具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

目前的煤气产率的计算方式是通过早期分析研究形成的经验公式：

Y＝a√(V_daf)

其中，

Y是单种煤的煤气产率；

V_daf是单种煤的干燥无灰基挥发分；

a是常数(焦煤是3.3，气煤是3)；

申请人在发明过程中发现：该经验公式单从挥发分一个参数进行估算，其准确度较差，为此，申请人基于前期的研究结果，发现煤中的灰分越高，其热解形成的孔径分布更发达，产生的煤气更容易逸出。此外，煤中的氧氢比对煤在热解过程中产生的产物也有较大影响；申请人进行了大量的研究提供了一种考虑多影响因素的预测方法，具体是通过灰分、挥发分及氧氢比等多参数拟合来预测单种煤的煤气产率。

根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种单煤煤气产率的预测方法，所述方法包括：

S1.获取待测单煤；

S2.将所述待测单煤进行工业分析和元素分析，获得所述待测单煤的挥发分、灰分和氧氢比；

S3.根据所述待测单煤的挥发分、灰分和氧氢比，获得所述待测单煤的煤气产率。

煤气产率的计算公式如下：

Y＝a+bV_d-cA_d-eR

其中，Y是单煤的煤气产率；

V_d是单煤的干燥基挥发分；

A_d是单煤的干燥机灰分；

R是单煤的氧元素及氢元素的质量百分含量之比；

a,b,c,e均是常数。

作为一种可选的实施方式，当所述待测煤为焦煤、肥煤、1/3焦煤、气煤或瘦煤时，a为11.27，b为0.74，c为0.77，e为2.28，即计算公式为：Y＝11.27+0.74V_d-0.77A_d-2.28R。

作为一种可选的实施方式，煤气产率的计算公式的拟合方法包括：

获取若干单煤；

将若干所述单煤进行热解试验，获得若干所述单煤的煤气产率；

将若干所述单煤进行工业分析和元素分析，获得若干所述单煤的挥发分、灰分和氧氢比；

将若干所述单煤的煤气产率和若干所述单煤的挥发分、灰分和氧氢比进行拟合；获得煤气产率的计算公式。

作为一种可选的实施方式，将若干所述单煤进行热解试验，获得若干所述单煤的煤气产率中，所述热解试验的试验温度控制在室温至900℃区间；具体操作为：从室温升至110℃后恒温20min，再升温至900℃后恒温30min，且整个热解试验的加热速率为5℃/min。

根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种配煤煤气产率的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获得待测配煤；

将所述待测配煤分类，获得若干种待测单煤及各单煤的质量分数；

将若干种待测单煤分别进行煤气产率预测，获得若干种待测单煤的煤气产率，所述煤气产率预测采用如权利要求1至7中任意一项所述的单煤煤气产率的预测方法；

将所述若干种待测单煤的煤气产率进行加权求和，获得所述待测配煤的煤气产率；具体而言：加权求和的计算公式如下：

Y_blend＝∑X_i Y_i

其中，

Y_blend为配煤的煤气产率；

X_i为单种煤的质量分数；

Y_i为单种煤的煤气产率。

下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的单煤和配煤煤气产率的预测方法进行详细说明。

实施例1

一种单煤煤气产率的预测方法，所述方法包括：

S1.获取待测单煤；待测单煤为焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤和瘦煤，分别进行试验。

S2.将所述待测单煤进行工业分析和元素分析，获得所述待测单煤的挥发分、灰分和氧氢比；

S3.根据所述待测单煤的挥发分、灰分和氧氢比，获得所述待测单煤的煤气产率，具体计算公式如下：

Y＝11.27+0.74V_d-0.77A_d-2.28R

其中，

Y是单种煤的煤气产率；

V_d是单种煤的干燥基挥发分；

A_d是单种煤的干燥机灰分；

R是单种煤的氧元素及氢元素的质量百分含量之比。

对比例1

一种单煤煤气产率的预测方法，所述方法包括：

S1.获取待测单煤；待测单煤为焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤和瘦煤，分别进行试验。

S2.将所述待测单煤进行工业分析，获得所述待测单煤的挥发分；

S3.根据所述待测单煤的挥发分，获得所述待测单煤的煤气产率，具体计算公式如下：

Y＝a√(V_daf)

其中，

Y是单种煤的煤气产率；

V_daf是单种煤的干燥无灰基挥发分；

a是常数(焦煤是3.3，气煤是3)；

实验例：

选取焦化厂常用的炼焦煤种，包括焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤和瘦煤等煤种，共7个煤样进行热解试验，试验开始前，向固定床反应器中通入浓度为99.9％的氮气，排除固定床反应器内的空气，从室温升至110℃后恒温20min，以脱除粉煤样品中的水分，再升温至900℃后恒温30min，整个试验过程加热速率为5℃/min，待反应结束后通入氮气进行气氛保护，直至冷却至室温。将试验过程中产生的焦油和水放入冷阱中冷却，称取煤焦样品和焦油的质量后将剩余的煤焦样品密封保存。重复3次试验，试验结果重复性良好，取3次平行试验的平均值作为最终试验结果。

实施例结果、对比例结果和实验例结果如下表所示：

由表中数据可得：采用本实施例提供的方法提供的预测方法对个单煤煤气产率的预测值与实测值误差都在2％以内，而采用对比例的单煤煤气产率的预测值偏差最大超过30％，且对比例的预测方法仅能对三种煤种进行预测，比较而言，本实施例提供的方法对煤气产率的预测准确度更高，且适用范围更广。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

(1)本发明实施例提供的预测方法与之前的经验公式相比，考量的因素更多，预测的准确度更高；

(2)本发明实施例提供的预测方法可以适用于焦煤、肥煤、1/3焦煤、气煤和瘦煤等常用炼焦煤种；

(3)基于本发明实施例提供的方法，焦化厂可以对单种煤及配合煤的煤气产率进行预测，优化配煤结构，具有较好的应用价值。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。