[發(fā)明專利]水煤漿分散劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410538211.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN105567354B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 田國平
• 申請（專利權(quán)）人: 太原市天鼎恒砼外加劑科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/24;C10L1/198;C08G81/00;C08G65/48
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發(fā)明涉及分散劑領域，特別是指一種水煤漿分散劑及其制備方法。

背景技術

水煤漿是將約70％的煤和30％的水及少量添加劑經(jīng)過物理加工制成的一種新型煤基代油燃料。煤屬于親油性物質(zhì)，水煤漿基本上屬于粗顆粒懸體系，無分散劑時往往成漿性很差，往往放置12-24h漿體就產(chǎn)生硬沉淀，嚴重限制了水煤漿技術的應用推廣，要使其形成穩(wěn)定的煤水混合膠體溶液，必須借助分散劑以改變煤表面的性質(zhì)，進而使煤顆粒能在水中均勻分散。

目前，水煤漿常用分散劑有：(1)萘磺酸鹽縮聚物成漿性、減黏作用強、漿流型好，但穩(wěn)定性較差，放置24h便產(chǎn)生硬沉淀且吸水率較高；(2)木質(zhì)素磺酸鹽穩(wěn)定性較好，析水量少，且原料豐富、價格便宜，缺點是：黏度較大，流型較粗糙，需要與其他分散劑復配使用；(3)腐殖酸系容易形成硬沉淀，漿體穩(wěn)定性差，且對金屬離子敏感，因此，對制漿水質(zhì)要求較高；(4)聚烯烴系用量少，制漿性和穩(wěn)定性都優(yōu)于傳統(tǒng)分散劑，然而價格非常昂貴；(5)聚羧酸系常用不飽和羧酸單體如丙烯酸、馬來酸鹽和其他單體接枝共聚而成，例如以丙烯酸和聚乙二醇為原料得到丙烯酸聚乙二醇單酯，再與不飽和羧酸單體丙烯酸、苯乙烯磺酸鹽和其他單體接枝共聚而成，其對水煤漿具有分散和穩(wěn)定雙重作用，然而，該分散劑價格較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種水煤漿分散劑及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術中水煤漿分散劑其分散性能和成本不能兼顧的問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種水煤漿分散劑，按重量百分比計，其原料包括：丙烯酸15％-20％，聚乙二醇20％-25％，阻聚劑0.01％-0.05％，蔗糖酯10％-20％，腐殖酸20％-25％，引發(fā)劑2％-4％和木質(zhì)素磺酸鹽17％-24％。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述阻聚劑為對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚或環(huán)烷酸銅。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種或多種以任意比例混合的混合物。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述聚乙二醇的平均分子量為2000-3000。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述丙烯酸15％，所述聚乙二醇25％，所述阻聚劑0.03％，所述蔗糖酯15％，所述腐殖酸25％，所述引發(fā)劑2.97％和所述木質(zhì)素磺酸鹽17％。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述木質(zhì)素磺酸鹽為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀或木質(zhì)素磺酸鈣。

本發(fā)明還涉及上述水煤漿分散劑的制備方法，包括以下步驟：a、將丙烯酸、聚乙二醇和阻聚劑加入燒瓶中，升溫至70-80℃，保溫3-5h，得到以丙烯酸-聚乙二醇酯為主的第一體系；b、將腐殖酸加入蒸餾水中，再加入催化劑，加熱攪拌，使腐殖酸溶解，得到腐殖酸水溶液；c、向所述第一體系中滴加腐殖酸水溶液和引發(fā)劑溶液，升溫至80-90℃，保溫反應2-3h，得到第二體系；d、向所述第二體系中加入蔗糖酯的水溶液，繼續(xù)保溫反應2-3h，停止加熱，冷卻至室溫后，加入堿液調(diào)節(jié)體系的pH為7-9，得到第三體系；e、將木質(zhì)素磺酸鹽加入到所述第三體系中，于常溫，頻率為50-70kHz的超聲波作用下，反應30-60min，得到所述分散劑。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述腐殖酸水溶液的質(zhì)量分數(shù)為30％-40％。

作為本發(fā)明的進一步改進，步驟b中，所述催化劑為質(zhì)量比為1:2的甲醛和亞硫酸鈉的混合物，甲醛和亞硫酸鈉的總重量為腐殖酸重量的1％。作為本發(fā)明的進一步改進，步驟a中，反應溫度為80℃，反應時間為5h；步驟c中，所述腐殖酸的水溶液的質(zhì)量分數(shù)為30％，反應溫度為85℃，反應時間為2h；步驟d中，反應時間為3h；步驟e中，頻率為60kHz，反應時間為30min。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將成本較低的腐殖酸和蔗糖酯作為原料，并且與同樣價格便宜的木質(zhì)素磺酸鹽復配使用，得到的分散劑在保證其性能良好的前提下，降低了生產(chǎn)成本。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例中水煤漿分散劑，按重量百分比計，其原料包括：丙烯酸15％-20％，聚乙二醇20％-25％，阻聚劑0.01％-0.05％，蔗糖酯10％-20％，腐殖酸20％-25％，引發(fā)劑2％-4％和木質(zhì)素磺酸鹽17％-24％。其中，