CN104357114A - 一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 - Google Patents
一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104357114A CN104357114A CN201410673314.8A CN201410673314A CN104357114A CN 104357114 A CN104357114 A CN 104357114A CN 201410673314 A CN201410673314 A CN 201410673314A CN 104357114 A CN104357114 A CN 104357114A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- composite additive
- water slurry
- lignins
- coal water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法，属于水煤浆生产技术领域，该木质素系水煤浆复合添加剂按质量比的成份为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇=(15～25):(55～75):(55～75)；本发明在温度和压力较低的条件下制备得到水煤浆复合添加剂，制备工艺简单；本发明的木质素系水煤浆复合添加剂提高了水煤浆的分散性和稳定性，采用该添加剂制备的水煤浆流动性好，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆的生产技术领域，具体涉及一种复合型水煤浆添加剂及其制备方法和应用。
背景技术
水煤浆添加剂技术是水煤浆的关键技术之一，它直接影响水煤浆的性能和生产成本，关系到水煤浆的推广应用和产业化进程，因此研发原料来源广、性价比高的水煤浆添加剂是水煤浆发展中的一项重要任务。市场上应用较广泛的水煤浆添加剂（如萘系分散剂）存在着原料短缺、价格高的缺陷。
木质素系水煤浆添加剂是一类重要的添加剂，它具有价格低廉，来源丰富，制浆分散稳定性好的优点而受重视，木质素系水煤浆添加剂组成比较复杂，不同的原料来源、不同的制浆工艺得到的水煤浆添加剂性质差异很大，他们的分子结构和分子量分布决定了其水煤浆体系中浆体的分散降黏作用。
国家知识产权局于2014.3.12 公开了一件公开号为CN 103627455 A，名称为“一种复合型水煤浆或水焦浆添加剂及其制备方法和应用”的发明专利，该专利公开了一种复合型水煤浆或水焦浆添加剂的制备方法。原料组分及各组分的质量份数为：水90～110 质量份，碱木质素45～55 质量份，引发剂5～8 质量份，亚硫酸钠15～20 质量份，萘磺酸钠5～8 质量份，甲醛6～8 质量份，pH值调整剂2～3 质量份。其制备工艺步骤如下：将碱木素与一定量的亚硫酸钠和一定量的引发剂反应，得到木质素磺酸钠溶液，然后在得到的木质素磺酸钠溶液中加入甲醛，pH值调整剂和少量水，得到液态复合型水煤浆或水焦浆添加剂；将所得的复合型水煤浆或水焦浆添加剂干燥，到固态复合型水煤浆或水焦浆添加剂。该发明的生产工艺简单，性价比高，投资低，成本低，来源广，性能优良。测试效果表明：以市场上用量最大，性能最好的萘系水煤浆添加剂NSF作为对比参照物，结果表明：对于难成浆的神华煤，在相同的成浆条件（添加剂添加量、煤粉粒度均一致）下，当用本发明的添加剂时，神华煤浆的浓度为63%，粘度864mPa.s，15天不产生沉淀；而用NSF添加剂时，神华煤浆的浓度为60%，粘度904mPa.s，3天就产生沉淀。
期刊≪煤炭转化≫ 2014年第2期第33页至第36页公开了一篇邓韶博，曹青，靳利娥等撰写的对木质素磺酸钠和丙烯酰胺接枝反应合成产物对烟煤成浆浓度、黏度和稳定性的影响，当丙烯酰胺与木质素磺酸钠质量比为1:5，温度为40℃，引发剂K2S2O8-NaHSO3含量为3%条件下反应2.5h，得到的产物作为水煤浆分散剂，在添加量为0.8%（占干煤基的比例），煤浆浓度为69%时，黏度为550mPa.s；相同情况下使用未经改性的木质素磺酸钠为分散剂制浆，黏度为610mPa.s。
期刊≪煤炭加工与综合利用≫2001年第2期第24页至第25页公开了一篇李淑琴,朱书全,李凤起撰写的木钠接枝丙烯酰胺添加剂在水煤浆制备中的应用的研究文章，文章通过木质素磺酸钠与丙烯酰胺的接枝共聚实验和该接枝共聚物在水煤浆中的应用研究,对其在水煤浆中的作用机理进行的初步探讨表明,木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺后具有分散和稳定的双重效果。
期刊≪化学工业与工程技术≫2002年第3期第1页至第3页公开了一篇李凤起，袁 瑾，辛宝玲撰写的接枝型木素磺酸钠的制备和应用的研究文章，文章对木质素磺酸钠与丙烯酰胺接枝共聚反应进行了研究,测试了接枝产物在水煤浆中的分散稳定性能，结果表明，接枝共聚物可使水煤浆的定粘浓度提高1%～2%，且浆的稳定性也有明显改善；还探讨了接枝共聚物在水煤浆中的作用机理，指出接枝产物中-COOH在提高水煤浆的分散稳定性中起关键作用。
在上述现有技术中伋存在以下问题：在制备水煤浆添加剂的过程中需要添加甲醛等化合物，对身体健康有危害。在对水煤浆的分散效果方面，提高幅度在3%左右。
