CN103265984B - 一种酚水水煤浆用木质素系分散剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酚水水煤浆用木质素系分散剂及其制备方法与应用。该制备方法首先在碱性的碱木质素溶液中加入磺化剂，再加入甲醛，反应得到羟甲基磺化碱木质素；将磷酸盐溶解于水中，加入环氧氯丙烷，反应得到羟丙基磷酸盐类化合物；再将羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，加入缩合剂进行缩合反应，再加入表面活性剂，得到酚水水煤浆用木质素系分散剂。该木质素系分散剂分子中含有较多的磺酸基和磷酸基等亲水性官能团，在较低用量时对酚水水煤浆具有很好的分散降黏能力和稳定性，其分散降粘能力远优于传统木质素磺酸盐系水煤浆分散剂，所制备酚水水煤浆的分散稳定性也均优于萘系分散剂。

Description

一种酚水水煤浆用木质素系分散剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及酚水水煤浆分散剂，特别是涉及一种酚水水煤浆用木质素系分散剂及其制备方法与应用。

背景技术

水煤浆（Coal Water Slurry，简称CWS）是一种新型的洁净煤基液体燃料，在当下能源短缺和环境污染问题日益加剧的情况下，水煤浆受到了越来越多的关注。水煤浆技术是采用一定粒度组成的煤（约60～70%）、水（约30～40%）和少量添加剂制成的液态化新型燃料。它既保持了煤炭原有的理化性能，又能像石油一样具备良好的流变性、触变性和稳定性，可以泵送、雾化燃烧，提高了燃烧的效率。

近年来，为了降低燃料成本，水煤气发生炉因其燃烧效果好、成本比燃油低，广泛应用于冶金、机械、化工、陶瓷等行业。然而，煤气发生炉会产生大量的酚水，每天每台炉产生酚水的量约为10吨。酚水是一类由酚类物质、硫化物、氰化物等组成的工业废水，其中酚类物质以一元酚为主，以苯酚含量最高，其次还有间对甲苯酚，属于难处理的工业废水之一。酚水对人体、水生动物及农作物都是有害的，因其成分复杂、含剧毒物质，浓度低（在300‐1000mg/L之间），回收价值低，用传统的办法很难将这些污染物处理好。如若直接将酚水排放到江河中，将会造成严重的环境污染，因而酚水成为了相关企业进行清洁生产的主要障碍之一，同时也成为水煤气发生炉使用的瓶颈。近几年来，如何彻底治理含酚废水，一直是困扰煤气站的环保难题。而通过利用煤气发生炉所产生的酚水取代清水制备成酚水水煤浆，将是酚水资源化利用的有效途径之一。因为水煤浆的燃烧温度一般为1100～1300℃，在此温度下酚水中的酚类物质及其它有机物会剧烈地燃烧并分解成H₂O和CO₂，从而达到治理含酚废水的目的，此外，在提供一种理想代油燃料的同时，又能够节约清水的用量，经济效益与环保效益显著。

影响水煤浆性能的主要因素首先在于原料煤的选用，一般情况下，煤种不同，制浆的难易程度有较大差别。研究发现对于中高等变质程度的煤更容易获得高性能的水煤浆，而煤阶如果越低，煤的O/C比值越高，内在水分越高，亲水官能团越多，孔隙越发达，哈氏可磨性指数HGI越低，煤中所含可溶性高价金属离子越多，煤的制浆难度就越大。对于酚水水煤浆，一般是利用煤气发生炉产生的煤粉制备成水煤浆，由于气化用煤大多选择的是低阶动力煤，煤种单一，无法采用配煤制浆，因而增大了制浆的难度。

其次，许多研究和生产表明，分散剂是影响水煤浆性能的关键因素。因为水煤浆是热力学不稳定体系，低粘度、高浓度、良好的流动性及稳定性是水煤浆最为重要的性能，煤是疏水性物质，添加分散剂后，可以通过分散剂在煤粉颗粒上的吸附作用改变煤水界面性质，将大量游离水释放出来，增强煤粉颗粒在水溶液中的分散，使制得的水煤浆具有良好的流变性和稳定性，因此，分散剂是其关键技术之一。

