水煤浆浓度影响因素研究

煤炭燃烧中国科技核心期刊矿业类核心期刊水煤浆浓度影响因泰研究张洪伟,谢玉杰2,梁彦辉2(1.西北化工研究院,陕西西安710699;2.兴化化工有限公司,陕西兴平713100)摘要:中国现代煤化工装置普遍存在工业水煤浆浓度偏低问題。为了提高水煤浆浓度,分析了煤质、粒度分布、添加剂对水煤浆浓度的影响。以年产60万t甲醇装置为例,通过改变添加剂种类,发现调整后的工业煤浆的平均浓度由59.03%提高到60.97%,提高了1.94%。关键词:水煤浆;影响因素;添加剂;粒度级配;成浆性中图分类号:TQ536;TD849文献标识码:A文章编号:1006-6772(2013)03-0071-03Influencing factors of coal water mixture concentrationZHANG Hongwei, XIE Yujie, LIANG Yanhui(l. The Northwest Research institute of Chemical industry, Xi'an 710699, China2. Xinghua Chemical Co, Ltd, Xingping 713100, China)Abstract: For technical reasons, the concentration of coal water mixture cant be greatly improved, which long limitthe development of modern coal chemical industry. To resolve this problem, analyse the influence of coal qualitysize composition and additive on coal water mixture concentration. Taking one project as research object, whoseannual output are 6 x 10 tons carbinol. By adjusting the kinds of additive, increase the coal water mixtureconcentration by 1. 94 percent, from 59. 03 percent to 60. 97 percentKey words: coal water mixture; influencing factor; additive; size composition; slurryability0引言40%~50%。制浆技术的核心是在保持合适的流动性、稳定以煤为原料制成水煤浆,通过加压气化炉制取性和黏度的基础上,尽量提高煤浆浓度2。工业合成气,进而合成出各种化工产品的水煤浆加压气运行数据表明,在约60%的工业煤浆基础上,煤浆化技术是新型煤化工的主要技术途径之一。制备浓度每提高1%,有效气体成分约提高0.4%,每合性能优良的水煤浆是加压气化工艺的核心技术。成1m3合成气,煤耗降低0.01kg,氧耗降低001一般来讲,煤化工要求的水煤浆指标:黏度为600~m3。对于60万t规模的装置,相当于年降低氧耗1200mPa·s,连续流动,稳定性为24h,析水率1930万m3,节煤2.1万t,增加效益2100万元。因小于7%,浓度不低于60%,-0.08255mm粒度占此,提高制浆浓度是现代煤化工装置关注的焦点中国煤化工收稿日期:2013-04-18责任编辑:宫在芹CNMHG作者简介:张洪伟(1963-),男,河北薷城人,工程师现任西北化工研究院煤浆技术公煙,要人事投不廾及和官埋工作。引用格式:张洪伟,谢玉杰,梁彦辉水媒浆浓影响因素研究[J洁净煤技术2013,19(3):71-73张洪伟等:水煤浆浓度影响因素研究71煤炭窳烧排渣性能和经济合理性。表1为中国各煤种储量比1影响水煤浆制浆浓度的主要因素例和特性。由表1可以看出,动力煤占总储量的68.94%,而易成浆煤种焦化煤只占31.06%,动力1.1煤质煤中又以不黏煤和长焰煤储量最大,且主要集中在煤质特性是影响煤成浆性能的主要内因。气华北和西北地区4,故难成浆的动力煤是主要的化用煤的选择要兼顾煤的燃烧性能、成浆性能、气化用煤。表1中国各煤种储量比例和特性无烟煤贫煤瘦煤焦煤肥煤气煤弱黏煤不黏煤长焰煤褐煤储量比例/%8.992.233.065.7129.98燃烧性差差差好中等中等良好良好良好良好成浆性好好较好较好不好不好不好不好难成浆煤种具有的高内水、高氧含量、低可磨保持一致。必须使用成浆性较差的煤种时,一般可指数的特点使其难成浆,因此需要根据生产装置选釆用混煤的办法,即掺入部分成浆性较好的煤择合适的煤种。为了装置的稳定运行,煤质应尽量种3。表2为高低阶煤配煤制浆实验结果。表2高低阶煤配煤制浆实验结果煤种成浆性燃烧性水分/%灰分/%挥发分/%哈氏可磨性指数HGI浓度/%表观黏度/(mPa·s)神木煤差10.103.8538.1264.64潞安煤差1.5117.78配煤较好5.306.0329.0084.81.2粒度分布从装置实际运行情况看,一般生产厂家经装置煤质确定后,粒度分布是影响成浆性的主要因运行评价可较短时间内确定煤质的选择,对粒度分素。