CN110628474B - 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法 - Google Patents

一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110628474B
CN110628474B CN201910974436.3A CN201910974436A CN110628474B CN 110628474 B CN110628474 B CN 110628474B CN 201910974436 A CN201910974436 A CN 201910974436A CN 110628474 B CN110628474 B CN 110628474B
Authority
CN
China
Prior art keywords
raw material
low
coal
slurry
volatile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910974436.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110628474A (zh
Inventor
何国锋
吕向阳
张胜局
赵力明
柳金秋
孙海勇
王冉
陈浩
徐明磊
段静
刘烨炜
严健
张孝雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ccteg Clean Energy Co ltd
Original Assignee
Ccteg Clean Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ccteg Clean Energy Co ltd filed Critical Ccteg Clean Energy Co ltd
Priority to CN201910974436.3A priority Critical patent/CN110628474B/zh
Publication of CN110628474A publication Critical patent/CN110628474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110628474B publication Critical patent/CN110628474B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192—Macromolecular compounds
    • C10L1/198—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon to carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/24—Organic compounds containing sulfur, selenium and/or tellurium
    • C10L1/2431—Organic compounds containing sulfur, selenium and/or tellurium sulfur bond to oxygen, e.g. sulfones, sulfoxides
    • C10L1/2437—Sulfonic acids; Derivatives thereof, e.g. sulfonamides, sulfosuccinic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/326—Coal-water suspensions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/28—Cutting, disintegrating, shredding or grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

本发明提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法包括：低挥发分原料预氧化处理得到氧化原料，氧化原料与原料浆混合湿法制浆得到所述的水煤浆；其中，所述的原料浆通过低挥发分原料和/或低阶煤湿法制浆得到。本发明通过将部分原料进行氧化处理提高了原料的反应活性，对其余原料进行磨料，增大了原料的比表面积，从而提高了与反应气体的接触面积，同时，由于二者的平均粒径不同，在混合制浆后使得小颗粒填充至大颗粒之间的缝隙中，提升了堆积效率，提高了浆料浓度，从而降低了生产能耗，增加了经济效益。

Description

一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法
技术领域
本发明属于制浆技术领域，涉及一种制备水煤浆的方法，尤其涉及一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法。
背景技术
水煤浆是一种新型煤基流体燃料或原料，具有流动性好、燃烧效率高、节能环保等特性，是代油、代煤的理想燃烧和气化原料。目前我国水煤浆制备与燃烧技术经过20多年的研发与应用已趋于成熟并进入产业化应用阶段，取得了较好的经济和环境效益。
然而，水煤浆技术在发展过程中存在着制浆煤种局限、水煤浆价格偏高等问题，严重影响了水煤浆的市场竞争力。我国目前水煤浆用煤大多以中等挥发分煤为主，这类煤虽然具有良好的成浆性和燃烧性，但由于中等挥发分煤的资源有限且价格偏高，导致制浆成本升高。为此，拓宽制浆煤种是解决上述问题的主要途径。
而我国拥有丰富的低挥发分煤炭资源，这类煤种以贫煤、贫瘦煤为主，其特点是水分低、硫分低、热值高、灰熔点高、着火点高、燃烧性差，目前用于锅炉散烧存在燃烧不完全、锅炉效率低的问题。如能采用低挥发分煤制浆或通过混煤的方式降低对挥发分的要求，不仅能托块水煤浆的用煤品种，还能在一定程度上降低水煤浆的制造成本，从而解决电厂发电成本。
与此同时，我国有丰富的石油焦资源。石油焦是石油加工过程中延迟焦化装置的副产品，石油焦的产量约为原料油的25％～30％。随着世界原油的重质化、劣质化和原油深度加工的进展，石油焦产量不断上升，据估计目前我国石油焦的产量已突破1500万吨/年，石油焦一般为黑色或暗灰色坚硬固体，具有碳含量高、灰分低(0.3～1.2％)、挥发分低(10～15％)水分低、热值高(30～35MJ/kg) 等特性，其低位热值约为煤的1.5～2倍。但其硫含量和氮含量一般比较高，挥发分低导致不易燃烧。
选择国内丰富的低挥发分煤(如贫瘦煤、贫煤等)和石油焦，利用它们的热值高、水分低、耐燃烧的特点，开发制浆新工艺制取超细水煤(石油焦)浆用于燃烧，不仅可以大大提高锅炉燃烧效率，还可以拓展制浆用煤种，降低制浆成本，很有现实意义。
但是，由于低挥发分原料硬，磨碎性、反应活性以及燃尽性低，在现有技术中，利用棒磨、球磨、胶体磨或细磨机工艺制浆后，由于低挥发份煤或者焦的反应活性较低，单纯的减小其粒度尺寸对其反应活性的改变不理想且能耗较高，会导致其气化或燃烧不完全而以化学添加剂改变其活性的方法不经难度大而且费用较高。
因此，开发一种以低挥发分煤或石油焦为原料，以简单有效的方法将其活化后，制备成料浆的技术，不仅可以解决低挥发分煤的利用问题还可以扩大制浆原料的选择范围。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，本发明通过将部分原料进行氧化处理提高了原料的反应活性；对其余原料进行磨料，增大了原料的比表面积，从而提高了与反应气体的接触面积，同时，由于二者的平均粒径不同，在混合制浆后使得小颗粒填充至大颗粒之间的缝隙中，提升了堆积效率，提高了浆料浓度，从而降低了生产能耗，增加了经济效益。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法包括：
