◇科技論壇◇科技國(guó)向?qū)?013年22期水煤漿氣化工藝影響制漿因素的分析柳開智(雙鴨山龍煤天泰煤化工有限公司黑龍江雙鴨山155113)【摘要]文章介紹了水煤漿氣化工藝的工藝技術(shù)現(xiàn)狀;制備高濃度水煤漿彩響因素等?！娟P(guān)鍵詞】水煤漿氣化工藝;因素;分析煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源和重要原料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中具水煤漿制漿工藝主要是為了取得粒度組成的最佳級(jí)配,也就是最有重要的戰(zhàn)略地位。煤氣化技術(shù)是煤炭清潔轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)之一,是大堆積效率便于制備高質(zhì)量的水煤漿。氣化用水煤漿制備主要采用發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、JGC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料一次濕法制漿工藝。在磨機(jī)選定的情況下,制漿工藝影響水煤漿濃度電池等過程工業(yè)的基礎(chǔ)。在眾多煤氣化技術(shù)中,水煤漿加壓氣化技術(shù)的因素有入磨粒度、生產(chǎn)能力研磨體級(jí)配。在工業(yè)化生產(chǎn)中由于磨作為一種先進(jìn)的新型氣化技術(shù),因煤種適應(yīng)范圍較廣、氣化溫度高、壓力機(jī)連續(xù)作業(yè)欲在達(dá)到生產(chǎn)能力條件下取得所需粒度的煤漿,需控制高、易于大型化成為煤氣化技術(shù)發(fā)展的主流方向在我國(guó)得到了較快的發(fā)人磨機(jī)原料的粒度大小(一般<1omm),調(diào)整研磨體級(jí)配展,自20世紀(jì)80年代至今我國(guó)相繼建設(shè)了數(shù)十套水煤漿加壓氣化裝置低階煤制備高質(zhì)量水煤漿工藝主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于引人“多破少磨”、其合成氣用于生產(chǎn)合成氨甲醇、丁醇、二甲醚烯烴等化工產(chǎn)品。分級(jí)研磨”和“優(yōu)化粒度級(jí)配”的技術(shù)理念,明顯和有效地提高了制漿1國(guó)內(nèi)氣化水煤漿制備工藝技術(shù)現(xiàn)狀工藝對(duì)煤種的適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)低階煤制取高質(zhì)量水煤漿,大幅度降低氣在水煤漿氣化行業(yè)中,工程技術(shù)人員和用戶非常重視氣化工藝和化能耗(煤耗、氧耗)和生產(chǎn)成本。工藝特點(diǎn)如下合成工藝等技術(shù),往往忽視了水煤漿氣化的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)—水煤漿制備)根據(jù)摩機(jī)的入、出料粒度組成特點(diǎn)采用“分級(jí)研磨”,可獲得較因此,氣化水煤漿的質(zhì)量濃度粒度和穩(wěn)定性等相對(duì)較差給后續(xù)生高的磨礦效率和降低能耗在同一磨礦濃度下較常規(guī)制漿電耗可以減產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來了諸多問題,如氣化效率低能耗(煤耗、氧耗偏高生產(chǎn)成少25%以上。本增加等。目前,氣化水煤漿質(zhì)量及其影響具體如下2)采用高濃度粗磨選擇性磨機(jī),不但進(jìn)行研磨和防止粗顆粒的產(chǎn)(1)煤漿的濃度偏低(60%左右),致使單位合成氣所需氧耗偏高。生,尚可起到預(yù)混煤漿、改善粒度分布和提高煤漿質(zhì)量的作用(2)水煤漿的粒度偏粗霧化性能較差氣化后灰中含炭量較高致3)填充率高(80%)的超細(xì)磨機(jī)用于中濃度的細(xì)粒級(jí)制備然后按使單位合成氣所需煤耗偏高照一定比例配人選擇性磨機(jī)中,起到了“潤(rùn)滑作用”、提高了煤漿磨礦(3水煤漿粒度分布不合理,漿體的流動(dòng)性較差致使煤漿管道、效率而且改善了煤漿堆積效率。閥門等磨損嚴(yán)重通過“優(yōu)化粒度級(jí)配”,明顯提高了工藝對(duì)煤種的適應(yīng)性。該工(4水煤漿的穩(wěn)定性較差儲(chǔ)存期相對(duì)較短僅為2h,給生產(chǎn)管理藝不但適用于成漿性較難的煤種,對(duì)于容易成漿的煤種效果更加明帶來一定難度顯,與常規(guī)高濃度工藝相比可以提高煤漿濃度3-5個(gè)百分點(diǎn)2制備高濃度水煤漿影響因素(5將反擊式破碎與懸臂式粉磨相結(jié)合研發(fā)的高效破磨機(jī),可將不21煤質(zhì)特性大于50mm的煤粒破碎至不大于lmm占80%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)制煤質(zhì)特性是影響水煤漿制備的首要因素。