固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量与经济分析

针对煤制天然气工艺中固定床气化产生大量含有焦油、酚等难处理物质的废水,提出了将固定床气化和气流床水煤浆气化相结合的气化方式解决废水问题。考察了未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆的两种气化集成方式,以煤制天然气项目为基础对其进行能量与经济分析。结果表明:与单一气流床相比,固定床气化和气流床水煤浆气化耦合提高了系统冷煤气效率;当固定床与气流床水煤浆气化干基煤处理量比为2,未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆两种气化集成方式的气化系统煤耗分别为563 kg·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄)和599 kg·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄),氧耗分别为212 m³ O₂·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄)和206 m³ O₂·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄),冷煤气效率分别为84.44%和86.74%,总热效率分别为72.53%和74.87%,且副产焦油的气化集成方案与单一固定床气化方案相比,其天然气生产成本增加不明显,经济上可行。     

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。     

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。     

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。     

中浓度煤浆制备气化水煤浆的工艺方法探讨

将中浓度煤浆制备成气化水煤浆的主要任务是降低平均粒径和提高煤浆浓度,添加粉煤制浆工艺、部分煤浆脱水后回掺制浆工艺和全部煤浆浓缩后制浆工艺是可供选择的三种工艺方法,其中全部煤浆浓缩后制浆工艺最为简单、经济。采用管道运输中浓度煤浆为煤化工用户提供气化水煤浆原料煤,可以摆脱传统运煤方式的缺点,更为环保、经济。     

低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的“分级研磨高浓度制浆工艺”的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明：在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62％,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65％,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。     

用工业废水制取水煤浆的研究

用四种组分不同的工业废水对义马煤和淮南洗块精煤进行了制浆性能的研究,四种废水对义马煤可以制出浓度62%,粘度＜1000mPa·s,性能良好的水煤浆,两种未经处理的废水对淮南洗块煤可以制出浓度高达68%,稳定性能良好的水煤浆.利用工业废水直接制取水煤浆,为处理工业废水特别是有机废水提供了一条有效途径.     

优化制浆工艺及其管理来提高煤浆质量

分析了水煤浆质量对气化及水煤气有效成分的影响,提出了"多碎少磨"降低制浆成本、提高煤浆质量、优化制浆工艺及其管理的方法和措施。并对Texaco水煤浆气化的合成氨工艺提高煤浆浓度后的效益进行了分析。     

提高水煤浆浓度的工艺措施及技术应用

水煤浆气化是应用广泛的一种气化技术,而水煤浆浓度作为水煤浆气化工艺的重要控制指标,直接影响着煤气化过程的氧耗、煤耗及整个气化装置的生产成本.简介水煤浆制备的技术要点,以陕西延长石油兴化化工有限公司水煤浆气化装置制浆系统为例,阐述其通过优化原料煤煤种和科学合理配煤以及新上料浆细磨系统提高水煤浆浓度的工艺措施和技术应用.实...     

广汇地区褐煤制水煤浆的可行性研究

水煤浆技术是煤炭洁净利用的一种有效方式,传统水煤浆用煤多选用煤化程度高的烟煤与无烟煤。褐煤不易制备高浓度水煤浆,但因为其低廉的价格优势,褐煤制水煤浆已获得广泛关注和研究。但由于褐煤煤化程度低,各地区褐煤组分差异大,对不同地区褐煤制水煤浆的可行性依旧需要验证。主要对新疆广汇地区褐煤的制浆性进行了研究与分析。     

新型两段式气化炉的数值分析

对一种新型两段式水煤浆气化炉的气化效率进行了数值计算和分析。模型中将水煤浆的气化过程分为水分蒸发、煤热解、气相反应和气固异相反应等子模型。气相反应速率需同时考虑湍流混合和化学反应机理,气固反应的速率采用未反应缩芯模型。运用可实现k-ε模型描述气相湍流流动,随机轨道模型追踪水煤浆颗粒的运动。以中试多喷嘴水煤浆气化炉为建模基础,验证了该水煤浆气化模型的准确性。模拟计算得出新型两段炉的有效气组分含量为85.91%,冷煤气效率为76.42%。     

