專(zhuān)利名稱(chēng)：水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型煤，特別涉及一種可以100％完全替代塊煤的水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤氣化型煤。
背景技術(shù)：
化工合成原料氣是煤氣化技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)工業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要應(yīng)用，其中，合成氨在合成化工產(chǎn)品中占有很大比例。我國(guó)生產(chǎn)化工合成原料氣應(yīng)用最多的是水煤氣發(fā)生爐，化肥行業(yè)有80％以上的原料氣由中、小化肥廠(chǎng)的水煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)。而水煤氣發(fā)生爐的原料用煤質(zhì)量指標(biāo)要求很高，是煤炭作為一次能源時(shí)最為嚴(yán)格的指標(biāo)；長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7561-87《合成氨用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，向化肥生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)優(yōu)質(zhì)無(wú)煙塊煤。由于煤炭生成地質(zhì)和環(huán)境條件不同，各地?zé)o煙煤質(zhì)量差異很大，可以作為合成氨原料用煤的數(shù)量不多；隨著煤碳開(kāi)采機(jī)械化程度提高，塊煤采出率僅為20％左右，這導(dǎo)致近年來(lái)合成氨原料用煤短缺的供需矛盾更為突出，塊煤價(jià)格猛漲。從而使可利用、相對(duì)廉價(jià)的粉煤成型替代塊煤制作化工合成原料氣的技術(shù)日益得到重視。
型煤造氣既能解決無(wú)煙粉煤大量積壓、資源浪費(fèi)、塊煤短缺等問(wèn)題，又降低了化肥生產(chǎn)成本。但由于合成氨工藝的復(fù)雜性，現(xiàn)有各種型煤不適用于水煤氣發(fā)生爐；只能與塊煤摻燒，摻燒比例不超過(guò)10-15％，且反應(yīng)活性明顯低于塊煤，燃燒不充分，灰渣殘?zhí)悸矢?，替代效果差?，F(xiàn)有各種型煤不適用于水煤氣發(fā)生爐的主要原因，是未能解決水煤氣發(fā)生爐的特殊氣化工藝要求；水煤氣發(fā)生爐氣化型煤的制作關(guān)鍵，是耐高溫粉煤粘結(jié)劑技術(shù)。現(xiàn)有各種粘結(jié)劑技術(shù)制作的型煤，其冷強(qiáng)度和熱強(qiáng)度都無(wú)法與被替代的塊煤相比，一般冷強(qiáng)度低于60Kg/球，熱強(qiáng)度更低；但水煤氣發(fā)生爐氣化型煤對(duì)強(qiáng)度的要求則正好相反，要求熱強(qiáng)度高于冷強(qiáng)度；否則在水煤氣發(fā)生爐內(nèi)高溫環(huán)境下，型煤極易破碎，產(chǎn)生粉塵，導(dǎo)致發(fā)生爐內(nèi)氣流堵塞，氣化不均，阻礙氣化反應(yīng)正常進(jìn)行；與此同時(shí)氣化帶出物增多，使氣化效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以100％完全替代塊煤用于水煤氣發(fā)生爐制作化工合成原料氣的合成氨氣化型煤。主要解決現(xiàn)有型煤反應(yīng)活性明顯低于塊煤，燃燒不充分，灰渣殘?zhí)悸矢叩募夹g(shù)問(wèn)題。要解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題，必須解決三個(gè)問(wèn)題。首先是粉煤原料的制備，包括直接采用符合GB7561-87《合成氨用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》煤質(zhì)指標(biāo)的粉煤；或以無(wú)煙煤為主要原料與不同煤質(zhì)的其它原煤按比例混配，調(diào)整煤質(zhì)，使混合粉煤達(dá)到GB7561-87《合成氨用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》主要煤質(zhì)指標(biāo)的要求。其次需要選擇配制耐高溫粉煤粘結(jié)劑的主要組成材料。最后是確定型煤粘結(jié)劑各種組成材料的配比。發(fā)明專(zhuān)利ZL00135180.X提供了一種具有通孔結(jié)構(gòu)的型煤成型方法，試驗(yàn)表明，這種通孔結(jié)構(gòu)型煤使用本發(fā)明能籍助風(fēng)道效應(yīng)使型煤利用效率達(dá)到幾乎完美的程度，在水煤氣發(fā)生爐內(nèi)完全氣化后的灰渣殘?zhí)悸式咏诹?。水煤氣發(fā)生爐的灰渣殘?zhí)悸适潜碚髅禾渴欠癖怀浞掷玫亩ㄐ?、定量指?biāo)，水煤氣發(fā)生爐使用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙塊煤，在較好爐況工藝條件下灰渣殘?zhí)悸什拍苓_(dá)到10％左右。但該專(zhuān)利未提供制作符合GB7561-87《合成氨用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》主要煤質(zhì)指標(biāo)，專(zhuān)門(mén)用于化工合成原料氣的型煤粘結(jié)劑配制方法。本發(fā)明可使該專(zhuān)利的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)展。
