CN112029548A

CN112029548A - 水焦浆的生产方法

Info

Publication number: CN112029548A
Application number: CN202010742876.9A
Authority: CN
Inventors: 马志超; 周三; 刘明; 方科学
Original assignee: ENN Science and Technology Development Co Ltd
Current assignee: ENN Science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2020-12-04

Abstract

本发明涉及煤炭深加工技术领域，尤其涉及一种水焦浆的生产方法，包括：在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物；该方法对半焦混合物加压成型形成半焦块；将半焦块进行湿磨形成水焦浆。生产方法，采用加压的方式破坏半焦内部的孔隙，降低孔隙对提高半焦成浆浓度的不利影响，此外，加压成型过程中，稳定剂随压力升高熔融将半焦颗粒粘结形成半焦块，粒径的增加让湿磨工艺的使用成为可能，可进一步加强半焦物料与水的混合，同时产生颗粒级配的效果，提高焦浆浓度。

Description

水焦浆的生产方法

技术领域

本发明涉及煤炭深加工技术领域，尤其涉及一种水焦浆的生产方法。

背景技术

水焦浆是经原煤深加工制得的流体燃料，可以作为燃烧的燃料也可以作为气化的原料，在我国洁净煤利用技术中占有重要的地位。

一般的，原煤在深加工的过程中会形成半焦，半焦产物是煤粉经快速升温反应所得，在快速升温的过程中，固体颗粒内部出现大量的空隙，导致半焦产物堆密度与原煤相比大幅度降低，只有约80:120kg/m³，与水混合后，会漂浮在水面上，难以与水混合润湿，经机械混合后只能获得较低的成浆浓度。

发明内容

本发明要解决原煤在生成半焦产物后难以制成高纯度水焦浆，造成的半焦利用率低的问题。

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种水焦浆的生产方法。

本发明提供的水焦浆的生产方法，包括：

在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物；

对半焦混合物加压成型，使所述稳定剂熔融，将粉状半焦物料粘结形成半焦块；

将半焦块进行湿磨形成水焦浆。

可选的，所述在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物步骤中，所述稳定剂与所述粉状半焦物料的质量百分比为2％～5％。

可选的，所述稳定剂包括盐类成浆稳定剂。

可选的，所述盐类成浆稳定剂为阴离子稳定剂。

可选的，所述粉状半焦物料与所述稳定剂在混合仓中均匀混合形成所述半焦混合物。

可选的，所述半焦混合物的加压成型的压力值大于100MPa。

可选的，所述半焦混合物的加压成型时间为1分钟至2两分钟。

可选的，还包括，在对半焦混合物加压成型之前，对半焦混合物进行加热。

可选的，对半焦混合物的加热温度为150度至200度。

可选的，包所述粉状半焦物料由煤粉加氢气化形成。

本发明实施例提供的水焦浆的生产方法，在粉状半焦中加入的稳定剂，在加压成型的过程中，可以部分或全部熔融进入半焦颗粒的孔隙内，起到粘结剂的作用，提高了半焦颗粒与颗粒间的粘结强度，使粉状的半焦形成半焦块，加压成型后的半焦块经过湿磨的方式形成水磨浆。这种水焦浆的生产方法，采用加压的方式破坏半焦内部的孔隙，降低孔隙对提高半焦成浆浓度的不利影响，此外，加压成型过程中，稳定剂熔融将半焦颗粒粘结形成半焦块，粒径的增加让湿磨工艺的使用成为可能，可进一步加强半焦物料与水的混合，同时产生颗粒级配的效果，提高焦浆浓度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一些实施例提供的水焦浆的生产方法流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例提供了一种水焦浆的生产方法，其生产水焦浆的原料主要为原煤或由原煤经过加氢气化形成的粉状半焦，当然也可以是采用其他工艺方法形成的粉状半焦。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，水焦浆的生产方法包括：在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物；对半焦混合物加压成型，在加压过程中，稳定剂发生熔融并渗入到半焦物料的孔隙中，增强成型的强度，使成型后的半焦物料形成半焦块，成型后的半焦块的体积为原有半焦物料体积的二分之一到三分之一，成型后的半焦块的粒径为30mm至50mm，形成半焦块后有利于采用湿磨的方式形成水焦浆。这种水焦浆的生产方法，采用加压的方式破坏半焦内部的孔隙，降低孔隙对提高半焦成浆浓度的不利影响，此外，加压成型过程中，稳定剂熔融将半焦颗粒粘结形成半焦块，粒径的增加让湿磨工艺的使用成为可能，可进一步加强半焦物料与水的混合，同时产生颗粒级配的效果，提高焦浆浓度。

进一步的，在本发明的一些实施例中，在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物的步骤中，稳定剂与粉状半焦物料的质量百分比为2％到5％，稳定剂与粉状半焦物料的质量百分比的取值是经过多次试验获得的，在二者的质量百分比在2％到5％的范围内，稳定剂在粉状半焦物料加压成型的过程中，能起到良好的增强成型强度的效果，粉状半焦物料与稳定剂混合之前，可以通过定量给料机计量后再进行混合。

进一步的，在对稳定剂进行选择时，需要考虑稳定剂自身的特性要保证在加压成型的过程中，稳定剂可以熔融进入到粉状半焦物料的孔隙，一般不选择有机类的稳定剂。在本发明的一些实施例中，稳定剂为颗粒状的盐类成浆稳定剂，进一步的可以选择阴离子稳定剂，以保证在压力状态下可以进行良好的熔融，并能够进入到粉状半焦物料的孔隙中，充当粘结剂，而在后续的湿磨成浆阶段可以作为稳定剂，提高水焦浆的稳定性，进而提高了成浆的浓度，无需在成浆过程中再次加入添加剂。

