淺談提高水煤漿濃度的方法

第6卷第13期中國化工貿易2014年5月上旬刊China chemical trad研究與探討淺談提高水煤漿濃度的方法吳曉蘋(píng)(兗礦魯南化工有限公司,山東滕州277527)摘要:本文簡(jiǎn)述了煤漿制備工藝流程,分析探討了影響水煤漿濃度的各饣主要因素,通過(guò)生產(chǎn)中實(shí)測欻據的對比,結合多年操作經(jīng)驗提岀了相應的改進(jìn)措施,為提高水煤漿濃度、創(chuàng )造更大的經(jīng)濟效益提供了幫助。關(guān)鍵詞:水煤漿濃度煤質(zhì)粒度添加劑鋼球級配煤漿制備工藝是多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,據車(chē)間分別采用兩種不同搭配的煤種,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中兩種不同搭有關(guān)硏究表明煤漿濃度每提高1%,有效氣成分可提高1.16%,而有效氣配的煤種所體現出的煤漿濃度是不相同的。在分別使用不同煤種搭配的成分每提高1%,每小時(shí)可多產(chǎn)甲醇L.09噸左冇。提高水煤漿濃度對于提情況下,以煤質(zhì)較好的情況(都使用黃陵煤),煤質(zhì)較差的情況(都使高氣化效率,降低氣化爐的比氧耗和比煤耗有著(zhù)極為重要的作用。實(shí)際用小客戶(hù)神木:北宿=5:5)為例,將所制得的煤漿濃度做成曲線(xiàn)圖進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中,不同來(lái)源的煤,煤質(zhì)有很大的差異,這種差異導致制備的對比,如圖3-1所示煤漿濃度的波動(dòng),本廠(chǎng)車(chē)間就曾多次出現煤漿濃度低于58%,嚴重影響了氣化爐產(chǎn)氣量及后系統的產(chǎn)品產(chǎn)量。本文針對此種情況,分析探討了煤漿濃度對比影響提高水煤漿濃度的主要因素,結合實(shí)際生產(chǎn)列舉了一些改進(jìn)措施。62.00%、煤漿制備流程簡(jiǎn)述自貯運系統來(lái)的原料煤(粒度<10mm)進(jìn)入煤貯斗,經(jīng)煤稱(chēng)量給料機計量后,與濾液及添加劑進(jìn)入磨煤機。磨成一定濃度、粘度、有一定煤質(zhì)差煤漿濃度煤質(zhì)好煤漿濃度粒度分布的水煤漿。水煤漿經(jīng)滾筒篩岀大顆粒后,自流進(jìn)入磨煤機岀料槽經(jīng)低壓煤漿泵加壓、二級滾筒篩篩分后,貯存在煤漿槽內備用。煤漿槽內的煤漿分別經(jīng)兩臺高壓煤漿泵加壓后送至氣化爐的四個(gè)工藝燒嘴與來(lái)自空分的高壓氧氣混合進(jìn)入氣化爐內反應影響水煤漿濃度的主要因素圖3-1煤漿濃度對比曲線(xiàn)圖影響水煤漿濃度的主要因素主要有煤質(zhì)特性、粒度分布、添加劑Fig3-1 COal-surry COncentrationCOntrastcurvefigure助熔劑等。(一)煤質(zhì)對水煤漿濃度的影響1.煤的水分。通過(guò)曲線(xiàn)圖,我們可以看出,在使用煤種搭配的煤質(zhì)較好的煤種配2煤的灰分?；曳蛛m不直接參加反應,卻要消耗煤在氧化反應中所比時(shí),煤漿濃度平均保持在62,1%,而在使用煤種搭配的煤質(zhì)較差的煤產(chǎn)生的反應熱,用于灰分的升溫、融化及轉化?；曳趾吭礁?煤的發(fā)種配比時(shí),煤漿濃度平均保持在59.8%。