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高惰质组神华煤制浆与粘—温特性研究

郑柯  
【摘要】:在煤直接液化工艺中,油煤浆的粘-温特性是影响油煤浆传输和自身液化性能,以及预热器和管道设计的重要因素。以指导神华煤直接液化工业装置生产应用为目的,本文选用四种具有不同惰质组含量的神东煤(SHI、SHG、SHB、SHV),并选择SHG和SHB煤作为重点研究对象,研究了不同惰质组含量煤种与不同供氢溶剂配制而成的油煤浆在常压升温过程中的粘-温特性,探讨了油煤浆在此过程中的粘度变化规律,以及温度、油煤浆煤浓度、煤种、溶剂性质等因素对其粘度变化的影响。此外,研究了通过配煤试验改善油煤浆粘度的可能性和常压条件下溶胀预处理对油煤浆粘-温特性的影响规律及原因,测定了SHG和SHB煤在溶剂中的溶胀度并探讨其影响因素。最后,在所取得数据的基础上,提出制浆温度下油煤浆粘度与煤浓度的拟合方程,和常压高温阶段油煤浆粘度与温度的拟合方程。 试验结果表明,温度、煤种、溶剂性质以及升温过程中的溶胀行为是影响油煤浆粘-温特性的主要因素。相同条件下, SHI煤的惰质组含量最高,所制得的油煤浆的粘度值也是最大的:而SHG煤因水分含量最高和惰质组含量第二高,比SHB和SHV油煤浆拥有更高粘度值和更低的溶胀度;将SHG与SHB按一定量混合后能一定程度上改善原SHG油煤浆的粘度,特别是高温阶段。常压升温过程中,在低温阶段(如:≤80℃),溶剂性质是决定油煤浆粘度变化的主要因素,而随着温度升高到一定阶段后(如:≥120℃),煤颗粒溶胀作用开始凸显出来,溶胀与溶剂质量损失等因素一同决定油煤浆的粘度变化趋势。


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