一种改善煤灰熔融特性的复合助熔剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109705918A(43)申请公布日2019.05.03(21)申请号201711006490.6(22)申请日2017.10.25(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(72)发明人刘艳芳张然崔龙鹏王芳杰崔佃淼(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种改善煤灰熔融特性的复合助熔剂及其制备方法和应用(57)摘要一种改善煤灰熔融特性的复合助熔剂及其制备方法和应用。所述复合助熔剂由CaO和赤泥复合而成，复合助熔剂的化学成分及质量含量为：碱性氧化物为56.1％～90.6％，酸性氧化物为9.4％～43.9％。本发明所提供的复合助熔剂不但能有效改善高灰熔点煤灰的熔融特性，使其适用于液态排渣的气流床气化炉，而且能实现污染废物赤泥的资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。CN109705918ACN109705918A权利要求书1/1页1.一种改善煤灰熔融特性的复合助熔剂，其特征在于，所述复合助熔剂由CaO和赤泥复合而成，复合助熔剂的化学成分及质量含量为：碱性氧化物为56.1％～90.6％，酸性氧化物为9.4％～43.9％，所述碱性氧化物包括CaO、Fe2O3和Na2O，所述酸性氧化物包括Al2O3、SiO2。2.根据权利要求1所述的复合助熔剂，其特征在于，复合助熔剂的化学成分及质量含量为：碱性氧化物为62.4％～88.9％，酸性氧化物为11.1％～37.6％。3.根据权利要求1或2所述的复合助熔剂，其特征在于，所述酸性氧化物中包括TiO2，其在复合助熔剂中的质量含量低于4％。4.根据权利要求1或2所述的复合助熔剂，其特征在于，碱性氧化物CaO在复合助熔剂中的质量含量为26.2％～83.6％，优选为36.0％～77.2％。5.根据权利要求1或2所述的复合助熔剂，其特征在于，碱性氧化物Fe2O3在复合助熔剂中的质量含量为5.6％～22.4％。6.根据权利要求1或2所述的复合助熔剂，其特征在于，酸性氧化物Al2O3在复合助熔剂中的质量含量为4.0％～20.3％。7.根据权利要求1所述的复合助熔剂，其特征在于，所述赤泥是氧化铝工业产生的废渣，所述赤泥选自拜耳法赤泥、烧结法赤泥和混联法赤泥中的一种或几种，所述赤泥的主要化学成分为CaO，Fe2O3，Al2O3，SiO2，Na2O。8.根据权利要求7所述的复合助熔剂，其特征在于，所述赤泥为拜耳法赤泥，其主要化学成分及质量含量为：SiO218％～25％，Fe2O328％～35％，Al2O318％～25％，CaO2％～6％，Na2O8％～12％。9.根据权利要求1-8任一所述复合助熔剂的制备方法，其特征在于，将CaO和赤泥按照一定比例混合，研磨并混合均匀。10.根据权利要求1-8任一所述复合助熔剂的应用方法，其特征在于，按照质量含量，将2％～6％的所述复合助熔剂，加入高灰熔点煤中，混合均匀后，在粉煤气化液态排渣的气流床气化炉中进行气化。2CN109705918A说明书1/6页一种改善煤灰熔融特性的复合助熔剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种改善高灰熔点煤灰熔融特性的复合助熔剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]我国的能源结构具有“富煤少油”的特点，如何清洁高效地利用这些丰富的煤炭资源成为国家及相关科研人员关注的重点。作为一种高效洁净的煤转化技术，煤气化技术日益受到重视。其中，气流床煤气化技术具有煤种适应性广、操作压力和温度高、碳转化率高、生产强度和规模大等特点，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。气流床气化技术多采用液态排渣。因此，用于气化的原料煤中的灰分必须在低于气化温度下发生熔融。然而，我国的煤炭资源中50％以上是高灰熔点煤，如何降低这些高灰熔点煤的灰熔融温度，使其适用于气流床气化是一个亟待解决的问题。降低煤灰熔融温度的方法主要有两种，一种是将高灰熔点煤与低灰熔点煤混配，另一种是添加助熔剂。前者由于涉及到不同区域间煤的运输问题，会增加整个流程的成本。后者虽然不存在上述问题，但大量添加助熔剂会增加灰含量，降低气化效率。因此研制高效经济的助熔剂，使其在少量添加的情况下，即可将高灰熔点煤的熔融特性降低到适宜气流床气化的温度范围内，是当前煤气化领域亟待解决的问题之一。[0003]当前研究较多的助熔剂包括钠基、钙基、镁基、铁基等单一或者两元及多元复合的助熔剂。这些助熔剂对于不同煤种均具有一定的助熔效果。钠基助熔剂具有较好的助熔性，但由于碱金属对气化炉内衬材料会产生强烈的腐蚀作用，一般不为工业装置所采用。铁基和镁基助熔剂的助熔效果良好，但由于成本较高，使用受到限