CN103627458A - 一种重油水煤浆混合燃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合水煤浆燃料，具体涉及一种重油水煤浆混合燃料及其制备方法。本发明的一种重油水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：超细煤粉35～50份；重油25～45份；水10～15份；燃促剂2～3份；分散剂2～5份；乳化剂2～4份。本发明的有益效果是：通过添加重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；呈液态浆状，可以像油一样泵送、雾化、储运，传输方便；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
技术领域
本发明涉及一种混合水煤浆燃料，具体涉及一种重油水煤浆混合燃料及其制备方法。
背景技术
水煤浆是一种煤基的液体燃料，一般是指由60－70%的煤粉、40－30%的水和少量的化学添加剂组成的混合物。它是20世纪70年代世界范围内出现石油危机的时候，人们在寻找以煤代油的过程中发展起来的石油替代技术。水煤浆既保持了煤炭原有的物理化学特性，又具有和石油类似的流动性和稳定性，而且工艺过程简单，投资少，燃烧产物污染较小，具有很强的实用性和商业推广价值。
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。
水煤浆的浓度是指固体煤的质量浓度，它直接影响到水煤浆的着火性能和热值。浓度越大，含水量越少，就越容易点燃且发热量高。但浓度的提高会影响到水煤浆的流动性，通常根据其实际需要和煤质特性，将浓度控制在60－75%之间。
流变性是影响水煤浆储存的稳定性输变的流动性、雾化及燃烧效果的重要因素，一般用剪切应力-切变率关系来表示，常用参数为黏度。水煤浆属于非牛顿流体，它的黏度随流动时的速度梯度（即剪切速率）的大小而变。
水煤浆煤炭成分较高占70%左右，作为液态燃料煤粉细度控制不严在使用过程中容易出现喷嘴堵塞的现象，和流变性这个两个问题从一定程度上制约了水煤浆的发展。
为此，我们提出一种制备水煤浆的方法：以水煤浆为原料，加入重油和适当添加剂，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
本发明提供了一种重油水煤浆混合燃料：以水煤浆为原料，加入重油和适当添加剂，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。
本发明的一种重油水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 35～50份；
重油 25～45份；
水 10～15份；
燃促剂 2～3份；
分散剂 2～5份；
乳化剂 2～4份。
所述燃促剂包括石油磺酸钠和环烷酸钠；
所述分散剂包括微晶石蜡、硬脂酸丁酯和聚乙二醇；
所述乳化剂包括异辛基聚氧乙烯醚、十八烷醇基聚氧乙烯醚和脂肪酰胺聚氧乙烯醚。
其中优选的是：
超细煤粉 40份；
重油 40份；
水 10份；
石油磺酸钠 2份；
环烷酸钠 1份；
微晶石蜡 1份；
硬脂酸丁酯 1份；
聚乙二醇 1份；
异辛基聚氧乙烯醚 2份；
十八烷醇基聚氧乙烯醚 2份；
脂肪酰胺聚氧乙烯醚 2份。
本发明所述的一种重油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，研磨1～2h取出，过180～280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80～95摄氏度下用搅拌器搅拌(500～800r/min)约10～30min后，完成水煤浆的制备；
(2)油重油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入分散剂，在重油中添加乳化剂，然后将重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，制得本发明所述的重油水煤浆混合燃料。
本发明的一种重油水煤浆混合燃料，通过添加重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，其与所添加的燃促剂石油磺酸钠和环烷酸钠共同作用使燃烧更充分。
本发明的有益效果是：通过添加重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；呈液态浆状，可以像油一样泵送、雾化、储运，传输方便；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。
具体实施方式
实施例1
本发明的一种重油水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 50份；
重油 30份；
水 10份；
石油磺酸钠 2份；
环烷酸钠 1份；
微晶石蜡 1份；
硬脂酸丁酯 1份；
聚乙二醇 1份；
异辛基聚氧乙烯醚 1份；
十八烷醇基聚氧乙烯醚 1份；
脂肪酰胺聚氧乙烯醚 2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，研磨1h取出，过180目筛，得到超细煤粉。将50份超细煤粉与10份水混合，再加入2份石油磺酸钠和1份环烷酸钠，在80摄氏度下用搅拌器搅拌（500r/min)20min后，完成水煤浆的制备；
