低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的"分级研磨高浓度制浆工艺"的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明:在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62%,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65%,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。

木质素磺酸盐改性制备气化水煤浆添加剂的研究

采用木质素磺酸盐作为主要合成原料,通过磺化、缩合等合成手段对其进行改性实验研究,确定了最优的实验方案。实验结果表明:所合成的木质素磺酸盐改性添加剂不仅性能优于萘系和脂肪族系添加剂,而且价格也大幅降低,具有较强的市场竞争力。

神华新疆煤制气化水煤浆的成浆性试验研究

为提高低阶煤成浆浓度和气化炉效率,降低合成气的煤耗和氧耗,延长气化炉烧嘴使用寿命,以神华新疆红沙泉1号、2号和五彩湾3种低阶煤为原料,采用分级研磨技术对其进行成浆性试验研究,并与传统单磨机制浆工艺进行了对比。结果表明:若采用传统单磨机制浆工艺,3种低阶煤的成浆浓度分别为55.18%、51.93%和55.28%,采用分级研磨工艺,成浆浓度分别为58.32%、54.94%和58.43%,分级研磨技术可使水煤浆浓度较传统单磨机制水煤浆工艺提高3个百分点以上,从而可以降低生产成本,显著提高企业的市场竞争力。

高浓度气化水煤浆制备技术

水煤浆气化有效气含量与粉煤气化相比,有一定差距,主要原因是水煤浆浓度偏低,气化时带进多余的水而造成。提高水煤浆浓度是提高水煤浆气化有效气含量的关键。介绍了近年来国家水煤浆工程技术研究中心开发的气化水煤浆提浓新技术,包括分级研磨制浆技术和间断粒度级配制浆技术。介绍了两种制浆技术的原理及工艺流程,工业应用及中石化联合会的科技成果鉴定表明,与常规制浆工艺采用同种煤制备的煤浆浓度相比,分级研磨制浆技术煤浆质量分数提高3个百分点左右;间断粒度级配制浆技术煤浆质量分数提高6~8个百分点。

提高神华煤气化水煤浆浓度的可行性研究

在实验室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。

半焦制备气化水煤浆试验研究

为提高半焦的成浆浓度,以半焦与褐煤为原料,采用传统工艺,分级研磨工艺和间断级配工艺进行成浆性试验,并进行了半焦与褐煤的配煤制浆试验。结果表明,半焦和褐煤在传统工艺下的最高成浆浓度分别为55.58%、47.38%。采用分级研磨制浆工艺,在粗细粉质量比为85∶15的条件下,半焦和褐煤的最高成浆浓度分别为58.13%、51.59%。采用间断级配制浆工艺,对半焦和褐煤以7∶3进行配煤制浆试验,在半焦的粗细粉质量比为6∶4条件下,配煤制浆的最高成浆浓度为61.36%,浓度满足设计要求,所制煤浆的流动性和稳定性都明显变好。

间断级配工艺制备气化水煤浆试验研究

为提高褐煤成浆浓度,以褐煤和精煤为原料,采用间断级配制浆工艺,分别对2个单种煤样和配煤进行成浆性试验,研究不同混煤方法对制浆浓度、黏度、流动性的影响,并确定最佳混配制浆方案。结果表明,褐煤具有高水分、高挥发分、低热值、反应活性好、制浆浓度低的特点;精煤具有低水分、高热值、反应活性差、制浆浓度高等特点。褐煤、精煤单种煤的最高成浆浓度分别为51.89%、73.75%。褐煤与精煤以质量比6∶4均匀混配,粗细粉配比为7∶3,添加剂用量为0.3%(干基/干粉)条件下,制取的水煤浆最高浓度为61.24%,表观黏度为1 298 mPa·s,流动性目测为B级,浆体流动摊开面积为192 cm^2时,且浆体流动性、稳定性都较好,满足水煤浆气化设计要求。

气化水煤浆流动特性评价方法的初步实验研究

针对工业生产中测量水煤浆黏度时出现的问题,分析了黏度计测量值与浆体的流态不成线性关系的原因。通过对旋转黏度计测量原理的分析,结合实验中表观黏度值与浆体实际流动特性的偏差,提出旋转黏度计测量表观黏度的方法不再适合气化水煤浆流动特性的评价。以旋转黏度计和漏斗实验对比,完成了气化水煤浆流动性实验,提出以运动黏度作为流动特性的考察指标,并建立相关评价体系。

