[发明专利]煤直接液化油渣热法进入循环流化床锅炉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤直接液化油渣作为循环流化床锅炉燃料的方法，更具体地说，是煤直接液化油渣以热法熔融的状态进入循环流化床锅炉的方法。

背景技术

目前，国内外有多种煤直接液化工艺技术。煤直接液化工艺过程是首先将煤先磨成粉，再与液化过程所产生的液化重油(循环溶剂)配成煤浆，在高温(430-465℃)和高压(20-30MPa)下直接加氢，将其转化为液体产品的过程。整个过程可分成煤浆制备单元、反应单元和分离单元。

不管煤炭直接液化采用何种工艺，煤的转化率都不可能达到100％，最后总有少量未反应煤要排出装置，加上煤中夹带的无机矿物和加入的催化剂，它们都是以固体形态与液化油混合在一起。然后经过固液分离(常见的有减压蒸馏、溶剂萃取、过滤和离心分离等)，分离出液化油后剩余的含固体物质称为液化油渣。它是一种高炭、高灰和高硫的物质，产量一般达到液化原料煤的30％左右。因此，如何合理利用如此多的液化油渣对液化过程的经济性、环保性和资源有效利用等有着重大影响。

目前，在煤直接液化油渣的利用方面，国内陆续作了一些研究工作。

CN200610012547.9公开了用煤直接液化油渣作道路沥青改性剂及其应用方法。这种道路沥青改性剂的应用方法是将煤直接液化油渣粉碎至100目以下，与沥青在100-250℃下按煤直接液化油渣占改性沥青的重量比为5-30％混合均匀。可获得满足美国ASTM D5710-95和英国BSIBS-3690对Trinidad湖沥青(TLA)改性沥青的指标要求的改性沥青。

CN200510047800.X披露了一种以煤直接液化油渣为原料，采用电弧等离子体制备纳米炭纤维材料的方法。该方法是将未经任何处理的煤直接液化油渣置于直流电弧等离子体炬中热处理，氮气作为电弧工作气体，在常压下，经过120～175秒后，即可得到纳米炭纤维材料，制备过程无需添加任何催化剂。该制备方法工艺路线简单，是一种清洁利用煤液化油渣制备纳米材料的好方法。

以上两种方法虽然思路较好，但要大规模的工业化应用还有很多基础性工作要做。

另一种有效的利用煤液化油渣的方案是：将固化后的油灰渣与煤按一定比例混合，然后对混合物共同破碎，并与一定量石灰石一起送入循环流化床锅炉进行燃烧，这种方法基本可以消费掉液化生产出的油灰渣。但由于要将液化油渣冷却固化，然后破碎，整个过程损失了大量的能量，而且将液化油渣冷却固化在煤直接液化工艺上也要增加一定的经济成本、技术难度和操作风险，如增大了煤液化油渣出口至成型机的堵塞概率等。

迄今为止，关于煤直接液化油渣以热法熔融的流体状态，进入循环流化床锅炉，并在脱硫剂作用下在循环流化床锅炉内燃烧、脱硫，提供热能供下游利用(如发电)的技术尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤直接液化油渣作为燃料、热熔态进入循环流化床锅炉的应用方法。

本发明所提供的煤直接液化油渣热法进入循环流化床锅炉的方法包括以下步骤：由煤直接液化工艺过程中减压塔排出的热熔的煤直接液化油渣经加压泵和管道输送，供给给料喷嘴，经过给料喷嘴雾化后注入循环流化床锅炉的过渡区或浓相区进行燃烧，炉内脱硫剂与煤一起给入；控制循环流化床锅炉的床层温度为700-1100℃，煤直接液化油渣的注入量占循环流化床锅炉燃料总量的10-80wt％，且Ca/S摩尔比为1.0-3.2。

在本发明所述方法中，所述热熔的煤直接液化油渣是来自煤直接液化工艺分离系统减压塔的温度约为300℃左右的液化油渣。一般情况下，所述热熔的液化油渣首先经过减压塔的塔底泵加压后，经伴热管线输送至热熔油渣储罐，然后再经循环流化床锅炉给料泵加压，通过伴热管线输送至循环流化床锅炉的给料喷嘴。热熔的液化油渣经给料喷嘴雾化后注入循环流化床锅炉的过渡区或浓相区。本发明对于所述循环流化床锅炉给料喷嘴没有特殊要求，只要能够满足工艺条件的要求，耐磨损、耐高温，且可使液化油渣尽可能均匀地分布即可。

在本发明所提供的方法中，所述煤直接液化油渣的注入量优选占循环流化床锅炉燃料总量的20-60wt％，进一步优选占40-50wt％。余量的循环流化床锅炉燃料可以是劣质煤，如洗煤厂的中煤、尾煤或煤矸石。在本发明所提供的方法中，余量的循环流化床锅炉燃料的原有进料位置无需改变，只需根据燃料的性质及其进料量的变化相应调整注入循环流化床锅炉的压缩空气量。