一种评价油煤浆稳定性的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种评价油煤浆稳定性的装置和方法，该装置主体包括导热性能优良的具有底部封口、顶部敞开的圆柱容器，所述圆柱容器用于盛放制备好的油煤浆；圆柱容器为取样器，分别在取样器侧壁设计n个取样口，实现多点位取样，取样口沿圆柱容器的轴向高度分布，取样口之间按照任意比例分布，从底部至顶部的取样口分别命名为A1、A2……

【技术实现步骤摘要】
一种评价油煤浆稳定性的装置和方法


[0001]本专利技术涉及油煤浆制备及稳定性表征
，具体涉及一种评价油煤浆稳定性的装置和方法。

技术介绍

[0002]煤油共炼技术和煤直接液化是煤制油技术的重要组成部分，二者都需要以油煤浆为原料。油煤浆的成浆稳定性是其重要指标，其关系到物料的输送和后续反应的进行，因此有必要对油煤浆稳定性进行研究。
[0003]目前行业内对油煤浆的稳定性还没有统一、规范的定义，而且以定性描述为主。造成对稳定性没有定量的表征，严重依赖个人主观判断。
[0004]现有专利技术中，公开号为CN 115824768 A的一种评价油煤浆稳定性的方法，采用固体、等间距取样，通过计算油煤浆中甲苯不溶物含量关于油煤浆的平均甲苯不溶物含量方差的方法来表征油煤浆的稳定性，实现了油煤浆稳定性的定量表征。但是该专利技术还存在以下问题：一是对于相同的油煤浆样品，当取样位置不均匀时计算结果偏差很大；二是对于相同的油煤浆样品，当取样位置均匀时，但取样数不同时，同样存在较大的偏差。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种评价油煤浆稳定性的装置和方法，油煤浆是煤分散在溶剂油中的悬浮液，通过装置实现对油煤浆样品的多点位取样；同时用油煤浆中甲苯不溶物含量作为稳定性的基础指标。本专利技术第一目的是针对多点位取样，设计了一种可实现多点位取样的装置；第二目的是借鉴统计学中表征离散数据的分散状况的相关概念，同时借助离散数据拟合和微积分思想将分散的甲苯不溶物含量数据连续化，实现对油煤浆稳定性的评价表征。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种评价油煤浆稳定性的装置，该装置主体包括导热性能优良的具有底部封口、顶部敞开的圆柱容器，所述圆柱容器用于盛放制备好的油煤浆；圆柱容器为取样器，分别在取样器侧壁设计n个取样口，实现多点位取样，取样口沿圆柱容器的轴向高度分布，取样口之间按照任意比例分布，从底部至顶部的取样口分别命名为A1、A2……
A
n
，其中A1和A
n
分别位于取样器底部和顶部。
[0008]一种评价油煤浆稳定性的方法，包括以下步骤；
[0009]步骤1：准备适量的块状煤，在一定条件下干燥，除去煤中的大部分自由水；将干燥合格的块状煤放入磨煤机中粉碎，然后用目筛网筛选煤粉备用；将筛选得到的煤粉在一定条件下干燥，制备得到合格的配制油煤浆所需原料煤粉；
[0010]粒径越小越有利于油煤浆的配置，但是粒径越小意味着更高的成本，综合考虑后78μm以下可以兼顾油煤浆成浆性和成本。
[0011]步骤2：称取一定的溶剂油倒入烧杯中，将盛有溶剂油的烧杯置于的油浴中；
[0012]步骤3：在搅拌状态下将一定量的干燥合格的煤粉缓慢加入溶剂油中，待煤粉全部加入混合溶剂油后继续搅拌，配制油煤浆，将制备的油煤浆静置备用；
[0013]步骤4：搅拌完成后将油煤浆转移至取样器中，并置于一定的外部环境温度中，取样后测定甲苯不溶物含量，进而计算稳定性参数；
[0014]步骤5：将制备好的油煤浆加入取样器中，在一定的环境温度下静置，静置完成后根据油煤浆状态取样分析甲苯不溶物含量；分别从取样口A1、A2……
A
n
，取样1g左右，样品分别命名为样品S1、S2……
S
n
，采用国标方法GB/T 2292
‑
2018测定其甲苯不溶物含量，结果分别为C1、C2……
C
n
，油煤浆的真实甲苯不溶物含量为C0。
[0015]所述步骤1中，在60
‑
100℃的条件下干燥2
‑
4小时，除去煤中的大部分自由水，使得水含量小于3％；将干燥合格的块状煤放入磨煤机中粉碎，然后用200目筛网筛选200目以下(75μm)煤粉备用；将筛选得到的200目以下(75μm)煤粉在80
‑
120℃条件下干燥4
‑
8小时，制备得到合格的配制油煤浆所需原料煤粉。
[0016]所述步骤2中，溶剂油为常压渣油、减压渣油、催化裂化油浆、煤焦油；
[0017]将盛有溶剂油的烧杯置于80
‑
150℃的油浴中，设置溶剂油的搅拌速率为100
‑
600转/分钟，搅拌0.5
‑
2小时。
[0018]所述步骤3具体为：在搅拌状态下将一定量的干燥合格的小于200目，75μm粒径的煤粉缓慢加入溶剂油中，待煤粉全部加入混合溶剂油后继续在100
‑
600转/分钟的条件下搅拌2
‑
6小时，配制油煤浆，将制备的油煤浆静置2
‑
6小时备用；
[0019]其中，煤粉加溶剂总计是100，则煤粉的范围为20
‑
45。
[0020]所述步骤4中，所述外部环境温度保证油煤浆具有良好的流动性即可，一般小于400mPa
