專利名稱：包括脫硫的制備無灰煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括脫硫步驟的制備無灰煤的方法，具體地，涉及使用石化能源 領(lǐng)域中的熱溶劑提取步驟和提純技術(shù)的制備無灰煤的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種無 灰煤的制備方法，其中，使用熱溶劑提取步驟分離包含在煤(包括劣質(zhì)煤)中的有機物質(zhì)和 可燃物質(zhì)，并使用脫硫步驟去除包含在溶解的有機物質(zhì)中的硫化合物。
背景技術(shù)：
在使用煤的發(fā)電廠中，通過源自在燃燒爐的上端提供的水冷壁(waterwall)的燃 燒熱使水蒸發(fā)以形成蒸汽，并且所述蒸汽驅(qū)動渦輪，從而產(chǎn)生電力。在這個過程中，存在于 煤中的約10-15%的灰(或無機物質(zhì))在高溫下附著到水冷壁管(water wall tube)的表 面的現(xiàn)象稱為結(jié)渣(slagging)，而且所述灰附著到在鍋爐的后端提供的低溫?zé)峤粨Q器的現(xiàn) 象稱為積垢(fouling)。所述結(jié)渣和積垢抑制燃燒熱的傳遞，從而降低了熱效率。當(dāng)煤不包含灰時，這種結(jié) 渣或積垢不會發(fā)生，由此傳熱效率提高，因此大大提高發(fā)電效率。而且，當(dāng)將這種現(xiàn)象應(yīng)用 于常規(guī)的煤發(fā)電廠時，由于發(fā)電效率提高，可以減少由發(fā)電廠產(chǎn)生的C02的量，而且鍋爐可 以設(shè)計成具有小尺寸的。在煤燃燒的過程中，煤灰變成具有平均顆粒尺寸為約5微米的細小顆粒，并且所 述細小顆粒在通過高爐之后轉(zhuǎn)變成粉煤灰(fly ash)。這種粉煤灰通過靜電除塵器(ESP) 收集，傳送至灰池，然后進行處理。因此，導(dǎo)致關(guān)于處理所述粉煤灰的費用。另外，煤灰包括非常少量的有害的重金屬如水銀、砷、鎘等。這些重金屬因為是由 具有顆粒尺寸為1微米以下的超細粉塵形成的，并且向空氣中放電，因此是對人體有害的。因此，已經(jīng)嘗試通過從煤中去除灰(或有機物質(zhì))的用于制備無灰煤的技術(shù)和通 過在發(fā)電廠的燃氣渦輪中直接燃燒無灰煤提高發(fā)電效率的研究。通常情況下，制備無灰煤的方法包括用酸或堿溶液從煤中提取灰的方法和用有機 溶劑從煤中提取有機成分或可燃成分的方法。在所述用酸或堿溶液從煤中提取灰的方法中，產(chǎn)品含有0.2重量％以上的灰，然 而，在所述用有機溶劑從煤中提取有機成分或可燃成分的方法中，產(chǎn)品含有約0. 02重量％ 的灰。因此，當(dāng)使用所述用有機溶劑從煤中提取有機成分或可燃成分的方法時，可以制得非 常純的無灰煤。在所述后一種方法中，灰含量可以大大的降低，但是硫化合物沒有去除。當(dāng)煤燃燒 時，包含在殘留的有機成分中的灰中的堿金屬離子(Na、K等)與硫化合物反應(yīng)以形成高腐 蝕性的化合物如硫酸鈉等，且所述高腐蝕性的化合物粘附在內(nèi)燃機和渦輪葉片，從而導(dǎo)致 腐蝕和剝落。因此，為了在燃氣渦輪中直接燃燒煤粉末，將從煤中提取灰的步驟與從有機成分 中去除硫化合物的步驟結(jié)合實施在經(jīng)濟上是有利的。然而，在制備無灰煤的常規(guī)方法中，用溶劑從煤中提取有機成分的提取步驟不是與用于從有機成分中去除硫化合物的脫硫步驟結(jié)合實施的。在下文中，將結(jié)合圖6描述制備無灰煤的常規(guī)方法。圖6為表示制備無灰煤的常規(guī)方法的方框圖。如圖6所示，在這種常規(guī)的方法中， 煤和溶劑放在漿體制備罐1中以制備漿體，然后將所述漿體預(yù)熱至約150°C的溫度以從中 去除水。接著，脫水后的漿體傳送到提取反應(yīng)器2。在所述漿體的提取反應(yīng)之后，使所述漿 體在分離器3中重力沉淀，從而分離成溶解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)。然后，用過 濾器4從溶解的有機成分中去除細小顆粒。接著，通過堿金屬離子去除單元7從過濾后的 液體有機成分中去除堿金屬離子。最后，通過干燥器5對已經(jīng)通過所述堿金屬離子去除單 元7的液體有機成分進行干燥，以獲得無灰煤。參考數(shù)字6表示經(jīng)過重力沉淀、通過所述干 燥器5干燥并之后排出的殘留煤。

