[發明專利]一種水焦漿的制備方法

有效

• 申請號: 201310059669.3
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103113944A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 孟慶宇;劉建國;尹雙良;種欣睿
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油礦業有限責任公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/26;C10L1/28
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于潔凈煤技術領域，具體涉及一種水焦漿的制備方法。

背景技術

水焦漿與水煤漿的作用相似，是一種顆粒懸浮體。用于制作水焦漿的原料—蘭炭屬于疏水性物質，因此水焦漿漿體應具有良好的流變性和穩定性。為了使水焦漿在正常使用中具有較低的粘度和較好的流動性；靜止時又具有較高的粘度，不易產生沉淀，在制漿過程中，一般會添加少量的化學添加劑，用量通常不超過蘭炭總量的1%。

申請號為201120413930.1的中國實用新型專利公開了一種利用煉油廠污水制備水焦漿的系統，該專利采用的原料為石油加工企業的副產物石油焦，在石油資源緊缺的情況下，作為副產物的石油焦價格較高且不易獲得，并且該專利的重點是進行煉油廠污水的有效利用。

申請號為200810017478.X的中國發明專利公開了氣化用水焦漿及其制備方法，該專利也是采用石油焦為原料，原料價格較高且不易獲得。

申請號為200810012425.9的中國發明專利公開了一種以褐煤半焦為原料制備水焦漿的方法，該專利使用褐煤在中低溫條件下熱解得到的半焦為原料，所制水焦漿的漿體濃度為60%，達到了作為氣化原料的要求，但是該專利的漿體濃度與現有低變質煙煤做水煤漿的濃度是一致的，所以該專利制備的水焦漿在漿體濃度上并沒有體現出優勢，并且考慮到原料來源和制作成本，在同樣的條件下，低變質煙煤的來源更容易，制作成水焦漿能耗更低，化學反應活性更高。

綜上所述，盡管個別專利公開了水焦漿的制備工藝和方法，但現有的水焦漿的制備方法中仍存在原料來源受限、加工成本高、產品化學活性低等缺陷，嚴重阻礙了水焦漿的發展和應用。

截止目前，尚未發現采用煤炭的熱解產物蘭炭為主要原料制備水焦漿的相關研究見諸報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種水焦漿的制備方法。該方法采用煤炭的熱解主產物蘭炭為主要組分，避免使用石油焦，具有成本低廉、原料來源廣泛的顯著優點，使蘭炭的應用更加廣泛；采用該方法制備的水焦漿具有優良的流動性和穩定性，達到了清潔化利用蘭炭的目的，具有廣泛的推廣價值。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種水焦漿的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將煤炭研磨后加入焦磷酸鈉堿抽提液中，每升焦磷酸鈉堿抽提液中加入1g～4g研磨后的煤炭，混合均勻后置于沸水浴中加熱抽提2h～2.5h，然后進行過濾處理，得到濾液和固體截留物；所述焦磷酸鈉堿抽提液由焦磷酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合制成，所述焦磷酸鈉堿抽提液中焦磷酸鈉的濃度為10g/L～20g/L，氫氧化鈉的濃度為5g/L～10g/L；

步驟二、將鹽酸滴加至步驟一中所述濾液中進行酸析處理，直至無沉淀析出后過濾取截留沉淀，然后將截留沉淀置于溫度為50℃～70℃的烘箱中烘干，得到腐殖酸；

步驟三、將步驟一中所述固體截留物進行熱解處理，所述熱解處理采用的設備包括依次連接的氮氣罐、氣體緩沖罐、氣體流量計、熱解爐和冷卻器，所述熱解處理的過程為：

步驟301、將固體截留物置于熱解爐中；

步驟302、打開氮氣罐向熱解爐內通入氮氣，并利用氣體流量計調節氮氣流量，使熱解爐內的氣體壓力為0.3MPa～0.5MPa；

步驟303、將步驟301中置于熱解爐中的固體截留物升溫至650℃～800℃后保溫15min～25min進行熱解處理，自然冷卻后在熱解爐中得到蘭炭，在冷卻器中得到煤焦油；

步驟四、將步驟303中所述煤焦油在溫度為260℃～300℃的條件下加熱蒸餾取餾出液，得到煤焦油餾分；

步驟五、將有機膨潤土和步驟二中所述腐殖酸加入去離子水中，攪拌均勻后加入二甲基硅油和步驟四中所述煤焦油餾分，然后在攪拌速率為1500r/min～2500r/min的條件下攪拌分散10min～20min，得到漿液，之后將漿液與步驟303中所述蘭炭置于球磨機中球磨，得到水焦漿；所述水焦漿中蘭炭的質量百分含量為68%～75%，有機膨潤土的質量百分含量為0.08～0.18%，腐殖酸的質量百分含量為0.14%～1.2%，煤焦油餾分的質量百分含量為0.065%～0.75%，二甲基硅油的質量百分含量為0.03%～0.2%，余量為去離子水。

上述的一種水焦漿的制備方法，其特征在于，步驟一中所述煤炭為煙煤。

上述的一種水焦漿的制備方法，其特征在于，步驟一中研磨后煤炭的粒度分布D₉₀不大于10μm。