低挥发分原料预氧化处理得到氧化原料，氧化原料与原料浆混合湿法制浆得到所述的水煤浆；其中，所述的原料浆通过低挥发分原料和/或低阶煤湿法制浆得到。
本发明通过将部分原料进行氧化处理提高了原料的反应活性；对其余原料进行磨料，增大了原料的比表面积，从而提高了与反应气体的接触面积，同时，由于二者的平均粒径不同，在混合制浆后使得小颗粒填充至大颗粒之间的缝隙中，提升了堆积效率，提高了浆料浓度，从而降低了生产能耗，增加了经济效益。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，第二原料进行湿法制浆得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料和原料浆进行湿法制浆得到所述的水煤浆。
优选地，所述的方法还包括：
步骤(Ⅱ)得到的氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤 (Ⅰ)所述的低挥发分原料预热。
优选地，所述的氧化原料经热交换后降温至30～70℃，例如可以是30℃、 35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低挥发分原料经热交换后升温至25～65℃，例如可以是25℃、 30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃或65℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明的主要发明点在于：(1)由于低挥发分原料来源广泛，价格低廉且热值高，但燃烧性较差，本发明通过氧化处理对低挥发分原料进行活化改性，提高了原料的表面含氧官能团的含量，以化学改性方式提供了低挥发分原料的反应活性；(2)此外，通过对原料进行细磨提高了低挥发分原料的比表面积，从而增大了反应时的接触面积，以物理改性方式提高了低挥发分原料的反应活性；(3)本发明将氧化处理后的原料和细磨制浆后的原料混合制浆，由于二者的粒径存在差异，导致小颗粒填充至大颗粒之间的缝隙，提升了堆积效率，提高了料浆浓度，提升了料浆的质量，从而降低了生产能耗，提高了经济效益。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料经破碎后的平均粒径为0.1～10mm，例如可以是0.1mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、 6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，破碎后的低挥发分原料按质量分为第一原料和第二原料。
优选地，所述的第一原料的质量占低挥发分原料总质量的10～90％，例如可以是10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、 70％、75％、80％、85％或90％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
相应地，除第一原料外的其余低挥发分原料则都归属于第二原料。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)所述的高温预氧化的温度为200～400℃，例如可以是200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、 270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、 370℃、380℃、390℃或400℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温预氧化的加热方式为直接加热或间接加热。
优选地，所述的高温预氧化的加热介质为微波、热烟气或热空气中的一种或至少两种的组合。
需要说明的是，所谓的直接加热和间接加热可按本领域技术人员的常规理解，直接加热指的是：加热介质与第一原料直接接触传热，将第一原料加热至所需氧化温度；间接加热指的是：利用换热器，通过一定的换热面积将第一原料加热至所需氧化温度。加热方式和加热介质可以任意组合，但理论上，不存在微波间接加热方式，对微波加热而言均为直接加热，而对于热烟气和热空气而言，则可选地采用热烟气直接加热、热烟气间接加热、热空气直接加热或热空气间接加热。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)所述的湿法制浆过程包括：第二原料、水和添加剂混合细磨得到原料浆。
优选地，所述的第二原料的干基量和添加剂的质量比为100：(0.1～1)，例如可以是100:0.1、100:0.2、100:0.3、100:0.4、100:0.5、100:0.6、100:0.7、100:0.8、 100:0.9或100:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
优选地，所述的原料浆的质量百分数为25～60％，例如可以是25％、30％、 35％、40％、45％、50％、55％或60％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的原料浆的平均粒径为0.1～60μm，例如可以是0.1μm、1μm、 5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm 或60μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在本发明中，原料浆的平均粒径要小于氧化原料的平均粒径(即破碎后的第一原料的平均粒径)，这是由于通过两种不同粒径的颗粒之间相互填充可以有效提高浆料中原料颗粒的堆积效率，从而提升浆料浓度，降低生产能耗。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)所述的湿法制浆过程包括：第二原料、低阶煤、水和添加剂混合细磨得到原料浆。
优选地，所述的第二原料的干基量、低阶煤的干基量和添加剂的质量比为 (3～10)：(0～7)：(0.01～0.1)，例如可以是3:1:0.01、3:2:0.01、3:3:0.01、3:4:0.01、 3:5:0.01、3:6:0.01、3:7:0.01、4:1:0.01、5:1:0.01、6:1:0.01、7:1:0.01、8:1:0.01、 9:1:0.01、10:1:0.01、3:1:0.05或3:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
优选地，所述的原料浆的质量百分数为25～60％，例如可以是25％、30％、 35％、40％、45％、50％、55％或60％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的原料浆的平均粒径为0.1～60μm，例如可以是0.1μm、1μm、 5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm 或60μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅲ)所述的湿法制浆过程包括：氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆。
