本發(fā)明涉及一種水煤漿，還涉及其制備方法，屬于石油化工。

背景技術(shù)：

1、水煤漿技術(shù)在我國發(fā)展已有幾十年了，隨著煤炭資源的不斷減少，該技術(shù)的應(yīng)用也受到一定的限制，尤其是近年來受國家環(huán)保政策和發(fā)展戰(zhàn)略的影響，在化石能源不夠充足的條件下，水煤漿的技術(shù)發(fā)展成為我們一直思考的問題。

2、目前，我國的生物質(zhì)主要用于鍋爐發(fā)電和焚燒，在這幾年里，世界各國生物質(zhì)燃料行業(yè)顯著增長。生物質(zhì)燃料已經(jīng)成為許多國家的主要燃料。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，歐洲國家生產(chǎn)的生物質(zhì)占全球生產(chǎn)的50％。也就是說，全世界2700萬噸生物質(zhì)燃料顆粒有1350萬噸是產(chǎn)于歐洲國家，德國在其他歐洲國家如瑞典、拉脫維亞和奧地利中占領(lǐng)先地位，歐洲國家主要將生物質(zhì)燃料顆粒用于家庭供熱和發(fā)電廠。

3、

4、生物質(zhì)顆粒作為一種新型的顆粒燃料以其特有的優(yōu)勢贏得了廣泛的認(rèn)可。與傳統(tǒng)的燃料相比，不僅具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢也具有環(huán)保效益，完全符合了可持續(xù)發(fā)展的要求。生物質(zhì)屬于碳中性原料，與煤相比，揮發(fā)份含量高燃點低，易點燃，密度提高，能量密度大，燃燒持續(xù)時間大幅增加，可以直接在燃煤鍋爐上應(yīng)用，有利于降低煤炭資源消耗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是在于提供一種水煤漿。該水煤漿性能優(yōu)良，可滿足常規(guī)水煤漿生產(chǎn)工藝要求。

2、為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種水煤漿，其包括生物質(zhì)原料、原料煤、水煤漿添加劑和有機(jī)廢液。

3、本發(fā)明通過采用生物質(zhì)原料替代部分原料煤，同時與水煤漿添加劑、有機(jī)廢液混配實現(xiàn)協(xié)同作用，可以品質(zhì)較好的水煤漿燃料。

4、作為一個優(yōu)選的方案，所述生物質(zhì)原料的質(zhì)量不超過原料煤的5％，進(jìn)一步優(yōu)選為原料煤的2％～5％，最優(yōu)選為原料煤的3％～5％。所述水煤漿添加劑的質(zhì)量為原料煤的2.0～3.0‰。所述有機(jī)廢液的質(zhì)量為原料煤的60～64％。采用該組分可以獲得性能優(yōu)良的水煤漿。生物質(zhì)原料的添加量會影響水煤漿綜合性能，如粘度、流動性等，而生物質(zhì)原料添加量過大會使得水煤漿的粘度增大，流動性變差，因此，控制其添加量在合適的范圍有利于提高水煤漿的綜合性能，同時達(dá)到替代部分原料煤實現(xiàn)資源最大化利用效果。

5、作為一個優(yōu)選的方案，所述生物質(zhì)原料為稻稈和/或稻殼。將、稻稈、稻殼作為生物質(zhì)原料，有利于提高水煤漿的綜合性能。其中，稻桿或稻殼中含有的氮、磷、鉀、鈣、等元素，以及木質(zhì)素有利于煤漿的表面疏水性。

6、作為一個優(yōu)選的方案，所述生物質(zhì)原料的可磨指數(shù)大于70。這樣的生物質(zhì)原料在磨煤機(jī)中可磨性好及容易粉碎。

7、作為一個優(yōu)選的方案，所述生物質(zhì)原料的直徑為6～10mm，長度為直徑的4～6倍。

8、作為一個優(yōu)選的方案，所述原料煤的哈氏可磨指數(shù)大于70，揮發(fā)分含量≧20wt％，灰分含量為8～15wt％，灰熔點為1100～1420℃，灰分中二氧化硅與三氧化鋁的質(zhì)量比為1.8～2.8:1。所述原料煤灰分中氧化鉀與氧化鈉的總含量為1.0～3.0wt％，且三氧化二鐵含量小于8。其中，控制控制原料煤的哈氏可磨指數(shù)、揮發(fā)分、灰分含量、灰中硅鋁比以及灰熔點在上述范圍內(nèi)可提升碳轉(zhuǎn)化率、保護(hù)水冷壁以及防止氣化爐堵渣。

9、作為一個優(yōu)選的方案，所述原料煤為神優(yōu)2號煤。神優(yōu)2號煤具有灰熔點略低、低硫、低灰分、高鐵，質(zhì)量較穩(wěn)定特點，符合水煤漿原料煤特性要求。