进一步的，在本发明的一些实施例中，粉状半焦物料与稳定剂再经过给料机定量之后，进入到混合仓内进行均匀混合形成半焦混合物，然后再加入到成型机内进行后续的加压成型。在混合仓内混合的过程，使半焦混合物中的粉状半焦物料和稳定剂均匀混合，以便于在加压成型过程中，稳定剂熔融后能够均匀充分的进入到粉状半焦物料的孔隙中。

在预设压力下，粉状半焦物料的孔隙会发生坍塌，成型压力根据粉状半焦物料的特性和稳定剂的特性进行选择，要保证在预设的成型压力下，不仅能使粉状半焦物料的孔隙发生坍塌，还能够保证稳定剂在此压下里会发生熔融渗入到粉状半焦孔隙中，一般成型压力越高成型效果越好，但成型压力越高对成型机的要求也就越高，在本发明的一些实施例中，成型压力要求大于100MPa，可以选择大于100MPa至200MPa之间，成型时间选择1分钟到2分钟之间，稳定剂选择萘磺酸盐或木质素磺酸盐等盐类物质。

加压成型后的半焦块经皮带输送机定量输送至湿磨机，湿磨机可以选用球磨机或棒磨机，经筛分后合格的半焦浆作为产品送入到储罐中，与传统的搅拌混合相对，湿磨过程增加了物料与水的接触面积，使混合更加均匀，同时，因粉状半焦成型过程中不采用高温加热形成的方式，依靠稳定剂熔融粘合的方式进行成型，其强度与原煤相比降低幅度较大，降低了对湿磨机的损耗。

进一步的，在对半焦混合物加压成型之前，可以先将半焦混合物投入到换热器中进行加热，加热温度选择150度到200度，采用150度到200度的相对低温加热，可以提高半焦混合物的活性，进而在后续的加压成型过程中，可以适当的降低成型压力或加压时间，并且由于150到200度的加热温度，不属于高温，不会对后续的加压成型和湿磨过程中的设备造成损耗。

经多次试验测定，通过上述方法生产的水焦浆，比直接混合成浆的方法相比，其成浆浓度可由原来的小于30％提高至大于55％，水焦浆的浓度提高效果明显。

为实现上述水焦浆的生产方法，本发明的一些实施例中还提供了水焦浆的生产装置，包括反应器、半焦储仓、添加剂储仓、第一定量给料机、第二定量给料机、混合仓、换热器、成型机、传输皮带和湿磨机，首先原料煤粉需要在反应器内加氢气化形成半焦，然后送入到半焦储仓中进行储存，混合仓与半焦储仓和添加剂储仓连通，第一定量给料机设置在半焦储仓与混合仓之间，第二定量给料机设置在添加剂储仓与混合仓之间，第一定量给料机和第二定量给料机分别对半焦物料和稳定剂的进行定量给料，以保证进入到混合仓内的稳定剂的质量分数是进入到混合仓内的半焦物料的2％到5％，稳定剂选择萘磺酸盐或者木质素磺酸盐等盐类成浆稳定剂，混合仓对半焦物料和稳定剂进行均匀混合，然后将混合均匀的半焦混合物投入到换热器内进行加热，加热温度设置为150度到200度之间，完成加热后的半焦混合物被投入到成型机内，设置成型压力大于100MPa，成型时间1分钟到2分钟，在此成型条件下，半焦物料内原本发达的孔隙发生坍塌，降低孔隙对于成浆浓度的不利影响，且萘磺酸盐或者木质素磺酸盐等这类盐类物质会发生熔融并渗入到半焦物料的孔隙中，作为粘结剂，提高半焦块的成型强度。成型后的半焦块经皮带输送机定量输送至湿磨机，湿磨机可以选用球磨机或者棒磨机，经筛分后合格半焦浆作为产品送入储罐，与搅拌混合相比，湿磨过程增加了物料与水的接触面积，使混合更加均匀，同时，因半焦成型过程不采用高温加热成型的方式，而是采用相对低温，依靠添加剂熔融粘合的方式进行成型，其强度与原煤相比降低幅度较大，降低了磨机的消耗。

综上所述，本发明实施例提供的水焦浆的生产方法，该方法采用“先加压成型后湿磨成浆”的方法，通过对加氢半焦施以高压，破坏半焦内部过多的孔隙结构，降低其对提高半焦成浆浓度的不利影响。此外，半焦成型后粒度由微米级增加至30-50mm，粒径的增加让球磨机或者棒磨机的使用成为可能，可进一步加强半焦物料与水的混合，同时产生颗粒级配的效果，提高焦浆浓度，经过以上改进，加氢气化半焦成浆浓度可以由小于30％提高至大于50％，进一步拓展半焦的利用途径。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种水焦浆的生产方法，其特征在于，包括：

在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物；

对半焦块进行湿磨形成水焦浆。

2.根据权利要求1所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述在粉状半焦物料中加入稳定剂形成半焦混合物步骤中，所述稳定剂与所述粉状半焦物料的质量百分比为2％～5％。

3.根据权利要求1所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述稳定剂包括盐类成浆稳定剂。

4.根据权利要求3所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述盐类成浆稳定剂为阴离子稳定剂。

5.根据权利要求1所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述粉状半焦物料与所述稳定剂在混合仓中均匀混合形成所述半焦混合物。

6.根据权利要求1所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述半焦混合物的加压成型的压力值大于100MPa。

7.根据权利要求6所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述半焦混合物的加压成型时间为1分钟至2两分钟。

8.根据权利要求1所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，还包括，在对半焦混合物加压成型之前，对半焦混合物进行加热。

9.根据权利要求8所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，对半焦混合物的加热温度为150度至200度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的水焦浆的生产方法，其特征在于，所述粉状半焦物料由煤粉加氢气化形成。