在企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中,受到地域熱量越低,成漿性能也越差。的限制以及煤炭資源的不同,使用到的煤種和理想中的煤種會(huì )有一定差3煤的可磨指數?？赡ブ笖翟礁?煤越容易粉碎,易制得高濃度的距。同時(shí)考慮到產(chǎn)品成本的問(wèn)題,不會(huì )使用符合氣化效果的煤種。我們水煤漿可以通過(guò)對各煤種的搭配技術(shù),以提高煤質(zhì),特別是劣質(zhì)煤的利用率(二)粒度分布的影響實(shí)現提效增收的目的。而煤種搭配之前需做好各個(gè)煤種的特性分析。選煤漿粒度分布是水煤漿氣化技術(shù)中重要的工藝指標之一,它決定了擇最適合的煤種進(jìn)行搭配形成“互補”。既能保證煤漿濃度的要求又可煤漿的性能、煤在氣化爐內的轉化率等,所以操作中應保證煤漿粒度的以有效降低生產(chǎn)成本。穩定。在制漿過(guò)程中,為了制備高濃度的水煤漿,要求煤粉顆粒的粒徑(二)球磨機鋼球級配要有一定的分布,使大顆粒間的空隙為小顆粒所填充,以減少空隙所含常生產(chǎn)時(shí),煤漿粒度分布的要求為:100%《8目,99.5%《14目水量從而提高制漿濃度。而鋼球級配技術(shù)直接影響煤漿粒度分布的合理85%《40目,65%《200目,50%《325目。球磨機內鋼球級配作為調節與否,在原料煤種不變時(shí),調整鋼球級配成為調節煤漿粒度分布的主要煤漿粒度分布的主要方式,依據球磨機內添加的鋼球規格進(jìn)行調整,其手段鋼球規格有為Φ80、Φ70、Φ55、Φ40、Φ25五種。當磨機運行時(shí)間較(三)添加劑的影響長(cháng)時(shí),我們需要根據各個(gè)磨機內鋼球的磨損情況優(yōu)化鋼球級配,使得煤煤漿粘度的穩定是提高水煤漿濃度的基礎。然而在磨制各種不同的漿的粒度分布更加合理,進(jìn)一步來(lái)提高煤漿濃度。然而鋼球的磨損率需煤種的情況下,添加劑的作用是保持煤漿粘度穩定的主要措施。水煤漿要通過(guò)計算磨機內部實(shí)際的填充率參來(lái)計算進(jìn)行補加。按照試車(chē)時(shí)鋼球濃度越高粘度越大,相反,水煤漿粘度越低意味著(zhù)水煤漿的濃度越低。添加量來(lái)說(shuō),填充率為28%左右。運行時(shí)間較長(cháng)時(shí),填充率需要進(jìn)行現生產(chǎn)在操作中,根據現有煤種的特性,選擇合適的添加劑和最優(yōu)的添加場(chǎng)測量計算。計算公式如下劑使用量,對于降低水煤漿粘度,提高水煤漿的濃度、流動(dòng)性和穩定性有著(zhù)重要的。(四)助熔劑的影響在相同固含量情況下,水煤漿制備過(guò)程中助熔劑的加入,會(huì )使煤漿流動(dòng)性和穩定性均有所改善。因此,對于制漿過(guò)程而言,助熔劑的加入并沒(méi)有負面影響,對成漿性還有一定的改善作用三、提高水煤漿濃度的改進(jìn)措施中國煤化工本文針對原煤的選用、球磨機鋼球級配調整、使用添加劑等三種改進(jìn)措施探索制備高濃度水煤漿。