榆林煤制水煤漿添加劑的篩選及成漿性研究

第39卷第6期應用化工voL 39 No 62010年6月Applied Chemical Industry榆林煤制水煤漿添加劑的篩選及成漿性研究王永娟,尹雙良,孟慶宇(陜西延長(cháng)石油(集團)有限責任公司研究院陜西西安710075)摘要:介紹了幾種添加劑對榆林煤成漿性能的影響。實(shí)驗發(fā)現,當萘系A與木質(zhì)素A比例為40:60時(shí)對金牛溝煤較適合的水煤漿濃度為64%,添加劑加入量為0.5%。對上河溝煤較適合的水煤漿濃度為63%,添加劑用量0.6%。關(guān)鍵詞:榆林煤;水煤漿;成漿性;篩選中圖分類(lèi)號:TQ536文獻標識碼:B文章編號:1671-3206(2010)06-0943-03Study on selection and slurry ability of coal-water slurryadditives for Yulin coalWANG Yong-juan, YIN Shuang-liang, MENG Qing-yu(Research Institute of Yanchang Petroleum( Group)Co, Ltd, Xi'an 710075, China)Abstract: The influence of different additives on synthetical properties of Yulin coal water sltmainly discussed. When the ratio of napthalene a to ligin A is 40: 60, the suitable concentration of coalwater slumy for Jinniugou is 64% and the adding amount of additive is 0. 5%. The suitable concentrationof coal water slurry for Shanghegou is 63% and the adding amount of additive is0. 6%Key words: Yulin coal; coal-water slurry; slurry ability; selection水煤漿是一種由62%~70%的煤粉,30%~酸鈉-聚苯乙烯磺酸鈉共聚物)、萘系B(亞甲基萘磺38%的水和少量藥劑混合制備而成的液體燃料。酸鈉苯乙烯磺酸鈉馬來(lái)酸鈉共聚物)、木質(zhì)素A水煤漿具有燃燒效益高、運輸便利、環(huán)境污染小和節(木質(zhì)素磺酸鈉)、木質(zhì)素B(木質(zhì)素磺酸鈣),聚合省煤資源的優(yōu)點(diǎn),因此水煤漿的研究和應用越來(lái)越磷酸鈉+CMC均為工業(yè)級受到人們的重視。由于煤炭復雜的結構造成水煤漿RK/PEFI00型顎式破碎機;RKBM型三輥四添加劑難以廣譜應用所以煤種和化學(xué)添加劑的匹筒智能棒磨機;NXS4C型粘度計。配性研究是水煤漿成漿性研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。白1.2實(shí)驗方法成志等2研究了義馬煤制備水煤漿的添加劑匹配煤樣經(jīng)破碎機破碎后,與添加劑、水以一定濃度問(wèn)題發(fā)現造紙黑液制取的水煤漿添加劑效果較好,加入30r/min棒磨機中棒磨20min,進(jìn)行水煤漿成水煤漿成漿性能優(yōu)良,穩定性能較好能夠滿(mǎn)足實(shí)際漿性能測定。由于不同的粒度分布對煤漿成漿濃度工業(yè)生產(chǎn)需求。李耀東經(jīng)過(guò)實(shí)驗發(fā)現FP2型添有較大影響為排除粒度分布對實(shí)驗結果的影響,在加劑與神府煤具有良好的匹配性這一結果最終得對不同添加劑的成漿實(shí)驗中采用完全相同的粒度分到了工業(yè)應用驗證。布3。經(jīng)檢測煤粉的粒度分布為:20目98%本文針對延長(cháng)石油(集團)榆林煤化有限公司100%,40目90%~95%,120目48%~53%,200目擬使用的2種氣化用煤,篩選出適合該煤種的水煤34%-40%,325目25%-35%。