[发明专利]一种水煤浆添加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水煤浆添加剂，按质量比包括如下原料：焦油磺酸盐甲醛缩合物6～9份，聚乙二醇硼酸酯3～5份(结构式如下，n＝2‑58)，辅助溶剂1‑3份，氨水及铵盐0.3‑1.2份，氨水与铵盐的质量比为1:5‑1:15，水12‑45份。制备方法为首先在焦油中加入硫酸进行磺化，充分反应并水解后与足量的甲醛在进行缩聚反应，中和至碱性后得到焦油磺酸盐甲醛缩合物，再加入聚乙二醇硼酸酯溶液进行复配，加入辅助溶剂、铵盐，调节PH搅拌均匀后得到水煤浆添加剂。制得的煤浆添加剂成本低、用量少、分散效果更好、煤浆粘度更低，对成浆性能改善有较大效果。

技术领域：

本发明涉及一种水煤浆添加剂及其制备方法，及将其作为水煤浆制浆添加剂的用途。

技术背景：

水煤浆技术是中国洁净煤技术的重要组成部分，水煤浆作为一种煤基液态燃料具有节能、高效率燃烧和低污染等诸多优势。在目前能源紧张的状况下，其发展潜力相当巨大。

水煤浆添加剂是制备高浓度、高稳定性水煤浆的关键，生产水煤浆的原料中，添加剂的成本占第二，所以降低添加剂成本，同时能制备出高浓度、高性能的水煤浆是目前水煤浆制备技术的关键课题。

硝基苯加氢反应后的焦油是硝基苯加氢反应的副产物，目前生产装置焦油的处理主要采用焚烧的方式进行处理，资源利用率较低且产生较多氮氧化物等大气污染物。将焦油进行磺化进行水煤浆添加剂制备是一种环保、经济的废物资源化利用方式。

专利CN 108865301A公开了一种气化水煤浆添加剂的制备方法，提出使用造纸废液、洗油为主要原料，经过磺化、缩合等方法，制备出了适用于低阶煤的水煤浆添加剂，和采用原料工业萘或木质素相比，大大降低了生产成本，以长焰煤为例，浓度可以达到63％。

专利申请CN107619693A公开了一种水煤浆添加剂，由β-萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠和水制成。其中β-萘磺酸钠甲醛缩合物10％～30％，木质素磺酸钠10％～30％，余量为水；β-萘磺酸钠甲醛缩合物和木质素磺酸钠的总质量与水的质量之比为2:3。加入此添加剂后，以神木煤为例，水煤浆浓度可以达到62％。

专利申请CN108018094A公开了一种聚乙二醇钼型水煤浆添加剂的制备方法。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、成浆浓度更高，加入此添加剂后，以烟煤/次烟煤为例，浓度可以达到65.1％，但该添加剂制得的水煤浆稳定性差，静置时间长会出现硬沉淀。

专利申请CN105695001公开了一种复合原料制备焦油型水煤浆添加剂，该添加剂含有苯磺酸盐甲醛缩合物、联苯磺酸盐甲醛缩合物、蒽磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸盐和堵孔剂碳酸盐，磺酸基团在环状的β位。焦油型水煤浆添加剂固含量为50％-70％，流动性较好，煤基用量小于1.0％的条件下，浆体在剪切速率20s-1时煤浆粘度小于800mpa.s。该申请中的煤浆添加剂对低阶煤成浆性能改善具有较好效果，但是对煤化程度高的煤种性能改善不显著。以上技术方案虽然分别在生产成本降低、水煤浆性能改善等方面取得了一些进展，但依然存在资源利用率低、无法有效提高水煤浆浓度，且对中阶、高阶煤的性能改善效果不佳。

发明内容：

针对上述问题，提供一种水煤浆添加剂及其制备方法，以解决现有技术中存在的制备水煤浆添加剂的原料成本高，制得的水煤浆添加剂对成浆改善效果不明显的问题。