發(fā)明內(nèi)容
因此，形成本發(fā)明以解決上述問題，而且，本發(fā)明的目的是提供制備無灰煤的方 法，其中，使用熱溶劑提取步驟從煤中分離有機成分，以獲得具有低灰含量的無灰煤。本發(fā)明的另一個目的是提供制備無灰煤的方法，該方法包括提取步驟和脫硫步 驟，所述提取步驟用于使用溶劑從煤中提取有機成分，所述脫硫步驟用于從所述有機成分 中去除硫化合物。本發(fā)明的再一個目的是提供制備無灰煤的方法，其中，使煤(包括亞煙煤和褐煤) 與溶劑混合，在300°C以上的溫度下用超聲波從煤中提取有機成分(或可燃成分)，然后進 行溶解，使溶解的有機成分與不能溶解的顆粒物質(zhì)分離，然后用吸附劑或活性碳從所述溶 解的有機成分去除硫化合物。本發(fā)明的再一個目的是提供制備無灰煤的方法，該方法包括脫硫步驟，在所述脫 硫步驟中，使用Ca(0H)2、Ca0、Mg0、Mg(0H)2、Ni/Al203 (可商購的重整催化劑)或活性炭作為 吸附劑從在煤中提取的有機成分中去除硫化合物。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了制備無灰煤的方法，該方法包括以下 步驟(A)使原煤與溶劑以預(yù)定的比率混合以形成漿體；(B)將所述漿體放在超聲提取反應(yīng) 器中，用超聲波使所述漿體反應(yīng)，以用溶劑溶解包含在原煤中的有機成分，然后將所述漿體 分離成溶解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)；(C)對溶解的有機成分進行脫硫，以從中 去除硫化合物；以及(D)對脫硫的有機成分進行干燥。在步驟(B)中，在所述漿體的超聲反應(yīng)之后，所述漿體可以用重力沉淀法分離成 溶解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)，并且包含在所述溶解的有機成分中的細小顆?？?以用過濾器去除。在步驟(C)中，包含在所述溶解的有機成分中的硫化合物可以用吸附劑去除。在步驟(C)中，用于去除所述硫化合物的所述吸附劑可以選自Ca(0H)2、Ca0、Mg0、 Mg(0H)2、Ni/Al203和CuC1/A1203，以及活性碳，Ni/Al203和CuC1/A1203各自是能夠商購的催 化劑。在步驟(C)中，所述溶解的有機成分的脫硫可以在300-400°C的溫度下和在 5-15bar的壓力下實施。在步驟(A)中，所述原煤可以包括褐煤和亞煙煤，所述褐煤和亞煙煤都是具有高水含量且價格便宜的劣質(zhì)煤。在步驟(A)中，只使用通過了 200目(< 75微米)的篩子從而具有小于75微米 的顆粒尺寸的原煤。在步驟(A)中，當(dāng)將劣質(zhì)煤用作原煤時，由于所述劣質(zhì)煤具有30-50%的水含量， 因此通過預(yù)處理使所述劣質(zhì)煤脫水，然后與溶劑混合以制備所述漿體，然后，將所述漿體放 在所述超聲提取反應(yīng)器中。在步驟(A)中，在所述漿體中，所述原煤與所述溶劑的混合比率可以在1 10至 1 4的范圍內(nèi)。在步驟(A)中，所述溶劑可以為選自N-甲基-2-卩比咯烷酮(NMP)、1_甲基萘(1_MN) 和輕循環(huán)油(LC0)中的任意一種，其中每一種所述溶劑的沸點都在200-300°C的范圍內(nèi)。在步驟(B)中，在所述超聲反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度可以為300-400°C。在步驟(B)中，在所述超聲反應(yīng)器中的反應(yīng)時間可以為保持30-60分鐘。根據(jù)本發(fā)明，可以制得具有0.01-0. 2%的非常小的灰含量的無灰煤，而且可以提 高從煤中提取的所述有機成分的產(chǎn)率和降低所述無灰煤的灰含量。在無灰煤的制備中，包 含在所述無灰煤中的硫的含量可以降低50%以上，而不需要額外的能量消耗。


