CN101543744B

CN101543744B - 一种多组分复合水煤浆分散剂及其应用

Info

Publication number: CN101543744B
Application number: CN2009100813754A
Authority: CN
Inventors: 贾培宗; 李立仁
Original assignee: BEIJING HONGYANG ZIDONG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HONGYANG ZIDONG ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: CN101543744A

Abstract

本发明涉及一种分散剂及其应用，提供一种多组分复合分散剂及其在水煤浆生产中的应用。多组分复合水煤浆分散剂各组分按一定重量配比混合配制，萘磺酸盐40～70％；聚氨基羧酸盐5～15％；聚甲基丙烯磺酸盐4～10％；木质素磺酸盐5～35％；碳酸盐6～26％。上述不同重量配比各组分均匀混合制成固体水煤浆分散剂，也可以配比成任意百分浓度的水溶液水煤浆分散剂。本发明的分散剂与煤粉均匀混合制成水煤浆。本发明中的水煤浆分散剂用量省、高效、成品水煤浆浓度高，粘度适中，流动性好，稳定性高，除适应广泛煤种制浆外，还适用于石油焦制浆。最大限度提高制浆效果，具有较好的性价比。

Description

一种多组分复合水煤浆分散剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种分散剂及其应用，更具体地说，本发明涉及一种多组分复合水煤浆分散剂及其在水煤浆生产中的应用。

背景技术

煤是我国的主要能源，在能源结构中占72％，燃煤给大气环境带来严重污染，同时燃烧不够完全。水煤浆是一种水加长焰煤加添加剂通过机械研磨而成的流体燃料，含煤60～70％，其余为水。依靠一种分散剂(表面活性剂)将煤制成水煤浆，可以雾化、贮存和稳定着火燃烧。水煤浆可以代替原油，水煤浆燃烧比起原油燃烧无论在经济效益或者社会效益上具有明显的优点。水煤浆作为一种原油替代燃料，可以节省大量原油资源，对于我国能源供应和社会可持续发展具有重大的战略意义。

一般来讲，对水煤浆的质量要求是低粘度、高浓度和良好的流动性及稳定性。水煤浆分散剂是影响水煤浆质量的关键，也影响水煤浆的生产成本。目前我国使用的水煤浆分散剂商品牌号较多，但包含表面活性剂品种较少，因此表现品质一般，由此生产的大部分水煤浆产品未能达到国家标准。开发性价比高的水煤浆分散剂对于提高当前水煤浆质量以及促进水煤浆技术发展和水煤浆应用范围都有重要的现实意义。

发明内容

本发明旨在弥补目前水煤浆分散剂技术上的不足，提供一种新型多组分复合水煤浆分散剂；本发明更进一步的目的是提供所述多组分复合水煤浆分散剂在水煤浆生产中的应用。

上述发明目的通过以下技术方案实现：

提供一种多组分复合水煤浆分散剂，各组分按以下重量百分数混合配制：

萘磺酸盐 40～70％

聚氨基羧酸盐 5～15％

甲基丙烯磺酸盐 4～10％

木素磺酸盐 5～35％

碳酸盐 6～26％

所述萘磺酸盐可以是萘磺酸钠甲醛缩聚物、烷基萘磺酸钠、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠，最好选用萘磺酸钠甲醛缩聚物。

所述的聚氨基羧酸盐可以是聚氨基丁二酸盐，如聚氨基丁二酸钠或聚氨基丁二酸钙；聚氨基戊二酸盐，如聚氨基戊二酸钠或聚氨基戊二酸钙；最好选用聚氨基丁二酸钠。

所述的聚氨基羧酸盐可以市购获得，也可以按照现有技术中的方法制备得到，以聚氨基丁二酸盐为例，制备方法是用丁烯二羧酸与氨反应生成丁烯二羧酸铵盐，在230℃±5℃反应条件下，用螺杆式连续缩聚反应器制成聚丁二酰亚胺，再与相应的氢氧化物反应生成相应的聚氨基丁二酸盐。反应过程如下：

丁烯二羧酸聚丁二酰亚胺

聚氨基丁二酸

其中：M可以是钠或钙。

使用上述方法制备的聚氨基羧酸盐相对使用市售产品成本较低。

本发明所述的木质素磺酸盐可以是木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钾或木质素磺酸铵，最好选用木质素磺酸钠。

本发明所述的碳酸盐是碳酸钠、碳酸钙或碳酸钾，最好选用碳酸钠。

本发明多元复合水煤浆分散剂的应用，在常温常压下，通常是将分散剂各组分以所述重量百分比均匀混合制成固体水煤浆分散剂，然后按一定重量比加入煤粉中，与其混合研磨、搅拌均匀；所述的固体分散剂用量为煤粉(干粉)重量的0.3％～1.0％。

在实际生产应用中，也可以根据不同需求，将所述固体分散剂用水配制成任意百分浓度的液体水煤浆分散剂，用来制备不同浓度的水煤浆；所述液体分散剂与煤粉混合比例，以固体粉状分散剂重量计，为干基煤粉重量的0.3％～1.0％。

