[发明专利]一种两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂及制备方法

说明书

煤沥青水浆是借鉴水煤浆技术形成的浆体燃料，具有与水煤浆类似的特点，可作为气化原料广泛使用。分散剂是改善煤沥青水浆的关键因素。本发明公开了一种两性单宁酸基分散剂的制备方法及用于煤沥青制浆，步骤如下：在三口烧瓶中加入一定量单宁酸及蒸馏水并升至一定温度，调节pH为11；采用交联剂进行交联；再将混合单体（阴离子、阳离子及非离子）溶液及引发剂溶液分别滴加至三口烧瓶中反应一段时间；最后经抽滤、浓缩、洗涤、干燥得到两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂。此分散剂的特点是以多个单宁酸的苯环骨架结构及阳离子官能团为锚固基团，接枝的阴离子官能团和非离子亲水链可同时提高表面电荷和空间位阻，具有优越的降粘增稳效果，前景广阔。

技术领域

本发明技术领域属于表面活性剂及煤沥青资源化利用领域，涉及一种两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂、制备方法及应用。

背景技术

煤沥青是煤焦油蒸馏后的剩余残渣，其产量约占煤焦油总量的50％～60％。开发具有普适性且可大宗利用煤沥青的新方法不仅可以有效解决煤沥青的利用问题，缓解我国能源危机，还可以提高煤炭工业整体的经济效益和社会效益。煤沥青水浆是一种借鉴水煤浆技术将一定粒度级配的煤沥青粉在分散剂作用下分散在水中形成的浆体燃料，具有与水煤浆类似的低成本、低污染、高效率且可管道运输的优点，被认为是煤沥青资源化利用的重要方式之一。

在煤沥青水浆制备过程中，需要添加合适的分散剂来改善浆体性能，使其具有较低的粘度、较高的稳定性以及良好的流变性能。分散剂是一种两亲性物质，其疏水端在疏水作用下吸附于煤沥青颗粒表面，亲水端则伸入水中定向排列并在煤沥青表面形成水化膜，改变界面特性，阻止煤沥青颗粒疏水聚集，从而降低煤沥青水浆的粘度，使其具有良好的分散性和稳定性。目前，有关煤沥青水浆分散剂的研究尚存不足，仅仅体现在现有商用分散剂与煤沥青颗粒的相互作用及成浆机制方面，缺乏针对煤沥青颗粒特点有目的设计合成高效的煤沥青水浆分散剂。

发明内容

本发明针对目前缺乏煤沥青制浆用分散剂的现状，提供了一种两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂、制备方法及应用，改善了煤沥青本身成浆性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂，对单宁酸分子进行交联，然后接枝阴离子、阳离子官能团及非离子亲水链得到。

一种两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)将质量为50份单宁酸及100～150份蒸馏水加入到三口烧瓶中，升高温度至60～85℃，调节pH为11。将相对于单宁酸质量的5％～15％的交联剂滴加到三口烧瓶中，反应5～8小时；

(2)取相对于单宁酸质量的8％～15％的阴离子单体、5％～10％的阳离子单体、10％～20％的非离子单体及80％的蒸馏水配置成混合单体溶液，将混合单体溶液及相对于单宁酸质量的6％～10％的引发剂溶液分别滴加到三口烧瓶中，搅拌反应3～5小时；最后经抽滤、浓缩、洗涤、干燥得到两性单宁酸基煤沥青水浆分散剂。

所述步骤1中交联剂为1,6-二溴己烷或1,4-二溴丁烷。

所述步骤2中阴离子单体为烯丙基磺酸钠或苯乙烯磺酸钠或丙烯酸或衣康酸或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

所述步骤2中阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或十八烷基二甲基烯丙基氯化铵。

所述步骤2中非离子单体为烯丙基聚氧乙烯醚700、烯丙基聚氧乙烯醚1000、烯丙基聚氧乙烯醚1200、烯丙基聚氧乙烯醚2400。

所述步骤2中引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

根据所述方法制备的两性单宁酸基分散剂可用于制备高浓度煤沥青水浆。

本发明的有益效果：