水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性,为了提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前期下,将低煤化度烟煤与1种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性。实验结果显示,煤化度适中的QD煤,单独制浆浓度达到70%,粘度536 mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,粘度在340～550 mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源。     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性,为了提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前期下,将低煤化度烟煤与1种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性。实验结果显示,煤化度适中的QD煤,单独制浆浓度达到70%,粘度536 m Pa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,粘度在(340～550)m Pa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源。     

间断级配工艺制备气化水煤浆试验研究

为提高褐煤成浆浓度,以褐煤和精煤为原料,采用间断级配制浆工艺,分别对2个单种煤样和配煤进行成浆性试验,研究不同混煤方法对制浆浓度、黏度、流动性的影响,并确定最佳混配制浆方案。结果表明,褐煤具有高水分、高挥发分、低热值、反应活性好、制浆浓度低的特点;精煤具有低水分、高热值、反应活性差、制浆浓度高等特点。褐煤、精煤单种煤的最高成浆浓度分别为51.89%、73.75%。褐煤与精煤以质量比6∶4均匀混配,粗细粉配比为7∶3,添加剂用量为0.3%(干基/干粉)条件下,制取的水煤浆最高浓度为61.24%,表观黏度为1 298 mPa·s,流动性目测为B级,浆体流动摊开面积为192 cm~2时,且浆体流动性、稳定性都较好,满足水煤浆气化设计要求。     

水煤浆气化工艺掺烧高比例石油焦研究

以产出的高硫石油焦为原料,进行原料煤掺混高比例石油焦的成浆性、气化特性的研究.研究结果表明,原料煤掺混高比例石油焦制备出的水焦浆满足流变性、稳定性和黏温特性等性能指标要求,并成功试烧了75％比例石油焦.对试烧高比例石油焦的气化特性、存在的问题及后续改进措施进行介绍.     

提高新疆硫磺沟煤成浆性实验研究

为提高新疆硫磺沟煤的成浆性能,通过提高添加率,改变煤粉粒度分布,利用中煤、乌冬、黑山3种煤与硫磺沟煤掺配混合制浆,进行成浆性实验。结果显示：硫磺沟煤可以单独制浆,但稳定性较差。单一成浆最优条件为：添加率为2.0‰,煤浆浓度最高为62.84%,此时煤浆黏度为579 mPa·s。随着煤粉通过率的提高,硫磺沟煤成浆黏度逐渐增加,稳定性明显提高。中煤、乌冬、黑山均能不同程度地提高硫磺沟煤的成浆性。硫磺沟煤与乌冬煤掺配后,煤浆稳定性的提高最为明显,与中煤质量比为4∶6时,浓度可达65.79%,黏度为578 mPa·s。     

水煤浆配煤试验研究与应用

为了解决桐梓无烟煤洗选带来的问题,根据桐梓无烟煤、北方烟煤、石油焦、气化细渣的煤质分析结果,进行了配煤试验。试验结果表明,按桐梓无烟煤∶北方烟煤∶气化细渣∶石油焦=6.0∶2.5∶1.0∶0.5(质量比)配煤的效果最好,可制备出浓度稳定、符合气化炉要求的水煤浆,产气率提高10%左右,吨氨煤耗降低约500 kg,取得了明显的经济效益和环境效益。     

煤制合成天然气工艺技术经济分析

在同一基础条件下,选择移动床液态排渣气化、移动床干排渣气化、水煤浆气流床气化进行煤制合成天然气工艺的技术经济分析比较。比较了这三种气化工艺流程、装置能力和原材料及动力消耗指标,分析了三种气化工艺的CO_2排放、工艺能耗及工艺废水处理等。技术经济分析表明:移动床液态排渣气化工艺合成天然气原料、动力消耗最低,投资最低,经济效益最好,随着该技术长周期运行可靠性的提高,可为煤制合成天然气提供最有竞争力的技术。     

贵州开阳煤成浆性研究

以贵州省开阳煤为研究对象,分析了开阳煤的煤质特性,按照烟煤成浆性难度指标D对开阳煤成浆性进行了评价.以开阳煤为原料配制水煤浆,对成浆性和流变特性进行了分析.结果表明,开阳煤比较容易制浆,煤浆具有较好的流动性,并表现出假塑性流体特性.添加剂YKL用量为0.15％时,煤浆更具有经济实用的优势.从煤浆黏度、流动性和流变特性分析得出,浓度63％的开阳煤水煤浆满足水煤浆加压气化技术的要求.     

