优化后的油煤浆常温常压流变特性的研究

油煤浆的黏度变化是煤直接液化工艺设计的重要参数之一.实验配制油煤浆的溶剂为催化裂化(FCC)油浆(或回炼油)与循环溶剂的掺混体,与传统的循环溶剂差异较大.研究了常温常压条件下各因素对这类油煤浆黏度的影响规律,得到油煤浆浓度为45%和50%条件下FCC油浆(或回炼油)掺混体系满足液化输送的配制条件.分析了FCC油浆(或回炼油)的掺混比、油煤浆浓度、温度对油煤浆黏度的影响规律,结果表明,煤浆的黏度随溶剂黏度的增大而增大,随油煤浆浓度增大而升高.温度对浆体的黏度影响较大,黏度随温度升高而降低,通过对实验数据的数学回归,建立了一定温度范围内黏度随温度变化的定量关系式.     

重油性质对油煤浆表观黏度的影响

以催化裂解油浆(DCC)、山东渣油(SDR)、中低温煤焦油重馏分(TAR)和塔河渣油(THR)为研究对象,考察了不同条件下油煤浆表观黏度变化规律,研究了油煤浆的流体性质和黏温特性,探讨了制浆过程中不同性质重油对煤的适应性。结果表明:不同性质的重油组分差距较大,THR与TAR中饱和脂肪烃含量低,含有大量氢键缔合结构。分析结果表明THR中沥青质的分子母核结构更大,重油胶质体系稳定性差,极易缩聚,在升温过程中容易结焦。煤粉浓度为30%条件下,随剪切速率提高,DCC,SDR和TAR油煤浆体系黏度下降幅度均小于10%,这与三种重油均呈牛顿流体性质有关。添加煤粉增强了THR剪切稀化的能力,黏度下降高达26.80%。四种重油配制的不同浓度油煤浆体系lnμ与1/T线性关系良好,相关系数R²>0.98。在相同温度和煤浆浓度条件下,THR油煤浆体系黏度>SDR油煤浆体系黏度>TAR油煤浆体系黏度>DCC油煤浆体系黏度。SDR与TAR配制的油煤浆黏度适中,且在输送过程中受温度波动影响较小,油煤浆稳定性较高,是比较适宜的制浆原料。     

重油和煤沥青制备煤沥青油浆的过程研究

将自制的煤沥青粉添加到重油中制得浆体燃料煤沥青油浆,对成浆性和流变性的影响规律进行了研究.结果表明,在相同温度下,煤沥青油浆的表观黏度随煤沥青粉添加量的增加而增大,剪切速率相同时黏度随温度的升高而减小.添加不同质量分数制得的煤沥青油浆在同一剪切速率下的黏度随温度的升高而减小,且随温度的升高黏度减小趋势逐渐变小,当煤沥青粉添加量≤12%时,煤沥青粉添加量对煤沥青油浆的流变性影响较小.随着煤沥青粉添加量的增加,煤沥青油浆的低位发热量稍有下降,但降低幅度较小.     

催化裂化油浆用作煤油共炼溶剂的流变性研究

为解决油煤浆输送过程中的沉积和阻力过大等问题,在常压低温条件下,分析了溶剂性质、煤颗粒粒度、催化剂和助催化剂、溶胀、剪切速率、煤浆浓度、配制时间和温度等条件对油煤浆黏度的影响规律。结果表明,在相同条件下,油煤浆黏度随溶剂黏度的增大而增大,随煤颗粒粒度的增加而减小,随催化剂和助催化剂的添加而增加,随煤浆浓度升高而增加。当油煤浆的浓度大于30%时,表观黏度随剪切速率的增大而降低,表现出剪切稀化。煤颗粒在溶剂中溶胀后,使得煤颗粒在煤浆中的体积浓度增大,黏度变大。温度对油煤浆黏度影响较大,黏度随温度的升高而降低,在常压低温条件下,黏度随温度变化呈现一定的定量关系。     

一种FCC油浆与煤共处理影响因素研究

通过高压釜研究了山东某炼厂的催化裂化油浆(FCC油浆)与新疆哈密地区煤共处理效果.结果表明:当煤粉添加量为30%时,油煤浆的黏度已经达到了1 375mPa·s,远大于煤直接液化中油煤浆的黏度,不利于泵的输送,因此,如何降低油煤浆黏度是煤油共炼技术要解决的重要问题之一;在煤粉添加量为30%~35%、反应温度为450℃、停留时间为2.0h的条件下,FCC油浆与煤共处理的反应效果较好,转化率超过了98%,油产率基本维持在80%;对FCC油浆进行加氢预处理来改善其性质,可显著降低油煤浆的黏度,同时提高了煤粉添加量为40%条件下的煤油共处理效果,使转化率由92.4%上升至96.5%,油产率由71.12%上升至79.19%.     

