[发明专利]用多元羧酸偏酯降低水煤浆粘度的方法及由该方法所制得的水煤浆

说明书

本发明涉及使用芳族的、脂环和脂族的多元羧酸与芳基、烷基或芳烷基取代的苯基聚二醇醚反应生成的酯或偏酯制备煤/水悬浮液。

水煤（粉状）桨越来越受到人们的关注，因为它易于运输，作为产生能量的物质或化学原料它具有良好的燃烧性和良好的气化性。

无论从长距离运输还是从燃烧过程中此种悬浮液的能量平衡考虑，制备一种固体含量尽可能高而粘度又尽可能低、且对于沉降作用和剪切应力具有稳定性的悬浮液无疑是十分重量的。

聚合物和缩聚物，诸如多糖类、羧甲基纤维素、阿拉伯胶、黄原胶（xanthan）、瓜尔胶或共聚物等，曾成功地被用于防止水煤浆的过早沉降。

人们做过许多努力，以降低给定水含量的水煤浆的粘度，如通过加入添加剂或提高给定粘度的水煤浆中固体的含量。

在已有技术中曾推出以下表面活性物质用于上述目的：阴离子型表面活性剂（：美国专利4，282，006，美国专利4，302，212，美国专利4，330，301，美国专利4，304，572，日本专利030963）、非离子型表面活性剂：（欧洲专利0，132，712-A，欧洲专利0，013，146-A，欧洲专利0，008，628，瑞典专利002，878，瑞典专利002，879，美国专利4，276，054，欧洲专利0，109，740-A，欧洲专利0，057，576）及两性离子型表面活性剂（世界专利-A83/03618）。

上述各种表面活性剂的混合物在某些专利中也常提及，例如欧洲专利0.057，576。

上述用于水煤浆中的各种添加剂对于降低粘度、提高对沉降作用和剪切应力的稳定性各具不同功效，而且取决于煤的品种、来源及加工方法。

尽管已提出了许多添加剂，但仍有必要寻求用于制备水煤浆的新的添加剂，旨在提高其降低粘度的功效并保证水煤浆对于沉降作用和剪切应力作用的稳定性。

因此，本发明目的之一在于提供一种添加剂，当将其加入含固体煤约60%的水煤浆中时将具有尽可能大的降低粘度的功效，且在正常剪切力条件下它仍能具有降低粘度的功效。

本发明的另一目的在于提供一种水煤浆，它含有降粘度剂并含有约60%的固体煤，且在正常剪切力条件下它具有低的粘度并能维持这种低的粘度。

按照本发明，欲达到上述目的和其它目的，使用如下结构式Ⅰ的取代苯基聚二醇醚衍生物作为降粘度剂：

式中：R¹、R²和R³是相同的或不同的取代基，它们代表氢、含有1～18个碳原子的直链或支链的烷基、芳烷基取代的烷基（各烷基部分含有1～10个碳原子）以及在烷基部分含有1～18个碳原子的芳烷基、萘烷基和蒽烷基;

n代30～400间的一个数;

R⁴为氢或甲基、乙基及丙基;

R⁵为下式所示的基团：

M⁺代表氢离子、金属离子、铵离子或H⁺NH₂R⁶一类的阳离子，而其中的R⁶为未取代的或取代的烷基、环烷基及芳基。

在上述的结构式Ⅰ中，当R¹、R²和R³为取代的或未取代的苯基、萘基、蒽基时，芳基上的取代基为含有1～18个、最好为1～12个碳原子的直链或支链的烷基。

当R¹、R²和R³为烷基时，按照本发明，烷基为含有1～18个、最好为8～16个碳原子的直链或支链的烷基。

烷基和上述芳基上的取代基的例子有：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、十二烷基、异十二烷基，硬脂基、异硬脂基。

较好的苯基聚二醇醚是R¹+R²+R³的碳原子数为12～30者，尤其是R¹＝H，R²和R³为壬基或异壬基者。当R¹、R²和R³为芳基取代的烷基时，则苯乙基或烷基苯乙烯基尤为可取。

当R¹、R²和R³为芳烷基取代的烷基时，适用的烷基有如下所列者：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基。