一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法及其裝置，屬于石油化工和煤化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤的結(jié)構(gòu)為大分子立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大分子之間通過(guò)交聯(lián)鍵連接。在煤和溶劑混合過(guò)程中，溶劑分子不斷向煤分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部擴(kuò)散，溶劑分子進(jìn)入煤分子網(wǎng)絡(luò)后，交聯(lián)點(diǎn)之間的分子鏈由于溶劑分子的作用而拉長(zhǎng)，使煤的分子結(jié)構(gòu)變得疏松，煤的體積增加，同時(shí)溶劑分子進(jìn)入煤的微孔結(jié)構(gòu)將會(huì)擴(kuò)大孔的體積，增加了溶劑與煤分子的接觸面積，有利于自由基的傳遞，減少了副反應(yīng)的產(chǎn)生，提高油煤混煉和煤直接液化的產(chǎn)品收率和質(zhì)量。
[0003]可見(jiàn)，煤在油中溶脹程度的大小是影響油煤共煉和煤直接液化中煤轉(zhuǎn)化率的重要因素，因此在油煤混煉和煤直接液化生產(chǎn)過(guò)程中，一種準(zhǔn)確而實(shí)用的檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法顯得尤為重要。但現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有一種能夠充分利用溶脹度來(lái)對(duì)煤粉在油中的溶脹進(jìn)行控制從而保證后續(xù)液化產(chǎn)品收率和質(zhì)量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了使油煤混煉和煤直接液化生產(chǎn)過(guò)程煤的溶脹效果達(dá)到最佳，本發(fā)明提供一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]—種在線檢測(cè)煤的溶脹度的方法，其特征在于將油煤漿溶脹罐內(nèi)溶脹完畢的油煤漿部分輸送到檢測(cè)罐中，根據(jù)油煤質(zhì)量比a、煤粉的密度P、檢測(cè)罐的底面積s以及測(cè)定的檢測(cè)罐內(nèi)油煤漿的總質(zhì)量m，計(jì)算未溶脹的煤粉在所述檢測(cè)罐中的液位高度4=!!!/P *s.(a+Ι)，然后啟動(dòng)所述檢測(cè)罐下部的離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所述油煤漿至油、煤分層后測(cè)定煤層的液位高度h2，從而確定煤的溶脹程度Q = h2/h10
[0007]優(yōu)選的在輸送到檢測(cè)罐時(shí)，打開(kāi)檢測(cè)罐入口閥，將待檢測(cè)油煤漿溶脹罐內(nèi)的油煤漿輸送到所述檢測(cè)罐中至指定高度后關(guān)閉所述檢測(cè)罐入口閥。
[0008]所述油煤質(zhì)量比a為97-30:3-70。
[0009]優(yōu)選的所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速彡800r/min，離心時(shí)間彡3min。
[0010]優(yōu)選的所述溶脹度檢測(cè)周期>lh。
[0011]優(yōu)選的所述油為原油、常壓渣油、減壓渣油、催化油漿、脫油瀝青和煤焦油中的一種或者多種組合，所述煤為煙煤和/或褐煤。
[0012]—種在線控制煤的溶脹度的方法，其特征在于根據(jù)上述方法進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)Q位于合格范圍內(nèi)時(shí)溶脹罐正常運(yùn)行，否則啟動(dòng)控制所述油煤漿溶脹罐的溶脹條件的蒸汽氣動(dòng)閥優(yōu)化操作條件，所述Q的合格范圍為Q多1.1。
[0013]所述蒸汽氣動(dòng)閥可改變?nèi)苊浌薜臄嚢杷俣群?或溶脹溫度，通過(guò)自動(dòng)控制和/或手動(dòng)控制。
[0014]應(yīng)用方法的一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的裝置，其特征在于包括依次連接的油煤漿溶脹罐和檢測(cè)罐，所述檢測(cè)罐的底部具有離心機(jī)，側(cè)部具有液位指示儀，還包括蒸汽氣動(dòng)閥，與所述油煤漿溶脹罐的攪拌裝置和加熱裝置連接。
