[發明專利]一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010109619.1
• 申請日: 2020-02-22
• 公開（公告）號: CN111188594B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 高杰;姜海納;宋曉杰;崔蛟林;郝尉凱
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/295;E21B43/34;C10G1/00;C10J3/00;G01N33/22
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置及方法。該裝置包括過熱蒸汽裝置、煤泥水氣液化轉化裝置、氣液化產物收集裝置、控制裝置，所述控制裝置包括溫度控制裝置、壓力控制裝置、壓力溫度協調裝置和計算機；所述過熱蒸汽裝置由水箱、供水管道、加熱器、蒸汽管道組成；煤泥水氣液轉化裝置包括煤泥水氣液化轉化箱，氣液化產物收集裝置包括油收集裝置和混合氣收集裝置，溫度控制裝置位于加熱器內部，壓力控制裝置位于煤泥水氣液化轉化箱內，所述溫度壓力協調裝置包括氣泵；所述計算機與煤泥水氣液化轉化箱和加熱器連接。本發明以老空區煤泥水為研究對象，實現給定溫度、給定壓力、給定煤級、條件下煤泥水氣液流態化開采試驗。

技術領域

本發明屬于煤制油、煤制氣技術領域，具體涉及一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置及方法。

背景技術

煤液化，把固體狀態的煤炭在一定溫度壓力和催化劑共同作用下加氫進行反應，由煤炭直接轉化為液體油品的工業技術。是煤炭高效潔凈利用技術的重要技術之一。

煤氣化，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑如蒸汽、空氣或氧氣等進行熱化學加工，將固體煤轉化為含有CO、氧氣、甲烷等可燃氣體和二氧化碳、氮氣等非可燃氣體的合成器的過程。

由于煤炭開采技術的問題導致老空區內存在大量遺煤，遺煤與含有Fe³⁺，Fe²⁺，Cl^-，Ca²⁺，SO₄^2-，H⁺，OH^-等離子的廢水混合形成煤泥水，造成煤炭資源浪費。

因此，急需研究一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置及方法。

發明內容

本發明旨在提供一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置及方法，以解決煤泥水資源浪費的問題。本發明以老空區煤泥水為研究對象，實現給定溫度、給定壓力、給定煤級條件下煤泥水氣液流態化開采試驗。

本發明提供了一種老空區煤泥水氣液流態化開采的裝置，包含過熱蒸汽裝置、煤泥水氣液化轉化裝置、氣液化產物收集裝置、控制裝置，所述控制裝置包括溫度控制裝置、壓力控制裝置、壓力溫度協調裝置和計算機。

所述過熱蒸汽裝置由水箱、供水管道、加熱器、蒸汽管道組成；所述水箱尺寸為Φ1790*2350（mm）的5噸立式平頂不銹鋼圓柱形水箱，有一位于頂部正中央的進水口和一位于距底20厘米的出水口，該進水口的公稱直徑為4厘米，出水口的公稱直徑為4厘米。該進水口通過熱熔連接直徑為4厘米的PE管接入供水裝置，該出水口通過熱熔連接直徑為4厘米的PE管接入加熱器；所述蒸汽管道為304不銹鋼波紋管，蒸汽管道的一端連接加熱器，另一端連接煤泥水氣液化轉化箱；所述加熱器將來自于水箱的水加熱成200℃-1200℃蒸汽通過蒸汽管道送入煤泥水氣液化轉化箱。所述加熱器能控制蒸汽的溫度在200℃-1200℃之間，能控制蒸汽流量在0-200mL/min。

所述煤泥水氣液化轉化裝置由煤泥水氣液化轉化箱組成，煤泥水氣液化轉化箱由箱蓋和箱體組成。所述箱蓋和箱體材質為不銹鋼，尺寸為150*100*100（mm），由四個高強度8.8級鍍鋅外六角螺栓緊密連接,且耐高溫耐高壓隔熱密封。煤泥水氣液化轉化箱內部由恒溫層、溫度傳感器、壓力傳感器、讀數顯示器、控制開關組成；其煤泥水氣液化轉化箱提供反應場所及收集溫度壓力參數，參數傳輸至計算機后，由計算機分析處理后再控制溫度壓力控制器，從而達到并保持所需要的溫度壓力條件；

所述氣液化產物收集裝置包括油泵、油水分離器、油罐和干燥器、氣罐。煤泥水氣液化轉化箱通過輸油管道依次連接油泵、油水分離器和油罐，輸油管道位于煤泥水氣液化轉化箱的底部；所述油泵為SB-1型電動抽油泵，將煤泥水氣液化轉化箱中產生的油抽至油水分離器；所述油水分離器能將油水分離，其一端通過輸油管道連接油泵，另一端通過油輸送管道連接至油罐；所述油罐能收集油；輸油管道內表面耐40Mpa耐1400℃，外表面無要求；