目前，国内外水煤浆分散剂的主要种类有：①萘磺酸盐甲醛缩合物；②丙烯酸与其他丙烯酸单体共聚；③聚烯烃系列；④木质素磺酸盐；⑤羧酸及磷酸盐系列；⑥腐植酸及磺化腐植酸系列；⑦非离子分散剂。性能优异的水煤浆分散剂多采用石油产品合成，而原油价格的持续上涨和石化资源的日益短缺，使得水煤浆的制浆成本较高。我国京西水煤浆厂曾采用瑞典的非离子型添加剂，每吨水煤浆的添加剂费用高达24美元；兖日制浆厂选用日本阴离子型添加剂，吨浆添加剂费用为14美元。这种价格明显增加了水煤浆的成本，也限制了其推广应用。目前国内规范的水煤浆厂使用的添加剂以萘系分散剂为主，具有分散性能好的优点，但是存在对水煤浆稳定性差、适应性较窄和价格较贵、难以适用于低阶煤制备水煤浆的要求等缺点，同时其原料来自石油或煤，属不可再生的资源，并具有毒性；而小型的水煤浆厂使用的添加剂以磷酸盐和腐殖酸类分散剂为主，虽然成本较低，但分散性能差、水煤浆制浆浓度较低，一般与其他高效分散剂复配使用。

由于酚水的特性与清水不同，酚水水煤浆的成浆性能主要取决于分散剂的种类和用量，如果选择不当，含酚废水中的某些化学物质便会与分散剂发生反应，从而降低了水煤浆的成浆浓度。目前使用的酚水水煤浆分散剂主要以萘系分散剂为主并复配无机盐类分散剂，制备的水煤浆成浆浓度较低，一般低于55％，稳定性差，难以满足生产需求，且萘系分散剂的主要原料是石油化学品，毒性较大，成本较高。

随着人们环保意识的日益提高和世界石化资源的短缺，天然高分子凭借其来源丰富、无毒、可生物降解、价格便宜等优点，其研究与应用越来越受到关注。木质素是自然界中唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源，目前全世界每年可产生3000多万吨工业木质素，来源于造纸废液中的碱木质素分子中含有酚羟基、羰基、苯环、醚键、碳碳双键等，反应活性高，容易与其它单体缩合共聚，从而制得分散性能优良的分散剂。磺化反应可赋予碱木质素良好的水溶性、表面活性、反应活性；缩聚反应可赋予产品一定的分子量和吸附分散性能等。虽然木质素系分散剂作为水煤浆分散剂已有相关报道：中国专利CN1194802C，2005年3月30日公布了《水煤浆的改性木素磺酸盐分散剂及其制备方法》，在木质素磺酸钠溶液中加入催化剂、氧化剂、锚固基团及溶剂化链，并加入改性剂复配改性，制得改性木质素磺酸盐水煤浆分散剂；中国发明专利CN 101322927B，2011年7月27日公布了《一种草浆造纸黑液水煤浆分散剂及其制备方法》，将草浆造纸浓缩黑液、醛类物、羰基化合物、磺化剂通过接枝磺化、缩聚反应制得水煤浆分散剂；中国发明专利CN101700479B，2011年12月14日公布了《利用造纸黑液制备新型水煤浆分散剂的方法》，使用SO₂通入碱溶后的碱木质素，制得木质素磺酸钠，并加入乙二醇、水和浓硫酸制备出水煤浆分散剂。但截止至目前，针对酚水水煤浆而进行分子设计与优化的木质素系改性分散剂尚鲜见报道，且大部分木质素系分散剂在酚水水煤浆的应用过程中均存在成浆性能差、制浆浓度低，容易出现硬沉淀、堵塞管道等缺点。

