[发明专利]气化水煤浆及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及气化水煤浆技术领域。公开了气化水煤浆及其制备方法和应用。方法包括：(1)将褐煤进行干燥，得到干褐煤；(2)将所述干褐煤进行热解，得到改质褐煤；其中，所述热解的条件包括：温度为350‑600℃，时间为2‑15min；(3)将所述改质褐煤、添加剂和水进行混合，得到气化水煤浆。该方法只将褐煤进行短时间的轻度热解改质，就可实现褐煤成浆浓度(指1000mPa·s)从40‑50％提高到60％左右，改质褐煤与改质之前相比，挥发分损失少，灰分也提高不多，大幅度提高了水煤浆的品质。

技术领域

本发明涉及气化水煤浆技术领域，具体涉及一种气化水煤浆及其制备方法和应用。

背景技术

水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，它是由65％-70％不同粒度分布的煤，29-34％左右的水和约1％的化学添加剂制成的混合物。气化水煤浆技术包括气化水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关键技术，是一项涉及多门学科的系统技术，水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。

在整个水煤浆的制备过程中，煤自身的性质直接决定了成浆性能的优劣。煤的水分和含氧官能团的含量对煤的成浆性能的影响最大，而内在水分和含氧官能团含量又有着密切的关系。为了得到成浆性能良好的气化水煤浆，传统制备气化水煤浆的原料一般以含官能团含量较少的烟煤、无烟煤等高阶煤为主，而褐煤由于含氧官能团含量高而不能直接得到高浓度的煤浆。

CN101914401A公开了一种利用褐煤制备气化水煤浆的方法。在900℃条件下，将褐煤作为原料隔绝空气加热，使挥发分降低到小于20％，获得适合于制备气化水煤浆的褐煤半焦产物、以及煤焦油和干馏煤气；褐煤半焦在球磨机中研磨，获取60-200目和小于200目两种不同粒度的焦粉，按质量之比在2/3-3/2的区间内进行级配，加入的萘系添加剂(干煤质量的1％)和水，搅拌制得褐煤水煤浆。

CN102260556A公开了一种褐煤低温改质半焦为原料的水煤浆及其制备方法，以褐煤在450℃以下低温改质得到的半焦为原料，采用D1：D2：D3：D4＝9：8：8：75粒度级配(D1：125μm-250μm；D2：94μm-120μm；D3：74μm-94μm；D4：74μm以下)与分散剂(木质素磺酸钠、萘磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩合物和腐植酸钠中的一种，或者其中任意二者的复配物，复配比例为1:4～4:1)水溶液混合制得60％左右浓度水煤浆。

CN101323803A公开一种以褐煤半焦为原料制备水焦浆的方法。以褐煤在300-700℃以下低温改质得到的半焦为原料，与0.05-1.5wt％分散剂(木质素磺酸钠或萘磺酸钠甲醛，或者二者的复配物，复配比例为1:9～9:1)和水混合制得60％左右浓度气化水煤浆。

《热解温度对褐煤半焦成浆特性影响的实验研究》将褐煤在隔绝空气的条件下加热到450-650℃，并保温30分钟，获得褐煤半焦，将称量好的半焦、去离子水及0.8％添加剂倒入钢罐内，用电动搅拌机1000r/min搅拌20min得到水煤浆，最大成浆浓度由改性前的44.31％，最大可升至66.78％。

CN102344839A公开一种高浓度改质褐煤水煤浆及其制备方法。褐煤用水或盐酸浸泡褐煤24-48h，磨碎并筛分至5-40目，放入反应器内，用氮气将反应器中的空气排净，升温速率保持为5-30℃/min，加热到300-450℃，恒温2-4h制得改质褐煤，质量百分比为54-64％改质褐煤和0.5-3％的分散剂干法研磨1-200分钟后，再加入33-45.5％的水，进行湿磨1-200分钟，湿筛分1-100分钟以除去少量未磨碎的大颗粒，然后机械搅拌1-200分钟得到成品水煤浆。