发明内容
本发明提供了一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，在温和的条件下进行复合添加剂的合成，具有优良的分散性和稳定性，提高了能量利用效率，降低了生产成本。
本发明的技术方案：一种木质素系水煤浆复合添加剂，其原料组分及各组分的质量比为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =(15～25):(55～75):(55～75)。
所述原料组分及各组分的最佳质量比为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =20:60:60。
一种木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法，按下述步骤得到：
第一步，分别称取20重量份木质素磺酸钠，50～70重量份蒸馏水，在60～80℃条件下溶解10min；
第二步，将0.3～0.6重量份过硫酸铵和1～1.5重量份亚硫酸氢钠引发剂加入容器中；
第三步，降低温度至40～55℃，加入50～70重量份的丙烯酰胺，反应1h；
第四步，降低温度至30～45℃，加入50～70重量份乙二醇；
第五步，用pH调节剂调节pH值为11～13；反应过程中，搅拌速度为1200
rad/min，得复合型水煤浆，在120～140℃下干燥到固态淡黄色复合型水煤浆，即得水煤浆复合添加剂。
进一步优化的是，在第二步中，引发剂加入顺序为：先加入过硫酸铵后加入亚硫酸氢钠。
进一步优化的是，在第三步中，丙烯酰胺的加入速度为1.2～1.4重量份/min。
进一步优化的是，在第四步中，乙二醇的加入速度为1.2～1.4重量份/min。
一种利用上述木质素系水煤浆复合添加剂的提高水煤浆分散性和稳定性的方法，按下述步骤进行：称取煤样100重量份、木质素水煤浆复合添加剂(0.3～1.0)重量份，实测水煤浆的浓度为67.3～69.5%，100s-1下水煤浆粘度为746.4～930.2mPa.s，目测流动性为A。
进一步优化的是，所述煤样采用内蒙古补连塔长焰煤。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
该木质素系水煤浆复合添加剂按质量比的成份为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =15: 65: 65。
实施例2
该木质素系水煤浆复合添加剂按质量比的成份为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =25:55:55。
实施例3
该木质素系水煤浆复合添加剂按质量比的成份为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =20:60:60。
实施例4
该木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法按下述步骤进行：
第一步，分别称取20g木质素磺酸钠，50g蒸馏水，在60℃条件下溶解10min；
第二步，将0.3g过硫酸铵和1g亚硫酸氢钠引发剂加入容器中，先加入过硫酸铵后加入亚硫酸氢钠。
第三步，降低温度至40℃，加入50g的丙烯酰胺，加入速度为1.2g/min，反应1h；
第四步，降低温度至30℃，加入50g乙二醇，加入速度为1.2g/min。
第五步，用pH调节剂调节pH值为11；反应过程中，搅拌速度为1200 rad/min，所得的复合型水煤浆添加剂在120℃下干燥，到固态复合型水煤浆。
实施例5
该木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法按下述步骤进行：
第一步，分别称取20g木质素磺酸钠，70g蒸馏水，在80℃条件下溶解10min；
第二步，将0.6g过硫酸铵和1.5g亚硫酸氢钠引发剂加入容器中，先加入过硫酸铵后加入亚硫酸氢钠。
第三步，降低温度至55℃，加入70g的丙烯酰胺，加入速度为1.4g/min，反应1h；
第四步，降低温度至45℃，加入70g乙二醇；加入速度为1.4g/min。
第五步，用pH调节剂调节pH值为13；反应过程中，搅拌速度为1200 rad/min，所得的复合型水煤浆添加剂在140℃下干燥，到固态复合型水煤浆。
实施例6
该木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法按下述步骤进行：
第一步，分别称取20g木质素磺酸钠，60g蒸馏水，在70℃条件下溶解10min；
第二步，将0.45g过硫酸铵和1.2g亚硫酸氢钠引发剂加入容器中；先加入过硫酸铵后加入亚硫酸氢钠。
第三步，降低温度至45℃，加入60g的丙烯酰胺，加入速度为1.3g/min，反应1h；
第四步，降低温度至35℃，加入60g乙二醇；加入速度为1.3g/min。
第五步，用pH调节剂调节pH值为12；反应过程中，搅拌速度为1200 rad/min，所得的复合型水煤浆添加剂在130℃下干燥，到固态复合型水煤浆。
实施例7
利用实施例3所述木质素系水煤浆复合添加剂的提高水煤浆分散性和稳定性方法按下述步骤进行：称取煤样100g、木质素水煤浆复合添加剂0.3g，实测水煤浆的浓度为67.3%，100s-1下水煤浆粘度为746.4mPa.s，目测流动性为A。上述煤样采用内蒙古补连塔长焰煤，煤质分析见表1。
