低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的“分级研磨高浓度制浆工艺”的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明：在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62％,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65％,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。     

粒度级配对新疆低阶煤成浆性影响的研究

针对传统制浆工艺所制煤浆质量分数偏低,不利于后续气化反应的问题,以两种新疆低阶煤为原料,采用国家水煤浆工程技术研究中心自主研发的分级研磨制浆工艺技术,考察了粒度级配对新疆低阶煤成浆性的影响。结果表明:两种煤采用分级研磨制浆工艺后,煤浆粒度0.075 mm的粒级质量分数较传统制浆工艺均提高了13%左右,煤浆最高质量分数较传统工艺分别提高了3.14%、3.12%,煤浆流动性及稳定性有较大改善。     

分级研磨(升级版)制浆技术在内蒙古易高煤化科技有限公司的应用

针对易高煤化工原水煤浆制备采用2.0版分级研磨制浆工艺,存在的能耗高、研磨介质消耗大、操作弹性小等问题,对原制浆系统进行了改造,采用了新研发的2.1版制浆工艺。介绍了2.1版制浆工艺流程及特点,对比了卧式超细磨机与立式细磨机的特点。工业试验及工业示范运行表明:采用2.1版制浆工艺后,与未采用煤浆提浓工艺相比,煤浆质量分数由59.5%提高至63.5%～64.3%,煤浆具有良好的流动性和雾化性,气化效率提高,甲醇产量增加50 t/d～70 t/d。     

褐煤制气化水煤浆实验研究

为提高褐煤制气化水煤浆的制浆浓度,采用传统制浆工艺与分级研磨制浆工艺分别对某化工企业提供的3种煤样进行水煤浆成浆性实验,并在此基础上进行配煤制浆实验。结果表明:东明煤、扎赉诺尔煤、宝矿提质煤传统制浆工艺的最高浓度分别为48.54%、51.76%、56.08%,分级研磨制浆最高浓度分别为51.72%、54.82%、59.21%,3种煤样分级研磨制浆工艺水煤浆浓度提高3%以上。按照东明煤、扎赉诺尔煤质量比1∶1或东明煤、宝矿提质煤质量比2∶1配煤时所制水煤浆浓度分别为53.12%、54.21%,满足水煤浆浓度设计要求。     

高浓度气化水煤浆制备技术

水煤浆气化有效气含量与粉煤气化相比,有一定差距,主要原因是水煤浆浓度偏低,气化时带进多余的水而造成。提高水煤浆浓度是提高水煤浆气化有效气含量的关键。介绍了近年来国家水煤浆工程技术研究中心开发的气化水煤浆提浓新技术,包括分级研磨制浆技术和间断粒度级配制浆技术。介绍了两种制浆技术的原理及工艺流程,工业应用及中石化联合会的科技成果鉴定表明,与常规制浆工艺采用同种煤制备的煤浆浓度相比,分级研磨制浆技术煤浆质量分数提高3个百分点左右;间断粒度级配制浆技术煤浆质量分数提高6~8个百分点。     

提高内蒙古低阶煤气化水煤浆浓度的实验研究

低阶煤的内水高、含氧官能团多、可磨性差等特点导致其成浆浓度低,不利于后续以低阶煤水煤浆为原料的气化。为了解决上述问题,以内蒙古1号,2号煤样为研究对象,对比了采用普通制浆工艺与分级研磨制浆工艺制备的水煤浆的各种性能。结果表明:分级研磨制浆工艺不仅显著提高了2种煤浆-0.075 mm粒级含量。且当固定浆体表观黏度为1200 mPa.s、粗粉与细粉质量比为70∶30时,2种煤样所制水煤浆的最高成浆浓度分别为61.39%和58.52%,比普通制浆工艺所制水煤浆的最高成浆浓度分别提高了3.92%和3.94%,成浆浓度的显著提高有利于后续的水煤浆气化。     