水煤浆加压气化技术的发展途径探讨

介绍了水煤浆加压气化技术的改进及发展,指出了未来进一步提高其技术竞争力的途径。     

褐煤水煤浆气化技术应用

阐述了煤气化工艺的现状,针对呼伦贝尔丰富的褐煤资源及其特性,对各种气化工艺进行比较分析及可行性论证,水煤浆气化工艺具有很强的竞争优势,其成功运行必将为以褐煤为原料的煤化工工业开辟广阔的应用前景。     

The resource utilization of algae—Preparing coal slurry with algae

Nowadays, the occurrence of harmful algal blooms is increasing rapidly all over the world. However, the methods of resource utilization of algae are very few. In this study, we propose a new way to dispose algae, which is gasification of coal-algae slurry. Coal slurries prepared with algae were investigated, and gasification reactivity of coal-algae slurry was compared with that of coal-water slurry (CWS). The results showed that, anaerobic fermentation, chemical treatment, high-speed shearing and heating are effective pre-treatment methods on reducing the viscosity of algae, which could obviously increase the maximum solids concentration of coal-algae slurry. When the de-ionized water/algae ratio is 1:1, the maximum solids concentration could get to 62.5 wt.%, which is almost the same as that of CWS. All the coal-algae slurries exhibit pseudo-plastic behavior, and this type of fluid is shear-thinning. Compared with CWS, the stability of coal-algae slurry is much better, which could be no solids deposition after 70 h. The coal-algae slurry displays better gasification reactivity than CWS.     

碱金属Na对黑液水煤浆焦-CO2气化特性的影响

黑液中富含大量的碱金属Na及其化合物,这些碱金属将在黑液水煤浆焦气化过程中起到催化气化的作用.为了研究黑液水煤浆焦-CO2催化气化反应特性,采用XRD、SEM和热重分析技术对黑液水煤浆焦和普通水煤浆焦CO2催化气化实验进行分析,得到了焦炭表面孔隙分布情况、煤浆焦样和气化后残渣XRD分析结果,以及等温条件下气化反应时碳转化率数据.试验结果表明:黑液水煤浆焦表面密集分布很多"斑点"和微孔,说明碱金属Na盐在焦碳表面形成了活化中心点,它们在气化过程中起到催化作用;碱金属Na使焦样表面具有更强的反应位,削弱C-C键的强度,使气化反应更容易进行;同时由于碱金属催化剂在高温气化时将与煤中矿物质反应生成惰性物质,从而可能削弱催化效果.从黑液水煤浆与普通水煤浆XRD晶相分析中可以看出碱金属Na盐主要以氯化钠、硅酸钠形式存在,气化反应后生成的晶相组成主要是霞石和微斜长石.     

添加剂对生物质／煤复合水煤浆成浆性能的影响

研究并制备一种添加牛粪代替部分煤粉的新型水煤浆,并对多种水煤浆添加剂进行筛选,发现添加剂种类及用量,对水煤浆的性能有显著影响。通过实验,最终选出最佳的添加剂使用方案,即将0．3％的木质素磺酸盐OT-4水煤浆添加剂和0．2%的萘磺酸盐水煤浆添加剂复配使用,水煤浆的粘度将降到最低（678mPa·s-1）。     

石蜡乳液表面包覆改性低阶煤及其对水煤浆性能的影响

以微波法脱除内蒙古霍林河褐煤煤粒内水并分别以非离子石蜡乳液和阴离子石蜡乳液对煤粒进行包覆改性。考察了原煤粒（YM）、微波干燥煤粒（WB）、非离子石蜡乳液改性煤粒（NPE）和阴离子石蜡乳液改性煤粒（APE）的比表面积、孔容积和孔径,结果表明,阴离子石蜡乳液较非离子石蜡乳液的封孔效果更佳。考察了水在4种煤粒上的接触角及4种煤粒的吸水率,结果表明APE具有最好的疏水性。考察了萘磺酸盐分散剂（NSF）在4种煤粒上的吸附膜厚度,结果表明,NSF在YM、WB、NPE和APE上的吸附膜厚度分别为0.61nm、1.13nm、2.19nm和2.89nm。以4种煤粒制备水煤浆并测试其成浆性能,结果表明,APE水煤浆具有最高的成浆浓度和最优的稳定性。     

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。