漿添加劑,并對成漿性進(jìn)行研究,為滿(mǎn)足水煤漿的氣13分析方法化裝置要求實(shí)現工業(yè)化提供了重要的技術(shù)參數。水煤漿表觀(guān)粘度根據GBT188564-2002進(jìn)1實(shí)驗部分行測定;水煤漿濃度根據GB/T18856.2-2002進(jìn)行1.1原料與儀器測定;水煤漿的穩定性根據GB/T18856.5-2002進(jìn)榆林金牛溝煤和上河溝煤,萘系A(亞甲基萘磺行測定。收稿日期:20104408修改稿日期:20100422作者簡(jiǎn)介:王永娟(1981-),女河北滄縣人陜西延長(cháng)石油(集團)有限資任公司研究院助理工程師碩士,主要從事潔凈煤技術(shù)及精細化學(xué)品開(kāi)發(fā)等工作。電話(huà):13630210246,E-mal: wayout_0118@soh,com944應用化工第39卷2結果與討論煤粉的成漿性較差。當漿體的濃度達到64%時(shí),水21單一添加劑對煤成漿性能的影響煤漿的表觀(guān)粘度為876.5mPa·s;當萘系B添加量表1是單一添加劑對不同濃度金牛溝煤成漿性為05%時(shí)隨著(zhù)水煤漿濃度不斷升高漿體的流動(dòng)能的影響。表2和表3分別是萘系A和木質(zhì)素A性逐漸降低。當煤粉濃度為64%時(shí),水煤漿粘度達及萘系B和木質(zhì)素B對不同濃度上河溝煤水煤漿到最高為1207.6mPa·,成漿性不理想。當漿體濃成漿性能的影響度為66%時(shí),桊系B對金牛煤也不成漿。木質(zhì)素A表1添加劑對金牛溝煤的成漿性影響和木質(zhì)素B對金牛煤不成漿。Table 1 Effect of single additive on slurry ability由表2、表3可知,萘系A與萘系B對上河溝煤for Jinniugou coalmPa水煤漿的粘度影響大致相當。當添加量0.5%時(shí),添加劑用量/%水煤漿的成漿性能均不理想,當水煤漿的濃度為濃度萘系A萘系B木質(zhì)素A木質(zhì)素B63%,萘系A的添加量為0.8%時(shí),水煤漿的粘度為1140.3mPas,此時(shí)粘度較大,雖然達到了工業(yè)化60不成漿513.3不成漿的質(zhì)量要求(≤1200mPas),但是我們希望在保證62不成漿3788不成漿4039不成漿不成漿其他質(zhì)量參數不變的情況下,水煤漿的表觀(guān)粘度能64915.31479.5876.512076達到不大于800mPa·s。木質(zhì)素類(lèi)分散劑對上河溝66不成漿不成漿煤的成漿性均不理想。表2單一添加劑對上河溝煤樣的成漿性彩響由以上分析可以看出,萘系A和萘系B、木質(zhì)素Table 2 Effect of single additive on slurry abilityA和木質(zhì)素B作為分散劑時(shí),其添加量和水煤漿濃for Shanghegou coal度對水煤漿的影響狀況大致相似。造成這種現象的添加劑用量%原因可能是金牛煤和上河溝煤作為年輕煙煤煤化作濃度茶系A木質(zhì)素A用時(shí)間相對較短,芳香核縮合程度相對較低,支鏈、0.862不成漿692.5不成漿橋鍵較多,同時(shí),煤核結構支鏈上含有較多的含氧官能團,年輕煙煤的這些特征使得它們較難制取高濃不成漿83535737度、低粘度的水煤漿。同時(shí),由于水煤漿添加劑的普不成漿不成漿適性有限,幾種添加劑不能適用于這兩種煤。為表3單一添加劑對上河溝煤樣的成漿性影響了篩選出較合適的添加劑,實(shí)驗決定對各添加劑進(jìn)Tabe3 Effect of single additive on slurry ability for行復配成漿性研究,同時(shí)從經(jīng)濟角度考慮,券系A和萘系B的市場(chǎng)價(jià)格相當,而木質(zhì)素A較木質(zhì)素B添加劑用量%價(jià)格較低所以實(shí)驗選擇萘系A和木質(zhì)素A進(jìn)行復濃度萘系B木質(zhì)震B配實(shí)驗研究0.52.2復配添加劑對煤成漿性能的影響不成漿763.8不成漿表4和表5是復配后不同比例的萘系A(其中不成漿923.4497.0有10%的穩定劑)和木質(zhì)素A對金牛溝煤成漿性的65不成漿不成漿影響。