[发明专利]一种煤浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤浆及其制备方法。

背景技术

水煤浆是一种用途广泛的浆态燃料，可用于电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉和煤气化炉代油、代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。煤浆的浓度（固含率）越高，越有利于其燃烧和气化。因此，在满足粘度等要求的前提下，制备的煤浆浓度越高，则经济效益越高。水煤浆气流床气化技术是目前大型煤气化技术的主流，代表着今后煤气化技术的发展方向。

目前，现有的水煤浆气流床气化技术多依赖烟煤等少数煤种，局限性大。褐煤等煤化程度很低的煤资源量约占世界煤炭资源总量的40%，比例极大。在目前全球能源日趋紧张的形势下，褐煤的经济价值及其相关加工生产技术日益受到世界能源界的重视。但是，褐煤水分高、热值低、易风化和自燃，不利于长距离输送和贮存，难以大规模开发利用。褐煤富含挥发份，活性高的特点非常适合于水煤浆气流床气化技术。然而，现有技术中的褐煤成浆性差，制得的煤浆浓度不高因而热值低，这是制约褐煤采用水煤浆气流床气化技术利用的主要障碍。最近，以褐煤为原料的制浆方法（CN102344839A，CN102260556A）主要是先将褐煤进行低温热解处理改质得到半焦，再将半焦磨粉，加水和分散剂（1%）搅拌制得水煤浆；褐煤需要先将褐煤低温热解处理，预处理较为复杂。将上述煤化程度低的煤资源的合理利用成为研究热点。现有技术中的煤浆制备方法制成的成浆浓度低，而且不适用于褐煤等煤化程度很低的煤来制作煤浆。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的煤浆成浆浓度低，而且不适用于褐煤等煤化程度很低的煤来制作煤浆，或者制作煤浆的原料褐煤存在需要经过复杂预处理的缺陷，提供一种成浆浓度高，非常有利于泵运、储运、易于雾化、燃烧和气化的一种煤浆及其制备方法。

本发明提供一种煤浆的制备方法，其含有如下组分：100～300重量份煤、50～200重量份水、0.01～3重量份分散剂、0.01～3重量份非极性溶剂，其中，所述的非极性溶剂与所述的煤的质量比小于等于1%；

其包括如下步骤：

（1）将所述的非极性溶剂和所述的煤混合均匀，得A料；

（2）将A料、所述的水和所述的分散剂混合均匀，即可。

本发明中，较佳地，所述的煤浆还含有0～3重量份的纳米粉体，但不为0；更佳地，所述的煤浆含有0.01～1重量份的纳米粉体；

当所述的煤浆中含有纳米粉体的时候，所述的制备方法包括如下步骤：

（1）将所述的非极性溶剂分两份为B溶剂和C溶剂；B溶剂和所述的煤混合均匀，得混合煤；C溶剂和所述的纳米粉体混合均匀，得纳米浆体；

（2）将所述的混合煤、纳米浆体、分散剂和水混合均匀。

其中，步骤（1）所述的B溶剂和C溶剂的质量比较佳地为4:1～0.5:1。

本发明中，所述的煤浆较佳地含有如下组分：130～220重量份数的煤，100～150重量份数的水，0.1～3重量份数的分散剂，0.1～3重量份数的非极性溶剂，0.01～1重量份数的纳米粉体。

本发明中，较佳地，所述的煤浆由如下组分组成：100～300重量份煤、50～200重量份水、0.01～3重量份分散剂、0.01～3重量份非极性溶剂、0～3重量份纳米粉体。

本发明中，较佳地，所述的非极性溶剂与所述的煤的质量比为0.01%～1%。

上述制备方法中，所述的混合均匀的过程均为本领域常规操作。较佳地，所述的混合均匀的方式为搅拌；所述的搅拌的时间较佳地为1～60分钟。

本发明中，所述的煤为本领域常规的煤。一般包括无烟煤、烟煤和褐煤等。制备煤浆之前煤一般经过粉碎，粉碎后的煤的粒径一般小于1毫米。制备煤浆之前煤一般烘干，去除煤中的游离水。

本发明中，所述的煤一般不经过低温热解预处理。

本发明中，所述的分散剂为本领域常规分散剂。较佳地，所述的分散剂为萘磺酸盐、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、聚羧酸盐和木质素磺酸盐中的一种或多种。

本发明中，所述的非极性溶剂为本领域常规的非极性溶剂，一般包括具有疏水性质的多种低粘度工业用油。

其中，所述的非极性溶剂较佳地为煤油、柴油和汽油中的一种或多种；所述的非极性溶剂的粘度较佳地小于0.1Pa·s。