本發(fā)明涉及水煤漿技術(shù)領(lǐng)域，是一種水煤漿添加劑和低階煤水煤漿及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國新疆地區(qū)煤炭資源豐富，其預(yù)測儲量占全國預(yù)測儲量的40.5%，發(fā)展前景十分可觀。不過該地區(qū)煤炭較為年輕，煤階較低，內(nèi)水含量高，孔隙較為發(fā)達(dá)，含氧官能團(tuán)比較豐富，其中這些含氧官能團(tuán)一般屬于親水性官能團(tuán)，這將導(dǎo)致該煤種水煤漿分散體系自由水減少，黏度增大，限制了水煤漿的濃度和水煤漿的工業(yè)應(yīng)用，因此對新疆地區(qū)低階煤的成漿特性需要進(jìn)一步的研究。另外，新疆油氣資源非常豐富，油氣資源的開采會產(chǎn)生大量的污水和油泥，處理這些物質(zhì)需要復(fù)雜的工藝和較高的成本。

水煤漿在制備過程中，添加劑至關(guān)重要，水煤漿添加劑讓水煤漿能夠像油一樣輸送、霧化與燃燒；但有關(guān)適用于新疆低階煤的水煤漿添加劑和低階煤水煤漿在國內(nèi)外均未見有報道，也未檢索到有相關(guān)的文獻(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種水煤漿添加劑和低階煤水煤漿及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決適用于新疆低階煤的水煤漿添加劑和低階煤水煤漿在國內(nèi)外均未見有報道的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種水煤漿添加劑，原料按重量份數(shù)由亞甲基萘磺酸鈉70份至80份和十二烷基三甲基溴化銨20份至30份組成。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述水煤漿添加劑按下述方法得到：將所需量的亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨混合均勻后，得到水煤漿添加劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種水煤漿添加劑的制備方法，按下述方法進(jìn)行：將所需量的亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨混合均勻后，得到水煤漿添加劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案之三是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種使用水煤漿添加劑的低階煤水煤漿，原料按重量份數(shù)含有低階煤粉50份至70份、水煤漿添加劑0.4份至0.56份、油田污水30份至50份、油泥0份至10份。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之三的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述低階煤水煤漿按下述方法得到：第一步，將所需量的油田污水加入到所需量的水煤漿添加劑中混合均勻，得到水煤漿添加劑溶液；第二步，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉并混合均勻，得到低階煤水煤漿。

上述第二步中，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉，然后送入攪拌器或者球磨機(jī)中，經(jīng)過10min至20min的攪拌或者磨制后，得到低階煤水煤漿。

本發(fā)明的技術(shù)方案之四是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種使用水煤漿添加劑的低階煤水煤漿的制備方法，按下述步驟進(jìn)行：第一步，將所需量的油田污水加入到所需量的水煤漿添加劑中混合均勻，得到水煤漿添加劑溶液；第二步，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉并混合均勻，得到低階煤水煤漿。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之四的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述第二步中，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉，然后送入攪拌器或者球磨機(jī)中，經(jīng)過10min至20min的攪拌或者磨制后，得到低階煤水煤漿。

本發(fā)明采用油田污水和油泥來制備低階煤水煤漿，不僅可以以水煤漿等形式對新疆的煤炭資源進(jìn)行清潔高效利用，還可以簡化油田污水的處理，實現(xiàn)污水油泥的二次利用，既可保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，也可降低生產(chǎn)成本；同時，本發(fā)明得到水煤漿添加劑采用油田污水和油泥制備低階煤水煤漿是可行的，其漿體均有很好的流變特性，本發(fā)明得到的低階煤水煤漿經(jīng)燃燒試驗，可保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒；并且能夠適應(yīng)不同的低階煤和不同的油泥。

具體實施方式

本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。

實施例1，該水煤漿添加劑原料按重量份數(shù)由亞甲基萘磺酸鈉70份至80份和十二烷基三甲基溴化銨20份至30份組成。

實施例2，該水煤漿添加劑按下述制備方法得到：將所需量的亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨混合均勻后，得到水煤漿添加劑。

實施例3，該使用水煤漿添加劑的低階煤水煤漿，原料按重量份數(shù)含有低階煤粉50份至70份、水煤漿添加劑0.4份至0.56份、油田污水30份至50份、油泥0份至10份。

實施例4，該低階煤水煤漿按下述制備方法得到：第一步，將所需量的油田污水加入到所需量的水煤漿添加劑中混合均勻，得到水煤漿添加劑溶液；第二步，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉并混合均勻，得到低階煤水煤漿。

實施例5，作為上述實施例的優(yōu)化，第二步中，在水煤漿添加劑溶液中依次加入所需量的油泥和低階煤粉，然后送入攪拌器或者球磨機(jī)中，經(jīng)過10min至20min的攪拌或者磨制后，得到低階煤水煤漿。

