榆林煤制水煤浆添加剂的筛选及成浆性研究

第39卷第6期应用化工voL 39 No 62010年6月Applied Chemical Industry榆林煤制水煤浆添加剂的筛选及成浆性研究王永娟,尹双良,孟庆宇(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710075)摘要:介绍了几种添加剂对榆林煤成浆性能的影响。实验发现,当萘系A与木质素A比例为40:60时对金牛沟煤较适合的水煤浆浓度为64%,添加剂加入量为0.5%。对上河沟煤较适合的水煤浆浓度为63%,添加剂用量0.6%。关键词:榆林煤;水煤浆;成浆性;筛选中图分类号:TQ536文献标识码:B文章编号:1671-3206(2010)06-0943-03Study on selection and slurry ability of coal-water slurryadditives for Yulin coalWANG Yong-juan, YIN Shuang-liang, MENG Qing-yu(Research Institute of Yanchang Petroleum( Group)Co, Ltd, Xi'an 710075, China)Abstract: The influence of different additives on synthetical properties of Yulin coal water sltmainly discussed. When the ratio of napthalene a to ligin A is 40: 60, the suitable concentration of coalwater slumy for Jinniugou is 64% and the adding amount of additive is 0. 5%. The suitable concentrationof coal water slurry for Shanghegou is 63% and the adding amount of additive is0. 6%Key words: Yulin coal; coal-water slurry; slurry ability; selection水煤浆是一种由62%~70%的煤粉,30%~酸钠-聚苯乙烯磺酸钠共聚物)、萘系B(亚甲基萘磺38%的水和少量药剂混合制备而成的液体燃料。酸钠苯乙烯磺酸钠马来酸钠共聚物)、木质素A水煤浆具有燃烧效益高、运输便利、环境污染小和节(木质素磺酸钠)、木质素B(木质素磺酸钙),聚合省煤资源的优点,因此水煤浆的研究和应用越来越磷酸钠+CMC均为工业级受到人们的重视。由于煤炭复杂的结构造成水煤浆RK/PEFI00型颚式破碎机;RKBM型三辊四添加剂难以广谱应用所以煤种和化学添加剂的匹筒智能棒磨机;NXS4C型粘度计。配性研究是水煤浆成浆性研究的热点问题之一。白1.2实验方法成志等2研究了义马煤制备水煤浆的添加剂匹配煤样经破碎机破碎后,与添加剂、水以一定浓度问题发现造纸黑液制取的水煤浆添加剂效果较好,加入30r/min棒磨机中棒磨20min,进行水煤浆成水煤浆成浆性能优良,稳定性能较好能够满足实际浆性能测定。由于不同的粒度分布对煤浆成浆浓度工业生产需求。李耀东经过实验发现FP2型添有较大影响为排除粒度分布对实验结果的影响,在加剂与神府煤具有良好的匹配性这一结果最终得对不同添加剂的成浆实验中采用完全相同的粒度分到了工业应用验证。布3。经检测煤粉的粒度分布为:20目98%本文针对延长石油(集团)榆林煤化有限公司100%,40目90%~95%,120目48%~53%,200目拟使用的2种气化用煤,筛选出适合该煤种的水煤34%-40%,325目25%-35%。浆添加剂,并对成浆性进行研究,为满足水煤浆的气13分析方法化装置要求实现工业化提供了重要的技术参数。水煤浆表观粘度根据GBT188564-2002进1实验部分行测定;水煤浆浓度根据GB/T18856.2-2002进行1.1原料与仪器测定;水煤浆的稳定性根据GB/T18856.5-2002进榆林金牛沟煤和上河沟煤,萘系A(亚甲基萘磺行测定。收稿日期:20104408修改稿日期:20100422作者简介:王永娟(1981-),女河北沧县人陕西延长石油(集团)有限资任公司研究院助理工程师硕士,主要从事洁净煤技术及精细化学品开发等工作。电话:13630210246,E-mal: wayout_0118@soh,com944应用化工第39卷2结果与讨论煤粉的成浆性较差。当浆体的浓度达到64%时,水21单一添加剂对煤成浆性能的影响煤浆的表观粘度为876.5mPa·s;当萘系B添加量表1是单一添加剂对不同浓度金牛沟煤成浆性为05%时随着水煤浆浓度不断升高浆体的流动能的影响。表2和表3分别是萘系A和木质素A性逐渐降低。