[发明专利]固体燃料的制造方法及利用该制造方法制作的固体燃料

说明书

技术领域

本发明涉及一种以煤特别是以低品质炭为原料的改性固体燃料的制造方法及利用该制造方法制作的改性固体燃料。

背景技术

固体燃料例如是适合用作火力发电等的燃料的物质。

现在，虽然作为火力发电用的燃料广泛使用沥青炭，但是沥青炭的产量逐年增加，存在沥青炭枯竭的担忧。因此，有效利用取代沥青炭的低品质炭成为紧迫的课题。

由于低品质炭发热量低且具有自燃性，因而其利用受到限制，但是作为有效利用低品质炭的方法之一，可使用改性褐炭工艺(以下记为UBC工艺)。目前，虽然对低品质炭进行改性的工艺一直进行开发，但是大多处理条件为高温、高压，装置成本高，或者因伴随低品质炭的化学变化，会产生含有许多热分解物质的废水，使废水处理负担增加，因此，难以实用化。

作为这样的UBC工艺，本发明人已经公开了一种固体燃料，其以低品质炭为原料，在其细孔内含有包含重质油分和溶剂油分的混合油，上述重质油分的含量按相对于无水炭重量比计为0.5％～30％(专利文献1)。在专利文献1的固体燃料中，通过除去低品质炭的细孔内的水分并且使重质油附着于该细孔内的表面以被覆活性点，抑制低品质炭的自燃，并且通过使低品质炭包含重质油而实现高热量化。通过使重质油分溶解于溶剂油分实现低粘度化，可良好地进行重质油分向细孔内的充填，由此实现了细孔内活性点的被覆及高热量化。

但是，粉状的改性炭很少直接作为燃料使用，通常是压缩成型为块状的煤之后，将压缩成型后的块状煤运输至消费地(例如火力发电厂等)。在该块状煤的强度低的情况下，运输期间或者装卸作业期间有时发生碎裂及粉末化，不仅损失一部分产品，而且还有可能增加自燃性。因此，对该成型后的块状煤，要求高的强度。

此外，为降低制造成本或者降低环境负荷，希望尽可能将从外部添加的成分的比率抑制在很低，或者达到零。

专利文献1：日本专利第2776278号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而设立的，其目的在于，提供一种制造成本低、环境负荷降低、并且为运输等而实现高强度化且抑制了自燃的改性固体燃料的制造方法及改性固体燃料。

本发明人等鉴于上述课题反复进行了深入研究，结果发现，通过浸渍于高温的油中，不仅可蒸发掉包含于低品质炭中的水分，而且利用该高温的油还可提取原来在低品质炭中所含的非挥发性成分，该成分能表现出替代重质油分的功能。由于该成分与重质油分一样具有被覆低品质炭的活性点而抑制自燃的功能，因而可降低来自外部的重质油分的添加率。

进一步深入研究后，得到如下见解：在粉碎后的低品质炭的表面未附着上述重质油分的情况下，可提高成型前的粉末炭之间的附着性，进而可提高成型后的固型物的强度。

本发明以上述见解为基础，其主旨在于提供一种改性固体燃料的制造方法，该方法具备将低品质炭粉碎的工序、将粉碎后的低品质炭与溶剂油分混合制备浆料的工序、将上述浆料加热到水的沸点以上使包含于上述浆料的水分蒸发的工序、从上述浆料分离出溶剂油分而制作粉末炭的工序、以及将上述粉末炭压缩成型的工序，其特征在于，

通过将上述浆料加热到水的沸点以上，用上述溶剂油分提取在上述低品质炭所含有的非挥发性成分，再用提取的非挥发性成分被覆低品质炭的外表面及细孔内的内表面，

从外部添加的重质油分的含有率，相对于干燥后的固体燃料为小于0.5质量％，优选基本上为0质量％。

另外，本发明提供一种固体燃料，其为由粉碎后的低品质炭压缩成型而制成的固体燃料，其特征在于，上述低品质炭的外表面及细孔内的内表面被包含于低品质炭中的非挥发性成分所被覆，重质油分的含有率相对于固体燃料为小于0.5质量％，优选基本上为0质量％。

根据本发明，可利用高温的油溶解原来包含于低品质炭中的非挥发性成分，该成分表现出替代重质油分的功能，因而可降低来自外部的重质油分的添加率，进而可降低制造成本，同时可抑制对环境的不利影响。此外，根据本发明，如上所述，可降低使粉末炭之间的附着性下降的重质油分的添加率，因而可提高成型后的固型物的强度。

因此，根据本发明，可提供一种制造成本降低、环境负荷减少，并且为运输等而实现了高强度化的改性固体燃料的制造方法及利用该方法制作的改性固体燃料。

附图说明

图1是本发明的改性固体燃料的制造方法的工艺流程图。

图2是表示实施本发明的改性固体燃料的制造方法的改性固体燃料的制造装置之一例的示意图。

图3是关于溶解于煤油的煤的挥发成分的曲线图。

图4表示稳定状态的工艺流程图。