2016年第22期NO222016(總第373期中國高新核術(shù)企業(yè)Cumulativity NO 373)提高新疆準東煤水煤漿成漿濃度的實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(zé)任公司,新疆烏魯木齊8300000摘要:新疆龍宇能源準東煤化工年產(chǎn)40億立方煤制夭然氣氣化工芑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:中圖分類號:TQ536文章編號:1009-2374(2016)22-0303Dol:1.35351cnki11-440/m2016.20171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(chǔ)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(shù)作為水煤漿濃度。右,將來以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)難以改變,隨著水煤漿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)營效益最大化要求越法參照GB/T18856.4200進行,用NXS4C型水煤漿粘度來越高,煤的成漿性是水煤漿氣化技術(shù)的核心,完善的計進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3.1.3水煤漿穩(wěn)定性測定方法。水煤漿穩(wěn)定性測至關(guān)重要的作用。研究中發(fā)現(xiàn)影響水煤漿成漿濃度的因定方法參照GB/T1856.5-2002.用插棒法進行測定素較多,包括制漿用煤的煤巖組分、粒度級配、添加劑32常規(guī)制漿工藝成漿性實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(nèi),模擬單磨機制漿工藝生產(chǎn)條件,選擇煤水煤漿濃度進行實驗。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,對準東B2上煤和B2下煤煤樣進行成漿性2實驗原料及添加劑實驗,實驗結(jié)果見表2:釆用準東煤田某露天礦B2層煤,煤質(zhì)牌號為不粘結(jié)表2常規(guī)制漿工藝條件下的成漿性實驗結(jié)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2上和B2下,從煤巖顯微組分上看,B上惰煤樣名稱添加劑量濃度%流動性表觀枯度/、穩(wěn)定性質(zhì)組組分高,鏡質(zhì)組組分低,B2下鏡質(zhì)組組分明顯高于782B2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#865分別見表C表龍字2#B2上及B2下煤的工業(yè)分析與元索分析a3.2.1由常規(guī)制漿工藝條件下實驗結(jié)果可以看出:常規(guī)制漿工藝條件下,在添加劑量為0.3%、0名ad- Ade Dafo ECdlHa9Nh(干基/干粉)時,準東B2上煤樣的成漿濃度為55.2%224469251842813|6838341.7740486.1%,準東B2下煤樣的成漿濃度為56.3%、57.5%;同B22091204133287464268213921160052時隨著添加劑量由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個百B2上及B2下煤的煤巖組分分析b分點。煤樣名稱。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降低后續(xù)氣化系統(tǒng)0.9的氣化效率,增加生產(chǎn)成本,同時考慮煤漿流動性和穩(wěn)定性對工業(yè)生產(chǎn)的影響等因素3.3分級研磨工藝成漿性實驗3實驗根據(jù)國家水煤漿工程技術(shù)研究中心的分級研磨制漿31實驗方法工藝,通過優(yōu)化煤漿的粒度級配,提高煤漿的堆積效3.1.1水煤漿濃度測定方法。水煤漿濃度測定方率,進而提高煤漿濃度、流變性和穩(wěn)定性等。在實驗室法參照GB/T18856.2-2002進行,即稱取一定量的水煤對準東B2上煤和B2下煤樣進行了系列的粒度級配和可磨表3分級研磨制漿工藝條件下的成漿性實驗結(jié)果煤樣名稱喬加劑量/%濃度%流動性表觀粘度MPas穩(wěn)定性58.6龍宇11289B1237B龍宇2#60.8B-B表4準東B2上煤和B2下煤的最佳粒度級配實驗結(jié)果煤樣和:細粉比實際濃度表觀黏度粒度分布(累積含量)%MPas流動性穩(wěn)定性(8h)14mm<0.45mm<0.075mm<0.045mm58,25l157B39.5630.21龍宇1#85:1558.63B98.8988.7842.9834.5549.6538.1498.0287.3632.17龍宇2#85:1559.90B-98.4688.4380:2059.741285BB98.7688.8045813884表5四種添加劑成漿性能比較煤樣濃度(%)添加劑類型表觀黏度(MPas)流動性穩(wěn)定性(8h)58.63木質(zhì)素萘系龍宇1#58.34木質(zhì)素改性1266BB58脂肪族1295B--木質(zhì)素1387萘系1319B龍宇2木質(zhì)素改性1237脂肪族1282性試驗研究,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,粒度級配最佳,漿體性能最好。