CN111944579A - 复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 - Google Patents
复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111944579A CN111944579A CN202010676031.4A CN202010676031A CN111944579A CN 111944579 A CN111944579 A CN 111944579A CN 202010676031 A CN202010676031 A CN 202010676031A CN 111944579 A CN111944579 A CN 111944579A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- cao
- ash
- iron
- calcium
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 313
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 75
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 33
- WNQQFQRHFNVNSP-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Fe] Chemical compound [Ca].[Fe] WNQQFQRHFNVNSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 27
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 45
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
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
- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及煤炭清洁利用技术领域，公开一种复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用，该复合煤包括调剂煤和待改善粘温特性的原煤，所述调剂煤和原煤的重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4‑9；所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9‑25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2‑4。与现有技术相比，本发明以配煤的方式来改善原煤的煤灰粘温特性，能够显著降低煤灰的粘度。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭清洁利用技术领域，具体涉及一种复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用。
背景技术
Shell、GE、GSP、Texaco、航天炉、四喷嘴水煤浆气化炉等气流床气化炉，在工作时煤气化产生的熔渣，在重力及气流的作用下以熔融状态排出渣口，即气化炉为液态排渣。
然而，气流床气化炉通常操作温度为1200℃-1500℃，温度过高，会降低气化炉的使用寿命。在气流床气化炉操作温度范围内，煤气化产生炉渣，当炉渣的粘度低于25Pa·s，气流床气化炉可以顺利排渣，当炉渣的粘度大于25Pa·s，不利于气流床气化炉排渣，特别是结晶性渣的煤灰粘温曲线存在突变，易造成气化炉结渣，气化炉排渣口容易出现堵塞情况，因而不适用于气流床气化技术。因此，高粘温特性的煤或结晶渣的煤不宜直接应用于气流床气化炉。
目前，研究者们通过添加助溶剂的方法来改变煤灰的粘温特性，例如HURST H J,NOVAK F,PATTERSON J H.Phase diagram approach to the fluxing effect ofadditions of CaCO3 on Australian coal ashes[J].Energy Fuels,1996,10(6):1215-1219HURST，公开了一种通过向煤中加入氧化钙和碳酸钙的方法，能够有效降低煤灰粘度。
CN109576036A公开一种改善煤粉气化灰渣粘温特性的助剂，该助剂包括钙系助剂和镁系助剂，钙系助剂和镁系助剂的添加量占煤灰总质量的3％-6％，所述钙系助剂为CaO，所述镁系助剂为MgO。该专利申请通过向煤中加入助溶剂，能够降低煤灰的粘度和改变渣型。
虽然向煤中加入助溶剂能够降低煤灰的熔融温度和改善煤灰的粘温特性，但是增加助溶剂不仅会增加成本，还会产生大量的灰渣，增加了固废处理的成本和难度。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的高粘温特性的煤种无法应用于液态排渣的气流床气化技术，而常规的向煤中加入助溶剂的方法不仅会增加成本，还会产生大量灰渣的缺陷，提供一种复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用，该复合煤可以显著降低煤灰的粘度，使得高粘温特性的原煤能够适用于液态排渣的气流床气化技术。
本发明的发明人在研究过程中发现，对于满足特定条件“(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9”的待改善粘温特性的原煤，能够通过将该满足特定条件的原煤与调剂煤以特定比例“即所述调剂煤和原煤的重量比≥1”进行混合，且要求所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种，来改善原煤的煤灰粘温特性，显著降低原煤煤灰的粘度，使得高粘温特性的原煤能够用于气流床气化技术。而对于不满足上述条件的待改善粘温特性的原煤，无法通过调剂煤改善原煤的煤灰粘温特性，其粘度仍较大，不能用于气流床气化技术。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种复合煤，该复合煤包括调剂煤和待改善粘温特性的原煤，所述调剂煤和原煤的重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
优选地，所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-20wt％、优选为12-17wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值为2-4、优选为2.1-3.5。
