[发明专利]一种提高褐煤热解焦油产率的方法

说明书

本发明提供一种提高褐煤热解焦油产率的方法，褐煤提质在我国研究多年，但始终无法规模化应用，究其根本原因在于盈利能力差，难以适应市场，本发明通过将褐煤原煤经过“水热”+“溶胀”的组合联合工艺处理下，以一种非蒸发式方式实现褐煤的水分的脱除，节约了大量蒸发潜热，更加节能，更加低碳化；水热改性过程通过离子通道实现水中氢离子向褐煤大分子结构转移，增加了提质煤H/C原子比，增加热解过程中氢自由基含量，并在溶胀过程中对H/C原子比增加产生放大效应，从而提高热解煤焦油产率；本发明实现了褐煤的脱水脱氧提质基础上，并能够有效提高褐煤热解煤焦油产率，进而增加其提质的附加值，改善褐煤在洁净煤领域市场应用性。

技术领域

本发明属于煤化工褐煤提质领域，具体涉及一种提高褐煤热解焦油产率的方法。

背景技术

褐煤在我国储量丰富，是保证我国经济维持长周期稳定发展的重要能源储备。但是褐煤高水含量、高氧含量、易自燃等不利因素严重制约了其高效应用。随着高阶煤的持续消耗和枯竭在即，褐煤资源的开发利用迫在眉睫。因此开发出清洁高效的应用方式以实现其高附加值的应用是必要的。

褐煤提质在我国研究多年，始终不能规模化应用，究其本质原因在于无法适应市场规律，企业难以盈利。尤其是作为高附加值的热解煤焦油产率低，煤焦油被作为原料广泛用于众多高端化工原料生产。然而对褐煤而言，低温交联反应导致了褐煤在热解过程中焦油前驱体在未逸出前被交联到褐煤大分子结构上，这是褐煤热解焦油产率低的主要原因。

发明内容

基于褐煤大规模开发利用过程中自身存在的诸多不利因素，结合自由基控制和交联抑制理论的提出与构建，本发明提供了一种提高褐煤热解焦油产率的方法，用于改善褐煤提质产业产品附加值和市场竞争力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高褐煤热解焦油产率的方法，包括如下步骤：

步骤1.褐煤原煤破碎，与去离子水混合均匀后，置于水热反应釜进行反应；

步骤2.将步骤1反应后的固液混合物进行固液分离，分离后的固体产物置于真空干燥箱干燥；

步骤3.将步骤2干燥后的固体产物与四氢化萘混合，并置于水浴恒温器进行溶胀处理；

步骤4.将步骤3得到的溶胀产品洗涤至洗涤液颜色不再发生变化；

步骤5.将步骤4得到的洗涤后的溶胀产品进行固液分离，分离后的溶胀产品置于真空干燥箱干燥；

步骤6.将步骤5得到的干燥后的溶胀产品置于固定床热解系统中进行热解，收集煤焦油，并定量产率。

进一步地，所述步骤1中，原煤破碎至0.2～0.5mm，原煤与去离子水按照质量比0.5～1：1混合。

进一步地，所述步骤1中，水热反应釜工艺条件为：反应终温为100～350℃，反应初始压力为常压，反应前通入N₂，流量为150～200ml/min，时间为3～10min，之后密闭，以程序升温3～15℃/min的升温速率至终温并停留30～60min。

进一步地，所述步骤2中，真空干燥温度为100～110℃，干燥时间为8～12h。

进一步地，所述步骤3中，干燥后的固体产物与四氢化萘按照质量比1:1～2进行混合，溶胀处理温度为30～50℃，时间为24～48h(溶胀高度不再变化)。

进一步地，所述步骤4中洗涤液为丙酮。

进一步地，所述步骤5中，真空干燥温度为100～110℃，干燥时间为8～15h。