一种复合型水煤浆添加剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水煤浆、水焦浆的生产技术领域，尤其涉及一种复合型水煤浆添加剂 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水煤浆是由大约65%的煤、34 %的水和1 %的添加剂通过物理加工得到的一种低 污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料，它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨 大的环保节能优势。由于水煤浆是一种固、液两相分散体系，所以要加入少量添加剂以防 止发生沉淀，使水煤浆一方面能够达到剪切变稀的目的，另一方面使煤粉颗粒防止发生团 聚。
[0003] 目前市场上使用最广的产品是各类取代基的萘磺酸盐缩合物，它的特点是分散性 好、降低黏度作用强、浆体流动性好、适用范围广并能与各类分散剂复配使用，但浆体稳定 性较差、容易产生硬沉淀。而萘磺酸盐缩合物按比例与木质素磺酸钠复配后使用，能使放置 4天内的水煤浆不产生硬沉淀，可使水煤浆的稳定性有一定的提高，但会使浆体粘度增大， 流动性变差，不利于管道运输。总的来说，由于水煤浆添加剂大部分均存在着各自的弊端， 开发高效、价廉、适应性广的添加剂是今后的主要研宄方向。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种由萘磺酸盐甲醛缩合物中间体与羧甲基 纤维素钠中间体中和制备复合型水煤浆添加剂的方法及用此方法制得复合型水煤浆添加 剂。
[0005] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种复合型水煤浆添加剂，包含下述配比的组分：
[0008] 萘和/或萘的同系物 10.0-11.1 wt% 浓硫酸 9.4-12.0 wt% 甲醛 5.6-6.6 wt% 木浆 （).7-1.2wt% 液碱 2.1-3.2wt% 氯乙酸 0.7-1.0wt% 磷酸盐 1.8-2.5wt% 余M为水
[0009] 进一步，优选的，所述的萘为工业萘、所述萘的同系物为甲基萘。
[0010] 优选的，所述的木浆为针叶木浆或阔叶木浆；针叶木浆优选为红松木浆、云杉木浆 中的一种或两种的混合物；阔叶木浆优选为桦树木浆、桉树木浆、杨树木浆中的一种或多种 的混合物。
[0011] 优选的，所述的磷酸盐为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种的混合物。
[0012] 进一步，上述复合型水煤浆添加剂为浅黄色粉末，其水不溶物< 0. 5%，数均分子 量血：5000-50000，？!1值（1%水溶液）：7-8。
[0013] 进一步，该复合型水煤浆添加剂可用于神华煤、印尼煤、石炭煤、山西大同煤、陕西 神府煤的水煤浆添加剂。
[0014] 一种复合型水煤浆添加剂的制备工艺，包括以下工艺步骤：
[0015] (1)萘磺酸盐甲醛缩合物中间体的制备：先将萘和/或萘的同系物置于反应釜，加 热升温至135-145°C，加入浓硫酸，在155-163°C下反应2-3h ;将反应物料输送至水解缩合 釜，降温至122-125°C，然后通入70-90°C水，反应0. 5-lh后，加入甲醛，在100-110°C下反应 5_7h后，加水稀释后得到萘磺酸盐甲醛缩合物中间体。
[0016] (2)羧甲基纤维素钠中间体的制备：在捏合机中依次加入木浆、液碱，在室温下反 应0. 5-lh，加入氯乙酸，在50-60°C下反应2-3h后，熟化得到羧甲基纤维素钠中间体。
[0017] (3)将上述萘磺酸盐甲醛缩合物中间体和羧甲基纤维素钠中间体、液碱及磷酸盐 加入到反应釜进行反应并调节体系的pH值至8-10,整个反应过程均用冷水或冰水进行夹 套冷却，降温，再经喷雾干燥，得到产品。
[0018] 优选的，所述的喷雾干燥采用的喷雾干燥设备进口温度为330-360 °C，出口温度为 100?110 °C，干粉回收率大于95%。
[0019] 本发明产品使用时，可以粉剂直接掺加，也可配成水溶液使用，建议掺量为干基煤 重量的〇. 1%?1. 〇%。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
[0021] (1)本发明所制备的复合型水煤浆添加剂不仅克服了萘磺酸盐甲醛缩合物单独作 为水煤浆分散剂，产品制浆稳定性差的缺点，也克服了水煤浆稳定剂的加入造成水煤浆体 系粘度上升、流动度变差等特点。它能在保持水煤浆体系粘度不变或降低的前提下，提高水 煤浆体系的稳定性，具有良好的综合性能。