无烟煤水焦浆性能及工业化气化实验研究

对无烟煤水焦浆(APCWS)的成浆性与稳定性做实验研究,并进行工业化气化实验.结果表明,APCWS的表观黏度随石油焦加入量的增大而减小,萘系聚合物(NSP)的分散性优于磺化木质素(LS)的分散性,采用LS添加剂的APCWS稳定性更好;工业化气化实验结果显示,APCWS的气化温度、石灰石加入量和氧浆比都比精煤水煤浆(RCWS)的要低,气化活性较好,具有更高的碳转化率,气化渣中碳含量较RCWS气化渣中碳含量低,且气化渣颗粒性较好,较容易过滤;利用APCWS比RCWS浆吨氨气化原料成本降低,经济效益显著.     

高硫石油焦与煤混配的气化反应活性研究

为清洁高效利用炼厂高硫石油焦,开展了石油焦及其与煤混配后的气化反应活性评价与调控研究。在气化温度1 300℃条件下,开展了高硫石油焦、神华煤和贵州煤3种原料及其混配条件下的气化反应活性比较与评价研究。结果表明:随着石油焦的粒度降低,其相对反应指数逐渐增加,气化反应活性相应增强。在此基础上,针对添加量质量分数20%石油焦的气化原料混配需要,系统比较了不同神华-贵州混配比例以及添加石油焦后的气化活性特征参数。基于已有的SE-东方炉粉煤气化工业运行数据,提出了贵州煤、神华煤和石油焦的混配比例优化方案,为石油焦与煤的混配原料气化反应活性优化、实现高硫石油焦的清洁高效气化提供了有益的参考借鉴。     

The co-carbonization of oxidized coals with pitches and decacyclene

Coals of rank (NCB) 701, 401 and 204 were oxidized in air at 371 K for up to 15 days. The changes in optical texture of cokes from these coals were monitored by optical microscopy and point counting. The oxidized coals were cocarbonized to 1273 K with up to 30% of A240 petroleum pitch, a hydrogenated coal extract and decacyclene, and the resultant cokes were reassessed. The increase in isotropy in cokes caused by the oxidation treatment was never completely removed by use of the additives, but significant improvements existed for the less extensively oxidized coals. The possibility exists of using co-carbonization of oxidized coals with additives in coke making. Additives with good hydrogen donor ability, as with the coal extract, appear to be the most suitable.     

Bonding of solid additives in cokes from coals: a microscopy study

Cortonwood Silkstone (NCB class 401) and Betteshanger (NCB class 301 a/204) coals were co-carbonized with solid additives such as anthracite, coke breeze, green and calcined petroleum cokes. The resultant carbonization products (cokes) were examined by optical microscopy and SEM was used to investigate polished surfaces etched by chromic acid and fracture surfaces. For both coals only the anthracite and green petroleum coke become bonded to the coal cokes. This probably results from softening and interaction of interfaces of the anthracite and green coke with the fluid coal via a mechanism of hydrogenating solvolysis during the carbonization process. The coke breeze and calcined petroleum cokes were interlocked into the matrix of coal coke.     

煤的变质程度对焦炭性质影响的研究

对不同变质程度的5种烟煤进行了5 kg实验焦炉炭化实验.并就单种煤的结焦性与对应焦炭的微晶结构间的关系进行了探讨.结果表明,1/3焦煤焦炭、焦煤焦炭的冷态强度和热态强度较好;X射线衍射(XRD)分析结果表明,肥煤焦炭的炭结构因子(La/Lc)最小,石墨化程度最高.焦炭的真相对密度(TRD)随着La/Lc的增大而减小.     

A formula for the mineral matter to ash ratio for low rank coals

Existing formulae relating mineral matter to ash yield of coal, which assume that all the mineral matter is separate from the coal, do not apply to low rank coal because part of the mineral matter is bound in the coal substance. A mineral matter/ash formula is derived for low rank coal that allows the calculation of the ratio of mineral matter to ash for a sample of any coal the basic properties of which have been determined. The formula requires a modification to the procedures previously developed for calculating basic properties of low rank coals. Basic properties and the parameters determining the mineral matter to ash ratio are presented for New Zealand sub-bituminous Waikato coals.     