当煤粉浓度为64%时,水煤浆粘度达及萘系B和木质素B对不同浓度上河沟煤水煤浆到最高为1207.6mPa·,成浆性不理想。当浆体浓成浆性能的影响度为66%时,桊系B对金牛煤也不成浆。木质素A表1添加剂对金牛沟煤的成浆性影响和木质素B对金牛煤不成浆。Table 1 Effect of single additive on slurry ability由表2、表3可知,萘系A与萘系B对上河沟煤for Jinniugou coalmPa水煤浆的粘度影响大致相当。当添加量0.5%时,添加剂用量/%水煤浆的成浆性能均不理想,当水煤浆的浓度为浓度萘系A萘系B木质素A木质素B63%,萘系A的添加量为0.8%时,水煤浆的粘度为1140.3mPas,此时粘度较大,虽然达到了工业化60不成浆513.3不成浆的质量要求(≤1200mPas),但是我们希望在保证62不成浆3788不成浆4039不成浆不成浆其他质量参数不变的情况下,水煤浆的表观粘度能64915.31479.5876.512076达到不大于800mPa·s。木质素类分散剂对上河沟66不成浆不成浆煤的成浆性均不理想。表2单一添加剂对上河沟煤样的成浆性彩响由以上分析可以看出,萘系A和萘系B、木质素Table 2 Effect of single additive on slurry abilityA和木质素B作为分散剂时,其添加量和水煤浆浓for Shanghegou coal度对水煤浆的影响状况大致相似。造成这种现象的添加剂用量%原因可能是金牛煤和上河沟煤作为年轻烟煤煤化作浓度茶系A木质素A用时间相对较短,芳香核缩合程度相对较低,支链、0.862不成浆692.5不成浆桥键较多,同时,煤核结构支链上含有较多的含氧官能团,年轻烟煤的这些特征使得它们较难制取高浓不成浆83535737度、低粘度的水煤浆。同时,由于水煤浆添加剂的普不成浆不成浆适性有限,几种添加剂不能适用于这两种煤。为表3单一添加剂对上河沟煤样的成浆性影响了筛选出较合适的添加剂,实验决定对各添加剂进Tabe3 Effect of single additive on slurry ability for行复配成浆性研究,同时从经济角度考虑,券系A和萘系B的市场价格相当,而木质素A较木质素B添加剂用量%价格较低所以实验选择萘系A和木质素A进行复浓度萘系B木质震B配实验研究0.52.2复配添加剂对煤成浆性能的影响不成浆763.8不成浆表4和表5是复配后不同比例的萘系A(其中不成浆923.4497.0有10%的稳定剂)和木质素A对金牛沟煤成浆性的65不成浆不成浆影响。由表1可知,对于金牛沟煤来说,萘系A添加从表4、表5可以看出,当萘系A:木质素量为04%时浆体的成浆性能较差。当水煤浆浓A=40:60时,所制得的水煤浆成浆性较好,质量较度为64%时,水煤浆的表观粘度为9153mPas;当稳定,此时各种浓度浆体的表观粘度都达到了萘系A添加量为05%时随着水煤浆浓度的升高,800mPa8以下(0.4%除外),并且都能保持20d浆体的表观粘度总体呈上升趋势,当浆体浓度为以上无硬沉淀这说明40:60的复配比例对金牛沟64%时,水煤浆粘度达到1479.5mPas,此时浆体煤的成浆是基本适合的。并且从经济方面考虑,流动性差成浆性不理想;当水煤浆的浓度为66%40:60的比例也是能够满足工业生产的成本要求。时萘系A对金牛煤不成浆。萘系B与萘系A具有因此对于金牛沟煤来说选定萘系A:木质素A=相似的成浆性特点当萘系B的添加量为04%时,40:60的比例复配添加剂来生产水煤浆。第6期王永娟等:榆林煤制水煤浆添加剂的筛选及成浆性研究945表4复配添加剂对金牛沟煤样的成浆性影响Table 4 Effectt of compound additives on slurry ability for Jinniugou coal添加剂用量%0.40.50.6浓度/%萘系A:木质素A=50:50萘系A:木质素A=40:60萘系A:木质素A=30:70不成浆21d无硬沉淀20d无硬沉淀不成浆396mPa·s684.3mPa·s601.8mPa·s729.2mPa·s20d无硬沉淀不成浆30d无硬沉淀26d无硬沉淀26d无硬沉淀不成浆650.7mPa·t596.2mPa·828d无硬沉淀26d无硬沉淀不成浆表5复配添加剂对金牛沟煤样的成浆性影响Table 5 Effect of compound additives on slurry ability for Jinniugou coal添加剂用量%浓度/%蔡系A:木质素A=20:80萘系A:木质素A=10:90不成浆597.8mPa·s806.2mPa·g1534.2mPa·s20d无硬沉淀22d无硬沉淀不成浆为了解决复配添加剂加入量的大小对浆体成浆任何一种添加剂,上河沟煤和金牛沟煤都具有很相性的影响研究了添加剂浓度为0.5%和0.6%时,似的成浆性所以又根据复配添加剂对金牛沟煤的不同浆体浓度(>60%)的成浆性变化见图1。