半焦制备气化水煤浆试验研究

为提高半焦的成浆浓度,以半焦与褐煤为原料,采用传统工艺,分级研磨工艺和间断级配工艺进行成浆性试验,并进行了半焦与褐煤的配煤制浆试验。结果表明,半焦和褐煤在传统工艺下的最高成浆浓度分别为55.58%、47.38%。采用分级研磨制浆工艺,在粗细粉质量比为85∶15的条件下,半焦和褐煤的最高成浆浓度分别为58.13%、51.59%。采用间断级配制浆工艺,对半焦和褐煤以7∶3进行配煤制浆试验,在半焦的粗细粉质量比为6∶4条件下,配煤制浆的最高成浆浓度为61.36%,浓度满足设计要求,所制煤浆的流动性和稳定性都明显变好。     

粒度级配对新疆低阶煤成浆性影响的研究

针对传统制浆工艺所制煤浆质量分数偏低,不利于后续气化反应的问题,以两种新疆低阶煤为原料,采用国家水煤浆工程技术研究中心自主研发的分级研磨制浆工艺技术,考察了粒度级配对新疆低阶煤成浆性的影响。结果表明:两种煤采用分级研磨制浆工艺后,煤浆粒度0.075 mm的粒级质量分数较传统制浆工艺均提高了13%左右,煤浆最高质量分数较传统工艺分别提高了3.14%、3.12%,煤浆流动性及稳定性有较大改善。     

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。     

提高内蒙古低阶煤气化水煤浆浓度的实验研究

低阶煤的内水高、含氧官能团多、可磨性差等特点导致其成浆浓度低,不利于后续以低阶煤水煤浆为原料的气化。为了解决上述问题,以内蒙古1号,2号煤样为研究对象,对比了采用普通制浆工艺与分级研磨制浆工艺制备的水煤浆的各种性能。结果表明:分级研磨制浆工艺不仅显著提高了2种煤浆-0.075 mm粒级含量。且当固定浆体表观黏度为1200 mPa.s、粗粉与细粉质量比为70∶30时,2种煤样所制水煤浆的最高成浆浓度分别为61.39%和58.52%,比普通制浆工艺所制水煤浆的最高成浆浓度分别提高了3.92%和3.94%,成浆浓度的显著提高有利于后续的水煤浆气化。     

煤液化残渣与神华煤制备气化水煤浆的试验研究

以液化残渣和神华煤为原料,采用常规制浆工艺和分级研磨制浆工艺进行了成浆性研究,并进行了配煤制浆试验.结果表明:液化残渣和神华煤在常规制浆工艺下的最高成浆质量分数分别为76.49％、62.38％.采用分级研磨制浆工艺,液化残渣和神华煤的最高成浆质量分数分别为79.58％、65.50％,较常规制浆工艺相比提高3个百分点.对...     

粒度级配对制备高浓度水煤浆的影响

选取典型低变质程度神木柠条塔(NTT)煤,进行球磨式连续型粒度级配提高水煤浆浓度(一定量的水煤浆试样在105℃~110℃干燥至恒重,干燥后试样质量占原样质量的百分数)和成浆性的研究。在不同球磨条件下,考察球磨时间、球磨速度对成浆浓度、流变特性和稳定性能的影响规律,研究粒度级配前后浆体表面润湿性、表面电负性、微观形貌的性能变化对NTT煤成浆性的影响,利用分形维数的计算,进一步探究了粒度级配对提高NTT煤制浆浓度的影响机理。结果表明:在级配M煤样(D50=79.02μm)与M₆煤样(D50=8.727μm)的质量比为8∶2时,成浆浓度与未级配煤样相比提高了约4%;不同球磨条件下的煤样按照不同的质量比进行混合制浆时,初始添加细颗粒使浆体表面的润湿性增强,降低了浆体的性能,当粗细颗粒的质量比大于6∶4时,表面润湿性的变化较小;级配样的成浆浓度与Zeta电位的绝对值呈正相关;当级配煤样之间粒径相差逐渐变大,小颗粒填充到大颗粒孔隙中,增加了空间堆积率,提高了制浆浓度,但随着细颗粒的质量分数增大,大颗粒孔隙被撑开,煤粒空间堆积率下降,制浆浓度降低;M煤样与M₆煤样在质量比为8∶2时,相比于其他级配浆体,分形维数达到最大(2.460),成浆浓度达到最高(63.03%)。     

