阅读说明：本技术 一种废油脂煮煤提质的研究方法 (Research method for improving quality of waste oil and fat coal boiling ) 是由 张继龙 卢怡帆 张志强 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种废油脂煮煤提质的研究方法,包括废油脂处理单元、原煤处理单元、油脂煮煤处理单元、过滤分离单元和收集产品单元5个部分；其中,废油脂处理单元主要是将废油脂中的杂质脱除得到纯的含有脂肪酸甘油酯,其中含有少量脂肪酸；原煤处理单元主要是依据对煤加工利用的下游技术对粒度要求进行破碎或粉碎处理；油脂煮煤处理单元主要依据煤加工的目的设计的单元；过滤分离单元主要是处理完的煤与油脂的分离及油脂中分离水和矿物质以及油脂循环使用的部分；收集产品单元主要是对处理完的煤进行压滤脱油脂进而得到产品煤(焦炭)的过程。本发明将废油脂作为煤炭加工的介质,使废油脂变废为宝,开创废油脂利用和煤炭加工新途径；环保效果好。(The invention discloses a research method for improving the quality of waste oil and fat coal cooking, which comprises 5 parts of a waste oil and fat processing unit, a raw coal processing unit, an oil and fat coal cooking processing unit, a filtering and separating unit and a product collecting unit; the waste oil treatment unit is mainly used for removing impurities in the waste oil to obtain pure glyceride containing fatty acid, wherein the glyceride containing fatty acid contains a small amount of fatty acid; the raw coal processing unit is mainly used for crushing or crushing the coal according to the particle size requirement of the downstream technology for processing and utilizing the coal; the oil and fat coal boiling treatment unit is a unit mainly designed according to the purpose of coal processing; the filtering and separating unit is mainly used for separating the processed coal from the grease and separating water, mineral substances and the grease from the grease for recycling; the product collecting unit is mainly used for carrying out filter pressing and degreasing on the treated coal so as to obtain the product coal (coke). The invention takes the waste oil as the medium for coal processing, so that the waste oil is changed into valuable, and a new approach for waste oil utilization and coal processing is created; the environmental protection effect is good.)

一种废油脂煮煤提质的研究方法

技术领域

本发明涉及一种废油脂煮煤提质的研究方法。具体涉及一种利用煎炸油、地沟油、潲水油、过期油脂等废油脂作为介质提高煤炭质量降低环境污染的研究方法，属于废油脂利用技术和煤炭加工领域。

背景技术

地沟油回流餐桌会严重危害人们的身体健康，其来源广泛，诸如煎炸油、地沟油、潲水油、过期油等。“地沟油”一般是指用餐厨废弃物、肉类加工废弃物和检验检疫不合格畜禽产品等非食品原料生产、加工的油脂。由于动植物油脂经过高温氧化会产生剧毒的黄曲霉素、苯并芘等致癌物质，这对人们的健康造成极大的危害。因此，研发废弃油脂的利用，对惠及和保障人们健康生活，具有重要的社会价值和意义。

煤炭在我国乃至全球都是能源消费结构中占主体地位的，但是在其利用过程中如果工艺和技术不完善会造成环境污染，诸如大气污染（PM2.5）、水体污染（废水排放）等。煤炭依据变质程度的不同分为褐煤、烟煤、无烟煤三大类，烟煤又细分了12小类。变质程度直接决定了煤炭的利用途径和方式，如变质程度高的无烟煤用来制合成氨、尿素等化肥，烟煤中变质程度高的可以炼焦、变质程度较低的可以通过气化或液化制化学品，褐煤以燃烧供暖发电为主。煤炭的价值或市场价格与变质程度呈正相关性，即变质程度越高其价值越大，所以提高煤炭的质量（简称提质）是煤炭资源化利用的重要手段和方法。煤炭提质主要是提高有机质（含碳、氢的物质）含量，降低氧、氮、硫和矿物质的含量，如通过洗选降低矿物质含量（俗称灰分），通过干燥降低水含量，通过热解排出小分子物质提高固定碳含量等。目前通过降低水含量使煤炭提质的研究方法很多，特别是褐煤的脱水提质，中国专利CN104178191A提到褐煤占全球储量的40%，占中国储量的13%，由于水分含量高（约20%-60%）、热值低、易风化和自燃，单位能量运输成本高，不利于长距离输送和贮存。国内外褐煤提质技术大致可分为干燥脱水、成型和热解提质技术三大类（屈进州等，褐煤提质技术研究进展，《煤炭科学技术》，2011，39（11）：121-125）。中国专利CN104178191A在背景技术中提到三种改质处理系统，第一种是用热风直接接触褐煤；第二种是采用焦炉对褐煤进行处理；第三种是采用竖向设置的导热管处理；在此基础上发明了一种能以较高的热效率得到优质的煤产品，同时安全性更高的褐煤提质处理系统。中国专利CN101701535B公开了褐煤提质循环利用联产电、蒸汽、煤气、焦油和型煤工艺，该工艺主要目标是在供电供汽的基础上，生产型煤、焦油和煤气，实现富含水褐煤五联产综合循环利用。