优选地，所述的氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为 (3～8)：(2～7)：(0.01～0.1)，例如可以是3:1:0.01、3:2:0.01、3:3:0.01、3:4:0.01、 3:5:0.01、3:6:0.01、3:7:0.01、4:1:0.01、5:1:0.01、6:1:0.01、7:1:0.01、8:1:0.01、 3:1:0.05或3:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
优选地，所述的磨料过程选自棒磨、球磨或整形细磨中的任意一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的方法具体包括如下步骤：
(1)低挥发分原料经预热和破碎处理后进行高温预氧化得到氧化原料；
(2)低阶煤进行湿法制浆得到低阶煤浆；
(3)氧化原料与低阶煤浆混合后湿法制浆得到所述的水煤浆。
优选地，步骤(1)中还包括：氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现预热。
优选地，所述的氧化原料经热交换后降温至30～70℃，例如可以是30℃、 35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低挥发分原料经热交换后升温至25～65℃，例如可以是25℃、 30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃或65℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述的低挥发分原料经破碎后的平均粒径为0.1～10mm，例如可以是0.1mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、 6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温预氧化的温度为200～400℃，例如可以是200℃、210℃、 220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、 320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或400℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的高温预氧化的加热方式为直接加热或间接加热。
优选地，所述的高温预氧化的加热介质为微波、热烟气或热空气中的一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(2)所述的湿法制浆过程包括：低阶煤、水和添加剂混合细磨得到低阶煤浆。
优选地，所述的低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100：(0.1～1)，例如可以是100:0.1、100:0.2、100:0.3、100:0.4、100:0.5、100:0.6、100:0.7、100:0.8、 100:0.9或100:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
优选地，所述的低阶煤浆的质量百分数为25～60％，例如可以是25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低阶煤浆的平均粒径为0.1～60μm，例如可以是0.1μm、1μm、 5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm 或60μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述的湿法制浆过程包括：氧化原料、低阶煤浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆。
优选地，所述的氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的干基量的质量比为(3～8)：(2～7)：(0.01～0.1)，例如可以是3:1:0.01、3:2:0.01、3:3:0.01、 3:4:0.01、3:5:0.01、3:6:0.01、3:7:0.01、4:1:0.01、5:1:0.01、6:1:0.01、7:1:0.01、 8:1:0.01、9:1:0.01、10:1:0.01、3:1:0.05或3:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
优选地，所述的磨料过程选自棒磨、球磨、细磨或整形细磨中的任意一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的低挥发分原料包括低挥发分煤和/ 或石油焦。
优选地，所述的低挥发分煤包括贫煤、烟煤或无烟煤中的一种或至少两种的组合。
优选的，所述的水煤浆的质量百分数为60～70％，例如可以是60％、61％、 62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的水煤浆的平均粒径为30～100μm，例如可以是30μm、35μm、 40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、 95μm或100μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明基于原料的成浆性能特别优选了石油焦和低挥发分煤作为低挥发分原料，在低挥发分煤的种类选择上，又优选采用贫煤、烟煤或无烟煤中的一种或至少两种的组合。这是由于上述原料的疏水性很强，很容易发生亲水改性，同时较低的内水含量又使得作为分散介质的自由水含量增加，导致成浆性能提高。
需要特别说明的是，本发明实际上包含了多种可选的技术方案，在此进行部分例举：
第一种可选的技术方案包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料，其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料预热；第二原料、水和添加剂混合细磨得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
第二种可选的技术方案包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热、破碎和高温预氧化处理得到氧化原料；其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)低阶煤、水和添加剂混合磨料得到低阶煤料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅰ)得到的氧化原料、步骤(Ⅱ)得到的低阶煤料浆、水和添加剂混合磨料得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
在该技术方案中，与第一种可选技术方案的区别在于：低挥发分原料没有分为两部分，而是经预热破碎后全部进行了预氧化处理，第一种可选技术方案中步骤(Ⅱ)所述的第二原料则由低阶煤代替。该可选技术方案与第一种可选技术方案的类似的是：氧化后的低挥发分原料与低阶煤煤浆再次混合制浆。
第三种可选的技术方案包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料，其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料预热；第二原料、水、低阶煤和添加剂混合细磨得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