煤样库与标准煤样

中国煤样库贮存有一套煤样,从褐煤、烟煤到无烟煤共29个,其中包括一些富镜质组、富惰性组煤和炼焦煤。这些煤样根据煤阶和地质年代以及不同地域分布加以采集,并附有煤质分析数据。每个煤样采集250kg,经过破碎加工成<13mm及<6mm样品,用充氮或其他贮存方武分别贮存。一些标准值煤样和试验时的专用煤(参考物质)和粘结指数专用无烟煤等,亦贮存在本煤样库內。本文还介绍了美国Argonne国家实验室煤样库及其他几个煤样库的建库特点。为了便于比较并找出差距,文内还以APCSP为例,介绍其煤样采集、运输、加工、包装、贮存及分析定位方法等情况。     

煤中氟分布与燃烧排放特性

采用高温水解 -离子选择电极法对我国典型煤种的氟含量进行测定 ,得到了煤中氟分布规律 ,分析了煤中氟含量与灰分的关系及氟化物的赋存形态 .首次通过燃烧实验探索了燃煤过程中氟化物生成规律 ,确定了燃煤氟排放的影响因素 ,得到了燃煤氟排放与煤种、燃烧温度、停留时间、燃烧气氛等因素的影响规律 ,提出了燃煤过程中氟化物的生成机理 .研究结果对煤中氟的燃烧转化和污染治理有指导意义     

低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程的机理研究

采用pulse calorimeter仪器,对低阶煤在干燥氧气下低温氧化过程进行了研究．实验结果表明,低阶煤在干燥氧气下的氧化反应热随着温度的上升而增加,并得到了与Arrhenius公式相同的动力学方程以及反应过程的活化能．提出了干燥氧气下低阶煤低温氧化过程的反应历程为：氧在煤粒表面吸附并生成氧自由基、氧自由基与煤发生氧化反应生成CO2（或CO）、CO2（或CO）由煤粒表面向本体扩散等三步过程．并通过计算和模拟,证明了该反应机理的正确性．     

煤的CS2/NMP混合溶剂抽提研究进展

综述了 CS2 /NMP混合溶剂用于煤抽提的研究进展 ,着重介绍了煤阶、煤岩组分、添加物和各种辅助手段对抽提率的影响 ,并对添加物的增溶机理、混合溶剂的抽提机理、抽提动力学以及抽提物的表征等问题进行了讨论 ,指出高抽提率的溶剂抽提不仅对于煤结构的研究有着重要的意义 ,而且可望成为获取高附加值产品和煤净化的新途径     

干煤粉气化炉原料煤掺配高硫石油焦气化适应性研究

针对目前高硫石油焦利用率低的问题,选取两种典型高硫石油焦（JL、US）分别与AQ006煤掺配,考查了掺配两种焦的可磨性、灰熔融特性、黏温特性、CO2反应性,并进行了气化模拟计算。结果表明：两种石油焦具有低灰、低挥发分、高硫、高发热量等特点,且两种焦在不同掺配比例下,配煤的可磨性指数均高于80,是优质的粉煤气化配煤原料。AQ006煤分别掺配两种焦的灰熔融温度均高于1500℃,添加石灰石可有效降低掺配质量分数25%JL焦和US焦（焦∶煤=1∶3）的配煤灰熔融温度至1 400℃以下,且在石灰石质量添加量为6%时,两种掺配焦的高温灰渣黏度在2～25Pa.s的温度区间都高于200℃,满足Shell气化炉操作要求。与单独JL焦、US焦相比,配煤的CO2反应性显著提高。模拟计算结果表明掺配石油焦加助熔剂方案与中国石化安庆分公司Shell气化炉现用配煤方案相比,有效气产量增大,比氧耗和比煤耗有所下降。     

Structure in cokes from coals of different rank

A range of bituminous coals has been carbonized to 1273 K. Polished surfaces of the solid products, carbons or cokes, are examined for optical texture by optical microscopy. Fracture surfaces of the carbons are examined by scanning electron microscopy (SEM). The carbon from the lowest rank coal (NCB Code No. 702) is isotropic and fracture surfaces are featureless. Carbons from coals of ranks 602, 502 are optically isotropic but fracture surfaces are granular (size 0.1–0.2 μm), indicating small growth units of mesophase. In the carbon/coke from a 401 coal, the anisotropic optical texture and grain size are both ≈0.5–10 μm diameter. Coke from a coking coal (301a, 301b) has a layered structure extending in units of at least 20 μm diameter with sub-structures ~ 1.5 μm within the layers, indicating perhaps that the bedding anisotropy of these coals is not totally lost in the fluid phase of carbonization. The carbons from the higher rank coals have the bedding anisotropy of the parent coal. The combined techniques of optical microscopy and SEM (both before and after etching of the fracture surfaces of coke in chromic acid solution) reveal useful detail of structure in carbons/cokes and of the mechanism of carbonization of coking coals.