江红艳[江红艳.竹浆木质素系高效分散剂在水煤浆中的应用研究[D].广州：华南理工大学,2012]制备了一种磺化改性碱木质素水煤浆分散剂并应用于酚水水煤浆的制备过程，在制浆过程中，分别将其所制备的木质素系分散剂与碳酸钠、TX‐10复配，结果均无法对酚水水煤浆起到降粘的作用，反而降低了酚水水煤浆的性能，而当复配了15%的三聚磷酸钠（价格比木质素昂贵）后也仅能少量降低酚水水煤浆的粘度。这说明复配法并没能从根本上改变木质素系分散剂的亲水、亲油基团，无法从根本上提高木质素系分散剂本身的表面活性，从而也无法提高其在酚水水煤浆中的应用性能，且复配物的价格一般比木质素系分散剂高。因此，迫切需要开发出适合低阶煤种的酚水水煤浆分散剂。在清水中分散性能较好的木质素系分散剂，在酚水水煤浆中的制浆性能却较差，其原因还在于目前针对木质素的大部分化学接枝改性是以磺化为主的，活性基团单一、分子量较小，不适用于成分组成复杂的酚水水煤浆，因此迫切需要开发出一种新型的适用于酚水水煤浆的木质素系分散剂。

酚水水煤浆所用煤粉为低阶动力煤，其含有的可溶性高价金属离子较多，在水煤浆的制备剪切过程中会逐渐溶出并吸附在煤/水界面压缩扩散双电子层，导致浆体粘度升高，从而增大了制浆难度。如果能够在高效磺化的木质素（羟甲基磺化）分子结构中接入磷酸基团，再进行缩合反应以增大分散剂的空间位阻作用，利用磷酸基团络合金属离子，并结合磺酸基团的表面活性和水溶性，可以增大分散剂在煤粒表面的吸附点和吸附强度，再配以表面活性剂降低酚水与煤粒间的界面张力，从而制备出高效、环保的酚水水煤浆用木质素系分散剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有用于酚水水煤浆的分散剂效能低、稳定性能差的问题，提供一种酚水水煤浆用木质素系高效分散剂。该分散剂以碱木质素为主要原料，在常压下经化学改性接入磺酸基、磷酸基等活性官能团，增加了木质素系分散剂在煤粒表面的吸附点和吸附强度，配以表面活性剂进一步降低酚水水煤浆的界面张力，提高水煤浆的稳定性能。

本发明是以造纸碱法制浆废液回收的副产物碱木质素为主要原料，在常压下经化学改性接入磷酸基和磺酸基而制备的高效水煤浆分散剂。该分散剂适用于酚水水煤浆的制备，其分散降黏性能好，动静态稳定性优。

本发明的目的还在于提供上述酚水水煤浆用木质素系高效分散剂的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种酚水水煤浆用木质素系分散剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将碱木质素固体溶于水中，搅拌下用NaOH调节pH值至9～12，配制成重量百分比浓度为30％～50％的水溶液，边搅拌边加热到60～80℃，加入磺化剂，反应1～3小时，然后加入甲醛，进行羟甲基化反应1～3小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

（2）将配方中的磷酸盐溶解在水中，配制成重量百分比浓度为20％～40％的磷酸盐溶液，加入环氧氯丙烷，加热到30～90℃，反应30～120分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

（3）将所述羟甲基磺化碱木质素和所述羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用碱性调节剂调节pH至11～13，加热升温到80～100℃，然后加入缩合剂进行缩聚反应2～5小时后冷却至室温；

（4）在步骤（3）得到的反应产物中加入表面活性剂，搅拌均匀后制得液体木质素系分散剂；

以重量份数计，各反应物用量配方如下：

所述的磺化剂为焦亚硫酸钠、氨基磺酸钠、对氨基苯磺酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和亚硫酸铵中的一种或两种；

所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二铵中的一种或两种；

所述缩合剂为甲醛、乙醛、乙二醛、苯甲醛、戊二醛或糠醛；

所述表面活性剂为十六醇硫酸钠、聚氧乙烯十六醇醚、椰子油烷基醇酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚和乙氧基化甘油单异硬脂酸酯中的一种或两种。

为进一步实现本发明目的，所述的碱木质素优选木浆碱木质素、竹浆碱木质素、芦苇碱木质素、蔗渣碱木质素和麦草碱木质素中的一种或两种。

所述碱性调节剂优选为NaOH水溶液。所述NaOH水溶液的质量浓度优选为30%。

一种酚水水煤浆用木质素系分散剂，其由上述制备方法制得。

所述的酚水水煤浆用木质素系分散剂的应用：该木质素系分散剂用于配制酚水水煤浆，其用量为水煤浆中煤干基重量的0.2%～1.0%。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

