CN109777531A - 一种萘系水煤浆分散剂及其应用 - Google Patents

一种萘系水煤浆分散剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐55‑70份、碱木素20‑30份、无水偏硅酸钠10‑30份、碳酸盐8‑15份,所述辅料包括硬脂酰胺1‑2份,高级醇1‑2份。本发明通过使用取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)和碱木素,配合无水偏硅酸钠和碳酸盐,合理比例配置水煤浆,提高其减黏作用及流动性,能够使水煤浆保持高的表观粘度,并且硬脂酰胺和高级醇加入,使水煤浆稳定性能提高,增加原料悬浮液的活性,提高混合效率,起到一定分子间润滑效果,提高水煤浆分散降黏能力,方便水煤浆的管道运输。

Description

一种萘系水煤浆分散剂及其应用
技术领域
本发明涉及分散剂及其应用领域,特别涉及一种萘系水煤浆分散剂及其应用。
背景技术
水煤浆分散剂是水煤浆制备过程中必须加入的化学添加剂,可以提高水煤浆的流动性、稳定性和成浆浓度。近年来,随着国家大力推广洁净煤技术,水煤浆作为燃料和湿法气化进料已经被广泛应用于工业锅炉和煤化工行业,市场对水煤浆的需求量增长导致对水煤浆分散剂的需求量也在持续增长。
目前国内常用的水煤浆分散剂主要有萘磺酸钠系和木质素磺酸钠系列。萘磺酸钠系分散剂作为一种高效分散剂,占据水煤浆分散剂行业中50%以上的市场。这类分散剂的优点是分散降黏能力较好,制备工艺较为简单;缺点是稳定性不好,容易析水产生硬沉淀,原料来自石油产品,价格较高,并且随着石油资源的枯竭,其成本会进一步上涨。木质素磺酸钠系分散剂,目前其还存在分散降黏能力较差、添加量多的缺点,市场份额不大。国外生产的分散剂主要有日本的PSS系列和瑞典的非离子型分散剂,其性能总体上优于国内,但价格也远远高于国内的分散剂的价格。昂贵分散剂的使用,大大增加了水煤浆的制备成本。
因此,发明一种萘系水煤浆分散剂及其应用来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种萘系水煤浆分散剂及其应用,通过称取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)和碱木素,配合无水偏硅酸钠和碳酸盐,合理比例配置水煤浆,提高其减黏作用及流动性,能够使水煤浆保持合适的表观粘度,并且硬脂酰胺和高级醇加入,使水煤浆稳定性能提高、增加原料悬浮液的活性、提高混合效率,起到一定分子间润滑效果,提高水煤浆分散降黏能力,方便水煤浆的管道运输。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐55-70份、碱木素20-30份、无水偏硅酸钠10-30份、碳酸盐8-15份,所述辅料包括硬脂酰胺1-2份,高级醇1-2份。
优选的,所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
优选的,所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
优选的,所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
优选的,所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例称取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀。
优选的固体分散剂占煤质干粉的0.4%- 0.8%。
优选的温水的温度设置在30-50℃。
本发明的技术效果和优点:
1、通过使用萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)和碱木素,配合无水偏硅酸钠和碳酸盐,合理比例配置水煤浆,提高其减黏作用及流动性,能够使水煤浆保持高的表观粘度,并且硬脂酰胺和高级醇加入,使水煤浆稳定性能提高,增加原料悬浮液的活性,提高混合效率,起到一定分子间润滑效果,提高水煤浆分散降黏能力,方便水煤浆的管道运输。
2、通过按照比例取原料和辅料配置固体水煤浆分散剂或者分散剂溶液,;配置方法简单方便,能够方便的对其进行生产储存,提高生产效率,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到,主料萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)方便获取,有利于降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明提供了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐60份、碱木素25份、无水偏硅酸钠15份、碳酸盐10份,所述辅料包括硬脂酰胺1份,高级醇1份。
所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,所述温水的温度设置在30℃,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀,所述固体分散剂占煤质干粉的0.45%。
本实施例中制备的水煤浆流动性良好,抗剪切能力强,稳定性好,60天内未出现硬沉淀现象,经检测得到水煤浆表观粘度为950-1000Pa·S,原料溶解速度慢。
实施例2:
本发明提供了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐60份、碱木素28份、无水偏硅酸钠15份、碳酸盐10份,所述辅料包括硬脂酰胺1份,高级醇1份。