该可选技术方案实际上将第一种可选技术方案与第二种可选技术方案加以整合，大体工艺路线为：原料分为两部分单独处理，一部分进行氧化，一部分与低阶煤混合进行湿法制浆，单独处理结束后的两部分原料再次混合湿法制浆。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过将部分原料进行氧化处理提高了原料的反应活性；对其余原料进行磨料，增大了原料的比表面积，从而提高了与反应气体的接触面积，同时，由于二者的平均粒径不同，在混合制浆后使得小颗粒填充至大颗粒之间的缝隙中，提升了堆积效率，提高了浆料浓度，从而降低了生产能耗，增加了经济效益。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的一种采用低挥发分原料制备水煤浆的工艺流程图。
图2为本发明一个具体实施方式提供的一种采用低挥发分原料制备水煤浆的工艺流程图。
图3为本发明一个具体实施方式提供的一种采用低挥发分原料制备水煤浆的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述方法的工艺路线如图1所示，具体包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料，其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料预热；第二原料、水和添加剂混合细磨得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述方法的工艺路线如图2所示，具体包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热、破碎和高温预氧化处理得到氧化原料；其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)低阶煤、水和添加剂混合磨料得到低阶煤料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅰ)得到的氧化原料、步骤(Ⅱ)得到的低阶煤料浆、水和添加剂混合磨料得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述方法的工艺路线如图3所示，具体包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料，其中，低挥发分原料可选地包括低挥发分煤和/或石油焦；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料预热；第二原料、水、低阶煤和添加剂混合细磨得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆，磨料过程可选地进行棒磨、球磨、细磨或整形细磨。
实施例1
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)石油焦预热至50℃后破碎至平均粒径6mm，将破碎后的石油焦按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为9:1；
(2)第一原料进行微波加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度400℃，预氧化时间3min；高温的氧化原料与新鲜的石油焦原料进行热交换将石油焦原料升温至50℃，换热后的氧化原料降温至65℃；
(3)第二原料、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为40wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为6μm；其中，第二原料的干基量与添加剂的质量比为100:0.1，添加剂为萘磺酸甲醛缩合物；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合棒磨得到质量百分数为69wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为100μm，黏度为1280mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为9:1:0.01，添加剂为木质素磺酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例2
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)无烟煤预热至45℃后破碎至平均粒径10mm，将破碎后的无烟煤按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为3:7；
(2)采用热烟气对第一原料进行直接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度300℃，预氧化时间5min；高温的氧化原料与新鲜的无烟煤原料进行热交换将无烟煤原料升温至45℃，换热后的氧化原料降温至60℃；
(3)第二原料、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为60wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为60μm；其中，第二原料的干基量与添加剂的质量比为100:0.2，添加剂为木质素磺酸钠；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合球磨得到质量百分数为65wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为70μm，黏度为1092mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为3:7：0.02，添加剂为木质素磺酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例3
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)贫煤预热至55℃后破碎至平均粒径6mm，将破碎后的贫煤按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为4:6；
(2)采用热烟气对第一原料进行间接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度380℃，预氧化时间3min；高温的氧化原料与新鲜的贫煤原料进行热交换将贫煤原料升温至55℃，换热后的氧化原料降温至60℃；
(3)第二原料、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为55wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为45μm；其中，第二原料的干基量与添加剂的质量比为100:0.15，添加剂为磺化腐殖酸钠；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行整形细磨得到质量百分数为62wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为75μm，黏度为976mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为4:6:0.015，添加剂为磺化腐殖酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例4
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)烟煤预热至60℃后破碎至平均粒径1mm，将破碎后的烟煤按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为5:5；
