提高神華煤氣化水煤漿濃度的可行性研究

轉化利用全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊《CACD規范》執行優(yōu)秀期刊提高神華煤氣化水煤漿濃度的可行性研究段清兵,梁興,張勝局,郭志新,何國鋒(國家水煤漿工程技術(shù)研究中心,北京100013)摘要:在實(shí)驗寶分別采用自主研發(fā)的高濃度制漿新工藝與上海焦化有限公司氣化水煤漿的制漿工藝進(jìn)行了實(shí)驗,實(shí)驗結果表明:新工藝可使煤漿濃度提高3%以上,并對新工藝和添加劑SHPF與上海焦化現采用的制漿工藝和添加劑進(jìn)行了對比。關(guān)鍵詞:神華煤;氣化水煤漿;濃度中圖分類(lèi)號:TQ536文獻標識碼:A文章編號:100672(200902004904水煤漿制備工藝是水煤漿氣化技術(shù)的關(guān)鍵部分12主要實(shí)驗儀器與設備之一,采用高濃度水煤漿制備新工藝可有效地提高(1)鄂式破碎機;水煤漿濃度并改善流變性,從而提高氣化效率和煤(2)XMB-Φ240×300棒磨機氣中有效氣組分含量并降低氣化氧耗和電耗。(3)NXS4C型水煤漿粘度計;上海焦化有限公司H前擁有4套德士古氣化裝(4)BT2002型激光粒度分布儀。置,制漿原料煤為神華煤,制漿T藝采用一磨機(棒先將煤樣粒度破碎至小于3mm,然后利用磨)制漿工藝,目前生產(chǎn)的水煤漿濃度僅為60%,且XMB④240×300棒磨機在不同磨礦時(shí)間及濃度條粒度較粗漿體的流動(dòng)和劣化性能均較差。針對上件下制備煤漿,并利用NXS4C型水煤漿粘度計和述問(wèn)題函家水煤漿工程技術(shù)研究中心利用自主開(kāi)BT-2002型激光粒度分布儀測量煤漿的粘度與粒度發(fā)的高濃度制漿新工藝,探討提高神華煤’化水煤分布。漿濃度的技術(shù)與經(jīng)濟可行性。2實(shí)驗室研究結果與討論1實(shí)驗煤樣及儀器設備2.1模擬上海焦化有限公司現有制漿工藝條件下1.1采樣與煤質(zhì)分析的成漿性實(shí)驗實(shí)驗室研究煤樣采自天津塘沽港,煤樣量現有的制漿工藝為一磨機(棒磨)制漿工藝,煤160kg。所采煤樣為上海焦化有限公司目前采用的煤種(優(yōu)補混)。所采煤樣的煤質(zhì)分析結果見(jiàn)表l。漿的濃度為60%,粒度分布情況見(jiàn)表2表2上海焦化有限公司氣化用水煤漿的粒度分布表1煤質(zhì)分析結果煤樣全水灰分揮發(fā)分全硫低位發(fā)熱量粒度分布(區間含量)0.075mm<0.075m神華煤14.869036.850.230.3%-0.5%1%%-21%29%~38%36%-44%優(yōu)補混)利用實(shí)驗室條件模擬該工藝在不同的磨礦時(shí)間收稿日期:2008-10-29作者簡(jiǎn)介:段滿(mǎn)兵(1979-),男,山東泰安人碩士,主要從事水煤漿工程和技術(shù)研究方面工作。及濃度條件下所制煤漿的粘度與粒度分布結果見(jiàn)表濃度45%,加入量按干煤基計算。3。實(shí)驗所用添加劑由上海焦化公司提供,有效固體表3不同磨礦時(shí)間及濃度條件下所制煤漿的粘度與粒度分布粒度分布(區間含量)%量/0.15-0.075mm21.1522.0122.77結構化23.1543.58增025.4619,4214.9240.2117.3321.2217.06結構化粒度粗1061.50.55粒度粗,沒(méi)有流態(tài)從磨機中流不出注1:結構化—漿體沒(méi)有流動(dòng)性,主要原因漿體粒度細,添加劑用嵊不足由表2和表3實(shí)驗數據可知,利用國家水煤漿和霧化性能良好,采用高濃度制漿工藝在不同磨礦工程技術(shù)研究中心現有的實(shí)驗室條件完全可以模擬時(shí)間和濃度條件下,所制煤漿的粘度與粒度分布結上海焦化有限公司的棒磨制漿工藝條件,神華煤制果見(jiàn)表4。