[发明专利]一种制备高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭干馏制取高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法，特别涉及一种制备高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法。

背景技术

一般煤炭干馏热解制取高炉喷吹用燃料和煤焦油技术包括直立炉工艺、回转炉工艺和室式炼焦工艺。直立炉工艺要求使用块煤，入炉煤粒度不小于20mm；回转炉工艺、水平室式炼焦工艺要求使用粉煤，煤的粒度小于13mm，由于生产过程温度高，升温速度慢，造成煤气产率高、焦油产率低，因此，煤焦油生产成本高，而煤气产量大，除满足干馏需要的煤气外，煤气量严重过剩，必须考虑煤气利用，否则不符合国家环保和产业政策要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法。

本发明提供的制备高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法，包括以下步骤：

1)将原料煤于干馏炉内用燃烧热废气进行加热，使所述原料煤发生干馏热解反应，反应完毕得到煤焦油、煤气和所述高炉喷吹用燃料；所述燃烧热废气为所述原料煤或煤气燃烧产生的热废气；

2)用水对所述步骤1)得到的煤焦油和煤气组成的混合气进行喷淋，得到煤焦油和水的混合物，将所述煤焦油和水的混合物进行分离，得到煤焦油，将所述煤焦油进行加氢处理，得到所述运输燃油；

3)将所述步骤1)得到的煤气先进行氢气分离，再将所述氢气分离后的所述煤气进行燃烧，所述燃烧过程中产生的热废气返回所述步骤1)中，作为所述燃烧热废气。

上述方法的步骤1)干馏热解反应中，温度为100-1000℃，具体为450-600℃、550-600℃、500-600℃、450-500℃、450-550℃或500-550℃，优选400-800℃，时间为1-20小时，具体为3-8小时、5-8小时或3-5小时，优选4-10小时。所述原料煤选自高挥发份烟煤、低挥发份烟煤和无烟煤中的至少一种；所述高挥发份烟煤选自长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤和肥煤中的至少一种；所述低挥发份烟煤为贫煤和瘦煤中的至少一种。所述原料煤优选长焰煤、不粘煤和气煤中的至少一种。为了更好的调整煤气产量，实现煤炭干馏过程用煤气自平衡，所述原料煤可为所述高挥发份烟煤与所述低挥发份烟煤组成的混合物a或由所述高挥发份烟煤与所述无烟煤组成的混合物b，所述混合物a中，所述高挥发份烟煤与所述低挥发份烟煤的重量比为1∶0.1-0.5，优选1∶0.2-0.4，更优选1∶0.2；所述混合物b中，所述高挥发份烟煤与所述无烟煤的重量比为1∶0.1-0.5，优选1∶0.2-0.4，更优选1∶0.2。该原料煤的粒度为0.5-150mm，具体为0.5-40mm或20-80mm，优选10-80mm。

该步骤1)所用干馏炉可为各种常用的直立炭化炉或回转炉。如果选用回转炉，外热式回转炉和内热式回转炉均可，回转炉的直径可为1-4m，长度可为10-80m，优选为直径2-3m，长度20-60m。在实际应用中，可根据生产规模确定设备的具体尺寸，如可选用直径为3m、长为40m的内热式回转炉或直径为2.5m、长为40m的回转炉或直径为2.5m、长为50m的回转炉。该回转炉可由钢板卷制而成，内衬耐火砖，如转筒式炭化炉、栅格转筒式炭化炉等。如果选用直立炭化炉，外热式炭化炉和内热式炭化炉均可，该炭化炉的炭化室高度应在4-12米，该炭化室的截面积为矩形或方形、圆形。

所述步骤2)中，利用油水不相溶和比重不同的特性，可对煤焦油和水的混合物进行分离，得到煤焦油。所述煤焦油加氢步骤是按照中国石油化工集团公司抚顺石油化工研究院申请的中国专利申请200710012089.3中提供的加氢方法进行。该步骤所得运输燃油为汽油和/或柴油。

所述步骤3)中，氢气分离步骤选用常规方法进行分离，如可按照如下具体步骤进行：在压力为0.3-1.2MPa下，用吸附剂对所述步骤1)得到的煤气进行吸附，所述吸附剂选自活性炭、硅胶、分子筛和氧化铝中的至少一种；所述吸附步骤中，吸附时间为120-300秒。

本发明克服了一般高炉喷吹用燃料生产过程中，干馏热解温度高，煤气产量大，煤气量严重过剩等缺点，克服了煤气利用对煤炭干馏产业发展的制约，通过调整干馏热解的温度和原料煤的配比，调控煤气产量至煤炭干馏和煤焦油加氢所需要的煤气和氢气，实现了煤气自平衡，生产的高炉喷吹用燃料挥发份小于20％，符合高炉喷吹用燃料的要求。该方法提高了煤焦油产率，可达5-10％，经济适用价值显著提高，且适用于烟煤等各种原料煤，符合国家环保和产业政策要求，具有重要的应用价值。

具体实施方式