一般來說,煤種制漿濃漿工藝中磨機(jī)不大于10mm的人料粒度。度隨其內(nèi)在水分含量的增大而降低,較低的內(nèi)水含量有利于制備較高25配煤技術(shù)濃度的煤漿。變質(zhì)程度淺的煤種,其內(nèi)水含量較高、含氧官能團(tuán)多制煤種成漿性能與煤質(zhì)特征密切相關(guān),變質(zhì)程度較淺的煤種屬較難漿濃度較低;變質(zhì)程度深的煤種其內(nèi)水含量較低、含氧官能團(tuán)少,制成漿煤種較難制備高濃度水煤漿;而變質(zhì)程度較深的煤種屬易成漿漿濃度較高。煤的內(nèi)在水分含量可反映煤的內(nèi)孔表面和親水性能,其煤種,可制備出較高濃度的水煤漿。因此對(duì)于難成漿煤種,改善其成量較低時(shí)說明該煤的比表面積小或吸附水的能力差2J因此制漿時(shí)漿性能的途徑,除了從原料煤種粒度級(jí)配、制漿工藝及添加劑技術(shù)等煤粒上能吸附的水量少,形成的水化膜也較薄,致使占用的水量較少,方面加以解決外,還可通過配人一定比例的易成漿煤種達(dá)到改善其所以在水煤漿濃度相同的情況下,固定于煤粒上的水量就相對(duì)較少成漿性能的目的。不僅如此,配煤技術(shù)的實(shí)施還可擴(kuò)大原料煤種的適了,從而導(dǎo)致懸浮體的自由流動(dòng)相增多;也就是說欲使水煤漿具有同用范圍實(shí)現(xiàn)原料多樣化及資源的合理利用。日前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的幾套水樣的流動(dòng)性,其濃度必然會(huì)增高。煤漿加壓氣化制合成氣裝置受原料煤質(zhì)的限制,為了提高生產(chǎn)能力從煤質(zhì)角度考慮,要制備高濃度的水煤漿,選擇內(nèi)水含量和含氧降低氣化過程中的能耗、氧耗和煤耗大都采用配煤技術(shù)來改善原料量少的煤種為宜。對(duì)于確定的煤種而言,影響成漿性的主要因素為煤煤種的成漿性能提高制漿濃度實(shí)現(xiàn)水煤漿加壓氣化裝置的長(zhǎng)周期安粉粒度分布和煤漿添加劑全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,通過配煤技術(shù)來提高水煤漿制漿濃度對(duì)于氣22粒度級(jí)配對(duì)不同煤種制漿濃度的影響化裝置經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行以及煤炭資源的合理配置具有很強(qiáng)的實(shí)用意義在制漿過程中,為了制備髙濃度的水煤漿,要求煤粉顆粒各粒徑2.6添加助熔劑為含量要有一定的分布,使大顆粒間的空隙為小顆粒所填充,以減少在相同固含量情況下,水煤漿制備過程中助熔劑的加人,會(huì)使煤空隙所含水量,從而提高制漿濃度。水煤漿的最佳粒度分布可以用不漿流動(dòng)性和穩(wěn)定性均有所改善因此對(duì)于制漿過程而言助熔劑的加同的數(shù)學(xué)模型來表述:①?gòu)拿悍鄣牧６确植紨?shù)據(jù)來計(jì)算煤粒子的填充人并沒有負(fù)面影響對(duì)成漿性還有一定的改善作用空隙率,空隙率最低的粒度分布制成的水煤漿濃度最高;②計(jì)算粒度27pH值選擇分布指數(shù),目前最常用的粒度分布是 Rosin. Ramm函數(shù)的改進(jìn)形式水煤漿pH值在810時(shí)煤漿表現(xiàn)出良好的成漿性能在這一范R-R-B分布:R=100xpd)m,R是篩孔d時(shí)的網(wǎng)上粒子質(zhì)量d圍內(nèi)隨著pH值升高煤漿流動(dòng)性有所改善。為克服實(shí)際應(yīng)用過程中為粒度特性值相當(dāng)于R=367%時(shí)的粒徑,n為粒度分布指數(shù)。一般認(rèn)對(duì)設(shè)備管道的酸性腐蝕,工業(yè)化制漿一般要求煤漿pH值>7。為n值越小,分布越寬,填充效率就越高。但是,粒度分布指數(shù)并非越3結(jié)束語(yǔ)小越好,無論是否加人分散劑,n值均在07-08的范圍內(nèi)煤漿的粘度(煤質(zhì)是制備高濃度水煤漿的首要因素。煤種制漿濃度隨其內(nèi)在最低。粒度級(jí)配越好堆積率越高煤漿濃度越高。水分含量的增大而降低較低的內(nèi)水含量有利于制備較高濃度的煤漿。23水煤漿添加劑(2)大顆粒間的空隙能被小顆粒填充,將有利于制成高濃度水煤目前,對(duì)水煤漿添加劑的研究要多于對(duì)粒度分布的控制,因?yàn)樗疂{但隨著粗粒子含量增加盡管其煤漿表觀粘度降低但因其流動(dòng)性煤漿添加劑的使用更具有實(shí)用意義,使用添加劑后不僅可以提高制漿變差,仍然不能制成高濃度的、可供泵送的水煤漿。濃度,而且可以降低煤漿粘度,提高流動(dòng)性。水煤漿添加劑主要是一些適宜的添加中國(guó)煤化工E改善流動(dòng)性提不同性能的表面活性劑,主要有4類:①陰離子型表面活性劑;②陽(yáng)離高制漿濃度。因此考慮上述各因素子型表面活性劑③非離子型表面活性劑④高分子化合物和元機(jī)鹽。CNMHG漿工藝或配煤技24制漿工藝術(shù)才能制備出適合工業(yè)化應(yīng)用的高性能水煤漿。@