實(shí)驗中所用添加劑由上海焦化公司提漿最佳濃度為60%,且實(shí)驗宰所制煤漿粒度分布與供,有效固體濃度45%,加入按干煤基計算現有的氣化用水煤漿基本一致,因此實(shí)驗數據對工由表4可知神華煤采用國家水煤漿工程技術(shù)業(yè)規模制漿有一定的指導性研究中心研發(fā)的高濃度制漿工藝,在保證煤漿良好22高濃度制漿工藝(國家水煤漿中心專(zhuān)利技術(shù))流動(dòng)和霧化性能的基礎上,實(shí)驗室制漿水煤漿濃度條件下成漿性實(shí)驗可達63.5%,與上海焦化有限公司現用的棒磨制漿為提高氣化水煤漿的濃度,同時(shí)保證漿體流動(dòng)工藝相比,實(shí)驗室制漿將煤漿濃度提高了3%以上表4不同磨礦時(shí)間及濃度條件下所制煤漿的粘度與粒度分布帶礦時(shí)間濃度添加劑用粘度粒度分布(區問(wèn)含量)/保/mPa.s0.3-0.15mm0.15-0.075mm<0.075mm96744.8645,4748.09濃16.8221.2516.2445.69度63.00.7制9157312.5917,6649.42漿7,6314.9752.10藝19.04l7.4247010.718.17.7519.28u90.7與一磨機(棒磨)制漿工藝相比,高濃度制漿工藝除了能提高煤漿濃度外,還具有以下3個(gè)特點(diǎn):轉化利用全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊(CAcD規范行優(yōu)秀期刊(1)煤漿的粒度級配趨于合理煤粒的平均粒煤生產(chǎn)高濃度水煤漿(63.5%)添加劑最佳用量為徑降低,霧化性能明顯提高,這將有效地提高煤漿的0.7%(干煤基),與上海焦化有限公司原有制漿工氣化效率;藝相比,添加劑用量增加0.1%~0.15%。因此,必(2)煤漿粒度級配的改善,提高了煤漿的流動(dòng)須開(kāi)發(fā)性?xún)r(jià)比更高的添加劑以降低制漿成本。性,可有效降低煤漿輸送設備與噴嘴的磨損。同時(shí)2.4新型添加劑的研究煤漿的穩定性也明顯提高;將國家水煤漿中心自主研發(fā)的添加劑與上海焦(3)高濃度制漿工藝可明顯提高煤漿的磨礦效化公司提供的添加劑進(jìn)行了比較添加劑的有效固率,可使同等規格磨機的產(chǎn)量增加。體濃度均為45%,均采用高濃度制漿工藝,制漿濃23不同添加劑用量對成漿性的影響度為63.5%,比較結果見(jiàn)表6。采用上海焦化有限公司提供的添加劑和高濃度表6添加劑對成漿性的影響制漿工藝,制漿濃度為63.5%,考察不同添加劑的用量對煤漿流態(tài)與粘度的影響,結果見(jiàn)表5。添加劑磨礦時(shí)間粘度價(jià)格添加劑用量噸漿添加劑min/mPa·s(元/噸)(于煤基)費用/元表5不同添加劑用量對煤漿流態(tài)及粘度的影響國家水煤97.14漿屮心磨礦時(shí)問(wèn)添加劑用漿的外觀(guān)及流態(tài)/mPa上海焦化1168020007粒度粗流動(dòng)差0.55粒度粗流動(dòng)差表6可知,在采用了國家水煤漿工程技術(shù)研究高濃度制漿工藝粒度較粗、流動(dòng)性較差0.6流動(dòng)性不太好中心自主研發(fā)的添加劑后,煤漿質(zhì)量得到改善,且添流態(tài)好加劑的用量有所減少,噸漿添加劑費用也降低了19u9u0.7流態(tài)好流態(tài)好3實(shí)驗室神華煤制漿2種工藝的比較流態(tài)好實(shí)驗室神華煤制漿2種工藝的比較見(jiàn)表7。從表5可以看出,采用高濃度制漿工藝,用神華衰72種工藝的比較較項目我有棒擎藝高濃度漿工藝制漿濃度/%添加劑來(lái)源上海焦化上海焦化國家水煤漿中心添加劑價(jià)格2000元/t2000元/t2250元/t粒度分布粒度較粗,分布窄粒度較細,分布寬粒度較細,分布寬流動(dòng)性較差好霧化性能較差添加劑用鬟/%(干煤基0.5589噸漿電耗/kW·h噸漿成本/元19.14需進(jìn)行改造。改造主要足增需進(jìn)行改造,改造主要是增加相關(guān)設備,現有制漿工藝特殊要求無(wú)加相關(guān)設備,現有設備可以和用位置不變化設備可以利用位置不變化注:電費按0.8元/kW·h計算。從表7的比較可以看出,采用高濃度制漿工藝,的實(shí)際噸漿電耗與原有工藝相比是不變的。