（1）本发明的木质素系分散剂适用于低阶煤酚水水煤浆的制备，具有优良的分散降粘效果，所制备的浆体稳定性好，其合适掺量为干煤基重量的0.2%～1.0%。

（2）本发明的木质素系分散剂分子中具有磺酸基、磷酸基等亲水基团，具有优良的水溶性，增加了其在煤粒表面的吸附点和吸附强度，有利于在成浆过程中形成有效的静电排斥作用；同时具有较高的分子量，有利于其在酚水水煤浆中形成较大的空间位阻，提高浆体的分散稳定性。

（3）本发明的木质素系分散剂用于低阶煤酚水水煤浆的制备，其制浆性能远优于传统木质素磺酸盐系水煤浆分散剂；相比目前使用较为广泛的萘磺酸盐甲醛缩合物，本发明的产品对酚水水煤浆的分散降粘性能更优，在相同制浆条件下，浆体的表观粘度下降约10%～30%，同时克服了萘磺酸盐甲醛缩合物所制浆体稳定性差的缺点。

（4）本发明使用的原料为碱法制浆废液所回收的碱木质素，属于可再生资源。制备过程在常压下进行，与目前工业上合成其它水煤浆分散剂如萘磺酸盐甲醛缩合物相比，本发明的工艺更为简单，性能价格比优良、效率高。

附图说明

图1为实施例1产品和木浆碱木质素的红外光谱图。

图2为本发明实施例产品用于制备酚水水煤浆所用酚水的GC‐MS谱图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

取100g木浆碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至10，配制成重量百分比浓度为45％的水溶液，边搅拌边加热到80℃，加入5g氨基磺酸钠和5g亚硫酸钠，反应1小时，然后加入10g甲醛，进行羟甲基化反应1小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将10g磷酸氢二钾和5g磷酸二氢钠溶解在水中，配制成重量百分比浓度为20%的溶液，加入10g环氧氯丙烷，加热到30℃，反应100分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至11，加热升温到85℃，然后加入20g苯甲醛进行缩聚反应4小时后冷却至室温；然后加入3g乙氧基化甘油单异硬脂酸酯，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例2

取100g芦苇碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至9，配制成重量百分比浓度为40％的水溶液，边搅拌边加热到65℃，加入5g亚硫酸氢钠，反应2小时，然后加入5g甲醛，进行羟甲基化反应3小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将5g磷酸氢二钠溶解在水中，配制成重量百分比浓度为35%的溶液，加入10g环氧氯丙烷，加热到50℃，反应120分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至12.5，加热升温到80℃，然后加入20g糠醛进行缩聚反应5小时后冷却至室温；然后加入2g聚氧乙烯十六醇醚和2g十六醇硫酸钠，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例3

取60g竹浆碱木质素和40g蔗渣碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至12，配制成重量百分比浓度为50％的水溶液，边搅拌边加热到70℃，加入9g亚硫酸氢钠和6g亚硫酸铵，反应1小时，然后加入15g甲醛，进行羟甲基化反应2小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将15g磷酸二氢钠溶解在水中，配制成重量百分比浓度为25%的溶液，加入5g环氧氯丙烷，加热到85℃，反应30分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至11.5，加热升温到100℃，然后加入10g戊二醛进行缩聚反应2小时后冷却至室温；然后加入3g乙氧基化甘油单异硬脂酸酯和3g壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例4

取50g麦草碱木质素和50g木浆碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至11.5，配制成重量百分比浓度为35％的水溶液，边搅拌边加热到60℃，加入10g对氨基苯磺酸钠和10g亚硫酸钠，反应2小时，然后加入20g甲醛，进行羟甲基化反应2小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将10g磷酸氢二钾和10g磷酸氢二铵溶解在水中，配制成重量百分比浓度为40%的溶液，加入20g环氧氯丙烷，加热到90℃，反应40分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至13，加热升温到90℃，然后加入15g乙二醛进行缩聚反应3.5小时后冷却至室温；然后加入3g聚氧乙烯十六醇醚，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例5