分级研磨工艺制高浓度油煤浆的试验研究

以内蒙古吉林郭勒地区的褐煤为试验原料,分别采用直接液化常规的油煤浆制备工艺和分级研磨制浆工艺进行成浆性试验,并对试验得到的油煤浆的粘温特性进行对比研究。结果表明：与常规制浆工艺相比,分级研磨制浆工艺可使油煤浆浓度提高4%,且煤浆的流变性和稳定性均有明显改善;油煤浆的粘度随温度的升高呈现出先降低后升高的趋势,分级研磨工艺制得的油煤浆发生明显溶胀作用的温度较常规工艺高20℃。     

中国水煤浆制备技术的发展

为了应对中国易成浆煤种(炼焦煤)储量少的现状,以神华煤等为研究对象,对其制浆工艺进行了研究。神华煤符合水煤浆对煤质的要求,但属低变质且难制浆煤种。从级配理论入手,开发出新的制浆工艺及配套专用设备和添加剂,可以利用神华煤制取高浓度水煤浆。在此基础上,利用城市污泥和造纸黑液制备生物质煤浆,提高了水煤浆的分散性,同时在工业性锅炉中的燃烧表明:负荷可在45%～100%下连续调节,燃烧效率高达98.66%。此外,分级研磨级配制浆工艺可以使水煤浆质量分数提高3%～5%,系统产能提高30%以上。     

分级研磨制备高浓度水煤浆技术研探

水煤浆气化技术已广泛应用于化工、发电及城镇燃气制备等领域。但是，在我国气化水煤浆制备行业中，目前大多数企业还采用的是单级研磨制浆（单磨制浆）工艺，这种工艺制备的水煤浆存在水煤浆粒度偏粗、级配不尽合理、浓度低等问题，直接影响水煤浆气化效率的提高。分级研磨制浆是相对传统单磨制浆开发的一项新技术，与传统单磨制浆相比，其制浆浓度可提高约3个百分点，在生产中能起到提高装置产能、降低气化氧耗和煤耗的作用。     

新疆混煤制气化水煤浆的成浆性试验研究

为提高新疆混煤成浆质量分数,以红沙泉和黑山混煤为原料,采用传统制浆工艺、分级研磨工艺和间断级配工艺进行成浆试验。结果表明:采用传统制浆工艺,新疆混煤的成浆质量分数最高为56.39%;采用分级研磨制浆工艺,在粗细粉质量比为85∶15的条件下,新疆混煤的成浆质量分数最高为59.26%;采用间断级配制浆工艺,在粗细粉质量比为70∶30的条件下,新疆混煤的成浆质量分数最高为61.38%,比传统工艺和分级研磨工艺分别提高4.99和2.12个百分点,质量分数达到设计要求,所制煤浆的流动性和稳定性均较好。     

优化制浆工艺及其管理来提高煤浆质量

分析了水煤浆质量对气化及水煤气有效成分的影响,提出了"多碎少磨"降低制浆成本、提高煤浆质量、优化制浆工艺及其管理的方法和措施。并对Texaco水煤浆气化的合成氨工艺提高煤浆浓度后的效益进行了分析。     

煤浆提浓技术在多元料浆气化炉上的应用

针对伊泰煤制油有限公司160kt/a煤制油项目气化装置制浆工艺存在的煤浆粒度级配不合理、煤浆浓度偏低等实际问题,对煤浆提浓工艺及细磨机结构进行优化和改进,实现了煤浆提浓系统及关键设备的稳定可靠运行,煤浆浓度和气化炉运行指标明显改善。     

粉体粒度对神府煤制备高性能水煤浆的影响

神府煤内水含量高、氧碳比高,不利于湿法气化制备高性能水煤浆。选择神府同一矿区的原煤、洗煤,通过干磨湿配制浆,并对煤浆性能进行分析。结果表明,煤的可磨指数HGI与磨矿时间共同决定粉体的粒度分布,粉体粒度与煤浆的流动性及稳定性直接相关,磨矿过程应尽可能使粉体粒度偏细。粒度〉0.20 mm的粉体主要影响煤浆的稳定性,较多的大颗粒会因重力沉降作用导致煤浆性能变差;粒度〈0.076 mm的粉体主要影响煤浆的流动性,合适的质量比配能与大颗粒形成双级或多级级配。SFR、SFX制浆性能较好时粒度〈0.076 mm的粉体分别占45%、50%。     

