CN104987903B

CN104987903B - 一种制备气化水煤浆的方法

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Publication number: CN104987903B
Application number: CN201510408754.5A
Authority: CN
Inventors: 何国锋; 段清兵; 吕向阳; 张胜局
Original assignee: Ccteg Clean Energy Co Ltd
Current assignee: Ccteg Clean Energy Co Ltd
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-07-13
Also published as: CN104987903A

Abstract

一种制备气化水煤浆的方法，本发明提供的气化水煤浆的制备方法将具有不同性质的煤原料粉碎，之后分部分进行研磨、细磨、超细磨等步骤，采用特定的比例混合后，完美的填充了煤颗粒堆积时的空隙，提高了堆积效率，从而提高了气化水煤浆的性能，如浓度在66％以上，粘度在1200mPa·S以下，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好；本发明提供的气化水煤浆的制备方法能够以具有不同性质的物料为原料，尤其适用于烟煤以外的煤原料；本发明提供的气化水煤浆的制备方法能够连续化生产，参数调整方便，适应性强，制备得到的水煤浆浓度高，粘度低且稳定性好。

Description

一种制备气化水煤浆的方法

技术领域

本发明属于水煤浆制备领域，涉及一种气化水煤浆的制备方法，具体涉及一种由烟煤、无烟煤、半焦或者石油焦制备气化水煤浆的方法。

背景技术

气化是我国煤化工发展的基础，水煤浆气化是我国煤化工的主流先进技术，水煤浆气化具有技术成熟、运行安全可靠、可长周期高负荷操作、系统效率高、投资和运行成本少的优点，设计生产总规模达到2亿吨煤，预计2020年水煤浆气化规模达到10亿吨煤。

随着水煤浆气化应用领域和规模的扩大，气化所用原料也多样化，除了以烟煤为主要原料外，部分厂家在生产中也配入无烟煤、半焦和石油焦，但是由于烟煤、无烟煤、半焦和石油焦的物理化学性质差别较大。目前，针对烟煤单种原料的工艺也存在煤浆浓度偏低的问题，而且还没有工艺技术将上述某两种或多种原料一起制备成高质量气化水煤浆，使得现有水煤浆产品质量偏低，稳定性差(5小时以上发生分层沉淀)，导致气化效率偏低、增加了用户原料选择的难度和生产成本。

因此，本领域需要开发一种高质量的气化水煤浆，其浓度高、粘度合理、流变性好、稳定性高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种制备气化水煤浆的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将第一煤原料进行破碎至13mm以下，得到第一浆料；将第二煤原料进行破碎至5mm以下，得到第二浆料；

(2)将第一浆料与水、添加剂混合得第三浆料；将第二浆料与水、添加剂混合得第四浆料；

(3)将第三浆料湿法粒控研磨得第五浆料；将第四浆料细磨，得第六浆料；其中，第五浆料粒径≤2.4mm，小于75μm物料占到总物料的30％以上；第六浆料粒径≤0.5mm，小于75μm物料占到总物料的95％以上；

(4)将部分第六浆料超细研磨，得到第八浆料；

(5)将第五浆料、部分第六浆料、部分第八浆料按质量比75～85:10～15:5～10混合，经除杂和剪切后，得到第九浆料；剩余第六浆料和第八浆料与第三浆料混合进行湿法粒控研磨；

(6)部分第九浆料返回步骤(3)与第四浆料混合进行细磨，剩余第九浆料输出设备得到气化水煤浆产品。

图1是本发明提供的气化水煤浆的制备方法的工艺流程图。

本发明通过分步将具有不同性质的煤原料粉碎，之后分部分进行研磨、细磨、超细磨等步骤，采用特定的比例混合后，完美的填充了煤颗粒堆积时的空隙，提高了堆积效率，从而提高了气化水煤浆的性能，如浓度在66％以上，粘度在1200mPa·S以下，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好。

本发明步骤(2)第三浆料中，第一浆料与水、添加剂的质量比为5～90:10～30:0.003～0.008；例如6:12:0.004、25:17:0.005、45:20:0.007、64:24:0.005、80:15:0.006等。

步骤(2)第四浆料中，第二浆料与水、添加剂的质量比为30～50:50～70:0.003～0.008例如36:62:0.004、45:57:0.005、40:60:0.007、32:54:0.005、48:55:0.006等。