本发明第二方面提供一种改善煤灰粘温特性的方法，该方法包括：将调剂煤和待改善粘温特性的原煤混合，得到复合煤，所述调剂煤和原煤的用量重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述调剂煤的用量使得所制得的复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
本发明第三方面提供前述第一方面所述的复合煤或第二方面所述的方法在煤气化中的应用。
与现有技术相比，本发明以配煤的方式来改善原煤的煤灰粘温特性，能够显著降低煤灰的粘度，能够适用于液态排渣的气流床气化技术，使得高粘温特性的或结晶渣的原煤也能直接应用于气流床气化炉。相比于现有技术中添加助熔剂的方案，本发明的技术方案不需加入其它助熔剂，且能够降低固体灰渣的产生。
附图说明
图1是原煤MD和实施例1-2分别制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
图2是对比例1-2分别制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
图3是实施例3-4分别制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
图4是对比例3-4分别制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
图5是实施例5制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
图6是实施例6制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中，煤中的氧化物的含量均以重量比计，例如(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)是指重量比的比值。
如前所述，本发明第一方面提供一种复合煤，该复合煤包括调剂煤和待改善粘温特性的原煤，所述调剂煤和原煤的重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
优选地，所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-20wt％、优选为12-17wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值为2-4、优选为2.1-3.5。采用本发明的优选方案，能够进一步利于气化时的排渣。
本发明中，所述原煤是指在气化时粘度太大而不适用于气流床气化技术的煤种，例如高粘温特性的煤种或结晶渣的煤种；一般情况下，当煤种在温度为1450℃时煤灰的粘度大于25Pa·s时，不适用于气流床气化技术。
本发明中，所述含铁煤是指煤灰中Fe2O3含量≥15wt％的煤种，所述含钙煤是指煤灰中CaO含量≥15wt％的煤种，所述含铁钙煤是指煤灰中Fe2O3和CaO的总含量≥25wt％，且Fe2O3和CaO的含量各自独立地＜15wt％的煤种。
根据本发明，优选地，所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4.5-9。
在本发明的一种优选实施方式中，所述调剂煤和原煤的重量比为1-5:1。进一步优选地，所述调剂煤和原煤的重量比为2-5:1。采用本发明的优选方案，能够更利于充分发挥调剂煤对所述原煤粘温特性的调控作用。
本发明对所述调剂煤的可选范围较宽，只要能够调节原煤的粘温特性，使其气化时能够降低粘度即可。
在本发明的一种优选实施方式中，所述调剂煤包括含铁钙煤，所述含铁钙煤满足：含铁钙煤的煤灰分≤15wt％，含铁钙煤的煤灰中Fe2O3和CaO的总含量≥25wt％，且Fe2O3和CaO的含量各自独立地＜15wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。
在本发明的一种优选实施方式中，所述调剂煤包括含铁煤，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分≤15wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。更优选地，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分为12-14wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为16-20wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2.5。
在本发明的一种优选实施方式中，所述调剂煤包括含钙煤，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分≤15wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。更优选地，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分为5-10wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为20-23wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2。
本发明的发明人进一步发现，当采用满足前述特定条件的调剂煤与待改善粘温特性的原煤进行组合时，能够进一步显著降低煤气化时的粘度，保证了即使在具有非直线排渣管道的气化炉中也能顺利排渣，即能适用于多种结构的气化炉气化技术，这是由于煤种的成分复杂，成分不同会影响渣的熔融，尤其是氧化铁或氧化钙的含量，氧化铁或氧化钙的含量在一定范围内有助于渣的熔融，从而能够降低灰渣的粘度，但是氧化铁或氧化钙的含量过高，会导致灰熔点显著增大，从而导致煤灰灰渣粘度增大，不利于排渣。
根据本发明提供的一种具体优选实施方式，所述复合煤包括调剂煤和待改善粘温特性的原煤，所述调剂煤和原煤的重量比为1-5:1；所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4；
所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分≤15wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分≤15wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；所述含铁钙煤满足：含铁钙煤的煤灰分≤15wt％，含铁钙煤的煤灰中Fe2O3和CaO的总含量≥25wt％，且Fe2O3和CaO的含量各自独立地＜15wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。
