2016年第22期中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)NO22.201(總第373期)Cumulativity NO 373)提高新疆準(zhǔn)東煤水煤漿成漿濃度的實(shí)驗(yàn)研究趙天運(yùn)王秋生張向沛(新疆龍宇能源準(zhǔn)東煤化工有限責(zé)任公司,新疆烏魯木齊83000摘要:新疆龍宇能源準(zhǔn)東煤化工年產(chǎn)40億立方煤制天然氣氣化工藝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(zhǔn)東煤田的煤做水煤漿氣化存在成漿性差的問(wèn)題,怎樣提高新疆準(zhǔn)東煤的水煤漿濃度是目前急需解決的問(wèn)題。文章以新疆準(zhǔn)東煤田某露天礦煤為研究對(duì)象,研究了提高水煤漿濃度的辦法。關(guān)鍵詞:準(zhǔn)東煤;水煤漿;成漿濃度;碎煤加壓;露夭煤礦文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:中圖分類號(hào):TQ536文章編號(hào):1009-2374(2016)22-0033-03Dol:10.35351cnki1-446/m.016.20171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(guó)的基礎(chǔ)能源,占能源消費(fèi)總量的70%左質(zhì)量占原樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為水煤漿濃度右,將來(lái)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(cè)定方法。水煤槳粘度測(cè)定方氣化技術(shù)不斷發(fā)展,人們對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益最大化要求越法參照GBT188564200進(jìn)行,用NS4C型水煤漿粘度來(lái)越高,煤的成漿性是水煤漿氣化技術(shù)的核心,完善的計(jì)進(jìn)行測(cè)定。制漿工藝對(duì)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(cè)定方法。水煤漿穩(wěn)定性測(cè)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/T18856.5-2002采用插棒法進(jìn)行測(cè)定素較多,包括制漿用煤的煤巖組分、粒度級(jí)配、添加劑32常規(guī)制漿工藝成漿性實(shí)驗(yàn)等均對(duì)水煤漿成漿濃度產(chǎn)生影響,下面就如何提高準(zhǔn)東在試驗(yàn)室內(nèi),模擬單磨機(jī)制漿工藝生產(chǎn)條件,選擇煤水煤漿濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)举|(zhì)素改性添加劑,添加量分別在0.3%、0.5%(干基/干粉)比例時(shí),對(duì)準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤煤樣進(jìn)行成漿性2實(shí)驗(yàn)原料及添加劑實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2釆用準(zhǔn)東煤田某露天礦B2層煤,煤質(zhì)牌號(hào)為不粘結(jié)表2常規(guī)制漿工藝條件下的成漿性實(shí)驗(yàn)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B2上和B2下,從煤巖顯微組分上看,B2上惰堞樣名稱添加劑量表觀粘度/穩(wěn)定性濃度%流動(dòng)性MPa| XXUBG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55.2B2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#分別見(jiàn)表1CCCC表B2上及B2下煤的工業(yè)分析與元素分析(a3.2.1由常規(guī)制漿工藝條件下實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看工業(yè)分析(%元素分析(%出:常規(guī)制漿工藝條件下,在添加劑量為0.3%、0.5%名「MM4 CRCo Cad Had- oad Nade(干基/干粉)時(shí),淮東B2上煤樣的成漿濃度為55.2%B22244692411.774056.1%,準(zhǔn)東B2下煤樣的成漿濃度為56.3%、57.5%;同82209412034134328746436268213921160052時(shí)隨著添加劑量由0.3%增加到0.5%(干基/干粉)準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤樣的濃度分別提高0.9和1.2個(gè)百B2上及B2下煤的煤巖組分分析b占煤樣名稱。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(huì)降低后續(xù)氣化系統(tǒng)9.10.94的氣化效率,增加生產(chǎn)成本,同時(shí)考慮煤漿流動(dòng)性和穩(wěn)B2下474.80.6定性對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響等因素33分級(jí)研磨工藝成漿性實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)根據(jù)國(guó)家中國(guó)煤化工分級(jí)研磨制漿3.1實(shí)驗(yàn)方法工藝,通過(guò)優(yōu)什3.1.1水煤漿濃度測(cè)定方法。水煤漿濃度測(cè)定方率,進(jìn)而提高煤限廈CNM漿的堆積效能疋位等。在實(shí)驗(yàn)室法參照GB/T18856.2-2002進(jìn)行,即稱取一定量的水煤對(duì)準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤樣進(jìn)行了系列的粒度級(jí)配和可磨33表3分級(jí)研磨制漿工藝條件下的成漿性實(shí)驗(yàn)結(jié)果煤樣名稱添加劑量/%濃度流動(dòng)性表觀粘度MPas穩(wěn)定性0.358.6B龍宇1#1289B1237B龍宇2并B表4準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤的最佳粒度級(jí)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果煤樣鉭:細(xì)粉比實(shí)際濃度表觀黏度粒度分布(累積含量)/(MPa.s)流動(dòng)性穩(wěn)定性(8h)14mm<0.45mm<0.075mm<0.0451158723302185:1558.631266B88.7842.9834.5549.6538.14909.68119898.0238.8932.17龍宇2#85:1588.4359.74128545,81表5四種添加劑成漿性能比較煤樣濃度(%)添加劑類表觀黏度(MPas)流動(dòng)性穩(wěn)定性(8h)58.63木質(zhì)素1401C+B5846萘系1352C+龍宇1#木質(zhì)素改性1266B脂肪族59.68木質(zhì)素萘系l319龍守259.86木質(zhì)素改性1237B59.82脂肪族1282B性試驗(yàn)硏究,獲得它們最佳粒度級(jí)配和比例(粗粉:細(xì)準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤樣在同一添加劑比例情況下粉=80%:20%時(shí),粒度級(jí)配最佳,漿體性能最好。