CN112080325B - 一种水煤浆添加剂及其制备方法、应用 - Google Patents

一种水煤浆添加剂及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水煤浆添加剂及其制备方法、应用，所述水煤浆添加剂以重量份计，包括以下组分：聚氧乙烯酯15‑32份，聚丙烯酰胺2‑5份，偏硅酸盐28‑42份，无机盐68‑83份，有机膨润土4‑7份，聚合醇胺2‑6份。本发明所述添加剂可提高煤粒表面的亲水性、调整颗粒表面的电荷密度，电荷在煤浆中建立了防止沉淀的三维结构，可使水煤浆在正常使用中具有提高浓度、较低黏度、较好的流动性，且静止时不易产生沉淀。

Description

一种水煤浆添加剂及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及化学添加剂技术领域，具体涉及一种水煤浆添加剂及其制备方法、应用。
背景技术
煤粉颗粒表面是疏水性的，未完全润湿的煤粉会互相聚团、会使粘度增加，流动性变差。因而未加添加剂的煤粉制备的水煤浆的浓度不高。因此，是运行过程中通常会使用添加剂提高水煤浆的浓度。
现有的煤浆添加剂在使用过程中，会出现煤浆黏度高、流动性差，而且容易发生沉淀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水煤浆添加剂，解决现有煤浆添加剂在使用过程导致煤浆黏度高、流动性差，而且容易发生沉淀的问题。
此外，本发明还提供上述水煤浆添加剂的制备方法、应用。
本发明通过下述技术方案实现：
一种水煤浆添加剂，包括以下组分：
聚氧乙烯酯，聚丙烯酰胺，偏硅酸盐，无机盐，有机膨润土，聚合醇胺。
同时，本发明所述添加剂的分子作用于煤粒与水的界面，可减少水煤浆流动时的内摩擦，降低黏度，改善煤颗粒在水中的分散，提高水煤浆的稳定性。
本发明所述添加剂可提高煤粒表面的亲水性、调整颗粒表面的电荷密度，电荷在煤浆中建立了防止沉淀的三维结构，可使水煤浆在正常使用中具有提高浓度、较低黏度、较好的流动性，且静止时不易产生沉淀。克服了现有的添加剂稳定效果差、使用后煤浆黏度高或煤浆储存时出现结构化及失去流动性的缺点。
进一步地，以重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯15-32份，聚丙烯酰胺2-5份，偏硅酸盐28-42份，无机盐68-83份，有机膨润土4-7份，聚合醇胺2-6份。
本发明中各个组分之间的配比可根据不同工况进行调整，可以得到满足不同工作性能要求的产品，大大提高了生产效率，降低生产成本。
进一步地，以重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯20份，聚丙烯酰胺3份，偏硅酸盐35份，无机盐70份，有机膨润土5份，聚合醇胺3份。
进一步地，无机盐包括氯化钠和氯化钾。
进一步地，还包括pH调节剂，所述pH调节剂用于将水煤浆添加剂的pH值调节至8.0-12.0。
进一步地，pH调节剂包括碳酸氢钠。
一种水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将各个物料按比例混合，搅拌混匀；
S2、调节步骤S1混合后物料的pH值至8.0-12.0。
一种水煤浆添加剂的应用，所述水煤浆添加剂用于水煤浆制备。
进一步地，水煤浆添加剂的用量为原料煤的2‰-3‰。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明所述添加剂可提高煤粒表面的亲水性、调整颗粒表面的电荷密度，电荷在煤浆中建立了防止沉淀的三维结构，可使水煤浆在正常使用中具有提高浓度、较低黏度、较好的流动性，且静止时不易产生沉淀。
2、本发明所述添加剂的制备方法简单，不需热源，在常温下即可实现，反应过程易于控制，具有节能降耗的优点。
3、本发明所述添加剂通过调整功能单体比例，可以得到满足不同工作性能要求的产品，大大提高了生产效率，降低生产成本。
4、本发明在生产过程中未使用对人体和环境危害大的甲醛、吊白块等，没有废气、废 水和废液的排放，对环境大气无污染。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种水煤浆添加剂，以重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯15份，聚丙烯酰胺5份，偏硅酸盐42份，无机盐83份，有机膨润土7份，聚合醇胺2份。
本实施例的制备方法。包括以下步骤：
S1、将各个物料按上述比例混合，搅拌混匀；
S2、加入pH调节剂调节步骤S1混合后物料的pH值至8.0。
