[发明专利]一种炼焦方法及其产品和应用

说明书

技术领域

本发明涉及炼焦生产技术领域，具体涉及一种一种炼焦方法及其产品和应用。

背景技术

根据煤炭的煤化程度由低到高，可以将煤炭分为褐煤、烟煤到无烟煤。习惯上，将具有一定的粘结性、在室式焦炉炼焦条件下可以结焦、用于生产一定质量焦炭的原料煤统称为炼焦煤。根据我国的煤炭酚类标准，烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和贫酶都属于炼焦煤，而褐煤、无烟煤以及烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。

由于各种炼焦煤的粘结性和结焦性不同，在焦炭的生产过程中所起的作用不同，为了合理利用煤资源、节约优质炼焦煤，需要将各煤种按照适当的比例搭配使用，这个过程称为配煤。在配煤过程中，焦煤是必不可少的煤种，属于基础炼焦煤。

近年来，捣固炼焦技术的发展扩大了非炼焦煤的使用量，但是焦煤在配煤中还是占有极大的比例，以焦煤作为主要炼焦原料，配以一定量的非炼焦煤生产焦炭的技术，依旧是焦炭生产的主要配煤技术。究其原因，是因为在焦炭的高温形成过程中，焦煤会熔融形成大量的胶质体，胶质体会在高温下继续裂解、缩聚，最终形成焦炭。单独的非炼焦煤是不能够产生胶质体的，虽然也能够在高温下挥发析出大量的气态产物，但是不会产生熔融状态，故不能形成焦炭。

以往，也有配入少量的沥青来改善焦炭质量的配煤炼焦技术，但其主要煤种依旧是焦煤，沥青的配入也仅仅为了提升改善焦炭的质量，不能在焦炭的高温熔融的形成过程中发挥主导作用。

是利用焦粉、无烟煤、焦煤等按照一定比例配合后加沥青等粘结剂，加热混捏后成型，然后炼焦，虽然也能够较大量的利用非炼焦煤，但是需要使用专用的炉型，产能规模普遍很小，其技术特点也决定该技术在常规焦炉上不能大规模使用。另最重要的是，由于该技术中非炼焦煤的使用比例增大后，焦炭的形态明显不同于传统意义上的焦炭，明显没有熔融在一起，更多的是通过粘结作用粘接在一起的，所以这种焦炭的耐磨性低。

以上可知，在大规模的焦炭工业化生产中，尤其是在传统的焦炉室式炼焦过程中，炼焦煤做为焦炭的主要原料是不可或缺的。其原因是焦煤能够在高温下熔融后产生胶质体的状态，胶质体是形成焦炭的必不可少的中间态，非炼焦煤因为缺少胶质体产生过程，所以不能独自形成焦炭。炼焦配煤中，虽然能够配入部分非炼焦煤来调整焦炭指标，但是其根本作用是稀释了胶质体状态，配入量过大，就会强烈影响焦炭的质量，尤其是焦炭的强度、耐磨性会极具变差。

近些年来，随着我国焦炭产业的过度发展，焦煤资源日益枯竭，所以，开发炼焦技术，尤其是开发利用非炼焦煤种生产强度高、耐磨性好的焦炭的技术，对缓解我国焦煤的资源短缺状况，具有良好的社会效益。另外可以缓解焦煤供应不足价格高涨的经济压力，对提高焦炭生产企业的经济效益具有极大的好处。

发明内容

针对现有技术中必不可少的炼焦原料——炼焦煤种资源短缺，焦炭的质量与质量难以平衡的问题，本发明的目的在于开发一种利用非炼焦煤与煤炭直接液化危废产物---炼油渣掺配炼焦，生产符合要求的焦炭的方法。对缓解我国焦煤的资源短缺状况，具有良好的社会效益。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种炼焦方法，所述方法包括：将非炼焦煤与煤制油残渣按照质量比为30～95:5～70混合，例如30:70、40:50、50:50、60:45、70:30、70:20或95:5等，炼焦，得到焦炭；所述煤制油残渣包括煤炭直接液化制油产生的残渣。

本发明所述煤制油残渣的软化点在80℃以上，例如80℃、90℃、110℃、150℃、151℃、153℃、155℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等，此时残渣中的轻组分含量低且残渣硬度适中，有利于焦炭生成，优选150℃以上。

优选地，所述煤制油残渣中灰分所占的质量百分比为30％以下，例如1％、5％、10％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，可有效降低所生产焦炭的灰分，优选20％以下。

优选地，所述煤制油残渣中硫分所占的质量百分比为为4.0％以下，例如1.20％、1.35％、1.50％、1.60％、1.70％、1.80％、1.90％、2.00％或2.20％等，可以有效降低所生产焦炭的硫分，优选2.0％以下。

优选地，所述煤制油残渣中挥发分所占的质量百分比为60％以下，例如1％、2％、5％、10％、20％、30％、40％、50％或60％等，能够与非炼焦煤更好的熔融,，优选40％以下。