本發(fā)明的以上和其它的目的、特征和優(yōu)點可以從以下結(jié)合附圖的詳細描述中更清 楚地理解，其中圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的制備無灰煤的方法的方框圖；圖2為表示用超聲波制備無灰煤的方法的示意圖；圖3A和3B為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例1的實驗結(jié)果的圖表；圖4為表示基于根據(jù)本發(fā)明的圖1和圖2的方法中獲得的提取物，使用間歇式反 應(yīng)器的實施例2的實驗結(jié)果的圖表；圖5為表示基于根據(jù)本發(fā)明的圖1和圖2的方法中獲得的提取物，使用連續(xù)式反 應(yīng)器的實施例3的實驗結(jié)果的圖表；以及圖6為表示制備無灰煤的常規(guī)方法的方框圖。
具體實施例方式在下文中，本發(fā)明的優(yōu)選實施方式將結(jié)合附圖進行詳細說明。在本發(fā)明的說明書 中，當(dāng)確定相關(guān)技術(shù)的詳細說明可能會使本發(fā)明的主旨含糊時，將省略對它們的描述。圖1表示根據(jù)本發(fā)明的制備無灰煤的方法。如圖1所示，在該方法中，與如圖6中 所示的常規(guī)的方法相同，將煤和溶劑放在漿體制備罐1中以制備漿體，然后將所述漿體預(yù) 熱至約150°C的溫度，以從中去除水。之后，在所述常規(guī)的方法中，使用采用了攪拌器的提取反應(yīng)器2，然而，在本發(fā)明 中，使用超聲提取反應(yīng)器10替代所述提取反應(yīng)器2。當(dāng)使用所述提取反應(yīng)器2時，通過攪拌 使煤顆粒相互碰撞以粉碎成細小顆粒，從而使所述細小顆粒能夠通過過濾器。相反，當(dāng)使用 超聲提取反應(yīng)器10時，煤的溶劑提取是在沒有攪拌下實施的，由此所述細小顆粒形成的量 很小，因此降低了所述煤的灰含量。
在所述漿體的提取反應(yīng)之后，所述漿體在分離器3中重力沉淀，并因此分離成溶 解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)。然后，用過濾器4從所述溶解的有機成分中去除細 小顆粒。而且，在所述常規(guī)的方法中，為了從已經(jīng)通過所述過濾器4的所述有機成分中去 除堿金屬離子，使用堿金屬離子去除單元7。然而，在本發(fā)明中，為了從所述有機成分中去除 硫化合物，使用安裝有采用了吸附劑和活性炭的固定床反應(yīng)器的脫硫單元11代替所述堿 金屬離子去除單元7。當(dāng)將煤應(yīng)用于燃氣渦輪時，堿金屬離子要求去除，因為它們會粘附到 渦輪葉片并因此導(dǎo)致腐蝕和剝落。然而，由于剩余的堿金屬離子與硫化合物反應(yīng)以形成高 腐蝕性的化合物如硫酸鈉等，因此，如果要去除高腐蝕性的化合物，優(yōu)選通過去除硫化合物 而不是去除堿金屬離子。因此，使用所述脫硫單元11代替所述堿金屬離子去除單元7。最后，通過干燥器5對所述已經(jīng)通過所述脫硫單元11的所述有機成分進行干燥， 以獲得不含硫化合物的無灰煤12。所述參考數(shù)字6表示在重力沉淀后、通過干燥器5干燥并排出的剩余的煤。圖2表示使用超聲提取反應(yīng)器10制備無灰煤的方法。如圖2所示，在所述超聲提 取反應(yīng)器10中提供有超聲波發(fā)生器20和加熱器21。