CNMHG)原煤的選用igure3-2 filtrates SchematicdiagramChina Chemical Trade中國化工貿易143中國化工貿易第6卷第13期研究與探討■China chemical trade2014年5月上句刊填充率=314882081B23.14*R*R煤漿粘度與添加劑量散點(diǎn)圖其中:R半徑L鋼球在磨機分布寬度B磨機半徑與鋼球分布厚度的差值a鋼球分布角度1400拿3.14*1.85*185*2*629°1360-3.45*0.85/2漿粘度3.14*1.85*185=0.2130.91.11.31.511.92.12.32.52.72.9通過(guò)計算填充率可看出球磨機的填充率小于要求的填充率28%,但在運行期間磨機電流和以前的電流差別不大,證明鋼球重量也就相差不圖3-3煤漿粘度與添加劑量散點(diǎn)圖大,所占筒體內部的體積卻有一定差距,由此可判定球磨機小鋼球數量Figure3-3 COalslurryvisCOsityandadditivescatterplot所占整體鋼球的比例太大。再者通過(guò)填充率和標準填充率的對比可以計獲得良好的經(jīng)濟效益。煤種配比時(shí),煤質(zhì)情況較差的煤種比例不宜過(guò)大。算出體積差,通過(guò)體積差除以Φ55以上的鋼球體積可得出Mll0A需加兩種煤種配比前做好灰熔點(diǎn)和粘溫特性的分析,防止出現兩種煤種混合7-8噸Φ80-55鋼球,同時(shí)保證磨機內鋼球總重量要維持平衡所以從磨機內撿出4-5噸直徑Φ25以下的鋼球。后出現粘溫特性突變。同時(shí),車(chē)間根據實(shí)際運行情況進(jìn)一步采取了優(yōu)化措施,更換A、B(二)控制合適的煤漿粒度分布成為提高水煤漿濃度的關(guān)鍵技術(shù)之對于難制漿的煤種顯得尤為重要。通過(guò)球磨機鋼球級配調整獲得理球磨機約1β的提升條,在不改變原煤粒度的前提下,大幅度降低了大顆粒煤的產(chǎn)率,為煤漿濃度的提高創(chuàng )造了條件。想的粒度分布,成為提高難制漿煤種成漿性的重要舉措。(三)實(shí)際生產(chǎn)中,選擇適應本地煤種的添加劑非常重要。需要現傳統添加劑選用木質(zhì)素苯硫酸鈉系列添加劑,但面對多種煤種搭配場(chǎng)結合添加劑的不同種類(lèi)進(jìn)行大量實(shí)驗,從而得到和現有媒種最相匹配時(shí),此系列添加劑不能適應煤種要求。具體表現為不能有效降低煤漿粘度。即使添加劑加量對煤漿粘度幾乎無(wú)影響,不但增加了添加劑的消耗,以降低煤漿粘度,提高煤漿濃度,使得高濃度煤漿的均勻性、流動(dòng)性、穩定性達到生產(chǎn)的要求。但添加劑量太高的話(huà)將會(huì )造成生產(chǎn)成本的增加。而且增加了產(chǎn)品的單位成本。通過(guò)車(chē)間的反復試驗,決定選用萘鈉濃度為30%的新型添加劑,該添加劑對現有煤種配比有很好的適應性。添加兩者之間應最好權衡。量是傳統添加劑量的三分之一,但降低煤漿粘度的效果顯著(zhù)。圖3-3為參考文獻添加劑用量與煤漿粘度關(guān)系的散點(diǎn)圖。Ⅲ成元,李,等氣化操作工徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,20091由上圖可以看出,隨著(zhù)添加劑用量的増加,煤漿粘度有顯著(zhù)降低的(2周明松,邱學(xué)青,王衛星淺析高濃度水煤漿制備技術(shù)的影響因素科技風(fēng).200趨勢,在添加劑的用量達到2.5mh數值時(shí),煤漿粘度下降趨于平緩,繼③張繼,黃長(cháng)勝優(yōu)化制漿工藝及其管理來(lái)提高媒漿質(zhì)量化肥工業(yè),207續增加用量,粘度達到平衡值100p。4袁善錄,戴愛(ài)軍。制備高濃度水煤漿的影響因素探討.