水煤浆水冷壁废锅气化过程的模拟研究

采用Aspen Plus流程模拟软件模拟了水煤浆水冷壁废锅气化过程,并将模拟结果与工业运行数据对比,验证了模型准确性。在此基础上,分析了气化压力和水煤浆浓度对气化温度、有效气产量、合成气组成、氧煤比、比氧耗和比煤耗等气化参数的影响。结果表明,气化压力对气化过程基本没有影响,可根据需要选择适宜压力;当保持氧气流量恒定时,随水煤浆浓度增大,有效气含量增加,气化温度升高,即提高水煤浆浓度易导致气化炉飞温,因此进一步研究了在前述模拟条件不变,且保持气化温度恒定时,水煤浆浓度变化对气化参数的影响。结果表明,随水煤浆浓度增大,氧煤比降低,有效气含量增加,比氧耗、比煤耗降低,因此在气化炉不超温的情况下,应尽量提高水煤浆的浓度,以降低系统能耗。     

煤质及煤浆质量对新型气化炉的影响

文章一一阐述了原料煤各项工业分析指标对新型气化炉发气量、比氧耗、比煤耗、耐火砖、烧嘴寿命等方面的影响,以及煤浆质量对气化效果及整个气化系统维护的重要性,简要介绍了在煤种选择和煤浆制备时的操作注意事项。     

压力、煤浆浓度、氧煤比对水煤浆气化的影响

研究了水煤浆气化技术操作参数的优化途径;分析了气化压力、煤浆浓度、氧煤比(氧碳比、氧浆比)对碳转化率、产气率、冷煤气效率、合成气有效组分含量等水煤浆气化参数的影响;对各参数之间的最佳搭配进行了优化;确定了各个量的最佳操作值,为气化装置低能耗、高效益运行提供依据。     

德士古煤种及煤浆特性分析

德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术主要原料为水煤浆,深入了解煤种及煤浆特性对气化工艺的影响,将有助于正确的选择气化工艺,指导生产平稳运行。介绍了煤种的主要特性和水煤浆的基本特性。指出灰分含量少、煤灰熔融温度低的原煤有利于气化炉稳定高效的运行;变质程度深、内水含量少的煤种则容易制成高浓度的水煤浆;性能好的水煤浆,要具有高浓度、低粘度、流动性好、稳定性好等特点,以适合贮运及气化。     

合成水煤浆分散剂几种工艺产品的比较

以亚硫酸钠、丙酮、甲醛为原料合成磺化丙酮——甲醛缩聚物水煤浆分散剂(SAF)。通过三种不同的工艺流程来合成分散剂,通过实验研究发现,0.6 mol/L,50 mL Na2SO3条件下制得的水煤浆分散剂效果最好,具有良好的分散性能,制浆黏度最低,析水率较低,流动性、稳定性都较好,是理想的水煤浆分散剂。     

煤浆浓度提高对气化装置的影响及经济性评价

介绍了煤浆浓度提高对多喷嘴水煤浆加压气化装置的影响。通过对提浓前、后煤浆浓度、黏度、添加剂消耗、有效气成分、炉温等各工艺参数的变化进行对比，进而对有效气产量、甲醇产量、比氧耗等影响作进一步分析。在此基础上，对煤浆提浓后对经济效益的影响进行了评价，为进一步优化工艺控制、提高经济效益提供依据。     

高浓度料浆制备磨矿特性研究

为优化高浓度料浆制备技术,在实验室高浓度料浆制备的基础上,采用两级磨矿工艺,进行了料浆粒度分布和磨矿单位能耗的研究。实验结果表明:第一级磨矿时间19 min时,粒径<45μm的煤粒质量分数约为95%,能耗16.0 kWh/t;第二级磨矿时间35 min时,粒径<20μm的煤粒质量分数约为95%,能耗36.0 kWh/t。两级磨矿均可得到符合要求的粒度分布,研磨过程中得到的相关参数可为工业化应用提供基础设计依据参考。