[0022] (2)本发明综合了萘磺酸盐甲醛缩合物需要碱性调节剂进行中和、羧甲基纤维素 钠需要酸性调节剂进行中和的工艺特点及磷酸盐的降粘特性，进行工艺了改进，既节约了 化工原料的使用，又降低了水煤浆添加剂中无机盐的含量，并提高了产品的使用性能，具有 较好的经济效益。
[0023] (3)本产品在水煤浆生产应用过程中更为简便，避免了分散剂和稳定剂分开使用 而造成生产的不变和操作的失误。
[0024] (4)本发明的生产工艺简单，生产原料易得，生产周期短，反应温和，所需设备为常 规设备，无二次污染，便于进行工业化大生产。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的制备方法的工艺流程图
【具体实施方式】
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能 理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述 的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通 过市购获得的常规产品。
[0027] 表1实施例1-4所用原料配比
[0028]
【主权项】
1. 一种复合型水煤浆添加剂，包含下述配比的组分：
2. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述的萘为工业萘，所述 萘的同系物为甲基萘。
3. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述的木浆为针叶木浆 或阔叶木浆。
4. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述针叶木浆为红松木 浆、云杉木浆中的一种或两种的混合物；所述阔叶木浆为桦树木浆、桉树木浆和杨树木浆中 的一种或多种的混合物。
5. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述的磷酸盐为三聚磷 酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述复合型水煤浆添加 剂为浅黄色粉末，其水不溶物< 0. 5%，数均分子量Mn为5000-50000,1 %水溶液的pH值为 7-8 〇
7. 根据权利要求1所述的复合型水煤浆添加剂，其特征在于：所述复合型水煤浆添加 剂可用于神华煤、印尼煤、石炭煤、山西大同煤、陕西神府煤的水煤浆添加剂。
8. -种权利要求1-7所述的复合型水煤浆添加剂的制备工艺，包括以下工艺步骤： (1) 萘磺酸盐甲醛缩合物中间体的制备：先将萘和/或萘的同系物置于反应釜，加热升 温至135-145°C，加入浓硫酸，在155-163°C下反应2-3h;将反应物料输送至水解缩合釜，降 温至122-125°C，然后通入70-90°C水，反应0. 5-lh后，加入甲醛，在100-110°C下反应5-7h 后，加水稀释后得到萘磺酸盐甲醛缩合物中间体。 (2) 羧甲基纤维素钠中间体的制备：在捏合机中依次加入木浆、液碱，在室温下反应 0. 5-lh，加入氯乙酸，在50-60°C下反应2-3h后，熟化得到羧甲基纤维素钠中间体。 (3) 将上述萘磺酸盐甲醛缩合物中间体和羧甲基纤维素钠中间体、液碱及磷酸盐加入 到反应釜进行反应并调节体系的pH值至8-10,整个反应过程均用冷水或冰水进行夹套冷 却，降温，再经喷雾干燥，得到产品。
9.根据权利要求8所述的权利要求1-7所述的复合型水煤浆添加剂的制备工艺， 其特征在于：所述的喷雾干燥采用的喷雾干燥设备进口温度为330-360°C，出口温度为 100-110 °C，干粉回收率大于95%。
【专利摘要】本发明公开了一种复合型水煤浆添加剂及其制备方法。此复合型水煤浆添加剂主要是由萘磺酸盐甲醛缩合物中间体与羧甲基纤维素钠中间体中和制备而成，制备方法主要包括萘磺酸盐甲醛缩合物中间体的制备、羧甲基纤维素钠中间体的制备及中和反应步骤等步骤，并且在中和反应中加入了磷酸盐，利用了磷酸盐的降粘特性，进行工艺了改进，既节约了化工原料的使用，又降低了水煤浆添加剂中无机盐的含量，提高了产品的使用性能。本发明的添加剂主要用于制备水煤浆，使水煤浆在正常使用中具有较低的粘度，较好的流动性。
【IPC分类】C10L1-32, C10L1-192
【公开号】CN104560247
【申请号】CN201410834999
【发明人】陈珍喜, 郑福尔, 刘剑锋, 刘明华, 茅勰, 苏千德
【申请人】福建清源科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月29日