浅谈提高水煤浆浓度的方法

第6卷第13期中国化工贸易2014年5月上旬刊China chemical trad研究与探讨浅谈提高水煤浆浓度的方法吴晓苹(兖矿鲁南化工有限公司,山东滕州277527)摘要:本文简述了煤浆制备工艺流程,分析探讨了影响水煤浆浓度的各饣主要因素,通过生产中实测欻据的对比,结合多年操作经验提岀了相应的改进措施,为提高水煤浆浓度、创造更大的经济效益提供了帮助。关键词:水煤浆浓度煤质粒度添加剂钢球级配煤浆制备工艺是多喷嘴对置式水煤浆气化技术的关键技术之一,据车间分别采用两种不同搭配的煤种,在实际生产过程中两种不同搭有关硏究表明煤浆浓度每提高1%,有效气成分可提高1.16%,而有效气配的煤种所体现出的煤浆浓度是不相同的。在分别使用不同煤种搭配的成分每提高1%,每小时可多产甲醇L.09吨左冇。提高水煤浆浓度对于提情况下,以煤质较好的情况(都使用黄陵煤),煤质较差的情况(都使高气化效率,降低气化炉的比氧耗和比煤耗有着极为重要的作用。实际用小客户神木:北宿=5:5)为例,将所制得的煤浆浓度做成曲线图进行生产过程中,不同来源的煤,煤质有很大的差异,这种差异导致制备的对比,如图3-1所示煤浆浓度的波动,本厂车间就曾多次出现煤浆浓度低于58%,严重影响了气化炉产气量及后系统的产品产量。本文针对此种情况,分析探讨了煤浆浓度对比影响提高水煤浆浓度的主要因素,结合实际生产列举了一些改进措施。62.00%、煤浆制备流程简述自贮运系统来的原料煤(粒度<10mm)进入煤贮斗,经煤称量给料机计量后,与滤液及添加剂进入磨煤机。磨成一定浓度、粘度、有一定煤质差煤浆浓度煤质好煤浆浓度粒度分布的水煤浆。水煤浆经滚筒筛岀大颗粒后,自流进入磨煤机岀料槽经低压煤浆泵加压、二级滚筒筛筛分后,贮存在煤浆槽内备用。煤浆槽内的煤浆分别经两台高压煤浆泵加压后送至气化炉的四个工艺烧嘴与来自空分的高压氧气混合进入气化炉内反应影响水煤浆浓度的主要因素图3-1煤浆浓度对比曲线图影响水煤浆浓度的主要因素主要有煤质特性、粒度分布、添加剂Fig3-1 COal-surry COncentrationCOntrastcurvefigure助熔剂等。(一)煤质对水煤浆浓度的影响1.煤的水分。通过曲线图,我们可以看出,在使用煤种搭配的煤质较好的煤种配2煤的灰分。灰分虽不直接参加反应,却要消耗煤在氧化反应中所比时,煤浆浓度平均保持在62,1%,而在使用煤种搭配的煤质较差的煤产生的反应热,用于灰分的升温、融化及转化。灰分含量越高,煤的发种配比时,煤浆浓度平均保持在59.8%。在企业实际的生产中,受到地域热量越低,成浆性能也越差。的限制以及煤炭资源的不同,使用到的煤种和理想中的煤种会有一定差3煤的可磨指数。可磨指数越高,煤越容易粉碎,易制得高浓度的距。同时考虑到产品成本的问题,不会使用符合气化效果的煤种。我们水煤浆可以通过对各煤种的搭配技术,以提高煤质,特别是劣质煤的利用率(二)粒度分布的影响实现提效增收的目的。而煤种搭配之前需做好各个煤种的特性分析。选煤浆粒度分布是水煤浆气化技术中重要的工艺指标之一,它决定了择最适合的煤种进行搭配形成“互补”。既能保证煤浆浓度的要求又可煤浆的性能、煤在气化炉内的转化率等,所以操作中应保证煤浆粒度的以有效降低生产成本。稳定。在制浆过程中,为了制备高浓度的水煤浆,要求煤粉颗粒的粒径(二)球磨机钢球级配要有一定的分布,使大颗粒间的空隙为小颗粒所填充,以减少空隙所含常生产时,煤浆粒度分布的要求为:100%《8目,99.5%《14目水量从而提高制浆浓度。而钢球级配技术直接影响煤浆粒度分布的合理85%《40目,65%《200目,50%《325目。