取80g芦苇碱木质素和20g木浆碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至10.5，配制成重量百分比浓度为30％的水溶液，边搅拌边加热到75℃，加入10g焦亚硫酸钠和8g亚硫酸氢钠，反应3小时，然后加入15g甲醛，进行羟甲基化反应1小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将10g磷酸氢二钠溶解在水中，配制成重量百分比浓度为30%的溶液，加入20g环氧氯丙烷，加热到65℃，反应70分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至12，加热升温到85℃，然后加入30g甲醛进行缩聚反应4小时后冷却至室温；然后加入2g椰子油烷基醇酰胺和3g十六醇硫酸钠，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例6

取100g蔗渣碱木质素固体溶于水中，搅拌下用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH值至11，配制成重量百分比浓度为45％的水溶液，边搅拌边加热到65℃，加入7g氨基磺酸钠和6g亚硫酸铵，反应3小时，然后加入10g甲醛，进行羟甲基化反应2小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

将5g磷酸二氢钾和10g磷酸氢二钠溶解在水中，配制成重量百分比浓度为25%的溶液，加入15g环氧氯丙烷，加热到75℃，反应50分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

将反应所得的羟甲基磺化碱木质素和羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用重量百分比浓度为30%的NaOH调节pH至12，加热升温到90℃，然后加入25g乙醛进行缩聚反应3小时后冷却至室温；然后加入2g壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后制得液体酚水水煤浆用木质素系分散剂。

实施例效果说明

表1为本发明实施例产品的水溶性、官能团含量和分子量的测试结果。由该表可知：碱木质素经化学改性后接入了磺酸基、磷酸基等亲水性官能团，实施例1～6产品在pH=5时基本能够完全溶解，其磺酸基含量为7.2%～10.4%，磷酸基含量为5.9%～8.1%，大大提高了改性产品的水溶性，从而有利于在不同酸碱条件下制备分散稳定性优良的酚水水煤浆；缩合剂的引入使得实施例1～6产品的重均分子量较碱木质素提高了10倍以上，有利于实施例1～6产品作为酚水水煤浆分散剂时发挥较好的空间位阻作用，从而提高酚水水煤浆的分散稳定性。

表1 本发明实施例产品的水溶性、官能团含量和分子量

^*水溶性是指pH=5情况下可溶性组分所占质量百分比。

表2 制浆用煤的煤质分析

表2为制浆用煤的煤质分析。从该表可知，制浆用煤的O/C值较高，属于低等变质程度的煤；内水含量、灰分、挥发分和干燥无灰基氧含量均较高，属于难制浆的煤种。

表3为使用本发明实施例产品所制备酚水水煤浆的应用性能测试结果。由该表可知：在制浆浓度为60%，分散剂用量为0.5%时，传统木质素磺酸盐系水煤浆分散剂（木质素磺酸钠、羟甲基磺化碱木质素、氧化磺甲基化碱木质素）均难以用于制备酚水水煤浆，即使复配了15%的三聚磷酸钠，浆体的粘度也仅略微下降，但仍难以成浆。萘磺酸盐甲醛缩合物在上述制浆条件下，制浆效果虽然有所改善，但制备的浆体间断流动，容易析水并出现沉淀；当萘磺酸盐甲醛缩合物复配了15%的三聚磷酸钠后，浆体的流型虽然有所改善，粘度降低128mPa·s，但成浆放置7天后，浆体析水较多，且出现硬沉淀。实施例1～6产品用于制备酚水水煤浆，其制浆效果均接近或优于萘磺酸盐甲醛缩合物，在没有复配三聚磷酸钠等无机助剂的条件下，仍能制备出流型连续流动的酚水水煤浆，浆体的表观粘度介于712～897mPa·s；其浆体稳定性也优于萘磺酸盐甲醛缩合物，成浆放置24小时后，除了实施例2产品出现少量析水、少量软沉淀外，其余5种实施例产品均不析水，也不会出现软沉淀；放置7天后，6种实施例产品均没有出现硬沉淀。综上所述，实施例1～6产品的综合制浆性能远优于传统木质素磺酸盐系水煤浆分散剂，优于萘磺酸盐甲醛缩合物。