但考釆用分級(jí)硏磨工藝比常規(guī)單磨機(jī)工藝的濃度分別提高慮到應(yīng)用于工業(yè)的實(shí)際情況和生產(chǎn)成本,我們最終選擇3個(gè)百分點(diǎn)以上,同時(shí)煤漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性大幅度的粒度級(jí)配為粗粉:細(xì)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(zhǔn)東制漿用煤最佳粒度級(jí)配確定分別在添加量為0.3%、0.5%(干基/干粉)時(shí),對(duì)分級(jí)將制備好的準(zhǔn)東煤粗、細(xì)粉分別按照90:10研磨制漿工藝的最髙成漿濃度進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果85∶15、80:20的比例混合制漿,并對(duì)制得的煤漿進(jìn)行見(jiàn)表3濃度、粘度、穩(wěn)定性、流變特性等性能測(cè)試;準(zhǔn)東B2上由分級(jí)研磨制漿工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:采用分級(jí)煤和B2下煤的設(shè)計(jì)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(jí)配實(shí)驗(yàn)結(jié)果及性基/干粉)時(shí),準(zhǔn)東B2上煤樣的成漿濃度為58.6%能檢測(cè)見(jiàn)表4。59.4%,B2下煤樣的成漿濃度為59.9%;同時(shí)隨從表4可以看出:準(zhǔn)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%(干基/干粉),準(zhǔn)東B2在明顯差別,準(zhǔn)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%,添加劉號(hào)同為??工工粉)條件下,在試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),采用分級(jí)研磨工藝后煤漿粒度煤漿的表觀粘中國(guó)煤化增大,流動(dòng)分布顯著改善,煤漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性大幅度提高,完性逐漸變好CNMHG的性能及氣全能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的儲(chǔ)存和輸送要求。化粒度都完全符合氣化用漿的要求;當(dāng)細(xì)粉添加量為1500014201340一龍宇1#2601180一龍字2#木質(zhì)素萘系木質(zhì)素改性脂肪族加劑種類圖1不同藥劑表觀粘度MPa.s20%時(shí),粒度級(jí)配最佳,漿體性能最好。但考慮到應(yīng)用以上實(shí)驗(yàn)在2014年下半年,由新疆龍宇能源準(zhǔn)東煤于工業(yè)的實(shí)際情況和生產(chǎn)成本,最終選擇準(zhǔn)東B2上煤B2化工有限責(zé)任公司委托國(guó)家水煤漿工程中心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)下煤的煤樣分級(jí)研磨制漿工藝的最佳粒度級(jí)配為粗:細(xì)4實(shí)驗(yàn)結(jié)論85:15第一,從準(zhǔn)東B2上和B2下煤實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:在3.5實(shí)驗(yàn)用煤添加劑選擇制漿用煤變質(zhì)程度相同、最佳粒度級(jí)配相同、使用同一3.5.1實(shí)驗(yàn)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(shì),在煤巖惰質(zhì)組和鏡質(zhì)組比例合充分潤(rùn)濕和均勻分散在少量水中,改善水煤漿流動(dòng)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(shí)使煤粒在水中保持長(zhǎng)期均勻分可見(jiàn),煤巖組分對(duì)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,使之第二,從準(zhǔn)東B2上和B2下煤實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出:準(zhǔn)東B2對(duì)添加劑有一定的選擇性。因此,需通過(guò)不同添加劑的上和B2下煤在粒度級(jí)配為粗:細(xì)=85:15時(shí),制成的煤比較來(lái)確定適宜的添加劑槳濃度、煤漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性最好,由此可見(jiàn)粒度級(jí)3.5.2實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)選用四種不同種類的添加配對(duì)水煤漿的成漿性起著重要作用劑進(jìn)行比較,均為國(guó)內(nèi)較好的添加劑系列(木質(zhì)素、萘第三,從準(zhǔn)東B2上和B2下煤實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出:準(zhǔn)東B2系、木質(zhì)素改性、脂肪族)。實(shí)驗(yàn)條件為:粗細(xì)煤級(jí)上和B2下煤制漿過(guò)程中添加木質(zhì)素改性添加劑,制成的配為:粗∶細(xì)=85∶15,準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤樣的設(shè)計(jì)煤槳濃度較高、粘度最低,因此不同的添加劑對(duì)水煤漿濃度分別為58%、59%,添加劑添加量為0.3%(干基/干的成漿性起著重要影響作用。粉),采用四種添加劑進(jìn)行成漿性實(shí)驗(yàn)。觀察比較水煤漿的粘度、流動(dòng)性和穩(wěn)定性等指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)表5參考文獻(xiàn)由表5和圖1可以看出:準(zhǔn)東B2上煤和B2下煤樣的設(shè)[11尉遲維,李保慶,李文,等.煤的巖相顯微組分對(duì)水計(jì)濃度分別為58%、59%,添加劑添加量為0.3%(千基/煤漿性質(zhì)的影響囚.燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2003,31(5)干粉)條件下,四種添加劑從表觀粘度、流動(dòng)性、穩(wěn)定2祁威,舒新前,朱書(shū)全,等,神府煤制水煤漿的硏究性等指標(biāo)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(ài)民,李永昕,王千杰,煤的巖相組成對(duì)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(zhǔn)性的影響寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(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)中國(guó)煤化工CNMHG35