CN112812866B - 水煤浆及其制备方法和合成气的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水煤浆领域，公开了一种水煤浆及其制备方法和合成气的制备方法，该方法包括：(1)将煤、水、添加剂、渣蜡混合得到浆料，然后将所述浆料进行研磨和筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；(2)将所述水煤浆A进行第一研磨得到浆液A，将所述水煤浆B进行第二研磨得到浆液B；将所述浆液A和浆液B与步骤(1)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。本发明提供的水煤浆具有粒度分布均匀，成浆浓度高，表观粘度小，堆积效率高，流动性好，稳定性好的特点；将该水煤浆用于制备合成气时，能够使得合成气和氢气的产率更高。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆技术领域，具体涉及一种水煤浆及其制备方法和合成气的制备方法。
背景技术
水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家庭的新成员，它是由65％-70％不同粒度分布的煤粉，29-34％左右的水和约1％的化学添加剂制成的混合物。它具有石油一样的流动性，热值相当于油的一半，被称为液态煤炭产品。水煤浆能保持煤的物理化学性能，又能像石油一样具有良好的流动性和稳定性，易于储存和调整，是一种低污染的洁净燃料，可以雾化燃烧且燃烧效率高。
目前，水煤浆制备方法为：以煤为原料，采用常规磨机制浆工艺，将煤、水和添加剂按一定比例加入棒磨机或球磨机中，经一次研磨制得水煤浆产品。但上述方法制备的水煤浆粒度分布不均，成浆浓度低，粘度大，流动性差，从而导致合成气的产率普遍偏低。
因此，提供一种新的水煤浆及其制备方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有水煤浆存在的粒度分布不均、成浆浓度低、粘度大、流动性差，进而导致合成气的产率以及氢气的产率偏低的问题，提供一种水煤浆及其制备方法和合成气的制备方法，该水煤浆的粒度分布均匀，成浆浓度高，表观粘度小，流动性好，将该水煤浆用于制备合成气时，能够有效提高合成气的产率以及氢气的产率。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种水煤浆的制备方法，该方法包括：
(1)将煤、水、添加剂、渣蜡混合得到浆料，然后将所述浆料进行研磨和筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(2)将所述水煤浆A进行第一研磨得到浆液A，将所述水煤浆B进行第二研磨得到浆液B；将所述浆液A和浆液B与步骤(1)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
本发明第二方面提供一种由本发明第一方面所述的方法制备得到的水煤浆，所述水煤浆的表观粘度≤800mPa·s，所述水煤浆的固含量为65-90wt％，所述水煤浆的平均粒径为20-50μm，所述水煤浆的堆积效率为0.6-0.8，所述水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的60v％以上。
本发明第三方面提供一种合成气的制备方法，该方法包括：将本发明第二方面所述的水煤浆与氧气混合进行气化反应，得到合成气。
通过上述技术方案，本发明提供的水煤浆具有粒度分布均匀，成浆浓度高，表观粘度小，堆积效率高，流动性好，稳定性好的特点；将该水煤浆用于制备合成气时，能够使得合成气和氢气的产率更高。例如将本发明实施例1制备的水煤浆用于制备合成气时，合成气(CO+H2)的产率可达到82.94％，其中氢气的产率可达到33.06％；而将对比例1制备的水煤浆用于制备合成气时，在相同的条件下合成气(CO+H2)的产率仅为77.84％，其中氢气的产率仅为28.11％。并且本发明提供的制备方法工艺流程简单，易于实施。
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。
现有技术一般以煤、水和添加剂为原料，经研磨后即可得到水煤浆，但该方法得到的水煤浆存在粒度分布不均，成浆浓度低，粘度大，流动性差的缺陷，从而导致合成气的产率不高。为了解决上述问题，本发明的发明人在研究中发现，通过将煤与水、添加剂、渣蜡混合，然后经多次研磨，得到的水煤浆具有粒度分布均匀，成浆浓度高，表观粘度小，堆积效率高，流动性好，稳定性好的特点，将该水煤浆用于制备合成气时，能够获得提高合成气和氢气产率的效果。究其原因，可能是因为煤与水、添加剂和渣蜡相互配合，共同作用使得到的水煤浆具有较好的性能，从而更有利于提高合成气和氢气的产率。另外，本发明的发明人还进一步发现，通过将H/C摩尔比为1.5-4优选为2.5-3更优选为2.8-3的渣蜡与煤、水和添加剂混合制备的水煤浆具有更好的性能，从而能够进一步提高合成气和氢气的产率。
如前所述，本发明第一方面提供一种水煤浆的制备方法，该方法包括：
