溶剂萃取无灰煤的软化熔融性及在配煤中的添加效果

和７ ８ ０ ｋ ｇ ／ ｍ 填充 混 合 试 料 ， 将 容器放人蒸馏釜 ， 四
周填充焦 粉 ， 放 入双 面 加 热 的 电炉 ， 用 炉 壁 温 度
０ ． １ ＭＰ ａ ， 边 搅拌边加热 ２ ０ ￣ Ｃ ／ ｍ ｉ ｎ ， ２ ５ ０～４ ２ ０ ℃ 萃 取
６ ０ ｍｉ ｎ后 ， 打开 阀 门过 滤所 萃 取 的煤 浆后 ， 向槽 内喷 洒 清洗 液清 洗 ， 通 入 氮 气结 束 过 滤 。过 滤 器 回收 残 留物用 丙酮 清 洗 ， 真 空 干燥 后得 到副 产 煤 。用 减 压 蒸馏 装 置或 蒸发 器 从 滤 液 中 去 除溶 剂 ， 固态 馏 分 真
别以 ０ 、 ０ ． ２ ％、 ０ ． ５ ％、 １ ． ０ ％和 ５ ． ０ ％ 添加 、 混 合 Ｈ Ｐ Ｃ 。在容 器 中 以水 分 ７ ． ０ ％、 填充密度 ７ ２ ０ ｋ ｇ ／ ｍ
ＨＰ Ｃ生产 工艺 流程 分 为 ５道 工 序 。煤 浆 制 备／ 脱 水 工序 ： 煤料 温度 约 为 ２ ０ ０ ￣ Ｃ， 与循 环 的溶 剂 馏 分 混 合 成煤 浆 ， 在１ ４ ０ ～１ ５ ０ ￣ Ｃ脱 水 。循 环 溶 剂 主 要 使 用煤 衍生 的 二环芳 香 族 化 合 物 ， 因其 与煤 有 较 强 的 亲和 性 ， 对 有 机物 的溶 解力 也高 ， 所 以通 过萃 取工 序 少量 生成 油馏 分填 补 可 形 成 溶 剂 的 完 全 循 环 ； 萃 取 工序 ： 脱水 煤浆 经 预热 器加热 ， 用 萃取 槽 按规 定温 度 和时 间进行 萃 取 ； 固液 分离 工序 ： 萃取 液 煤浆 导入 沉
１ ）Ｈ Ｐ Ｃ生 产工 艺 概要
空 干燥 后得 到 萃取煤 。萃取 率用 无灰煤 秤量 值按 萃
取 率 ＝（ 供 给煤 一副产煤 ） ／ 供 给煤 ×１ ０ ０计 算 。 ② Ｈ Ｐ Ｃ连 续 生 产试 验 。用 干煤 处 理 量 ０ ． １ ｔ ／ ｄ 的Ｈ Ｐ Ｃ连续 生产装置进行 了产 品特性 评估 和工 艺开 发， 所采 用 的 Ｈ Ｐ Ｃ 、 Ｒ Ｃ试样干燥 处理后均无臭 味 。 ③ 添加 Ｈ Ｐ Ｃ的 炼 焦 评 价 试 验 。４种 配 合 煤 分
蒸发 所需 的 热 能 ； 成型 工序 ： 所 得 粉 状 ＨＰ Ｃ及 Ｒ Ｃ 成型 后外 送 。
２ ）Ｈ Ｐ Ｃ生 产 试 验
法制 备无 灰 煤 （ 超净煤 ） 的 技 术 研 发 。立 项 的 目的
是 大 幅减 少火 力发 电排 放 二 氧 化 碳 ， 开 发 高 效 燃 气 轮机 联 合 发 电 系 统 可 直 接 燃 烧 的 煤 工 艺 （ 灰分 ＜ ２ ０ ０ ｐ ｐ ｍ、 Ｎ ａ ＋Ｋ ＜０ ． ５ ｐ ｐ ｍ） 。无 灰 煤 是 用 循 环 溶 剂
以烟 煤 、 亚烟煤 、 褐 煤 为 对 象 进 行 了 ＨＰ Ｃ生 产
试验 。选 用 的 Ｓ Ｔ、 Ｇ Ｒ、 Ｅ Ｎ为烟 煤 ， 具 有 软 化 熔 融