(2)采用热空气第一原料进行直接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度 360℃，预氧化时间4min；高温的氧化原料与新鲜的烟煤原料进行热交换将烟煤原料升温至60℃，换热后的高温预氧化原料降温至65℃；
(3)第二原料、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为50wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为40μm；其中，第二原料的干基量与添加剂的质量比为100:0.1，添加剂为聚羧酸系和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，聚羧酸系和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为7:3；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合棒磨得到质量百分数为60wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为90μm，黏度为1011mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为5:5:0.01，添加剂为聚羧酸系和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，聚羧酸系和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为7:3。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例5
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)烟煤和石油焦的混合物(二者的干基质量比为7:3)预热至50℃后破碎至平均粒径5mm，将破碎后的混合物按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为6:4；
(2)第一原料进行微波加热预氧化得到氧化产物，预氧化温度260℃，预氧化时间5min；高温的氧化产物与新鲜的混合物原料进行热交换将混合物原料升温至50℃，换热后的高温预氧化产物降温至70℃；
(3)第二原料、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为45wt％的第二原料料浆，第二原料料浆的平均粒径为46μm；其中，第二原料的干基量与添加剂的质量比为100:0.4，添加剂为木质素和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，木质素和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为4:6；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化产物、步骤(3)中得到的第二原料料浆、水和添加剂进行混合球磨得到质量百分数为64wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为58μm，黏度为1204mp·s；其中，氧化产物的干基量、第二原料料浆的干基量和添加剂的质量比为6:4:0.04，添加剂为木质素和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，木质素和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为4:6。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例6
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)石油焦预热至30℃后破碎至平均粒径4mm，采用热烟气对破碎后的石油焦进行直接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度270℃，预氧化时间6min；高温的氧化原料与新鲜的石油焦原料进行热交换将石油焦原料升温至30℃，换热后的氧化原料降温至50℃；
(2)低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为38wt％的低阶煤浆，低阶煤浆的平均粒径为25μm；其中，低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100:0.2，添加剂为萘磺酸甲醛缩合物；
(3)步骤(1)中换热降温后的氧化原料、步骤(2)中得到的低阶煤浆、水和添加剂进行混合整形细磨得到质量百分数为62wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为125μm，黏度为957mp·s；其中，氧化原料的干基量、低阶煤浆的干基量和添加剂的质量比为7:3:0.2，添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例7
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)烟煤预热至45℃后破碎至平均粒径8mm，采用热烟气对破碎后的烟煤进行间接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度300℃，预氧化时间3.5min；高温的氧化原料与新鲜的烟煤原料进行热交换将烟煤原料升温至45℃，换热后的氧化原料降温至70℃；
(2)低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为45wt％的低阶煤浆，低阶煤浆的平均粒径为50μm；其中，低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100:0.4，添加剂为木质素磺酸钠；
(3)步骤(1)中换热降温后的氧化原料、步骤(2)中得到的低阶煤浆、水和添加剂进行混合棒磨得到质量百分数为65wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为135μm，黏度为1023mp·s；其中，氧化原料的干基量、低阶煤浆的干基量和添加剂的质量比为8:2:0.04，添加剂为木质素磺酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例8
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)贫煤预热至40℃后破碎至平均粒径3mm，采用热空气对破碎后的贫煤进行直接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度400℃，预氧化时间2min；高温的氧化原料与新鲜的贫煤原料进行热交换将贫煤原料升温至40℃，换热后的氧化原料降温至70℃；
(2)低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为35wt％的低阶煤浆，低阶煤浆的平均粒径为25μm；其中，低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100:0.5，添加剂为磺化腐殖酸钠。
(3)步骤(1)中换热降温后的氧化原料、步骤(2)中得到的低阶煤浆、水和添加剂进行混合棒磨得到质量百分数为63wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为130μm，黏度为1050mp·s；其中，氧化原料的干基量、低阶煤浆的干基量和添加剂的质量比为10:1:0.05，添加剂为磺化腐殖酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例9
