CN104293401A - 一种水煤浆混合燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水煤浆混合燃料，属于煤化工领域。通过添加煤焦油降低了煤粉的添加量，改善了产品的流变性能，能有效放置燃烧喷嘴结焦。所添加的分散剂，通过亲疏水基与原料的相互作用、静电排斥效应或空间效应等作用，达到水煤浆的降粘及阻止聚集的目的。通过添加煤焦油降低了煤粉的添加量，改善了产品的流变性能，能有效放置燃烧喷嘴结焦。有效提高了水煤浆的燃烧效率，燃烧更完全充分。燃烧充分，大大降低了炭烟污染，环保节能。

Description

一种水煤浆混合燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种混合水煤浆燃料，具体涉及一种水煤浆混合燃料及其制备方法。

背景技术

我国有丰富的煤资源，居世界第二位，煤是重要的化石燃料，在现金人类社会中主要用于电力工业、钢铁工业和供暖，煤作为主要能源对未来的贡献依赖于与其他能源价格的竞争，以及它对环境危害的程度，煤燃烧排放气体造成的环境影响无疑是最大的，但人类社会经济的发展和能力，迄今尚不能不用煤，即使经济最发达的国家也是如此，而煤炼油将大大改善环境，具有广阔的应用前景。

我国煤炭储量约占石化能源总储量的90％，而石油和天然气储量约占10％，煤炭的消耗约占能源消耗的72％左右，因此说，煤炭是我国最可靠、最有保障的能源。专家预言，人类将面临一个能源时代的变革，未来的能源是一个以太阳能、核能、生物质能等可再生能源为主。但进入下一个能源时代之前，能源消耗需经过一个过渡时期，由于煤的蕴藏量超过石油甚多，这个过渡时期应是一个以煤为主的混合型能源结构阶段。但该阶段不是直接燃烧煤炭的用煤方式的重复，而是在高效、洁净、优质化基础上的高层次利用。

以煤炭为原料，通过加工转化为可作为燃料或替代现有石油燃料使用的产品，目前，最常用的煤炼油就是直接液化技术，是将煤在高温、高氢气压力条件下转变成液体燃料油的过程，为了获得较高的产油率，提高氢气的利用率，通常除了较高的温度和氢气压力外，还需要使用预加氢的循环溶剂、价格昂贵的催化剂、多短操作模式。造成了煤直接液化的一次投资高、生产成本高、操作费用高的问题。

水煤浆可以有效经济上述问题，水煤浆是用一定级配粒度的煤粉和一定量的水及极少量的添加剂混合而成。典型的水煤浆是由70％左右的煤粉、30％左右的水和1％的添加剂组成。它具有石油一样的流动性和稳定性，可以采用泵送、雾化与稳定着火燃烧；也可以长距离输送和长时间保存。

水煤浆的用途十分广泛，它可以像油一样的管运、储存、泵送、雾化和稳定着火燃烧，其热值相当于燃料油的一半，因而可直接替代燃煤、燃油最为工业锅炉或电站的直接燃料；水煤浆还是理想的气化原料，产生的煤气化可以用于煤化工或用于联合循环发电；对于特制的精细水煤浆，还可以作为燃气轮机的燃料使用；可见，水煤浆技术是洁净煤技术的一个重要组成部分，发展水煤浆技术具有十分重要的意义。

为此，我们提出一种制备水煤浆的方法：以水煤浆为原料，加入煤焦油和适当添加剂，制备成流态化浆体燃料。大大提高了煤的燃烧效率，提高燃料的流变性能，固液比得到改善，燃烧喷嘴不易结焦。

技术内容

本发明提供了一种水煤浆混合燃料：以水煤浆为原料，加入煤焦油和适当添加剂，制备成流态化浆体燃料。大大提高了煤的燃烧效率，提高燃料的流变性能，固液比得到改善，燃烧喷嘴不易结焦。

本发明的一种水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：

超细煤粉                         35～60份；

煤焦油                           25～35份；

水                               10～20份；

燃促剂                        2～3份；

分散剂                        2～5份；

乳化剂                        2～4份。

所述燃促剂包括环烷酸钙和聚乙烯醇；

所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡。

所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚。

本发明所述的一种水煤浆混合燃料的制备方法是：

(1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，过100～200目筛，得到超细煤粉。将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，在60～80℃下用搅拌器搅拌(500～800r/min)约10～30min后，完成水煤浆的制备。

(2)油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡，在煤焦油中添加十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚，然后将煤焦油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌(1500～2000r/min) 10～30min制成三相混合燃料。整个制备过程在恒温在60～90℃的状态下完成，保证各组分分混合均匀，制得本发明所述的水煤浆混合燃料。

