申请日2016.10.12
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C10L1/32
摘要
本发明属于水煤浆及其制备的技术领域，公开了一种利用含聚污水制备的水煤浆及制备水煤浆的方法，水煤浆由62～68wt%的煤，20～25wt%的含聚污水，7～17wt%的水，0.3～1wt%的分散剂，0.1～1wt%的稳定剂组成;制备方法为将粉碎后的原煤、筛滤预处理后的含聚污水、剪切混合后的分散剂与水分别计量后送至一级磨机研磨，按照粒径筛分分别进入出料槽和二级磨机;二级磨机中研磨后物料进入出料槽，与出料槽中的水煤浆混合;最后添加稳定剂并过滤，质量检验合格即可。本发明可利用油田含聚污水及中低阶煤制备粘度低、浓度高、稳定性好的水煤浆，从而解决油田含聚污水的处理难题，并实现中低阶煤的高效利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用含聚污水制备的水煤浆，其特征在于，其由62～68wt%的煤，20～25wt%的含聚污水，7～17wt%的水，0.3～1wt%的分散剂，0.1～1wt%的稳定剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种利用含聚污水制备的水煤浆，其特征在于，所述煤为高阶煤或者高阶煤与中低阶煤的混合煤，所述高阶煤与所述中低阶煤的质量比为1:0～1:1。
3.根据权利要求2所述的一种利用含聚污水制备的水煤浆，其特征在于，所述中低阶煤为褐煤和/或烟煤。
4.根据权利要求1所述的一种利用含聚污水制备的水煤浆，其特征在于，所述分散剂为甲基萘磺酸盐甲醛缩合物、腐殖酸盐、木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种利用含聚污水制备的水煤浆，其特征在于，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素中的至少一种。
6.一种利用含聚污水制备如权利要求1-5中任一项所述水煤浆的方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：
(1)原煤在破碎机中粉碎，经称量给料机计量后送至一级磨机;
(2)所述含聚污水进行筛滤预处理，分离出其中粒径≥3mm的固体颗粒，剩余液体计量后送至所述一级磨机;
(3)所述分散剂与水剪切混合，计量后送至所述一级磨机;
(4)将步骤(1)所得的煤、步骤(2)所得的含聚污水、步骤(3)所得的分散剂在所述一级磨机中研磨后，经滚筒筛筛分出粒径<0.3mm的水煤浆进入出料槽，筛分出粒径≥0.3mm的水煤浆进入二级磨机;
(5)将步骤(4)所得的粒径≥0.3mm的水煤浆在二级磨机中研磨后，所得的水煤浆进入出料槽，与出料槽中步骤(4)所得的粒径<0.3mm的水煤浆混合均匀;
(6)在步骤(5)所得的出料槽中的水煤浆中添加计量的稳定剂，然后经滤浆器过滤，滤出的粒径≥0.3mm的水煤浆返回至所述二级磨机进行再研磨，所述滤浆器出料的水煤浆进行质量检验;
(7)步骤(6)所得所述滤浆器出料的水煤浆经检验合格即为合格的水煤浆产品。
说明书
一种利用含聚污水制备的水煤浆及制备水煤浆的方法
技术领域
本发明属于水煤浆及其制备的技术领域，具体涉及一种利用含聚污水制备的高浓度水煤浆及制备水煤浆的方法。
背景技术
随着油田开发的不断深入，我国大多数油田处于开采中后期。为提高石油采收率，通常采用水驱、聚合物驱、碱驱、混相驱、热力驱和微生物驱等驱油技术。其中，聚合物驱油技术在油田得到广泛应用，成为我国石油持续高产稳产的重要技术措施。然而，伴随着聚合物驱油技术的应用，油田生产开发过程中产生了大量的含聚合物的采油污水，即含聚污水。
与常规水驱采油污水相比，含聚污水中由于含有聚合物，污水的黏度较大，油滴粒径较小，乳化程度较高，水中胶体颗粒的稳定性较强，自然沉降时间较长。目前，海上油田一般采用常规的斜板隔油器+气浮+核桃壳过滤工艺进行处理，处理效果非常不理想。陆上油田常采用两级沉降、两次压力过滤的处理工艺或两级沉降、一次压力过滤的处理工艺，该两种工艺沉降时间长，设备占地面积大，絮凝剂消耗量大，过滤速度慢，处理成本较高。含聚污水中聚合物具有较强的稳定作用，且含有一定量的油类，具有回收利用价值。
