提高神华煤气化水煤浆浓度的可行性研究

转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊《CACD规范》执行优秀期刊提高神华煤气化水煤浆浓度的可行性研究段清兵,梁兴,张胜局,郭志新,何国锋(国家水煤浆工程技术研究中心,北京100013)摘要:在实验宝分别采用自主研发的高浓度制浆新工艺与上海焦化有限公司气化水煤浆的制浆工艺进行了实验,实验结果表明:新工艺可使煤浆浓度提高3%以上,并对新工艺和添加剂SHPF与上海焦化现采用的制浆工艺和添加剂进行了对比。关键词:神华煤;气化水煤浆;浓度中图分类号:TQ536文献标识码:A文章编号:100672(200902004904水煤浆制备工艺是水煤浆气化技术的关键部分12主要实验仪器与设备之一,采用高浓度水煤浆制备新工艺可有效地提高(1)鄂式破碎机;水煤浆浓度并改善流变性,从而提高气化效率和煤(2)XMB-Φ240×300棒磨机气中有效气组分含量并降低气化氧耗和电耗。(3)NXS4C型水煤浆粘度计;上海焦化有限公司H前拥有4套德士古气化装(4)BT2002型激光粒度分布仪。置,制浆原料煤为神华煤,制浆T艺采用一磨机(棒先将煤样粒度破碎至小于3mm,然后利用磨)制浆工艺,目前生产的水煤浆浓度仅为60%,且XMB④240×300棒磨机在不同磨矿时间及浓度条粒度较粗浆体的流动和劣化性能均较差。针对上件下制备煤浆,并利用NXS4C型水煤浆粘度计和述问题函家水煤浆工程技术研究中心利用自主开BT-2002型激光粒度分布仪测量煤浆的粘度与粒度发的高浓度制浆新工艺,探讨提高神华煤’化水煤分布。浆浓度的技术与经济可行性。2实验室研究结果与讨论1实验煤样及仪器设备2.1模拟上海焦化有限公司现有制浆工艺条件下1.1采样与煤质分析的成浆性实验实验室研究煤样采自天津塘沽港,煤样量现有的制浆工艺为一磨机(棒磨)制浆工艺,煤160kg。所采煤样为上海焦化有限公司目前采用的煤种(优补混)。所采煤样的煤质分析结果见表l。浆的浓度为60%,粒度分布情况见表2表2上海焦化有限公司气化用水煤浆的粒度分布表1煤质分析结果煤样全水灰分挥发分全硫低位发热量粒度分布(区间含量)0.075mm<0.075m神华煤14.869036.850.230.3%-0.5%1%%-21%29%~38%36%-44%优补混)利用实验室条件模拟该工艺在不同的磨矿时间收稿日期:2008-10-29作者简介:段满兵(1979-),男,山东泰安人硕士,主要从事水煤浆工程和技术研究方面工作。及浓度条件下所制煤浆的粘度与粒度分布结果见表浓度45%,加入量按干煤基计算。3。实验所用添加剂由上海焦化公司提供,有效固体表3不同磨矿时间及浓度条件下所制煤浆的粘度与粒度分布粒度分布(区间含量)%量/0.15-0.075mm21.1522.0122.77结构化23.1543.58增025.4619,4214.9240.2117.3321.2217.06结构化粒度粗1061.50.55粒度粗,没有流态从磨机中流不出注1:结构化—浆体没有流动性,主要原因浆体粒度细,添加剂用嵊不足由表2和表3实验数据可知,利用国家水煤浆和雾化性能良好,采用高浓度制浆工艺在不同磨矿工程技术研究中心现有的实验室条件完全可以模拟时间和浓度条件下,所制煤浆的粘度与粒度分布结上海焦化有限公司的棒磨制浆工艺条件,神华煤制果见表4。实验中所用添加剂由上海焦化公司提浆最佳浓度为60%,且实验宰所制煤浆粒度分布与供,有效固体浓度45%,加入按干煤基计算现有的气化用水煤浆基本一致,因此实验数据对工由表4可知神华煤采用国家水煤浆工程技术业规模制浆有一定的指导性研究中心研发的高浓度制浆工艺,在保证煤浆良好22高浓度制浆工艺(国家水煤浆中心专利技术)流动和雾化性能的基础上,实验室制浆水煤浆浓度条件下成浆性实验可达63.5%,与上海焦化有限公司现用的棒磨制浆为提高气化水煤浆的浓度,同时保证浆体流动工艺相比,实验室制浆将煤浆浓度提高了3%以上表4不同磨矿时间及浓度条件下所制煤浆的粘度与粒度分布帶矿时间浓度添加剂用粘度粒度分布(区问含量)/保/mPa.s0.3-0.15mm0.15-0.075mm<0.075mm96744.8645