[发明专利]一种低阶煤中水资源利用的方法和系统

说明书

本发明提供了一种低阶煤中水资源利用的方法，低阶煤通过烘干工艺得到烘干后的低阶煤和废气，烘干后的低阶煤再通过气化还原工艺处理得到提质煤和油气混合物；废气依次经第一除尘工艺和压缩工艺处理后得到煤粉和过热蒸汽，提质煤与过热蒸汽和O₂反应制得包含CO和H₂的合成气；油气混合物依次第二除尘工艺和油气冷却工艺处理，得到废水；将废水、煤粉与水煤浆添加剂混合，得到水煤浆；所述气化还原工艺是在无氧或微氧条件下对烘干后的低阶煤进行加热的化学反应工艺。本发明中的方法和系统，充分回收了低阶煤中的水资源，回收率高，解决了现有低阶煤中水分回收不足和污染环境的问题；本发明的系统设备简单，易操作，多为现有设备，运行成本较低。

技术领域

本发明涉及煤物质清洁利用技术领域，尤其涉及一种低阶煤中水资源利用的方法和系统。

背景技术

在我国已探明的煤炭储量中一半以上为低阶煤，其中蕴藏的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。低阶煤是燃烧时火焰较长而有烟的煤，煤化程度较低的煤。低阶煤中含碳量为75％-90％，不含游离的腐殖酸，大多数具有粘结性，发热量较低，燃烧时火焰长而多烟，多数能结焦，所含挥发物的含量约10％-40％。低阶煤主要具有高水分、高挥发性的物质特性，典型煤种为褐煤。我国富煤少油缺气，如何高效利用低阶煤成为当今清洁煤技术的重大课题。无论是燃烧发电，还是现代煤化工利用，都因为其高水、高灰和低热值的三大特性使其综合利用的效率极低，而且因为高灰和高水分使常规技术遇到一定的操作障碍。

低阶煤中的水分一般分为自由水和结合水。干燥是低阶煤作为锅炉燃料、气化原料、直接液化原料、热解原料或其他深加工原料的第一步。干燥既是满足下游加工工艺要求的需要，也是降低整个项目能耗和下游装置投资的需要。干燥过程中产生的大量水蒸气一般随着烘干产生的废气或空气混合一起直接排入大气，这样会加重环境污染。而干燥通常只能除去低阶煤中大部分的自由水，很难除掉低阶煤中的结合水。然而，考虑到低阶煤中水含量较高，而且在富产低阶煤的地区水资源往往非常珍贵，若能有效回收低阶煤中宝贵的自由水和结合水资源，对缓解现代煤化工工业发展与水资源短缺的矛盾具有重要的实际意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种低阶煤中水资源利用的方法和系统，既能回收低阶煤中大量的自由水又能回收其中的结合水，回收率高，解决了现有低阶煤中水分回收不足和污染环境的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种低阶煤中水资源利用的方法，低阶煤通过烘干工艺得到烘干后的低阶煤和废气，所述烘干后的低阶煤再通过气化还原工艺处理得到提质煤和油气混合物；

所述废气依次经第一除尘工艺和压缩工艺处理后得到煤粉和过热蒸汽，所述提质煤与过热蒸汽和O₂反应制得包含CO和H₂的合成气；

所述油气混合物依次第二除尘工艺和油气冷却工艺处理，得到废水；将所述废水、煤粉与水煤浆添加剂混合，得到所述水煤浆；

所述气化还原工艺是在无氧或微氧条件下对烘干后的低阶煤进行加热的化学反应工艺。