[發明專利]一種纖維素基水煤漿添加劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710154196.3
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106867605B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 丁成立;付靜靜;劉月娥
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/188;C10L1/192;C10L1/24
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

本發明公開了一種纖維素基水煤漿添加劑及其制備方法與應用，由纖維素、磺化劑、二元酸組成；制備方法以纖維素為起始原料，采用一鍋法與磺化劑發生磺化反應；再與二元酸進行酯化反應,得到所述水煤漿添加劑。本發明原料易得而且廉價，合成的添加劑可適當調整投料比的方法，制取滿足不同煤種、不同煤級配比的水煤漿所需的添加劑；本發明合成的添加劑不僅能單獨用于制備水煤漿，而且能與其它類型的添加劑，如萘磺酸系、聚羧酸系和木質素磺酸鹽系等陰離子表面活性劑復配使用，調節生產條件，制備適合不同種類煤的添加劑；制備所得水煤漿，固含量在63％～70％之間，是一種易流動、清潔的水煤漿，完全符合國家水煤漿標準。

技術領域

本發明屬于環保節能用添加劑技術領域，尤其涉及一種纖維素基水煤漿添加劑及其制備方法與應用。

背景技術

水煤漿(CWM，coal water slurry)是一種依靠添加劑(高效添加劑和穩定劑)和水將煤制成水煤漿，可以霧化、貯存和穩定著火燃燒，它是一種低污染、高效率、可管道輸送的煤基流體燃料。它改變了煤的傳統燃燒方式，具有巨大的環保節能優勢。水煤漿可以作為一種原油替代燃料，能節省大量原油資源，對于我國能源結構調整、供應和社會可持續發展具有重大的戰略意義。

水煤漿技術具體包括水煤漿制備、儲運、燃燒、添加劑合成等關鍵技術，是一項涉及多部門、多門學科的系統技術，是當今潔凈煤綜合利用技術的重要組成部分。水煤漿添加劑是影響水煤漿性能和質量的關鍵，也影響水煤漿的生產成本。

綜上所述，現有技術存在的問題是：目前我國普遍使用的水煤漿添加劑商品種類主要以萘系、腐殖酸系、木質素系、丙烯酸系以及相關復合型添加劑為主，其中應用比較廣泛的為萘系水煤漿添加劑，但仍然存在添加劑所適用煤種范圍窄、成本高等問題。所以開發性能比高的水煤漿添加劑，是目前水煤漿技術的一個關鍵課題。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種纖維素基水煤漿添加劑及其制備方法與應用。

本發明是這樣實現的，一種纖維素基水煤漿添加劑，所述纖維素基水煤漿添加劑組分按質量比例由纖維素90％～95％、磺化劑3％～6％、二元酸2％～4％組成。

本發明另一目的在于提供一種纖維素基水煤漿添加劑的制備方法,纖維素基水煤漿添加劑的制備方法以纖維素為起始原料，采用一鍋法與磺化劑發生磺化反應；

再與二元酸進行酯化反應,得到所述水煤漿添加劑。

進一步，所述纖維素為棉短絨纖維素、植物秸稈纖維素中的一種；所述磺化劑為氨基磺酸、2-氨基-5-萘酚-7-磺酸和2-氨基-8-萘酚-6-磺酸中的一種；所述二元酸為乙二酸、丙二酸和丁烯二酸中的一種。

進一步，為了便于計量，以下磺化和酯化反應的配比為摩爾比。

所述磺化反應中，所述起始原料與所述磺化劑的摩爾比為1∶1.5～3.2；所述酯化反應中，所述起始原料與所述酯化劑的摩爾比為1∶1.1～1.5；所述磺化反應的溫度為110～130℃；磺化反應的時間為5～8小時；所述酯化反應的溫度為100～130℃；酯化反應的時間為5～8小時。一鍋法反應，避免在磺化反應后的產物提純，這樣可以縮短工藝流程，降低產品成本。

進一步，所述起始原料與所述磺化劑的摩爾比優選1∶2.5；所述起始原料與所述酯化劑的摩爾比優選1∶1.2；：所述磺化反應的溫度優選120℃；磺化反應的時間優選6小時；所述酯化反應的溫度優選120℃；酯化反應的時間優選6小時；

縮聚反應的時間為4小時。

進一步，所述纖維素基水煤漿添加劑的制備方法還包括所得水煤漿添加劑的去除未反應的物質和對所得水煤漿添加劑進行干燥。

本發明另一目的在于提供一種上述纖維素基水煤漿添加劑在制備水煤漿中的應用方法，所述應用方法包括：將添加劑與水配成任意百分濃度的水溶液；