本发明的有益效果是：

1.通过添加煤焦油降低了煤粉的添加量，改善了产品的流变性能，能有效放置燃烧喷嘴结焦。

2.有效提高了水煤浆的燃烧效率，燃烧更完全充分。燃烧充分，大大降低了炭烟污染，环保节能。

3. 制备方法工艺流程简便，提高了生产效率，操作方便。

具体实施方式

实施例1

本发明的一种水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：

超细煤粉                             35份；

煤焦油                               25份；

水                                   10份；

环烷酸钙                         1份；

聚乙烯醇                         1份；

乙烯吡咯烷酮                     1份；

三硬脂酸甘油酯                   1份；

和氧化聚乙烯蜡                   1份；

十二烷基苯磺酸钠                 1份；

十二烷基硫酸钠                   1份；

聚氧乙烯醚                       1份。

其制备过程如下：

 (1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，过100目筛，得到超细煤粉。将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，在60℃下用搅拌器搅拌(500r/min)约10min后，完成水煤浆的制备。

(2)油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡，在煤焦油中添加十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚，然后将煤焦油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌(1500r/min) 10min制成三相混合燃料。整个制备过程在恒温在60℃的状态下完成，保证各组分分混合均匀，制得本发明所述的水煤浆混合燃料。

实施例2 

本发明的一种水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：

超细煤粉                         50份；

煤焦油                           30份；

水                               15份；

环烷酸钙                      2份；

聚乙烯醇                      1份；

乙烯吡咯烷酮                  2份；

三硬脂酸甘油酯                1份；

和氧化聚乙烯蜡                 1份；

十二烷基苯磺酸钠               2份；

十二烷基硫酸钠                 1份；

聚氧乙烯醚                     1份。

其制备过程如下：

(1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，过150目筛，得到超细煤粉。将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，在70℃下用搅拌器搅拌(650r/min)约20min后，完成水煤浆的制备。

(2)油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡，在煤焦油中添加十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚，然后将煤焦油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌(1750r/min) 20min制成三相混合燃料。整个制备过程在恒温在75℃的状态下完成，保证各组分分混合均匀，制得本发明所述的水煤浆混合燃料。

实施例3

本发明的一种水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：

超细煤粉                         60份；

煤焦油                           35份；

水                               20份；

环烷酸钙                     2份；

聚乙烯醇                     1份；

乙烯吡咯烷酮                 2份；

三硬脂酸甘油酯               1份；

和氧化聚乙烯蜡               1份；

十二烷基苯磺酸钠             2份；

十二烷基硫酸钠               1份；

聚氧乙烯醚                   1份。

其制备过程如下：

(1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，过200目筛，得到超细煤粉。将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，在80℃下用搅拌器搅拌(800r/min)约30min后，完成水煤浆的制备。

(2)油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡，在煤焦油中添加十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚，然后将煤焦油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌(2000r/min) 30min制成三相混合燃料。整个制备过程在恒温在90℃的状态下完成，保证各组分分混合均匀，制得本发明所述的水煤浆混合燃料。

Claims (8)

1.一种水煤浆混合燃料，由下述原料构成，所述份数均为重量份:

超细煤粉                         35～60份

煤焦油                           25～35份

水                               10～20份

燃促剂                        2～3份

分散剂                        2～5份

乳化剂                        2～4份。

2.权利要求1的一种水煤浆混合燃料，其特征在于：所述燃促剂包括环烷酸钙和聚乙烯醇。

3.权利要求1的一种水煤浆混合燃料，其特征在于：所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡。

4.权利要求1的一种水煤浆混合燃料，其特征在于：所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚。

5.如权利要求1所述的水煤浆混合燃料制备工艺，其特征在于：

1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，过100～200目筛，得到超细煤粉；将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，用搅拌器搅拌后，完成水煤浆的制备；

2)油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入乙烯吡咯烷酮、三硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡，在煤焦油中添加十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯醚，然后将煤焦油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌制成三相混合燃料即本发明所述的水煤浆混合燃料。

6.如权利要求5所述的水煤浆混合燃料制备工艺，其特征在于：步骤1）中将超细煤粉与水混合，再加入适量的燃促剂，在60～80℃下用搅拌器搅拌(500～800r/min)约10～30min。

7.如权利要求5所述的水煤浆混合燃料制备工艺，其特征在于：步骤2）中三相混合燃料的制备中搅拌条件为(1500～2000r/min) 10～30min。

8.如权利要求5所述的水煤浆混合燃料制备工艺，其特征在于：整个制备过程在恒温在60～90℃的状态下完成。