[发明专利]煤浆制备方法及其应用

说明书

本发明涉及煤炭直接液化技术领域，公开了一种煤浆制备方法及其应用，该方法包括：(1)将煤粉、高效溶剂和轻质溶剂进行混合，配制成质量浓度＜50wt％的低浓煤浆；(2)将所述低浓煤浆进行加热处理，得到预制煤浆；(3)将所述预制煤浆进行分离，脱除所述轻质溶剂，得到质量浓度≥50wt％的高浓煤浆；其中，所述高浓煤浆60℃下的黏度≤500mPa·s。本发明提供的煤浆制备方法，利用高效溶剂和轻质溶剂配制的低浓煤浆黏度低、稳定性好，能够满足远距离输送的要求；通过分离处理去除轻质溶剂后得到的高浓煤浆能够满足高温预热和液化反应过程中对煤浆的稳定性要求。

技术领域

本发明涉及煤炭直接液化技术领域，具体涉及一种煤浆制备方法及其应用。

背景技术

神华的煤直接液化技术采用循环溶剂与煤粉混捏、搅拌制备油煤浆，神华BSU装置运行的煤浆浓度为45-48wt％，百万吨级示范装置运行的煤浆浓度为45wt％。煤浆浓度与煤浆黏度密切相关，煤浆浓度在此范围内，煤浆黏度均小于500mPa·s(60℃)，能够满足煤浆的输送要求和预热炉的适应性。

在煤直接液化工业化生产装置中，提高煤浆浓度，可以提高原料煤处理量，提高反应器利用率，从而提高煤直接液化装置目标产品收率，有利于提升装置经济效益。

但是，以现有煤浆制备技术进一步提高煤浆浓度，煤浆黏度会呈指数增加，系统阻力增大，不利于煤浆的远距离输送。而且煤浆在预热炉内升温预热过程中，煤粉溶胀会引起煤浆黏度多峰值变化，导致煤浆的稳定性显著变差，使得传质和传热工况恶化，有结焦风险。

因此，亟待开发一种能够满足煤浆输送和预热炉适应性的煤浆制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的高浓度煤浆黏度大的问题，提供一种煤浆制备方法及其应用，利用该方法得到的煤浆具有浓度高、黏度低、稳定性好的优点，可以满足煤浆运输和预热炉适应性的要求。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种煤浆制备方法，所述方法包括：

(1)将煤粉、高效溶剂和轻质溶剂进行混合，配制成质量浓度＜50wt％的低浓煤浆；

(2)将所述低浓煤浆进行加热处理，得到预制煤浆；

(3)将所述预制煤浆进行分离，脱除所述轻质溶剂，得到质量浓度≥50wt％的高浓煤浆；其中，所述高浓煤浆60℃下的黏度≤500mPa·s。

本发明第二方面提供了一种本发明第一方面所述的煤浆制备方法的应用，所述方法包括先将煤粉配制成低浓煤浆进行远距离输送，再在输送末端对低浓煤浆进行加热和分离操作，得到高浓煤浆。

通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果包括：

1)本发明提供的煤浆制备方法，利用高效溶剂和轻质溶剂配制的低浓煤浆，黏度低、稳定性好，能够满足远距离输送的要求；

2)本发明提供的煤浆制备方法，通过加热处理，可以改变煤粉的分子结构和宏观物理结构，有利于促进煤粉的溶胀、溶解和热溶；

3)本发明提供的煤浆制备方法，通过分离处理去除轻质溶剂可以将煤浆的质量浓度提高到50-55wt％，能够满足高浓煤浆在高温预热和液化反应过程中的稳定性要求；

4)本发明提供的煤浆制备方法，得到的高浓煤浆中煤粉的孔隙结构更加丰富，有利于后续液化反应的活性氢转移及液化反应的进行，能够提升反应器利用效率和目标产品收率。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选的煤浆制备流程图；

图2是实施例1所制备的低浓煤浆和对比例1-2中所制备的煤浆的黏温特性图；

图3是实施例1所制备的高浓煤浆和对比例1-2中所制备的煤浆的黏温特性图。