表3 使用本发明实施例产品制备的酚水水煤浆应用性能测试结果

^*流动性：A为连续流动；B为间断流动；C为无法流动。

图1为实施例1产品和木浆碱木质素的红外光谱图。由该图可知，相比于木浆碱木质素，实施例1产品在3420cm^‐1附近的羟基吸收峰明显减弱，说明木浆碱木质素上的羟基参与了反应；实施例1产品在2938cm^‐1处（甲基、亚甲基、次甲基的C‐H伸缩振动）和1110cm^‐1处（紫丁香单元上的C‐O）的吸收比碱木质素弱，说明改性反应脱掉了部分芳香环上的甲氧基；实施例1产品在1604cm^‐1和1512cm^‐1处（芳香环骨架振动）、1460cm^‐1处（甲基C‐H变形）、1222cm^‐1处（愈创木基的C=O拉伸）处的吸收比碱木质素弱，说明改性反应较大程度地改变了碱木质素的分子结构；与木浆碱木质素相比，实施例1产品在1190cm^‐1和1041cm^‐1处有较强的吸收，这是磺酸基的特征峰，同时在560cm^‐1处有较强的吸收，这是磷酸基的特征峰，这两者说明实施例1产品分子中引入了较多的亲水性官能团——磺酸基和磷酸基。

图2为用于制备酚水水煤浆所用酚水的GC‐MS谱图，其中图（a）为气相色谱图；图（b）为图（a）中峰1的质谱图，保留时间为1.7‐2.5min；图（c）为图（a）中峰2的质谱图，保留时间为15.5‐16.2min。通过将该谱图与标准谱图进行对比后发现，样品中主要含有3‐甲基苯酚、4‐甲基苯酚、2,3‐二甲基苯酚和2‐乙基苯酚等酚类物质和多苯类含P、S、N等复杂芳烃。

Claims (6)

1.一种酚水水煤浆用木质素系分散剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将碱木质素固体溶于水中，搅拌下用NaOH调节pH值至9～12，配制成重量百分比浓度为30％～50％的水溶液，边搅拌边加热到60～80℃，加入磺化剂，反应1～3小时，然后加入甲醛，进行羟甲基化反应1～3小时，得到羟甲基磺化碱木质素；

(2)将配方中的磷酸盐溶解在水中，配制成重量百分比浓度为20％～40％的磷酸盐溶液，加入环氧氯丙烷，加热到30～90℃，反应30～120分钟，得到羟丙基磷酸盐类化合物；

(3)将所述羟甲基磺化碱木质素和所述羟丙基磷酸盐类化合物混合，采用碱性调节剂调节pH至11～13，加热升温到80～100℃，然后加入缩合剂进行缩聚反应2～5小时后冷却至室温；

(4)在步骤(3)得到的反应产物中加入表面活性剂，搅拌均匀后制得液体木质素系分散剂；

以重量份数计，各反应物用量配方如下：

所述的磺化剂为焦亚硫酸钠、氨基磺酸钠、对氨基苯磺酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和亚硫酸铵中的一种或两种；

所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二铵中的一种或两种；

所述缩合剂为甲醛、乙醛、乙二醛、苯甲醛、戊二醛或糠醛；

所述表面活性剂为十六醇硫酸钠、聚氧乙烯十六醇醚、椰子油烷基醇酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚和乙氧基化甘油单异硬脂酸酯中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的酚水水煤浆用木质素系分散剂的制备方法，其特征在于：所述的碱木质素是木浆碱木质素、竹浆碱木质素、芦苇碱木质素、蔗渣碱木质素和麦草碱木质素中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的酚水水煤浆用木质素系分散剂的制备方法，其特征在于：所述碱性调节剂为NaOH水溶液。

4.根据权利要求3所述的酚水水煤浆用木质素系分散剂的制备方法，其特征在于：所述NaOH水溶液的质量浓度为30％。

5.一种酚水水煤浆用木质素系分散剂，其特征在于其由权利要求1‐4任一项所述制备方法制得。

6.权利要求5所述的酚水水煤浆用木质素系分散剂的应用，其特征在于：该木质素系分散剂用于配制酚水水煤浆，其用量为水煤浆中煤干基重量的0.2％～1.0％。