提高了水煤漿的濃度,但噸漿電耗卻基本一致這是因為主體棒磨磨礦效率提髙,主體設備的噸漿電耗由于產(chǎn)量的增加將進(jìn)一步降低,雖然增加的輔助設(1)采用新工藝提高神華煤氣化水煤漿的濃度備需要增加電耗但是從整個(gè)制漿系統來(lái)看新工藝是可行的,在保證煤漿良好流動(dòng)和霧化性能的基礎上,實(shí)驗室條件下水煤漿濃度可達63.5%,比原先的和流變性的改善將有效提高水煤漿的氣化效率和煤工藝可提高3%以上,且流變性得到∫很好的改善;氣中有效氣組分含量并降低氣化氧耗、電耗,降低整(2)通過(guò)新、舊工藝的對比可以看出新工藝在個(gè)水煤漿氣化的成本,因此,新工藝在水煤漿氣化領(lǐng)經(jīng)濟上和技術(shù)上都是可以行了,考慮到濃度的提高域的應用前景非常廣闊Feasibility study on enhancing gasification CWMconcentration of Shenhua coalDUAN Qing-bing, LIANG Xing, ZHANG Sheng- u, GUO Zhi-xin, HE Guo-fengNational CWM Engineering& Technology Center, Beying 100013, ChinaAbstract: A comparison test was conducted between the high concentration CWM production new process providedby the China National CWM Engineering Technology Research Center and gasification CWM production processprovided by the Shanghai Coking and Chemical CO LTD. Following the workout, the new process can increase theCWM concentration more than 3%. At the same time, the additive used and process between of them were alsoKeywords: Shenhua coal; gasification CWM; concentration(上接第40頁(yè))Technological condition of oil shale under microwave assistant extractionZHOU Guo-jiang, SUN JingResource and Environment Engineering College, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China)Abstract: Yilan oil shale was researched using CS2-NMP as solvent under microwave assistant extraction with or-thogonal experiment of four factors and four levels, and analyze the results of orthogonal experiment. The resultsshow that optimum technological condition was granularity 0. 119mm, solvent volume 55mL( mineral sample 5t0. 0250g), 15min and 600w power, in which extraction rate may achieved 10.9%. Sdvent volume plays a key rollin extracting granularity came next, then would be power and time, at the same time, for extraction rate, the granu-larity, the solvent and the power had the remarkable influenceKeywords: oil shale; microwave assistant extraction; orthogonal experiment更正由于編輯和排版有誤,導致2009年第1期上的張曉靜和時(shí)慧的文章出現部分錯誤現予以更正。第37頁(yè)圖2和圖3的圖名應分別為:圖2加氫前溶劑的HNMR譜圖;圖3加氡后溶劑的HNMR譜圖。第105頁(yè)右欄倒數第9行應為:5個(gè)方案關(guān)于優(yōu)的排序即d3,d4,d3,d1,d2。在此向作者及讀者道歉?！稘崈裘杭夹g(shù)》編輯部2009年4月