·
s；
[0021]所述步骤3中溶剂油是不同原料油的混合或单独的一种原料油。
[0022]所述步骤5中，在一定的环境温度下静置2
‑
6小时。所述步骤5中，借鉴概率论中随机变量与期望偏离程度的概念来衡量油煤浆中甲苯不溶物含量的分布，同时用函数思想将分散的甲苯不溶物含量数据沿取样器高度连续化，并引入微积分的思想进而评价油煤浆的稳定性，定义油煤浆的稳定性参数为D；
[0023](1)甲苯不溶物含量连续化：
[0024]令取样器高度为L，以取样器的轴向高度为x轴(x轴方向为从取样器底部至顶部)，f(x)为油煤浆的甲苯不溶物含量沿轴向高度(x)的分布函数，x的取值范围为从0至L的所有实数，及x∈(0，L)；利用各取样口得到的油煤浆的甲苯不溶物含量数据和取样口距取样器底部的高度，利用最小二乘法拟合甲苯不溶物含量C
n
关于轴向高度x的函数f(x)；
[0025](2)油煤浆稳定性的函数表达：
[0026]借鉴概率论中随机变量与期望偏离程度的概念来衡量油煤浆中甲苯不溶物含量的分布，进而评价油煤浆的稳定性D，其计算公式为：
[0027][0028]当N
→
∞时，即对样品的轴向高度方向进行无限次取样，式(1)可化为：
[0029][0030]将油煤浆浓度关于取样器轴向高度(x)的函数f(x)引入，L为顶部取样口至底部取样口的距离，单位为cm；x
n
为取样口A
n
至取样器底部的距离，单位为cm，则：
[0031][0032]L为常数，n趋近于无穷大，因此令则式(3)可转化为：
[0033][0034]本专利技术的有益效果：
[0035]本专利技术提供一种表征油煤浆稳定性的装置和方法。一是针对多点位取样，设计了一种可实现多点位取样的装置；二是借鉴统计学中表征离散数据的分散状况的相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价油煤浆稳定性的装置，其特征在于，该装置主体包括具有底部封口、顶部敞开的圆柱容器，所述圆柱容器用于盛放制备好的油煤浆；圆柱容器为取样器，分别在取样器侧壁设计n个取样口，实现多点位取样，取样口沿圆柱容器的轴向高度分布，取样口之间按照任意比例分布，从底部至顶部的取样口分别命名为A1、A2……
A
n
，其中A1和A
n
分别位于取样器底部和顶部。2.基于权利要求1所述的一种评价油煤浆稳定性的装置的评价油煤浆稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤1：准备适量的块状煤，在一定条件下干燥，除去煤中的大部分自由水；将干燥合格的块状煤放入磨煤机中粉碎，然后用目筛网筛选煤粉备用；将筛选得到的煤粉在一定条件下干燥，制备得到合格的配制油煤浆所需原料煤粉；步骤2：称取一定的溶剂油倒入烧杯中，将盛有溶剂油的烧杯置于的油浴中；步骤3：在搅拌状态下将一定量的干燥合格的煤粉缓慢加入溶剂油中，待煤粉全部加入混合溶剂油后继续搅拌，配制油煤浆，将制备的油煤浆静置备用；步骤4：搅拌完成后将油煤浆转移至所述取样器中，并置于一定的外部环境温度中，取样后测定甲苯不溶物含量，进而计算稳定性参数；步骤5：将制备好的油煤浆加入取样器中，在一定的环境温度下静置，静置完成后根据油煤浆状态取样分析甲苯不溶物含量；分别从取样口A1、A2……
A
n
，取样1g左右，样品分别命名为样品S1、S2……
S
n
，采用国标方法GB/T 2292
‑
2018测定其甲苯不溶物含量，结果分别为C1、C2……
C
n
，油煤浆的真实甲苯不溶物含量为C0。3.根据权利要求2所述的一种评价油煤浆稳定性的装置的评价油煤浆稳定性的方法，其特征在于，所述步骤1中，在60
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100℃的条件下干燥2
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4小时，除去煤中的大部分自由水，使得水含量小于3％；将干燥合格的块状煤放入磨煤机中粉碎，然后用200目筛网筛选200目以下(75μm)煤粉备用；将筛选得到的200目以下(75μm)煤粉在80
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120℃条件下干燥4
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8小时，制备得到合格的配制油煤浆所需原料煤粉。4.根据权利要求2所述的一种评价油煤浆稳定性的方法，其特征在于，所述步骤2中，溶剂油为常压渣油、减压渣油、催化裂化油浆、煤焦油；将盛有溶剂油的烧杯置于80
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨程，杨天华，黄传峰，朱永红，王维，霍鹏举，杨涛，常方圆，李伟，张轩，刘亚青，王亦颿，陈金霞，党宏伟，党昱，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：