一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種液態(tài)排渣技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種改善粉煤氣化煤灰烙渣黏溫特 性的助劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤氣化技術(shù)是煤炭清潔、高效轉(zhuǎn)化的重要龍頭技術(shù)，也是發(fā)展現(xiàn)代煤化工的必經(jīng) 途徑。高溫、高壓的氣流床氣化具有易大規(guī)?；?、煤種適應(yīng)范圍廣和碳轉(zhuǎn)化率高等特點，近 年來已成為煤氣化的主要應(yīng)用技術(shù)。目前，較先進的氣流床氣化裝置主要有殼牌(Shell)煤 粉氣化和德±古巧6皿(30)水煤漿加壓氣化裝置均采用液態(tài)排渣技術(shù)。因此，煤灰烙渣能否 順利的排出是保證裝置能否穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，使得煤灰烙渣的流動性成為了氣化用煤的一 項重要指標。
[0003] 煤灰烙渣的黏溫特性反映了高溫下煤灰烙渣黏度和溫度的關(guān)系，是高溫下定量描 述煤灰烙渣流動性的最重要參數(shù)，也是決定液態(tài)排渣氣化爐操作溫度的重要依據(jù)。殼牌 (化e 11)煤粉氣化和德±古（Texaco)水煤漿加壓氣化裝置排渣溫度可選區(qū)間約為1300- 1500°C，在此溫度范圍內(nèi)如果煤灰烙渣的黏度超過25化.S，需提高氣化爐的操作溫度，但造 成氧耗、煤耗等的增加。同時，如果煤灰烙渣的黏度隨溫度變化太敏感，對氣化操作溫度的 要求比較苛刻，氣化可操作溫度范圍變窄，不易于操作。
[0004] 山西無煙煤主要形成于石炭紀和二疊紀，屬于中變質(zhì)無煙煤，氣化反應(yīng)活性較低。 而氣流床氣化爐的理論碳轉(zhuǎn)化率受煤變質(zhì)程度影響較小，因此，從反應(yīng)性角度考慮，山西無 煙煤較適合于氣流床氣化。但山西無煙煤灰中Si化和Ah〇3含量之和大于80%，屬于高娃侶 煤，Si〇2/Al2〇3質(zhì)量比為1.2~2.0。不僅煤灰烙渣的黏度在1500°C時大于25化.S，而且煤灰 烙渣的黏度隨溫度變化非常敏感，無法滿足殼牌(Shell)煤粉氣化和德±古巧6^3(3〇)水煤 漿加壓氣化裝置液態(tài)排渣的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對山西無煙煤的煤灰烙渣黏度高和煤灰烙渣的黏度隨 溫度變化太敏感，無法用于液態(tài)排渣氣化爐氣化運一難題，提供一種改善山西無煙煤的煤 灰烙渣黏溫特性的助劑及其應(yīng)用。
[0006] 為達上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種改善粉煤氣化煤灰烙渣黏溫特性的助劑，其特征在于助劑是娃灰石礦石粉， 其中化Si化質(zhì)量百分比含量為93.62-99.00%。
[000引上述的助劑還含有：。-5%的化203,的Al203和<5%的MgO。
[0009] 所述的娃灰石礦石粉的粒度小于等于80目（^ 180μπι)。
[0010] 所述的助劑的使用方法:所述助劑用于干法粉煤氣化爐液態(tài)排渣氣化爐，按質(zhì)量 比，W煤為基準，其添加量為煤的5.67-8.91 %，將助劑加入到原料煤中，混合均勻，得到改 性氣化原料煤。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用本發(fā)明所述的助劑，通過添加5.67-8.91% (煤基）的助 劑，改變煤灰的化學(xué)組成，可W明顯改善煤灰烙渣的黏溫特性。對于山西無煙煤，添加量為 5.67-8.91 %時，可W使煤灰烙渣黏度25化.S的溫度從1600°C W上降低至1500°C W下，同時 解決煤灰烙渣的黏度隨溫度變化太敏感的問題。
【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例2助劑添加前后山西無煙煤的煤灰烙渣黏溫特性曲線對照圖。實線為 添加助劑山西無煙煤B的煤灰烙渣黏溫曲線;虛線為未添加助劑山西無煙煤B的煤灰烙渣黏 溫曲線。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合實驗例做更詳細的說明，但并不是對本發(fā)明的限制，僅僅作事例說明。
