CN1127558C - 一种焦水煤气化料浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤、石油焦、水和添加剂组成的气化料浆，其制备方法为将煤、石油焦、水和添加剂同时加入研磨设备制备料浆，即一次湿磨制浆工艺，制备料浆煤的粒度100%小于0.9mm，30～80%小于0.076mm，石油焦的粒度100%小于0.6mm，50～90%小于0.076mm。该方法克服煤和石油焦分磨制浆工艺设备投资大、操作复杂、难以控制的缺点。可直接在现有水煤浆制备装置上生产焦水煤气化料浆，可在合成氨和合成甲醇等原料气制备中应用。
Description
本发明涉及一种焦水煤气化料浆的制备方法。
水煤浆技术是实现以煤代油和煤炭综合利用的重要技术举措，水煤浆已工业化，应用于水煤浆加压气化(Texaco气化制合成气)和锅炉燃烧等行业，特别是在水煤浆加压气化应用方面较为成熟，在国内外得到较快的发展。从目前Texaco气化运行情况来看，普遍存在料浆有效组成和发热量低，气化氧耗、煤耗较高。通过在水煤浆中加入部分石油焦，该方法既提高了料浆有效组成，又解决了石油加工过程中的废弃物。
目前国内外制备水煤浆的工艺路线主要有两种：一种为二次湿磨制浆工艺；另一种为一次湿磨制浆工艺。燃用水煤浆制备大多采用二次湿磨制浆。对于焦水煤浆的制备工艺路线已有专利报导，如日本公开特许公报昭59-15484阐述了一种焦水煤浆制备工艺，采用二次湿磨制浆，第一步低灰含量的固体燃料(石油焦)磨制成浓度为30～60wt％的焦水浆，所用的分散剂为众所周知的萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐等，用量为0.01～3wt％，稳定剂为多糖类及天然增粘剂，用量在2％以下。第二步是，第一步所制得的混合料浆与高灰份固体燃料(煤)共混湿式粉碎制浆，这样就获得了低粘度、高浓度的固体燃料—水混合浆。但该工艺流程复杂、设备多、投资大、操作繁琐。同时，目前国内外运转的Texaco气化水煤浆制备***，均采用一次湿磨制浆工艺(如美国专利US4,304,572固体燃料-水浆状物的制备)。因此，焦水煤料浆技术不能直接在现有Texaco料浆制备***应用，限制了推广使用。
为了克服焦水煤二次湿磨制浆工艺的不足，达到在现有Texaco气化水煤浆制备***应用焦水煤浆的目的。提出本发明和任务：开发焦水煤一次湿磨制浆制备方法，制备的焦水煤浆具有较高的含固量，流动性和稳定性优良，且煤和石油焦的粒度符合气化要求，保证气化过程中获得预期的碳转化率，并易于在现在运行的Texaco气化水煤浆制备***中应用。
本发明所述的是一种焦水煤气化料浆的制备方法，其主要内容包括：煤、石油焦、水和添加剂同时加入研磨设备中磨制料浆，通过调整进料粒度、研磨体级配和工艺条件。使其料浆中煤的粒度100％小于0.9mm，30～80％小于0.076mm；石油焦的粒度100％小于0.6mm，50～90％小于0.076mm，该制备方法兼顾制浆、气化过程所需的煤和石油焦不同的粒度范围及分布要求。
实现本发明具体的制备过程是这样的：
A.将煤和石油焦预破碎，煤粉碎至100％不于10mm，石油焦破碎至100％小于5mm.。
B.将破碎好的煤和石油焦同时加入研磨设备，或先将石油焦和煤按一定比例混合后加入研磨设备，在加入煤在石油焦的同时，加入水和添加剂。
C.煤、石油焦、水和添加剂在研磨设备中制成焦水煤浆，以供后序气化工序使用。
用于实现本发明的技术措施是在料浆制备过程中，选用XB-1乳化分散剂。
用于实现本发明使用的主体原料为煤和石油焦。煤可是烟煤、无烟煤、褐煤；石油焦为生焦，可磨指数HGI≥80。
焦水煤浆制备过程采用一次湿式磨浆工艺。