應用化工.2007四、結論作者簡(jiǎn)介:吳曉蘋(píng)(195年-),性別:女,民族:漢,工作單位:兗礦魯南化工有限公司,職稱(chēng)(一)選擇好的煤質(zhì)配比,對于提高煤漿濃度有著(zhù)重要的作用,可助理工程師,學(xué)位:工學(xué)學(xué)位,主要研究方向:煤化工。(上接第141頁(yè)溶劑濃度變化大可采取經(jīng)常性、小劑量補水方式,避免一次性大量溶劑循環(huán)量平穩,選擇合適溶劑濃度相當關(guān)鍵。只要裝置正常運行時(shí)將補水導致濃度變化太大。濃度到底多少合適,具體裝置有具體裝置的設以上幾方面注意到了,實(shí)現裝置長(cháng)周期安全平穩運行的目標就不會(huì )太難。計要求,需要結合裝置實(shí)際情況做岀選擇。就本裝置填料結構再生系統,通過(guò)以上分析數據可以看出:貧液濃度在27.92%左右會(huì )偶爾小波動(dòng),濃參考文獻度在30.5%時(shí)運行平穩,因此略大于30%的濃度值得考慮。貧液濃度高,Ⅲl黨曉峰等天然氣凈化廠(chǎng)胺液發(fā)泡原因分析及解決揩施硏究石油化工應用,2008,z7(2溶劑循環(huán)量可以減少,而達到節能效果。貧液濃度也并非越濃越好,濃a胡天友等,胺液脫硫裝置溶液發(fā)泡預防及控制措施天然氣工業(yè),200,29(3):)01-0度高了,溶劑不但容易發(fā)泡,而且因其吸收硫化氫氣體量大,導致溶劑酸性增強,腐蝕能力增強,對設備長(cháng)周期運行不利。作者簡(jiǎn)介:劉中山,男,37歲,技師(化工總控工),2000年9月加入中國化工山東華星石油通過(guò)以上對溶劑再生系統波動(dòng)分析可以看出:避免溶劑發(fā)泡、保持化工集團有限公司140萬(wàn)噸催化車(chē)間。華東石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè),本科學(xué)歷,學(xué)士學(xué)位。上接第142頁(yè))基苯的反應越高,烯烴的選擇性也隨之増加。在多甲基苯和甲醇一起化的催化劑,建立與甲醇制烴相應的催化體系,同時(shí)設置合適的溫度和反應時(shí),烯烴化合物的選擇性比多甲基苯單獨反應時(shí)更高。在350℃時(shí),壓強等等,都會(huì )促進(jìn)反應的進(jìn)行和理想產(chǎn)物量的增加,能夠為高效能源如果只有乙苯,對乙烯是沒(méi)有選擇性的,如果在反應中加入甲醇,乙烯的開(kāi)發(fā)和工業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用的選擇性就會(huì )大幅增加。研究表明,異丁烯在有甲醇存在時(shí),能夠發(fā)生烷基化反應,生成戊參考文獻烯等高碳烯烴。當這些烯烴分解后就會(huì )生成丙烯、丁烯等烯烴。同時(shí),Ⅲ閔慝澤、工業(yè)催化劑的硏制與開(kāi)發(fā)M中國石化出版社,2002齊國振,謝國庫甲醇制烴反應過(guò)程中分子篩化劑的反應研究石油化工,2011.35(1)催化劑的濃度越高,乙烯、丙烯等低碳烯烴的烷基化速率越快。29-32結論:在能源日益緊張的今天,如何大量生產(chǎn)理想、清潔、高效的(3馮靜,楊克麗反應能源已經(jīng)成為了當務(wù)之急。加大在甲醇制烴反應機理方面的研究有利于(4周華群.流化床甲醇中國煤化工6:32進(jìn)一步了解甲醇制烴反應,在甲醇制烴的反應中使用高選擇性、抗積碳(何長(cháng)青,劉忠民,察廣HECNMHG06,0(1):485%4144中國化工貿易 China Chemical Trade