褐煤制油煤浆高温高压黏度实验研究

研究了内蒙某褐煤制油煤浆在高温高压条件、不同浓度和不同升温速率条件下黏度变化规律,为0.1t/d褐煤直接液化实验提供初步的基础数据.选用煤炭科学研究总院研制的模拟高温高压条件下油煤浆黏度变化的高压釜,通过记录高压釜扭矩变化来换算成油煤浆黏度.结果采用线性回归方法,得出了该褐煤制油煤浆在高温高压条件下黏温关系方程.通过黏温关系方程,可以计算在不同温度下该油煤浆的黏度.结果表明,在不同升温速率和不同浓度下,该油煤浆黏度随温度升高呈下降趋势,浓度是影响黏度的重要因素.     

神华煤直接液化油煤浆常温流变特性研究

研究了常温放置不同时间神华煤直接液化油煤浆随存放时间、测定温度、剪切速率的不同流变特性的变化规律,并分析了可能的原因.结果表明,常温放置不同时间,在相同温度和相同剪切速率下,油煤浆的黏度与油煤浆常温放置时间关系不大;相同的存放时间和相同的剪切速率,油煤浆黏度随着温度的升高而下降;在相同的存放时间、相同的温度和不同剪切速率下,油煤浆黏度随着剪切速率的增加而升高.     

胜利褐煤油煤浆常压低温黏度变化研究

研究了常压低温条件下胜利褐煤油煤浆的黏度变化,重点分析了溶剂、温度、浓度以及煤粒度、溶胀和剪切速率、剪切时间对黏度的影响,并通过对实验数据的回归,建立了黏度变化的数学模型,实验结果表明,胜利褐煤油煤浆的黏度随溶剂黏度增加而增加,随煤粒度增加、剪切速率增大、剪切时间延长而降低;随煤油比增大呈指数递增型变化,方程为γ=γ0 A·exp(x/t),随温度增加呈指数递减型变化,方程为γ=γ0 A·exp(-x/t);常压低温条件下溶胀对胜利煤浆黏度变化影响较小.     

油煤浆表观黏度测定方法研究

为建立油煤浆表观黏度测定标准,实现油煤浆表观黏度的准确测量,研究了多种煤液化油煤浆在不同条件下的流变行为,考察了剪切速率、测量温度、样品放置时间、读数开始时间等因素对油煤浆表观黏度测值的影响,并确定了油煤浆表观黏度测定方法的精密度。结果表明:测定油煤浆表观黏度的最佳条件为:剪切速率100 s-1,测量温度60℃,油煤浆取样后应立即进行黏度测定,启动旋转黏度计后,第11 min开始记录读数,每隔10 s记录一次,共计30次,以测定结果的平均值为样品黏度值,修约到整数位报出。规定油煤浆表观黏度测定方法的重复性限r=0.13η100 s-1-4.30,由于试验仪器条件的限制,未对再现性做出说明。     

常压低温条件下油煤浆黏度变化的研究

在煤直接液化过程中,油煤浆的黏度变化是工艺设计的重要参数之一．进行了常压低温条件下影响油煤浆黏度变化的实验研究,分析了溶剂、煤粒度、煤油比以及外力因素如剪切速率、温度和溶胀等条件对煤浆黏度的影响规律．实验结果表明：煤浆的黏度随溶剂黏度的增大而增大,随煤颗粒粒度增大而减小,随煤油比增大而升高．煤浆的表观黏度随剪切速率的增大而逐渐降低,表现出一定的剪切稀化性,煤颗粒在溶剂中发生溶胀,煤浆体系的黏度由于溶胀而增大．温度对浆体的黏度影响较大,黏度随温度升高而降低,通过对实验数据的数学回归,建立了一定温度范围内黏度随温度变化的定量关系式．     

油煤浆流变特性研究

为了避免油煤浆输送时发生沉降和无法成浆问题,研究了煤直接液化过程中,煤种、溶胀时间、煤粉加量、粒径和温度等因素对油煤浆性能的影响。结果表明,油煤浆具有假塑性,呈现出优良的"剪切稀化"特性。选用DG41Ti转子进行实验,随着溶胀时间的延长,黏度呈上升趋势,由最初2 h的60 m Pa·s上升为24 h的100 m Pa·s;随着温度的升高,黏度下降,浆体黏度由1 200 m Pa·s下降为130 m Pa·s,降低89.17%;在含油量不变的情况下,煤粉用量最大增至45%。     

二元体系油煤浆常温常压流变特性的研究

配制油煤浆的溶剂为一种石油副产品和循环溶剂的掺混体,与传统的循环溶剂差异较大,研究了常温常压条件下各因素对这类油煤浆粘度的影响规律,分析了二元掺混体系溶剂的流变特性、剪切速率、温度以及溶胀对油煤浆粘度的影响规律。试验结果表明：油煤浆的粘度随溶剂粘度的增大而增大,温度对浆体的粘度影响较大,粘度随温度升高而降低,通过对试验数据的数学回归,建立了一定温度范围内粘度随温度变化的定量关系式。     

