CN108239560B - 一种水煤浆稳定剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效、适配性强、有针对性调节功效的水煤浆稳定剂。各组分重量配比关系为：高级脂肪醇的硫酸酯1～2份，磺基芳基磺酸化物1～2份，脂肪山梨坦1～2份，聚山梨酯1～3份。本发明能够配合水煤浆添加剂有效降低水煤浆的粘度。将上述组分制成1%水溶液以煤粉干基0.01‰～0.02‰的比例直接加入水煤浆中或者复配至水煤浆添加剂中随添加剂一起加入水煤浆中降低水煤浆粘度，减少水煤浆添加剂的加入量节约成本，改善水煤浆稳定效果，延长水煤浆储存周期，增强水煤浆触变流动性。

Description

一种水煤浆稳定剂

技术领域

本发明涉及煤气化工业应用，具体而言，涉及一种高效、有针对性调节功效的水煤浆稳定剂。

背景技术

水煤浆是一种新型低污染代油燃料，同时也可作为生产合成气的新型原料。

水煤浆的主要由60%～70%不同粒度的煤、30%～40%的水和2‰左右的水煤浆添加剂制成。它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，可以像油一样易于储槽、输送和雾化燃烧。由于水煤浆燃烧效率高，S、N氧化物的排放均能实现环保达标，广泛用于电站锅炉、工业锅炉作为燃料燃烧，亦可作为气化原料应用于合成氨、合成甲醇。

水煤浆原料成本中，除了煤以外，添加剂构成了水煤浆的第二大成本。由于磨煤装置和煤源影响较大且不易更改，因此，添加剂成为制约气化装置运行成本及稳定运行周期的重要因素之一。

目前，国内外水煤浆添加剂的种类很多，效果也参差不齐。而且在使用同一种水煤浆添加剂时，面对煤粉粒度的变化、煤质变化及环境温度的变化时，其效果也有很大出入。 虽然各类产品均表示能够适配于各种煤质与操作环境，但是实际生产过程中，随着煤质、煤粉粒度、制浆水环境的变化通常都会对水煤浆产生相应的影响。另外，由于检修等日常维护操作，也会有煤浆久置的情况发生，对煤浆的稳定性要求增加。

随着环保压力的增高，一些不易生化处理的废水经常被作为制浆水由气化装置消耗掉，既可以降低环保压力同时又可以节约一大部分环保处理费用。

由于绝大多数常用的水煤浆添加剂都是长链多自由基阴离子型表面活性剂。因此，各种环保废水中，以阳离子废水对水煤浆的影响最大。阳离子废水中的其影响主要体现在稳定性上。

为了降低阳离子废水对水煤浆稳定性的影响，本发明中绝大多数组分为非离子型表面活性剂，同时配有少量短链阴离子型表面活性剂以加强效果。

水煤浆稳定剂可以根据水煤浆的使用情况，微量添加，平稳的调整水煤浆稳定性，在操作过程中，上煤量、水煤浆添加剂使用量以及水的添加量均不作调整，只根据水煤浆的稳定性情况适量的调整稳定剂的添加量，降低了操作风险及操作难度，使操作更有效、更精细、更有针对性，从而提高气化装置的可操作性，同时降低运行成本，提高装置竞争力。

发明内容

本发明可配制成1%的水溶液直接加入水煤浆中或复配入水煤浆添加剂中使用。

本发明所采用的一种技术方案是使用一定配方比例的混合物构成水煤浆降黏剂，具体组分为：高级脂肪醇的硫酸酯1～2份，磺基芳基磺酸化物1～2份，脂肪山梨坦1～2份，聚山梨酯1～3份。

所述的高级脂肪醇的硫酸酯优选为月桂醇聚醚硫酸酯、椰油醇聚醚硫酸酯中的一种或两种。

所述的磺基芳基磺酸化物优选为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠或十八烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

所述的脂肪山梨坦优选为月桂山梨坦、棕榈山梨坦或硬脂山梨坦中的一种或几种。

所述的聚山梨酯优选为聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯中的一种或两种。

所述的稳定剂可制成1%水溶液直接加入水煤浆中或者复配至水煤浆添加剂中随添加剂一起加入水煤浆。

所述的稳定剂具有较强的适配性，能够与多种常用水煤浆添加剂直接复配。

所述的稳定剂可根据环境的变化微量加入水煤浆中，有针对性的专项调节水煤浆稳定性，从而减少水煤浆添加剂的加入量，降低气化装置运行成本。

所述的稳定剂各组分配比制备的1%的水溶液以煤粉干基0.01‰～0.02‰的比例添加使用，添加比例较低，节约成本。

具体实施方式

为了更直观的表述稳定性，本发明稳定性试验选用的方法为：用落棒法测定100ml量筒内静置48小时煤浆硬层厚度来表示稳定性，首先测量玻璃棒的长度，计作L；玻璃棒停止下落时测量水煤浆液面到玻璃棒顶部的长度，计做L1；用力按照玻璃棒原来的运动方向将玻璃棒插至量筒底部，此时从水煤浆液面至玻璃棒顶部的长度，计做L2。则沉淀的厚度计做(L-L1)/(L-L2)。

