一種多組分水煤漿添加劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)試劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于煤炭能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的水煤漿添 加劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種多組分高效水煤漿添加劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是一個煤炭豐富而石油匿乏的國家，煤炭資源占化石資源總量的96%W上， 國內(nèi)能源生產(chǎn)、消費也W煤炭為主，而煤炭對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。控制煤炭在加工 和利用過程中造成的污染，減排S〇2、C〇2、TSP及NOy,節(jié)約煤炭，是促進(jìn)我國能源安全供應(yīng)， 實施可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的必然要求和現(xiàn)實選擇。水煤漿作為一種新型的潔凈能源，既保 留了煤的燃燒特性，又有類似重油的液態(tài)燃燒應(yīng)用特點，其成功運用對于推動煤炭的潔凈 利用具有舉足輕重的現(xiàn)實意義。
[0003] 水煤漿是通過一定的加工工藝，將一定粒度分布的煤粒分散于水中而制得的一種 漿狀粗顆粒懸浮體系，主要W60~73 %的煤粉、30~40 %的水，W及適量的添加劑組成，具 有一定的流動性和穩(wěn)定性，可儲存、累送、霧化與穩(wěn)定燃燒，且燃燒效率高，可顯著減少S化、 NO,的排放。為具備上述性能要求，水煤漿的煤含量要高，才能降低熱值損失，表觀粘度要在 IOOs1的剪切速率下不超過ISOOmPa?S才能便于累送和霧化，要具有良好的穩(wěn)定性才能防 止在儲存和運輸中產(chǎn)生沉淀。但由于煤是疏水性物質(zhì)而水卻具有較強的極性，水煤漿中的 煤粒由于相互之間的疏水作用而易于團(tuán)聚和沉淀，煤-水分散體系因而易于被破壞，產(chǎn)生 煤水分離，要改善運些性能，在制漿時必須加入少量的添加劑。
[0004] 水煤漿添加劑主要分為分散劑、穩(wěn)定劑，W及其他輔助添加劑，如消泡劑、調(diào)整劑、 防霉劑等，其中分散劑最為重要。目前市場上應(yīng)用較多的分散劑主要是糞橫酸鹽縮合物和 木質(zhì)素橫酸鹽縮合物。糞系分散劑通常具有較優(yōu)的分散性能，且漿體流型好，不足之處是穩(wěn) 定性較差，容易產(chǎn)生硬沉淀。木質(zhì)素系分散劑的主要優(yōu)點是原料豐富、價格低廉、成漿穩(wěn)定 性好，缺點是制漿黏度大、成漿濃度低、流型粗糖、雜質(zhì)含量大、處理困難。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的目的在于解決水煤漿在使用過程中，漿體粘度高、穩(wěn)定性差、煤粉濃度不 高的問題，而提供一種多組分高效水煤漿添加劑，及其在水煤漿制備中的應(yīng)用。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了W下的技術(shù)方案：一種多組分高效水煤漿添加 劑，其特征在于由聚簇酸系分散劑、表面活性劑、纖維素酸、憐酸鹽、無機堿組成，各組分重 量份數(shù)如下：
[0007] 聚簇酸系分散劑：50~80份；表面活性劑：10~60份；纖維素酸：5~45份；憐 酸鹽：1~15份；無機堿：0~3份。
[0008] 所述聚簇酸系分散劑是小單體與大單體的共聚物；其中小單體是甲基丙締酸、丙 締酸、馬來酸酢、丙締酸徑乙醋、丙締酸徑丙醋、甲基丙締酸徑乙醋、丙締酷胺、締丙基橫酸 鋼或甲基丙締橫酸鋼中一種或幾種的混合物；大單體是異戊締醇聚氧乙締酸、異下締醇聚 氧乙締酸、異下締醇聚氧乙締聚氧丙締酸、徑下基聚乙二醇締基酸中一種或兩種的混合物。
[0009] 所述聚簇酸系分散劑的平均分子量為10000~100000。
[0010] 所述表面活性劑為壬基酪聚氧乙締酸、脂肪醇聚氧乙締酸、聚乙二醇、乙二醇、 十二烷基苯橫酸鋼、山梨糖醇聚氧乙締酸、山梨糖醇聚氧乙締酸、月桂醇硫酸鋼中、聚氧乙 締聚氧丙締聚氧下締嵌段聚酸的一種或幾種的混合物。
[0011] 所述纖維素酸為簇甲基纖維素酸、徑乙基纖維素酸或徑丙基纖維素酸中的一種或 幾種的混合物。
[0012] 所述憐酸鹽為=聚憐酸鋼、六偏憐酸鋼或憐酸=鋼中的任意一種。
[0013] 所述無機堿為氨氧化鋼或氨氧化鐘其中任意一種。
[0014] 本發(fā)明中多組分高效水煤漿添加劑的應(yīng)用方法：
[0015] 上述多組分高效添加劑的用量為干基煤粉重量的0. 2~0. 6%。
[0016] 應(yīng)用方法包括：將上述的添加劑配成任意濃度的水溶液，然后按一定的滲入量加 入到干基煤粉中攬拌均勻，在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，也可根據(jù)不同需求，將各所需成分按先后順 序加入，W避免設(shè)備、管道腐蝕，W及提升使用效果。由本發(fā)明中的多組分高效添加劑可生 成一種價格適中、品質(zhì)優(yōu)異、分散穩(wěn)定性好、污染小的水煤漿，具有較強的經(jīng)濟(jì)性、可實施 性，W及環(huán)保性。
[0017]聚簇酸系分散劑是目前正在發(fā)展起來的新一代水煤漿分散劑，分子結(jié)構(gòu)呈梳形， 主鏈一般為脂肪鏈段，并含聚氧乙締長側(cè)鏈及多種功能基團(tuán)（如徑基、簇基、橫酸基、醋基、 酷胺基等）。當(dāng)聚簇酸系分散劑添加到煤-水混合物中，通過疏水主鏈吸附在煤粒表面，簇 基、橫酸基增強煤粒間的靜電斥力；聚氧乙締側(cè)鏈延展在水溶液中，其酸鍵上的氧與水分子 形成氨鍵，從而形成親水性立體膜，在固液界面產(chǎn)生潤濕、吸附作用，從而同時對體系產(chǎn)生 分散、穩(wěn)定作用。在水煤漿制備過程中聚簇酸系分散劑用量較糞系、木質(zhì)素橫酸鹽系分散劑 更小。同時，聚簇酸系分散劑中幾乎不含硫元素，進(jìn)一步降低了水煤漿燃燒的S〇2排放，減少 污染。此外，通過添加劑的復(fù)配制漿會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可使復(fù)配后的添加劑整體性能優(yōu)于使 用單一添加劑的制漿性能，降低漿體粘度、提高制漿濃度、減少添加劑總用量，達(dá)到低成本、 高效能的作用。 陽01引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點和積極效果：
[0019] (1)本發(fā)明采用了聚簇酸系分散劑分散水煤漿，該分散劑具有較長的碳鏈，同時含 有親水和親油基團(tuán)、較多的活性吸附點W及能起到空間排斥作用的聚氧乙締酸的長支鏈， 能同時起到分散劑和穩(wěn)定劑的作用，并且在水煤漿制備過程中用量少，在制備過程中不含 硫元素，減少了污染，具有高效、環(huán)保等優(yōu)點。
[0020] 似聚簇酸系分散劑、表面活性劑、憐酸鹽的復(fù)配，有利于改變煤炭顆