煤浆管道敷设角度控制的QHSE管理探讨

煤浆管道输送是除铁路、公路、水路输送以外的另一种重要的煤炭资源的输送方式。制约煤浆管道运行的难点主要是管道敷设角度的控制和煤浆颗粒浓度的控制。针对煤浆管道敷设角度控制问题,详细分析了煤浆管道组成部分与线路施工工序、煤浆管道角度分类及相关参数、制约煤浆管道敷设角度的6要素,总结了煤浆管道敷设角度控制的QHSE（quality,health,safety,enviroment,质量、健康、安全、环境）管理控制措施,主要包括煤浆管道纵向坡度控制要点及措施、煤浆管道水平敷设角度的质量控制要点及措施、迭加角度控制要点及措施、煤浆管道角度控制的HSE措施等4个方面。煤浆管道敷设角度控制QHSE管理有利于煤浆管道建设管理控制的成熟与推广,促进我国煤炭运输成本的降低和经济的快速可持续发展。     

煤与劣质油制备的油煤浆的流变性及溶胀特性

探讨了煤油共炼过程中煤与不同劣质油配制油煤浆的适应性;考察了不同溶胀时间下煤的溶胀度、表观黏度的变化,探讨管道运输温度条件下溶胀对油煤浆流变性的影响。结果表明：以馏出温度高于310 ℃重油为溶剂与白石湖煤制得油煤浆,浆体表现出剪切稀化行为;以减压渣油和高温煤焦油为溶剂制得油煤浆,浆体出现非连续性剪切增稠现象;具有剪切增稠趋势的体系不适用于作为煤油共炼油煤浆制备的溶剂。以馏出温度高于310 ℃重油为溶剂的油煤浆在工况温度（80 ℃）条件下出现溶胀行为,且溶胀后表观黏度增大;在较高温度（不低于90 ℃）条件下溶胀行为对油煤浆的流变性影响不大。     

GE水煤浆气化煤浆制备运行情况总结

总结了神华包头180万t/a煤制甲醇项目气化装置煤浆制备关键设备的运行情况,针对棒磨机、低压煤浆泵、煤浆大槽搅拌器、高压煤浆泵的运行情况、出现的问题及解决办法进行了阐述。     

煤与劣质油制备的油煤浆的流变性及溶胀特性

探讨了煤油共炼过程中煤与不同劣质油配制油煤浆的适应性；考察了不同溶胀时间下煤的溶胀度、表观黏度的变化，探讨管道运输温度条件下溶胀对油煤浆流变性的影响。结果表明：以馏出温度高于310 ℃重油为溶剂与白石湖煤制得油煤浆，浆体表现出剪切稀化行为；以减压渣油和高温煤焦油为溶剂制得油煤浆，浆体出现非连续性剪切增稠现象；具有剪切增稠趋势的体系不适用于作为煤油共炼油煤浆制备的溶剂。以馏出温度高于310 ℃重油为溶剂的油煤浆在工况温度（80 ℃）条件下出现溶胀行为，且溶胀后表观黏度增大；在较高温度（不低于90 ℃）条件下溶胀行为对油煤浆的流变性影响不大。     

甲醇厂气化高压煤浆泵跳车整改

经过对高压煤浆泵跳车原因进行分析,对煤浆制备系统制定了一系列改造,最终解决问题使气化炉得到了长周期运行。     

油煤浆的管道输送特性与管路设计原则

通过理论分析和管道实验，探讨了油煤浆在工业管道输送中的流变特性、流动状态和阻力特性，得出了油煤浆的物性参数、表观参数、管道阻力参数的测定值和计算公式，并在此基础上探讨了油煤浆管道输送的设计原则，为油煤浆管路的设计提供基础数据、计算方法和一般原则。     

FCC油浆与煤共炼试验研究

通过在150 kg/d悬浮床加氢试验评价装置上开展某炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼试验,研究FCC油浆与西湾煤共炼时的匹配性,剖析油煤浆成浆性和油煤共炼的试验结果,为煤直接液化新途径的开发提供基础数据.试验结果表明,该炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼时,油煤浆浓度高达45％时,依然具有稳定的成浆性,油煤浆中加入0.55％活性炭添加剂、1.80％赤泥催化剂(以原料量为基准),在反应空速为0.5 h-1、反应温度468℃、氢油比3000 L/kg的反应条件下,整体液体收率为72.93％,煤转化率为88.8％.与传统煤直接液化相比,FCC油浆与西湾煤共炼具有耗氢量低、液体收率高、煤转化率高的优势.     

