CN104910965B - 一种油煤焦的新型利用方法及设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油煤焦的新型利用方法及设计方法，包括以下步骤：首先分别将油煤焦经压片、研磨得到油煤焦粉，将煤经研磨得到煤粉；然后将所述油煤焦粉粒与煤粉按质量比小于2:5混合均匀，得到混合原料；最后将所述混合原料送入合成气生产线或天然气生产线或氢气生产线，生产合成气或天然气或氢气。本发法利用了油煤焦中碳含量高的特点，在不改变煤制合成气、天然气和氢气装置工艺的条件下，使用油煤焦与煤粉混合的原料制备了清洁能源天然气、合成气和氢气，节约了煤炭的消耗的同时为缓解我国能源紧缺做出了巨大贡献。

Description

一种油煤焦的新型利用方法及设计方法

技术领域

本发明涉及一种油煤焦的新型利用方法，属于石油化工和煤化工领域。

背景技术

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，在应对当今石油和天然气供需矛盾和贯彻节能减排政策时，煤制油、油煤混炼和煤制气技术具有环保和保障能源安全的战略意义，近年来成为研究和投资热点。

煤制油工艺主要包括煤直接液化和间接液化工艺。煤直接液化是将煤在氢气和催化剂作用下通过液化生成粗油，再经加氢精制转变为汽油、柴油、石脑油等石油燃料制品的过程；煤炭间接液化是首先将煤通过气化制成粗合成气，然后经过净化、变换获得合成气，合成气通过费托合成反应转化为合成油品，再经过油品加氢提质得到柴油、石脑油等产品。油煤混炼是以原油、渣油、催化油浆、脱油沥青的一种或者多种组合与烟煤、褐煤和不粘煤的一种或多种组合为原料，进行加工制备成汽油、柴油和石脑油等燃料制品的工艺。

煤制天然气是以煤炭为原料，经过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产天然气。煤制氢气是以煤炭为原料，经过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、氢气提纯等工艺制得氢气。

油煤焦是一种固体废物，是煤直接液化工艺、油煤混炼工艺的副产品，源于未转化的煤、沥青、胶质和少量的催化剂。目前，油煤焦主要用来作为燃料焚烧，这不仅没有最大化的利用其价值，而且油煤焦在燃烧过程会产生硫化氢、重金属等污染物污染环境。如何有效利用油煤焦成为了研究热点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种油煤焦的新型利用方法，油煤焦粉替代部分煤粉制备出合成气、天然气和氢气，实现了油煤焦的清洁高效利用。

本发明的技术内容：

一种油煤焦的新型利用方法，其特征在于包括以下步骤：

首先分别将油煤焦研磨得到油煤焦粉，将煤研磨得到煤粉；

然后将所述油煤焦粉与煤粉混合均匀得到混合原料，其中油煤焦粉的质量分数为小于40％；

最后将所述混合原料送入煤制气生产线得到合成气或天然气或氢气。

所述油煤焦为煤直接液化和油煤混炼工艺中产生的副产品；所述煤为褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤中的一种或几种混合物。

所述混合原料中油煤焦粉的质量分数优选为10％～20％。

所述油煤焦在研磨前优选先经成型机制成Φ5-7毫米的薄片。

所述油煤焦经制片后，再经研磨粉碎后得到的油煤焦粉的粒径为500μm以下；所述煤粉的粒径为500μm以下。

优选的所述油煤焦粉和煤粉的粒径基本相同，体积相差小于5％。

所述油煤焦生成的合成气量为：1t:800Nm³-1t:1600Nm³。

所述油煤焦生成的天然气量为：1t:200Nm³-1t:400Nm³。

所述油煤焦生成的氢气量为：1t:1100Nm³-1t:1700Nm³。

以及关于上述利用方法的设计方法。

本发明的有益技术效果：

本发明的一种油煤焦的新型利用方法，利用油煤焦中碳含量高的特点，将其与煤粉混合用于煤制气工艺，实现了油煤焦的清洁有效利用。

油煤焦本身由于是高温高压下产生的废物且所含杂质较多，是无法直接应用于任何现有的处理工艺的。但通过本发明的加工方式并与煤粉以本发明限定的比例和粒径混合后，不仅能够实现制气的效果，而且杂质对设备的影响也减小到了在可以接受的范围内，获得了对本领域技术人员来说意料不到的技术效果，实现了对废物的非常具有经济效益的再利用。

