提高新疆準東煤水煤漿成漿濃度的實(shí)驗研究

2016年第22期中國高新技術(shù)企業(yè)NO22.201(總第373期)Cumulativity NO 373)提高新疆準東煤水煤漿成漿濃度的實(shí)驗研究趙天運王秋生張向沛(新疆龍宇能源準東煤化工有限責任公司,新疆烏魯木齊83000摘要:新疆龍宇能源準東煤化工年產(chǎn)40億立方煤制天然氣氣化工藝采用碎煤加壓氣化與水煤漿氣化工藝組合,充分利用煤礦生產(chǎn)的塊煤和粉煤,提高煤炭資源的利用率,但新疆準東煤田的煤做水煤漿氣化存在成漿性差的問(wèn)題,怎樣提高新疆準東煤的水煤漿濃度是目前急需解決的問(wèn)題。文章以新疆準東煤田某露天礦煤為研究對象,研究了提高水煤漿濃度的辦法。關(guān)鍵詞:準東煤;水煤漿;成漿濃度;碎煤加壓;露夭煤礦文獻標識碼:中圖分類(lèi)號:TQ536文章編號:1009-2374(2016)22-0033-03Dol:10.35351cnki1-446/m.016.20171概述槳試樣,在105℃~110℃下干燥至恒定,干燥后的試樣煤炭是我國的基礎能源,占能源消費總量的70%左質(zhì)量占原樣質(zhì)量的百分數作為水煤漿濃度右,將來(lái)以煤炭為主的能源結構難以改變,隨著(zhù)水煤漿3.1.2水煤槳粘度測定方法。水煤槳粘度測定方氣化技術(shù)不斷發(fā)展,人們對生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益最大化要求越法參照GBT188564200進(jìn)行,用NS4C型水煤漿粘度來(lái)越高,煤的成漿性是水煤漿氣化技術(shù)的核心,完善的計進(jìn)行測定。制漿工藝對提高水煤漿的濃度和降低水煤漿的成本起著(zhù)3.1.3水煤漿穩定性測定方法。水煤漿穩定性測至關(guān)重要的作用。研究中發(fā)現影響水煤漿成漿濃度的因定方法參照GB/T18856.5-2002采用插棒法進(jìn)行測定素較多,包括制漿用煤的煤巖組分、粒度級配、添加劑32常規制漿工藝成漿性實(shí)驗等均對水煤漿成漿濃度產(chǎn)生影響,下面就如何提高準東在試驗室內,模擬單磨機制漿工藝生產(chǎn)條件,選擇煤水煤漿濃度進(jìn)行實(shí)驗木質(zhì)素改性添加劑,添加量分別在0.3%、0.5%(干基/干粉)比例時(shí),對準東B2上煤和B2下煤煤樣進(jìn)行成漿性2實(shí)驗原料及添加劑實(shí)驗,實(shí)驗結果見(jiàn)表2釆用準東煤田某露天礦B2層煤,煤質(zhì)牌號為不粘結表2常規制漿工藝條件下的成漿性實(shí)驗結果煤,B2煤層厚度為20米左右,煤層按照成因環(huán)境及煤巖組分可分為B2上和B2下,從煤巖顯微組分上看,B2上惰堞樣名稱(chēng)添加劑量表觀(guān)粘度/穩定性濃度%流動(dòng)性MPa| XXUBG性質(zhì)組組分高,鏡質(zhì)組組分低,B2下鏡質(zhì)組組分明顯高于55.2B2上,B2上及B2下煤的工業(yè)分析與元素分析及煤巖組分龍宇1#分別見(jiàn)表1CCCC表B2上及B2下煤的工業(yè)分析與元素分析(a3.2.1由常規制漿工藝條件下實(shí)驗結果可以看工業(yè)分析(%元素分析(%出:常規制漿工藝條件下,在添加劑量為0.3%、0.5%名「MM4 CRCo Cad Had- oad Nade(干基/干粉)時(shí),淮東B2上煤樣的成漿濃度為55.2%B22244692411.774056.1%,準東B2下煤樣的成漿濃度為56.3%、57.5%;同82209412034134328746436268213921160052時(shí)隨著(zhù)添加劑量由0.3%增加到0.5%(干基/干粉)準東B2上煤和B2下煤樣的濃度分別提高0.9和1.2個(gè)百B2上及B2下煤的煤巖組分分析b占煤樣名稱(chēng)。