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)烟煤和石油焦的混合物(二者的干基质量比为1:1)预热至56℃后破碎至平均粒径6.8mm，采用热空气对破碎后的混合物进行间接加热预氧化得到氧化产物，预氧化温度315℃，预氧化时间3min；高温的氧化产物与新鲜的混合物原料进行热交换将混合物原料升温至56℃，换热后的氧化产物降温至66℃；
(2)低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为50wt％的低阶煤浆，低阶煤浆的平均粒径为45μm；其中，低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100:1，添加剂为木质素磺酸钠和磺化腐殖酸钠的混合物，木质素磺酸钠和磺化腐殖酸钠的质量比为1:1；
(3)步骤(1)中换热降温后的氧化产物、步骤(2)中得到的低阶煤浆、水和添加剂进行混合球磨得到质量百分数为68wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为80μm，黏度为1270mp·s；其中，氧化产物的干基量、低阶煤浆的干基量和添加剂的质量比为7:3:0.1，添加剂为木质素磺酸钠和磺化腐殖酸钠的混合物，木质素磺酸钠和磺化腐殖酸钠的质量比为1:1。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例10
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)石油焦预热至50℃后破碎至平均粒径6mm，将破碎后的石油焦按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为9:1；
(2)第一原料进行微波加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度400℃，预氧化时间3min；高温的氧化原料与新鲜的石油焦原料进行热交换将石油焦原料升温至50℃，换热后的氧化原料降温至65℃；
(3)第二原料、低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为38wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为5μm；其中，第二原料的干基量、低阶煤的干基量与添加剂的质量比为3:7:0.05，添加剂为萘磺酸甲醛缩合物；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合棒磨得到质量百分数为65wt％的水焦浆，水焦浆的平均粒径为120μm，黏度为1030mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为9:3.3:0.01，添加剂为木质素磺酸钠。
本实施例中，对水焦浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例11
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)无烟煤预热至45℃后破碎至平均粒径10mm，将破碎后的无烟煤按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为3:7；
(2)采用热烟气对第一原料进行直接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度300℃，预氧化时间5min；高温的氧化原料与新鲜的无烟煤原料进行热交换将无烟煤原料升温至45℃，换热后的氧化原料降温至60℃；
(3)第二原料、低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为60wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为70μm；其中，第二原料的干基量、低阶煤的干基量与添加剂的质量比为9:1:0.1，添加剂为木质素磺酸钠；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合球磨得到质量百分数为63wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为90μm，黏度为1156mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为3:7.8:0.02，添加剂为木质素磺酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例12
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)贫煤预热至55℃后破碎至平均粒径6mm，将破碎后的贫煤按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为4:6；
(2)采用热烟气对第一原料进行间接加热预氧化得到氧化原料，预氧化温度380℃，预氧化时间3min；高温的氧化原料与新鲜的贫煤原料进行热交换将贫煤原料升温至55℃，换热后的氧化原料降温至60℃；
(3)第二原料、低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为52wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为55μm；其中，第二原料的干基量、低阶煤的干基量与添加剂的质量比为7:3:0.015，添加剂为磺化腐殖酸钠；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化原料、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行整形细磨得到质量百分数为60wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为125μm，黏度为1005mp·s；其中，氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为4:8.57:0.015，添加剂为磺化腐殖酸钠。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
实施例13
本实施例提供了一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括：
(1)烟煤和石油焦的混合物(二者的干基质量比为7:3)预热至50℃后破碎至平均粒径5mm，将破碎后的混合物按质量分为两部分，分别记为第一原料和第二原料，第一原料与第二原料的质量比为6:4；
(2)第一原料进行微波加热预氧化得到氧化产物，预氧化温度260℃，预氧化时间5min；高温的氧化产物与新鲜的混合物原料进行热交换将混合物原料升温至50℃，换热后的高温预氧化产物降温至70℃；
(3)第二原料、低阶煤、添加剂和水在立式搅拌磨机中进行整形细磨得到质量百分数为55wt％的原料浆，原料浆的平均粒径为85μm；其中，第二原料的干基量、低阶煤的干基量与添加剂的质量比为3:7:0.4，添加剂为木质素和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，木质素和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为2:8；
