专利名称：在反应室中从煤去除杂质的方法
技术领域：
总体而言，本发明涉及生产超净煤的方法，更具体而言，涉及通过从煤去除杂质生 产超净煤。
背景技术：
洁净煤如超净煤可通过处理含杂质的煤来去除杂质而提供。例如，含杂质的煤可 在第一反应器中用氢氟酸处理产生第一反应淤浆。第一反应淤浆被输送至过滤器(如转鼓 过滤器)以产生经过滤的湿煤。经过滤的湿煤可然后被输送至第二反应器用硝酸盐处理以 产生第二反应淤浆。第二反应淤浆可然后被输送至过滤器以过滤。所得超净煤可然后被水 洗并输送至干燥器以干燥。因此，该多步工艺需要多个反应器、淤浆泵和过滤器。这些各种 处理单元的相关费用和空间需求可能很大。因此需要避免一个或多个上述缺点和缺陷的从 煤去除杂质的改进工艺。
发明内容
本公开提供了一种从煤去除至少一种杂质的方法。所述方法包括提供包含多种杂 质的煤和使所述煤与酸溶液在反应室中接触。所述杂质中的至少一者与所述酸溶液反应产 生一种或多种可溶于所述酸溶液中的第一产物。所述方法还包括从反应室去除至少部分含 至少部分所述第一产物的酸溶液和向反应室中加入硝酸盐组合物以形成硝酸盐溶液。所述 杂质中的至少一者、所述第一产物中的至少一者或其组合与硝酸盐组合物反应产生一种或 多种可溶于所述硝酸盐溶液中的第二产物。所述方法还包括从反应室去除至少部分含至少 部分所述第二产物的硝酸盐溶液。通过下面的详细描述、附图和权利要求，本发明的其他方面、特征和优势将显而易 见。
图1为流程图，示意了按本发明的一个实施方案生产超净煤的方法10。
具体实施例方式如上面所总结的，本公开涵盖从煤去除至少一种杂质的方法。因此，本公开的方法 的实施方案将提供超净煤。本文中用到的术语“超净煤”指具有降低的灰分含量(例如低 于约2%)和/或显著降低的硫含量以致所述煤可被直接进给到各工艺如燃气轮机工艺中 并提供优势如改进的热效率。本文中用到的“灰分”指燃烧前煤中的非可燃组分和因煤的 燃烧产生的非可燃副产物二者。提供超净煤的方法的实施方案将在下面描述并在图1的流 程图中示意。应理解，任何系统(如燃气轮机系统如燃煤气轮机系统、粉煤发电厂和整体气 化联合循环系统)均可使用本公开的方法的实施方案所提供的煤(如超净煤)。图1为流程图，示意了本公开的从煤去除至少一种杂质的方法10的实施方案。方法10包括在步骤12处提供包含多种杂质的煤。方法10的实施方案可提供无烟煤、烟煤、 次烟煤、褐煤或其组合的形式的煤。在某些实施方案中，成批通过方法10处理的煤足以作 为汽轮机的24-小时进料。在特定实施方案中，反应室中以约300吨到约10，000吨为一批 成批提供煤。在其他特定实施方案中，反应室中以约400吨到约600吨为一批成批提供煤。 在另外的特定实施方案中，反应室中以约400吨到约500吨为一批成批提供煤。但应理解， 取决于用途(如不同的汽轮机、不同数量的汽轮机、不同的用途如将煤转化为柴油等)，成 批提供的煤的量可按比例提高或降低。在一些实施方案中，杂质包括但不限于铝、铁、钾、钙、钠和其他金属的氧化物、矿 物、无机和有机硫化合物、碱、灰分或其组合。在某些实施方案中，杂质可以约2%重量到约50%重量的量存在于煤中。在其他 实施方案中，杂质可以约3 %重量到约8 %重量的量存在于煤中。在又一其他实施方案中， 杂质可以约5%重量到约7%重量的量存在于煤中。表1 自不同类型的煤产生的飞灰的化学组成范围实例(以重量百分数表示)
权利要求
一种从煤去除至少一种杂质的方法(10)，所述方法(10)包括提供包含多种杂质的煤；使所述煤与酸溶液在反应室中接触，其中所述杂质中的至少一者与所述酸溶液反应产生一种或多种可溶于所述酸溶液中的第一产物；从所述反应室去除至少部分含至少部分所述一种或多种第一产物的酸溶液；向所述反应室中加入硝酸盐组合物以形成硝酸盐溶液，其中所述杂质中的至少一者、所述第一产物中的至少一者或其组合与所述硝酸盐组合物反应产生一种或多种可溶于所述硝酸盐溶液中的第二产物；和从所述反应室去除至少部分含至少部分所述一种或多种第二产物的硝酸盐溶液。
2.权利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包括氢氟酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液、氟 硅酸溶液或其组合。
3.权利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包含氢氟酸浓度为约3M到约10M的氢氟酸溶液。
4.权利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包含氢氟酸溶液，且所述接触步骤中氢氟 酸溶液与煤的重量比为约10 1到约10 5。
5.权利要求1的方法(10)，其中所述接触步骤包括使所述煤与所述酸溶液接触约1小 时到约10小时。
6.权利要求1的方法(10)，其中所述接触步骤包括使所述煤与所述酸溶液在约70T 到约200下的温度下接触。
7.权利要求1的方法(10)，其中所述硝酸盐组合物包含硝酸浓度为约0.1M到约5M的 硝酸溶液。
8.权利要求1的方法(10)，其中所述硝酸盐组合物包含硝酸溶液，且所述加入步骤中 硝酸溶液与煤的重量比为约10 1到约10 5。
9.权利要求1的方法(10)，所述方法在去除所述硝酸盐溶液的步骤前还包括使所述硝 酸盐溶液在所述反应室中保持约20小时到约30小时。
10.权利要求1的方法(10)，所述方法在去除所述硝酸盐溶液的步骤前还包括使所述 硝酸盐溶液在所述反应室中保持在约70下到约190 °F的温度下。
全文摘要
本文中描述了一种从煤去除至少一种杂质的方法(10)。所述方法(10)包括提供包含多种杂质的煤和使所述煤与酸溶液在反应室中接触。所述杂质中的至少一者与所述酸溶液反应产生一种或多种可溶于所述酸溶液中的第一产物。所述方法(10)还包括从反应室去除至少部分含至少部分所述第一产物的酸溶液和向反应室中加入硝酸盐组合物以形成硝酸盐溶液。所述杂质中的至少一者、所述第一产物中的至少一者或其组合与所述硝酸盐组合物反应产生一种或多种可溶于所述硝酸盐溶液中的第二产物。所述方法(10)还包括从反应室去除至少部分含至少部分所述第二产物的硝酸盐溶液。
文档编号C10L9/02GK101993754SQ201010260558
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者C·松万, L·B·库尔, S·D·德雷珀 申请人:通用电气公司