10、作為一個優(yōu)選的方案，所述有機(jī)廢液的ph值為7.0～8.0。

11、作為一個優(yōu)選的方案，所述有機(jī)廢液包含水、硫酸銨、己內(nèi)酰胺和咪唑類物質(zhì)。所述有機(jī)廢液中的水含量為80～90wt％。

12、作為一個優(yōu)選的方案，所述水煤漿添加劑包括萘磺酸鈉甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀中至少一種。

13、作為一個優(yōu)選的方案，所述水煤漿的濃度為60wt％～64wt％，粘度為700～1200mpa·s，密度為1.15～1.30，ph為7～8。

14、作為一個優(yōu)選的方案，所述水煤漿的溫度不超過70℃。

15、本發(fā)明還提供了一種水煤漿的制備方法，該方法是將包含生物質(zhì)原料、原料煤、水煤漿添加劑和有機(jī)廢液在內(nèi)的原料混合，即得。

16、本發(fā)明還提供了一種水煤漿的應(yīng)用，其用于制備粗煤氣。

17、作為一個優(yōu)選的方案，所述制備粗煤氣的過程為：將上述水煤漿和石灰石粉混合置于氣化爐中進(jìn)行氣化反應(yīng)，得到粗煤氣。該石灰石粉作為助熔劑使用，當(dāng)水煤漿的灰熔點較高時，加入適量的石灰石粉可以幫助灰分熔化，從而保持氣化爐內(nèi)溫度不致于過高，增加渣在爐內(nèi)的流動性。

18、作為一個優(yōu)選的方案，所述石灰石粉的添加量為水煤漿的0.9～1.1％。

19、作為一個優(yōu)選的方案，所述氣化反應(yīng)的條件為：溫度為1200～1500℃，壓力為3.0～7.0mpa。

20、作為一個優(yōu)選的方案，所述粗煤氣包括ch4、co、和h2。

21、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

22、(1)采用生物質(zhì)原料替代部分原料煤，降低水煤漿的成本，減少了稻桿在田間焚燒或分解過程對環(huán)境的污染危害，且生物質(zhì)原料屬于清潔可再生資源，一方面節(jié)約能源、減少碳排放，另一方面生物質(zhì)廢料的資源化利用，綠色環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會責(zé)任；

23、(2)充分利用工業(yè)有機(jī)廢液，實現(xiàn)有機(jī)廢液資源化利用；

24、(2)該水煤漿流動性較好，無沉淀產(chǎn)生，達(dá)到水煤漿入爐標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足常規(guī)水煤漿生產(chǎn)工藝要求；

25、(3)采用該水煤漿制備得到的粗煤氣品質(zhì)較好，可用于下游其他產(chǎn)業(yè)。

技術(shù)特征：

1.一種水煤漿，其特征在于：包括生物質(zhì)原料、原料煤、水煤漿添加劑和有機(jī)廢液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水煤漿，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水煤漿，其特征在于：所述生物質(zhì)原料為稻稈和/或稻殼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水煤漿，其特征在于：所述生物質(zhì)原料的直徑為6～10mm，長度為直徑的4～6倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水煤漿，其特征在于：所述原料煤的哈氏可磨指數(shù)大于70，揮發(fā)分含量≧20wt％，灰分含量為8～15wt％，灰熔點為1100～1420℃，灰分中二氧化硅與三氧化鋁的質(zhì)量比為1.8～2.8:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水煤漿，其特征在于：所述有機(jī)廢液包含水、硫酸銨、己內(nèi)酰胺和咪唑類物質(zhì)；所述有機(jī)廢液的ph值為7.0～8.0。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的一種水煤漿，其特征在于：所述水煤漿添加劑包括萘磺酸鈉甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀中至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水煤漿，其特征在于：所述水煤漿的濃度為60wt％～64wt％，粘度為700～1200mpa·s，密度為1.15～1.30，ph為7～8。

9.權(quán)利要求1～8所述的一種水煤漿的制備方法，其特征在于：將包含生物質(zhì)原料、原料煤、水煤漿添加劑和有機(jī)廢液在內(nèi)的原料混合，即得。

10.權(quán)利要求1所述的一種水煤漿的應(yīng)用，其特征在于：用于制備粗煤氣。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水煤漿及其制備方法。該水煤漿包括生物質(zhì)原料、原料煤、水煤漿添加劑和有機(jī)廢液。該水煤漿性能優(yōu)良，完全符合水煤漿氣化爐對入爐原料的質(zhì)量要求，其通過生物質(zhì)原料替代部分原料煤，大大降低水煤漿成本，同時充分利用生物質(zhì)廢料及有機(jī)廢液，實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：林立聰,宋星星,楊偉懷,胡元旭,謝思桐,王沁彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30