一种煤加氢气化系统的制作方法_2

文档序号:10204710阅读:来源:国知局
煤制得的制浆煤粉,通过对半焦粉与制浆煤粉进行粒度级配,W 提高半焦水煤浆的成浆浓度。半焦水煤浆的制备工艺可W采用干法制浆和湿法制浆两种方 式。
[0039] 采用干法制浆的方式制备半焦水煤浆时,请参阅图2,半焦水煤浆制备单元20包 括:对半焦进行研磨W获得较小平均粒径的半焦粉的半焦研磨装置21,W及对原煤进行研 磨W获得较大平均粒径的制浆煤粉的煤粉研磨装置22。
[0040] 具体实施时,请参阅图3,由煤加氨气化单元10输出的半焦置于半焦研磨装置21 中,在半焦研磨装置21中研磨形成半焦粉;原煤先置于烘干装置25中被烘干,经烘干后的原 煤的含水量小于等于8% ;经烘干装置25烘干后的原煤置于破碎装置26中,在破碎装置26中 被破碎为粒径小于等于IOmm的原煤颗粒;经烘干并破碎后的原煤颗粒置于煤粉研磨装置22 中,在煤粉研磨装置22中研磨形成初始煤粉,使初始煤粉过振动筛27,获得符合要求的制浆 煤粉,不符合要求的粗煤粉则返回至煤粉研磨装置22中继续研磨;将半焦粉和制浆煤粉按 一定比例投放至混合制浆装置24中,注入一定量的水,揽拌均匀,即制得半焦水煤浆。
[0041] 将半焦研磨成半焦粉,将煤研磨成制浆煤粉,且半焦粉的平均粒径小于制浆煤粉 的平均粒径,将平均粒径较小的半焦粉与粒径较大的制浆煤粉相互混合,通过粒度级配,平 均粒径较小的半焦粉填充在平均粒径较大的制浆煤粉的空隙中,从而提高半焦水煤浆的成 浆浓度,并改善半焦水煤浆的稳定性和流动性。
[0042] 值得一提的是,多孔颗粒的半焦主要是由于原煤粉在煤加氨气化反应的过程中发 生快速膨胀而形成,因而半焦较容易磨碎,而原煤相比于半焦难W磨碎,因而根据半焦和原 煤的可磨性,将半焦和原煤分别进行研磨,将半焦研磨成平均粒径较小的半焦粉,将原煤研 磨成平均粒径较大的制浆煤粉,可W有效地降低对半焦和原煤分别进行研磨时的能量消 耗,并节省对半焦和原煤分别进行研磨时的时间。
[0043] 上述实施例中,半焦研磨装置21和煤粉研磨装置22可W根据半焦和原煤的研磨难 度进行选择,例如,可W为球磨机、柱磨机、棒磨机、自磨机等。在本实用新型实施例中,半焦 研磨装置21为球磨机或棒磨机,煤粉研磨装置22为球磨机或棒磨机。
[0044] 当采用湿法制浆的方式制备半焦水煤浆时,请参阅图4,半焦水煤浆制备单元包 括:对半焦进行研磨W获得半焦粉的半焦研磨装置21,W及对半焦粉、水和原煤同时进行研 磨W获得半焦水煤浆的湿法研磨装置23。
[0045] 具体实施时,由煤加氨气化单元10输出的半焦直接输入半焦研磨装置21中,在半 焦研磨装置21中研磨形成半焦粉;将半焦粉与水混合并揽拌均匀,W形成半焦水浆,将原煤 置于破碎装置26,在破碎装置26中被破碎为粒径小于等于IOmm的原煤颗粒,然后将原煤颗 粒、半焦水浆和水按照一定比例置于湿法研磨装置23中进行研磨,W形成由半焦粉、制浆煤 粉和水组成的半焦水煤浆。在采用湿法制浆中,对原煤进行研磨时,采用湿法研磨,与采用 干法制浆中采用干法研磨的方式对原煤进行研磨相比,节约了能源。
[0046] 在上述实施例中,半焦水煤浆中,半焦粉与制浆煤粉的质量比为1:9~1:1;半焦水 煤浆包括水,水占半焦水煤浆的质量百分比为30%~40%。举例来说,请参阅表1,当半焦粉 与制浆煤粉的质量比选为1:9时,经过测量,制得的半焦水煤浆的成浆浓度为65%;当半焦 粉与制浆煤粉的质量比选为3:7时,经过测量,制得的半焦水煤浆的成浆浓度为62%;当半 焦粉与制浆煤粉的质量比选为1:1时,经过测量,制得的半焦水煤浆的成浆浓度为60%。综 上,将半焦粉与制浆煤粉的质量比选为1:9~1:1时,制得的半焦水煤浆的成浆浓度均大于 等于60 %,满足将半焦水煤浆输送至半焦水煤浆气化单元中的要求,并满足半焦水煤浆气 化单元的进料要求。
[004引表1