,4748.09浓16.8221.2516.2445.69度63.00.7制9157312.5917,6649.42浆7,6314.9752.10艺19.04l7.4247010.718.17.7519.28u90.7与一磨机(棒磨)制浆工艺相比,高浓度制浆工艺除了能提高煤浆浓度外,还具有以下3个特点:转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊(CAcD规范行优秀期刊(1)煤浆的粒度级配趋于合理煤粒的平均粒煤生产高浓度水煤浆(63.5%)添加剂最佳用量为径降低,雾化性能明显提高,这将有效地提高煤浆的0.7%(干煤基),与上海焦化有限公司原有制浆工气化效率;艺相比,添加剂用量增加0.1%~0.15%。因此,必(2)煤浆粒度级配的改善,提高了煤浆的流动须开发性价比更高的添加剂以降低制浆成本。性,可有效降低煤浆输送设备与喷嘴的磨损。同时2.4新型添加剂的研究煤浆的稳定性也明显提高;将国家水煤浆中心自主研发的添加剂与上海焦(3)高浓度制浆工艺可明显提高煤浆的磨矿效化公司提供的添加剂进行了比较添加剂的有效固率,可使同等规格磨机的产量增加。体浓度均为45%,均采用高浓度制浆工艺,制浆浓23不同添加剂用量对成浆性的影响度为63.5%,比较结果见表6。采用上海焦化有限公司提供的添加剂和高浓度表6添加剂对成浆性的影响制浆工艺,制浆浓度为63.5%,考察不同添加剂的用量对煤浆流态与粘度的影响,结果见表5。添加剂磨矿时间粘度价格添加剂用量吨浆添加剂min/mPa·s(元/吨)(于煤基)费用/元表5不同添加剂用量对煤浆流态及粘度的影响国家水煤97.14浆屮心磨矿时问添加剂用浆的外观及流态/mPa上海焦化1168020007粒度粗流动差0.55粒度粗流动差表6可知,在采用了国家水煤浆工程技术研究高浓度制浆工艺粒度较粗、流动性较差0.6流动性不太好中心自主研发的添加剂后,煤浆质量得到改善,且添流态好加剂的用量有所减少,吨浆添加剂费用也降低了19u9u0.7流态好流态好3实验室神华煤制浆2种工艺的比较流态好实验室神华煤制浆2种工艺的比较见表7。从表5可以看出,采用高浓度制浆工艺,用神华衰72种工艺的比较较项目我有棒擎艺高浓度浆工艺制浆浓度/%添加剂来源上海焦化上海焦化国家水煤浆中心添加剂价格2000元/t2000元/t2250元/t粒度分布粒度较粗,分布窄粒度较细,分布宽粒度较细,分布宽流动性较差好雾化性能较差添加剂用鬟/%(干煤基0.5589吨浆电耗/kW·h吨浆成本/元19.14需进行改造。改造主要足增需进行改造,改造主要是增加相关设备,现有制浆工艺特殊要求无加相关设备,现有设备可以和用位置不变化设备可以利用位置不变化注:电费按0.8元/kW·h计算。从表7的比较可以看出,采用高浓度制浆工艺,的实际吨浆电耗与原有工艺相比是不变的。提高了水煤浆的浓度,但吨浆电耗却基本一致这是因为主体棒磨磨矿效率提髙,主体设备的吨浆电耗由于产量的增加将进一步降低,虽然增加的辅助设(1)采用新工艺提高神华煤气化水煤浆的浓度备需要增加电耗但是从整个制浆系统来看新工艺是可行的,在保证煤浆良好流动和雾化性能的基础上,实验室条件下水煤浆浓度可达63.5%,比原先的和流变性的改善将有效提高水煤浆的气化效率和煤工艺可提高3%以上,且流变性得到∫很好的改善;气中有效气组分含量并降低气化氧耗、电耗,降低整(2)通过新、旧工艺的对比可以看出新工艺在个水煤浆气化的成本,因此,新工艺在水煤浆气化领经济上和技术上都是可以行了,考虑到浓度的提高域的应用前景非常广阔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页)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更正由于编辑和排版有误,导致2009年第1期上的张晓静和时慧的文章出现部分错误现予以更正。第37页图2和图3的图名应分别为:图2加氢前溶剂的HNMR谱图;图3加氡后溶剂的HNMR谱图。第105页右栏倒数第9行应为:5个方案关于优的排序即d3,d4,d3,d1,d2。在此向作者及读者道歉。《洁净煤技术》编辑部2009年4月