(4)步骤(2)中换热降温后的氧化产物、步骤(3)中得到的原料浆、水和添加剂进行混合球磨得到质量百分数为63wt％的水煤浆，水煤浆的平均粒径为75μm，黏度为1048mp·s；其中，氧化产物的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为6:13:0.04，添加剂为木质素和萘磺酸甲醛缩合物的混合物，木质素和萘磺酸甲醛缩合物的质量比为2:8。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照 GB/T18856-2008执行。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (46)

1.一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的方法包括：
低挥发分原料预氧化处理得到氧化原料，氧化原料与原料浆混合湿法制浆得到所述的水煤浆；其中，所述的原料浆通过低挥发分原料和/或低阶煤湿法制浆得到；原料浆的平均粒径小于氧化原料的平均粒径，在制浆过程中，小颗粒原料浆填充至大颗粒氧化原料之间的缝隙中。
2.根据权利要求1所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)低挥发分原料依次进行预热和破碎处理，破碎后的低挥发分原料分为第一原料和第二原料；
(Ⅱ)第一原料进行高温预氧化得到氧化原料，第二原料进行湿法制浆得到原料浆；
(Ⅲ)步骤(Ⅱ)得到的氧化原料和原料浆进行湿法制浆得到所述的水煤浆。
3.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的方法还包括：
步骤(Ⅱ)得到的氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料预热。
4.根据权利要求3所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的氧化原料经热交换后降温至30～70℃。
5.根据权利要求4所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低挥发分原料经热交换后升温至25～65℃。
6.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)所述的低挥发分原料经破碎后的平均粒径为0.1～10mm。
7.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，破碎后的低挥发分原料按质量分为第一原料和第二原料。
8.根据权利要求7所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的第一原料的质量占低挥发分原料总质量的10～90％。
9.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)所述的高温预氧化的温度为200～400℃。
10.根据权利要求9所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的高温预氧化的加热方式为直接加热或间接加热。
11.根据权利要求9所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的高温预氧化的加热介质为微波、热烟气或热空气中的一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)的湿法制浆过程包括：第二原料、水和添加剂混合细磨得到原料浆。
13.根据权利要求12所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的第二原料的干基量和添加剂的质量比为100：(0.1～1)。
14.根据权利要求13所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
15.根据权利要求12所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的原料浆的质量百分数为25～60％。
16.根据权利要求12所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的原料浆的平均粒径为0.1～60μm。
17.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)的湿法制浆过程包括：第二原料、低阶煤、水和添加剂混合细磨得到原料浆。
18.根据权利要求17所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的第二原料的干基量、低阶煤的干基量和添加剂的质量比为(3～10)：(0～7)：(0.01～0.1)。
19.根据权利要求17所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
20.根据权利要求17所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的原料浆的质量百分数为25～60％。
21.根据权利要求17所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的原料浆的平均粒径为0.1～60μm。
22.根据权利要求2所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)的湿法制浆过程包括：氧化原料、原料浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆。
23.根据权利要求22所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为(3～8)：(2～7)：(0.01～0.1)。
24.根据权利要求22所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
25.根据权利要求22所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的磨料过程选自棒磨、球磨或整形细磨中的任意一种。
26.根据权利要求1所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：
(1)低挥发分原料经预热和破碎处理后进行高温预氧化得到氧化原料；
(2)低阶煤进行湿法制浆得到低阶煤浆；
(3)氧化原料与低阶煤浆混合后湿法制浆得到所述的水煤浆。
27.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，步骤(1)中还包括：氧化原料与进料时的低挥发分原料进行热交换实现预热。
28.根据权利要求27所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的氧化原料经热交换后降温至30～70℃。
29.根据权利要求28所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低挥发分原料经热交换后升温至25～65℃。
30.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤(1)所述的低挥发分原料经破碎后的平均粒径为0.1～10mm。
31.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的高温预氧化的温度为200～400℃。
32.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的高温预氧化的加热方式为直接加热或间接加热。