[0049]在上述实施例中,半焦粉的平均粒径为IOwii~sown;制浆煤粉的平均粒径为200皿 ~350WI1。通过半焦研磨装置21将半焦研磨为平均粒径为IOiim~50WI1的半焦粉,可W防止因 半焦粉的平均粒径大于50WI1时半焦粉疏水性较强而导致制浆难度增加,同时可W防止因半 焦粉的平均粒径小于10皿而导致研磨半焦时的时间延长;通过煤粉研磨装置22将原煤研磨 为平均粒径为200WI1~350WI1的制浆煤粉,该粒径范围的制浆煤粉与平均粒径为IOmi~50WI1 的半焦粉的级配效果较好,且将该粒径范围的制浆煤粉与平均粒径为IOwii~50WI1的半焦粉 混合制得的半焦水煤浆具有较好的流动性和稳定性。
[0050] 当采用方式二制备半焦水煤浆时,由于半焦先后经过了半焦研磨装置21和湿法研 磨装置23的研磨,因而通过半焦研磨装置21对半焦进行研磨获得的半焦粉的平均粒径可W 大于50]im。
[0051] 值得指出的是,制浆煤粉的最大粒径优选小于等于1000M1,W防止因制浆煤粉的 粒径大于1000 wii而降低半焦水煤浆发生水煤浆气化反应时的反应速率和化学转化率。
[0052] 值得一提的是,在上述实施例中,半焦粉的平均粒径为IOwii~50WH;制浆煤粉的平 均粒径为200WI1~350WI1,相比于制浆煤粉来说,半焦粉为一种超细粉,采用干法制浆的方式 制备半焦水煤浆时,通过煤粉研磨装置22对原煤进行研磨时,也会得到部分粒径与半焦粉 的平均粒径相当的超细粉。为了防止制备得到的半焦水煤浆中含有过多的超细粉而导致半 焦水煤浆的成浆浓度、流动性W及稳定性降低,优选地,通过煤粉研磨装置22对原煤进行研 磨后得到初始煤粉,初始煤粉通过两次振动筛27,通过第一次振动筛27时将粒径大于制浆 煤粉的最大粒径(例如lOOOwn)的粗煤粉筛选出来,通过第二次振动筛27时将粒径与半焦粉 的平均粒径相当(例如粒径小于等于45WI1)的超细粉筛选出来。当制备半焦水煤浆时,半焦 粉和粒径与半焦粉的平均粒径相当的制浆煤粉组成超细粉,超细粉占半焦水煤浆的固体原 料的质量百分比不超过50%,即超细粉不超过半焦粉和制浆煤粉的质量总和的50%,W防 止半焦水煤浆中含有过多超细粉而导致半焦水煤浆的成浆浓度、流动性和稳定性均下降。
[0053] 为了提高半焦水煤浆的稳定性和流动性,在本实用新型实施例中,半焦水煤浆还 可W添加添加剂,添加剂占半焦水煤浆的质量百分比为0.2%~2%。在半焦水煤浆中添加 添加剂,W防止半焦水煤浆在输送的过程中产生沉淀,并降低半焦水煤浆的粘度,从而提高 半焦水煤浆的稳定性和流动性。在半焦水煤浆中添加0.2%~2%的添加剂,防止因添加剂 过多而导致半焦水煤浆的制备成本增加,同时可W防止因添加剂过少而导致对半焦水煤浆 的稳定性和流动性的改善效果较差。添加剂可W为糞横酸系添加剂。
[0054] 请继续参阅图2,在本实用新型实施例中,半焦水煤浆气化单元30包括水煤浆气化 炉31和后处理装置,其中,水煤浆气化炉31与半焦水煤浆制备单元20连通;后处理装置分别 与水煤浆气化炉31和煤加氨气化单元10连通;半焦水煤浆在水煤浆气化炉31中发生水煤气 气化反应后获得的半焦气化粗煤气通入后处理装置,经后处理装置后处理后获得含氨产物 气体,含氨产物气体通入煤加氨气化单元10中参与煤加氨气化反应。
[0055] 水煤浆气化炉31上设置有含氧气体进气管,半焦水煤浆在水煤浆气化炉31中进行 水煤浆气化反应时,通过含氧气体进气管向水煤浆气化炉31中通入含氧气体,含氧气体作 为助燃气体,协助半焦水煤浆发生水煤浆气化反应,保证反应溫度。
[0056] 请继续参阅图2,后处理装置包括一氧化碳变换装置32和产物气体净化装置33,水 煤浆气化炉31依次连通一氧化碳变换装置32和产物气体净化装置33,产物气体净化装置33 与煤加氨气化单元10连通;半焦水煤浆在水煤浆气化炉31中发生水煤浆气化反应后获得的 半焦气化粗煤气依次通入一氧化碳变换装置32和产物气体净化装置33,获得含氨产物气 体,含氨产物气体通入煤加氨气化单元IO中参与煤加氨气化反应。半焦水煤浆在水煤浆气 化炉31中发生水煤浆气化反应后获得的半焦气化粗煤气主要包括一氧化碳和氨气,将半焦 水煤浆在水煤浆气化炉31中发生水煤浆气化反应后获得的半焦气化粗煤气通入一氧化碳 变换装置32中,使一氧化碳发生一氧化碳变换反应后生成氨气,经一氧化碳变换反应后的 半焦气化粗煤气经产物气体净化装置33处理,将存在于一氧化碳变换反应
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