(1)将煤、水、添加剂、渣蜡混合得到浆料，然后将所述浆料进行研磨和筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(2)将所述水煤浆A进行第一研磨得到浆液A，将所述水煤浆B进行第二研磨得到浆液B；将所述浆液A和浆液B与步骤(1)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
本发明水煤浆的制备方法可以概括为先将煤、水、添加剂、渣蜡混合，经研磨和筛分后得到初级浆液，然后将其中一部分初级浆液进行第一研磨后返回前述初级浆液中，将另一部分初级浆液进行第二研磨后返回前述初级浆液中，即以煤、水、添加剂和渣蜡为原料，经多次研磨后得到水煤浆。而现有技术通常以煤、水和化学添加剂为原料经一次研磨后，即得水煤浆。
在本发明的一些实施例中，对步骤(1)所述渣蜡没有特别的限定，优选地，所述渣蜡的H/C摩尔比为1.5-4，更优选为2.5-3，进一步优选为2.8-3。在该种优选情况下，更有利于与煤、水以及添加剂配合作用制备得到性能更好的水煤浆，从而更有利于提高合成气和氢气的收率。
在本发明的一些实施例中，对步骤(1)所述煤没有特别的限定，优选地，所述煤含有15-20wt％的水，15-25wt％的灰分，25-40wt％的挥发分和45-60wt％的碳。满足上述限定条件的煤更有利于制备得到性能更好的水煤浆。
本发明对步骤(1)所述煤的选择范围较宽，优选地，所述煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(1)所述添加剂包括乳化剂、分散剂和稳定剂。
在本发明的一些实施例中，优选地，以所述添加剂的总量为基准，以所述添加剂的总量为基准，所述乳化剂的含量为20-40wt％，所述分散剂的含量为10-40wt％，所述稳定剂的含量为20-50wt％。
在本发明的一些实施例中，对所述乳化剂的选择范围较宽，优选地，所述乳化剂选自阳离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；
进一步优选地，所述阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、甲基二牛脂酰乙基-2-羟乙基硫酸甲酯铵和聚季铵盐-16中的至少一种，更优选为十六烷基三甲基溴化铵。
进一步优选地，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、乙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种，更优选为失水山梨醇脂肪酸酯，例如包括但不限于失水山梨醇脂肪酸酯(Span-80)和/或失水山梨醇脂肪酸酯(Span-100)，本领域技术人员可以根据实际情况按需选择。
在本发明的一些实施例中，对所述分散剂的选择范围较宽，优选地，所述分散剂选自非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。
进一步优选地，所述非离子表面活性剂选自羧甲基纤维素钠、月桂醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、聚氧乙烯失水山梨醇酯和N-月桂基吡咯烷酮中的至少一种，更优选为羧甲基纤维素钠、月桂醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯(10)醚中的一种或两种。
进一步优选地，所述阴离子表面活性剂选自硫酸酯盐类表面活性剂、N-酰基氨基羧酸盐类表面活性剂、磷酸酯盐类表面活性剂、羧酸衍生物类表面活性剂、硫酸盐类表面活性剂和磺酸盐类表面活性剂中的至少一种，更优选为硫酸盐类表面活性剂和/或磺酸盐类表面活性剂。本发明对所述硫酸盐类表面活性剂的选择范围较宽，例如包括但不限于十二醇硫酸钠。本发明对所述磺酸盐类表面活性剂的选择范围较宽，例如包括但不限于十二烷基苯磺酸钠。
在本发明的一些实施例中，对所述稳定剂的选择范围较宽，优选地，所述稳定剂选自硫酸亚铁、羧甲基纤维素钠、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾和聚丙烯酰胺中的至少一种，更优选为羧甲基纤维素钠。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(1)中，煤、水、添加剂、渣蜡的质量比为(40-60)：(10-30)：(0.1-10)：(10-40)，更优选为(45-55)：(15-25)：(0.1-1.5)：(15-30)。在该种优选情况下，有利于获得性能更好的水煤浆，从而进一步提高合成气和氢气的收率。
本发明对步骤(1)将煤、水、添加剂和渣蜡进行混合的方式没有特别的限定，优选为混捏，这样更有利于原料的充分混合。
在本发明的一些实施例中，对步骤(1)所述研磨没有特别的限制，采用本领域现有的高速研磨机对所述浆料进行研磨即可，优选地，所述高速研磨机在转速为80-120r/min的条件下对所述浆料进行研磨。