以上文献表明，关于煤的提质研究中主要针对褐煤，以气体或固体作为热载体较多，主要归因于加工利用过程中可产生热蒸汽、烟气、尾气和煤粒或通过设备进行导热等。褐煤脱水提质的实际意义也非常大，而烟煤、无烟煤的提质未有太多关注。多样性的脱氧、脱氮、脱硫甚至脱矿物质的提质方法与技术有待发展。

发明内容

本发明旨在提供一种废油脂煮煤提质的研究方法，解决了废油脂利用的同时，开发了煤炭提质的研究方法和技术，具体提供一种通过废油脂煮煤使煤质提高的研究方法。

本发明原创性地将废油脂作为一种煤加工利用的介质，改变了传统的隔绝空气、惰性气氛或还原气氛的气体介质等环境中煤加工的方式，提高煤炭的质量，广泛应用到褐煤、烟煤、无烟煤等煤种。将餐厨等产生的废油脂应用到煤炭提质是一条废油脂“变废为宝”的创新思路，同时使煤炭的提质及加工利用方法有了进一步的拓展。本发明中煮煤提质的作用机理为：煤粒在废油脂中受热，当大于100℃以上，煤粒中吸附的游离水会以气体的形式释放出来进入废油脂中，同时废油脂进入煤粒的空隙中，同时煤粒吸附的其他气体也被废油脂替换。煤粒中的矿物质在该过程中进入废油脂中，由于亲水输油会进入游离水中，过滤后的煤的含水量降低，灰分降低，进而提高煤的有机质含量，热值提高。

