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)的正常運行。
　　 本文利用北京煤化工

2、分院液化所研制的一臺可在模擬液化條件下測定油煤漿扭矩變化的實驗裝置，并利用針對該扭矩測定裝置開發(fā)的兩種黏度計算方法(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)法的測定結(jié)果優(yōu)于剪應(yīng)力分解法，并且黏度的對數(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)化率等方面對其粘溫特性進(jìn)行了研究。在實驗條件范圍內(nèi)，剪切速率對黏度的影響不大，并沒

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