对 煤 进行 加热 萃取 ， 将 萃 取成 分 和 含 有 灰 分 的非 萃
取成 分通 过重 力沉 淀法 等进 行 固液 分离 后用 溶剂 回 收， 所 得 的无 灰 煤 称 超 净 煤 （ ＨＰ Ｃ） ， 非 萃 取 煤 称 副 产煤 （ Ｒ Ｃ） 。Ｈ Ｐ Ｃ生 产 工艺 简 单 ， 操 作 条 件 温 和 （ ３ ６ ０ ～３ ８ ０ ￣ Ｃ、 １ Ｍ Ｐ ａ ） ， 不 需要旋 转 设备 ， 处 理 成 本 低， 不 仅 可用 于燃气 轮 机直 喷 ， 而 且 可缓解 灰 分处 理 和灰分 生成 导 致 的系统磨 损 等 负荷 。建 设 ６ ０ ０ ０ ｔ ／ ｄ
２ ０ １ ４ 年 ３月 第４ ５卷 第 ２期
Ｆ ｕ ｅ ｌ ＆Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ
燃 料 与 化 工
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国外文献 ・
溶 剂 萃取 无 灰 煤 的 软化 熔 融性 及在 配煤 中的 添加 效 果
焦 煤不 仅价 格 高 ， 而且 资源 有 限。在 优 质 炼 焦 煤 资源 不 断减 少 的当今 ， 减少 强黏 煤 的用量 ， 使 用 以 前不 能 炼焦 的 劣质煤 成 为重要 课题 。神户 制钢 公 司 在 日本 新能 源产 业 技术 综 合 开 发 机构 “ 利 用超 净 煤 提高 燃烧 效 率 的技 术 开 发 ” 中， 承 担 了 用 溶 剂 脱 灰
其他 用 途 时则不 需要 这些 设备 ； 溶 剂 回收工 序 ： 从 沉
淀槽 导 入 的 ３ ５ ０ ℃ 以上 、 １ ＭＰ ａ的 煤 浆 在 常 压 下 干
燥， 分离 出溶 剂 和 萃 取煤 或 副 产 煤 。溶 剂 馏 分 的 沸
点为 ２ ０ ０ ～２ ５ ０ ℃， 煤浆 的 自身 显 热基 本 上 可 以提供
的脱水 无灰 煤 工厂 ， 投资约为 ５ ０ ０ ０ 万美元 ， 吨煤 处
性； Ｏ Ｎ煤 为 亚烟 煤 ， ＭＬ为 褐煤 ， 均 不 具有 软 化熔 融 性 。使用 １ 一 甲基 萘作 为 煤 的萃 取溶 剂 。 ① 加热 过滤 试验 。为测 定高温状 态煤的溶剂萃 取率， 进行 加 热 过 滤试 验 。将 ＜ ６ ０目的煤 和 溶 剂按 １ ０ ％－ ４ ０ ％ 的浓度 装 入 萃取 槽 ， 氮 气初 始加 压 ０ ． ０ ５ —
理 成本 不 到 １ ０美 元 ， 具 有 很 高 的 经 济 性 。ＨＰ Ｃ 与 标 准煤 相 比 ， 具 有特别 优 良的软化 熔融 性 ， 即使 以缺 乏 软化 熔融 性 的褐 煤 和 亚 烟煤 等 劣 质 煤 为 原 料 ， 所 制备的 Ｈ Ｐ Ｃ也具 有 优 良的 软 化 熔 融 性 。这 一 特 性 除 了可 用于 燃烧 外 ， 还 可 作为 冶金 还原 剂加 以利 用 ， 由此可 对劣 质煤 进行 有效 利用 。