在本发明的一些实施例中，对步骤(1)所述筛分没有特别的限制，优选地，将研磨后的浆料过8-15目筛进行筛分。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(2)中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为10-20wt％。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述浆液A的平均粒径为15-25μm。
在本发明的一些实施例中，优选地，步骤(2)中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆B的含量为5-10wt％。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述浆液B的平均粒径为8-10μm。
本发明通过步骤(2)分别对水煤浆A进行第一研磨以及对水煤浆B进行第二研磨并与前述水煤浆C混合，能够有效地填充空隙，提高成浆浓度，提高水煤浆的流动性，同时还能够获得粒径分布更好的效果。
在本发明的一些实施例中，对步骤(2)所述第一研磨和第二研磨没有特别的限定，只要能够使经第一研磨得到的浆液A或经第二研磨得到的浆液B的平均粒径分别满足上述限定范围即可，优选地，采用现有的立式搅拌磨或卧式搅拌磨对所述水煤浆A和水煤浆B分别进行第一研磨和第二研磨。
在本发明的一些实施例中，为了进一步使煤、水、添加剂、渣蜡充分混合得到浆料，该方法还包括：将煤破碎至粒径小于13mm优选为2-7mm的煤粉，然后将煤粉、水、添加剂、渣蜡混合得到浆料。本发明对所述破碎的设备没有特别的限定，可以为本领域的常规选择。
为了清楚地描述本发明水煤浆的制备方法，以下提供一种优选的具体实施方式进行说明：
(1)将煤进行破碎，得到粒径为2-7mm的煤粉；
(2)将所述煤粉、水、添加剂(包括20-40wt％的乳化剂、10-40wt％的分散剂和20-50wt％的稳定剂)、渣蜡按照(45-55)：(15-25)：(0.1-1.5)：(15-30)的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为80-120r/min)中进行研磨，过8-15目筛进行筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(3)将所述水煤浆A在立式搅拌磨或卧式搅拌磨中进行第一研磨得到平均粒径为15-25μm的浆液A，将所述水煤浆B在立式搅拌磨或卧式搅拌磨中进行第二研磨得到平均粒径为8-10μm，其中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为10-20wt％，水煤浆B的含量为5-10wt％；然后将所述浆液A和浆液B与步骤(2)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
本发明第二方面提供一种由前述方法制备得到的水煤浆，所述水煤浆的表观粘度≤800mPa·s，所述水煤浆的固含量为65-90wt％，所述水煤浆的平均粒径为20-50μm，所述水煤浆的堆积效率为0.6-0.8；所述水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的60v％以上。本发明中，所述水煤浆的堆积效率λ＝堆积密度/视密度，表示水煤浆中煤颗粒紧密堆积的程度。
采用本发明前述提供的制备方法制得的水煤浆具有粒度分布更均匀，成浆浓度更高，表观粘度更小，堆积效率更高，流动性更好，稳定性更好的特点，将该水煤浆用于制备合成气时，能够提高合成气和氢气的产率。
根据本发明一种优选的实施方式，所述水煤浆的表观粘度为760-800mPa·s，所述水煤浆的固含量为65-85wt％，所述水煤浆的平均粒径为20-40μm，所述水煤浆的堆积效率为0.7-0.8；所述水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的80v％以上。满足上述性能参数范围的水煤浆具有更好的性能，更有利于提高合成气和氢气的产率。
本发明第三方面提供一种合成气的制备方法，该方法包括：将本发明前述提供的水煤浆与氧气混合进行气化反应，得到合成气。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述水煤浆与氧气的体积比为1：300-450。
在本发明的一些实施例中，优选地，所述气化反应的条件包括：温度为1000-1500℃，压力为2-5MPa。
本发明对进行所述气化反应的装置没有特别的限定，可以为本领域的常规装置，例如气化炉等。
在没有特别说明的情况下，本发明所述压力均表示表压。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均可从商业渠道获得。
宁东矿区的梅花井煤：水的含量为19.08wt％，灰分的含量为18.89wt％，挥发分的含量为28.98wt％，碳的含量为57.67wt％；
任家庄煤矿的任家庄煤：水的含量为17.81wt％，灰分的含量为23.28wt％，挥发分的含量为36.14wt％，碳的含量为49.06wt％；
渣蜡1：H/C摩尔比为3；
渣蜡2：H/C摩尔比为2.5；
渣蜡3：H/C摩尔比为4；
采用Winner 2008系列水煤浆专用激光粒度仪测定水煤浆的平均粒径；
