專利名稱：一種粉煤氣化用石油焦粉及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉煤氣化用石油焦粉及其制備工藝，尤其涉及及一種殼牌粉煤氣化用石油焦粉及其制備工藝，屬于化工原材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
殼牌粉煤氣化是當今世界先進的煤氣化技術(shù)，其主要流程為原料煤在磨煤系統(tǒng)中碾磨、烘干后通過煤加壓輸送系統(tǒng)輸送至氣化爐內(nèi)與純氧以及蒸汽發(fā)生氣化反應，爐內(nèi)1600 V左右的高溫將原料煤中的灰份部分液化，使其以液態(tài)形式從氣化爐渣口排出，而夾雜在粗煤氣里的飛灰則經(jīng)過激冷降溫輸送至除灰系統(tǒng)，經(jīng)過除灰，含塵量小于O. 4mg/Nm3的粗煤氣進入洗滌系統(tǒng)降溫、洗滌后得到合格的粗煤氣，粗煤氣進一步送入下游生產(chǎn)產(chǎn)品。就目前殼牌煤氣化在國內(nèi)運行情況來看，因國內(nèi)煤炭具有分布廣、種類多，但煤質(zhì) 差異大的特點，導致了氣化用煤普遍存在煤質(zhì)、煤灰分含量、灰熔點等指標大幅波動，煤質(zhì)的不穩(wěn)定會嚴重影響煤氣化裝置的穩(wěn)定運行及滿負荷生產(chǎn)。當原料煤灰份含量高或高負荷運行時，煤氣化裝置灰、渣處理量過高，會導致氣化爐積灰、設備沖刷、磨損嚴重、故障頻發(fā)，很難長周期、滿負荷、穩(wěn)定運行。因此，如何控制粉煤氣化用原料的穩(wěn)定已經(jīng)成為煤氣化行業(yè)的一個重要任務。石油焦是渣油經(jīng)延遲焦化加工得到的一種焦炭，隨著原油的重質(zhì)化與劣質(zhì)化，石油焦作為石油提煉的最終產(chǎn)物，產(chǎn)量大幅增加。而石油焦具有外觀與煤相似，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不吸水，不自燃，便于輸送、粉碎和儲運的特點。石油焦含固定碳較多，熱值高，按標準煤折算It石油焦相當于I. I I. 2t標準煤；灰分含量在1%以下，揮發(fā)份含量約10%,比煤(灰分含量7% 22%、揮發(fā)分含量23% 41%)低很多，其燃燒性能類似半無煙煤。煤氣化生產(chǎn)過程中，主要是利用碳、氧氣、水蒸氣發(fā)生的不完全氧化反應生成一氧化碳和氫氣的過程。根據(jù)目前煤氣化技術(shù)的發(fā)展和應用情況，石油焦可以作為原料運用于煤氣化工藝。目前石油焦作為氣化用原料已經(jīng)在水煤漿氣化等方面得到了一定程度的應用。但是石油焦中的灰分含量、灰熔點等指標不能完全滿足干粉氣化液態(tài)排渣工藝的設計要求。另一方面由于石油焦為熔融形成的焦炭，其表面光滑，孔隙率低，帶來了氣化反應活性不高的問題也給石油焦在干粉氣化中工藝的應用帶來了困難。同時石油焦中高硫含量對氣化設備的腐蝕，嚴重影響裝置的長周期運行。因此，完全用石油焦替代煤作原料應用于粉煤氣化工藝還存在一定困難。所以，如何利用石油焦制備出適合干粉氣化工藝使用的原料，對粉煤氣化原料途徑的拓展，石油焦的綜合利用，以及提高氣化裝置的穩(wěn)定運行都具有及其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種粉煤氣化用石油焦粉及其制備工藝，使石油焦的指標能夠滿足粉煤氣化，同時能提高石油焦的氣化反應活性，保證入爐石油焦的硫含量控制在設備承受范圍內(nèi)，為粉煤氣化提供一種碳含量高、灰熔點低、灰分以及水分含量符合粉煤氣化使用要求的氣化用石油焦粉。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 80 90%添加劑 10 20%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98 99%粉煤灰和I 2%石灰石組成。煤產(chǎn)生的灰分一般既包括飛灰(粉煤灰)又包括爐底灰。煙煤產(chǎn)生的飛灰可包括基于飛灰的總重計約20 —約60wt%的二氧化硅和約5 —約35wt的氧化鋁；次煙煤產(chǎn)生的飛灰可包括基于飛灰的總重計約40 —約60wt%的二氧化硅和約20 —約30wt%的氧化鋁 ’褐 煤產(chǎn)生的飛灰可包括基于飛灰的總重計約15 —約45wt的二氧化娃和約20 —約25wt%的氧化鋁。如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知，本發(fā)明中的粉煤灰包括普通流化床、超臨界流化床鍋爐、煤粉爐或煤氣化爐所產(chǎn)粉煤灰，其燒失量在O. I 30wt%之間。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度不超過30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉和添加劑貯倉中，使石油焦貯倉和添加劑貯倉料位保持在30% 80%之間；(3)、石油焦貯倉內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機中，其中，石油焦通過石油焦給料機送入磨煤機中，添加劑通過添加劑給料機送入磨煤機中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在5 90μπι ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐加熱后鼓吹入布袋，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點在1350°C以下，灰分含量在9 19%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入儲倉中，以供后續(xù)氣化工序使用。本發(fā)明的有益效果在于采用添加劑與石油焦充分混合、研磨，得到的石油焦粉的灰熔點在1350°C以下，灰分含量在9 19%，保證了入爐石油焦的硫含量控制在設備承受范圍內(nèi)，并具有較好的反應活性，滿足了粉煤氣化工藝的要求。


圖I為本發(fā)明的制備工藝流程示意圖。其中，I-石油焦加料口，2-石油焦貯倉，3-添加劑加料口，4-添加劑貯倉，5-石油焦給料機，6-添加劑給料機，7-磨機，8-熱風爐，9-粉料收集布袋，10-粉料收集儲倉，11-循環(huán)風機，12-出料口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。實施例I
—種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 90%添加劑10%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98%粉煤灰和2%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在80%，其中，石油焦以850kg/h的流量通過石 油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以150kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在50 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1320°C、灰分含量為13. 17%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例2一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 80%添加劑20%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為99%粉煤灰和1%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在30%，其中，石油焦以800kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以200kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在5 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1313°C、灰分含量為18. 26%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例3一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 85%添加劑15%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98. 