由表1可知,對于金牛溝煤來(lái)說(shuō),萘系A添加從表4、表5可以看出,當萘系A:木質(zhì)素量為04%時(shí)漿體的成漿性能較差。當水煤漿濃A=40:60時(shí),所制得的水煤漿成漿性較好,質(zhì)量較度為64%時(shí),水煤漿的表觀(guān)粘度為9153mPas;當穩定,此時(shí)各種濃度漿體的表觀(guān)粘度都達到了萘系A添加量為05%時(shí)隨著(zhù)水煤漿濃度的升高,800mPa8以下(0.4%除外),并且都能保持20d漿體的表觀(guān)粘度總體呈上升趨勢,當漿體濃度為以上無(wú)硬沉淀這說(shuō)明40:60的復配比例對金牛溝64%時(shí),水煤漿粘度達到1479.5mPas,此時(shí)漿體煤的成漿是基本適合的。并且從經(jīng)濟方面考慮,流動(dòng)性差成漿性不理想;當水煤漿的濃度為66%40:60的比例也是能夠滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的成本要求。時(shí)萘系A對金牛煤不成漿。萘系B與萘系A具有因此對于金牛溝煤來(lái)說(shuō)選定萘系A:木質(zhì)素A=相似的成漿性特點(diǎn)當萘系B的添加量為04%時(shí),40:60的比例復配添加劑來(lái)生產(chǎn)水煤漿。第6期王永娟等:榆林煤制水煤漿添加劑的篩選及成漿性研究945表4復配添加劑對金牛溝煤樣的成漿性影響Table 4 Effectt of compound additives on slurry ability for Jinniugou coal添加劑用量%0.40.50.6濃度/%萘系A:木質(zhì)素A=50:50萘系A:木質(zhì)素A=40:60萘系A:木質(zhì)素A=30:70不成漿21d無(wú)硬沉淀20d無(wú)硬沉淀不成漿396mPa·s684.3mPa·s601.8mPa·s729.2mPa·s20d無(wú)硬沉淀不成漿30d無(wú)硬沉淀26d無(wú)硬沉淀26d無(wú)硬沉淀不成漿650.7mPa·t596.2mPa·828d無(wú)硬沉淀26d無(wú)硬沉淀不成漿表5復配添加劑對金牛溝煤樣的成漿性影響Table 5 Effect of compound additives on slurry ability for Jinniugou coal添加劑用量%濃度/%蔡系A:木質(zhì)素A=20:80萘系A:木質(zhì)素A=10:90不成漿597.8mPa·s806.2mPa·g1534.2mPa·s20d無(wú)硬沉淀22d無(wú)硬沉淀不成漿為了解決復配添加劑加入量的大小對漿體成漿任何一種添加劑,上河溝煤和金牛溝煤都具有很相性的影響研究了添加劑濃度為0.5%和0.6%時(shí),似的成漿性所以又根據復配添加劑對金牛溝煤的不同漿體濃度(>60%)的成漿性變化見(jiàn)圖1。成漿性影響結果,在研究復配添加劑對上河溝煤的成漿性影響中,只選擇了添加劑的配比為40:60和20:80。表4、表5和圖2分別是萘系A(含有10%的穩定劑)和木質(zhì)素A不同配比和不同加入量對上河溝煤成漿性能的影響。15000.50.6%0.7%110064濃度%圖1金牛溝煤樣復配成漿性能Fig 1 Effect of compound additives on slurry abilityfor Jinniugou co從圖1可以看出,添加劑的加入量為0.5%和濃度0.6%時(shí)隨著(zhù)漿體濃度的升高,漿體粘度的變化趨圖2上河溝煤樣復配成漿性能勢大致一樣,不同的是添加劑加入量為0.5%時(shí)的Fig 2 Effect of compound additives on slurry abilityfor Shanghegou coal漿體粘度略高于添加劑加入量為06%時(shí)的漿體濃從表4、表5可知,添加劑配比為40:60和度,但在入料濃度為62%~66%時(shí),粘度均小于20:80并且添加量為0.6%和07%的情況下漿體700mPas因此結合表4從技術(shù)與經(jīng)濟角度綜合均具有良好的成漿性和穩定性但是隨著(zhù)萘系A的考慮選擇入料濃度為64%,添加劑用量為0.5%的比例減少漿體的粘度增大,流動(dòng)性減弱這對水煤水煤漿成漿性能較佳穩定性較好。