專利名稱：高能低硫煤的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種煤的生產(chǎn)工藝，特別是一種高能低硫煤的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
長期以來，煤炭行業(yè)一直受到國家的高度重視，特別是對生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與治理，調(diào)整煤炭資源稅等，國家同時對特殊煤種的開采加大監(jiān)管力度。煤炭價格上升，煤炭依然短缺。隨著有機化學(xué)產(chǎn)品在人們生活中應(yīng)用越來越多，有機垃圾的產(chǎn)生也越來越多。目前，已知的以廢塑料、廢輪胎煉油過程中會產(chǎn)生焦渣粗炭黑，由于其產(chǎn)生的焦渣粗炭黑(炭黑)中雜質(zhì)較多、經(jīng)濟價值低，導(dǎo)致生產(chǎn)者亂埋、亂棄、或亂堆積、無法處理等現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞土壤和大氣環(huán)境。而且，根據(jù)現(xiàn)有社會的已有思維概念，化工界普遍認(rèn)為，炭黑是一種固定碳高、 燃點高、燃燒緩慢，碳?xì)浔冉?比0。在實際的燃燒中，炭黑不可能與空氣中的氧氣充分均勻混合，燃燒條件不可能達到理想程度，熱損失顯著增加，理論發(fā)熱值與實際發(fā)熱值在使用中差距甚大，其發(fā)熱值無法與煤炭相比，因此至今人們認(rèn)為使用粗炭黑(炭黑)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的粗炭黑作為固體燃料無經(jīng)濟價值的缺點，本發(fā)明提供一種采用粗炭黑(炭黑)作為高能、低硫的優(yōu)質(zhì)煤的方法，該方法改變了一貫以來粗炭黑 (炭黑)不作為固體燃料應(yīng)用的認(rèn)為，尤其是解決了低價值粗炭黑(炭黑)向高價值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化方向難題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，該工藝包括下述步驟A、將粗炭黑進行人工陳化；B、將人工陳化后的粗炭黑在壓強為2. 8MPa-3. 2MPa的條件下進行蒸汽處理，處理時間25分鐘-35分鐘；C、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料在煤基料中所占的重量百分比為45% -60% ；D、將煤基料制成成品煤。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進一步還包括所述的步驟B和步驟C之間還包括有步驟Bi，步驟Bl為在蒸汽處理后的粗炭黑內(nèi)，加入氯化鈉。所述的步驟Bl中，先將氯化鈉溶解，形成氯化鈉溶液，再將氯化鈉溶液采用噴霧形式噴在粗炭黑表面，氯化鈉的噴入量為氯化鈉與粗炭黑的重量比為2 100-4 100。所述的氯化鈉溶液是以每分鐘8000-12000轉(zhuǎn)每分鐘的高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入粗炭黑中。所述的步驟A中人工陳化是采用臭氧氧化或熱空氣氧化。所述的步驟C中配伍材料為原煤、二茂鐵、六次甲基四銨、氫氧化鈉、生石灰
3和黏結(jié)劑，其中原煤所占的重量百分比為30% -35%，二茂鐵所占的重量百分比為 0. 2% -0. 4%，六次甲基四銨所占的重量百分比為0. 4% -0. 6%，氫氧化鈉所占的重量百分比為1. 3% -1. 7%，生石灰所占的重量百分比為4% _6%，其余的用黏結(jié)劑補齊。所述的二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1 2-1 1，然后以每分鐘8000-12000轉(zhuǎn)每分鐘高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。所述的步驟C中采用稀有黑金屬氧化物作為催化劑。所述的稀有黑金屬氧化物采用V205。所述的V2O5的加入量為總重量的0. -0. 3%。本發(fā)明的有益效果是通過本發(fā)明的工藝制成的新型高能煤合成后，充分體現(xiàn)了炭黑的固定碳高、灰分小、揮發(fā)份小的有利條件，成就了粗炭黑作為固體燃料的優(yōu)勢和社會經(jīng)濟效益。經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分8-11% (視合成物的比例而定)，焦渣特征1級，全硫0. 2-0. 5%，固定碳95%，發(fā)熱量7850kcal/kg，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤的價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。與此同時，完全解決了低價值炭黑的難以處置的問題。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明采用廢塑料、廢輪胎(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的工廠碎料)生產(chǎn)的粗炭黑(或也可以稱為炭黑)為生產(chǎn)原料制作高能量煤，具體工藝步驟可采用如下幾個實施例進行具體說明實施例一A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔龋瞬襟E為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為2. SMPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為25分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘8000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后，氯化鈉與粗炭黑的重量比為2 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為2 100即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為45% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0. )，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0.4%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為35%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 2%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1. 3%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為4%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1 2，然后以每分鐘8000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 8%，焦渣特征1級，全硫0. 5%，固定碳95%，發(fā)熱量8300kcal/kg，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。實施例二A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔龋瞬襟E為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為2. 9MPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為25分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘9000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后，氯化鈉與粗炭黑的重量比為2. 4 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為2. 4 100即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占