本发明步骤(4)所述第六浆料的25～50wt％进行超细研磨。

本发明步骤(5)所述除杂为15目筛除杂；

优选地，步骤(5)所述剪切的剪切率为50～80m/S。

优选地，所述第六浆料10～90wt％与第五浆料混合，所述第八浆料10～90wt％与第五浆料混合，之后进行除杂和剪切。

本发明步骤(6)所述返回步骤(3)与第四浆料混合的物料占第九浆料质量的10～25wt％。

本发明第一煤原料和煤原料独立地选自烟煤、无烟煤、半焦或石油焦中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述第一煤原料和第二煤原料不同。

本发明第一煤原料和第二煤原料的质量比为80～100:0～20，优选80～90:10～20。在本发明第一煤原料和第二煤原料的质量比中，第二煤原料的质量无法取到0，只能无限接近0.

本发明所述方法中使用的水为生产用清水，或者为化工生产中产生的废水。

优选地，第八浆料粒径≤0.3mm，小于45μm物料占到总物料的95％以上。

本领域技术人员均应知道，当原料选择石油焦或半焦等物料作为原料时，得到的即为水焦浆，而水焦浆同样在本发明的保护范围内。本发明所述的煤或煤原料是广泛的范围，除了包括通常意义的煤以外，还包括石油焦或半焦等。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的气化水煤浆的制备方法将具有不同性质的煤原料粉碎，之后分部分进行研磨、细磨、超细磨等步骤，采用特定的比例混合后，完美的填充了煤颗粒堆积时的空隙，提高了堆积效率，从而提高了气化水煤浆的性能，如浓度在66％以上，粘度在1200mPa·S以下，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好；

(2)本发明提供的气化水煤浆的制备方法能够以具有不同性质的物料为原料，尤其适用于烟煤以外的煤原料，且制备得到的气化水煤浆的浓度为；

(3)本发明提供的气化水煤浆的制备方法能够连续化生产，参数调整方便，适应性强，制备得到的水煤浆浓度高，粘度低且稳定性好。

附图说明

图1是本发明提供的气化水煤浆的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种由烟煤和半焦制备水煤浆的方法，所述烟煤记为第一煤原料，为鄂尔多斯地区低阶煤，分析水为6.5％，全水为15％，灰分为7.5％，粒径小于50mm；所述半焦记为第二煤原料，为神木地区的半焦，分析水为2.5％，全水为9％，灰分为9.4％，粒径小于50mm；所述方法包括如下步骤：

(1)将第一煤原料进行破碎至13mm以下，得到第一浆料；将第二煤原料进行破碎至5mm以下，得到第二浆料；第一煤原料和第二煤原料的质量比为80:20；

(2)将第一浆料与水、添加剂按质量比70:30:0.005混合得第三浆料；将第二浆料与水、添加剂按质量比40:60:0.003混合得第四浆料；

(3)将第三浆料湿法粒控研磨得第五浆料；将第四浆料细磨，得第六浆料；其中，第五浆料粒径≤3mm，小于100μm物料占到总物料的38.5％；第六浆料粒径≤0.5mm，小于75μm物料占到总物料的96.1％；

(4)将85wt％第五浆料记作第七浆料；将40wt％第六浆料超细研磨，得到第八浆料；所述第八浆料粒径≤0.3mm，小于45μm物料占到总物料的95％以上；

(5)将第七浆料、第六浆料、第八浆料按质量比80:10:10混合，经15目筛网除杂和70m/s剪切力下剪切后，得到第九浆料；

(6)15wt％第九浆料返回步骤(3)与第四浆料混合进行细磨，剩余第九浆料输出设备得到气化水煤浆产品；

所述气化水煤浆的浓度为66wt％，平均粒径为115μm，小于75μm物料占到总物料的48％以上，粘度为1050mPa·S，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好。

实施例2

一种由烟煤和石油焦制备水煤浆的方法，所述烟煤记为第一煤原料，为鄂尔多斯地区低阶煤，分析水为6.5％，全水为15％，灰分为7.5％，粒径小于50mm；所述石油焦记为第二煤原料，为燕山石化的石油焦，分析水为1.3％，全水为5％，灰分为5％，粒径小于50mm；所述方法包括如下步骤：