所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,所述温水的温度设置在30℃,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀,所述固体分散剂占煤质干粉的0.45%。
对比实施例1,本实施例中制备的水煤浆流动性良好,抗剪切能力强,稳定性好,60天内未出现硬沉淀现象,经检测得到水煤浆表观粘度为900-1000Pa·S,原料溶解速度慢。
实施例3:
本发明提供了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐65份、碱木素22份、无水偏硅酸钠20份、碳酸盐12份,所述辅料包括硬脂酰胺1.5份,高级醇1.5份。
所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,所述温水的温度设置在40℃,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀,所述固体分散剂占煤质干粉的0.5%。
对比实施例1-2,本实施例中制备的水煤浆流动性优秀,抗剪切能力强,稳定性好,60天内未出现硬沉淀现象,经检测得到水煤浆表观粘度为900-1050Pa·S,原料溶解速度快。
实施例4
本发明提供了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐56份、碱木素28份、无水偏硅酸钠25份、碳酸盐10份,所述辅料包括硬脂酰胺1.5份,高级醇1.5份。
所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,所述温水的温度设置在40℃,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀,所述固体分散剂占煤质干粉的0.5%。
对比实施例1-3,本实施例中制备的水煤浆流动性良好,抗剪切能力强,稳定性好,60天内未出现硬沉淀现象,经检测得到水煤浆表观粘度为1000-1100Pa·S,原料溶解速度快。
实施例5
本发明提供了一种萘系水煤浆分散剂及其应用,萘系水煤浆分散剂,其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐28份、碱木素25份、无水偏硅酸钠12份、碳酸盐14份,所述辅料包括硬脂酰胺2份,高级醇2份。
所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
优选的,所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,所述温水的温度设置在50℃,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀,所述固体分散剂占煤质干粉的0.4%。
对比实施例1-4,本实施例中制备的水煤浆流动性优秀,抗剪切能力强,稳定性好,60天内未出现硬沉淀现象,经检测得到水煤浆表观粘度为950-1050Pa·S,原料溶解速度快。
根据实施例1-5得出下表:
表观粘度 流动性 抗剪切能力 稳定性
实施例1 950-1000Pa·S 良好 60天无硬沉淀
实施例2 900-1000Pa·S 良好 60天无硬沉淀
实施例3 900-1050Pa·S 优秀 60天无硬沉淀
实施例4 1000-1100Pa·S 优秀 60天无硬沉淀
实施例5 950-1050Pa·S 良好 60天无硬沉淀
由上表可知,实施例4中原材料比例适中,加工温度适中,能够使水煤浆保持高的表观粘度,并且硬脂酰胺和高级醇加入,使水煤浆稳定性能提高,增加原料悬浮液的活性,提高混合效率,起到一定分子间润滑效果,提高水煤浆分散降黏能力。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种萘系水煤浆分散剂,其特征在于:其中所使用的主料包括以下重量份数的原料:萘磺酸盐55-70份、碱木素20-30份、无水偏硅酸钠10-30份、碳酸盐8-15份,所述辅料包括硬脂酰胺1-2份,高级醇1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种萘系水煤浆分散剂,其特征在于:所述萘磺酸盐具体为烷基萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、亚甲基萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种萘系水煤浆分散剂,其特征在于:所述碱木素选用麦草碱木素,麦草碱木素由麦草浆碱法制浆黑液经酸析提纯得到。
4.根据权利要求1所述的一种萘系水煤浆分散剂,其特征在于:所述碳酸盐具体为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种萘系水煤浆分散剂,其特征在于:所述高级醇具体为高级醇硫酸酯盐酸。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的一种萘系水煤浆分散剂的应用,其特征在于:
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇混合搅拌,制成固体粉状混合物,作为固体水煤浆分散剂备用,取适量分散剂加入球磨机与煤粉混合研磨并搅拌均匀;
所述应用一:具体步骤为:按照比例取萘磺酸盐甲醛缩合物(FDN)、碱木素、无水偏硅酸钠、碳酸盐、硬脂酰胺和高级醇加入温水中,搅拌温水使混合物形成任意百分浓度的分散剂溶液,作为液态水煤浆分散剂备用,将分散剂溶液与煤粉混合研磨搅拌均匀。
7.根据权利要求6所述的一种萘系水煤浆分散剂的应用,其特征在于:所述固体分散剂占煤质干粉的0.4%- 0.8%。
8.根据权利要求6所述的一种萘系水煤浆分散剂的应用,其特征在于:所述温水的温度设置在30-50℃。
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