实施例8
利实施例5所述木质素系水煤浆复合添加剂的提高水煤浆分散性和稳定性方法按下述步骤进行：称取煤样100g、木质素水煤浆复合添加剂0.9g，实测水煤浆的浓度为68.7%，100s-1下水煤浆粘度为892.0mPa.s，目测流动性为A。上述煤样采用内蒙古补连塔长焰煤，煤质分析见表1。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和较佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (8)
1. 一种木质素系水煤浆复合添加剂，其特征在于，其原料组分及各组分的质量比为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =(15～25):(55～75):(55～75)。
2.根据权利要求1所述的木质素系水煤浆复合添加剂，其特征在于，其原料组分及各组分的最佳质量比为：木质素磺酸钠:丙烯酰胺:乙二醇 =20:60:60。
3.一种木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法，其特征在于，按下述步骤得到：
第一步，分别称取20重量份木质素磺酸钠，50～70重量份蒸馏水，在60～80℃条件下溶解10min；
第二步，将0.3～0.6重量份过硫酸铵和1～1.5重量份亚硫酸氢钠引发剂加入容器中；
第三步，降低温度至40～55℃，加入50～70重量份的丙烯酰胺，反应1h；
第四步，降低温度至30～45℃，加入50～70重量份乙二醇；
第五步，用pH调节剂调节pH值为11～13；反应过程中，搅拌速度为1200
rad/min，得复合型水煤浆，在120～140℃下干燥到固态淡黄色复合型水煤浆，即得水煤浆复合添加剂。
4.根据权利要求3所述的木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法，其特征在于：在第二步中，引发剂加入顺序为：先加入过硫酸铵后加入亚硫酸氢钠。
5.根据权利要求3所述的木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法，其特征在于：在第三步中，丙烯酰胺的加入速度为1.2～1.4重量份/min。
6.根据权利要求3所述的木质素系水煤浆复合添加剂的制备方法，其特征在于：在第四步中，乙二醇的加入速度为1.2至1.4重量份/min。
7.一种利用上述木质素系水煤浆复合添加剂的提高水煤浆分散性和稳定性的方法，其特征在于，按下述步骤进行：称取煤样100重量份、木质素水煤浆复合添加剂(0.3～1.0)重量份，实测水煤浆的浓度为67.3～69.5%，100s-1下水煤浆粘度为746.4～930.2mPa.s，目测流动性为A。
8.根据权利要求7所述的利用上述木质素系水煤浆复合添加剂的提高水煤浆分散性和稳定性的方法，其特征在于，所述煤样采用内蒙古补连塔长焰煤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410673314.8A CN104357114B (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410673314.8A CN104357114B (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104357114A true CN104357114A (zh) | 2015-02-18 |
| CN104357114B CN104357114B (zh) | 2016-07-20 |
Family
ID=52524431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410673314.8A Expired - Fee Related CN104357114B (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104357114B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106635205A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 过冬 | 一种水煤浆复合添加剂及其制备方法和用途 |
| CN111303949A (zh) * | 2018-04-16 | 2020-06-19 | 李智 | 一种改性龙须菜水煤浆添加剂的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4891415A (en) * | 1989-01-23 | 1990-01-02 | Daishowa Chemicals Inc. | Process for grafting lignin with vinylic monomers using separate streams of initiator and monomer |