[0014] 實施例1
[001引將按質(zhì)量百分比含93.62%〔35103，1.0%化203,2.5%41203,2.3%]\%0的助劑，從粒 度小于等于80目（^ 180μπι)，5.67% ( W煤為基準）的比例添加至山西無煙煤A煤中，混合均 勻。按照國家標準《煤灰黏度測定方法KGB/T 31424-2015)規(guī)定的方法，測定原煤及添加助 劑煤樣的煤灰烙渣的黏溫特性發(fā)現(xiàn)，該助劑顯著改善了煤灰烙渣的黏溫特性，使得黏度 25化.S的溫度由1615°C降低至1460°C，并且煤灰烙渣黏度隨溫度變化緩慢。
[0016] 實施例2
[0017] 將按質(zhì)量百分比含95.00%〔日51〇3,0.8%化2〇3，1.6%412〇3,2.0%]\%0的助劑，從粒 度小于等于80目（^180μπι) ,7% (W煤為基準）的比例添加至山西無煙煤B煤中，混合均勻。 按照國家標準《煤灰黏度測定方法KGB/T 31424-2015)，測定原煤及添加助劑煤樣的煤灰 烙渣的黏溫特性發(fā)現(xiàn)，該助劑顯著改善了煤灰烙渣的黏溫特性，使得黏度25化.S的溫度由 1635°C降低至1450°C，并且。
[0018] 從圖1可W看出，助劑均勻混入山西無煙煤B中，明顯改善了其煤灰烙渣的黏溫特 性，不僅降低了高溫下煤灰烙渣的黏度，黏度為25化.S的溫度從1600°CW上降低至1450°C， 煤灰烙渣黏度隨溫度變化緩慢，同時解決了烙渣黏度隨溫度變化太敏感，對于實現(xiàn)山西無 煙煤的氣流床氣化利用具有重要意義。
[0019] 實施例3
[0020] 將按質(zhì)量百分比含 99.00%CaSi〇3,0.15% 化 2〇3,0.2%412〇3,0.3%]\%0的助劑，^ 粒度小于等于80目（^180μπι) ,8.91% (W煤為基準）的比例添加至山西無煙煤C煤中，混合 均勻。按照國家標準《煤灰黏度測定方法KGB/T 31424-2015)，測定原煤及添加助劑煤樣的 煤灰烙渣的黏溫特性發(fā)現(xiàn)，該助劑顯著改善了煤灰烙渣的黏溫特性，使得黏度25化.S的溫 度由1643Γ降低至1440°C，并且煤灰烙渣黏度隨溫度變化緩慢。
[0021 ]本發(fā)明山西無煙煤A，B，C的灰化學(xué)組成見表1 [0022]表1山西無煙煤煤樣的灰化學(xué)組成
[0023]
【主權(quán)項】
1. 一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑，其特征在于助劑是硅灰石礦石粉，其 中CaSi〇3質(zhì)量百分比含量為93.62-99.00%。2. 如權(quán)利要求1所述的一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑，其特征在于所述 的助劑還含有：< 1.5wt%的Fe2〇3，< 3wt%的Ah〇3和 < 5wt%的MgO。3. 如權(quán)利要求1所述的一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑，其特征在于所述 的硅灰石礦石粉的粒度小于等于180μπι。4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑的應(yīng)用， 其特征在于包括如下步驟： 助劑用于干法粉煤氣化爐液態(tài)排渣氣化爐，按質(zhì)量比，以煤為基準，其添加量為煤的 5.67-8.91%，將助劑加入到原料煤中，混合均勻，得到改性氣化原料煤。
【專利摘要】一種改善粉煤氣化煤灰熔渣黏溫特性的助劑是硅灰石礦石粉，其中CaSiO3質(zhì)量百分比含量為93.62-99.00%。本發(fā)明具有改善山西無煙煤的煤灰熔渣黏溫特性的優(yōu)點。
【IPC分類】C10J3/52
【公開號】CN105586094
【申請?zhí)枴緾N201610113262
【發(fā)明人】孔令學(xué), 白進, 李懷柱, 李文, 白宗慶, 尉遲唯, 郭振興
【申請人】中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年2月29日