惰質(zhì)組(%)鏡質(zhì)組(%)。礦物質(zhì)(%)3.2.2煤樣的成漿濃度偏低會(huì )降低后續氣化系統9.10.94的氣化效率,增加生產(chǎn)成本,同時(shí)考慮煤漿流動(dòng)性和穩B2下474.80.6定性對工業(yè)生產(chǎn)的影響等因素33分級研磨工藝成漿性實(shí)驗3實(shí)驗根據國家中國煤化工分級研磨制漿3.1實(shí)驗方法工藝,通過(guò)優(yōu)什3.1.1水煤漿濃度測定方法。水煤漿濃度測定方率,進(jìn)而提高煤限廈CNM漿的堆積效能疋位等。在實(shí)驗室法參照GB/T18856.2-2002進(jìn)行,即稱(chēng)取一定量的水煤對準東B2上煤和B2下煤樣進(jìn)行了系列的粒度級配和可磨33表3分級研磨制漿工藝條件下的成漿性實(shí)驗結果煤樣名稱(chēng)添加劑量/%濃度流動(dòng)性表觀(guān)粘度MPas穩定性0.358.6B龍宇1#1289B1237B龍宇2并B表4準東B2上煤和B2下煤的最佳粒度級配實(shí)驗結果煤樣鉭:細粉比實(shí)際濃度表觀(guān)黏度粒度分布(累積含量)/(MPa.s)流動(dòng)性穩定性(8h)14mm<0.45mm<0.075mm<0.0451158723302185:1558.631266B88.7842.9834.5549.6538.14909.68119898.0238.8932.17龍宇2#85:1588.4359.74128545,81表5四種添加劑成漿性能比較煤樣濃度(%)添加劑類(lèi)表觀(guān)黏度(MPas)流動(dòng)性穩定性(8h)58.63木質(zhì)素1401C+B5846萘系1352C+龍宇1#木質(zhì)素改性1266B脂肪族59.68木質(zhì)素萘系l319龍守259.86木質(zhì)素改性1237B59.82脂肪族1282B性試驗硏究,獲得它們最佳粒度級配和比例(粗粉:細準東B2上煤和B2下煤樣在同一添加劑比例情況下粉=80%:20%時(shí),粒度級配最佳,漿體性能最好。但考釆用分級硏磨工藝比常規單磨機工藝的濃度分別提高慮到應用于工業(yè)的實(shí)際情況和生產(chǎn)成本,我們最終選擇3個(gè)百分點(diǎn)以上,同時(shí)煤漿的流動(dòng)性和穩定性大幅度的粒度級配為粗粉:細粉=85%:15%)。提高。添加劑選擇常規工藝中所用的木質(zhì)素改性添加劑3.4準東制漿用煤最佳粒度級配確定分別在添加量為0.3%、0.5%(干基/干粉)時(shí),對分級將制備好的準東煤粗、細粉分別按照90:10研磨制漿工藝的最髙成漿濃度進(jìn)行系列實(shí)驗,實(shí)驗結果85∶15、80:20的比例混合制漿,并對制得的煤漿進(jìn)行見(jiàn)表3濃度、粘度、穩定性、流變特性等性能測試;準東B2上由分級研磨制漿工藝實(shí)驗結果可以看出:采用分級煤和B2下煤的設計濃度分別為58%、59%,添加劑的添加研磨制漿工藝條件下,在添加劑量為0.3%、0.5%(干量為0.3%(干基/干粉),最佳粒度級配實(shí)驗結果及性基/干粉)時(shí),準東B2上煤樣的成漿濃度為58.6%能檢測見(jiàn)表4。59.4%,B2下煤樣的成漿濃度為59.9%;同時(shí)隨從表4可以看出:準東B2上和B2下煤樣制漿效果存著(zhù)添加劑量由0.3%增加到0.5%(干基/干粉),準東B2在明顯差別,準東B2上煤和B2下煤在煤槳濃度分別為上煤和B2下煤樣的濃度分別提高0.8%和0.9%58%、59%,添加劉號同為??