本发明提供了一种废油脂煮煤提质的研究方法，包括以下步骤：

（1）废油脂经过脱杂提纯得到精制废油脂，然后与破碎（粉碎）后原煤混合；

（2）在处理装置中进行搅拌、升温反应，然后过滤实现固液分离，分离的固体即提质后的煤，再经过压滤把吸附的油脂脱除制得产品煤，压滤的油脂再返回到处理装置使用；

（3）固液分离得到的液体经过油水分离，得到的分离油脂经过脱杂除掉细粒煤渣再提纯除掉溶解的小分子物质得到精制废油脂再加入到处理装置使用；

（4）固液分离出的液体经过油水分离得到的分离水经过压滤得到固体的矿物质和液体的压滤水。

上述方法中，所述升温依据煤加工的目的确定温度范围，包括煤脱水控制在75℃—150℃、煤脱矿物质≤200℃、煤热解200—600℃等，或联合加工确定温度变化。

上述方法中，所述过滤采用滤网100目—1000目，特别是300目—800目。

上述方法中，所述废油脂是地沟油、潲水油、煎炸油、过期食用油、屠宰场下脚料油脂中的一种或几种，也包括生物微藻制出的油脂。

上述方法中，所述废油脂处理单元指经过脱胶、脱杂、脱臭处理。

上述方法中，所述煤粒粒径≤50mm，特别的炼焦用煤≤3mm、气流床用煤≤0.1mm、流化床用煤≤13mm、液化用煤≤0.6mm等。

上述方法中，所述油脂煮煤处理装置依据煤加工的目的包括煤脱水、煤脱矿物质、煤热解等。

上述方法中，所述过滤分离单元包括固液分离（过滤）、油水分离、压滤脱矿和脱水。

上述方法中，所述过滤分离单元中油水分离后的分离油脂经过脱杂、提纯（精馏或萃取）后循环使用。

本发明提供了一种废油脂煮煤提质的研究方法，包括废油脂处理单元、原煤处理单元、油脂煮煤处理单元、过滤分离单元和收集产品单元5个部分。其中，废油脂处理单元主要是将废油脂中的杂质脱除得到纯的含有脂肪酸甘油酯（含有少量脂肪酸）；原煤处理单元主要是依据对煤加工利用的下游技术对粒度要求进行破碎或粉碎处理；油脂煮煤处理单元主要依据煤加工的目的设计的单元；过滤分离单元主要是处理完的煤与油脂的分离及油脂中分离水和矿物质以及油脂循环使用的部分；收集产品单元主要是对处理完的煤进行压滤脱油脂进而得到产品煤（焦炭）的过程。

本发明的有益效果：

（1）将废油脂作为煤炭加工的介质，使废油脂变废为宝，开创利用新途径；

（2）开创了新的煤炭加工研究方法，不仅提高煤炭的质量，而且减少环境污染，推进煤炭的低碳化、高值化利用发展；

（3）该研究方法操作流程简单、适用煤种全面、环保效果好。

附图说明

图1为本发明废油脂煮煤提质的研究方法的工艺流程方框图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

图1示出了本发明废油脂煮煤提质的研究方法的工艺流程方框图。本发明提供的研究方法包括废油脂处理单元、原煤处理单元、油脂煮煤处理单元、过滤分离单元和收集产品单元5个部分。其中，废油脂处理单元主要是将废油脂中的杂质脱除得到纯的含有脂肪酸甘油酯（含有少量脂肪酸）；原煤处理单元主要是依据对煤加工利用的下游技术对粒度要求进行破碎或粉碎处理；油脂煮煤处理单元主要依据煤加工的目的设计的单元；过滤分离单元主要是处理完的煤与油脂的分离及油脂中分离水和矿物质以及油脂循环使用的部分；收集产品单元主要是对处理完的煤进行压滤脱油脂进而得到产品煤（焦炭）的过程。

本发明提供了一种废油脂煮煤提质的研究方法，包括以下步骤：

（1）废油脂经过脱杂提纯得到精制废油脂，然后与破碎（粉碎）后原煤混合；

（2）在处理装置中进行搅拌、升温反应，然后过滤实现固液分离，分离的固体即提质后的煤，再经过压滤把吸附的油脂脱除制得产品煤，压滤的油脂再返回到处理装置使用；

（3）固液分离得到的液体经过油水分离，得到的分离油脂经过脱杂除掉细粒煤渣再提纯除掉溶解的小分子物质得到精制废油脂再加入到处理装置使用；

（4）固液分离出的液体经过油水分离得到的分离水经过压滤得到固体的矿物质和液体的压滤水。

上述方法中，所述升温依据煤加工的目的确定温度范围，包括煤脱水控制在75℃—150℃、煤脱矿物质≤200℃、煤热解200—600℃等，或联合加工确定温度变化。

上述方法中，所述过滤采用滤网100目—1000目，特别是300目—800目。

上述方法中，所述废油脂是地沟油、潲水油、煎炸油、过期食用油、屠宰场下脚料油脂中的一种或几种，也包括生物微藻制出的油脂。

上述方法中，所述废油脂处理单元指经过脱胶、脱杂、脱臭处理。

上述方法中，所述煤粒粒径≤50mm，特别的炼焦用煤≤3mm、气流床用煤≤0.1mm、流化床用煤≤13mm、液化用煤≤0.6mm等。

上述方法中，所述油脂煮煤处理装置依据煤加工的目的包括煤脱水、煤脱矿物质、煤热解等。

上述方法中，所述过滤分离单元包括固液分离（过滤）、油水分离、压滤脱矿和脱水。

上述方法中，所述过滤分离单元中油水分离后的分离油脂经过脱杂、提纯（精馏或萃取）后循环使用。