高浓度气化水煤浆制备技术

水煤浆气化有效气含量与粉煤气化相比,有一定差距,主要原因是水煤浆浓度偏低,气化时带进多余的水而造成。提高水煤浆浓度是提高水煤浆气化有效气含量的关键。介绍了近年来国家水煤浆工程技术研究中心开发的气化水煤浆提浓新技术,包括分级研磨制浆技术和间断粒度级配制浆技术。介绍了两种制浆技术的原理及工艺流程,工业应用及中石化联合会的科技成果鉴定表明,与常规制浆工艺采用同种煤制备的煤浆浓度相比,分级研磨制浆技术煤浆质量分数提高3个百分点左右;间断粒度级配制浆技术煤浆质量分数提高6~8个百分点。     

水煤浆提浓技术的发展现状及特点分析

介绍了我国煤浆提浓技术的最新研究进展,综述了常规单磨机制浆工艺、分级研磨制浆工艺和间断级配制浆工艺的工艺特点、提浓效果和推广应用现状,并对细磨机的结构形式进行对比。分级研磨制浆工艺的粒度分布呈双峰连续级配,与常规单磨机制浆工艺相比,煤浆浓度(w)可提高2%～3%。间断级配制浆工艺的粒度分布为双峰间断级配,堆积效率更高,与常规单磨机制浆工艺相比,煤浆浓度(w)可提高4%～6%。煤浆提浓技术能提高气化效率,对节能降耗、降本增效、减少温室气体排放和低碳环保具有重要意义。     

褐煤制气化水煤浆实验研究

为提高褐煤制气化水煤浆的制浆浓度,采用传统制浆工艺与分级研磨制浆工艺分别对某化工企业提供的3种煤样进行水煤浆成浆性实验,并在此基础上进行配煤制浆实验。结果表明:东明煤、扎赉诺尔煤、宝矿提质煤传统制浆工艺的最高浓度分别为48.54%、51.76%、56.08%,分级研磨制浆最高浓度分别为51.72%、54.82%、59.21%,3种煤样分级研磨制浆工艺水煤浆浓度提高3%以上。按照东明煤、扎赉诺尔煤质量比1∶1或东明煤、宝矿提质煤质量比2∶1配煤时所制水煤浆浓度分别为53.12%、54.21%,满足水煤浆浓度设计要求。     

粒度级配对华亭煤成浆性能影响的实验研究

粒度级配对水煤浆成浆性能的影响至关重要。为提高华亭煤制水煤浆的成浆性能,通过实验研究了不同级配的粗细煤样对水煤浆成浆性能的影响。研究结果表明,当水煤浆的质量分数为58%,分散剂木质素的用量为干煤基的0.6%时,100目与200目的煤样以质量比为5∶5混合,所得浆体的黏度低至828 mPa·s,流动性呈A级,具备良好的稳定性,符合水煤浆的工业成浆要求,可提高华亭煤的成浆性能。     

Molecular components of coal and coal structure

A high-volatile bituminous coal was extracted at room temperature by various organic solvents. The yields of the extracts ranged from 4.5 wt% daf (ethanol/benzene extract) to 38 wt% daf (pyridine/ethylenediamine extract). The extracts were analysed by Fl mass spectrometry; the volatile part (75–80 wt%) was composed of substances of molecular weight in the range 70–800 amu, but the compounds in the 200–600 amu range predominated. Over 300 compounds were identified by high-resolution mass spectrometry. The results indicate that compounds < 800 amu constitute at least 30 wt% daf of the analysed coal.     

Differences between mineral coal and extracted coal

A distinction is proposed between mineral coal and extracted coal. Mineral coal is a complex natural composite that is found in underground beds, while extracted coal is created from mineral coal in working those beds. It is important to keep in mind that mineral coal is created by natural processes, whereas extracted coal is produced by human activity.     

Electrical conductivity of coal and coal char

The electrical conductivity of coal, at either 1 kHz or d.c., was measured at 24 °C on samples recovered from pyrolysis experiments aimed at modelling conditions during in situ gasification of coal. From an initial value of 10⁻³ S/m (when the coal is saturated with formation water), the conductivity decreases to 10⁻⁸ S/m when the coal is heated to 110 °C in vacuum. This low value, presumably due to dehydration of the coal, prevails for samples heated as high as 500 °C in dry argon. Samples of char recovered after pyrolysis to 800 °C or more have a conductivity of 10² S/m. Capitalizing on the large contrast between the conductivities of coal and char produced during gasification, electrical probing may be a sensitive tool for monitoring ‘burn-front’ progress during in situ coal gasification.     

