[发明专利]一种水煤浆添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水煤浆添加剂，其由以下重量份数的原料制成：羧基改性离子型三唑类纳米微球5‑10份、磺丁基倍他环糊精钠5‑10份、改性三油酸山梨酯10‑15份、月桂醇聚醚硫酸酯1‑3份、水30‑40份。本发明还公开了所述水煤浆添加剂的制备方法及利用所述水煤浆添加剂的水煤浆。本发明公开的水煤浆添加剂生产成本低、性能稳定，用于水煤浆制备时，成浆浓度高、粘度低、流动性和稳定性好，用量省、适应性广，能适用于复杂的制浆工况，能够显著提高雾化燃烧性能。

技术领域

本发明涉及水煤浆助剂技术领域，尤其涉及一种水煤浆添加剂及其制备方法。

背景技术

水煤浆是一种新型低污染代油燃料，同时也可作为生产合成气的新型原料。它在保持煤炭原有物理化学性能的基础上，还具有石油一样的流动性和稳定性，被誉为液态煤炭产品，正是由于其具有经济性、安全性、环保性、高效性和广泛性等优点，被广泛应用于工业锅炉、电站锅炉、工业炉窑和气化炉的燃烧与气化。

在水煤浆的制备过程中需要添加少量添加剂，这些添加剂用量较少，但却是制备高浓度水煤浆的关键。它是一种可促进分散相(水煤浆中的煤粒)在分散介质(水煤浆中的水)中均匀分散的化学药剂，是水煤浆燃烧、气化和输送工程中被大量用到的一种化工助剂。性能良好的水煤浆添加剂能够使水煤浆具有较高的成浆浓度、剪切变稀的流变性能、良好的稳定性和优良的雾化燃烧性能。

现有技术中常用的水煤浆添加剂包括木质素磺酸盐系列、腐殖酸盐系列、丙烯酸盐系列、萘磺酸盐系列等，这些水煤浆添加剂或多或少存在对煤和工艺适应性差、成浆效果不理想、稳定性较差、容易产生硬沉淀、价格昂贵等问题，制约了我国水煤浆技术的进一步发展。

因此，开发一种成本低廉、适应性广、分散性和稳定性优良、性价比高、能够显著提高水煤浆成浆浓度、剪切变稀的流变性能、稳定性和雾化燃烧性能的水煤浆添加剂具有广泛的市场前景和价值，是促进煤炭的洁净化利用的有效措施。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种生产成本低、性能稳定，用于水煤浆制备时，成浆浓度高、粘度低、流动性和稳定性好，用量省、适应性广，能适用于复杂的制浆工况，能够显著提高雾化燃烧性能的水煤浆添加剂，并提供其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种水煤浆添加剂，其由以下重量份数的原料制成：羧基改性离子型三唑类纳米微球5-10份、磺丁基β-环糊精钠5-10份、改性三油酸山梨酯10-15份、月桂醇聚醚硫酸酯1-3份、水30-40份。

优选地，所述羧基改性离子型三唑类纳米微球的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1三唑类纳米微球的制备：将1-乙烯基-1,2,4-三唑、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸、衣康酸和偶氮类引发剂加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围80-90℃下加热回流，经过沉淀聚合反应以及洗涤干燥得到咪唑纳米微球；

步骤S2三唑类纳米微球离子化：将经过步骤S1制备好的三唑类纳米微球、氯丁二酸加入到醇类溶剂中，在50-70℃下搅拌反应15-20小时，反应产物经洗涤干燥后得到离子化三唑类纳米微球；

步骤S3离子交换：将经过步骤S2制备得到的离子化三唑类纳米微球、腐殖酸加入到水中，50-60℃下搅拌18-24小时，旋蒸除去水，得到羧基改性离子型三唑类纳米微球。

进一步地，步骤S1和S2中所述的洗涤干燥是用乙醇离心洗涤3-5次，后置于真空干燥箱中80-90℃下干燥12-15小时。

进一步地，步骤S1中所述1-乙烯基-1,2,4-三唑、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸、衣康酸、偶氮类引发剂、有机溶剂的质量比为1:(2-3):1:(0.04-0.06):(40-60)。