[发明专利]一种管道化水热处理提高低阶煤水煤浆浓度的方法及装置

说明书

本发明提供了管道化水热处理提高低阶煤水煤浆浓度的方法，其包括：将待处理低阶煤水煤浆送至包括多个乏汽预热套管换热器的多级乏汽预热系统中进行逐级乏汽预热，进一步加热至水热处理温度，于管式反应器中进行水热处理；将得到的改质水煤浆送至包括多个闪蒸罐的多级闪蒸系统中进行逐级闪蒸，得到降温降压后的改质水煤浆，其中闪蒸罐和乏汽预热套管换热器数量相同，并且将各闪蒸罐的闪蒸气作为乏汽分别送入与该闪蒸罐逆流逐级相对应的乏汽预热套管换热器中来进行上述逐级乏汽预热；和将低阶煤水煤浆部分脱水，制成高浓度水煤浆。本发明方法可将水煤浆浓度从30‑50％提高到55‑65％，实现了能量的充分回收利用。本发明还提供了实施上述方法的装置。

技术领域

本发明涉及煤炭处理技术领域，特别涉及一种管道化水热处理提高低阶煤水煤浆浓度的方法及装置。

背景技术

我国“富煤、贫油、少气”的能源结构决定了煤炭是我国能源生产利用的最主要来源，在未来较长一段时间里，中国以煤炭为主的一次能源生产和消费结构都很难改变。我国煤炭资源品种比较齐全，但优质资源较少，且数量分布极其不均匀。褐煤和长焰煤等低阶煤数量较大，约占查明资源储量的55％，主要分布在内蒙古东部和云南等地。由于低阶煤的发热量低，长距离运输易燃等原因，因此，就地利用低阶煤资源，发展煤化工产业成为行业焦点。

煤气化技术是煤炭清洁转化的核心技术之一，是煤化工产业的龙头。在众多的气化技术中，水煤浆气化技术是最成熟，运行最稳定的一种气化技术，是众多业主比较倾向选择的一种气化方式，也是煤炭清洁利用的重要途径。但由于低阶煤高内水含量和多空隙的特点，导致其成浆浓度低，一般为30～50％，限制了其用于水煤浆气化这种成熟稳定的气化方式。

目前，国内外出现众多提高低阶煤成浆浓度的技术，但均存在一定的不足之处，例如处理成本高、能耗高、存在粉尘污染和燃爆等技术风险、提浓效果差、原料煤要求高等。

因此，目前还需寻找一种技术可行、安全可靠、能效高的低阶煤提浓技术。

发明内容

因此，本发明的目的是针对提高低阶煤成浆浓度的技术局限性，提供一种技术可行、安全可靠、能效高的管道化水热处理提高低阶煤水煤浆浓度的方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一方面，本发明提供了一种提高低阶煤水煤浆浓度的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将待处理低阶煤水煤浆送至包括多个乏汽预热套管换热器的多级乏汽预热系统中进行逐级乏汽预热，将乏汽预热后的待处理低阶煤水煤浆加热至水热处理温度，然后送入管式反应器中进行水热处理，得到改质水煤浆；

(2)将所述改质水煤浆送至包括多个闪蒸罐的多级闪蒸系统中进行逐级闪蒸，从而得到逐级降温降压后的改质水煤浆，其中，所述多级闪蒸系统中闪蒸罐的数量与所述多级乏汽预热系统中乏汽预热套管换热器的数量相同，并且将来自各闪蒸罐的闪蒸气作为乏汽分别送入与该闪蒸罐逆流逐级对应的乏汽预热套管换热器中，通过与待处理低阶煤水煤浆换热来进行步骤(1)中的逐级乏汽预热；

(3)将所述逐级降温降压后的改质水煤浆送至过滤设备进行过滤以部分脱水，然后送入制浆设备中搅拌制成高浓度水煤浆。

本发明中，术语“逆流”一般是指与流体诸如水煤浆流动或输送方向相反的方向。

本发明中，由于在对水煤浆进行水热处理之后，将来自各闪蒸罐的闪蒸气作为乏汽分别送入与该闪蒸罐逆流逐级对应的乏汽预热套管换热器中作为热源来对各乏汽预热套管换热器中的待处理低阶煤水煤浆进行乏汽预热，从而在提高水煤浆浓度的同时，提高了能量利用率，降低了能耗。

根据本发明提供的方法，其中，所述低阶煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤。在一些实施方案中，所述低阶煤优选为褐煤。