[發(fā)明專利]一種多元醛交聯(lián)磺甲基化腐植酸水煤漿分散劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410160784.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN103951835A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張光華;衛(wèi)穎菲;李俊國(guó);牛育華;屈倩倩;朱軍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08H99/00
• 分類號(hào): C08H99/00;C07G99/00;C08J3/24;C10L1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水煤漿分散劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多元醛交聯(lián)磺甲基化腐植酸水煤漿分散劑的制備方法。

背景技術(shù)

水煤漿是一種以煤代油的新型液體燃料，是由70%左右的煤炭、30%左右的水及1%左右的分散劑經(jīng)過(guò)混合、均勻分散而形成的一種穩(wěn)定的固液體系，它保留了原有煤炭的可燃性和還原性等屬性。水煤漿制備中的分散劑具有關(guān)鍵性的作用，少量分散劑可以使水和煤的融合性更好，降低黏度，提高水煤漿的分散穩(wěn)定性和流動(dòng)性。目前水煤漿分散劑包括有萘系、木質(zhì)素系、聚羧酸鹽系以及相關(guān)成分的復(fù)配產(chǎn)品。市場(chǎng)上應(yīng)用較廣泛的萘系水煤漿分散劑存在著原料短缺，價(jià)格高的缺陷，因此開發(fā)出以天然資源為基礎(chǔ)原料、性能優(yōu)良的水煤漿分散劑具有巨大的工業(yè)價(jià)值。

腐植酸是一種與煤炭結(jié)構(gòu)具有相似性、來(lái)源廣泛的天然表面活性物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)中含有羧基、酚羥基、羰基等多種活性官能團(tuán)，與煤顆粒表面具有良好的吸附性能，反應(yīng)活性較高、價(jià)格低廉。根據(jù)以往的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)腐植酸作為水煤漿分散劑分散性好，但穩(wěn)定性很差，導(dǎo)致在水煤漿制備中使用時(shí)腐植酸受到了限制。故人們對(duì)腐植酸進(jìn)行了多種改性研究，以提高其分散性與穩(wěn)定性，當(dāng)前利用腐植酸為原料制備水煤漿分散劑的研究與應(yīng)用主要集中在對(duì)腐植酸的氧化、磺化、硝化等初級(jí)改性。鄭化安等在文獻(xiàn)[99115929.2]中論述了一種腐植酸系水煤漿添加劑及制備方法，其制備過(guò)程是對(duì)腐植酸類物質(zhì)進(jìn)行氧化降解、磺化、甲基化改性處理，產(chǎn)物具有高效表面活性作用，可用于水煤漿加壓氣化、鍋爐燃燒及同體煤的管道輸送等方面。陳琴笙發(fā)明了一種腐植酸復(fù)配型的水煤漿助劑，它由造紙黑液、草炭、腐植酸三者經(jīng)混合、熱化配制而成（ZL01141319.0）；張光華在文獻(xiàn)[煤炭轉(zhuǎn)化，2013]中介紹了一種新型腐植酸基水煤漿分散劑的改性方法，將其用于制備水煤漿時(shí)可以提高成漿濃度和穩(wěn)定性，但是，以上改性方法制備的腐植酸分散劑工藝復(fù)雜，由于相對(duì)分子質(zhì)量較小，制備的水煤漿穩(wěn)定性仍然不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多元醛交聯(lián)磺甲基化腐植酸水煤漿分散劑的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將50份腐植酸鹽與100～150份水混合得混合物A，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)混合物A的pH至10～12得混合物B，向混合物B中加入25～45份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛水溶液得混合物C，將混合物C升溫至55～70℃后向混合物C中加入37.5～82.5份亞硫酸氫鈉，然后保溫反應(yīng)3～4h得物料A，于30～60min內(nèi)將20～35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的二元醛水溶液加入物料A中后進(jìn)行保溫反應(yīng)2～3h得物料B，將物料B噴霧干燥得到棕色粉末狀多元醛交聯(lián)磺甲基化腐植酸水煤漿分散劑。

所述腐植酸鹽為腐植酸鉀鹽、腐植酸鈉鹽或腐植酸銨鹽。

所述二元醛為乙二醛、丙二醛、丁二醛或戊二醛。

所述噴霧干燥的溫度為130～180℃。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本發(fā)明向腐植酸鹽分子中引入了親水性基團(tuán)磺酸基，用于水煤漿制備時(shí)可使煤粒表面帶有強(qiáng)烈的負(fù)電荷，增強(qiáng)其靜電斥力，讓煤粒均勻的分散在水中，可顯著降低水煤漿的表觀粘度。

2）本發(fā)明通過(guò)二元醛交聯(lián)反應(yīng)，使磺甲基化腐植酸鹽的結(jié)構(gòu)交聯(lián)分子鏈變長(zhǎng)，吸附在煤粒表面后具有一定的空間位阻效應(yīng)，從而起到分散作用的同時(shí)可大大提高水煤漿的穩(wěn)定性能。

3）本發(fā)明所用原料來(lái)源廣泛、工藝簡(jiǎn)單，且所制備分散劑用量少，便于工業(yè)化應(yīng)用推廣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將50份腐植酸鈉溶于150份水中得混合物A，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)混合物A的pH至10得混合物B，向混合物B中加入45份質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%的甲醛水溶液得混合物C，將混合物C升溫至55℃后，在攪拌下向混合物C中加入37.5份亞硫酸氫鈉，然后保溫反應(yīng)4h得物料A，再于30min內(nèi)將35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的乙二醛水溶液加入物料A中后進(jìn)行保溫交聯(lián)反應(yīng)3h得物料B，反應(yīng)后出料，采用熱空氣（130℃）對(duì)物料B進(jìn)行噴霧干燥，得到棕色粉末。

實(shí)施例2