[0015]在所述油煤漿溶脹罐和檢測(cè)罐之間的管路上優(yōu)選的具有檢測(cè)罐入口閥，與栗連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]本發(fā)明開(kāi)拓了一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法，通過(guò)使用液位測(cè)定儀精確測(cè)量煤粉溶脹后的高度h2，通過(guò)油煤漿中煤粉的質(zhì)量和密度以及檢測(cè)罐的底面積s計(jì)算煤粉溶脹前在檢測(cè)罐中的理論高度h，根據(jù)二者的比值h/hi即可確定煤粉的溶脹程度，并且根據(jù)溶脹程度是否符合工業(yè)生產(chǎn)要求而對(duì)油煤漿的溶脹條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，使煤粉達(dá)到最佳的溶脹效果。本方法可以在線檢測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程中煤的溶脹程度，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果可靠，提高煤粉的溶脹度從而提高煤炭轉(zhuǎn)化率及加氫反應(yīng)油收率，可工業(yè)化推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明在線檢測(cè)和控制煤溶脹度示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:
[0020]1-油煤漿溶脹罐；2_攪拌器電動(dòng)機(jī)；3_檢測(cè)罐入口閥；4_溶脹檢測(cè)罐；5_高速離心機(jī)；6_液位指示控制儀；7_蒸汽氣動(dòng)閥；8_加熱套。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，按油煤質(zhì)量流量比為1:1將煤粉和減壓渣油加入油煤溶脹罐1中，開(kāi)啟攪拌器電機(jī)2和加熱套8對(duì)油煤混合物進(jìn)行溶脹，其中所用煤粉視密度為1.2g/cm30隨后打開(kāi)檢測(cè)罐入口閥門(mén)3，將溶脹完畢的油煤漿栗入檢測(cè)罐4內(nèi)，所述檢測(cè)罐4的總高為lm，底面積為lm2，輸入油煤漿至液位指示控制儀6顯示為0.5m處，關(guān)閉入口閥3，此時(shí)檢測(cè)罐4內(nèi)油煤漿質(zhì)量為560kg，其中煤粉的質(zhì)量為320kg，則可計(jì)算煤粉溶脹前在檢測(cè)罐4高度為hj= 320kg/l.2g/cm3= 0.23m。隨后啟動(dòng)高速離心機(jī)5，調(diào)整轉(zhuǎn)速為2000r/min，離心處理時(shí)間lOmin后停止，觀察液位指示控制儀6的數(shù)值，顯示檢測(cè)罐4內(nèi)煤層高度匕為0.28m，因此可計(jì)算溶脹度Q =0.28/0.23 = 1.217 > 1.1，生產(chǎn)正常運(yùn)行。后續(xù)液化產(chǎn)品收率和質(zhì)量均符合要求。
[0024]實(shí)施例2
[0025]如圖1所示，按油煤質(zhì)量流量比為6:4將煤粉和減壓渣油加入油煤溶脹罐1中，開(kāi)啟攪拌器電機(jī)2和加熱套8對(duì)油煤混合物進(jìn)行溶脹，其中所用煤粉視密度為1.2g/cm30隨后打開(kāi)檢測(cè)罐入口閥門(mén)3，將溶脹完畢的油煤漿栗入檢測(cè)罐4內(nèi)，所述檢測(cè)罐4的總高為lm，底面積為lm2，輸入油煤漿至液位指示控制儀6顯示為0.5m處，關(guān)閉入口閥3，此時(shí)檢測(cè)罐4內(nèi)油煤漿質(zhì)量為552kg，其中煤粉的質(zhì)量為220.8kg，則可計(jì)算煤粉溶脹前在檢測(cè)罐4高度為1^= 220.8kg/1.2g/cm 3= 0.184m。隨后啟動(dòng)高速離心機(jī)5，調(diào)整轉(zhuǎn)速為2000r/min,離心處理時(shí)間lOmin后停止，觀察液位指示控制儀6的數(shù)值，顯示檢測(cè)罐4內(nèi)煤層高度匕為0.23m，因此可計(jì)算溶脹度Q = K/h^ 0.23/0.184 = 1.2 > 1.1，生產(chǎn)正常運(yùn)行。后續(xù)液化產(chǎn)品收率和質(zhì)量均符合要求。
[0026]實(shí)施例3
[0027]如圖1所示，按油煤質(zhì)量流量比為4:6將煤粉和減壓渣油加入油煤溶脹罐1中，開(kāi)啟攪拌器電機(jī)2和加熱套8對(duì)油煤混合物進(jìn)行溶脹，其中所用煤粉視密度為1.2g/cm30隨后打開(kāi)檢測(cè)罐入口閥門(mén)3，將溶脹完畢的油煤漿栗入檢測(cè)罐4內(nèi)，所述檢測(cè)罐4的總高為lm，底面積為lm2，輸入油煤漿至液位指示控制儀6顯示為0.5m處，關(guān)閉入口閥3，此時(shí)檢測(cè)罐4內(nèi)油煤漿質(zhì)量為552kg，其中煤粉的質(zhì)量為331.2kg，則可計(jì)算煤粉溶脹前在檢測(cè)罐4高度為1^= 331.2kg/1.2g/cm 3= 0.276m。隨后啟動(dòng)高速離心機(jī)5，調(diào)整轉(zhuǎn)速為2000r/min,離心處理時(shí)間lOmin后停止，觀察液位指示控制儀6的數(shù)值，顯示檢測(cè)罐4內(nèi)煤層高度匕為0.29m，因此可計(jì)算溶脹度Q = h2/h!= 0.29/0.276 = 1.051，溶脹效果達(dá)不到生產(chǎn)要求，經(jīng)驗(yàn)證，后續(xù)液化產(chǎn)品收率和質(zhì)量均偏低。觸發(fā)聯(lián)鎖裝置，提高蒸汽氣動(dòng)閥7閥門(mén)開(kāi)度、提高溶脹攪拌罐轉(zhuǎn)速以提高煤粉溶脹效果。調(diào)整后續(xù)液化產(chǎn)品收率和質(zhì)量均符合要求。