本方法仅需将油煤焦进行压片、研磨后与煤粉混合即可得到煤制气的混合原料，且不受油煤焦组分的限制，油煤焦中的水份、硫、氮和重金属含量可以为任意含量，无需改变煤制气工艺的装置和条件直接使用，步骤简单、成本低、取材方便，可直接应用于工业制造。

本方法产生的天然气、合成气和氢气为清洁能源，不仅减少了油煤焦直接燃烧造成的环境污染，而且缓解了我国能源紧缺的现状，真正实现了变废为宝。

附图说明

图1为本发明油煤焦的新型利用方法的流程示意图。

附图标记：

1-油煤焦；2-磨煤机；3-煤粉；4-油煤焦/煤粉混合设备；5-煤制气装置。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的解释。

实施例1

本实施例为油煤焦制备天然气实例，包括以下步骤：

步骤1：将油煤混炼装置生产的油煤焦1经成型机制成Φ6的薄片；

步骤2：在磨煤机2中将所述油煤焦薄片磨成粒径为200μm的颗粒，得到油煤焦粉；

步骤3：将烟煤磨成与油煤焦基本等径的颗粒，得到煤粉3；

步骤4：将所述油煤焦颗粒和煤粉3在油煤焦/煤粉混合设备中搅拌混合均匀，得到混合原料，其中油煤焦1与煤粉3质量比为20:80；

步骤5：将所述混合原料送入煤制气装置5中，生产天然气，经计算所产天然气为290Nm³/t原料，与烟煤制氢所产氢气量相当。

实施例2

本实施例为油煤焦制备氢气实例，包括以下步骤：

步骤1：将油煤混炼装置生产的油煤焦1经成型机制成Φ6的薄片；

步骤2：在磨煤机2中将所述油煤焦薄片磨成粒径为500μm的颗粒，得到油煤焦粉；

步骤3：将烟煤磨成与油煤焦基本等径的颗粒，得到煤粉3；

步骤4：将油煤焦粉粒和煤粉3在油煤焦/煤粉混合设备中搅拌混合均匀，得到混合原料，其中油煤焦1与煤粉3质量比为10:90；

步骤5：将所述混合原料送入煤制气装置5中，生产氢气，经计算所产氢气为1350Nm³/t原料，与烟煤制氢所产氢气量相当。

结论：

从上述实施例可以看出，通过使用本发明的工艺技术，油煤焦得到了更有价值的利用。而且本方法不改变煤制合成气、天然气和氢气装置工艺条件下，使用油煤焦制备天然气、合成气和氢气，节约了煤炭的消耗，产生的天然气等燃料气体可以为国家缓解原有紧张和节能降耗做出巨大的贡献。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种油煤焦的新型利用方法，其特征在于包括以下步骤：

首先分别将油煤焦研磨得到油煤焦粉，将煤研磨得到煤粉；

然后将所述油煤焦粉与煤粉混合均匀得到混合原料，其中油煤焦粉的质量分数为小于40％；

最后将所述混合原料送入煤制气生产线得到合成气或天然气或氢气，不改变煤制合成气、天然气和氢气装置工艺条件；

所述油煤焦粉和煤粉的粒径相同或体积相差小于5％；

所述混合原料中油煤焦粉的质量分数为10％～20％。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述油煤焦为煤直接液化和油煤混炼工艺中产生的副产品；所述煤为褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述油煤焦在研磨前先经成型机制成Φ5-7毫米的薄片。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述油煤焦粉的粒径为500μm以下；所述煤粉的粒径为500μm以下。

5.根据权利要求1-4任一所述方法，其特征在于所述油煤焦生成的合成气量为：1t:800Nm³-1t:1600Nm³。

6.根据权利要求1-4任一所述方法，其特征在于所述油煤焦生成的天然气量为：1t:200Nm³-1t:400Nm³。

7.根据权利要求1-4任一所述方法，其特征在于所述油煤焦生成的氢气量为：1t:1100Nm³-1t:1700Nm³。

8.一种油煤焦的新型利用方法的设计方法，其特征在于设计油煤焦通过以下步骤被利用：

首先分别将油煤焦经初级粉碎、研磨得到油煤焦粉，将煤经研磨得到煤粉；

然后将所述油煤焦粉与煤粉混合均匀得到混合原料，其中油煤焦粉的质量分数为小于40％；

最后将所述混合原料送入煤制气生产线得到合成气或天然气或氢气；

所述油煤焦粉和煤粉的粒径相同或体积相差小于5％；

所述混合原料中油煤焦粉的质量分数为10％～20％。