国内文献摘要

<正>一种混有高温煤焦油的煤直接液化工艺本发明公开了一种混有高温煤焦油的煤直接液化工艺,包括对高温煤焦油进行净化处理,将净化处理后的高温煤焦油进行减压或常压蒸馏,切割成350℃的轻油馏分和350℃的重油馏分;煤粉与350℃的重油馏分混合成的油煤浆、氢气和催化剂在一级反应器内反应,反应温度为420-460℃,将一级     

分级研磨工艺制高浓度油煤浆的试验研究

以内蒙古吉林郭勒地区的褐煤为试验原料,分别采用直接液化常规的油煤浆制备工艺和分级研磨制浆工艺进行成浆性试验,并对试验得到的油煤浆的粘温特性进行对比研究。结果表明：与常规制浆工艺相比,分级研磨制浆工艺可使油煤浆浓度提高4%,且煤浆的流变性和稳定性均有明显改善;油煤浆的粘度随温度的升高呈现出先降低后升高的趋势,分级研磨工艺制得的油煤浆发生明显溶胀作用的温度较常规工艺高20℃。     

油煤浆黏温特性的初步研究

在煤直接液化中，煤浆黏度变化是一个十分重要的工艺性问题，至今尚未得到充分研究。研究了在常压、200℃以下三种煤与四氢化萘制成煤浆的黏温变化。研究发现：随温度的增加，三种煤样的黏度呈先降后增的变化趋势，其黏度值都在160℃时达到最低，160℃～200℃黏度迅速增加，煤的溶胀及溶出物是升温过程中煤浆黏度变化趋势的主要影响因素。     

依兰煤油煤浆流变特性的初步研究

在常压和30-70℃的条件下,采用旋转式粘度计测定了依兰煤油煤浆体系的表观粘度,考察了油煤浆体系的表观粘度随溶剂种类、煤颗粒直径、煤浆浓度、温度以及剪切速率等因素的变化规律,建立了实验条件下煤浆体系的流变方程。结果表明：依兰煤油煤浆体系的流变特性符合幂定律模型。     

超声波预处理对煤-油临氢共炼的影响

在预设的超声条件下对不同煤-油共炼原料进行预处理,并在相同的反应条件下使用实验室自制的铁系催化剂进行煤-油共炼反应,考察煤液化率的变化,对液体产物进行元素和馏程分析以及对固体产物进行工业四组分分析,确定超声波预处理对煤-油临氢共炼的影响.结果表明:经过超声波预处理后,共炼原料结构发生改变,分别对油浆及使用安徽煤与油浆所配油煤浆进行超声处理,再进行共炼反应,安徽煤的液化率分别提高9.85%和12.42%;分别对煤焦油及对使用安徽煤与煤焦油所配油煤浆进行超声处理,再进行共炼反应,安徽煤的液化率分别提高7.99%和18.65%,固体产物的灰分、挥发分降低,固定碳含量增加,质量有所提高;液体产物的馏程分布基本没有改变.达到了在提高煤液化率的同时、保证共炼产物质量不变的目的.     

神华煤液化油馏分密度的分析测定

按照GB2540-81提出的密度测定方法,对神华煤液化油各个馏分的密度进行了测定．获得了各个馏分在常压下,20℃和50℃时的密度．依据这些数据可以对神华煤液化油各馏分进行分类．借鉴原油的密度分类标准,神华煤液化油只有150℃以前的馏分是轻质油,其余全部是重质油,没有中质油;液化油各馏分密度随沸点的增大而增大,随温度的升高呈线性递减趋势．比较了液化油馏分与四氢萘、喹啉及液体石蜡的密度受温度影响程度．同时,以20℃为基准温度,把各馏分密度实测值与一些有机溶剂的密度文献值进行了对比,推测出该液化油各馏分的最佳模型化合物。     

离子液体-煤浆体黏度的研究

离子液体作为一种新型的工业溶剂,尚未应用到煤化工领域.以离子液体--[Emim]BF4作为煤直接液化的溶剂,选用神华煤样和胜利煤样,在常压低温条件下,测定离子液体-煤浆体黏度,为离子液体中煤的液化作基础研究.结果表明,煤油比越小,煤浆体系初始黏度越低,且黏度随温度的升高而降低;在50 ℃～65 ℃之间煤浆黏度受溶胀的影响,发生明显的变化.     

高酸原油直接催化裂化反应规律研究

在实验室XTL-5型提升管中试装置上考察了反应温度、剂油质量比和停留时间对苏丹高酸原油催化裂化反应的影响。实验结果表明,在反应温度460℃、停留时间1.15 s、剂油比为6左右的缓和条件下,苏丹高酸原油的重油转化率在90%以上,液收可以达到80%以上。由于原料的残炭质量分数大于8%,导致苏丹达尔原油的直接催化裂化焦炭产率较高。随反应温度的升高和停留时间的延长,转化率不断提高,但汽柴油收率不断下降。随剂油比的增大,汽油产率先升高后降低,柴油收率则不断下降。