煤液化残渣与神华煤制备气化水煤浆的试验研究

以液化残渣和神华煤为原料,采用常规制浆工艺和分级研磨制浆工艺进行了成浆性研究,并进行了配煤制浆试验。结果表明:液化残渣和神华煤在常规制浆工艺下的最高成浆质量分数分别为76.49%、62.38%。采用分级研磨制浆工艺,液化残渣和神华煤的最高成浆质量分数分别为79.58%、65.50%,较常规制浆工艺相比提高3个百分点。对液化残渣和神华煤进行湿法磨矿验证,湿法制浆的试验结果和干法制浆的试验结果一致。对神华煤和液化残渣进行配煤制浆试验,较神华单种煤成浆质量分数相比提高2个百分点以上。

新疆五彩湾煤制备气化水煤浆的中试试验研究

为提高低阶煤的成浆浓度,以新疆五彩湾煤为原料,采用传统制浆工艺和间断级配制浆工艺进行成浆性试验,并在此基础上开展了中试制浆试验。试验结果表明:传统制浆工艺下,该煤种的最高成浆浓度为51.05%;采用间断级配制浆工艺,在粗细颗粒质量比为6∶4的条件下,该煤种的最高成浆浓度可达57.08%,较传统制浆工艺提高了6个百分点;采用中试制浆工艺,该煤种的最高成浆浓度为56.19%,较传统制浆工艺提高了5个百分点,略低于实验室的间断级配制浆工艺。中试制浆试验有效的验证了实验室的小试结果,且中试设备能够长时间稳定运行。

低阶煤制备高浓度气化水煤浆新技术

针对国内气化水煤浆浓度偏低带来的气化效率低、能耗（煤耗、氧耗）偏高、生产成本增加等系列问题，结合传统制浆工艺和制浆原料性质，自主研发的低阶煤制备高质量水煤浆专利工艺技术可提高3％～5％的煤浆浓度。经实践生产证明，该工艺技术不但技术上可行，而且效益可观。

中浓度煤浆制备气化水煤浆的工艺方法探讨

将中浓度煤浆制备成气化水煤浆的主要任务是降低平均粒径和提高煤浆浓度,添加粉煤制浆工艺、部分煤浆脱水后回掺制浆工艺和全部煤浆浓缩后制浆工艺是可供选择的三种工艺方法,其中全部煤浆浓缩后制浆工艺最为简单、经济。采用管道运输中浓度煤浆为煤化工用户提供气化水煤浆原料煤,可以摆脱传统运煤方式的缺点,更为环保、经济。

新疆混煤制气化水煤浆的成浆性试验研究

为提高新疆混煤成浆质量分数,以红沙泉和黑山混煤为原料,采用传统制浆工艺、分级研磨工艺和间断级配工艺进行成浆试验。结果表明:采用传统制浆工艺,新疆混煤的成浆质量分数最高为56.39%;采用分级研磨制浆工艺,在粗细粉质量比为85∶15的条件下,新疆混煤的成浆质量分数最高为59.26%;采用间断级配制浆工艺,在粗细粉质量比为70∶30的条件下,新疆混煤的成浆质量分数最高为61.38%,比传统工艺和分级研磨工艺分别提高4.99和2.12个百分点,质量分数达到设计要求,所制煤浆的流动性和稳定性均较好。

管输煤浆提浓制备气化水煤浆的工艺条件研究

管输煤浆需经提浓方可保证水煤浆的气化效率与经济性,因而很有必要考察不同原料配比、添加剂比例等工艺条件对制备高浓度气化煤浆的影响规律。以神渭管输煤浆脱水后的离心煤和压滤煤为原料,研究管输煤浆提浓工艺中制备压滤细煤浆的添加剂比例及最高成浆浓度、制备气化煤浆的最佳配比及添加剂添加量,通过对单独压滤细煤的成浆性实验、细浆和超细浆掺混比例实验、离心煤、压滤煤、细浆和超细浆最佳配比实验的设计,借助旋转黏度计、流动性测试仪、标准筛网等探索压滤细煤浆和气化煤浆的制备工艺条件。结果表明,在制备压滤细煤浆时,添加剂比例不得低于0.2%,干基最佳添加比例为0.5%,制得压滤细煤浆浓度为55.21%;在制备气化水煤浆时,离心粗煤、压滤细煤浆、细浆和超细浆的最佳配比为70∶20∶5∶5,干基添加剂总添加量为0.4%,在制备压滤细煤浆和制备气化煤浆时按比例为3∶5分2次加入。物料衡算表明,将浓度未53%的管输煤浆全部脱水后再按合理的级配制备为气化水煤浆,可在实现富余管输煤浆全部制备为高值气化水煤浆的同时消纳利用全部压滤细煤泥。

