煤炭直接液化條件下煤漿黏度的研究.pdf

1、油煤漿的流變性能是煤炭直接液化中十分重要的工藝性問題。在煤炭直接液化過程中，高濃度的油煤漿隨著溫度的升高，煤的結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵會(huì)發(fā)生斷裂，產(chǎn)生自由基，自由基不穩(wěn)定，在沒有高壓氫氣環(huán)境和沒有溶劑分子分隔的條件下，自由基又會(huì)結(jié)合成大分子，從而可能導(dǎo)致油煤漿的流變性發(fā)生明顯變化，甚至產(chǎn)生突變，造成系統(tǒng)阻力增加，傳熱和傳質(zhì)工況惡化，如果產(chǎn)生局部高溫，還會(huì)誘發(fā)結(jié)焦和形成其他固體沉積物，從而影響全系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
　　 本文利用北京煤化工

2、分院液化所研制的一臺(tái)可在模擬液化條件下測(cè)定油煤漿扭矩變化的實(shí)驗(yàn)裝置，并利用針對(duì)該扭矩測(cè)定裝置開發(fā)的兩種黏度計(jì)算方法(剪應(yīng)力分解法和功率準(zhǔn)數(shù)法)，在擴(kuò)充了功率準(zhǔn)數(shù)法的適用范圍的基礎(chǔ)上，測(cè)定了溫度在220℃～450℃的下的煤漿黏度。經(jīng)過比較，功率準(zhǔn)數(shù)法的測(cè)定結(jié)果優(yōu)于剪應(yīng)力分解法，并且黏度的對(duì)數(shù)與溫度的倒數(shù)成很好的線性關(guān)系。從升溫速率、剪切速率、液化產(chǎn)物組分和轉(zhuǎn)化率等方面對(duì)其粘溫特性進(jìn)行了研究。在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，剪切速率對(duì)黏度的影響不大，并沒

3、有表現(xiàn)出剪切稀化行為。升溫速率為5℃/min時(shí)，在220℃～250℃的溫度范圍內(nèi)黏度曲線出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)，超過250℃后黏度才迅速下降，到340℃黏度下降趨勢(shì)變緩；升溫速率為10℃/min時(shí)，隨著溫度的升高，一開始黏度一直呈下降趨勢(shì)，在340℃～390℃范圍內(nèi)黏度曲線出現(xiàn)一個(gè)小峰，直到390℃后黏度又開始下降。通過溶脹實(shí)驗(yàn)及對(duì)液化產(chǎn)物的分析，本文認(rèn)為升溫速率為5℃/min時(shí)，黏度在220℃～250℃沒有下降是由溶脹引起的，在340℃以后的高