在該方法中，通過使用加熱器21提高 所述超聲提取反應(yīng)器10的溫度，然后使用超聲波發(fā)生器20產(chǎn)生超聲波，從煤中提取出有機 成分。將所述提取的有機成分轉(zhuǎn)移到過濾層22，然后分離成溶解的有機成分和不能溶解的 有機成分。在下文中，將結(jié)合圖1和圖2表示的系統(tǒng)對根據(jù)本發(fā)明的制備無灰煤的方法進行 描述。根據(jù)本發(fā)明的用熱溶劑提取步驟制備無灰煤的方法的技術(shù)特征在于，將原煤與溶 劑以預(yù)定的比率混合的漿體放在超聲提取反應(yīng)器中，然后在預(yù)定的溫度下反應(yīng)預(yù)定的時 間，使包含在所述原煤中的有機成分溶解于所述溶劑中，將所述漿體分離成溶解的有機成 分和不能溶解的顆粒物質(zhì)，然后，使用吸附劑對所述溶解的有機成分進行脫硫，以從中去除 硫化合物。首先，漿體通過使原煤與溶劑混合而制得。在這種情況下，所述制備的漿體可以直 接放在反應(yīng)器中，或者可以在預(yù)熱器中以預(yù)先去除包含在所述原煤中的水。在這種情況下，優(yōu)選使用褐煤或亞煙煤作為原煤，所述褐煤和亞煙煤為具有高水 含量且價格便宜的劣質(zhì)煤，然而，優(yōu)質(zhì)煤(high-grade coal)如煙煤也可以用作所述原煤。而且，只使用通過了 200目(< 75微米)的篩子從而具有小于75微米的顆粒尺 寸的原煤。就是說，由于當(dāng)煤顆粒的尺寸增大時，通過超聲波能夠使所述煤顆粒沉淀，因此， 優(yōu)選使用具有顆粒尺寸小于75微米的煤。另外，使用劣質(zhì)煤作為所述原煤時，由于所述劣質(zhì)煤具有30-50%的水含量，因此 通過預(yù)處理對所述劣質(zhì)煤進行脫水后與溶劑混合以制備漿體，然后，將所述漿體放在提取 反應(yīng)器中。當(dāng)所述劣質(zhì)煤含有過量的水時，在溶劑提取反應(yīng)過程中，所述提取反應(yīng)器中的壓 力會大大增大。因此，通過預(yù)處理從所述劣質(zhì)煤中去除水。在所述漿體中，原煤與溶劑的混合比率可以在1 10至1 4的范圍內(nèi)。當(dāng)它們 的混合比率高于1 10時，由于所述原煤的量太小，因此是不經(jīng)濟的。當(dāng)它們的混合比率低 于1 4時，由于反應(yīng)物的粘度隨著所述原煤的量的增加而增加，因此所述漿體難以過濾。
之后，將所述提取反應(yīng)器加熱至300-400°C的溫度。當(dāng)所述提取反應(yīng)器的溫度達到 350-370°C時，使超聲波發(fā)生器運行。在這種情況下，所述原煤的結(jié)構(gòu)在恒溫和超聲波的影 響下變得疏松，使得所述原煤中的有機成分溶解，因此所述有機成分從所述原煤中提取出。而且，在加熱至300-400°C的所述提取反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為保持30_60分鐘。當(dāng) 所述反應(yīng)時間小于30分鐘時，所述提取的成分的量太少。當(dāng)所述反應(yīng)時間長于60分鐘時， 雖然所述提取的成分的量略微增加，然而在經(jīng)濟上是不合適的。溶解在所述溶劑中的所述提取的成分是以液相存在的，而包括顆粒物質(zhì)的未提取 的成分是以漿體存在的。在這種情況下，所述溶劑為選自N-甲基-2-卩比咯烷酮(NMP)、1_甲 基萘(1-MN)和輕循環(huán)油(LC0)中的任意一種，其中每一種所述溶劑的沸點都在200-300°C 的范圍內(nèi)。當(dāng)所述溶劑的沸點低于200°C時，所述溶劑過度蒸發(fā)，這是不好的。當(dāng)它們的沸 點高于300°C時，難以干燥所述提取的成分。在30-60分鐘之后，將在所述提取步驟中使用的所有物質(zhì)轉(zhuǎn)移到分離器中，然后 通過所述分離器分離成溶解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)。