工工粉)條件下,在試驗研究中發(fā)現,采用分級研磨工藝后煤漿粒度煤漿的表觀(guān)粘中國煤化增大,流動(dòng)分布顯著(zhù)改善,煤漿的流動(dòng)性和穩定性大幅度提高,完性逐漸變好CNMHG的性能及氣全能夠滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的儲存和輸送要求?；６榷纪耆蠚饣脻{的要求;當細粉添加量為1500014201340一龍宇1#2601180一龍字2#木質(zhì)素萘系木質(zhì)素改性脂肪族加劑種類(lèi)圖1不同藥劑表觀(guān)粘度MPa.s20%時(shí),粒度級配最佳,漿體性能最好。但考慮到應用以上實(shí)驗在2014年下半年,由新疆龍宇能源準東煤于工業(yè)的實(shí)際情況和生產(chǎn)成本,最終選擇準東B2上煤B2化工有限責任公司委托國家水煤漿工程中心進(jìn)行實(shí)驗下煤的煤樣分級研磨制漿工藝的最佳粒度級配為粗:細4實(shí)驗結論85:15第一,從準東B2上和B2下煤實(shí)驗結果可以看出:在3.5實(shí)驗用煤添加劑選擇制漿用煤變質(zhì)程度相同、最佳粒度級配相同、使用同一3.5.1實(shí)驗依據。煤是疏水性的,添加劑的主要種等量添加劑條件下,煤的成漿性隨著(zhù)煤巖中鏡質(zhì)組含作用是改善煤表面親水性,降低煤水表面張力,使煤粒量的升高而增加的趨勢,在煤巖惰質(zhì)組和鏡質(zhì)組比例合充分潤濕和均勻分散在少量水中,改善水煤漿流動(dòng)性適的情況下,才能制出低粘度、高濃度的水煤漿,由此降低水煤漿粘度,同時(shí)使煤粒在水中保持長(cháng)期均勻分可見(jiàn),煤巖組分對成漿性起著(zhù)重要影響作用。散。由于不同煤的煤質(zhì)特性、表面結構等的差異,使之第二,從準東B2上和B2下煤實(shí)驗結果看出:準東B2對添加劑有一定的選擇性。因此,需通過(guò)不同添加劑的上和B2下煤在粒度級配為粗:細=85:15時(shí),制成的煤比較來(lái)確定適宜的添加劑槳濃度、煤漿的流動(dòng)性和穩定性最好,由此可見(jiàn)粒度級3.5.2實(shí)驗方法。實(shí)驗選用四種不同種類(lèi)的添加配對水煤漿的成漿性起著(zhù)重要作用劑進(jìn)行比較,均為國內較好的添加劑系列(木質(zhì)素、萘第三,從準東B2上和B2下煤實(shí)驗結果看出:準東B2系、木質(zhì)素改性、脂肪族)。實(shí)驗條件為:粗細煤級上和B2下煤制漿過(guò)程中添加木質(zhì)素改性添加劑,制成的配為:粗∶細=85∶15,準東B2上煤和B2下煤樣的設計煤槳濃度較高、粘度最低,因此不同的添加劑對水煤漿濃度分別為58%、59%,添加劑添加量為0.3%(干基/干的成漿性起著(zhù)重要影響作用。粉),采用四種添加劑進(jìn)行成漿性實(shí)驗。觀(guān)察比較水煤漿的粘度、流動(dòng)性和穩定性等指標,結果見(jiàn)表5參考文獻由表5和圖1可以看出:準東B2上煤和B2下煤樣的設[11尉遲維,李保慶,李文,等.煤的巖相顯微組分對水計濃度分別為58%、59%,添加劑添加量為0.3%(千基/煤漿性質(zhì)的影響囚.燃料化學(xué)學(xué)報,2003,31(5)干粉)條件下,四種添加劑從表觀(guān)粘度、流動(dòng)性、穩定2祁威,舒新前,朱書(shū)全,等,神府煤制水煤漿的硏究性等指標看,性能由好到差的排序:木質(zhì)素改性>脂肪U.煤炭科技學(xué)術(shù),2003,31(7)族>萘系>木質(zhì)素。其中木質(zhì)素改性添加劑分散性能最3]郝愛(ài)民,李永昕,王千杰,煤的巖相組成對煤的成漿好、粘度最低,綜合考慮選擇木質(zhì)素改性添加劑作為準性的影響寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1993,東B2上煤和B2下煤的添加劑14(1).(責任編輯:黃銀芳)中國煤化工CNMHG35