李 强，江建忠，徐正泉，肖 平

(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京 102209)

褐煤活性焦制备工艺研究

李 强，江建忠，徐正泉，肖 平

(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京 102209)

本研究提出了褐煤提质制焦一体化技术，以褐煤为原料，将褐煤提质与活性焦制备相结合，生产满足活性焦脱硫工艺要求的廉价活性焦产品。试验表明，采用褐煤提质制焦一体化技术生产的褐煤活性焦其各项脱硫吸附特性指标与常规活性焦相近，能满足活性焦脱硫工艺的要求，其生产成本要低于常规活性焦。

褐煤；提质;活性焦

0 引 言

中国是燃煤大国，煤炭约占一次能源消费总量的75%，随着经济的快速发展，煤炭消费不断增长。中国环境污染中的大气污染主要是由燃煤引起的，因此燃煤烟气净化技术是中国重点开发的洁净煤技术。

活性焦烟气脱硫技术是一种先进的烟气净化技术，这种技术具有很高的脱硫效率，同时还能脱除烟气中的氮氧化物，对于废气中的HCl、HF、砷、硒和汞也有脱除效果；处理过程中水耗仅为湿法脱硫的10%，没有二次污染问题；副产品具有较高的工业应用价值。目前制约活性焦脱硫技术大规模推广应用的主要原因是居高不下的运行成本，而活性焦脱硫技术运行成本的70%来自于活性焦的消耗。因此如何降低活性焦的生产成本对于活性焦脱硫技术的大规模推广应用有着重要的意义。

中国的褐煤资源主要集中在内蒙古东部地区。利用蒙东地区丰富而廉价的褐煤资源，开展褐煤活性焦生产工艺的研究，开发一种简单可靠、成本低，能满足大规模工业应用的褐煤制焦技术，大幅降低活性焦的生产成本，对于活性焦脱硫技术的推广应用有着十分重要的意义。

1 褐煤提质制焦一体化技术

褐煤因其高水分、高挥发分的特点，不适合直接作为活性焦的原料，需要经过提质加工处理后才能作为活性焦的原料。据此，本文提出了一种褐煤提质制焦一体化技术，该技术的工艺流程如图1所示。

褐煤原煤经过破碎筛分后，进入流化床轻度气化褐煤提质反应器内，原煤在提质反应器内经热空气流化后，在反应器内发生轻度气化、燃烧、干馏反应，控制反应器内的温度在合适的范围内，褐煤中的全部水分被释放到烟气中，反应器的热量由褐煤发生的化学反应所提供。

提质反应器生产的提质成品作为制焦单元的原料，经过制粉、混捏成型、干燥、炭化、活化、冷却等一系列处理后，得到满足要求的褐煤活性焦。

2 褐煤活性焦的试制研究

为了验证褐煤提质制焦一体化技术的技术可运行，在半工业试验台上进行了褐煤活性焦的试制研究。

2.1原煤的煤质特性

本次试验以具有代表性的蒙东某地褐煤为研究对象，其理化分析结果见表1。

表1 试验褐煤工业元素分析

由上表可知，该褐煤为高水分、高挥发分、低灰分褐煤，比较适合作为褐煤活性焦的原料。

2.2褐煤的干燥提质

为了满足活性焦试制的要求，需要对褐煤原煤进行提质处理。在400 kg/h处理能力的流化床轻度气化褐煤提质试验台上进行了褐煤的干燥提质处理。提质反应器内的反应温度控制在600～650 ℃之间，褐煤提质成品的理化分析结果见表2。

表2 褐煤提质成品工业元素分析

由上表可知，褐煤经提质后，水分趋近于0，挥发分控制在20%左右，满足活性焦制备工艺对与原料水分与挥发分的要求。

2.3褐煤活性焦的试制

褐煤提质成品首先被送入制粉系统进行制粉，满足粒度要求的煤粉送入混捏机中，按比例添加水和煤焦油后经过充分的搅拌，送入成型机成型，成型机成型后的棒料有两种规格5 mm和9 mm， 成型料送入干燥机进行低温干燥后，首先送入炭化炉进行炭化处理，本次试验控制炭化炉的炭化温度在450～550 ℃之间，炭化后的炭化料直接被送入活化炉进行活化处理，本次试验采用蒸汽活化工艺，活化温度控制在750～950 ℃之间，活化后得到高温的褐煤活性焦，经过冷却后得到褐煤活性焦成品。本次试验所得的褐煤活性焦成品如图2所示。

图2 褐煤活性焦成品

2.4褐煤活性焦脱硫吸附特性

对本次试制试验所得的褐煤活性焦进行了脱硫吸附特性的相关测试，结果见表3。

表3 褐煤活性焦脱硫吸附特性

由上表可知，在这次试制试验所生产的5 mm及9 mm褐煤活性焦的各项脱硫吸附特性指标与常规煤质活性焦的指标相近，完全能满足活性焦脱硫工艺的要求。

3 结束语

针对常规煤质活性焦生产成本高的问题，提出了一种利用褐煤为原料的褐煤提质制焦一体化技术。在半工业试验装置上以蒙东某地褐煤为研究对象，进行了褐煤活性焦的试制研究，生产了5 mm 和9 mm规格的褐煤活性焦，经过测试，褐煤活性焦的各项脱硫吸附特性指标与常规煤质活性焦接近，能满足活性焦脱硫工艺的要求。由于褐煤原料价格要大幅低于烟煤及无烟煤，因此褐煤活性焦的生产成本要远低于常规活性焦的生产成本，具有良好的经济性。

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Research on Preparation Technology of Activated Carbon from Lignite

LI Qiang, JIANG Jian-zhong, XU Zheng-quan, XIAO Ping

(China Huaneng Clean Energy Research Institute, Beijing 102209, China)

Manufacturing active carbon from upgrading lignite integration technology is proposed in this study, Lignite as raw material, lignite upgrading and manufacturing active carbon was prepared by combining, production to meet active carbon desulfurization process requirements cheap activated coke products. Tests show that activated carbon from lignite by the technology has the same adsorption desulfurization performance index with conventional activated carbon, can meet the requirements of active carbon desulfurization process, its production cost is lower than that of conventional activated carbon.

Lignite; Upgrading; Activated carbon

2015-06-17

2015-06-27

李强(1980-)，男，江苏海门，工学硕士，高级工程师，主要从事低质煤高效清洁利用技术研究工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.001

TD849.2

B

1009-3230(2015)07-0001-03