33.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的高温预氧化的加热介质为微波、热烟气或热空气中的一种或至少两种的组合。
34.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，步骤(2)的湿法制浆过程包括：低阶煤、水和添加剂混合细磨得到低阶煤浆。
35.根据权利要求34所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低阶煤的干基量与添加剂的质量比为100：(0.1～1)。
36.根据权利要求34所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
37.根据权利要求34所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低阶煤浆的质量百分数为25～60％。
38.根据权利要求34所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低阶煤浆的平均粒径为0.1～60μm。
39.根据权利要求26所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，步骤(3)的湿法制浆过程包括：氧化原料、低阶煤浆、水和添加剂混合磨料制备得到所述的水煤浆。
40.根据权利要求39所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的氧化原料的干基量、原料浆的干基量和添加剂的质量比为(3～8)：(2～7)：(0.01～0.1)。
41.根据权利要求39所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
42.根据权利要求39所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的磨料过程选自棒磨、球磨、细磨或整形细磨中的任意一种。
43.根据权利要求1所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的低挥发分原料包括低挥发分煤和/或石油焦。
44.根据权利要求43所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的低挥发分煤包括贫煤、烟煤或无烟煤中的一种或至少两种的组合。
45.根据权利要求1所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的水煤浆的质量百分数为60～70％。
46.根据权利要求1所述的采用低挥发分原料制备水煤浆的方法，所述的水煤浆的平均粒径为30～100μm。
CN201910974436.3A 2019-10-14 2019-10-14 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法 Active CN110628474B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910974436.3A CN110628474B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910974436.3A CN110628474B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110628474A CN110628474A (zh) 2019-12-31
CN110628474B true CN110628474B (zh) 2021-11-05

Family

ID=68976434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910974436.3A Active CN110628474B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110628474B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102260555A (zh) * 2011-06-28 2011-11-30 浙江大学 利用微波改变煤炭特定理化特性用于改善成浆性能的方法
CN105885973A (zh) * 2016-06-27 2016-08-24 中煤科工清洁能源股份有限公司 一种新型的水煤浆制备方法及其制得的水煤浆
CN109135853A (zh) * 2018-09-03 2019-01-04 煤科院节能技术有限公司 一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102260555A (zh) * 2011-06-28 2011-11-30 浙江大学 利用微波改变煤炭特定理化特性用于改善成浆性能的方法
CN105885973A (zh) * 2016-06-27 2016-08-24 中煤科工清洁能源股份有限公司 一种新型的水煤浆制备方法及其制得的水煤浆
CN109135853A (zh) * 2018-09-03 2019-01-04 煤科院节能技术有限公司 一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110628474A (zh) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101942315A (zh) 一种高比例配煤炼焦的方法
CN110982578B (zh) 一种高炉喷吹兰炭添加剂及其制备和使用方法
CN110982542B (zh) 基于水热反应的低阶煤制备高炉喷吹半焦方法
CN102260555B (zh) 利用微波改变煤炭特定理化特性用于改善成浆性能的方法
CN103803552B (zh) 一种工业硅冶炼还原剂的制备方法
CN104371779A (zh) 低阶煤制备高浓度水煤浆的方法及其系统
CN110628474B (zh) 一种采用低挥发分原料制备水煤浆的方法
CN1869158A (zh) 一种用低质褐煤生产优质半焦的方法
CN107227183B (zh) 一种高热值水煤浆
CN107446605B (zh) 配加再生料的炼焦配合煤及炼焦配煤方法
CN104212509A (zh) 一种利用石油焦粉制备石油型焦的方法及其产品和设备
CN102746912A (zh) 一种炭水浆燃料及其制备方法
CN115772432B (zh) 一种低阶煤改性方法及喷吹煤及配煤系统
CN102952595B (zh) 一种超细水煤浆及其制备方法
WO2022011693A1 (zh) 高炉喷吹用兰炭的定向制备技术及高效使用的优化方法
CN112375860A (zh) 一种高炉喷吹混合燃料的制备方法
CN111440648A (zh) 一种烟煤型煤及其制备方法
CN114181725A (zh) 一种用低阶煤制备半焦的方法
CN112063781A (zh) 一种含有焦末的高炉喷煤用混合燃料及其制备方法
CN110452753A (zh) 基于磷酸二氢铝过渡态粘结剂生产洁净型焦的方法
CN101880557B (zh) 利用石油产品精制废碱液制备高浓度水煤浆的制浆方法
CN102839029A (zh) 一种烟煤制作无烟块煤的方法
CN113843263B (zh) 一种油灰渣的资源化处理方法
CN115676824B (zh) 一种用于高炉喷吹的改性兰炭粉及其制备方法
CN111909715B (zh) 一种改善煤基氏流动度特性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant