孙岩
（兖矿新疆能化有限公司，新疆 乌鲁木齐830011）
［摘 要］新疆煤化工企业所用气化工艺以水煤浆气化工艺为主，准东煤以其性价比较高的特性在水煤浆气化炉中广泛使用，但准东煤具有内水高、氯元素含量高、煤质不稳定、成浆性差等特性，以准东煤为原料的水煤浆气化炉运行过程中仍存在不少问题。为此，基于近年来兖矿新疆煤化工有限公司（其气化系统配置3台6.5 MPa多喷嘴水煤浆加压气化炉，两开一备）及业内实际生产情况，从制浆添加剂种类、添加剂用量及多种煤炭复配方面分析与探讨准东煤制浆的技术经济性。准东煤成浆性试验及工业化应用情况表明：单一的准东煤制浆浓度低，宜与其他低内水含量的煤进行混配；多糖类添加剂可制备高浓度水煤浆，但受制于煤浆黏度与高压煤浆泵不匹配而无法推广，需进一步研究“稳浓降黏”的方法以适应现有设备；准东煤氯元素含量较高，需考虑设备腐蚀问题，且需在项目设计阶段考虑气化工艺选择、原料煤煤质及制浆添加剂等的适应性；优化以准东煤为主要原料的气化工艺路线，可以有效提升气化系统的运行效率，降低综合生产成本。
［关键词］水煤浆加压气化炉；准东煤；水煤浆添加剂；成浆性试验；工业化应用；气化系统运行情况；生产成本分析
［中图分类号］TQ546 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0015-04
0 引 言
目前，新疆煤化工企业所用气化工艺以水煤浆气化工艺为主，不同区域煤炭特性不同，准东煤以其性价比较高的特性在水煤浆气化炉中广泛使用。新疆有大量的不黏煤、长焰煤等，据区域不同，煤质存在差异性——新疆煤成煤年份短，煤的灰分含量和灰成分变化较大，影响气流床气化（含水煤浆加压气化、粉煤加压气化，属于先进气化技术）系统的运行。准东煤具有内水高、氯元素含量高、煤质不稳定、成浆性差[单一准东煤成浆浓度≤58%（质量分数，下同）]等特性，不利于其在气流床气化炉中燃用，以准东煤为原料的水煤浆气化炉运行过程中仍存在不少问题，水煤浆气化工艺难以采用准东矿区单一煤种[1]。水煤浆的浓度与黏度是影响气化系统运行负荷的重要因素，综合考虑产量、成本等因素，煤化工企业一般将煤浆浓度≥59%、黏度600～1 200 mPa·s的煤浆作为原料。因此，针对准东煤在水煤浆气化炉中的应用，开展其成浆性能研究，有利于水煤浆气化炉的长周期高效运行。中外学者一致认为，煤阶越低，内在水分越高，煤中氧与碳的比值越高，亲水官能团越多，孔隙越发达，哈氏可磨性指数（HGI）越小，煤中所含可溶性高价金属离子越多，煤的制浆难度越大[2]。
兖矿新疆煤化工有限公司（简称兖新煤化）600 kt/a醇氨联产装置（主产品产能为300 kt/a甲醇、300 kt/a液氨、520 kt/a尿素）于2012年9月建成投产，其气化系统配置3台多喷嘴水煤浆加压气化炉（两开一备），单台气化炉设计投煤量1 500 t/d，气化炉设计操作压力6.5 MPa、操作温度1 200～1 300 ℃。兖新煤化气化系统投运初期，受原料煤煤质波动大以及操作经验欠缺等方面因素的影响，气化炉运行过程中出现了诸多异常，后通过精准筛选锁定几种气化用准东煤以及掺配其他矿区煤种，并不断优化工艺操作、提升运行维护水平、总结生产经验、积极进行优化改进，实现了气化炉的稳定运行[3]。以下基于近年来兖新煤化及业内实际生产情况，从制浆添加剂种类、添加剂用量及多种煤炭复配（掺烧）方面分析与探讨准东煤制浆的技术经济性，并通过试验及工业化应用取得了一定的成效。
1 准东煤成浆性试验
1.1 试验原料
试验选用准东矿区煤（准东煤）、黑山矿区煤（黑山煤）、北塔山矿区（北塔山煤）和准南矿区煤（准南煤），准南矿区为井工煤矿，其余皆为露天煤矿，各煤样典型工业分析与元素分析数据见表1。试验选用的水煤浆添加剂之主要成分分类为木质素类、萘系、多糖类添加剂。以生产用煤浆粒度分布[粒度＜16目、16～40目、40～80目、80～200目、200～325目、粒度＞325目的占比（质量分数）分别为0.15%、3.22%、24.88%、24.79%、14.46%、32.50%]作为试验煤浆粒度级配的依据，确保成浆性试验得出的结果与实际生产情况更接近。
1.2 试验仪器
密封锤式破碎缩分机（长沙瑞翔科技有限公司WS-180×150A型破碎缩分机）；制粉机（北京市永光明医疗仪器有限公司制造）；振筛机（长沙瑞翔科技有限公司WS-200型振筛机）；水煤浆黏度计（煤炭科学研究总院NXS-4C型黏度计）；水煤浆浓度计（SartoriusMA150）。
1.3 制浆方法及步骤
借鉴国内研究单位使用的方法，本研究试验采用干法制浆。制浆过程如下：
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期