当没有沉淀时，L1与L2相等，结果为1。数值偏差1越大则沉淀越厚，为了从数值上更直观的体现出沉淀的厚度多与少，我们用沉淀厚度的计算值与1的偏差来表示厚度。因此，记录表上通过记录1-(L-L1)/(L-L2)的数值来表述沉淀的厚度。

例如：1代表无法落棒，0代表无沉淀，0.5代表落棒至中部，数值越小则稳定性越好。

实施例1：

煤样产地：神华补连塔矿点

分别选择萘系、木质素系、腐殖酸盐系的水煤浆添加剂，加入阳离子废水配制水煤浆，测定水煤浆稳定性，然后分别按煤粉干基比例0.01‰、0.02‰加入本发明稳定剂，具体成分为：1份的月桂醇聚醚硫酸酯，2份的十二烷基苯磺酸钠，1份的棕榈山梨坦，2份的聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯，重新测定稳定性。试验结果如下：

添加剂类型	稳定性	加入稳定剂0.01‰稳定性	加入稳定剂0.02‰稳定性
				木质素系	0.223	0.1	0.0
萘系	0.302	0.05	0.0
				腐殖酸盐系	0.456	0.23	0.1

实例2：

煤样产地：神华瓷窑湾矿点

分别选择萘系、木质素系、腐殖酸盐系的水煤浆添加剂，加入阳离子废水配制水煤浆，测定水煤浆稳定性，然后分别按煤粉干基比例0.01‰、0.02‰加入本发明稳定剂，具体成分为：1份的椰油醇聚醚硫酸酯，2份的十六烷基苯磺酸钠，2份的月桂山梨坦，3份的聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯，重新测定稳定性。试验结果如下：

添加剂类型	稳定性	加入稳定剂0.01‰稳定性	加入稳定剂0.02‰稳定性
				木质素系	0.21	0.12	0.05
萘系	0.25	0.10	0.0
				腐殖酸盐系	0.33	0.25	0.12

实例3：

煤样产地：神华环县矿点

分别选择萘系、木质素系、腐殖酸盐系的水煤浆添加剂，加入阳离子废水配制水煤浆，测定水煤浆稳定性，然后分别按煤粉干基比例0.01‰、0.02‰加入本发明稳定剂，具体成分为：2份的月桂醇聚醚硫酸酯，1份的十八烷基苯磺酸钠，1份的硬脂山梨坦，1份的聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯，重新测定稳定性。试验结果如下：

添加剂类型	稳定性	加入稳定剂0.01‰稳定性	加入稳定剂0.02‰稳定性
				木质素系	0.32	0.22	0.11
萘系	0.28	0.15	0.0
				腐殖酸盐系	0.41	0.32	0.24

从以上实验可以看出，对于不同煤种，不同水煤浆添加剂配制的含阳离子废水的水煤浆，本发明水煤浆稳定剂均具有提高煤浆稳定性的特性，适用性强，随着稳定剂的添加量增加，水煤浆的底部沉淀量减少，稳定性增强。可根据实际生产需要调节添加量，从而调整水煤浆稳定性，保证装置的稳定运行。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种水煤浆稳定剂，其组分及质量比例如下：

高级脂肪醇的硫酸酯1～2份，磺基芳基磺酸化物1～2份，脂肪山梨坦1～2份，聚山梨酯1～3份，所述的磺基芳基磺酸化物选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠或十八烷基苯磺酸钠中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的水煤浆稳定剂，其特征在于，所述的高级脂肪醇的硫酸酯选自月桂醇聚醚硫酸酯、椰油醇聚醚硫酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水煤浆稳定剂，其特征在于，所述的脂肪山梨坦选自月桂山梨坦、棕榈山梨坦或硬脂山梨坦中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水煤浆稳定剂，其特征在于，所述的聚山梨酯选自聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯中的至少一种。

5.一种水煤浆稳定剂的使用方法，所述的水煤浆稳定剂的组分及质量比例如下：

高级脂肪醇的硫酸酯1～2份，磺基芳基磺酸化物1～2份，脂肪山梨坦1～2份，聚山梨酯1～3份，所述的磺基芳基磺酸化物选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠或十八烷基苯磺酸钠中的至少一种；

首先，按照上述组分及其配比再加水制备得到该水煤浆稳定剂的1%水溶液；

然后，将上述水煤浆稳定剂的水溶液直接加入到煤粉干基中使用；

或者将上述水煤浆稳定剂的水溶液复配至水煤浆添加剂中，随添加剂一起加入煤粉干基中使用；

该水煤浆稳定剂的1%水溶液在煤粉干基中的质量百分比为0.01‰～0.02‰。