對位于所述分離器的上部 的所述溶解的有機成分進行過濾，以獲得僅包含從所述原煤中提取的所述有機成分的有機 溶劑。包括有機硫化合物和無機硫化合物的硫化合物保留在含有所述提取的有機成分 的所述獲得的有機溶劑中。就是說，包含在所述原煤中的所述硫化合物主要歸類為有機硫 化合物(如噻吩)和無機化合物(如FeS和FeS2)。這些硫化合物通過脫硫步驟使用催化 劑和吸附劑去除。與所述提取步驟相似，所述脫硫步驟在300-400°C的溫度和5_15bar的壓力的條 件下實施。在這些條件下，在所述提取步驟中的所述溫度和壓力可以直接使用。用于去除所述硫化合物的所述吸附劑可以選自Ca(0H)2、CaO、MgO、Mg(0H)2、Ni/ A1203、CuC1/A1203和活性碳中，所述Ni/Al203和CuC1/A1203中的每一種都是能夠商購的催化 劑。在所述脫硫步驟中，所述吸附劑以固定床的形式存在。所述有機溶劑和從所述原 煤中提取的所述溶解的有機成分通過所述固定床吸附劑，并因此使硫化合物吸附在所述固 定床吸附劑上并去除。在下文中，將結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作更詳細的說明。實施例1進行用于比較和評估當(dāng)使用和不使用提供在反應(yīng)器中的磁力攪拌器時和當(dāng)使用 超聲波發(fā)生器時制備的無灰煤的提取產(chǎn)率和灰含量的實驗。在這種情況下，所述磁力攪拌器在150rpm的攪拌速度下運行，具有400W功率和 20kHz的頻率的超聲波發(fā)生器在最大輸出的20-40%下運行。所述反應(yīng)溫度保持在350°C且 反應(yīng)時間為1小時。圖3A和3B為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例1的實驗結(jié)果的圖表。具體地，圖3A和3B 對比根據(jù)提取模式的實驗結(jié)果，即當(dāng)不使用所述磁力攪拌器時(N0N)，當(dāng)使用所述磁力攪拌 器時(Agit)和當(dāng)使用超聲波發(fā)生器時(US)。當(dāng)溶劑根據(jù)所述提取模式的改變而改變時， 圖3A表示通過最后的干燥步驟從原煤中制得的無灰煤的提取產(chǎn)率的結(jié)果，圖3B表示包含 在無灰煤中的灰含量的結(jié)果。
從圖3A和3B可以看出，與當(dāng)使用或不使用磁力攪拌器時的無灰煤的提取產(chǎn)率相 比，當(dāng)使用超聲波發(fā)生器時的無灰煤的提取產(chǎn)率增大，而且與當(dāng)使用或不使用磁力攪拌器 時的無灰煤的灰含量相比，當(dāng)使用超聲波發(fā)生器時的無灰煤的灰含量降低。實施例2使用從超聲提取反應(yīng)器中獲得的溶解的有機成分作為原料的硫化合物的去除，通 過使用間歇式反應(yīng)器進行實驗。將有機成分和溶劑的混合溶液以及吸附劑放在所述反應(yīng)器 中，密封，攪拌，然后混合。用火爐將所述反應(yīng)器加熱至370°C，并在該溫度下保持1小時，同 時為了容易使所述混合溶液與所述吸附劑接觸，每20分鐘使所述反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)。在所述反應(yīng) 之后，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻，然后對包含在所述反應(yīng)產(chǎn)物中的硫化合物進行分析。圖4表示基于根據(jù)本發(fā)明的圖1和圖2的方法中獲得的提取物，使用間歇式反應(yīng) 器的實施例2的實驗結(jié)果的圖表。當(dāng)對包含在從兩種煤例如Drayton煤和Roto煤中獲得的提取物中的硫化合物進 行分析時，Drayton煤含有147ppm的硫化合物，Roto煤含有30ppm的硫化合物。