實施例6，該低階煤水煤漿按下述制備方法得到：

制取兩種不同濃度的兩種低階煤水煤漿（配制90g水煤漿，預(yù)期濃度分別為63% 和60%），水煤漿添加劑的制備，將亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比為3:1的比例混合均勻，得到水煤漿添加劑；然后稱量一份質(zhì)量為0.4536g的水煤漿添加劑與32.85g的油田污水充分混合溶解，制成水煤漿添加劑溶液A，稱量另一份質(zhì)量為0.432g的水煤漿添加劑與35.57g油田污水充分混合溶解，制成水煤漿添加劑溶液B,水煤漿添加劑溶液A和水煤漿添加劑溶液B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 1.362%和1.12%；

將兩種塊狀新疆地區(qū)的低階原煤（徐礦3以及徐礦6）分別破碎、磨制、篩分（100目）后，分別得到所需的低階煤粉（徐礦3）和低階煤粉（徐礦6），稱量低階煤粉（徐礦3）56.7g與水煤漿添加劑溶液A混合均勻，然后送入攪拌器中，以1000r/min攪拌15min后，得到低階煤水煤漿（徐礦3）；稱量低階煤粉（徐礦6）54g與水煤漿添加劑溶液B混合均勻，然后送入攪拌器中，以1000r/min攪拌15min后，得到低階煤水煤漿（徐礦6）。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18856.4-2008測定漿體流變特性及表觀黏度；低階煤水煤漿（徐礦3）和低階煤水煤漿（徐礦6）的漿體流變特性及表觀黏度見表1所示；從表1可以看出，本發(fā)明得到水煤漿添加劑對新疆低階煤有很好的適應(yīng)性，得到的低階煤水煤漿的表觀黏度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1200mPa.s；本實施例6得到的低階煤水煤漿經(jīng)燃燒試驗，可保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒。

實施例7，該低階煤水煤漿按下述制備方法得到：

為制取不同煤種的低階煤水煤漿包括徐礦3，徐礦4，徐礦6，以及屯南1，屯南3，屯南4，嘎順等7種新疆低階煤，配漿預(yù)期濃度分別為63%，61%，60%，61%，60%，64%，59%，水煤漿添加劑采用發(fā)明之一提供的水煤漿添加劑，水煤漿添加劑的添加量均為煤粉質(zhì)量的0.8%；水煤漿添加劑的制備，將亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比為2.6:1的比例混合均勻，得到水煤漿添加劑；然后依次按重量份數(shù)稱量0.5份、0.49份、0.48份、0.49份、0.48份、0.51份、0.47份共七種水煤漿添加劑，七種水煤漿添加劑依次與重量份數(shù)為36.5份、38.51份、39.52份、38.51份、39.52份、45.49份、40.53份的油田污水（重力除油工藝入口前的污水）充分混合溶解，分別得到七種水煤漿添加劑溶液；

將七種新疆地區(qū)的塊狀低階原煤（徐礦3，徐礦4，徐礦6，以及屯南1，屯南3，屯南4，嘎順）分別破碎、磨制、篩分（100目）得到所需的低階煤粉，按重量份數(shù)稱量63份低階煤粉（徐礦3）、61份低階煤粉（徐礦4）、60份低階煤粉（徐礦6）、61份低階煤粉（屯南1）、60份低階煤粉（屯南3）、64份低階煤粉（屯南4）、59份低階煤粉（嘎順）依次分別加入七種水煤漿添加劑溶液中，然后送入攪拌器中，以1000r/min攪拌15min后，對應(yīng)得到七種低階煤水煤漿。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18856.4-2008測定漿體流變特性及表觀黏度；七種低階煤水煤漿的漿體流變特性及表觀黏度見表2所示；從表2可以看出，本發(fā)明得到水煤漿添加劑對新疆低階煤有很好的適應(yīng)性，得到的低階煤水煤漿的表觀黏度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1200mPa.s；本實施例7得到的低階煤水煤漿經(jīng)燃燒試驗，可保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒；說明本發(fā)明得到水煤漿添加劑采用油田污水制備低階煤水煤漿是可行的，其漿體均有很好的流變特性，并且適應(yīng)性也非常廣。