(2)油重油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入1份微晶石蜡、1份硬脂酸丁酯和1份聚乙二醇，在30份重油中添加入1份异辛基聚氧乙烯醚、1份十八烷醇基聚氧乙烯醚和2份脂肪酰胺聚氧乙烯醚，然后将重油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌（1500r/min) 20min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，制得本发明所述的重油水煤浆混合燃料A。
实施例2
本发明的一种重油水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 40份；
重油 35份；
水 12份；
石油磺酸钠 2份；
环烷酸钠 1份；
微晶石蜡 2份；
硬脂酸丁酯 1份；
聚乙二醇 1份；
异辛基聚氧乙烯醚 2份；
十八烷醇基聚氧乙烯醚 2份；
脂肪酰胺聚氧乙烯醚 2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，研磨1.5h取出，过280目筛，得到超细煤粉。将40份超细煤粉与12份水混合，再加入2份石油磺酸钠和1份环烷酸钠，在90摄氏度下用搅拌器搅拌（700r/min)20min后，完成水煤浆的制备；
(2)油重油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入2份微晶石蜡、1份硬脂酸丁酯和1份聚乙二醇，在35份重油中添加入2份异辛基聚氧乙烯醚、2份十八烷醇基聚氧乙烯醚和2份脂肪酰胺聚氧乙烯醚，然后将重油加入制备好的水煤浆中，快速搅拌（1800r/min) 20min制成三相混合燃料。整个制备过程在恒温在80℃的状态下完成，保证各组分分混合均匀，制得本发明所述的重油水煤浆混合燃料B。
实施例3
本发明的一种重油水煤浆混合燃料，由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 45份；
重油 30份；
水 15份；
石油磺酸钠 2份；
环烷酸钠 1份；
微晶石蜡 1份；
硬脂酸丁酯 1份；
聚乙二醇 1份；
异辛基聚氧乙烯醚 1份；
十八烷醇基聚氧乙烯醚 1份；
脂肪酰胺聚氧乙烯醚 2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，研磨1.5h取出，过220目筛，得到超细煤粉。将45份超细煤粉与15份水混合，再加入2份石油磺酸钠和1份环烷酸钠，在95摄氏度下用搅拌器搅拌（800r/min)30min后，完成水煤浆的制备；
(2)油重油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入1份微晶石蜡、1份硬脂酸丁酯和1份聚乙二醇，在30份重油中添加入1份异辛基聚氧乙烯醚、1份十八烷醇基聚氧乙烯醚和2份脂肪酰胺聚氧乙烯醚，然后将重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，制得本发明所述的重油水煤浆混合燃料C。
将上述实施例制得的本发明的重油水煤浆混合燃料分别进行性能研究，具体数据如表1。
表1：本发明的重油水煤浆混合燃料性能测试
从表1可以看出，本发明的重油水煤浆混合燃料浓度在66%左右，粘度在700-800 mPa.s，静置存放三天，无析水无沉淀，成浆性能好，稳定性能优异。燃烧效率大幅提高。
Claims (6)
1.一种重油水煤浆混合燃料，其特征在于：由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 35～50份；
重油 25～45份；
水 10～15份；
燃促剂 2～3份；
分散剂 2～5份；
乳化剂 2～4份。
2.如权利要求1所述的一种重油水煤浆混合燃料，其特征在于：所述燃促剂包括石油磺酸钠和环烷酸钠。
3.如权利要求1所述的一种重油水煤浆混合燃料，其特征在于：所述分散剂包括微晶石蜡、硬脂酸丁酯和聚乙二醇。
4.如权利要求1所述的一种重油水煤浆混合燃料，其特征在于：所述乳化剂包括异辛基聚氧乙烯醚、十八烷醇基聚氧乙烯醚和脂肪酰胺聚氧乙烯醚。
5.如权利要求1所述的重油水煤浆混合燃料，其特征在于：由下述重量份的原料组成：
超细煤粉 40份；
重油 40份；
水 10份；
石油磺酸钠 2份；
环烷酸钠 1份；
微晶石蜡 1份；
硬脂酸丁酯 1份；
聚乙二醇 1份；
异辛基聚氧乙烯醚 2份；
十八烷醇基聚氧乙烯醚 2份；
脂肪酰胺聚氧乙烯醚 2份。
6.如权利要求1-5任一所述的重油水煤浆混合燃料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：
(1)、水煤浆的制备：将粉碎过的原煤放人球磨机，研磨1～2h取出，过180～280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80～95摄氏度下用搅拌器搅拌(500～800r/min)约10～30min后，完成水煤浆的制备；
(2)油重油水煤浆混合燃料的制备：在制备好的水煤浆中加入分散剂，在重油中添加乳化剂，然后将重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，制得本发明所述的重油水煤浆混合燃料。
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