[发明专利]一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法

说明书

本发明公开了一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法。所述方法包括如下步骤：(1)细煤粉、水和添加剂于混合搅拌罐中经混合搅拌得到浆料；(2)所述浆料经湿法细磨得到细浆A，所述细浆A返回至所述混合搅拌罐中与所述细煤粉、所述水和所述添加剂混合搅拌得到成品水煤浆；部分量的所述成品水煤浆经水稀释后进行所述湿法细磨得到细浆B，所述细浆B循环返回至所述混合搅拌罐中进行所述混合搅拌步骤。本发明采用细破少磨制备高浓度水煤浆，代替常规单棒/球磨机磨矿制浆，可节省40～65％的制浆能耗，不仅显著降低了制浆成本，且水煤浆浓度高、粘度低、流动性好、稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种制备高浓度水煤浆的方法，具体涉及一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法，属于水煤浆技术领域。

背景技术

水煤浆是由煤、水和添加剂组成的煤基流体原料，作为水煤浆气化原料，大量用于生产合成氨、甲醇、烯烃、油品和天然气等化工产品。据不完全统计，截止到2017年底，我国煤化工企业气化水煤浆用量已突破3亿吨/年；水煤浆也是一种低污染煤基流体燃料，大量用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉，代油、代气、代煤燃烧。

目前煤化工企业多采用常规单棒/球磨制浆技术，原料煤需经破碎，然后与水和添加剂混合进入棒\球磨机，煤浆和研磨介质(钢棒或钢球)随筒体转动进行接触和研磨，设备装机功率大，制浆能耗高；且工艺流程简单，无法实现水煤浆粒度级配的优化，煤浆浓度普遍偏低，导致比煤耗、比氧耗高，有效气成分低，严重影响水煤浆气化效率和经济性。因此，亟需开发先进的制浆技术，降低制浆能耗，优化水煤浆粒度级配，提高水煤浆浓度，改善水煤浆的流变性和稳定性。

目前气化水煤浆用煤主要以长焰煤、不粘煤及弱粘煤为主，这些煤种储量大、反应活性好、灰熔点低，是水煤浆气化的理想原料。但该煤种存在表面含氧官能团多、孔隙率高、表面疏水性差及可磨性差的特点。利用常规单棒\球磨机制备气化水煤浆技术主要存在如下几个问题：

(1)制浆浓度低。采用常规单棒磨机制备气化水煤浆过程中，由于调节手段少，煤浆粒度分布不合理，煤浆的流变性和稳定性差，致使煤浆浓度偏低，一般在58～61wt％。由于水煤浆携带了大量多余水入气化炉，因此，水煤浆气化的气化效率偏低，有效气含量低，一般为79～80％；

(2)制浆能耗高。利用常规单棒磨机制备气化水煤浆时，一般将原料煤破碎至小于13mm，直接进入棒磨机湿式磨矿制浆，由于磨矿效率低，能耗高，导致制浆生产成本高。

发明内容

鉴于现有制浆技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种细破少磨制备高浓度水煤浆的方法，该方法不仅可节省40～65％的制浆能耗，大大降低了制浆成本，且优化了粒度级配，提高堆积效率和水煤浆浓度，改善了流动性和稳定性。

本发明所提供的细破少磨制备高浓度水煤浆的方法，包括如下步骤：

(1)细煤粉、水和添加剂于混合搅拌罐中经混合搅拌得到浆料；

(2)所述浆料经湿法细磨得到细浆A，所述细浆A返回至所述混合搅拌罐中与所述细煤粉、所述水和所述添加剂混合搅拌得到成品水煤浆；

部分量的所述成品水煤浆经水稀释后进行所述湿法细磨得到细浆B，所述细浆B循环返回至所述混合搅拌罐中进行所述混合搅拌步骤。

上述的方法中，所述细煤粉的粒度≤1.5mm，由原料煤细破碎得到，制备气化水煤浆时，优选≤0.7～1.0mm，制备燃料水煤浆时，优选≤0.2～0.5mm；在实际生产中通过细破碎制粉系统控制煤粉粒度分布。

所述添加剂选自木质素磺酸盐(如木质素磺酸钠、木质素磺酸铵等)、萘磺酸甲醛缩合物和腐植酸盐(如腐殖酸钠、腐殖酸钙等)中的任意一种或至少两种的组合，具体需要根据不同的煤种进行选择；

所述水为生产水和废液中任意一种或两种的组合；