實施例8，該低階煤水煤漿按下述制備方法得到：

為制取不同煤種含廢水及油泥的低階煤水煤漿，采用包括徐礦3和徐礦6的兩種新疆低階煤，配漿預(yù)期濃度分別為63%（對應(yīng)徐礦3）,60%（對應(yīng)徐礦6），水煤漿添加劑采用發(fā)明之一提供的水煤漿添加劑，水煤漿添加劑的添加量分別為煤粉質(zhì)量的0.8%。制漿水樣采用油田開采廢水-重力除油工藝入口前的廢水，油泥分別有風(fēng)城，二廠以及博達(dá)三種油泥，油泥的添加量為煤粉質(zhì)量的10%。水煤漿添加劑的制備，將亞甲基萘磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨按質(zhì)量比為2.8:1的比例混合均勻，得到水煤漿添加劑；然后依次按重量份數(shù)稱量0.5份、0.5份、0.5份、0.48份、0.48份、0.48份共六種水煤漿添加劑，六種水煤漿添加劑依次與重量份數(shù)為36.437份、36.437份、36.437份、39.46份、39.46份、39.46份的六種油田污水（重力除油工藝入口前的污水）充分混合溶解，分別得到六種水煤漿添加劑溶液；然后依次將重量份數(shù)為0.063份油泥（風(fēng)城油泥）、0.063份油泥（二廠油泥）、0.063份油泥（博達(dá)油泥）、0.06份油泥（風(fēng)城油泥）、0.06份油泥（二廠油泥）和0.06份油泥（博達(dá)油泥）依次分別加入六種水煤漿添加劑溶液中混合均勻，制成六種污水油泥添加劑混合溶液；

將兩種新疆地區(qū)的塊狀低階原煤（徐礦3，徐礦6）分別破碎、磨制、篩分（100目）得到所需的低階煤粉，按重量份數(shù)稱量63份低階煤粉（徐礦3）、63份低階煤粉（徐礦3）、63份低階煤粉（徐礦3）、60份低階煤粉（徐礦6）、60份低階煤粉（徐礦6）、60份低階煤粉（徐礦6）依次分別加入六種污水油泥添加劑混合溶液中，然后送入攪拌器中，以1000r/min攪拌15min后，對應(yīng)得到六種低階煤水煤漿。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18856.4-2008測定漿體流變特性及表觀黏度，按照GB/T 18856.5-2008測定漿體穩(wěn)定性；六種低階煤水煤漿的漿體流變特性及表觀黏度見表3所示；從表3可以看出，加入油泥后得到的本發(fā)明低階煤水煤漿漿體性質(zhì)穩(wěn)定，流動好，并且漿體濃度及黏度低，表觀黏度低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1200mPa.s，并且穩(wěn)定性好，達(dá)到5個月沒有不可恢復(fù)的硬沉淀產(chǎn)生，漿體析水率低；本實施例8得到的低階煤水煤漿經(jīng)燃燒試驗，可保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒；漿體性質(zhì)基本不受油泥的影響，說明本發(fā)明得到水煤漿添加劑采用油田污水和油泥制備低階煤水煤漿是可行的，其漿體均有很好的流變特性，并且有好的低階煤種適應(yīng)性，也能適應(yīng)不同的油泥。

上述實施例中低階煤粉的粒徑按GB/T 18855-2008中的技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行；即小于75微米的大于等于75%，大于300微米的小于等于0.8%。

油有促進(jìn)成漿的作用，主要是被高速剪切分散的油滴包復(fù)在煤粉表面，從而降低其顆粒間的摩擦，但當(dāng)含油量過大時，反而會導(dǎo)致黏度增加，主要是這些原油較稠，導(dǎo)致黏度增加，如單純采用原油制備油焦?jié){時需在80℃以上；污水中一般含較多的礦物質(zhì)，灰分對水煤漿有一定的降黏與穩(wěn)定作用，因此，污水的礦物也有降黏、穩(wěn)定的作用。對于油泥而言，其含油量大，黏度較大，單純采用油泥制漿有一定的困難，但采用較低比例的添加，其對漿體性質(zhì)的影響較小，因此可以充分利用油泥資源。

本發(fā)明采用油田污水和油泥來制備低階煤水煤漿，不僅可以以水煤漿等形式對新疆的煤炭資源進(jìn)行清潔高效利用，還可以簡化油田污水的處理，實現(xiàn)污水油泥的二次利用，既可保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，也可降低生產(chǎn)成本。

綜上所述，本發(fā)明采用油田污水和油泥來制備低階煤水煤漿，不僅可以以水煤漿等形式對新疆的煤炭資源進(jìn)行清潔高效利用，還可以簡化油田污水的處理，實現(xiàn)污水油泥的二次利用，既可保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，也可降低生產(chǎn)成本；同時，本發(fā)明得到水煤漿添加劑采用油田污水和油泥制備低階煤水煤漿是可行的，其漿體均有很好的流變特性，本發(fā)明得到的低階煤水煤漿經(jīng)燃燒試驗，可保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒；并且能夠適應(yīng)不同的低階煤和不同的油泥。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。