科里奥利质量流量计在煤直接液化装置中的应用

煤直接液化装置中,油煤浆通过煤粉、催化剂和溶剂油按照一定比例混合制成,工艺中对油煤浆比例有着严格要求。因此煤粉及催化剂的精确计量和给料,对于油煤浆的精确配比起着至关重要的作用。阐述了科里奥利力与粉体质量的关系,并分析了科里奥利质量流量计的结构及工作原理。同时结合称重及给料系统的控制原理,论述了科里奥利质量流量计如何满足精确计量的要求。另外,对给料设备在现场中出现的问题从原理上进行了分析,并给出了实际的改造方案。     

神华煤直接液化项目高温含固耐磨油煤浆离心泵故障分析与改进

本文分析了神华煤直接液化项目中高温含固耐磨油煤浆泵在使用中出现的问题及改进措施,以进口油煤浆泵为例,通过对进口泵在材质、结构、操作等环节的优化及改造,使用效果较好。     

高压煤浆泵备件国产化改造

高压煤浆泵是气化炉的关键设备,为荷兰进口,在生产过程中已出现不同程度的损坏,严重影响系统的长周期稳定生产。为解决进口备件周期长、价格高的问题,对单向阀实施国产化改造取得成功,改造当年即可获得212万元的经济效益。     

论我国北煤南运建设CWF加工业和CWF管道的可行性

据我国专家预测,我国在2030年之前,煤炭仍将是主要能源,北煤南运和节煤减排仍是长期的任务。分析了第二代水煤浆燃料(CWF)的优点:流变性稳定,储存期长(两年);加工过程并不复杂;可管输,埋于地下安全不冻,不受恶劣气候影响,无爆炸危险,可沿铁路铺设,不占农田。CWF发电NOx排放量比煤粉发电低20%～30%,又无堆煤场及煤粉加工粉尘危害。建议十二五规划中引进该项技术,在山西、陕西、内蒙古自治区西部交界地区建设CWF生产基地、集输管网并沿北煤南运三大铁路运煤通道敷设3条529mm实验CWF管道。采用开式流程和滚动开发技术,边建设边投产运行,尽快产生经济效益,立竿见影缓解北煤南运紧张度,以保证运输安全。     

催化裂化芳烃萃取油用作煤液化起始溶剂的研究

 选用一种催化裂化（FCC）芳烃抽提装置生产的芳烃萃取油作为煤液化开车起始溶剂的原料，在0.1t/d连续装置上进行的煤液化实验。利用色质联用仪解析其组成和结构，应用常温常压黏度仪考察了其成浆性。结果表明,芳烃萃取油具有多环芳烃含量高的特点, 3次加氢后的芳烃萃取油与煤液化加氢循环溶剂的结构组成十分接近。采用三次加氢萃取油制备的煤浆具有良好的成浆性、输送性和反应性，与煤液化加氢循环油参与煤液化的效果相当, 是理想的煤液化起始溶剂。     

用于煤浆输送管线的WJ65板卷／HFW钢管

煤炭用管道输送相比铁路运输不仅物流成本低,而且高效环保。过去浆体（煤浆、矿浆等）管线采用石油天然气管线X系列钢种,其不足之处是耐磨性差,因而开发浆体管线专用钢势在必行。叙述了煤浆输送管线用WJ65板卷／HFW钢管研制的经过、成果及行业评审结论。这一浆体管线专用钢WJ65的成功研制,对国内煤浆输送专用钢的应用具有推进作用。同时指出,HFW焊管是浆体输送管线的最佳管型。在直径超过Ф660mm和壁厚大于18mm时也可以采用直缝埋弧焊管。     

神华煤直接液化循环溶剂的催化加氢

采用百万吨级神华煤直接液化示范装置加氢稳定单元进料为加氢原料,在处理量300 mL加氢实验装置上考察了反应温度对煤直接液化循环溶剂性质的影响,并采用0.5 L搅拌式高压釜研究了煤在不同加氢深度循环溶剂中的液化效果。结果表明,随着溶剂加氢反应温度的升高,循环溶剂的硫、氮含量逐渐降低,氢/碳原子比增加;加氢反应温度由340℃升至380℃时,循环溶剂的芳碳率（f_a）不断减小,供氢指数（PDQI）逐渐增大,供氢能力增强。采用380℃加氢反应的循环溶剂进行煤液化时,煤的转化率和油收率均达到最大值,分别为88.64％和57.63％。当溶剂加氢反应温度达到390℃时,循环溶剂的供氢指数出现降低,芳碳率增加,供氢能力减弱,煤在此溶剂中加氢液化的转化率和油收率均有所降低,分别为88.22％和55.17％。     