球磨机内钢球级配作为调节与否,在原料煤种不变时,调整钢球级配成为调节煤浆粒度分布的主要煤浆粒度分布的主要方式,依据球磨机内添加的钢球规格进行调整,其手段钢球规格有为Φ80、Φ70、Φ55、Φ40、Φ25五种。当磨机运行时间较(三)添加剂的影响长时,我们需要根据各个磨机内钢球的磨损情况优化钢球级配,使得煤煤浆粘度的稳定是提高水煤浆浓度的基础。然而在磨制各种不同的浆的粒度分布更加合理,进一步来提高煤浆浓度。然而钢球的磨损率需煤种的情况下,添加剂的作用是保持煤浆粘度稳定的主要措施。水煤浆要通过计算磨机内部实际的填充率参来计算进行补加。按照试车时钢球浓度越高粘度越大,相反,水煤浆粘度越低意味着水煤浆的浓度越低。添加量来说,填充率为28%左右。运行时间较长时,填充率需要进行现生产在操作中,根据现有煤种的特性,选择合适的添加剂和最优的添加场测量计算。计算公式如下剂使用量,对于降低水煤浆粘度,提高水煤浆的浓度、流动性和稳定性有着重要的。(四)助熔剂的影响在相同固含量情况下,水煤浆制备过程中助熔剂的加入,会使煤浆流动性和稳定性均有所改善。因此,对于制浆过程而言,助熔剂的加入并没有负面影响,对成浆性还有一定的改善作用三、提高水煤浆浓度的改进措施中国煤化工本文针对原煤的选用、球磨机钢球级配调整、使用添加剂等三种改进措施探索制备高浓度水煤浆。CNMHG)原煤的选用igure3-2 filtrates SchematicdiagramChina Chemical Trade中国化工贸易143中国化工贸易第6卷第13期研究与探讨■China chemical trade2014年5月上句刊填充率=314882081B23.14*R*R煤浆粘度与添加剂量散点图其中:R半径L钢球在磨机分布宽度B磨机半径与钢球分布厚度的差值a钢球分布角度1400拿3.14*1.85*185*2*629°1360-3.45*0.85/2浆粘度3.14*1.85*185=0.2130.91.11.31.511.92.12.32.52.72.9通过计算填充率可看出球磨机的填充率小于要求的填充率28%,但在运行期间磨机电流和以前的电流差别不大,证明钢球重量也就相差不图3-3煤浆粘度与添加剂量散点图大,所占筒体内部的体积却有一定差距,由此可判定球磨机小钢球数量Figure3-3 COalslurryvisCOsityandadditivescatterplot所占整体钢球的比例太大。再者通过填充率和标准填充率的对比可以计获得良好的经济效益。煤种配比时,煤质情况较差的煤种比例不宜过大。算出体积差,通过体积差除以Φ55以上的钢球体积可得出Mll0A需加两种煤种配比前做好灰熔点和粘温特性的分析,防止出现两种煤种混合7-8吨Φ80-55钢球,同时保证磨机内钢球总重量要维持平衡所以从磨机内捡出4-5吨直径Φ25以下的钢球。后出现粘温特性突变。同时,车间根据实际运行情况进一步采取了优化措施,更换A、B(二)控制合适的煤浆粒度分布成为提高水煤浆浓度的关键技术之对于难制浆的煤种显得尤为重要。通过球磨机钢球级配调整获得理球磨机约1β的提升条,在不改变原煤粒度的前提下,大幅度降低了大颗粒煤的产率,为煤浆浓度的提高创造了条件。想的粒度分布,成为提高难制浆煤种成浆性的重要举措。(三)实际生产中,选择适应本地煤种的添加剂非常重要。需要现传统添加剂选用木质素苯硫酸钠系列添加剂,但面对多种煤种搭配场结合添加剂的不同种类进行大量实验,从而得到和现有媒种最相匹配时,此系列添加剂不能适应煤种要求。具体表现为不能有效降低煤浆粘度。即使添加剂加量对煤浆粘度几乎无影响,不但增加了添加剂的消耗,以降低煤浆粘度,提高煤浆浓度,使得高浓度煤浆的均匀性、流动性、稳定性达到生产的要求。