[发明专利]一种油煤混合工艺及其设计方法和用途

说明书

本发明涉及一种油煤混合工艺，步骤包括：煤粉输送进入煤粉仓缓存，经抽空废气后，将煤粉通过震荡输送至油煤混合搅拌器，将油通过输油管道输送至所述油煤混合搅拌器，控制进入所述油煤混合搅拌器内的油和煤质量比例为0.25～0.55:1，在所述油煤混合搅拌器内，油煤进行三维螺旋搅拌，得到一次油煤浆，将所述一次油煤浆、渣油和油溶性催化剂分别输送至二次混合器搅拌，得到油煤浆。本发明通过新的工艺过程和参数可通过时间短、程序少的两次搅拌得到三相更均匀的油煤浆。

技术领域

本发明涉及一种油煤混合工艺，适用于重油和煤炭混合炼制项目，属于炼油化工和煤化工领域。

背景技术

原油/重油和煤炭一体化炼制技术、煤直接液化制油技术能够充分利用我国特有的富油煤炭资源，减少对进口石油依存度，促进我国炼油行业产业升级、提质增效、节能减排，实现高质量发展。一体化炼制技术和直接液化技术的核心都是油煤共加氢工艺，为实现油煤共加氢反应，首先需要将重油、煤粉及加氢催化剂充分混合。

目前油煤混合工艺中原料预处理存在的主要问题：油和煤在混合过程中容易形成“油包煤”或“煤包油”现象，油煤浆中两相介质混合不均匀。由于油和煤分属不同相介质，表面能差别大，想要使二者得到互溶介质的混合状态非常困难，而另一个角度说，可以改善油煤浆状态的因素众多，且因素之间存在互相关联，使得形成均一混合相的油煤浆非常困难，油煤浆的状态波动很大。

在油煤浆的形成过程中，各种条件的设置不仅需要考虑油煤浆的状态，还需要考虑混合过程的安全性和对催化剂活性的影响，由于煤粉和油均属于易燃介质，如果温度太高或湿度等条件满足煤粉的爆燃条件，则会引起重大的安全事故，不可小觑；另外加氢催化剂的耐温区间有限，混合温度过高，则失去或降低催化活性。

发明内容

为了解决现有技术中煤粉容易团聚、结块，输送和计量难度大等因素导致油煤浆中两相混合不均匀的问题以及安全性和催化剂活性的问题，本发明提出一种油煤混合工艺及其设计方法和用途。

本发明的技术方案：

一种油煤混合工艺，其特征在于：

煤粉输送进入煤粉仓缓存，控制温度不高于100℃，经抽空废气后，将煤粉通过震荡输送至油煤混合搅拌器，

将油通过输油管道输送至所述油煤混合搅拌器，控制进入所述油煤混合搅拌器内的油和煤质量比例为0.25～0.55:1，

在所述油煤混合搅拌器内，油煤进行三维螺旋搅拌，搅拌转速为800-1500转/分钟，混合时间为1-4小时，操作温度≤250℃，压力为微正压，得到一次油煤浆，

将所述一次油煤浆、渣油和油溶性催化剂分别输送至二次混合器搅拌，所述渣油与所述一次油煤浆中的煤粉的比例为0.6-1.2:1，所述催化剂占所述一次油煤浆中的煤粉的0.1-0.8wt％，搅拌频率为30-100转/分钟，混合时间为1～3小时，操作温度为130～200℃，压力为微正压，得到油煤浆。

优选的在所述煤粉仓、螺旋传输器、输油管道、油煤混合搅拌器和二次混合器内在输送和搅拌期间均持续通入氮气密封。

优选的所述煤粉仓按≤6小时的停留时间设计容量，具有计量、测温装置，温度为75-85℃，压力为微正压，料位为20～80％，煤粉粒径为30-250μm。

优选的在所述煤粉仓的底部设置切断阀门，通过所述切断阀门的打开、切断以及开启幅度控制煤粉仓内煤粉的缓存时间和输送流量。

优选的所述煤粉在所述煤粉仓内缓存期间，控制氧气含量和湿度指标≤5％，并传送至终端设备。

优选的采用水平螺旋传输器输送，输送器的轴长≤7m。