如前所述，本发明第二方面提供一种改善煤灰粘温特性的方法，该方法包括：将调剂煤和待改善粘温特性的原煤混合，得到复合煤，所述调剂煤和原煤的用量重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述调剂煤的用量使得所制得的复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
本发明对所述混合的方式没有限制，只要能将调剂煤和待改善粘温特性的原煤混合均匀即可。
优选情况下，所述调剂煤的用量使得所制得的复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-20wt％、优选为12-17wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值为2-4、优选为2.1-3.5。
本发明第二方面中的调剂煤、待改善粘温特性的原煤、含铁煤、含钙煤和含铁钙煤与前述第一方面提供的调剂煤、待改善粘温特性的原煤、含铁煤、含钙煤和含铁钙煤相同，在此不再赘述。
为了充分发挥调剂煤对所述原煤粘温特性的调控作用，优选地，所述调剂煤和待改善粘温特性的原煤的用量重量比为1-5:1。
更优选地，所述调剂煤和待改善粘温特性的原煤的用量重量比为2-5:1。
相比于现有技术中添加助熔剂的方案，本发明提供的改善煤灰粘温特性的方法，不需加入其它助熔剂，且能够降低固体灰渣的产生。
本发明第三方面提供前述第一方面所述的复合煤或第二方面所述的方法在煤气化中的应用，尤其是在气流床气化炉中煤气化方面的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实例中，按照国标GB/T 212-2008，采用全自动工业分析仪测定煤种的工业参数；采用X射线荧光光谱仪测定煤种的煤灰组分；按照GB/T 219-2008，采用灰熔点测试仪测定煤种的煤灰熔融温度；采用THETA高温粘度计测定煤灰的粘度，以分析粘温特性。
以下实例中，所涉及原料除另有说明外均为市售品；其中，原煤：MD，YM；调剂煤：含铁煤(ZN)，含钙煤(ZL)，含铁钙煤(ZNL，ZLN)；所述调剂煤与待改善粘温特性的原煤皆为内蒙古自治区不同煤矿煤种，所述原煤和调剂煤分别磨制0.5mm以下进行测试，得到各煤种的工业参数如表1所示，煤灰组分如表2所示，煤灰熔融温度如表3所示。
以下实例中，所述复合煤中煤灰分的量均为100g。
实施例1
本实施例用于说明本发明的复合煤及改善煤灰粘温特性的方法。
将调剂煤ZN和待改善粘温特性的原煤MD按重量比为3:1进行均匀混合，得到复合煤Ⅰ。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图1所示。
实施例2
本实施例用于说明本发明的复合煤及改善煤灰粘温特性的方法。
将调剂煤ZL和待改善粘温特性的原煤MD按重量比为3:1进行均匀混合，得到复合煤Ⅱ。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图1所示。
实施例3-4
将调剂煤和待改善粘温特性的原煤混合，得到复合煤。所述调剂煤和原煤的种类和重量比如表4所示。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图3所示。所述复合煤在粘度为25Pa·s时的温度，煤灰分含量以及(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值，结果也如表4所示。
实施例5
按照实施例3的方法进行，并进行相应测试，不同的是，采用相同用量的ZLN代替所述ZN，得到复合煤。
所述调剂煤和原煤的种类和重量比如表4所示。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图5所示。所述复合煤在粘度为25Pa·s时的温度，煤灰分含量以及(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值，结果也如表4所示。
实施例6
按照实施例3的方法进行，并进行相应测试，不同的是，采用相同用量的ZNL代替所述ZN，得到复合煤。
所述调剂煤和原煤的种类和重量比如表4所示。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图6所示。所述复合煤在粘度为25Pa·s时的温度，煤灰分含量以及(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值，结果也如表4所示。
对比例1
将调剂煤ZN和待改善粘温特性的原煤YM按重量比为1:1进行均匀混合，得到复合煤-Ⅰ。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图2所示。
对比例2
将调剂煤ZL和待改善粘温特性的原煤YM按重量比为1:1进行均匀混合，得到复合煤-Ⅱ。
测试所制得的复合煤的煤灰粘温特性曲线如图2所示。
对比例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，所述调剂煤和原煤的重量比为1:2，其他均与实施例1相同。
所得复合煤的煤灰粘温特性曲线如图4所示。
对比例4
按照实施例2的方法进行，不同的是，所述调剂煤和原煤的重量比为1:2，其他均与实施例2相同。
所得复合煤的煤灰粘温特性曲线如图4所示。
表1
表2
注：R为(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的比值
表3
表4
注：R为(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的比值
通过图1的结果可以看出，MD粘度在25Pa·s时的温度为1524℃，实施例1采用MD与ZN混合得到的复合煤在25Pa·s时的温度为1383℃，实施例2采用MD与ZL混合得到的复合煤在25Pa·s时的温度为1398℃；即表明，采用本发明的实施例所制得的复合煤的粘温特性得到明显改善，从而使得原煤能够适用于液态排渣的气流床气化技术。
通过图3、图5和图6可以看出，采用本发明的特定调剂煤能够改善原煤的粘温特性，从而使得原煤能够适用于液态排渣的气流床气化技术。
通过对比图1与图3可以看出，采用本发明的优选方案能获得更好的技术效果。
而通过图2和图4的结果可以看出，对比例1-4制得的复合煤在1500℃时，其粘度均大于25Pa·s。