5的重量百分比為48% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0. 14% )，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0. 44%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為31%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 24%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1. 38%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為4. 4%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1.2 2，然后以每分鐘9000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 8.5%,焦渣特征1級，全硫0. 4 %，固定碳95 %，發(fā)熱量8200kcal/kg (，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。實施例三A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔?，此步驟為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為3MPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為30分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后， 氯化鈉與粗炭黑的重量比為2. 8 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為2. 8 100 即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為51% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0. 18% )，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0. 48%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為32%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 28%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1.46%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為4. 8%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1.4 2，然后以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 9 %，焦渣特征1級，全硫0. 4 %，固定碳95 %，發(fā)熱量8lOOkcal/kg (視物料配合比例)，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、 品質(zhì)之優(yōu)良。實施例四A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔?，此步驟為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為3MPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為30分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后， 氯化鈉與粗炭黑的重量比為3 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為3 100即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為50% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0.2%)，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0.5%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為33%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 3%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1. 5%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為5%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1 2，然后以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。
經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 9.5%,焦渣特征1級，全硫3. 5 %，固定碳95 %，發(fā)熱量8000kcal/kg (視物料配合比例)，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。實施例五A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔?，此步驟為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為3MPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為30分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后， 氯化鈉與粗炭黑的重量比為3. 2 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為3. 2 100 即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為54% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0. 22% )，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0. 52%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為33%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 32%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1. 54%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為5. 2%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1.6 2，然后以每分鐘10000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 10%，焦渣特征1級，全硫0. 3%，固定碳95%，發(fā)熱量8000kCal/kg，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。實施例六
A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔?，此步驟為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為3. IMPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為35分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘11000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后， 氯化鈉與粗炭黑的重量比為3. 6 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為3. 6 100 即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為57% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0. 26% )，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0. 56%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為34%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 36%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1.62%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為5. 6%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1.8 2，然后以每分鐘11000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 10.5%,焦渣特征1級，全硫0. 45%，固定碳95%，發(fā)熱量7900kcal/kg，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。實施例七A、將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，以增加粗炭黑內(nèi)的氧功能團，由于絕大多數(shù)粗炭黑(特別是熱裂法產(chǎn)生的粗炭黑)是光滑無孔的，粗炭黑粒子外部結(jié)晶比較有序，而粒子內(nèi)部的序性較差特點，本實施例中，對粗炭黑通過臭氧氧化或熱氣氧化等人工陳化手段改變粗炭黑比容，人工陳化時，采用市場現(xiàn)成的整套臭氧氧化炭黑設(shè)備，對粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上，使粗炭黑內(nèi)總氫氧量增加，提高碳?xì)浔?，此步驟為本發(fā)明的重點。B、將人工陳化后的粗炭黑在特種設(shè)備內(nèi)進行蒸汽處理，蒸汽處理在壓強為3. 2MPa 的條件下進行(由于壓強限制其處理溫度約為200°C -250°C )，處理時間為35分鐘，蒸汽處理促使炭黑膨脹，有利于增加助燃物的嵌入。C、在蒸汽處理過的粗炭黑中加入氯化鈉，由于氯化鈉本身不會耗氧，且能起到阻斷粗炭黑孔洞嵌入物的流失作用，在相同的壓比下對吸附孔形成封閉。在粗炭黑的燃燒中， 鈉只起到原子核外電子躍遷引起的物理反應(yīng)，而不會耗氧，同時，在一定的燃燒升溫中，由于粗炭黑嵌入物解附，使粗炭黑在霎間與充足的空氣及助燃物接觸燃燒，以此改變炭黑燃燒緩慢的特點，尤其是改善粗炭黑本身條件，提高實際燃燒值，及升溫條件。本實施例中，氯化鈉先溶解后在加入，氯化鈉溶劑首選為水，氯化鈉溶解后形成氯化鈉溶液，氯化鈉溶液通過高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以每分鐘12000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器以噴射方式加入粗炭黑中，加入后， 氯化鈉與粗炭黑的重量比為4 100，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較多時，可以多噴射一些，當(dāng)氯化鈉溶液中，溶劑較少時，可以少噴射一些，保持氯化鈉與粗炭黑的重量比為4 100即可。D、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料所占的重量百分比為60% ；此過程中，采用一種稀有黑色金屬經(jīng)氧化并轉(zhuǎn)化的為多價的黑金屬氧化物作為催化劑來增加煤的反應(yīng)活性(本實施例中，催化劑采用V2O5，V2O5的加入量為煤基料總重量的0.3%)，本實施例中，采用六次甲基四銨作點燃劑降低本發(fā)明生產(chǎn)的煤的燃點，六次甲基四銨的加入量為總煤基料的重量百分比的0.6%，其他配伍物料為原煤、二茂鐵、氫氧化鈉、生石灰、黏結(jié)劑等，其中，原煤所占總煤基料的重量百分比為35%，二茂鐵所占總煤基料的重量百分比為0. 4%，氫氧化鈉總煤基料所占的重量百分比為1. 7%，生石灰所占總煤基料的重量百分比為6%，其余的用黏結(jié)劑補齊。本實施例中，二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1 1，然后以每分鐘12000轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。E、將材料利用成型機制成成品煤。經(jīng)上述實施例生產(chǎn)出來的新型高能煤，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58%，揮發(fā)分 11%,焦渣特征1級，全硫0. 2%，固定碳95%，發(fā)熱量7850kcal/kg，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。本發(fā)明是對粗炭黑(炭黑)通過臭氧氧化熱氣氧化等人工陳化手段改變炭黑比容，修改其燃燒特點，與一定比分的天然煤及少量的催化劑、固硫劑、點燃劑、黏結(jié)劑配合后，造成優(yōu)質(zhì)高能煤，此新型高能煤合成后，經(jīng)檢驗的結(jié)果是灰分6. 58 %，揮發(fā)分 8-11% (視合成物的比例而定)，焦渣特征1級，全硫0.2-0.5%，固定碳95%，發(fā)熱量 7850-8300kCal/kg (視物料配合比例)，上述檢驗數(shù)據(jù)顯示該合成煤不僅達到優(yōu)質(zhì)煤碳標(biāo)準(zhǔn)，而且其燃燒熱值近似重油熱值，價值極高、品質(zhì)之優(yōu)良。與此同時，改變了炭黑不作為固體燃料的認(rèn)為，還完全解決了低價值炭黑的難以處置問題，創(chuàng)新了一種可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)固體能源。經(jīng)批量生產(chǎn)證實，其具有可觀的經(jīng)濟價值，可能達煤炭中之優(yōu)良品種。
權(quán)利要求
1.一種高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的工藝包括下述步驟A、將粗炭黑進行人工陳化；B、將人工陳化后的粗炭黑在壓強為2.8MPa-3. 2MPa的條件下進行蒸汽處理，處理時間 25分鐘-35分鐘；C、將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，形成煤基料，其中主料在煤基料中所占的重量百分比為45% -60% ；D、將煤基料制成成品煤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的步驟B和步驟C之間還包括有步驟Bi，步驟Bl為在蒸汽處理后的粗炭黑內(nèi)，加入氯化鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的步驟Bl中，先將氯化鈉溶解，形成氯化鈉溶液，再將氯化鈉溶液采用噴霧形式噴在粗炭黑表面，氯化鈉的噴入量為氯化鈉與粗炭黑的重量比為2 100-4 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的氯化鈉溶液是以每分鐘8000-12000轉(zhuǎn)每分鐘的高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入粗炭黑中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的步驟A中人工陳化是采用臭氧氧化或熱空氣氧化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的步驟C中配伍材料為原煤、二茂鐵、六次甲基四銨、氫氧化鈉、生石灰和黏結(jié)劑，其中原煤所占的重量百分比為30%-35%，二茂鐵所占的重量百分比為0. 2%-0. 4%，六次甲基四銨所占的重量百分比為0. 4% -0. 6%，氫氧化鈉所占的重量百分比為1. 3% -1. 7%，生石灰所占的重量百分比為 4% _6%，其余的用黏結(jié)劑補齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的二茂鐵先利用柴油進行溶解，二茂鐵與柴油的重量比為1 2-1 1，然后以每分鐘8000-12000轉(zhuǎn)每分鐘高速旋轉(zhuǎn)噴霧器噴射方式加入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的步驟C中采用稀有黑金屬氧化物作為催化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的稀有黑金屬氧化物采用V2O5。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，其特征是所述的V2O5的加入量為總重量的0. -0. 3%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高能低硫煤的生產(chǎn)工藝，工藝包括下述步驟將粗炭黑進行人工陳化，使粗炭黑的內(nèi)表面積增加4倍以上；將人工陳化后的粗炭黑進行蒸汽處理；利用封閉劑對粗炭黑孔洞進行封閉處理；將處理過的粗炭黑作為主料，在其中添加配伍物料，其中主料所占的重量百分比為45％-60％；將材料制成成品煤。通過本發(fā)明的工藝制成的新型高能煤合成后，充分體現(xiàn)了炭黑的固定碳高、灰分小、揮發(fā)份小的有利條件，成就了粗炭黑作為固體燃料的優(yōu)勢和社會經(jīng)濟效益。與此同時，完全解決了低價值炭黑的難以處置的問題。
文檔編號C10L9/10GK102220179SQ20101014817
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者李國聲, 許文姬 申請人:華南再生資源(中山)有限公司