水煤漿氣化工藝影響制漿因素的分析

◇科技論壇◇科技國向導2013年22期水煤漿氣化工藝影響制漿因素的分析柳開(kāi)智(雙鴨山龍煤天泰煤化工有限公司黑龍江雙鴨山155113)【摘要]文章介紹了水煤漿氣化工藝的工藝技術(shù)現狀;制備高濃度水煤漿彩響因素等?！娟P(guān)鍵詞】水煤漿氣化工藝;因素;分析煤炭是我國的基礎能源和重要原料,在國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展中具水煤漿制漿工藝主要是為了取得粒度組成的最佳級配,也就是最有重要的戰略地位。煤氣化技術(shù)是煤炭清潔轉化的核心技術(shù)之一,是大堆積效率便于制備高質(zhì)量的水煤漿。氣化用水煤漿制備主要采用發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、JGC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統、制氫、燃料一次濕法制漿工藝。在磨機選定的情況下,制漿工藝影響水煤漿濃度電池等過(guò)程工業(yè)的基礎。在眾多煤氣化技術(shù)中,水煤漿加壓氣化技術(shù)的因素有入磨粒度、生產(chǎn)能力研磨體級配。在工業(yè)化生產(chǎn)中由于磨作為一種先進(jìn)的新型氣化技術(shù),因煤種適應范圍較廣、氣化溫度高、壓力機連續作業(yè)欲在達到生產(chǎn)能力條件下取得所需粒度的煤漿,需控制高、易于大型化成為煤氣化技術(shù)發(fā)展的主流方向在我國得到了較快的發(fā)人磨機原料的粒度大小(一般<1omm),調整研磨體級配展,自20世紀80年代至今我國相繼建設了數十套水煤漿加壓氣化裝置低階煤制備高質(zhì)量水煤漿工藝主要創(chuàng )新點(diǎn)在于引人“多破少磨”、其合成氣用于生產(chǎn)合成氨甲醇、丁醇、二甲醚烯烴等化工產(chǎn)品。分級研磨”和“優(yōu)化粒度級配”的技術(shù)理念,明顯和有效地提高了制漿1國內氣化水煤漿制備工藝技術(shù)現狀工藝對煤種的適應性,實(shí)現低階煤制取高質(zhì)量水煤漿,大幅度降低氣在水煤漿氣化行業(yè)中,工程技術(shù)人員和用戶(hù)非常重視氣化工藝和化能耗(煤耗、氧耗)和生產(chǎn)成本。工藝特點(diǎn)如下合成工藝等技術(shù),往往忽視了水煤漿氣化的基礎環(huán)節—水煤漿制備)根據摩機的入、出料粒度組成特點(diǎn)采用“分級研磨”,可獲得較因此,氣化水煤漿的質(zhì)量濃度粒度和穩定性等相對較差給后續生高的磨礦效率和降低能耗在同一磨礦濃度下較常規制漿電耗可以減產(chǎn)環(huán)節帶來(lái)了諸多問(wèn)題,如氣化效率低能耗(煤耗、氧耗偏高生產(chǎn)成少25%以上。本增加等。目前,氣化水煤漿質(zhì)量及其影響具體如下2)采用高濃度粗磨選擇性磨機,不但進(jìn)行研磨和防止粗顆粒的產(chǎn)(1)煤漿的濃度偏低(60%左右),致使單位合成氣所需氧耗偏高。生,尚可起到預混煤漿、改善粒度分布和提高煤漿質(zhì)量的作用(2)水煤漿的粒度偏粗霧化性能較差氣化后灰中含炭量較高致3)填充率高(80%)的超細磨機用于中濃度的細粒級制備然后按使單位合成氣所需煤耗偏高照一定比例配人選擇性磨機中,起到了“潤滑作用”、提高了煤漿磨礦(3水煤漿粒度分布不合理,漿體的流動(dòng)性較差致使煤漿管道、效率而且改善了煤漿堆積效率。閥門(mén)等磨損嚴重通過(guò)“優(yōu)化粒度級配”,明顯提高了工藝對煤種的適應性。該工(4水煤漿的穩定性較差儲存期相對較短僅為2h,給生產(chǎn)管理藝不但適用于成漿性較難的煤種,對于容易成漿的煤種效果更加明帶來(lái)一定難度顯,與常規高濃度工藝相比可以提高煤漿濃度3-5個(gè)百分點(diǎn)2制備高濃度水煤漿影響因素(5將反擊式破碎與懸臂式粉磨相結合研發(fā)的高效破磨機,可將不21煤質(zhì)特性大于50mm的煤粒破碎至不大于lmm占80%以上,遠遠低于常規制煤質(zhì)特性是影響水煤漿制備的首要因素。一般來(lái)說(shuō),煤種制漿濃漿工藝中磨機不大于10mm的人料粒度。度隨其內在水分含量的增大而降低,較低的內水含量有利于制備較高25配煤技術(shù)濃度的煤漿。