通过对比图1和图2、图4可知，仅针对本发明的特定原煤且采用本发明调剂煤和原煤的特定比例的技术方案，才能实现通过调剂煤的方式改善粘温特性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合煤，其特征在于，该复合煤包括调剂煤和待改善粘温特性的原煤，所述调剂煤和原煤的重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
2.根据权利要求1所述的复合煤，其中，所述复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-20wt％、优选为12-17wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值为2-4、优选为2.1-3.5；
优选地，所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4.5-9；
优选地，所述调剂煤和原煤的重量比为1-5:1；
进一步优选地，所述调剂煤和原煤的重量比为2-5:1。
3.根据权利要求1或2所述的复合煤，其中，所述含铁钙煤满足：含铁钙煤的煤灰分≤15wt％，含铁钙煤的煤灰中Fe2O3和CaO的总含量≥25wt％，且Fe2O3和CaO的含量各自独立地＜15wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。
4.根据权利要求1或2所述的复合煤，其中，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分≤15wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；
优选地，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分为12-14wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为16-20wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2.5。
5.根据权利要求1或2所述的复合煤，其中，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分≤15wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；
优选地，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分为5-10wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为20-23wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2。
6.一种改善煤灰粘温特性的方法，其特征在于，该方法包括：将调剂煤和待改善粘温特性的原煤混合，得到复合煤，所述调剂煤和原煤的用量重量比≥1，所述调剂煤选自含铁煤、含钙煤和含铁钙煤中的至少一种；所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4-9；
所述调剂煤的用量使得所制得的复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝2-4。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述调剂煤的用量使得所制得的复合煤满足以下条件：煤灰分含量为9-20wt％、优选为12-17wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)的值为2-4、优选为2.1-3.5；
优选地，所述原煤满足：(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝4.5-9；
优选地，所述调剂煤和原煤的用量重量比为1-5:1；
进一步优选地，所述调剂煤和原煤的用量重量比为2-5:1。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述含铁钙煤满足：含铁钙煤的煤灰分≤15wt％，含铁钙煤的煤灰中Fe2O3和CaO的总含量≥25wt％，且Fe2O3和CaO的含量各自独立地＜15wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分≤15wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；
优选地，所述含铁煤满足：含铁煤的煤灰分为12-14wt％，含铁煤煤灰中Fe2O3含量为16-20wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2.5；
优选地，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分≤15wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为15-25wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1-3；
优选地，所述含钙煤满足：含钙煤的煤灰分为5-10wt％，含钙煤煤灰中CaO含量为20-23wt％，(SiO2+Al2O3+TiO2)/(Fe2O3+CaO+Na2O+K2O+MgO)＝1.5-2。
10.权利要求1-5中任意一项所述的复合煤或权利要求6-9中任意一项所述的方法在煤气化中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010676031.4A CN111944579B (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010676031.4A CN111944579B (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111944579A true CN111944579A (zh) | 2020-11-17 |