然而，當(dāng) 所述提取物與所述吸附劑反應(yīng)時，包含在從Drayton煤中獲得的提取物中的硫化合物的濃 度降低至6. 14-75. 9%，而包含在從Roto煤中獲得的提取物中的硫化合物的濃度降低至 50-82%。當(dāng)使用Ni/Al203作為吸附劑時，硫化合物的去除能力最好。實施例3使用從超聲提取反應(yīng)器中獲得的溶解的有機成分作為原料的硫化合物的去除， 通過使用連續(xù)式反應(yīng)器進行實驗。使用高壓泵將有機成分和溶劑的混合溶液連續(xù)加到安 裝在高溫火爐中的反應(yīng)器中。所述反應(yīng)器的溫度保持在350°C，所述反應(yīng)器的壓力保持在 lObar。所述反應(yīng)器中提供有固定的吸附劑層，并使所述溶解的有機成分通過所述固定的吸 附劑層。在所述反應(yīng)之后，以預(yù)定的間隔時間測量樣品的硫化合物的濃度。圖5表示基于根據(jù)本發(fā)明的圖1和圖2的方法中獲得的提取物，使用連續(xù)式反應(yīng) 器的實施例3的實驗結(jié)果的圖表。在圖5中，X軸表示含有使用1克的催化劑或吸附劑從煤中分離的提取物的溶液 的體積，Y軸表示包含于在去除硫化合物的實驗之后的提取物中總的硫的濃度。當(dāng)用1克 的催化劑或吸附劑處理60毫升以下的含有提取物的溶液時，由于總的硫的濃度沒有破壞， 因此可以看出所述催化劑或吸附劑的硫化合物的去除能力是非常好的。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，具有0.01-0. 2%的非常小的灰含量的無灰煤可以通過 使劣質(zhì)煤與溶劑混合，使所得到的混合物在預(yù)定的溫度下反應(yīng)，然后從煤中提取有機成分 (或可燃成分)，從而制得。而且，在無灰煤的制備中，即使當(dāng)其中煤和溶劑混合的漿體只用超聲波而不攪拌 所述漿體進行反應(yīng)，但是仍然可以提高從煤中提取的所述有機成分的產(chǎn)率，而且還可以降 低所述無灰煤的灰含量。特別地，在無灰煤的制備中，包含在所述無灰煤中的硫的含量可以通過脫硫步驟 通過使用催化劑或吸附劑從由溶劑提取步驟中獲得的所述溶解的有機成分中脫除硫化合 物，從而降低50%以上，而不需要額外的能量消耗。另外，根據(jù)本發(fā)明，價格便宜的天然礦石如Ca(0H)2、&0、1%0、1%(011)2等，Ni/ A1203 (可以商購的催化劑)，或活性碳可以用作吸附劑。
雖然為了說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)懂得，不違背如隨附權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍和精神的各種修改、添加和替代 都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種制備無灰煤的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(A)使原煤與溶劑以預(yù)定的比率混合，以形成漿體；(B)將所述漿體放入超聲提取反應(yīng)器中，并用超聲波使所述漿體反應(yīng)，以用所述溶劑溶 解包含在所述原煤中的有機成分，然后將所述漿體分離成溶解的有機成分和不能溶解的顆 粒物質(zhì)；(C)對所述溶解的有機成分進行脫硫，以從所述溶解的有機成分中去除硫化合物；以及(D)對脫硫的有機成分進行干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(B)中，在用超聲波使所述 漿體反應(yīng)之后，所述漿體用重力沉淀法分離成所述溶解的有機成分和所述不能溶解的顆粒 物質(zhì)，而且包含在所述溶解的有機成分中的細小顆粒用過濾器進行去除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(C)中，包含在所述溶解的 有機成分中的所述硫化合物用吸附劑進行去除。