(1)将第一煤原料进行破碎至13mm以下，得到第一浆料；将第二煤原料进行破碎至5mm以下，得到第二浆料；第一煤原料和第二煤原料的质量比为90:10；

(2)将第一浆料与水、添加剂按质量比80:20:0.005混合得第三浆料；将第二浆料与水、添加剂按质量比50:50:0.003混合得第四浆料；

(3)将第三浆料湿法粒控研磨得第五浆料；将第四浆料细磨，得第六浆料；其中，第五浆料粒径≤3mm，小于100μm物料占到总物料的37.5％；第六浆料粒径≤0.5mm，小于75μm物料占到总物料的97.4％；

(4)将90wt％第五浆料记作第七浆料；将45wt％第六浆料超细研磨，得到第八浆料；所述第八浆料粒径≤0.3mm，小于45μm物料占到总物料的96.9％；

(5)将第七浆料、第六浆料、第八浆料按质量比78:12:10混合，经15目筛网除杂和65m/s剪切力下剪切后，得到第九浆料；

(6)20wt％第九浆料返回步骤(3)与第四浆料混合进行细磨，剩余第九浆料输出设备得到气化水煤浆产品；

所述气化水煤浆的浓度为68wt％，平均粒径为119μm，小于75μm物料占到总物料的45％以上，粘度为1140mPa·s，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好。

实施例3

一种由烟煤和无烟煤制备水煤浆的方法，所述烟煤记为第一煤原料，为鄂尔多斯地区低阶煤，分析水为6.5％，全水为15％，灰分为7.5％，粒径小于50mm；所述无烟煤记为第二煤原料，为阳泉地区的无烟煤，分析水为1.6％，全水为9％，灰分为12％，粒径小于50mm；所述方法包括如下步骤：

(1)将第一煤原料进行破碎至13mm以下，得到第一浆料；将第二煤原料进行破碎至5mm以下，得到第二浆料；第一煤原料和第二煤原料的质量比为95:5；

(2)将第一浆料与水、添加剂按质量比75:25:0.004混合得第三浆料；将第二浆料与水、添加剂按质量比50:50:0.003混合得第四浆料；

(3)将第三浆料湿法粒控研磨得第五浆料；将第四浆料细磨，得第六浆料；其中，第五浆料粒径≤3mm，小于100μm物料占到总物料的37％；第六浆料粒径≤0.5mm，小于75μm物料占到总物料的97％；

(4)将88wt％第五浆料记作第七浆料；将42wt％第六浆料超细研磨，得到第八浆料；所述第八浆料粒径≤0.3mm，小于45μm物料占到总物料的96.8％；

(5)将第七浆料、第六浆料、第八浆料按质量比77:13:10混合，经15目筛网除杂和75m/s剪切力下剪切后，得到第九浆料；

(6)25wt％第九浆料返回步骤(3)与第四浆料混合进行细磨，剩余第九浆料输出设备得到气化水煤浆产品；

所述气化水煤浆的浓度为68wt％，平均粒径为108μm，小于75μm物料占到总物料的50％以上，粘度为1190mPa·s，静置24小时不发生分层和沉淀，稳定性好。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种制备气化水煤浆的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(4)将部分第六浆料超细研磨，得到第八浆料；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)第三浆料中，第一浆料与水、添加剂的质量比为5～90:10～30:0.003～0.008；

步骤(2)第四浆料中，第二浆料与水、添加剂的质量比为30～50:50～70:0.003～0.008。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述第六浆料的25～50wt％进行超细研磨。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述除杂为15目筛除杂。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述剪切的剪切率为50～80m/S。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第六浆料10～90wt％与第五浆料混合，所述第八浆料10～90wt％与第五浆料混合，之后进行除杂和剪切。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述返回步骤(3)与第四浆料混合的物料占第九浆料质量的10～25wt％。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一煤原料和第二煤原料独立地选自烟煤、无烟煤、半焦或石油焦中的任意1种或至少2种的组合。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一煤原料和第二煤原料不同。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一煤原料和第二煤原料的质量比为80～100:0～20。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，第一煤原料和第二煤原料的质量比为80～90:10～20。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中使用的水为生产用清水，或者为化工生产中产生的废水。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第八浆料粒径≤0.3mm，小于45μm物料占到总物料的95％以上。