| CN111944579B CN111944579B (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=73340570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010676031.4A Active CN111944579B (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111944579B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114836250A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-02 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 助熔剂及其制备方法和应用及改变煤的灰熔融特性的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5364421A (en) * | 1991-07-31 | 1994-11-15 | Ziegler Coal Holding Company | Coal blends having improved ash viscosity |
| CN105542901A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-04 | 神华集团有限责任公司 | 一种降低煤灰熔融温度的方法 |
| CN107868678A (zh) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 中国石化扬子石油化工有限公司 | 一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统 |
-
2020
- 2020-07-14 CN CN202010676031.4A patent/CN111944579B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5364421A (en) * | 1991-07-31 | 1994-11-15 | Ziegler Coal Holding Company | Coal blends having improved ash viscosity |
| CN105542901A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-04 | 神华集团有限责任公司 | 一种降低煤灰熔融温度的方法 |
| CN107868678A (zh) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 中国石化扬子石油化工有限公司 | 一种用于粉煤气化技术的配煤方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HO YOUNG PARKA等: "thermal resistance by slagging and its relationship with ash properties for six coal blend in a commercial coal-fired boiler", 《FUEL》 * |
| 王大川: "高硅铝含量煤灰熔融及黏温特性改善研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114836250A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-02 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 助熔剂及其制备方法和应用及改变煤的灰熔融特性的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111944579B (zh) | 2022-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109679705B (zh) | 一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂 | |
| CN111944579B (zh) | 复合煤和改善煤灰粘温特性的方法及其应用 | |
| CN101665737A (zh) | 一种改善粉煤气化灰渣熔融特性的高效复合助熔剂 | |
| CN104471078B (zh) | 高炉喷吹煤的制备方法 | |
| CN101580751A (zh) | 降低煤灰熔点的助熔剂及其制备方法 | |
| CN106675657A (zh) | 一种调控高熔点煤灰流动温度的方法 | |
| CN108800188A (zh) | 一种提升燃煤锅炉燃料掺配灵活性的方法 | |
| CN216644258U (zh) | 一种防控高碱煤锅炉结渣沾污的系统 | |
| CN107163992B (zh) | 一种改善煤灰熔渣黏温特性的助剂及其应用 | |
| DE69403091T2 (de) | Verfahren zur vergasung eines petroleumkokeinsatzes | |
| CN101870565A (zh) | 一种混凝土复合矿物掺和料及其制备方法 | |
| CN107099356B (zh) | 提高民用焦炭灰熔点的氧化铝复合添加剂及制法和应用 | |
| CN112011381A (zh) | 一种用于改善准东煤结渣特性的添加剂及其应用、掺配方法 | |
| CN101664632B (zh) | 煤泥掺烧白云石脱硫工艺 | |
| KR101858841B1 (ko) | 케이알 파우더를 활용한 sng 가스화기 운전온도 저감 방법 | |
| CN1042238C (zh) | 高炉喷吹煤粉的助燃方法 | |
| CN113416806B (zh) | 一种提升高炉喷吹用煤灰熔融性能的熔剂及使用方法 | |
| CN114263926A (zh) | 一种防控高碱煤锅炉结渣沾污的系统和方法 | |
| CN108148631A (zh) | 一种改善煤灰熔融性的助熔剂及其添加方法 | |
| JPH0699699B2 (ja) | 石炭灰用融点降下剤 | |
| CN113736992A (zh) | 一种配加含氟磁铁精矿生产的石灰石型熔剂性球团矿及其制备方法 | |
| JPH0617056A (ja) | 高炉用コークス製造方法 | |
| CN115806849A (zh) | 一种改善低灰熔点煤的灰熔融性和黏温特性的方法及由所述方法制备的混煤 | |
| JP2017165929A (ja) | クリンカ付着抑制用添加剤及びクリンカ付着抑制方法 | |
| CN111876534A (zh) | 减少高炉风口及喷枪接渣的方法 |
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 |