[發(fā)明專利]一種復(fù)合型水煤漿添加劑及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810242440.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN108424797B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱慕濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邱慕濤
• 主分類號(hào): C10L1/24
• 分類號(hào): C10L1/24
• 代理公司: 廈門市寬信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35246
• 代理人: 巫麗青

本發(fā)明屬于水煤漿、水焦?jié){的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型水煤漿添加劑及其制備工藝，具體包括制備以萘磺酸甲醛縮合物中間體為酸性調(diào)節(jié)劑，再在制漿黑液改性過(guò)程中加入酸性調(diào)節(jié)劑，通過(guò)甲醛作為羥甲基化和縮聚反應(yīng)的原料，而萘磺酸甲醛縮合物含有大量的游離甲醛，有效地利用了萘磺酸甲醛縮合物中的游離甲醛。本發(fā)明綜合了萘磺酸甲醛縮合物需要堿性調(diào)節(jié)劑進(jìn)行中和、制漿黑液改性需要酸性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH的特點(diǎn)，進(jìn)行工藝了改進(jìn)，既節(jié)約了化工原料的使用，又降低了水煤漿添加劑中硫酸鈉含量，而硫酸鈉含量高會(huì)導(dǎo)致水煤漿粘度上升及穩(wěn)定性下降等問(wèn)題，本工藝在提高水煤漿添加劑產(chǎn)品性能的同時(shí)，還降低生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水煤漿、水焦?jié){的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型水煤漿添加劑及其制備工藝。

背景技術(shù)

水煤漿是由大約65%的煤、34%的水和1%的添加劑通過(guò)物理加工得到的一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料，它改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方式，顯示出了巨大的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)。由于水煤漿是一種固、液兩相分散體系，所以要加入少量添加劑以防止發(fā)生沉淀，使水煤漿一方面能夠達(dá)到剪切變稀的目的, 另一方面使煤粉顆粒防止發(fā)生團(tuán)聚。

目前市場(chǎng)上使用最廣的產(chǎn)品是各類取代基的萘磺酸鹽縮合物，它的特點(diǎn)是分散性好、降低黏度作用強(qiáng)、漿體流動(dòng)性好、適用范圍廣并能與各類分散劑復(fù)配使用，但漿體穩(wěn)定性較差、容易產(chǎn)生硬沉淀。目前市售的水煤漿添加劑的主要是由萘磺酸鹽縮合物按比例與木質(zhì)素磺酸鈉配伍而成的，而木質(zhì)素磺酸鹽及萘磺酸鹽縮合物制備過(guò)程中都加入大量的硫酸，導(dǎo)致添加劑中的硫酸鹽濃度偏高，從而導(dǎo)致水煤漿濃度升高，穩(wěn)定性下降等問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，由于水煤漿添加劑大部分均存在著各自的弊端，開發(fā)高效、價(jià)廉、適應(yīng)性廣的添加劑是今后的主要研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種由制漿黑液為原料，以萘磺酸甲醛縮合物中間體為酸性調(diào)節(jié)劑，通過(guò)一系列的化學(xué)改性制備復(fù)合型水煤漿添加劑的工藝及用此工藝制得復(fù)合型水煤漿添加劑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

復(fù)合型水煤漿添加劑制備工藝包括以下步驟：

（1）酸性調(diào)節(jié)劑的制備：先將萘及其同系物置于磺化反應(yīng)釜，加熱升溫至135~145℃，加入濃硫酸，在155~160 ℃磺化反應(yīng)2~3 h；將反應(yīng)物料輸送至水解縮合反應(yīng)釜，降溫至120~125 ℃，然后通入70~90 ℃的水， 進(jìn)行水解反應(yīng)0.5~1.0 h后，緩慢地加入甲醛，在100~105 ℃縮合反應(yīng)4~5h后，加水稀釋至固含量為30.0%，即得酸性調(diào)節(jié)劑。

（2）復(fù)合型水煤漿添加劑的制備：先將制漿黑液至于保溫性能良好的反應(yīng)釜中，加入150℃飽和蒸汽使反應(yīng)體系的溫度升至50~60℃，再加入步驟（1）制備的酸性調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至10.5~11.5，然后加入雙氧水，氧化反應(yīng)20~30min；隨后加入150℃飽和蒸汽使反應(yīng)體系的溫度升至75~85℃，再加入甲醛，羥甲基反應(yīng)30~40min；再接著加入磺化劑，再加入150℃飽和蒸汽使反應(yīng)體系的溫度升至95~105℃，磺化反應(yīng)2~3h；降溫至80~90 ℃，加入步驟（1）制備的酸性調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至7~8，反應(yīng)0.5~1h，降溫出料即得棕褐色的液體產(chǎn)品，再經(jīng)過(guò)噴霧干燥后，即得咖啡色粉劑產(chǎn)品。本發(fā)明的添加劑主要用于制備水煤漿，使水煤漿在正常使用中具有較低的粘度，較好的流動(dòng)性。

優(yōu)選的，上述復(fù)合型水煤漿添加劑的制備工藝中所用原料各組分及其百分比含量如下：萘和/或萘系同系物：6.4%~7.7%濃硫酸（98%含量）：6.6%~7.0%；甲醛（37%含量）：4.7%~5.6%；制漿黑液31.0%~37.0%；150℃飽和水蒸氣：7.2%~8.0%；雙氧水（30%含量）：0.4%~0.6%；磺化劑：2.2%~2.3%；水：35.3%~38.5%。

優(yōu)選的，所述的制漿黑液選自楊木、桉木、樺木、馬尾松中的一種或幾種通過(guò)燒堿法制備的，固含量為40.0~50.0%。