好的粒度分布要求煤颗粒能达到较高的堆积效布也没有太多调节余地51。生产厂经评价选择率。数据显示,其它条件相同的情况下,粒度分布的也可以很快找到合适品种的水煤浆添加剂。只要好坏可以使煤浆浓度相差5%以上◇。但实际煤气生产厂对3个因素给予足够的重视使煤浆浓度达化工业装置上,可以调节粒度分布的手段有限,新到60%是可行的。型煤化工装置大部分都采用单磨机工艺,磨棒的装填也是优化后的数据。从装置实际运行的情况看,2水煤浆制浆技术工业应用磨机运行情况的差别会影响制浆浓度约1%。在实验室探索及工业装置运行的基础上,采用部分工业装置为追求更高的煤浆浓度,采用了新开发的成套制浆技术,将粒度分布与添加剂做协双磨机工艺即增加一条细磨生产线。通过合适的调调整,可以在相同工况条件下,使制浆浓度再提粒度级配双磨机工艺可比单磨机工艺成浆浓度提高1%-2%,使装置平均运行浓度达到61%~62%。高3%-5%。由于需增加工艺装备增大了生由于新开发的技术完全是在现有工业装置上实现,产成本,很少采用。故具有良好的工业应用价值。1.3添加剂磨机:中信重型机械股份有限公司水煤浆添加剂一般要求成本低、性能稳定、成筒体内浆浓度高。目前国内市场中好的添加剂产品已能工作长度6000mm满足工业生产需要,综合评价国内工业添加剂产品有效容积80已经处于国际先进水平,因此通过提高添加剂性能最大装载量167t筒体工作转进而较大幅度提高成浆浓度已不太可能。但不合中国煤化工12.57rmn主电机功率1600kW适的添加剂却很容易使煤浆性能变差,曾有工业装调整前添加CNMHG常用添加剂置使用不合适的添加剂,实际制浆浓度只有55%调整后添加剂西北化工研究院M-2添加剂《洁净煤技术》2013年第19卷第3期煤炭燃烧中国科技核心期刊矿业类核心期刊在年产60万t甲醇装置上进行工业应用实验。由表4可以看出,调整后的工业煤浆的平均浓表3为实验用煤(混煤)的工业分析。度由59.03%提高到60.97%,提高了1.94%,效果表3实验用煤(混煤)工业分析明显。M。/%A。/%V/%Qm(M·kg2)3结语4.581.0433.4623.56现代煤化工的水煤浆气化装置可以通过对煤表4为60万t甲醇装置1号磨机的工业运行质控制,选用合适的制浆技术及添加剂,将制浆浓数据。2012-12-02为本次试验开始点,新的添加剂度提高1%-2%,降低生产成本提高装置运行注入储罐;自12月2日至12月6日,为新旧添加剂价值。混用置换时间;2012-12-06后为置换完成后的运行参考文献:数据。[1]佟濬芳水煤浆的流变特性及其影响因素[J].煤炭化表460万t甲醇装置1号磨机工业运行数据工设计,1986,15(3):32-41日期时间黏度/(mPas)浓度/%[2]朱宗军,邓成刚,李方柱pH值对水煤浆静态稳定性的影响[J].洁净煤技术,2001,7(2):22-22012-11-2910:0059.27l8:0057058.57[3]张荣曾水煤浆制浆技术[M].北京科学出版社,1996[4]陆良平.水煤浆分类利用技术与制浆新技术新工艺及012-11-30251458.02国家相关技术标准规范实务全书[M].北京:中国知10:00识出版社,200518:00[5]李玲莉高内水煤种的水煤浆制浆技术概述[J].煤质2012-12-0l500技术,2010(6):44-4710:0030[6]张荣曾中国水煤浆制浆技术的进展[J].洁净煤技I8:00540术,199,5(0):13-18[7]胡亚轩,刘建忠,王睿坤,等.配煤对水煤浆性质的影2012-12-0259.6610:00响[J].中国电机工程学报,202,32(2):31-38137618:00[8]尉迟唯,李保庆,李文,等.混合煤制浆对水煤浆性质的影响[J燃料化学学报,2004,32(1):31-362012-12-032:0060.4l[9]段清兵,何国锋,王国房,等.低阶煤制备高浓度气化18:0059.51水煤浆新技术[J].煤质技术,2009(5):41-43012-12-04[10]段清兵,梁兴,张胜局,等.提髙神华煤气化水煤浆浓5910:0058.47度的可行性研究[J].洁净煤技术,2009,15(2):4918:0077058.56-52[11]段清兵分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术与012-12-05应用[J]煤炭科学技术,2012,40(10):13-11510:0083758.9618停车[12]叶向荣,刘定平,陈其中,等粒度级配对混煤水煤浆停车浓度与黏度的影响[J].煤炭转化,2008,31(2):2812-12-066:00l176[13]高志芳,朱书全,黄波,等粒度分布对提质褐煤水煤浆性能影响的研究[J].选煤技术,200(1):1580[14]祁威舒新前,王祖讷,等.神府煤制水煤浆的研究2012-12-072:00[J].煤炭科学技术,2003,31(7):34-3510:00[15]朱书全,邹立壮,黄波,等.水煤浆添加剂与煤之间的相互作件如什,2003,31(6)中国煤化519-52012-12-082:00[16]乔英云CNMH术的研究进展10:00[J].山西能源与节能,2006(1):12-13张洪伟等:水煤浆浓度影响因素研究