以下结合实施例，对本发明作进一步的说明，但本发明不局限于本实施例。
实施例一
本实验选用煤种为神府煤，焦种为安庆石油焦，水为本地自来水，添加剂为XB-1乳化分散剂。投煤量为80Kg/h，投焦量为16Kg/h，水的流量控制在51Kg/h，添加剂的加量保持为0.398Kg/h。制备的焦水煤浆的流量为144Kg/h，测定浆体的浓度为65.27％，浆体的性能表现为：流变性呈屈服假塑性，24hr静态析水率为0.4％，静置七天无明显沉淀，表观粘度为1678mpa.s(D＝10S-1)，流动性38S。
实施例二
本实验选用煤种为神府煤，焦种为安庆石油焦，水为本地自来水，添加剂为XB-1乳化分散剂。投煤量为70Kg/h，投焦量为23Kg/h，水的流量控制在50Kg/h，添加剂量控制在0.372Kg/h。焦水煤浆的流量约为144Kg/h，浆体的浓度测定为64.37％，浆体的性能表现为：流变性呈屈服假塑性，24hr静态折水率为0.6％，静置七天无明显沉淀，表观粘度为1524mpa.s(D＝10S-1)，流动性33.7S。
实施例三
本实验选用煤种为神府煤，焦种为安庆石油焦，水为本地自来水，添加剂为XB-1乳化分散剂。投煤量为48Kg/h，投焦量为48Kg/h，水的流量控制在47Kg/h，添加剂量控制在0.264Kg/h。焦水煤浆的流量约为144Kg/h，浆体的浓度测定为66.83％，浆体的性能表现为：流变性呈屈服假塑性，24hr静态折水率为0.2％，静置七天无明显沉淀，表观粘度为1696mpa.s(D＝10S-1)，流动性67.4S。
实施例四
本实验选用煤种为神府煤，焦种为镇海低硫石油焦，水为本地自来水，添加剂为XB-1乳化分散剂。投煤量为48Kg/h，投焦量为48Kg/h，水的流量控制在49Kg/h，添加剂量保持为0.26Kg/h。焦水煤浆的流量约为145Kg/h，焦水煤浆的浓度测定为65.39％，浆体的性能表现为：流变性呈屈服塑性，24hr静态折水率为0.4％，静置七天无明显沉淀，表观粘度为1378mpa.s(D＝10S-1)，流动性59.8S。
实施例五
本实验选用煤种为神府煤，焦种为镇海高硫石油焦，水为本地自来水，添加剂为XB-1乳化分散剂。投煤量为48Kg/h，投焦量为48Kg/h，水的流量控制在49Kg/h，添加剂量保持为0.26Kg/h。焦水煤浆的流量约为145Kg/h，焦水煤浆的浓度测定为65.72％，浆体的性能表现为：流变性呈屈服塑性，24hr静态折水率为0.2％，静置七天无明显沉淀，表观粘度为1414mpa.s(D＝10S-1)，流动性62S。
Claims (3)
1.一种焦水煤气化料浆的制备方法，其特征在于煤、石油焦、水和添加剂一次湿式共磨制浆，其制备过程为：
①将煤和石油焦预破碎，煤破碎至100％小于10mm，石油焦破碎至100％小于5mm；
②将破碎好的煤和石油焦同时加入研磨设备，或先将石油焦和煤按一定比例混合后加入研磨设备，在加入煤和石油焦的同时，加入水和添加剂；
③煤、石油焦、水和添加剂在研磨设备中制备成焦水煤浆，以供后序气化工序使用，
上述制浆过程中，煤、石油焦、水和添加剂投入量控制范围为(重量百分比)：(30-55％)∶(10-36％)∶(32-35％)∶(0.15-0.30％)，所选用的添加剂为XB-1乳化分散剂，制备的料浆煤的粒度100％小于0.9mm，30-80％小于0.076mm，石油焦的粒度100％小于0.6mm，50-90％小于0.076mm。
2.按权力要求1所述的焦水煤气化料浆的制备方法，其特征在于所述的煤为烟煤、无烟煤、褐煤。
3.按权力要求1所述的焦水煤气化料浆的制备方法，其特征在于所述的石油焦为生焦，可磨指数HGI≥80。
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