一種改善煤粘溫特性的助劑的製作方法
2023-08-03 06:04:21 1
專利名稱：一種改善煤粘溫特性的助劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及液態排渣技術領域，具體涉及改善一種煤的粘溫特性的助劑，該助劑 添加在煤粉中，用於改善煤氣化工程生產中產生的灰渣的粘溫特性。
背景技術：
發展潔淨煤技術是提高煤炭利用效率、減少環境汙染的主要途徑。在氣化領域，灰 渣能否順利的排出都是裝置能否順利運行的關鍵。因此，煤灰熔渣的粘溫特性是氣化用煤 的一項重要指標。按排渣方式分類，煤氣化工藝可分為固態排渣和液態排渣兩大類。固態排渣要求 煤灰熔融溫度比操作溫度高，灰渣已固態形式排出。為了防止結渣，要求沒有較高的灰熔溫 度，保證氣化爐始終在低於灰熔融軟化溫度的爐溫下運行。液態排渣要求煤灰熔融溫度比 操作溫度低，其操作溫度一般應高於流動溫度50°C左右，灰渣以液態形式排出。近來較先進 的氣流床氣化裝置主要有殼牌(Siell)煤粉氣化和德士古(Texaco)水煤漿加壓氣化裝置， 用以生產合成氣。這兩種高溫氣流床氣化爐均採用液態排渣技術。殼牌(Siell)氣化爐的 操作溫度為 1400°C，德士古(Texaco)氣化爐的操作溫度為 1350°C。在此溫度範圍熔 融態灰渣應以牛頓流體形態排出氣化爐反應區，進入下一工序。因此此溫度範圍內煤灰渣 的流動性將直接影響氣化爐的穩定運行。粘溫特性是指煤的灰渣在不同溫度下熔融時，液態灰所表現的流動性，一般用熔 渣粘度表示。這是表示熔渣粘度與溫度的關係，熔渣的粘度是反應結渣指數的一個重要指 標，而「臨界粘度」下的溫度高低是結渣性的一個重要控制參數，在該溫度下冷卻中的熔渣 從牛頓流體變為假塑性固體，形成結渣。熔渣粘度隨溫度變化太敏感的話，對氣化操作溫度 要求比較苛刻，氣化可操作溫度範圍較窄，不易於操作。以兗州礦務局南屯煤為例，它屬於 氣化時其熔渣由牛頓流體變為假塑性固體所歷經溫度變化範圍較窄的特殊煤種，即煤的熔 渣粘度隨溫度變化太敏感，氣化時不易操作。煤的灰熔點及灰渣的粘溫特性取決於煤中礦物質的成分和含量。現有的研究表明 煤種礦物質以土礦物等矽酸鹽和鋁矽酸鹽為主，煤中的礦物質在較高溫度下灼燒後的產物 為煤灰，煤灰的化學成分主要含有Si02、A1203、CaO, MgO, Fe203> K2O, Na2O, TiO2, SO3等物質， 受煤灰的化學成分的影響，煤灰粘溫特性與煤灰的化學組成的關係並不確定。其中Al2O3具 有牢固的晶體結構，熔點為2050°C，Al2O3含量越高煤灰的熔點就越高。
發明內容
本發明的主要目的在於針對煤的熔渣粘度隨溫度變化太敏感，影響氣化爐穩定運 行這一難題，提供一種改善南屯煤灰渣的粘溫特性的助劑。為達到上述目的，本發明採用的技術方案如下一種改善煤粘溫特性的助劑，按質量百分比含有80% 97%的CaCO3粉末，餘量 為MgCO3粉末，兩者均勻混合。
上述的一種改善煤粘溫特性的助劑，其特徵在於該助劑按質量百分比含86% CaCO3,餘量為 MgC03。在加熱過程中，煤灰中礦物質之間將發生反應，生成各種矽鋁酸鹽礦物和複合氧 化物，這些礦物質之間會產生低溫共熔現象，從而降低煤灰熔融特性改善粘溫特性。在使用時助劑的加量佔助劑和原料煤總量的5 3%。
圖1為實施例3所述助劑適用於南屯煤的粘溫特性曲線對照圖。
具體實施例方式實施例1按質量百分比將80%的CaCO3粉末、餘量為MgCO3粉末充分混合製成助劑。實施例2按質量百分比將97%的CaCO3粉末、餘量為MgCO3粉末充分混合製成助劑。實施例3按質量百分比將86%的CaCO3粉末、餘量為MgCO3粉末充分混合製成助劑。該助 劑按質量百分比含86% CaCO3,餘量為MgC03。在使用時助劑的加量佔助劑和原料煤總量的5 3%。本實施例的助劑應用於南屯煤，其改善煤灰粘溫特性的實驗結果表明，該助劑的 加入可以將南屯煤熔渣粘度隨溫度變化的敏感度降低改善粘溫特性，實驗結果如下表及圖 1。表1南屯煤添加助劑前後粘溫特性對比
權利要求
1.一種改善煤粘溫特性的助劑，其特徵在於它由按質量百分比80% 97%的CaCO3 粉末以及餘量為MgCO3粉末組成，兩者充分混合。
2.根據權利要求書1所述的一種改善煤粘溫特性的助劑，其特徵在於該助劑按質量 百分比含80%的CaCO3,餘量為MgC03。
3.根據權利要求書1所述的一種改善煤粘溫特性的助劑，其特徵在於該助劑按質量 百分比含97%的CaCO3,餘量為MgC03。
4.根據權利要求書1所述的一種改善煤粘溫特性的助劑，其特徵在於該助劑按質量 百分比含86%的CaCO3,餘量為MgC03。
全文摘要
一種改善煤粘溫特性的助劑，按質量百分比含有80％～97％的CaCO3粉末，餘量為MgCO3粉末，兩者均勻混合。在使用時助劑的加量佔助劑和原料煤總量的5～3％。在加熱過程中，煤灰中礦物質之間將發生反應，生成各種矽鋁酸鹽礦物和複合氧化物，這些礦物質之間會產生低溫共熔現象，從而降低煤灰熔融特性改善粘溫特性。
文檔編號C10L9/10GK102051247SQ20101060077
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月11日 優先權日2010年12月11日
發明者傅進軍, 劉宗峰, 劉珂, 孫西紅, 宋甜甜, 尹洪清, 張鴻林, 李彩豔, 李磊, 王軍, 王輝, 胡宇峰, 荊波, 路文學, 郭寶貴, 金剛, 閆風琴 申請人:水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心