采用成都仪器厂生产的NXS-4C型黏度计测定水煤浆的表观粘度；
采用Rosin-Rammler模型软件计算水煤浆的堆积效率；
采用干燥箱干燥法测定水煤浆的固含量；
采用激光粒度仪测定水煤浆中煤粉的粒度，并通过计算得到水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的体积百分含量；
合成气(CO+H2)的产率以及其中氢气的产率通过安捷伦6890A型气相色谱进行分析并经过峰面积归一化计算得到。
实施例1
(1)将梅花井煤进行破碎，得到粒径为7mm的煤粉；
(2)将所述煤粉、水、添加剂(包括40wt％的十六烷基三甲基溴化铵、30wt％的十二烷基苯磺酸钠和30wt％的羧甲基纤维素钠)、渣蜡1按照50：19.9：0.1：30的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为120r/min)中进行研磨，过10目筛进行筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(3)将所述水煤浆A在立式搅拌磨中进行第一研磨得到平均粒径为25μm的浆液A，将所述水煤浆B在立式搅拌磨中进行第二研磨得到平均粒径为10μm的浆液B，其中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为20wt％，水煤浆B的含量为10wt％；然后将所述浆液A和浆液B与步骤(2)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，无析水。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例2
(1)将梅花井煤进行破碎，得到粒径为5mm的煤粉；
(2)将所述煤粉与水、添加剂(包括20wt％的Span-80失水山梨醇脂肪酸酯，30wt％的月桂醇聚氧乙烯醚和50wt％的羧甲基纤维素钠)、渣蜡1按照45：25：1：29的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为100r/min)中进行研磨，过8目筛进行筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(3)将所述水煤浆A在卧式搅拌磨中进行第一研磨得到平均粒径为15μm的浆液A，将所述水煤浆B在卧式搅拌磨中进行第二研磨得到平均粒径为8μm的浆液B，其中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为10wt％，水煤浆B的含量为5wt％；然后将所述浆液A和浆液B与步骤(2)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，无析水。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例3
(1)将任家庄煤进行破碎，得到粒径为2mm的煤粉；
(2)将所述煤粉与水、添加剂(包括30wt％的十六烷基三甲基溴化铵、40wt％的十二醇硫酸钠和30wt％的羧甲基纤维素钠)、渣蜡1按照55：23.5：1.5：20的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为80r/min)中进行研磨，过15目筛进行筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(3)将所述水煤浆A在立式搅拌磨中进行第一研磨得到平均粒径为20μm的浆液A，将所述水煤浆B在立式搅拌磨中进行第二研磨得到平均粒径为9μm的浆液B，其中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为15wt％，水煤浆B的含量为7wt％；然后将所述浆液A和浆液B与步骤(2)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，无析水。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，将“渣蜡1”替换为“渣蜡2”，得到水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，有略微沉淀。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，将“渣蜡1”替换为“渣蜡3”，得到水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，有略微沉淀。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，将十六烷基三甲基溴化铵替换为聚季铵盐-16，得到水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，无沉淀。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，将煤粉、水、添加剂、渣蜡1的质量比改变为40：10：10：40，得到水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液均匀分布，轻微析水。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
