神府煤制水煤漿添加劑的篩選及工業(yè)應(yīng)用
作者/來源:李耀東(上海焦化有限公司,上海,200241) 日期: 2006-10-30 點(diǎn)擊率:1619
1 概述
德士古水煤漿加壓氣化(現(xiàn)更名為GE氣化)工藝是第二代的煤氣化工藝,具有工藝成熟、生產(chǎn)能力大和操作相對簡單等特點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代初引入我國后,發(fā)展十分迅速,被廣泛應(yīng)用于化肥和甲醇工業(yè),目前國內(nèi)的相關(guān)裝置已有十幾套。在德士占水煤漿加壓氣化工藝中,主原料水煤漿濃度的高低,直接影響到德上古裝置的消耗(主要是氧耗和煤耗),進(jìn)而影響到合成氣及后續(xù)產(chǎn)品的成本。對于同一種煤種,煤漿濃度每降低0.5%,每1m3合成氣的氧耗約增加0.005m3,煤耗也將相應(yīng)增加約0.005kg,因此成漿濃度的高低對合成氣成本的影響還是相當(dāng)大的。在實(shí)際生產(chǎn)中,主要利用添加劑提高水煤漿的成漿濃度,同時(shí)降低煤漿的黏度,提高其流動性。不同的添加劑,往往對水煤漿的成漿濃度有著較大的影響,同時(shí)其自身的價(jià)格也相差很大。正因?yàn)橐陨显,盡管上海焦化有限公司的德士古裝置從1995年就投入使用,但對添加劑的篩選和改進(jìn)工作一直沒有停止。
德士古裝置投產(chǎn)之初,使用的水煤漿添加劑是木質(zhì)素磺酸鈉,后由于成漿濃度偏低,原料配制過程復(fù)雜,勞動強(qiáng)度比較大,且原料中雜質(zhì)較多,容易堵塞計(jì)量泵,最終于1998年為本公司技術(shù)中心開發(fā)的WCS-AC所取代。WCS-AC雖然成漿濃度稍高,且由于是液體,調(diào)配比較方便,原料也十分干凈,但其較高的價(jià)格由此造成了高昂的噸漿成本。
2 水煤漿添加劑的作用機(jī)理
2.1 提高煤表面的親水性
添加劑是一種可促進(jìn)分散相(水煤漿中的煤粒)在分散介質(zhì)(水煤漿中的水)中均勻分散的化學(xué)藥劑。煤炭主體是非極性的碳?xì)浠衔,屬疏水性物質(zhì)。煤炭的潤濕性可按水在其表面的接觸角大小分成4類。接觸角為零者,稱強(qiáng)親水性煤炭;小于40°者,稱弱親水性煤炭;40°~90°者,稱疏水性煤炭;超過90°者,稱強(qiáng)疏水性煤炭。各種煤炭表面的接觸角如表1所示。
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