专利名称:一种改善煤粘温特性的助剂的制作方法
技术领域:
本发明涉及液态排渣技术领域,具体涉及改善一种煤的粘温特性的助剂,该助剂 添加在煤粉中,用于改善煤气化工程生产中产生的灰渣的粘温特性。
背景技术:
发展洁净煤技术是提高煤炭利用效率、减少环境污染的主要途径。在气化领域,灰 渣能否顺利的排出都是装置能否顺利运行的关键。因此,煤灰熔渣的粘温特性是气化用煤 的一项重要指标。按排渣方式分类,煤气化工艺可分为固态排渣和液态排渣两大类。固态排渣要求 煤灰熔融温度比操作温度高,灰渣已固态形式排出。为了防止结渣,要求没有较高的灰熔温 度,保证气化炉始终在低于灰熔融软化温度的炉温下运行。液态排渣要求煤灰熔融温度比 操作温度低,其操作温度一般应高于流动温度50°C左右,灰渣以液态形式排出。近来较先进 的气流床气化装置主要有壳牌(Siell)煤粉气化和德士古(Texaco)水煤浆加压气化装置, 用以生产合成气。这两种高温气流床气化炉均采用液态排渣技术。壳牌(Siell)气化炉的 操作温度为 1400°C,德士古(Texaco)气化炉的操作温度为 1350°C。在此温度范围熔 融态灰渣应以牛顿流体形态排出气化炉反应区,进入下一工序。因此此温度范围内煤灰渣 的流动性将直接影响气化炉的稳定运行。粘温特性是指煤的灰渣在不同温度下熔融时,液态灰所表现的流动性,一般用熔 渣粘度表示。这是表示熔渣粘度与温度的关系,熔渣的粘度是反应结渣指数的一个重要指 标,而“临界粘度”下的温度高低是结渣性的一个重要控制参数,在该温度下冷却中的熔渣 从牛顿流体变为假塑性固体,形成结渣。熔渣粘度随温度变化太敏感的话,对气化操作温度 要求比较苛刻,气化可操作温度范围较窄,不易于操作。以兖州矿务局南屯煤为例,它属于 气化时其熔渣由牛顿流体变为假塑性固体所历经温度变化范围较窄的特殊煤种,即煤的熔 渣粘度随温度变化太敏感,气化时不易操作。煤的灰熔点及灰渣的粘温特性取决于煤中矿物质的成分和含量。现有的研究表明 煤种矿物质以土矿物等硅酸盐和铝硅酸盐为主,煤中的矿物质在较高温度下灼烧后的产物 为煤灰,煤灰的化学成分主要含有Si02、A1203、CaO, MgO, Fe203> K2O, Na2O, TiO2, SO3等物质, 受煤灰的化学成分的影响,煤灰粘温特性与煤灰的化学组成的关系并不确定。其中Al2O3具 有牢固的晶体结构,熔点为2050°C,Al2O3含量越高煤灰的熔点就越高。
发明内容
本发明的主要目的在于针对煤的熔渣粘度随温度变化太敏感,影响气化炉稳定运 行这一难题,提供一种改善南屯煤灰渣的粘温特性的助剂。为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下一种改善煤粘温特性的助剂,按质量百分比含有80% 97%的CaCO3粉末,余量 为MgCO3粉末,两者均勻混合。
上述的一种改善煤粘温特性的助剂,其特征在于该助剂按质量百分比含86% CaCO3,余量为 MgC03。在加热过程中,煤灰中矿物质之间将发生反应,生成各种硅铝酸盐矿物和复合氧 化物,这些矿物质之间会产生低温共熔现象,从而降低煤灰熔融特性改善粘温特性。在使用时助剂的加量占助剂和原料煤总量的5 3%。
图1为实施例3所述助剂适用于南屯煤的粘温特性曲线对照图。
具体实施例方式实施例1按质量百分比将80%的CaCO3粉末、余量为MgCO3粉末充分混合制成助剂。实施例2按质量百分比将97%的CaCO3粉末、余量为MgCO3粉末充分混合制成助剂。实施例3按质量百分比将86%的CaCO3粉末、余量为MgCO3粉末充分混合制成助剂。该助 剂按质量百分比含86% CaCO3,余量为MgC03。在使用时助剂的加量占助剂和原料煤总量的5 3%。本实施例的助剂应用于南屯煤,其改善煤灰粘温特性的实验结果表明,该助剂的 加入可以将南屯煤熔渣粘度随温度变化的敏感度降低改善粘温特性,实验结果如下表及图 1。表1南屯煤添加助剂前后粘温特性对比
权利要求
1.一种改善煤粘温特性的助剂,其特征在于它由按质量百分比80% 97%的CaCO3 粉末以及余量为MgCO3粉末组成,两者充分混合。
2.根据权利要求书1所述的一种改善煤粘温特性的助剂,其特征在于该助剂按质量 百分比含80%的CaCO3,余量为MgC03。
3.根据权利要求书1所述的一种改善煤粘温特性的助剂,其特征在于该助剂按质量 百分比含97%的CaCO3,余量为MgC03。
4.根据权利要求书1所述的一种改善煤粘温特性的助剂,其特征在于该助剂按质量 百分比含86%的CaCO3,余量为MgC03。
全文摘要
一种改善煤粘温特性的助剂,按质量百分比含有80%~97%的CaCO3粉末,余量为MgCO3粉末,两者均匀混合。在使用时助剂的加量占助剂和原料煤总量的5~3%。在加热过程中,煤灰中矿物质之间将发生反应,生成各种硅铝酸盐矿物和复合氧化物,这些矿物质之间会产生低温共熔现象,从而降低煤灰熔融特性改善粘温特性。
文档编号C10L9/10GK102051247SQ20101060077
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月11日 优先权日2010年12月11日
发明者傅进军, 刘宗峰, 刘珂, 孙西红, 宋甜甜, 尹洪清, 张鸿林, 李彩艳, 李磊, 王军, 王辉, 胡宇峰, 荆波, 路文学, 郭宝贵, 金刚, 闫风琴 申请人:水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心