[發(fā)明專利]一種高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110263089.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN102344839A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輔臣;王興軍;于廣鎖;龔欣;劉海峰;王亦飛;陳雪莉;周志杰;代正華;李偉鋒;梁欽鋒;郭曉鐳;郭慶華;許建良;孫曄;孫詩(shī)煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L1/32
• 分類號(hào): C10L1/32;C10L1/24;C10L1/196;C10J3/46
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿及其制備方法，屬潔凈煤技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水煤漿是一種新型低污染代油燃料，其保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，可以泵送、霧化、貯存與穩(wěn)定著火燃燒，兩噸左右水煤漿可替代一噸燃料油，使用其作為原料的水煤漿氣化技術(shù)是當(dāng)前被廣泛采用的用于工業(yè)化生產(chǎn)的煤氣化技術(shù)。

目前，作為商業(yè)化生產(chǎn)水煤漿的原料主要是變質(zhì)程度較高的煙煤，煙煤通過研磨，獲得最佳的粒度級(jí)配，加入化學(xué)添加劑可以制成濃度在70％以上的水煤漿。

我國(guó)擁有龐大的褐煤資源，而褐煤經(jīng)歷的煤化作用時(shí)間較短，使褐煤的致密度低于煙煤，有較大的孔隙率，內(nèi)部細(xì)孔豐富，孔隙內(nèi)的內(nèi)在水分較多，其煤核結(jié)構(gòu)支鏈上羧基、羥基、羰基等含氧官能團(tuán)較多，褐煤的這些特征使褐煤不經(jīng)處理難以直接制取高濃度，低粘度的水煤漿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿的制備方法，從而實(shí)現(xiàn)褐煤的清潔高效利用。本發(fā)明采用先對(duì)水洗或酸洗后褐煤改質(zhì)，利用改質(zhì)后的褐煤制備出成漿濃度高，具有良好的穩(wěn)定性和流動(dòng)性的水煤漿，避免了褐煤直接制漿濃度低，流動(dòng)性差的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿的原料組成(質(zhì)量百分比)為：54～64％改質(zhì)褐煤，0.5～3％的分散劑，33～45.5％的水。

制備高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿所用的分散劑是萘磺酸鹽及其縮合物、聚羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽中的任意一種或幾種。

褐煤改質(zhì)方法如下：用水或鹽酸浸泡褐煤24～48h，磨碎并篩分至5-40目，放入反應(yīng)器內(nèi)。用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排凈。升溫速率保持為5-30℃/min，加熱到300-450℃，恒溫2-4h。改質(zhì)后固體產(chǎn)物提質(zhì)煤在反應(yīng)器內(nèi)。

水煤漿的制備方法包括以下步驟：

(1)稱取一定量的改質(zhì)褐煤和定量的分散劑進(jìn)行干法研磨1-200分鐘后。再加入定量的水，進(jìn)行濕磨，時(shí)間為1-200分鐘；

(2)將研磨好的漿料進(jìn)行濕篩分1-100分鐘，以除去少量未磨碎的大顆粒，得到具有一系列粒度分布的漿料。然后使用機(jī)械攪拌1-200min，即制得水煤漿。

本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的污染少，工業(yè)前景好。該制備方法具有提高褐煤水煤漿的成漿性的優(yōu)點(diǎn)及效果，成漿濃度可以提高到56％以上，同時(shí)表觀粘度在1000mPa·s以下，無(wú)需添加穩(wěn)定劑，長(zhǎng)時(shí)間放置不會(huì)產(chǎn)生硬沉淀，并且流動(dòng)性很好，適合泵送。

本發(fā)明所制備的高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿可用作燃料燃燒或大規(guī)模高效氣流床氣化原料。這樣不僅可以擴(kuò)展氣流床煤氣化的原料種類，而且還能使我國(guó)儲(chǔ)量豐富的褐煤得以高效清潔的利用，有效的減少有害氣體的排放。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合兩個(gè)具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳述，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

1.原料

(1)褐煤

(2)分散劑(木質(zhì)素磺酸鈉)

(3)水

2.制備

(1)褐煤改質(zhì)

將褐煤用水浸泡48h后，取出烘干，除去5-40目的褐煤放入反應(yīng)器內(nèi)。用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器中的空氣排凈。升溫速率保持為10℃/min，加熱到400℃，恒溫3h。改質(zhì)后固體產(chǎn)物提質(zhì)煤在反應(yīng)器內(nèi)。

(2)煤漿制備

稱取一定量的改質(zhì)褐煤(100份)，分散劑(1份)和水(84份)的質(zhì)量。將分散劑和改質(zhì)煤一起干磨10分鐘，再加入稱好的水，繼續(xù)研磨10分鐘。將漿料用過40目篩，以除去少量未磨碎的大顆粒，得到具有一系列粒度分布的水煤漿。然后漿體使用機(jī)械攪拌15min，即制得高濃度改質(zhì)褐煤水煤漿。

3.產(chǎn)品性能指標(biāo)

(1)外觀形狀------灰黑色漿體。25℃下，表觀粘度在1000mPa·s以下(923mPa·s)，有良好的流動(dòng)性，流體呈假塑性，可泵送

(2)固含率(重量％)------54

(3)可穩(wěn)定放置4天不產(chǎn)生硬沉淀

(4)改質(zhì)產(chǎn)率------74％

實(shí)施例2

1.原料

(1)褐煤

(2)分散劑(甲基萘磺酸鈉甲醛縮合物)

(3)水

(4)鹽酸(10％)

2.制備

(1)褐煤改質(zhì)