澳大利亚煤代替西曲焦煤的配煤炼焦研究

对澳大利亚煤和国内6种单种煤进行煤质分析和配煤炼焦实验,分析澳大利亚煤代替西曲煤进行炼焦的可行性。结果表明澳大利亚煤具有低灰低硫、高挥发分等特点,在炼焦中用澳大利亚煤替代西曲焦煤可降低焦炭的灰分和硫分,增大焦炭的各向异性指数,改善焦炭强度。     

Industrial coking of coal batch without bituminous coal

For many years, Kuznetsk-coal batch has always included bituminous coal. Depending on the content of such coal, the batch may be characterized as lean, moderately clinkering, or bituminous. This classification was adopted by specialists of the Eastern Coal-Chemistry Institute (ECCI) in experimental coking at Magnitogorsk Metallurgical Works in 1945 [1]. Lean batch contained 10% Osinovsk bituminous coal (plastic-layer thickness y = 13 mm); moderately coking coal contained 25% bituminous coal (y = 16 mm); and bituminous batch contained 40% of such coal (y = 20 mm).     

黏结煤与不黏煤共热解特性研究

为了利用内构件反应器热解技术实现黏结性煤的高值化利用,采用TG-MS和固定床反应器研究了黏结的山西兴县煤(简称XX煤)与不黏的先锋褐煤(简称XF煤)共热解时的破黏和热解特性。TG-MS实验结果表明,XX煤与XF煤配制的混合煤比XX煤黏性小,且XF煤促进了XX煤热解,混合煤热解行为是两种煤共同作用的结果。固定床热解实验表明,煤粒径越小,降黏越显著;XX煤和XF煤的比例(XX:XF)越小,降黏越显著,XX:XF小于5:5时,可消除结焦团块;XX:XF越小,半焦产率越低,焦油和煤气产率越高;随XX:XF减小,焦油中<170℃和230~300℃的馏分含量先升后降,XX:XF=6:4~3:7时最高,170~210℃、210~230℃和300~360℃的馏分逐渐增加,>360℃的馏分含量不断降低;随XX:XF的减小,H2含量先升高后降低,在XX:XF=3:7时最高;CO含量呈略微升高趋势;CO2含量先逐步升高,在XX:XF=6:4达到最高,然后从XX:XF=5:5开始降低,在XX:XF=3:7达到最低,然后又开始升高;CH4及C2~C3组分含量呈下降趋势,而H2+CO+CH4 (煤气中有效组分之和)的含量先下降再升高接着再降低,在XX:XF=6:4时最低,XX:XF=3:7时最高。XX:XF越小,虽半焦的C/N和C/H不断减少,但C元素含量增幅和N, H元素含量减幅增大;比表面积越大,内孔结构越多越大,起燃温度越低,燃烧越彻底。     

煤岩学在炼焦配煤中的应用进展及优化配煤技术

科学合理的配煤技术对于焦化企业高质量发展至关重要,炼焦配煤技术的核心在于对原料煤煤质特性的深入认知。影响炼焦煤性质的主要因素包括变质程度、煤岩组成及第三成因因素,故煤岩学对炼焦配煤技术的研究与应用至关重要。本文论述了经验配煤、煤岩配煤及人工智能配煤3种炼焦配煤技术发展历程和现状,凝练了炼焦配煤技术的发展趋势。结合研究实际,重点梳理了煤岩学指标在炼焦配煤中的应用现状。在注重煤岩特征的同时,也需兼顾工艺指标等相关参数对炼焦煤优劣的表征。在实际应用中,各项指标参数的选择和利用需要综合考虑参数适配范围并尊重该指标与炼焦煤特性的真实对应关系。基于以上内容,提出了关联成煤时代、产地等地质因素和黏结指数、胶质层指数等工艺指标的整体思路,实现焦炭性能与原料煤特性的科学、深入关联,构建“本源-过程-结果”一体的优化配煤技术新体系。     

高硫焦煤在配煤中的应用

通过研究高硫焦煤的理化性质,在配合煤中配入一定比例的廉价高硫焦煤,焦炭质量得到改善,主焦煤的使用比例减少,入炉煤成本大幅降低.     

关于混煤的配煤探讨

针对生产用煤多为复杂混煤的不利情况,在常规分析数据的基础上利用岩相分析手段指导配煤,有效稳定了焦炭质量,明显改善了焦炭的热态性能。     

Coking properties of coal pitch in coal batch

The coking properties of coal pitch depend significantly on its fractional composition, which determines the set of structural components involved in meso-phase formation. The optimal combination of high-molecular aromatic compounds, polycyclic compounds of intermediate molecular mass, and hydrogen-donor hydroaromatic components corresponds to a ratio of pitch fractions α: β: γ = 1: 2: 2. This is typical of coal pitch with a softening temperature of 75–85°C. Such pitch is the best clinkering additive to coking batch, resulting in the production of coke of maximum strength.