[0028]以上實(shí)施例證明通過(guò)本發(fā)明的方法檢測(cè)和控制煤的溶脹度，可以保證煤炭轉(zhuǎn)化率及加氫反應(yīng)油收率和質(zhì)量，具有非常好的效果和工業(yè)推廣價(jià)值。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在線檢測(cè)煤的溶脹度的方法，其特征在于將油煤漿溶脹罐內(nèi)溶脹完畢的油煤漿部分輸送到檢測(cè)罐中，根據(jù)油煤質(zhì)量比a、煤粉的密度P、檢測(cè)罐的底面積S以及測(cè)定的檢測(cè)罐內(nèi)油煤漿的總質(zhì)量Π1，計(jì)算未溶脹的煤粉在所述檢測(cè)罐中的液位高度&=!!!/P *s.(a+Ι)，然后啟動(dòng)所述檢測(cè)罐下部的離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所述油煤漿至油、煤分層后測(cè)定煤層的液位高度h2，從而確定煤的溶脹程度Q = h2/h102.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將待檢測(cè)油煤漿輸送到檢測(cè)罐時(shí)，打開(kāi)檢測(cè)罐入口閥，將待檢測(cè)油煤漿溶脹罐內(nèi)的油煤漿輸送到所述檢測(cè)罐中至指定高度后關(guān)閉所述檢測(cè)罐入口閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述油煤質(zhì)量比a為97-30:3-70。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述離心機(jī)的轉(zhuǎn)速多800r/min，離心時(shí)間多 3min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述溶脹度檢測(cè)周期>lh。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述油為原油、常壓渣油、減壓渣油、催化油漿、脫油瀝青和煤焦油中的一種或者多種組合，所述煤為煙煤和/或褐煤。7.—種在線控制煤的溶脹度的方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的方法進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)Q位于合格范圍內(nèi)時(shí)溶脹罐正常運(yùn)行，否則啟動(dòng)控制所述油煤漿溶脹罐的溶脹條件的蒸汽氣動(dòng)閥優(yōu)化操作條件，所述Q的合格范圍為Q多1.1。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述蒸汽氣動(dòng)閥用來(lái)改變?nèi)苊浌薜臄嚢杷俣群?或溶脹溫度，通過(guò)自動(dòng)控制和/或手動(dòng)控制。9.權(quán)利要求1-8任一所述的方法的一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的裝置，其特征在于包括依次連接的油煤漿溶脹罐和檢測(cè)罐，所述檢測(cè)罐的底部具有離心機(jī)，側(cè)部具有液位指示儀，還包括蒸汽氣動(dòng)閥，與所述油煤漿溶脹罐的攪拌裝置和加熱裝置連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于在所述油煤漿溶脹罐和檢測(cè)罐之間的管路上具有檢測(cè)罐入口閥，與栗連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種在線檢測(cè)和控制煤的溶脹度的方法和裝置，將油煤漿溶脹罐內(nèi)溶脹完畢的油煤漿部分輸送到檢測(cè)罐中，根據(jù)油煤質(zhì)量比a、煤粉的密度為ρ、檢測(cè)罐的底面積s以及測(cè)定的檢測(cè)罐內(nèi)油煤漿的總質(zhì)量m，計(jì)算未溶脹的煤粉在所述檢測(cè)罐中的液位高度h1＝m/ρ·s·(a+1)，然后啟動(dòng)所述檢測(cè)罐下部的離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所述油煤漿至油、煤分層后測(cè)定煤層的液位高度h2，從而確定煤的溶脹程度Q＝h2/h1，當(dāng)Q位于合格范圍內(nèi)時(shí)溶脹罐正常運(yùn)行，否則啟動(dòng)控制所述油煤漿溶脹罐的溶脹條件的蒸汽氣動(dòng)閥優(yōu)化操作條件。通過(guò)本發(fā)明的方法檢測(cè)和控制煤的溶脹度，可以保證煤炭轉(zhuǎn)化率及加氫反應(yīng)油收率和質(zhì)量，具有非常好的效果和工業(yè)推廣價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】G01N13/04, B01F15/04, B01F1/00, C10G1/00, G01N15/08, C10G1/06, B01F7/16, C10G1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105349163
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510695579
【發(fā)明人】李蘇安, 鄧清宇, 王坤朋
【申請(qǐng)人】北京中科誠(chéng)毅科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日