[發明專利]一種水煤漿分散劑

無效

• 申請號: 201110065107.0
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN102161923A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 吳懷武;郭全平;張廣忠;周曉明
• 申請（專利權）人: 淮南市蔚藍水處理技術有限公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/24;C10L1/26;C10L1/196;C10L1/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 吳啟運

一、技術領域

本發明涉及一種制備水煤漿用的助劑，確切地說是一種水煤漿分散劑。

二、背景技術

我國化石能源結構十分不合理，從已探明的儲量中，煤炭占92.94％，石油占5.35％，天然氣占1.71％，其構成特點是富煤、貧油、少氣。由于燃油不足，每年需從國外進口大量原油、重油，而且比重越來越大。水煤漿作為新型能源，一直受到國家的重視和支持，但是水煤漿在制作過程中，由于水和煤不能互溶，所以必須加入一定的的分散劑，使其分散均勻，增加水煤漿的濃度降低粘度。水煤漿分散劑是一種表面活性劑，由疏水基和親水基兩部分構成。分散劑的主要作用是改變煤粒的表面性質，增強靜電斥力，促進煤粒均勻分散在水中，防止煤粒聚結，提高水煤漿的流動性。

目前市場上的水煤漿分散劑主要分為以下幾種：萘系、聚丙烯酸系和木質素系，由于萘系水煤漿分散劑的原料主要從石油中提煉，受到原料的影響，萘系的水煤漿分散劑的市場占有率正逐漸縮小；聚丙烯酸系由于價格較高，帶動制漿成本升高，使用的客戶較少；木質素系的分散劑原材料主要來源于制漿造紙工業產生的黑液廢水，制漿工業每年可產生5000噸左右的木質素副產品，制取工藝相對簡單，所以價格低廉。

木質素由于原料來源廣泛、價格低廉，并且是可再生資源，成為該領域的發展方向。

三、發明內容

本發明旨在為制備水煤漿提供一種分散劑。所要解決的技術問題是本分散劑用量少，既可提高水煤漿的濃度，又可降低其粘度。

本發明的技術方案是由以下質量百分比的各組分組成：

優選：

所述的木質素磺酸鹽是由紙漿黑液中回收的木質素經磺化得到的磺化木質素，市場有售，多為鈉鹽。

所述的聚磷酸鹽選自三聚磷酸鈉或六聚偏磷酸鈉。優選三聚磷酸鈉。

所述的高分子助劑是由40-60％(質量百分比，下同)磺酸鹽共聚物、20-40％氨基三甲叉膦酸、5-20％羥基乙叉二膦酸和5-20％聚馬來酸酐組成的混合物，該高分子助劑是申請人在前申請的防止灰水系統結垢的阻垢劑，又稱穩定劑(CN100384762C)。

本分散劑是這樣制備的，首先在攪拌下將配比量的木質素磺酸鹽加入40-50℃的熱水中，然后加配比量的聚磷酸鹽、高分子助劑和氫氧化鈉溶液，升溫至75-90℃攪拌1-2小時得到分散劑溶液，最后經噴霧干燥得到分散劑固體粉末。

本分散劑與傳統的木質素系水煤漿分散劑相比，具有以下特點：

1、投加量降低，在水煤漿制作工藝中，根據煤質的不同，本產品的添加量為0.5-3‰(以干煤粉質量計)。配成2-3％的水溶液，直接泵入棒磨機中制備水煤漿，所制備的水煤漿濃度可提高到60-70％，粘度可降低到400-1200Pa·s。

2、適用煤種廣泛，本產品適用全國大部分煤種，通過在安徽淮化股份有限公司和貴州鑫晟煤化工有限公司的試用結果表明，對于一些煤質較差的煤種(如內蒙煤、貴州煤和安徽的淮南、淮北的煤)也有很好的降粘、分散效果。

四、具體實施方式

(一)高分子助劑的制備

1、磺酸鹽共聚物的制備

以磺酸鹽、丙烯酸甲酯和異丙醇為單體，在水中用過硫酸鹽為引發劑于80-90℃條件下共聚得到磺酸鹽共聚物。

2、高分子助劑的制備

取磺酸鹽共聚物50份(重量，下同)，氨基三甲叉膦酸30份，羥基乙叉二膦酸10份，聚馬來酸酐10份，混合攪拌均勻即得高分子助劑。

(二)水煤漿分散劑的制備

取木質素磺酸鹽85kg、三聚磷酸鈉8.7kg、高分子助劑6kg、30％NaOH溶液1kg。

向反應釜中加入150kg水，夾套蒸氣升溫至40-50℃，攪拌下加入85kg木質素磺酸鹽，攪拌10-15分鐘后加入8.7kg三聚磷酸鈉、6kg高分子助劑和1kg堿液，繼續升溫至75-90℃攪拌1-2小時，最后經噴霧干燥得到水煤漿分散劑固體粉末。

(三)使用效果

本產品在使用過過程中，將本產品配置成3％的水溶液，直接由泵輸送至棒磨機。

以安徽淮化股份有限公司合成氨二廠德士古氣化爐水煤漿為試驗，在試驗過程中從棒磨機進料的輸煤皮帶上取煤樣分析，分析結果水分10.4％、灰分14.6％、揮發份31.3％。

1、不同添加劑用量的成漿試驗及噸漿添加劑成本估算