[发明专利]煤炭地下气化点火剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭地下气化技术领域，具体而言，涉及一种煤炭地下气化点火剂的制备方法。

背景技术

在无井式煤炭地下气化过程中，火力贯通气化通道时，首先要在深部盲孔中将煤层点燃。现有的焦炭点火、电点火等方法存在着点火过程复杂、操作难度大等缺点。例如在焦炭点火过程中，若投入的炽热煤炭或焦炭的放热量不足以抵消包括水蒸发在内的吸收的热量，往往会导致点火失败，且大量的煤炭和焦炭可能会堵塞钻孔，影响再次的点火过程，同时也使钻孔底部的阻力增大，增加了运行费用；在电点火过程中，由于煤层含有大量水分，容易导致点火器短路。尤其对于深部煤层而言，由于钻孔深度大、地下水等各种不利因素的存在，给煤层点火带来了许多困难。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种煤炭地下气化点火剂的制备方法，旨在解决现有深部含水煤层难以点燃的问题。

一个方面，本发明提出了一种煤炭地下气化点火剂的制备方法，该方法包括以下步骤:(1)取(40～80)份中的部分基体燃料，向其中加入碱金属，在20-80℃的恒温水浴中搅拌，反应得到固化产物；(2)再取剩余的基体燃料，向所述基体燃料中加入(1～15)份凝固剂，20-80℃的恒温水浴下，溶解至溶液呈清澈透明状，在搅拌状态下添加所述步骤(1)中得到的固化产物，至溶液逐渐固化得到半透明结晶体；(3)在20-80℃恒温水浴下，向所述步骤(2)中制得的半透明结晶体中依次加入(0.5～15)份稳定剂、(4～20)份氧化剂、(2～30)份助燃剂、(0.05～3)份催化剂、(2.5～18)份增塑剂和(2～20)份粘结剂，搅拌均匀，得到产物点火剂。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)和步骤(2)中，基体燃料的总添加量为(50～70)份；在所述步骤(2)中，加入(2～10)份凝固剂；在所述步骤(3)中，加入(1～10)份稳定剂、(5～15)氧化剂份、(3～25)助燃剂、(0.1～3)份催化剂、(3～15)份增塑剂和(3～15)份粘结剂。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)中，碱金属与基体燃料的质量比为1：(1～4)。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)中，碱金属与基体燃料的质量比为1：(2～3)。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述基体燃料为甲醇和乙醇中的至少一种；所述凝固剂为高级脂肪酸、乙基羧基乙基纤维素、硬脂酸、醋酸钙和硝化纤维中的至少一种；所述催化剂为醇钠类；所述助燃剂为镁粉、铝粉、碳粉和高分子聚合物中的至少一种；所述氧化剂为氯酸盐、高氯酸盐和硝酸盐中的至少一种；所述粘结剂为硝化纤维，所述增塑剂为石蜡，所述稳定剂为硫代硫酸钠。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述催化剂为甲醇钠和乙醇钠中的至少一种。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)中的碱金属为金属钠。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中恒温水浴的温度为(30-70)℃。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，所述步骤(1)中，搅拌的转速为(120-180)转/min、搅拌时间为(2-3)min；所述步骤(2)中，搅拌的转速为(70-130)转/min、搅拌时间为(3-5)min；所述步骤(3)中，搅拌的转速为(55-90)转/min、搅拌时间为(10-30)min。

进一步地，上述煤炭地下气化点火剂的制备方法中，在所述步骤(3)之后，将得到的产物点火剂静置冷却，待其凝固后密封避光保存。

本发明提供的点火剂的制备方法,生产工艺简单、原料易得，制备的点火剂性能优良，热值高，可迅速点燃与之相接触的煤层，提高了点火成功率；该点火剂可塑性较强、硬度适中，能投放入不同大小的钻孔中参与点火过程；燃烧过程中始终保持固体状态，放热量较大；且其燃烧时间长、烟少、残渣少、燃烧产物无毒不污染地下水，增强点火效果的同时具有节能环保的优点。同时，由于利用该方法制备的点火剂对煤层的点火环境要求较低、在水中也易燃，适用于深部含水煤层无井式地下气化炉点火，因此，拓宽了点火剂在煤炭地下气化点火中的适用范围。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。