成浆性影响结果,在研究复配添加剂对上河沟煤的成浆性影响中,只选择了添加剂的配比为40:60和20:80。表4、表5和图2分别是萘系A(含有10%的稳定剂)和木质素A不同配比和不同加入量对上河沟煤成浆性能的影响。15000.50.6%0.7%110064浓度%图1金牛沟煤样复配成浆性能Fig 1 Effect of compound additives on slurry abilityfor Jinniugou co从图1可以看出,添加剂的加入量为0.5%和浓度0.6%时随着浆体浓度的升高,浆体粘度的变化趋图2上河沟煤样复配成浆性能势大致一样,不同的是添加剂加入量为0.5%时的Fig 2 Effect of compound additives on slurry abilityfor Shanghegou coal浆体粘度略高于添加剂加入量为06%时的浆体浓从表4、表5可知,添加剂配比为40:60和度,但在入料浓度为62%~66%时,粘度均小于20:80并且添加量为0.6%和07%的情况下浆体700mPas因此结合表4从技术与经济角度综合均具有良好的成浆性和稳定性但是随着萘系A的考虑选择入料浓度为64%,添加剂用量为0.5%的比例减少浆体的粘度增大,流动性减弱这对水煤水煤浆成浆性能较佳稳定性较好。推荐配方为:萘浆的质量造成了不良影响。结合图2综合分析,上系A30%+稳定剂10%+木质素A60%。河沟煤样选择入料浓度为63%,添加剂用量0.6%在单一添加剂对成浆性能影响实验中发现对下转第948页)948应用化工第392.5酸水解葡萄烯糖医大学学报,2006,28(14):1487-1489酸的选择:在考察了三氟乙酸、高氯酸、醋酸、盐[3]岳智洲3,4,6三。苄基葡萄糖烯的制备[J].科技酸、硫酸、柠檬酸、硝酸和磷酸后发现盐酸的效果较信息,2006(9):9好,使用其它酸时,反应的副产物有不同程度的增【4 Costantino V, Imperatore C, Fattorusso E,ctal.Amid多,导致纯化工作量加大and easy one pot procedure for the synthesis of 2-deoxy3结束语sugars from dlycals[ J]. Tetrahedron Lett, 2000, 41: 9177本研究结合工业化生产的实际,由无水葡萄糖制取2脱氧D葡萄糖的过程可分为乙酰基保护漠5) Sabean S. Process for the Preparation of2sqgm:US5128463[P].19920707代、还原、乙酰基脱保护和酸水解5步反应,并从影[6] Mereyala H B, Kumar M S. Process for the Synthesis of响产率的各个环节尝试,最终找到了一条适宜工业2-deoxy-D-glucose: US, 2004/0185538Al[P].2004-09.化生产的合成条件。由于不需要催化加氢,既缩短了反应时间又提高了产率。生产成本下降的同时工艺操作得到简化,适宜于工业化规模生产。[7]郑化,岳智洲.2·脱氧D-葡萄糖的制备方法:CN,200610019173[P].2006-10-25参考文献:[8]范乃立L阿拉伯烯糖的合成与表征[D].江西:江西师范大学,2009[1]张华赵泽燕张建华.2脱氧葡萄糖对内质网应激介[9]李鹏飞吉毅颜杰等.糖合成中羟基的保护和去保导的宫内窘迫胎鼠脑损伤的保护机制的研究[J]国现代医学杂志,2008,18(4):432436护方法[J.化学研究,2005,16(3):107122]吴静路红周芸等,21(3羧基1丙酰氨基)2脱氧,[10]赵静甲壳多糖衍生物的合成及其应用研究[D]武D葡萄糖对人食道癌细胞的抗增殖研究[J第三军汉:武汉理工大学,2005(上接第945页)左右的水煤浆成浆性能较佳、稳定性较好。推荐配A30%+稳定剂10%+木质素A60%。方为萘系A30%+稳定剂10%+木质素A60%。参考文献:3结论(1)单一添加剂对榆林2种煤的成浆性均不理[1]王晓春,昊国光,王共远水煤浆添加剂及其研究进展想,通过复配不仅能制得较高浓度水煤浆,而且相对[J].煤化工,2004,12(6):15-18.[2]白成志李寒旭义马煤制备水煤浆所用添加剂的研究于单一添加剂,能够减少用量和节约成本[打].煤炭转化,2001,24(1):6365(2)对金牛沟煤较适合的水煤浆浓度为64%;[3]李耀东神府煤制水煤浆添加剂的筛选及工业应用添加剂加入量为0.5%;推荐添加剂配方为:萘系A[]大氮肥2006,209(4):268-27130%+稳定剂10%+木质素A60%。[4]廖斌.从造纸黑液中提取木质素制取水煤浆复合添加(3)对上河沟煤较适合的水煤浆浓度为63%;剂[J].化工环保,1997,17(2):9699添加剂加入量为06%;推荐添加剂配方为萘系