| CN101700479A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 济南开发区星火科学技术研究院 | 利用造纸黑液制备新型水煤浆分散剂的方法 |
-
2014
- 2014-11-21 CN CN201410673314.8A patent/CN104357114B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4891415A (en) * | 1989-01-23 | 1990-01-02 | Daishowa Chemicals Inc. | Process for grafting lignin with vinylic monomers using separate streams of initiator and monomer |
| CN101700479A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-05 | 济南开发区星火科学技术研究院 | 利用造纸黑液制备新型水煤浆分散剂的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 裴福生等: ""改性水煤浆分散剂合成的影响因素"", 《煤炭加工与综合利用》 * |
| 邓韶博等: ""木质素磺酸钠的改性及对煤浆分散性研究"", 《煤炭转化》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106635205A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 过冬 | 一种水煤浆复合添加剂及其制备方法和用途 |
| CN106635205B (zh) * | 2016-11-17 | 2018-12-21 | 过冬 | 一种水煤浆复合添加剂及其制备方法和用途 |
| CN111303949A (zh) * | 2018-04-16 | 2020-06-19 | 李智 | 一种改性龙须菜水煤浆添加剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104357114B (zh) | 2016-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101857798B (zh) | 一种胺化木质素钻井液处理剂的制备方法 | |
| CN103013458B (zh) | 一种褐煤接枝共聚降滤失剂及制备方法 | |
| CN103509617B (zh) | 一种煤气化专用的复合水煤浆添加剂 | |
| CN102115514B (zh) | 一种酸液稠化剂的制备 | |
| CN104402295A (zh) | 一种增强型水泥助磨剂 | |
| CN101195773A (zh) | 一种高效复合水煤浆添加剂及其应用方法 | |
| CN102321224A (zh) | 一种改性碱木质素陶瓷助磨分散剂及其制备方法 | |
| CN102031168A (zh) | 一种阴离子-非离子复配型煤气化用水煤浆添加剂 | |
| CN101210055A (zh) | 改性瓜尔胶及其制备方法和在制备烟草薄片中的应用 | |
| CN104193920A (zh) | 一种两性腐植酸接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备与用途 | |
| CN103421137A (zh) | 耐高温驱油用聚丙烯酰胺的制备方法 | |
| CN104449601B (zh) | 钻井液用包被抑制剂及其制备方法与应用 | |
| CN105254351A (zh) | 一种水溶性腐植酸钾的制备方法 | |
| CN104357114A (zh) | 一种木质素系水煤浆复合添加剂及其制备方法和运用 | |
| CN103951836B (zh) | 一种磺化缩聚改性腐植酸水煤浆分散剂的制备方法 | |
| CN103740342A (zh) | 抗高温抗盐降滤失剂及其制备方法 | |
| CN103881689A (zh) | 一种提高高含量钙镁植物胶压裂液性能的方法 | |
| CN104388133B (zh) | 一种皂素基水煤浆添加剂的制备方法 | |
| CN106635205B (zh) | 一种水煤浆复合添加剂及其制备方法和用途 | |
| CN103468334A (zh) | 一种水煤浆悬浮稳定剂 | |
| CN102614809B (zh) | 利用造纸污泥制备分散-稳定剂的方法 | |
| CN103627455B (zh) | 一种复合型水煤浆或水焦浆添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN101967372A (zh) | 一种水基钻井降粘剂及其合成方法 | |
| CN103864126A (zh) | 一种制备悬浮分散型纳米碳酸钙的方法 | |
| CN102796503A (zh) | 一种插层聚合物凝胶转向剂 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160720 Termination date: 20211121 |