对比例1
按照与实施例1相似的方法，不同的是，不加入渣蜡且没有步骤(3)，具体为：
将梅花井煤进行破碎，得到粒径为7mm的煤粉；
将所述煤粉与水、添加剂(包括40wt％的十六烷基三甲基溴化铵、30wt％的十二烷基苯磺酸钠和30wt％的羧甲基纤维素钠)按照60：39：1的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为120r/min)中进行研磨，过10目筛进行筛分，得到水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液分布明显不均匀。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
对比例2
按照与实施例1相似的方法，不同的是，不加入添加剂，具体为：
(1)将梅花井煤进行破碎，得到粒径为7mm的煤粉；
(2)将所述煤粉与水、渣蜡1按照50：20：30的质量比进行捏混得到浆料，然后将所述浆料在高速研磨机(转速为120r/min)中进行研磨，过10目筛进行筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
(3)将所述水煤浆A在立式搅拌磨中进行第一研磨得到平均粒径为25μm的浆液A，将所述水煤浆B在立式搅拌磨中进行第二研磨得到平均粒径为10μm的浆液B，其中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为20wt％，水煤浆B的含量为10wt％；然后将所述浆液A和浆液B与步骤(2)所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆。
将所得水煤浆放置24h后观察状态：浆液分布明显不均匀，有沉淀分层现象。所得水煤浆的性能参数列于表1中。
表1
注：粒径小于75μm的占比表示水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的体积百分含量。
从实施例、对比例以及表1的结果可以看出，本发明通过将煤、水、添加剂、渣蜡混合作用，经研磨得到的水煤浆具有粒度分布更均匀，成浆浓度更高，表观粘度更小，堆积效率更高，流动性和稳定性更好的特点。优选情况下，所述水煤浆的表观粘度在760-780mPa·s的范围内，堆积效率在0.76-0.78的范围内，具有更好的流动性和稳定性。而现有技术以煤、水和添加剂为原料或者以煤、水和渣蜡为原料制备得到的水煤浆的粒度分布不均匀，成浆浓度低，表观粘度大，堆积效率低，流动性和稳定性差。
测试例1-7
将上述实施例1-7制备得到的水煤浆分别引入气化炉中与同时引入气化炉中的氧气混合进行气化反应，所述水煤浆与氧气的体积比为1：400，温度为1300℃，压力为3.5MPa，测定气化炉出口的合成气(CO+H2)并计算得到合成气的产率，结果列于表2中。
对比测试例1-2
将上述对比例1-2制备得到的水煤浆分别引入气化炉中与同时引入气化炉中的氧气混合进行气化反应，所述水煤浆与氧气的体积比为1：400，温度为1300℃，压力为3.5MPa，测定气化炉出口的合成气(CO+H2)并计算得到合成气的产率，结果列于表2中。
表2
从表2的结果可以看出，将本发明提供的水煤浆用于制备合成气时，合成气(CO+H2)的产率达到81.14％以上，其中CO的产率达到49％以上，H2的产率达到30％以上。优选情况下，合成气(CO+H2)的产率在82.5-84％的范围内，其中CO的产率在49.5-51％的范围内，H2的产率在33-34％的范围内。而将现有技术制备的水煤浆用于制备合成气时，合成气(CO+H2)的产率仅为77.84％或76.32％，其中，CO的产率仅为49.73％或48.36％，H2的产率仅为28.11％或27.96％。由此可见，采用本发明提供的水煤浆制备合成气时，合成气的产率以及氢气的产率均得到明显的提高。
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。
Claims (20)
1.一种水煤浆的制备方法，其特征在于，该方法包括：
（1）将煤、水、添加剂、渣蜡混合得到浆料，然后将所述浆料进行研磨和筛分，得到初级浆液，将所述初级浆液分为水煤浆A、水煤浆B和水煤浆C；
（2）将所述水煤浆A进行第一研磨得到浆液A，将所述水煤浆B进行第二研磨得到浆液B；将所述浆液A和浆液B与步骤（1）所述的水煤浆C混合，得到最终的水煤浆；
其中，步骤(1)所述渣蜡的H/C摩尔比为1.5-4；
步骤(2)中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆A的含量为10-20wt％，所述浆液A的平均粒径为15-25μm；
