國煤液化新工藝(IG0R工藝)液化殘渣分離改過濾、離心為真空閃蒸方法， 將難以加氫的浙青烯留在殘渣中氣化制氫，但油收率不高。
D、德國的Pyrosol煤直接液化工藝利用旋轉焦化爐將減壓殘渣連續加氫焦化， 但屬於低溫焦化，油產率較低。
E、美國Exxon煤直接液化工藝採用靈活焦化法乾餾液化殘渣，靈活焦化就是利用自身產生的焦粉作為熱載體的流化床焦化工藝，其焦化油產率為5% 10% (對原料煤)，但其工藝複雜，投資高，目前在石油渣油加工中有一定的應用。
F、國內煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院利用40kg煉焦試驗裝置初步探討了用室式煉焦爐進行液化殘渣直接煉焦的可能性，但這套裝置是高溫間歇操作，油收率不聞。
此外，國內對於煤直接液化油渣的利用，也做了很多研究工作。如 CN200610012547. 9公開的是煤直接液化油渣作道路浙青改性劑的應用方法； CN200510047800. X公開的是利用煤直接液化油渣為原料，電弧等離子體製備納米碳纖維材料；CN101109516A和CN101109503A提供了利用煤直接液化油渣作為燃料，熱熔態進入循環流化床鍋爐的應用方法。這幾種液化殘渣的處理也是沒有將油從煤炭直接液化殘渣中提出來，浪費了大量的高品質油品。發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足之處，提供一種煤炭直接液化殘渣的利用方法。
本發明的技術方案如下
一種煤炭直接液化殘渣的利用方法，是以煤炭直接液化殘渣作為型煤粘結劑，用於以煤粉為原料壓制型煤的工藝中。
作為優選，所述煤炭直接液化殘渣的摻混重量百分比為15% 50%。
作為進一步優選，所述煤炭直接液化殘渣的摻混重量百分比為40% 45%。
作為優選，所述煤粉為褐煤煤粉，或褐煤煤粉和焦煤煤粉的組合。
作為優選，所述的褐煤煤粉首選乾燥前的褐煤煤粉，亦可以選用乾燥後的褐煤煤粉。
本發明將難以分離的煤直接液化殘渣作為型煤粘結劑與低變質煤進行混合，然後進行壓制生產型煤，型煤的規格滿足塊狀爐的要求；對摻混了煤炭直接液化殘渣的型煤進行乾餾可進一步轉化成可蒸餾油、氣體和半焦，產生的重質油可以用作循環溶劑配煤漿，產生的氣體可用作燃料氣或用於制氫，焦炭則可用於氣化爐氣化或廢熱爐燃燒，提高了產品的附加值。由於型煤的成型技術和塊煤熱解技術都是現有成熟技術，因此本發明實現了煤直接液化殘渣中高品質油品的分離和提取，同時又將煤中的優質煤焦油熱解出來，半焦球替代無煙塊煤用於氣化爐，大大提高了褐煤的經濟價值。
具體實施方式
一、製備型煤的原料
I、煤炭直接液化殘渣採用CN200710032428. 4所公開的利用褐煤製取液體燃料的熱溶催化方法得到的煤炭直接液化殘渣，殘碳約為24. 5%，機械雜質約為18%。
2、褐煤所採用的褐煤經GB/T212-2008煤的工業分析方法進行分析，結果如下
權利要求
1.一種煤炭直接液化殘渣的利用方法，其特徵在於，所述煤炭直接液化殘渣作為型煤粘結劑，用於以煤粉為原料壓制型煤的工藝中。
2.根據權利要求I所述的利用方法，其特徵在於，所述煤炭直接液化殘渣的摻混重量百分比為15% 50%。
3.根據權利要求2所述的利用方法，其特徵在於，所述煤炭直接液化殘渣的摻混重量百分比為40% 45%。
4.根據權利要求I至3任一所述的利用方法，其特徵在於，所述煤粉為褐煤煤粉，或褐煤煤粉和焦煤煤粉的組合。
5.根據權利要求4所述的利用方法，其特徵在於，所述褐煤煤粉為乾燥前的褐煤煤粉， 或乾燥後的褐煤煤粉。
全文摘要
本發明公開了一種煤炭直接液化殘渣的利用方法。它是通過將難以分離的煤直接液化殘渣作為粘結劑與低變質煤煤粉進行混合，然後進行壓制生產型煤。該型煤進行乾餾可進一步轉化成可蒸餾油、氣體和半焦，產生的重質油可以用作循環溶劑配煤漿，產生的氣體可用作燃料氣或用於制氫，產生的半焦則可用於氣化爐氣化或鍋爐燃燒，從而提高了產品的附加值。本發明的優點是實現了煤炭直接液化殘渣中高品質油品的分離和提取，同時又將煤中的優質煤焦油熱解出來，半焦球代替無煙塊煤用於氣化，大大提高了褐煤的經濟價值。
文檔編號C10G1/06GK102533373SQ20121000804
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者劉洪祥, 周國莉, 商玉坤, 安鎮江, 戚傳梅, 武建軍, 石鑫, 艾曉玉, 蔡志丹, 趙曉東, 鄒春玉, 陳翀 申請人:中國礦業大學, 錫林郭勒盟創源煤化工有限公司