我国煤炭资源总量丰富，种类较齐全，但人均资源占有量低，优质煤种较少，褐煤、低变质烟煤等中低阶煤种储量大。中低阶煤具有含水量高、挥发分高、低硫、低灰等特点，不适宜直接燃烧和运输，开发中低阶煤的高效利用技术至关重要。水煤浆技术是一项可实现的高效洁净煤技术，利用中低价煤制备水煤浆有助于提高其利用价值，降低环境污染，实现能源的合理利用。发明专利“高浓度混合水煤浆(申请号为201410300509)”利用高阶煤和低阶煤混合制浆，高阶煤破碎制成粗煤颗粒，低阶煤与水和添加剂破碎制成细煤浆体，然后以适当配比混合并剪切匀化成水煤浆。发明专利“造纸黑液水煤浆(申请号为201210534516)”将造纸黑液、水煤浆、分散剂进行混合，制备适合燃烧的水煤浆混合物。
粘度、流动性和稳定性是水煤浆流变特性的重要控制指标，也是水煤浆工程应用的关键参数。影响水煤浆流变特性的主要因素包括煤质、固体浓度、粒度分布、煤粒表面特性、分散剂、稳定剂、pH等，在制浆过程中需综合考虑各种影响因素，从而制备浓度高、粘度低、稳定性好的水煤浆。
发明内容
本发明要解决的是现有油田开采中对含聚污水处理效果不佳且未能有效利用的技术问题，提供了一种利用含聚污水制备的水煤浆及制备水煤浆的方法，可以利用油田含聚污水及中低阶煤制备粘度低、浓度高、稳定性好的水煤浆，从而解决油田含聚污水的处理难题，并实现中低阶煤的高效利用。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
一种利用含聚污水制备的水煤浆，其由62～68wt%的煤，20～25wt%的含聚污水，7～17wt%的水，0.3～1wt%的分散剂，0.1～1wt%的稳定剂组成。
优选地，所述煤为高阶煤或者高阶煤与中低阶煤的混合煤，所述高阶煤与所述中低阶煤的质量比为1:0～1:1。
优选地，所述中低阶煤为褐煤和/或烟煤。
优选地，所述分散剂为甲基萘磺酸盐甲醛缩合物、腐殖酸盐、木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐中的至少一种。
优选地，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素中的至少一种。
一种利用含聚污水制备水煤浆的方法，该方法按照以下步骤进行：
(1)原煤在破碎机中粉碎，经称量给料机计量后送至一级磨机;
(2)所述含聚污水进行筛滤预处理，分离出其中粒径≥3mm的固体颗粒，剩余液体计量后送至所述一级磨机;
(3)所述分散剂与水剪切混合，计量后送至所述一级磨机;
(4)将步骤(1)所得的煤、步骤(2)所得的含聚污水、步骤(3)所得的分散剂在所述一级磨机中研磨后，经滚筒筛筛分出粒径<0.3mm的水煤浆进入出料槽，筛分出粒径≥0.3mm的水煤浆进入二级磨机;
(5)将步骤(4)所得的粒径≥0.3mm的水煤浆在二级磨机中研磨后，所得的水煤浆进入出料槽，与出料槽中步骤(4)所得的粒径<0.3mm的水煤浆混合均匀;
(6)在步骤(5)所得的出料槽中的水煤浆中添加计量的稳定剂，然后经滤浆器过滤，滤出的粒径≥0.3mm的水煤浆返回至所述二级磨机进行再研磨，所述滤浆器出料的水煤浆进行质量检验;
(7)步骤(6)所得所述滤浆器出料的水煤浆经检验合格即为合格的水煤浆产品。
本发明的有益效果是：
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可有效解决油田含聚污水的处理难题，同时实现废物资源化利用。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可充分利用含聚污水的水分，减少制浆生产水的用量。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可充分利用含聚污水中的聚合物，聚合物可起到稳定作用，节省药剂用量。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可充分利用含聚污水中的油类，有助于提高水煤浆热值，提高能源利用率。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可有效降低水煤浆的制浆成本，在能源、环保等方面具有重要的社会意义。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可掺入中低阶煤，有助于实现中低阶煤的高效利用，克服中低阶煤燃烧效率低、污染严重等缺点。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，固体浓度达到60wt%以上，表观粘度低于1200mPa·s，流动性及稳定性好，易于储存、泵送、燃烧。
本发明利用含聚污水制备水煤浆，可以作为气化原料或直接作为燃料，具有潜在的规模化工业应用前景。