[发明专利]一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法

说明书

本发明公开了一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法。该装置包括过热蒸汽装置、煤泥水气液化转化装置、气液化产物收集装置、控制装置，所述控制装置包括温度控制装置、压力控制装置、压力温度协调装置和计算机；所述过热蒸汽装置由水箱、供水管道、加热器、蒸汽管道组成；煤泥水气液转化装置包括煤泥水气液化转化箱，气液化产物收集装置包括油收集装置和混合气收集装置，温度控制装置位于加热器内部，压力控制装置位于煤泥水气液化转化箱内，所述温度压力协调装置包括气泵；所述计算机与煤泥水气液化转化箱和加热器连接。本发明以老空区煤泥水为研究对象，实现给定温度、给定压力、给定煤级、条件下煤泥水气液流态化开采试验。

技术领域

本发明属于煤制油、煤制气技术领域，具体涉及一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法。

背景技术

煤液化，把固体状态的煤炭在一定温度压力和催化剂共同作用下加氢进行反应，由煤炭直接转化为液体油品的工业技术。是煤炭高效洁净利用技术的重要技术之一。

煤气化，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂如蒸汽、空气或氧气等进行热化学加工，将固体煤转化为含有CO、氧气、甲烷等可燃气体和二氧化碳、氮气等非可燃气体的合成器的过程。

由于煤炭开采技术的问题导致老空区内存在大量遗煤，遗煤与含有Fe³⁺，Fe²⁺，Cl^-，Ca²⁺，SO₄^2-，H⁺，OH^-等离子的废水混合形成煤泥水，造成煤炭资源浪费。

因此，急需研究一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法。

发明内容

本发明旨在提供一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置及方法，以解决煤泥水资源浪费的问题。本发明以老空区煤泥水为研究对象，实现给定温度、给定压力、给定煤级条件下煤泥水气液流态化开采试验。

本发明提供了一种老空区煤泥水气液流态化开采的装置，包含过热蒸汽装置、煤泥水气液化转化装置、气液化产物收集装置、控制装置，所述控制装置包括温度控制装置、压力控制装置、压力温度协调装置和计算机。

所述过热蒸汽装置由水箱、供水管道、加热器、蒸汽管道组成；所述水箱尺寸为Φ1790*2350（mm）的5吨立式平顶不锈钢圆柱形水箱，有一位于顶部正中央的进水口和一位于距底20厘米的出水口，该进水口的公称直径为4厘米，出水口的公称直径为4厘米。该进水口通过热熔连接直径为4厘米的PE管接入供水装置，该出水口通过热熔连接直径为4厘米的PE管接入加热器；所述蒸汽管道为304不锈钢波纹管，蒸汽管道的一端连接加热器，另一端连接煤泥水气液化转化箱；所述加热器将来自于水箱的水加热成200℃-1200℃蒸汽通过蒸汽管道送入煤泥水气液化转化箱。所述加热器能控制蒸汽的温度在200℃-1200℃之间，能控制蒸汽流量在0-200mL/min。

所述煤泥水气液化转化装置由煤泥水气液化转化箱组成，煤泥水气液化转化箱由箱盖和箱体组成。所述箱盖和箱体材质为不锈钢，尺寸为150*100*100（mm），由四个高强度8.8级镀锌外六角螺栓紧密连接,且耐高温耐高压隔热密封。煤泥水气液化转化箱内部由恒温层、温度传感器、压力传感器、读数显示器、控制开关组成；其煤泥水气液化转化箱提供反应场所及收集温度压力参数，参数传输至计算机后，由计算机分析处理后再控制温度压力控制器，从而达到并保持所需要的温度压力条件；

所述气液化产物收集装置包括油泵、油水分离器、油罐和干燥器、气罐。煤泥水气液化转化箱通过输油管道依次连接油泵、油水分离器和油罐，输油管道位于煤泥水气液化转化箱的底部；所述油泵为SB-1型电动抽油泵，将煤泥水气液化转化箱中产生的油抽至油水分离器；所述油水分离器能将油水分离，其一端通过输油管道连接油泵，另一端通过油输送管道连接至油罐；所述油罐能收集油；输油管道内表面耐40Mpa耐1400℃，外表面无要求；