[发明专利]利用褐煤制备气化水煤浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭气化技术领域，尤其涉及一种利用褐煤制备气化水煤浆的方法。

背景技术

煤炭气化技术是煤炭清洁转化的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基燃料、IGCC发电、燃料电池等过程工业的基础。在众多的煤气技术中，水煤浆气化技术已成为煤气化技术的主流方向。目前，气化水煤浆多以变质程度较低的煤(不粘煤、长焰煤、褐煤)为制备原料。

随着我国优质煤炭资源的越来越少，成浆性良好的优质烟煤价格上涨，水煤浆制浆成本大幅度增加。以价格低廉的褐煤为原料制备高浓度水煤浆受到高度重视。但是，以褐煤为原料制备气化水煤浆有如下问题：

1)褐煤原煤的由于较高的内在水分不能直接制水煤浆。通过精细的研磨过程和严格的级配，可一定程度提高褐煤的成浆性。但是，褐煤的可磨性差，使磨矿时间延长，磨机损耗增加，制浆成本增加，而且使水煤浆的粒度分布不合理，浆体的流动性差。

2)将褐煤干燥，利用干燥后的褐煤制浆可一定程度提高其水煤浆浓度。但是，褐煤的燃点较低且易碎，干煤过程中常常会发局部过热，引起燃烧。另外，褐煤经常规干燥后放置，会很快吸收空气中的水分，而恢复或接近到原来的水分含量水平，使成浆性再次变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用褐煤制备气化水煤浆的方法。基于本发明，可以提高褐煤制浆的成浆性，提高褐煤的有效利用率。

本发明公开了一种利用褐煤制备气化水煤浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：干馏步骤，在600℃-900℃条件下，将作为原料的褐煤隔绝空气加热，使挥发份降低到小于20％，获得适合于制备水煤浆的褐煤半焦产物、以及煤焦油和干馏煤气；研磨步骤，取所述褐煤半焦产物，在球磨机中研磨，获取两种不同粒度的焦粉；同时确定焦粉的含水量；制浆原料制备步骤，将所述两种不同粒度的焦粉进行级配并混合均匀，制成待用制浆原料；水煤浆获取步骤，向制好的所述待用制浆原料中加入萘系添加剂和水，搅拌制得褐煤水煤浆。

上述制备气化水煤浆的方法，优选所述研磨步骤中，研磨成60-200目的焦粉一和小于200目焦粉二。

上述制备气化水煤浆的方法，优选所述制浆原料制备步骤中，所述焦粉一与所述焦粉二的质量之比在的区间内。

上述制备气化水煤浆的方法，优选所述制浆原料制备步骤中，所述焦粉一与所述焦粉二的质量之比为1∶1。

上述制备气化水煤浆的方法，优选所述水煤浆获取步骤中，所述萘系添加剂的质量为干煤质量的1％，所述干煤质量为级配好的所述待用制浆原料脱水后的质量，所述脱水后的质量根据所述含水量确定。

上述制备气化水煤浆的方法，优选所述水煤浆获取步骤中，添加的水的依据下面的方式确定：添加水的质量＝干煤质量/设定浓度-级配好的制浆原料的质量-萘系添加剂质量。

相对于现有技术而言，本发明具有如下优势：

1)通过在适当温度下褐煤干馏加工，使褐煤水分和挥发大幅度降低，褐煤结构发生变化，易于制浆。在获得褐煤半焦的同时，可获得5％左右的焦油和20％左右的干馏煤气，二者可作为高附加值的化工原料或优质燃料，从而有效提高褐煤的利用率。

2)褐煤经干馏后可磨性明显增加(褐煤HGI一般为40左右，褐煤半焦HGI一般提高到75左右)，使制浆过程的能耗大大降低。另外，褐煤经干馏处理后，本身易碎，粉焦量较大，利用焦粉制浆不仅节能，也是提高焦粉利用价值的有效途径之一。

3)褐煤半焦水分一般小于5％，而且在潮湿空气中水分亦不回吸，具有良好的稳定性，有利于制浆。

附图说明

图1为本发明利用褐煤制备气化水煤浆的方法实施例的步骤流程图；

图2为本发明利用褐煤制备气化水煤浆的方法实施例的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

水煤浆是一种以煤代油的新型煤基燃料。主要是替代重油供工业锅炉和窑炉燃用。燃料水煤浆的制备一般采用成浆性好的烟煤和无烟煤。但是，烟煤价格较贵，使水煤浆的成本过高。无烟煤不仅价格高，而其水煤浆的燃烧性差，因此，目前水煤浆的应用受到一定的限制。首先，对相关术语做出说明：

水煤浆

水煤浆是利用储量丰富、价格低廉的煤炭作为主要原料，使用浮选精煤或水洗煤(筛除煤炭中不能充分燃烧的成份及产生污染的硫、灰等杂质)进行研磨加工、细化，再辅以27％～35％的水和约1％的化学添加剂，制出性能类似油的浆体——水煤浆。

水煤浆性质