推薦配方為:萘漿的質(zhì)量造成了不良影響。結合圖2綜合分析,上系A30%+穩定劑10%+木質(zhì)素A60%。河溝煤樣選擇入料濃度為63%,添加劑用量0.6%在單一添加劑對成漿性能影響實(shí)驗中發(fā)現對下轉第948頁(yè))948應用化工第392.5酸水解葡萄烯糖醫大學(xué)學(xué)報,2006,28(14):1487-1489酸的選擇:在考察了三氟乙酸、高氯酸、醋酸、鹽[3]岳智洲3,4,6三。芐基葡萄糖烯的制備[J].科技酸、硫酸、檸檬酸、硝酸和磷酸后發(fā)現鹽酸的效果較信息,2006(9):9好,使用其它酸時(shí),反應的副產(chǎn)物有不同程度的增【4 Costantino V, Imperatore C, Fattorusso E,ctal.Amid多,導致純化工作量加大and easy one pot procedure for the synthesis of 2-deoxy3結束語(yǔ)sugars from dlycals[ J]. Tetrahedron Lett, 2000, 41: 9177本研究結合工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)際,由無(wú)水葡萄糖制取2脫氧D葡萄糖的過(guò)程可分為乙?；Ｗo漠5) Sabean S. Process for the Preparation of2sqgm:US5128463[P].19920707代、還原、乙?；摫Ｗo和酸水解5步反應,并從影[6] Mereyala H B, Kumar M S. Process for the Synthesis of響產(chǎn)率的各個(gè)環(huán)節嘗試,最終找到了一條適宜工業(yè)2-deoxy-D-glucose: US, 2004/0185538Al[P].2004-09.化生產(chǎn)的合成條件。由于不需要催化加氫,既縮短了反應時(shí)間又提高了產(chǎn)率。生產(chǎn)成本下降的同時(shí)工藝操作得到簡(jiǎn)化,適宜于工業(yè)化規模生產(chǎn)。[7]鄭化,岳智洲.2·脫氧D-葡萄糖的制備方法:CN,200610019173[P].2006-10-25參考文獻:[8]范乃立L阿拉伯烯糖的合成與表征[D].江西:江西師范大學(xué),2009[1]張華趙澤燕張建華.2脫氧葡萄糖對內質(zhì)網(wǎng)應激介[9]李鵬飛吉毅顏杰等.糖合成中羥基的保護和去保導的宮內窘迫胎鼠腦損傷的保護機制的研究[J]國現代醫學(xué)雜志,2008,18(4):432436護方法[J.化學(xué)研究,2005,16(3):107122]吳靜路紅周蕓等,21(3羧基1丙酰氨基)2脫氧,[10]趙靜甲殼多糖衍生物的合成及其應用研究[D]武D葡萄糖對人食道癌細胞的抗增殖研究[J第三軍漢:武漢理工大學(xué),2005(上接第945頁(yè))左右的水煤漿成漿性能較佳、穩定性較好。推薦配A30%+穩定劑10%+木質(zhì)素A60%。方為萘系A30%+穩定劑10%+木質(zhì)素A60%。參考文獻:3結論(1)單一添加劑對榆林2種煤的成漿性均不理[1]王曉春,昊國光,王共遠水煤漿添加劑及其研究進(jìn)展想,通過(guò)復配不僅能制得較高濃度水煤漿,而且相對[J].煤化工,2004,12(6):15-18.[2]白成志李寒旭義馬煤制備水煤漿所用添加劑的研究于單一添加劑,能夠減少用量和節約成本[打].煤炭轉化,2001,24(1):6365(2)對金牛溝煤較適合的水煤漿濃度為64%;[3]李耀東神府煤制水煤漿添加劑的篩選及工業(yè)應用添加劑加入量為0.5%;推薦添加劑配方為:萘系A[]大氮肥2006,209(4):268-27130%+穩定劑10%+木質(zhì)素A60%。[4]廖斌.從造紙黑液中提取木質(zhì)素制取水煤漿復合添加(3)對上河溝煤較適合的水煤漿濃度為63%;劑[J].化工環(huán)保,1997,17(2):9699添加劑加入量為06%;推薦添加劑配方為萘系