變質(zhì)程度淺的煤種,其內水含量較高、含氧官能團多制煤種成漿性能與煤質(zhì)特征密切相關(guān),變質(zhì)程度較淺的煤種屬較難漿濃度較低;變質(zhì)程度深的煤種其內水含量較低、含氧官能團少,制成漿煤種較難制備高濃度水煤漿;而變質(zhì)程度較深的煤種屬易成漿漿濃度較高。煤的內在水分含量可反映煤的內孔表面和親水性能,其煤種,可制備出較高濃度的水煤漿。因此對于難成漿煤種,改善其成量較低時(shí)說(shuō)明該煤的比表面積小或吸附水的能力差2J因此制漿時(shí)漿性能的途徑,除了從原料煤種粒度級配、制漿工藝及添加劑技術(shù)等煤粒上能吸附的水量少,形成的水化膜也較薄,致使占用的水量較少,方面加以解決外,還可通過(guò)配人一定比例的易成漿煤種達到改善其所以在水煤漿濃度相同的情況下,固定于煤粒上的水量就相對較少成漿性能的目的。不僅如此,配煤技術(shù)的實(shí)施還可擴大原料煤種的適了,從而導致懸浮體的自由流動(dòng)相增多;也就是說(shuō)欲使水煤漿具有同用范圍實(shí)現原料多樣化及資源的合理利用。日前國內運行的幾套水樣的流動(dòng)性,其濃度必然會(huì )增高。煤漿加壓氣化制合成氣裝置受原料煤質(zhì)的限制,為了提高生產(chǎn)能力從煤質(zhì)角度考慮,要制備高濃度的水煤漿,選擇內水含量和含氧降低氣化過(guò)程中的能耗、氧耗和煤耗大都采用配煤技術(shù)來(lái)改善原料量少的煤種為宜。對于確定的煤種而言,影響成漿性的主要因素為煤煤種的成漿性能提高制漿濃度實(shí)現水煤漿加壓氣化裝置的長(cháng)周期安粉粒度分布和煤漿添加劑全穩定、經(jīng)濟運行。因此,通過(guò)配煤技術(shù)來(lái)提高水煤漿制漿濃度對于氣22粒度級配對不同煤種制漿濃度的影響化裝置經(jīng)濟穩定運行以及煤炭資源的合理配置具有很強的實(shí)用意義在制漿過(guò)程中,為了制備髙濃度的水煤漿,要求煤粉顆粒各粒徑2.6添加助熔劑為含量要有一定的分布,使大顆粒間的空隙為小顆粒所填充,以減少在相同固含量情況下,水煤漿制備過(guò)程中助熔劑的加人,會(huì )使煤空隙所含水量,從而提高制漿濃度。水煤漿的最佳粒度分布可以用不漿流動(dòng)性和穩定性均有所改善因此對于制漿過(guò)程而言助熔劑的加同的數學(xué)模型來(lái)表述:①從煤粉的粒度分布數據來(lái)計算煤粒子的填充人并沒(méi)有負面影響對成漿性還有一定的改善作用空隙率,空隙率最低的粒度分布制成的水煤漿濃度最高;②計算粒度27pH值選擇分布指數,目前最常用的粒度分布是 Rosin. Ramm函數的改進(jìn)形式水煤漿pH值在810時(shí)煤漿表現出良好的成漿性能在這一范R-R-B分布:R=100xpd)m,R是篩孔d時(shí)的網(wǎng)上粒子質(zhì)量d圍內隨著(zhù)pH值升高煤漿流動(dòng)性有所改善。為克服實(shí)際應用過(guò)程中為粒度特性值相當于R=367%時(shí)的粒徑,n為粒度分布指數。一般認對設備管道的酸性腐蝕,工業(yè)化制漿一般要求煤漿pH值>7。為n值越小,分布越寬,填充效率就越高。但是,粒度分布指數并非越3結束語(yǔ)小越好,無(wú)論是否加人分散劑,n值均在07-08的范圍內煤漿的粘度(煤質(zhì)是制備高濃度水煤漿的首要因素。煤種制漿濃度隨其內在最低。粒度級配越好堆積率越高煤漿濃度越高。水分含量的增大而降低較低的內水含量有利于制備較高濃度的煤漿。23水煤漿添加劑(2)大顆粒間的空隙能被小顆粒填充,將有利于制成高濃度水煤目前,對水煤漿添加劑的研究要多于對粒度分布的控制,因為水漿但隨著(zhù)粗粒子含量增加盡管其煤漿表觀(guān)粘度降低但因其流動(dòng)性煤漿添加劑的使用更具有實(shí)用意義,使用添加劑后不僅可以提高制漿變差,仍然不能制成高濃度的、可供泵送的水煤漿。濃度,而且可以降低煤漿粘度,提高流動(dòng)性。水煤漿添加劑主要是一些適宜的添加中國煤化工E改善流動(dòng)性提不同性能的表面活性劑,主要有4類(lèi):①陰離子型表面活性劑;②陽(yáng)離高制漿濃度。因此考慮上述各因素子型表面活性劑③非離子型表面活性劑④高分子化合物和元機鹽。CNMHG漿工藝或配煤技24制漿工藝術(shù)才能制備出適合工業(yè)化應用的高性能水煤漿。@