管输煤浆与气化水煤浆工艺设备研究探讨

管输煤浆与气化水煤浆浆体特性差异大,通过研究管输煤浆与气化水煤浆制浆工艺,分析2种工艺对制备原料煤选择、添加剂与助熔剂选择上的特点,对应用的主要设备进行了比较,重点阐述了磨机选型、进料口设置、介质配比的差异、筛分设备、厂区内输送泵及大型储罐形式与搅拌器的特征,以便为后续类似工程设计合理选择工艺与设备提供参考。

水煤浆气化炉协同处理过程中有机物排放特征——以多环芳烃和二噁英为例

采用工业化试验对水煤浆气化炉协同处理蒽醌染料、精馏残渣、废活性炭、废有机溶剂等多源有机废物过程中多环芳烃(PAHs)和二噁英(PCDD/Fs)的排放特征进行研究.结果表明,协同处理有机废物不会对水煤浆气化炉的气化压力、气化温度和小时产气量产生显著影响,但合成气中CO和CO_(2)的气体体积分数较空白工况有所变化,CO的气体体积分数由40.9%下降至31.5%,而CO_(2)气体体积分数则由23.4%增加至31.0%,主要原因可能是有机废物的引入使得气化炉燃烧更充分;协同工况下气态排放物中PAHs和PCDD/Fs分别以萘和低氯代同系物为主,其中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量分别在0.12–0.49ng-TEQ/m^(3)和1.22–3.82pg-TEQ/m^(3)之间,较空白工况下PAHs(0.06–0.11ng-TEQ/m^(3))和PCDD/Fs(1.34–2.97ng-TEQ/m^(3))的总毒性当量无明显增加,且仍远低于相关标准限值;协同工况下固态样品中PAHs和PCDD/Fs分别以低、中环和低氯代同系物为主,硫磺(0.49ng-TEQ/kg)和炭黑(0.37ng-TEQ/kg)的PAHs总毒性当量,以及碳酸氢铵(8.3pg-TEQ/kg)的PCDD/Fs总毒性当量分别高于其他固态样品的PAHs和PCDD/Fs总毒性当量.协同工况下固态样品中PAHs和PCDD/Fs的总毒性当量较空白工况均无明显增加,环境风险可控.

GE水煤浆气化装置长周期运行实践

介绍了GE水煤浆气化装置长周期运行情况,针对系统长周期运行中出现的原煤煤质波动、煤浆给料槽煤浆分层挂壁、沉降槽耙料机故障等异常工况进行了分析探讨,并采取了相应的处置措施,为优化生产操作、保障装置稳定运行提供参考。

GE水煤浆气化装置灰水水质影响因素分析与控制

气化灰水可谓是水煤浆气化装置的“血液”,灰水水质超标会导致系统设备和管道腐蚀结垢,制约GE水煤浆气化装置的长周期运行,并严重影响污水处理的效能。对灰水pH值、硬度、碱度、悬浮物含量、浊度、氯离子含量、电导率、氨氮和COD等关键指标对水煤浆气化灰水系统的影响进行分析,并就各影响因素总结出针对性的水质控制措施,以提高气化装置运行的稳定性和经济性。

水煤浆气化烧嘴喷口和炉砖烧蚀性的优化及应用

水煤浆加压气化工艺中工艺烧嘴的设计需与煤浆投料负荷相匹配。国内某公司6.5 MPa水煤浆加压气化装置原工艺烧嘴设计煤浆处理量73 m3/h,因下游合成气的需求变化使装置负荷需大幅改变,新方案烧嘴要求能满足75%~125%范围的负荷调节。为了评估极端负荷工况对气化装置造成的影响,针对该厂运行工况,对原烧嘴和新方案烧嘴进行了气化炉全炉燃烧数值模拟。计算结果表明:新方案优化了烧嘴在低负荷下的端面烧蚀和高负荷下的冲蚀问题,改善了高负荷下炉砖筒体和锥底的温度分布,有利于缓解炉砖的冲蚀速率。新方案实际投用后兼顾了较高的气化生产效率和宽广的负荷变化范围,验证了计算的正确性。

水煤浆气化协同处理有机废物要点分析

以SE水煤浆气化技术的实践经验为样本,介绍气化装置以掺烧方式协同处理有机废物的基本要求,从基础研究、系统规划、工艺设计、安全与环保措施等方面阐述气化有机废物掺烧的工作要点。