膜分离技术在神华煤直接液化工艺中的应用

介绍了膜分离技术在神华煤直接液化工艺中的应用及运行情况。分析了膜分离系统在生产运行及检修中暴露出的气液分离效果差、处理能力不足、膜丝抗冲击能力差、氢气回收率降低、伴热温度高、工艺操作不当造成损坏等问题。通过提高膜分离预处理系统的气液分离效果、过滤精度,膜分离系统增加膜分离组件、升级弹簧垫材质、降低伴热温度及调整工艺操作等优化措施,使膜分离系统液体夹带量从356 dm3/h降低到2 dm3/h;膜芯使用寿命从半年左右提高到了2年以上;氢气回收率从85%提高到88%以上,每年为企业创效约1 250万元。     

催化裂化芳烃萃取油用作煤液化起始溶剂

选用一种催化裂化（FCC）芳烃抽提装置生产的芳烃萃取油作为煤液化开车起始溶剂的原料，在0．1t／d连续装置上进行煤液化实验。利用色质联用仪解析其组成和结构，应用常温常压黏度仪考察了其成浆性。结果表明，芳烃萃取油具有多环芳烃含量高的特点，3次加氢后的芳烃萃取油与煤液化加氢循环溶剂的结构组成十分接近，采用3次加氢萃取油制备的煤浆具有良好的成浆性、输送性和反应性，与煤液化加氢循环油参与煤液化的效果相当，是理想的煤液化起始溶剂。     

神华煤直接液化项目反应系统优化改造及效果分析

介绍了神华煤直接液化项目反应系统的工艺.提出了该工艺反应系统运行中的问题,包括高压紧急冲洗油流量波动大、反应器分离器焦炭沉积、高压差角阀的热备操作性差、膜分离效率下降、反吹氢气带液严重、开工升温过程慢等.分析了出现问题的原因.通过高压紧急冲洗油泵增加变频稳定了流量,节约了电能;反应器分离器内采取防沉积措施,减少了结焦物的沉积;高压差角阀增加单项阀跨线,优化伴热,达到高温减压管路的在线热备;膜分离优化流程,提高了氢气回收率,年创造效益2 232万元.反吹扫氢增加脱液罐,脱出气相积液,稳定液位测量,增加了装置运行的安全性.开工过程增加升温线,缩短开工时间14 h,效果显著.     

文丘里节流装置在水煤浆气化工艺中的应用

针对水煤浆气化工艺对煤浆循环管线性能的要求,研制了一种新型节流装置,采用特殊材质与新型文丘里喉部结构。重点介绍了煤浆循环管道系统工艺过程和管道设计、节流装置的选型设计、节流装置的结构组成、工作原理及工程实践效果。实际应用表明:该创新的文丘里节流装置性能稳定可靠,满足了煤浆回流管道降压需要,延长了装置检修周期,同时降低了设备的采购成本。     

中高煤阶煤储层吸附能力演化历史定量恢复——以鄂尔多斯盆地韩城地区为例

中国的中高煤阶含煤盆地均经历了多次沉降和抬升,开展地质时期煤储层吸附能力演化历史研究对于认识煤层气的富集和成藏具有重要意义。根据中高煤阶煤储层样品的高温高压吸附实验,建立了煤储层吸附能力演化历史分析方法,恢复了鄂尔多斯盆地韩城地区主力煤层的吸附演化过程。研究表明,中高煤阶煤储层的吸附量受多种因素控制,吸附量与压力、热演化程度呈正相关,与温度、水分、灰分和挥发分呈负相关关系。在数学分析的基础上建立了基于温度、压力和热演化程度三参数Langmuir扩展的吸附量预测模型。结合韩城地区埋藏史和热史,恢复了研究区主力煤储层吸附演化过程,指出韩城地区主力煤储层吸附量随地质历史时期大致经历了低吸附稳定阶段、吸附增加阶段和高吸附稳定阶段3个阶段演化过程。     

煤焦油馏分油用作煤直接液化起始溶剂的加氢稳定研究

 采用煤焦油馏分油中的洗油与脱晶蒽油以质量比1:1混合的油为原料,在处理量500kg/h的加氢稳定中试装置上进行洗油与脱晶蒽油混合油的加氢稳定实验。利用常温常压旋转黏度仪测定混合油加氢所得溶剂的黏度,考察其成浆性能;采用0.5L搅拌式高压釜考察了混合油不同次数加氢所得溶剂的煤直接液化反应效果。结果表明,洗油与脱晶蒽油的混合油经过加氢处理后,表观黏度降低,用来配制油煤浆表现出良好的成浆性能;用作煤直接液化溶剂具有较强的供氢性能,以经过3次加氢后所得溶剂作为煤液化溶剂,可得到89.47%煤液化转化率,63.06%油收率。洗油和脱晶蒽油混合油加氢后所得溶剂是一种效果良好的煤直接液化开工用起始溶剂。