[发明专利]一种多组分复合水煤浆分散剂及其应用

说明书

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。