殷蒙蒙,张燕鹏,田 斌,乔英云,田原宇,
(1.山东科技大学 低碳能源化工实验室,山东 青岛 266590;2.西北大学 化工学院,陕西 西安 710069;3.中国石油大学(华东) 重质油国家重点实验室,山东 青岛 266580)
我国低阶煤资源储量丰富,约占煤炭资源的60%[1-3]。煤快速热解提质是煤炭高效清洁利用的有效途径,在煤化工中投资最低、收益最大,尤其低阶粉煤热解提质技术是煤清洁高效利用的研究重点。但目前副产的小于5 mm半焦粉量大,缺乏规模化高效高附加值的利用途径,成为制约低阶煤热解提质技术工业化推广应用的瓶颈[4-8]。目前,电石、炼铁和硅铁等生产工艺是用焦块与石灰块、铁团球或硅石块进行反应,原料添加过程繁琐、复杂。石灰块、铁团球和硅石块生产过程中有固体破碎、筛分和运输等工序,耗能大,难以循环利用。利用半焦粉与氧化钙粉末进行成型处理,开发利用生石灰粉和粉焦生产电石的新工艺,能消除低阶粉煤热解提质的瓶颈;石灰石循环使用,加大反应物间接触面积,提高反应速率,减少能耗,节约成本,提高电石炉的处理能力,消除二次污染[9-11]。
近年来,国内学者进行了大量半焦成型工艺研究。刘文郁等[12]以神府矿区半焦粉为主原料,添加40%~50%在高温下产生强黏结性的活性物和黏结性好的黏结剂,采用冷压成型和合理的高温干馏工艺,可研制出强度为二级或三级冶金型焦;李军等[13]以内蒙古伊东集团东屹化工半焦为原料制备型煤,探究最佳炭化工艺……