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(C)中，用于去除所述硫化 合物的所述吸附劑選自Ca (OH) 2、Ca0、Mg0、Mg (OH) 2、Ni/Al203和CuC1/A1203、以及活性碳，所 述Ni/Al203和CuC1/A1203中的每一種都是能夠商購的催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(C)中，所述溶解的有機成 分的脫硫是在300-400°C的溫度下和在5-15bar的壓力下實施的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(A)中，所述原煤包括褐煤 和亞煙煤，褐煤和亞煙煤各自都是具有高水含量并且價格便宜的劣質(zhì)煤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟㈧中，只使用通過了200 目的篩子從而具有小于75微米的顆粒尺寸的原煤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(A)中，當(dāng)使用劣質(zhì)煤作為 所述原煤時，由于所述劣質(zhì)煤具有30-50%的水含量，因此通過預(yù)處理使所述劣質(zhì)煤脫水后 與溶劑混合，以制備所述漿體，然后，將所述漿體放入超聲提取反應(yīng)器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(A)中，在所述漿體中，所述 原煤與所述溶劑的混合比率在1 10至1 4的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(A)中，所述溶劑為選自 N-甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基萘和輕循環(huán)油中的任意一種，N-甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基 萘和輕循環(huán)油中的每一種的沸點都在200-300°C的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(B)中，在所述超聲提取反 應(yīng)器中的反應(yīng)溫度為300-400°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備無灰煤的方法，其中，在步驟(B)中，在所述超聲提取反 應(yīng)器中的反應(yīng)時間為保持30-60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無灰煤的制備方法，該方法包括以下步驟(A)使原煤與溶劑以預(yù)定的比率混合以形成漿體；(B)將所述漿體放在超聲提取反應(yīng)器中，并用超聲波使所述漿體反應(yīng)，以用所述溶劑溶解包含在所述原煤中的有機成分，然后使所述漿體分離成溶解的有機成分和不能溶解的顆粒物質(zhì)；(C)對所述溶解的有機成分進行脫硫以從中去除硫化合物；以及(D)對脫硫的有機成分進行干燥。根據(jù)本發(fā)明，可以制得具有0.01-0.2％的非常小的灰含量的無灰煤，而且可以提高從煤中提取的所述有機成分的產(chǎn)率和降低所述無灰煤的灰含量。在無灰煤的制備中，包含在所述無灰煤中的硫的含量可以降低50％以上，而不需要額外的能量消耗。
文檔編號C10L9/02GK102002413SQ20101000281
公開日2011年4月6日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者李光復(fù), 李時薰, 林映峻, 林正煥, 鄭淳寬, 金相道, 金鐘湳 申請人:韓國energy技術(shù)研究院