本发明与现有水煤浆分散剂技术比较，其优点是：

1.本发明水煤浆分散剂用量省、效率高，使用固体分散剂时，制备的水煤浆粘度低、浓度高、稳定性相当好、性价比高，与现有市售分散剂比较，在相同水煤浆浓度下，分散剂效率提高20～40％。

2.适应煤种宽，同时还能用于石油焦制浆，一剂二用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行说明。

制备实施例1～7：

各实例中组分及其重量百分比见表1。所有原料都采用市售的化工原料，其规格符合国家标准或行业标准。

表1.制备实施例1～7中的组分及其重量百分比

注：*实施例1～4中使用木质素磺酸钠；实施例5～7中使用木质素磺酸钙。

按照表1中的组分比例将分散剂各组分均匀混合，制成固体水煤浆分散剂备用；还可以将所述固体分散剂用水配制成任意百分浓度的水溶液水煤浆分散剂备用。

本发明水煤浆分散剂先制成固体粉末状分散剂，以利运输，储放，使用时将固体粉末状分散剂加入到制浆的设备中(球磨机)或将固体粉末溶解成液体与煤粉混合均可。所述的固体分散剂用量为煤粉(干粉)重量的0.3％～1.0％。

应用实施例1：

采用枣庄煤制浆，分散剂按照制备实施例1制得，用量为干基煤粉重量的0.4％，煤粉平均粒径为40μm，水煤浆表观粘度850～950mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)，水煤浆浓度68.5％，流动性良好，抗剪切能力强，放置60天无硬沉淀。

应用实施例2：

采用新汶煤制浆，分散剂按照制备实施例3制得，用量为干基煤粉重量0.5％，煤粉平均粒径40μm，水煤浆表观粘度900～1000mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)水煤浆浓度68.0％，流动性良好，抗剪切能力强，放置60天无硬沉淀。

应用实施例3：

采用铜川煤制浆，分散剂按照制备实施例2制得，用量为干基煤粉的0.45％，煤粉平均粒径35μm，水煤浆表观粘度900～1100mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)水煤浆的浓度67.5％，放置360天无硬沉淀。

应用实施例4：

采用神华煤与平塑煤1∶1重量配比混合制浆，煤粉平均粒径35μm，分散剂按照制备实施例4制得，用量为干基煤粉重量的0.5％，水煤浆粘度950～1050mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)水煤浆浓度65.5％，流动性良好，抗剪切能力强，放置30天无硬沉淀。

应用实施例5：

采用抚顺老虎台煤制浆，煤粉平均粒径35μm，分散剂按照制备实施例6制得，用量为干基煤粉重量的0.4％，水煤浆表观粘度1000～1100mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)，水煤浆浓度66.0％，流动性良好，抗剪切能力强，稳定性90天无硬沉淀。

应用实施例6：

采用山西炼焦焦碳残渣制浆，分散剂按照制备实施例7制得，用量为干基煤粉重量的0.35％，平均粒径40μm，水煤浆表观粘度700～800mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)，水煤浆粘度表观浓度66.0％，流动性良好，抗剪切能力强，稳定性60天无硬沉淀。

应用实施例7：

采用辽河石化石油焦制浆，分散剂按照制备实施例5制得，用量为干基煤粉重量的0.5％，石油焦平均粒度35μm。表观粘度850～950mPa.s(20℃，100s^-1剪切速率下测定)水煤浆浓度65.0％，流动性良好，抗剪切能力强，稳定性30天无硬沉淀。

Claims

1.一种多组分复合水煤浆分散剂，其中各组分及其重量百分比为：萘磺酸盐40～70％、聚氨基羧酸盐5～15％、聚甲基丙烯磺酸盐4～10％、木质素磺酸盐5～35％和碳酸盐6～26％。

2.权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述萘磺酸盐是烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠。

3.权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的聚氨基羧酸盐为聚氨基丁二酸盐或聚氨基戊二酸盐。

4.权利要求3所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的聚氨基丁二酸盐为聚氨基丁二酸钠或聚氨基丁二酸钙。

5.权利要求3所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的聚氨基戊二酸盐为聚氨基戊二酸钠或聚氨基戊二酸钙。

6.权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的聚甲基丙烯磺酸盐是聚甲基丙烯磺酸钠、聚甲基丙烯磺酸钙或聚甲基丙烯磺酸钾。

7.权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的木质素磺酸盐是木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钾或木质素磺酸铵。

8.权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂，其特征在于：所述的碳酸盐是碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙。

9.一种权利要求1所述的多组分复合水煤浆分散剂的应用，将分散剂的各组分按所述比例混合制成固体粉状混合物，然后作为固体粉状分散剂与煤粉混合研磨搅拌均匀；所述固体粉状分散剂用量为干基煤粉重量的0.3％～1.0％。

10.权利要求9所述的多组分复合水煤浆分散剂的应用，其特征在于：将所述固体粉状混合物与水配成任意百分浓度的水溶液，然后与煤粉混合研磨搅拌均匀；所述分散剂与煤粉混合比例，以固体粉状分散剂重量计，为干基煤粉重量的0.3％～1.0％。