本發(fā)明的技術(shù)方案為首先進(jìn)行粉煤原料制備通過(guò)配煤方法得到合成氨氣化用粉煤原料，調(diào)整主要煤質(zhì)指標(biāo)使揮發(fā)分≤10％、灰分＜16∽24％、固定碳＞65∽75％、水分＜6％；當(dāng)灰分、固定碳含量之間有矛盾時(shí)，以灰分為準(zhǔn)；混合粉煤主要煤質(zhì)指標(biāo)，就是參與配煤的各種原煤相應(yīng)煤質(zhì)指標(biāo)的加權(quán)平均值，計(jì)算公式如下混合粉煤的煤質(zhì)指標(biāo)＝∑參與配煤的原煤相應(yīng)煤質(zhì)指標(biāo)×該原煤占配煤后混合粉煤的百分比其中，該原煤占配煤后混合粉煤的百分比，由主要原煤需調(diào)整的煤質(zhì)指標(biāo)，和待配原煤的該煤質(zhì)指標(biāo)，以及混合粉煤的該煤質(zhì)指標(biāo)共同確定。說(shuō)明如下 如果以混合煤粉和粘結(jié)劑總量100％計(jì)，混合煤粉包括無(wú)煙煤粉、煙煤煤粉、褐煤煤粉，耐高溫粉煤粘結(jié)劑包括硅酸鈉水溶液、膨潤(rùn)土、氯酸鉀；各組分具體的重量百分配比范圍如下無(wú)煙煤85％-95％煙煤0-8％褐煤0-8％硅酸鈉水溶液3％-12％膨潤(rùn)土2％-7％氯酸鉀0.1％-0.5％本發(fā)明提供的耐高溫粉煤粘結(jié)劑配比技術(shù)，與現(xiàn)有其它型煤粘結(jié)劑相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)冷強(qiáng)度可達(dá)到100Kg/球以上(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)MT/T 748-1997《工業(yè)型煤冷壓強(qiáng)度測(cè)定方法》)，熱強(qiáng)度可達(dá)到120Kg/球以上(按福建省煤炭工業(yè)科學(xué)研究所推薦測(cè)試方法)；熱穩(wěn)定性≥80％(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)MT/T 924-2003《工業(yè)型煤熱穩(wěn)定性測(cè)定方法》)，灰熔融性＞1350℃(測(cè)試方法根據(jù)GB/T 212-2001《煤的工業(yè)分析方法》)；完全克服了現(xiàn)有其它型煤粘結(jié)劑冷強(qiáng)度低，且熱強(qiáng)度低于冷強(qiáng)度的弊端，有利于型煤在水煤氣發(fā)生爐內(nèi)保持原狀，氣化穩(wěn)定，氣化效率大為提高；此外，采用本發(fā)明粘結(jié)劑配比技術(shù)，可以降低粘結(jié)劑用量，與現(xiàn)有其它型煤粘結(jié)劑比較，能相對(duì)提高型煤固定碳含量，從而最終達(dá)到增加化工合成原料氣產(chǎn)氣量的效果。
因此，使用本發(fā)明制作的通孔結(jié)構(gòu)型煤，是一種可以100％完全替代塊煤用于水煤氣發(fā)生爐，制作化工合成原料氣的合成氨氣化型煤。
本發(fā)明的制備方法包括兩個(gè)步驟首先按配比進(jìn)行混合煤粉的配置，然后按配比加入粘結(jié)劑按照型煤制備的常規(guī)工藝進(jìn)行制備。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-4，本發(fā)明各組分重量配比見(jiàn)下表

水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤的粉煤原料配制方法，將主要原煤(無(wú)煙煤)、待配原煤(煙煤)、待配原煤(褐煤)按比例混配，調(diào)整煤質(zhì)，達(dá)到GB7561-87主要煤質(zhì)指標(biāo)要求后得到混合粉煤；然后按配比加入硅酸鈉水溶液、膨潤(rùn)土、氯酸鉀；按照型煤制作常規(guī)工藝流程，將符合成型要求的粉料送入成型設(shè)備，按照型煤制作常規(guī)工藝流程烘干后，制得水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤。具體制備方法參照發(fā)明專(zhuān)利ZL00135180.X。
權(quán)利要求
1.水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤，由混合煤粉與粘結(jié)劑組成，其特征是混合煤粉由無(wú)煙煤粉、煙煤煤粉、褐煤煤粉組成，所述的粘結(jié)劑為耐高溫粉煤粘結(jié)劑由硅酸鈉水溶液、膨潤(rùn)土、氯酸鉀組成，各組分的重量百分配比范圍如下無(wú)煙煤 85％-95％煙煤 0-8％褐煤 0-8％硅酸鈉水溶液 3％-12％膨潤(rùn)土 2％-7％氯酸鉀 0.1％-0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤，其特征是所述的型煤為通孔結(jié)構(gòu)型煤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種型煤，特別涉及一種可以100％完全替代塊煤的水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤。主要解決現(xiàn)有型煤反應(yīng)活性明顯低于塊煤，燃燒不充分，灰渣殘?zhí)悸矢叩募夹g(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為水煤氣發(fā)生爐用氣化型煤，由混合煤粉與粘結(jié)劑組成，其特征是混合煤粉由無(wú)煙煤粉、煙煤煤粉、褐煤煤粉組成，所述的粘結(jié)劑為耐高溫粉煤粘結(jié)劑由硅酸鈉水溶液、膨潤(rùn)土、氯酸鉀組成，各組分的重量百分配比范圍如下無(wú)煙煤85％－95％，煙煤0－8％，褐煤0－8％，硅酸鈉水溶液3％－12％，膨潤(rùn)土2％－7％，氯酸鉀0.1％－0.5％。本發(fā)明的制備方法包括兩個(gè)步驟首先按配比進(jìn)行混合煤粉的配置，然后加入粘結(jié)劑按照型煤制備的常規(guī)工藝進(jìn)行制備。本發(fā)明主要用于制作化工合成原料氣的合成氨。
文檔編號(hào)C10J3/00GK1766071SQ200510110558
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者劉昌福, 徐秀峰, 趙再青 申請(qǐng)人:上海元寶能源技術(shù)有限公司