但添加剂量太高的话将会造成生产成本的增加。而且增加了产品的单位成本。通过车间的反复试验,决定选用萘钠浓度为30%的新型添加剂,该添加剂对现有煤种配比有很好的适应性。添加两者之间应最好权衡。量是传统添加剂量的三分之一,但降低煤浆粘度的效果显著。图3-3为参考文献添加剂用量与煤浆粘度关系的散点图。Ⅲ成元,李,等气化操作工徐州:中国矿业大学出版社,20091由上图可以看出,随着添加剂用量的増加,煤浆粘度有显著降低的(2周明松,邱学青,王卫星浅析高浓度水煤浆制备技术的影响因素科技风.200趋势,在添加剂的用量达到2.5mh数值时,煤浆粘度下降趋于平缓,继③张继,黄长胜优化制浆工艺及其管理来提高媒浆质量化肥工业,207续增加用量,粘度达到平衡值100p。4袁善录,戴爱军。制备高浓度水煤浆的影响因素探讨.应用化工.2007四、结论作者简介:吴晓苹(195年-),性别:女,民族:汉,工作单位:兖矿鲁南化工有限公司,职称(一)选择好的煤质配比,对于提高煤浆浓度有着重要的作用,可助理工程师,学位:工学学位,主要研究方向:煤化工。(上接第141页溶剂浓度变化大可采取经常性、小剂量补水方式,避免一次性大量溶剂循环量平稳,选择合适溶剂浓度相当关键。只要装置正常运行时将补水导致浓度变化太大。浓度到底多少合适,具体装置有具体装置的设以上几方面注意到了,实现装置长周期安全平稳运行的目标就不会太难。计要求,需要结合装置实际情况做岀选择。就本裝置填料结构再生系统,通过以上分析数据可以看出:贫液浓度在27.92%左右会偶尔小波动,浓参考文献度在30.5%时运行平稳,因此略大于30%的浓度值得考虑。贫液浓度高,Ⅲl党晓峰等天然气净化厂胺液发泡原因分析及解决揩施硏究石油化工应用,2008,z7(2溶剂循环量可以减少,而达到节能效果。贫液浓度也并非越浓越好,浓a胡天友等,胺液脱硫装置溶液发泡预防及控制措施天然气工业,200,29(3):)01-0度高了,溶剂不但容易发泡,而且因其吸收硫化氢气体量大,导致溶剂酸性增强,腐蚀能力增强,对设备长周期运行不利。作者简介:刘中山,男,37岁,技师(化工总控工),2000年9月加入中国化工山东华星石油通过以上对溶剂再生系统波动分析可以看出:避免溶剂发泡、保持化工集团有限公司140万吨催化车间。华东石油大学化学工程与工艺专业,本科学历,学士学位。上接第142页)基苯的反应越高,烯烃的选择性也随之増加。在多甲基苯和甲醇一起化的催化剂,建立与甲醇制烃相应的催化体系,同时设置合适的温度和反应时,烯烃化合物的选择性比多甲基苯单独反应时更高。在350℃时,压强等等,都会促进反应的进行和理想产物量的增加,能够为高效能源如果只有乙苯,对乙烯是没有选择性的,如果在反应中加入甲醇,乙烯的开发和工业的发展起到巨大的推动作用的选择性就会大幅增加。研究表明,异丁烯在有甲醇存在时,能够发生烷基化反应,生成戊参考文献烯等高碳烯烃。当这些烯烃分解后就会生成丙烯、丁烯等烯烃。同时,Ⅲ闵慝泽、工业催化剂的硏制与开发M中国石化出版社,2002齐国振,谢国库甲醇制烃反应过程中分子筛化剂的反应研究石油化工,2011.35(1)催化剂的浓度越高,乙烯、丙烯等低碳烯烃的烷基化速率越快。29-32结论:在能源日益紧张的今天,如何大量生产理想、清洁、高效的(3冯静,杨克丽反应能源已经成为了当务之急。加大在甲醇制烃反应机理方面的研究有利于(4周华群.流化床甲醇中国煤化工6:32进一步了解甲醇制烃反应,在甲醇制烃的反应中使用高选择性、抗积碳(何长青,刘忠民,察广HECNMHG06,0(1):485%4144中国化工贸易 China Chemical Trade