Способ получения топливных брикетов

 

Применение: в угольной и топливной промышленности. Сущность изобретения: способ включает пропитку пористого углеродного наполнителя (нефтяной кокс, активированный уголь, отходы производства электродов) углеводородсодержащими связующим (асфальт, пек, крекинг-остаток, каменноугольная смола) при перемешивании и нагреве, добавление пропитанного углеродного наполнителя к измельченному бурому углю в количестве 5 - 25 мас. % и их смешивание, прессование брикетов из смеси при 40 - 80С и 80 - 120 МПа. Способ позволяет увеличить теплотворную способность, прочность на истирание и на сжатие, уменьшить влагопоглощение и зольность топливных брикетов. 1 табл.

Изобретение относится к углепереработке и может использоваться при производстве угольных брикетов.

Известны способы окускования полезных ископаемых за счет механических и или термических воздействий с целью их дальнейшего использования. Наиболее близким техническим решениям является способ получения топливных брикетов для коксования, включающий пропитку при смешении измельченного инертного пористого углеродного наполнителя углеводосодержания связующим 30. . . 60^оС, последующее смешение полученного материала с коксующимся измельченным углем, брикетирование смеси и коксование брикетов с получением кокса для доменных печей.

Недостатками известного способа является необходимость коксования брикетов для получения углеродного материала необходимой прочности. Условия брикетирования не контролируются, поэтому брикеты могут не отвечать требованиям качества, таким как, например, прочность на истирание, прочность на сжатие, влагопоглощение и другие.

Необходимость коксования брикетов предъявляют высокие требования к используемому в качестве спекающей добавки углеводородсодержащего материала, в частности, рекомендуется, чтобы атомное отношение водород/углерод не более 1,0. Поэтому использование таких нефтяных остатков, как асфальт, крекинг-остатки имеющих атомное отношение водород/углерод более 1,0 затруднено. Кроме того, из-за высокой пористости используемой коксовой мелочки пек приходится вводить в количествах значительно превышающих поглотительную способность инертного пористого носителя для получения кокса заданной прочности.

Сущность изобретения заключается в использовании пористого углеродного наполнителя для введения углеводородсодержащего связующего в бурый уголь с получением топливных брикетов. Введение углеводородсодержащего связующего в бурый уголь перед брикетированием вызывает смазывание матричного канала штемпельного пресса, который обычно используется при брикетировании бурых углей, что в свою очередь вызывает резкое снижение прочности брикета. Поэтому, углеводородсодержащее связующее предварительно смешивается с пористым углеродным носителем при температуре, превышающей точку плавления связующего, таким образом, чтобы основная масса связующего находилась в порах наполнителя. После смешения связующего с наполнителем, полученный продукт вводится в измельченный бурый уголь и брикетируется при 40. . . 100^оС и 80. . . 120 МПа. Количество связующего наносимого на пористый инертный наполнитель определяется пористостью наполнителя и сыпучестью полученной смеси. Целесообразно, вводить его в количестве 5. . . 25 мас. % , так как при большом количестве увеличивается вероятность смазки матричного канала штемпельного пресса связующим. Полученную смесь связующего и наполнителя целесообразно вводить в измельченный бурый уголь в количестве 5. . . 25 мас. % , так как ресурсы пористого наполнителя и углеводородсодержащего связующего ограничены.

В качестве пористого углеродного носителя могут быть использованы нефтяной кокс, активированный уголь, отходы производства электродов и другие. В качестве углеводородсодержащего связующего могут использоваться асфальт, пек, крекинг-остаток, тяжелая каменноугольная смола и другие.

Поскольку вводимые в состав топливного брикета компоненты имеют существенно более высокую теплотворную способность по сравнению с бурым углем (обычно 35000 кДж/кг и более для коксовой мелочи, активированного угля, асфальта и менее 24000 кДж/кнг для бурого угля) и практически нулевую зольность (0,5 - 1,5 мас. % и 20 - 35 мас. % , соответственно) происходит улучшение соответствующих показателей качества брикетов.

П р и м е р. Брикетирование смеси бурого угля, пористого углеродистого материала и связующего органического происхождения осуществлялось на штемпельных прессах.

В качестве бурого угля использовалась смесь бурых углей Башкирского месторождения, характеризующегося после дробления и сушки следующими характеристиками; зольность на сухую массу - 20. . . 25% , влагосодержание 13. . . 20, теплотворная способность (низшая) - 4624 ккал/кг, фракционный состав - 0. . . 6 мм.

В качестве пористого улегродистого материала использовалась коксовая мелочь установок замедленного коксования нефтяных остатков, характеризующаяся следующими показатели: зольность - 0,5% мас. , влагосодержание - 10 мас. % , выход летучих веществ - 10 мас. % , фракционный состав - 0. . . 6 мм. пористость - 40. . . 55% , теплота сгорания - 36000 кДж/кг.

В качестве связующего органического происхождения использовался асфальт установки деасфальтизации нефтяных остатков, характеризующийся следующими показателями: зольность - 0,1% , температура вспышки - не менее 220, ^оС, температура размягчения - не ниже 45^оС, плотность - 1080 кг/м³, теплота сгорания - 40000 кДж/кг.

Пропитка при смешивании асфальта и коксовой мелочи проводилась при 90оС и содержании асфальта в смеси 5, 10 и 20 мас. % . Полученная смесь, представляющая собой сыпучий, неслипающийся порошок смешивается при 70^оС с измельченным и высушенным бурым углем в количестве 5, 10 и 25 мас. % . Смесь бурого угля и пропитанной асфальтом коксовой мелочи брикетировалась на штемпельном прессе при 40 и 80^оС и 10 МПа. Результаты анализов полученных брикетов приведены в таблице. и (56) Емешевич А. Г. Брикетирование полезных ископаемых. учеб. для ВУЗов. М. , : Недра, 1989, с. 300.

Заявка Великобритании N 1591198, кл. C 10 B 57/04, 1981.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ, включающий пропитку пористого углеродного наполнителя углеводородсодержащим связующим при перемешивании и нагреве, последующее смешение с измельченным углем и брикетирование смеси, отличающийся тем, что пропитанный углеродный наполнитель добавляют к измельченному бурому углю в количестве 5 - 25 мас. % и брикетирование смеси ведут прессованием при 40 - 80^oС и 80 - 120 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2