25%粉煤灰和I. 75%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在50%，其中，石油焦以900kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以100kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在90 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1324°C、灰分含量為9. 36%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例4一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 84%添加劑16%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98. 5%粉煤灰和I. 5%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在40%，其中，石油焦以830kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以170kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在20 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1305°C、灰分含量為16. 67%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例5—種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成 石油焦 87%添加劑13%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98. 7%粉煤灰和I. 3%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至30mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在60%，其中，石油焦以870kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以130kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在70 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1300°C、灰分含量為11. 93%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例6一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 88%添加劑12%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98. 1%粉煤灰和I. 9%石灰石組成?！N粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至25mm ；
(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在70%，其中，石油焦以840kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以160kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在40 μ m ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1345°C、灰分含量為9%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工 序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。實施例7一種粉煤氣化用石油焦粉，它由以下重量百分比的組分組成石油焦 81%添加劑19%。所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。所述的添加劑由重量百分比分別為98. 65%粉煤灰和I. 35%石灰石組成。一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，如圖1，它包含以下步驟(I)、將石油焦破碎篩分至粒度至20mm ；(2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉2和添加劑貯倉4中，使石油焦貯倉2和添加劑貯倉4料位保持在55%，其中，石油焦以880kg/h的流量通過石油焦加料口 I裝入石油焦貯倉2中，添加劑以120kg/h的流量通過添加劑加料口 3裝入添加劑貯倉4中；(3)、石油焦貯倉2內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉4內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機7中，其中，石油焦通過石油焦給料機5送入磨煤機7中，添加劑通過添加劑給料機6送入磨煤機7中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比；(4)、磨煤機7進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在80μπι ;(5)、研磨好的焦粉通過熱風爐8加熱后鼓吹入粉料收集布袋9，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點為1290°C、灰分含量為19%的石油焦粉；(6)、收集到的石油焦粉放入粉料收集儲倉10中，通過出料口 12以供后續(xù)氣化工序使用，而粉料收集布袋9中氣固分離后的氣體部分放空后其余通過循環(huán)風機11提供動力后再次循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種粉煤氣化用石油焦粉，其特征在于它由以下重量百分比的組分組成 石油焦 80 90% 添加劑 10 20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉煤氣化用石油焦粉，其特征在于所述的石油焦為石油經(jīng)延遲焦化產(chǎn)出的產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉煤氣化用石油焦粉，其特征在于所述的添加劑由重量百分比分別為98 99%粉煤灰和I 2%石灰石組成。
4.一種粉煤氣化用石油焦粉的制備工藝，其特征在于它包含以下步驟 (1)、將石油焦破碎篩分至粒度不超過30_； (2)、將石油焦和添加劑采用間斷進料方式分別裝入石油焦貯倉和添加劑貯倉中，使石油焦貯倉和添加劑貯倉料位保持在30% 80%之間； (3)、石油焦貯倉內(nèi)的石油焦和添加劑貯倉內(nèi)的添加劑一起送入磨煤機中，其中，石油焦通過石油焦給料機送入磨煤機中，添加劑通過添加劑給料機送入磨煤機中，石油焦的流量和添加劑的流量之比按照上述的石油焦和添加劑的重量百分比進行配比； (4)、磨煤機進行混合、研磨，使出磨焦粉粒度控制在5 90μπι; (5)、研磨好的焦粉通過熱風爐加熱后鼓吹入布袋，實現(xiàn)氣體分離和焦粉收集，得到灰熔點在1350°C以下，灰分含量在9 19%的石油焦粉； (6)、收集到的石油焦粉放入儲倉中，以供后續(xù)氣化工序使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉煤氣化用石油焦粉及其制備工藝，它由石油焦80～90%，添加劑10～20%組成，經(jīng)過破碎篩分、裝入貯倉、送入給料機中、加入磨機中混合研磨、氣體分離和焦粉收集等工藝步驟制備而成。本發(fā)明的有益效果是采用添加劑與石油焦充分混合、研磨，得到的石油焦粉的灰熔點在1350℃以下，灰分含量在9～19%，保證了入爐石油焦的硫含量控制在設備承受范圍內(nèi)，并具有較好的反應活性，滿足了粉煤氣化工藝的要求。
文檔編號C10L9/10GK102925244SQ20121042075
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者李華, 陳忠陽, 肖洋, 汪飛 申請人:貴州天?；び邢挢熑喂?br>