但考采用分級硏磨工藝比常規(guī)單磨機工藝的濃度分別提髙慮到應(yīng)用于工業(yè)的實際情況和生產(chǎn)成本,我們最終選擇3個百分點以上,同時煤漿的流動性和穩(wěn)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(guī)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,對分級將制備好的準東煤粗、細粉分別按照90:1研磨制漿工藝的最髙成漿濃度進行系列實驗,實驗結(jié)果85:15、80:20的比例混合制漿,并對制得的煤漿進行見表3濃度、粘度、穩(wěn)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驗結(jié)果可以看出:采用分級煤和B2下煤的設(shè)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),最佳粒度級配實驗結(jié)果及性基/干粉)時,淮東B2上煤樣的成漿濃度為58.6%能檢測見表4。59.4%,B2下煤樣的成漿濃度為59.9%、60.8%;同時隨從表4可以看出:準東B2上和B2下煤樣制漿效果存著添加劑量由0.3%增加到0.5%(千基/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%,添加劑量同為0.3%(干基/干粉)條件下在試驗硏究中發(fā)現(xiàn),采用分級硏磨工藝后煤漿粒度煤漿的表觀粘度隨著細粉添加比例的增大而增大,流動分布顯著改善,煤漿的流動性和穩(wěn)定性大幅度提髙,完性逐漸變好;當細粉添加量為15%時,煤漿的性能及氣全能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的儲存和輸送要求化粒度都完全符合氣化用漿的要求;當細粉添加量為50014201340一龍字1#12601180一龍字2#1100木質(zhì)素萘系木質(zhì)素改性脂肪族添加劑種類圖1不同藥劑表觀粘度MPa.s20%時,粒度級配最佳,漿體性能最好。但考慮到應(yīng)用以上實驗在2014年下半年,由新疆龍宇能源準東煤于工業(yè)的實際情況和生產(chǎn)成本,最終選擇準東B2上煤B2化工有限責(zé)任公司委托國家水煤漿工程中心進行實驗。下煤的煤樣分級研磨制漿工藝的最佳粒度級配為粗:細4實驗結(jié)論85:15第一,從準東B2上和B2下煤實驗結(jié)果可以看出:在3.5實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3.5.1實驗依據(jù)。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,同時使煤粒在水中保持長期均勻分可見,煤巖組分對成漿性起著重要影響作用。散。由于不同煤的煤質(zhì)特性、表面結(jié)構(gòu)等的差異,使之對添加劑有一定的選擇性。因此,需通過不同添加劑的第二,從準東B2上和B2下煤實驗結(jié)果看出:準東B2上和B2下煤在粒度級配為粗:細=85:15時,制成的煤比較來確定適宜的添加劑。槳濃度、煤漿的流動性和穩(wěn)定性最好,由此可見粒度級3.5.2實驗方法。實驗選用四種不同種類的添加配對水煤漿的成漿性起著重要作用。劑進行比較,均為國內(nèi)較好的添加劑系列(木質(zhì)素、萘第三,從準東B2上和B2下煤實驗結(jié)果看出:準東B2系、木質(zhì)素改性、脂肪族)。實驗條件為:粗細煤級上和B2下煤制漿過程中添加木質(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(shè)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/千的成漿性起著重要影響作用。粉),采用四種添加劑進行成漿性實驗。觀察比較水煤漿的粘度、流動性和穩(wěn)定性等指標,結(jié)果見表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(shè)]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%(干基煤漿性質(zhì)的影響門燃料化學(xué)學(xué)報,200,31(5)干粉)條件下,四種添加劑從表觀粘度、流動性、穩(wěn)定凹2]祁威,舒新前,朱書全,等,神府煤制水煤漿的研究性等指標看,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(zé)任編輯:黃銀芳)