[发明专利]一种水煤浆添加剂及其制备方法以及用其制备的水煤浆

说明书

本发明提供了一种水煤浆添加剂及其制备方法以及用其制备的水煤浆。所述添加剂为聚乙二醇钼型，含有聚乙二醇钼、聚乙二醇、氨及铵盐、助溶剂和水。聚乙二醇钼具有特殊的双环状“8”字结构，相对于传统添加剂如木质素磺酸系的长链状结构，分散效果更好、煤浆粘度更低、稳定性更佳、成浆浓度更高。并且通过改变聚乙二醇聚合度的大小调节环状结构的大小，达到控制煤浆粒度的作用，防止煤颗粒过度聚集，影响煤浆性能。

技术领域

本发明涉及一种水煤浆添加剂，具体的是一种聚乙二醇钼型水煤浆添加剂。

技术背景

水煤浆气化是上世纪八十年代兴起的洁净煤技术之一，采用煤、水和少量化学添加剂配制成水煤浆进气化炉进行反应，产生CO和H₂供工业使用。性能良好的水煤浆应当具有浓度高、黏度低、流动性好和稳定时间长的特点。同等条件下水煤浆粘度越低，其流动性越好、可成浆浓度越高，气化单耗越低。非极性的煤颗粒分散在极性的水中，属于热力学不稳定体系。

通常通过加入水煤浆添加剂提高煤浆的性能，水煤浆添加剂将煤颗粒均匀分散在水流动相中，提高煤浆的流动性和稳定性，其机理是通过空间位阻效应，亲油基团吸附在煤颗粒表面，亲水基团吸附在水相，隔离阻挡煤颗粒的团聚，实现煤的分散。常用水煤浆有木质素磺酸系、萘系、腐殖酸系和非离子系，均为长链状结构，分散性能较差，煤浆粘度下降及稳定性提高有限。

专利CN106118764公布了一种木质磺酸素盐水煤浆添加剂，主要成分为萘系减水剂、硅酸钠、木质磺酸素等，仍为传统木质磺酸素-萘系添加剂。

专利CN103232869公布的水煤浆添加剂，主要使用三聚磷酸钠、聚乙二醇、马来酸-甲基丙烯酸共聚物钠盐制成，可满足成浆浓度≥58％，粘度＜1200mPa·s。该专利主要是为了解决工业废水/浓水回用的问题，并非主要针对高浓度煤浆，水煤浆成浆浓度较低(58％左右)。

专利CN105695001公布了一种焦油型水煤浆添加剂，提出使用洗油、萘油、蒽油、造纸废液为主要原料，经过磺化、缩合等方法，针对低阶煤表面空隙发达、亲水性强的特点制备了水煤浆添加剂。

上述专利使用不同方法制备了水煤浆添加剂，但是都未能有效控制煤浆的粒度大小，不能有效提高煤浆浓度，无法显著减少煤浆的团聚、沉降。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种聚乙二醇钼型水煤浆添加剂及其制备方法。本发明针对上述问题，提供了一种聚乙二醇钼型水煤浆添加剂及其制备方法。聚乙二醇钼型水煤浆添加剂具有特殊的“8”字双环状结构，比传统长链状结构分散性能更好，增强了煤颗粒与流动相(水相)之间的亲和性，降低煤浆粘度、提高煤浆的流动性及稳定性。并且通过改变聚乙二醇聚合度的大小调节环状结构的大小，达到控制煤浆粒度的作用，防止煤颗粒过度聚集，影响煤浆性能。本发明还提供了聚乙二醇钼的制备方法，使用本方法制备的聚乙二醇钼型水煤浆添加剂，具有分散性好、煤浆成浆浓度高的优点。

新型的环状水煤浆添加剂不仅可以实现传统水煤浆的效果，还可以实现控制煤浆粒度的作用，有效提高煤浆浓度，并且显著减少煤浆的团聚、沉降。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种水煤浆添加剂，其含有聚乙二醇钼，其结构式如式I所示，

其中式I中n＝2-68的整数，优选11-34的整数。

一种水煤浆添加剂，包含以下组分：以添加剂的总重为基准计算，

一种制备含有结构式I的聚乙二醇钼的水煤浆添加剂的方法，包括以下步骤：各原料用量以摩尔份数计，

(1)将1份聚乙二醇溶解于2-500份有机溶剂中，之后加入0.5-1.5份，优选0.85-1.05份卤化剂制得卤代聚乙二醇混合液；