專利名稱：一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煤轉(zhuǎn)化技術(shù)，具體地說涉及一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法。
煤加氫熱解是介于氣體與液化之間的第三條煤轉(zhuǎn)化技術(shù)，該工藝以煤為原料，以純氫為反應(yīng)氣，采用加壓熱解的方法最大限度地從煤中獲取焦油作液體燃料和化工原料，同時(shí)得到低硫半焦作潔凈固體燃料。但由于該工藝以純氫作反應(yīng)氣成本較高，加之制氫過程復(fù)雜又增加了投資費(fèi)用。尋找廉價(jià)富氫氣氛代替純氫進(jìn)行加氫熱解以降低成本和投資費(fèi)用成為加氫熱解發(fā)展方向之一。人們開發(fā)了煤一焦?fàn)t氣共熱解的方法，該方法是利用含氫60％的焦?fàn)t氣代替純氫進(jìn)行加氫熱解以降低其成本及投資費(fèi)用，仍以煤為原料，以焦?fàn)t氣為反應(yīng)氣，采用傳統(tǒng)加氫熱解工藝與煉焦工業(yè)相結(jié)合的方法可降低成本約2/3。但是，與相同總壓的加氫熱解相比，煤-焦?fàn)t氣共熱解焦油收率降低，而水分有所增加，這又成為煤-焦?fàn)t氣共熱解工藝的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法。
本發(fā)明的目是這樣實(shí)現(xiàn)的，以褐煤及煙煤為原料，加入一定的廢塑料通入惰性氣體或焦?fàn)t煤氣，進(jìn)行共熱解或焦化，所得產(chǎn)物中焦油含量增大，水份減少。
其制備方法如下(1)將煤與廢塑料按煤廢塑料=1∶0.01～0.1(重量比)進(jìn)行混合，(2)混合后通入惰性氣體或焦?fàn)t煤氣，在0.1-5MPa壓力下，以升溫速率為2-25℃/min的升溫速度升溫至400-800℃，恒溫10min。
如上所述的煤為褐煤或煙煤。
如上所述的廢塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是成本低、焦油收率高、水含量降低、回收廢物減少污染。
實(shí)施例110g先鋒褐煤與0.5g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min。結(jié)果煤熱解(扣除廢塑料自身熱解所產(chǎn)焦油量)焦油收率增加7.75％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低2.15％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的36.5％和11.86％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例210g先鋒褐煤與0.5g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以25℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min。結(jié)果煤熱解(扣除廢塑料自身熱解所產(chǎn)焦油量)焦油收率增加3.5％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低1.3％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的30.25％和8.52％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例310g先鋒褐煤與0.5g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以5℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min。結(jié)果煤熱解(扣除廢塑料自身熱解所產(chǎn)焦油量)焦油收率增加8.56％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低2.75％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的40.6％和15.2％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例45g兗州煙煤與0.25g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加7.52％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低1.9％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的28.96％和20.32％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例55g兗州煙煤與0.25g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為5MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加5.2％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低1.3％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的25.3％和18.5％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例65g兗州煙煤與0.25g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為0.1MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加8.9％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低2.2％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的32.5％和25.8％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例75g兗州煙煤與0.10g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加4.82％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低1.47％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的18.56％和15.72％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例85g兗州煙煤與0.25g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到450℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加3.54％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低0.32％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的6.7％和3.5％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例95g兗州煙煤與0.25g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到550℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加5.65％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低0.53％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的5.8％和8.4％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例105g兗州煙煤與0.25g聚丙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加1.26％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低0.63％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的4.85％和6.74％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例115g兗州煙煤與0.5g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率凈增加6.4％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低0.7％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的30.20％和4.20％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例124g兗州煙煤與0.2g聚乙烯混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的N2，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率增加4.1％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低1.3％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的20.2％和55.8％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例135g兗州煙煤與0.25g聚氯乙烯(脫氯)混合加入固定床反應(yīng)器通入壓力為3MPa，流量為1L/min的焦?fàn)t煤氣，以10℃/min的升溫速率加熱到650℃，恒溫10min，結(jié)果煤熱解焦油收率增加0.53％(與不加廢塑料的原煤熱解結(jié)果相比)，熱解水分降低0％，增加的焦油量及降低的水分分別占焦油及水分總量的2％和0％(均為干燥無灰基煤的重量百分?jǐn)?shù))。
權(quán)利要求
1．一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法，其特征在于(1)將煤與廢塑料按煤廢塑料=1∶0.01～0.1(重量比)進(jìn)行混合，(2)混合后通入惰性氣體或焦?fàn)t煤氣，在0.1-5MPa壓力下，以升溫速率為2-25℃/min的升溫速度升溫至400-800℃，恒溫10min。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法，其特征在于所述的煤為褐煤、煙煤。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法，其特征在于所述的廢塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯。
全文摘要
一種煤熱解與焦化過程中增油減水的方法,以褐煤及煙煤為原料,加入一定的廢塑料通入惰性氣體或焦?fàn)t煤氣,進(jìn)行煤熱解及焦化,所得產(chǎn)物中焦油含量增大,水分減少。本發(fā)明具有成本低、焦油收率高、水含量降低、回收廢物減少污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10B57/00GK1224043SQ9810473
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1998年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月23日
發(fā)明者李保床, 廖洪強(qiáng), 田福軍, 張碧江 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所