步骤（2）中，以所述初级浆液的总量为基准，水煤浆B的含量为5-10wt%，所述浆液B的平均粒径为8-10μm。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（1）所述渣蜡的H/C摩尔比为2.5-3；和/或，步骤(1)所述煤含有15-20wt％的水，15-25wt％的灰分，25-40wt％的挥发分和45-60wt％的碳；和/或，所述煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(1)所述渣蜡的H/C摩尔比为2.8-3。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤（1）所述添加剂包括乳化剂、分散剂和稳定剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，以所述添加剂的总量为基准，所述乳化剂的含量为20-40wt%，所述分散剂的含量为10-40wt%，所述稳定剂的含量为20-50wt%。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述乳化剂选自阳离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、甲基二牛脂酰乙基-2-羟乙基硫酸甲酯铵和聚季铵盐-16中的至少一种，和/或，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、乙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，和/或，所述非离子表面活性剂为失水山梨醇脂肪酸酯。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述分散剂选自非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述非离子表面活性剂选自羧甲基纤维素钠、月桂醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、聚氧乙烯失水山梨醇酯和N-月桂基吡咯烷酮中的至少一种，和/或，所述阴离子表面活性剂选自硫酸酯盐类表面活性剂、N-酰基氨基羧酸盐类表面活性剂、磷酸酯盐类表面活性剂、羧酸衍生物类表面活性剂、硫酸盐类表面活性剂和磺酸盐类表面活性剂中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述非离子表面活性剂为羧甲基纤维素钠、月桂醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯(10)醚中的一种或两种；和/或，所述阴离子表面活性剂为硫酸盐类表面活性剂和/或磺酸盐类表面活性剂。
12.根据权利要求4所述的方法，其中，所述稳定剂选自硫酸亚铁、羧甲基纤维素钠、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾和聚丙烯酰胺中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠。
14.根据权利要求1-3、5-13中任意一项所述的方法，其中，步骤（1）中，煤、水、添加剂、渣蜡的质量比为（40-60）：（10-30）：（0.1-10）：（10-40）。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤(1)中，煤、水、添加剂、渣蜡的质量比为（45-55）：（15-25）：（0.1-1.5）：（15-30）。
16.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，煤、水、添加剂、渣蜡的质量比为(40-60)：(10-30)：(0 .1-10)：(10-40)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(1)中，煤、水、添加剂、渣蜡的质量比为(45-55)：(15-25)：(0 .1-1 .5)：(15-30)。
18.由权利要求1-17中任意一项所述的方法制备得到的水煤浆，其特征在于，所述水煤浆的表观粘度≤800 mPa·s，所述水煤浆的固含量为65-90wt%，所述水煤浆的平均粒径为20-50μm，所述水煤浆的堆积效率为0.6-0.8，所述水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的60v%以上。
19.根据权利要求18所述的水煤浆，其中，所述水煤浆的表观粘度为760-800 mPa·s，所述水煤浆的固含量为65-85wt%，所述水煤浆的平均粒径为20-40μm，所述水煤浆的堆积效率为0.7-0.8，所述水煤浆中粒径小于75μm的煤粉占总煤粉的80v%以上。
20.一种合成气的制备方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求18或19所述的水煤浆与氧气混合进行气化反应，得到合成气。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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