在本实施例中，所述无机盐为氯化钠，所述pH调节剂为碳酸氢钠，所述偏硅酸盐为偏硅酸钠。
实施例2：
一种水煤浆添加剂，以重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯32份，聚丙烯酰胺2份，偏硅酸盐28份，无机盐68份，有机膨润土4份，聚合醇胺6份。
本实施例的制备方法。包括以下步骤：
S1、将各个物料按上述比例混合，搅拌混匀；
S2、加入pH调节剂调节步骤S1混合后物料的pH值至12.0。
在本实施例中，所述无机盐为氯化钠，所述pH调节剂为碳酸氢钠，所述偏硅酸盐为偏硅酸钠。
实施例3：
一种水煤浆添加剂，以重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯20份，聚丙烯酰胺3份，偏硅酸盐35份，无机盐70份，有机膨润土5份，聚合醇胺3份。
本实施例的制备方法。包括以下步骤：
S1、将各个物料按上述比例混合，搅拌混匀；
S2、加入pH调节剂调节步骤S1混合后物料的pH值至10.0。
在本实施例中，所述无机盐为氯化钠，所述pH调节剂为碳酸氢钠，所述偏硅酸盐为偏硅酸钠。
实施例1-实施例3所制备的添加剂用于煤桨进行浓度、粘度对比，实验过程中，将新疆煤和榆林煤按比例1:1混合，并添加实施例1-实施例3所制备的添加剂制成煤桨运行两天后测量浓度、粘度，实验结果如表1所示：
表1
Figure 450604DEST_PATH_IMAGE001
将实施例3所示添加剂进行以下具体实验：
西南某煤化有限责任公司所用原料煤为新疆煤、榆林煤、本地煤，将三种煤按一定比例（1:1:1）混合作为气化原料煤，添加剂的用量为原料煤的2.25‰：
煤质分析数据均值见表2：
表2煤质分析均值
Figure DEST_PATH_IMAGE002
备注：表2中时间段（12.23-12.25）为未使用添加剂阶段，时间段（12.30-01.01）为使用实施例3所述添加剂阶段。
粒度分布：
粒度分布是影响煤浆性能的主要因素之一，不同阶段的粒度分布如表3所示：
表3不同阶段煤浆粒度分布
Figure 571006DEST_PATH_IMAGE003
相关工艺参数：
不同阶段相关工艺参数对比如表4所示：
表4 不同阶段相关工艺参数对比
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由表4的数据可知：
使用实施例3所述添加剂提浓的稳定运行阶段（12.30-01.01），与常规运行阶段（12.23-12.25）参数相比，有效气比例（CO+H2）增加0.53%，比煤耗降低14.1 kg/KNm3，比氧耗降低3.1 Nm3/KNm3，总气量增加39006.35 Nm3/d。
经济效益：
西南某煤化有限责任公司在使用聚氧乙烯酯水煤浆添加剂后，水煤浆浓度均值提升至65.03%，统计相关数据如表5所示：
表5不同阶段效益参数统计
Figure 616323DEST_PATH_IMAGE005
由表5的数据可知：
使用实施例3所示添加剂提浓的稳定运行阶段（12.30-01.01），与常规运行阶段（12.23-12.25）参数相比，氧气单耗由779.96 Nm3/t降至772.9 Nm3/t，标煤单耗由1.173tce/t降至1.15 tce/t。每天在节省标煤9.16 t的同时，增产粗甲醇17.3 t。
综上：
1）、在现有工艺不变的情况下，使用聚氧乙烯酯水煤浆添加剂提浓后，比煤耗降低至554.0kg/KNm3、比氧耗降低至373.2 Nm3/KNm3，灰水组分无异常。
2）、采用本发明所述添加剂提浓后生产1吨粗甲醇，标煤耗降低至1.149 tce，氧耗降低至772.92 Nm3。与常规运行阶段(12.30-01.01)相比，每天在节省标煤9.16 t的同时，增产甲醇17.3 t。
3）、本发明的煤桨添加剂的浓度在70%左右，粘度在350-400 mPa·s，具有较高的浓度和较低粘度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水煤浆添加剂，其特征在于，重量份计，包括以下组分：
聚氧乙烯酯20份，聚丙烯酰胺3份，偏硅酸盐35份，无机盐70份，有机膨润土5份，聚合醇胺3份；所述无机盐为氯化钠或氯化钾；
还包括pH调节剂，所述pH调节剂用于将水煤浆添加剂的pH值调节至8.0-12. 0。
2.根据权利要求1所述的一种水煤浆添加剂，其特征在于，所述pH调节剂包括碳酸氢钠。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将各个物料按比例混合，搅拌混匀；
S2、调节步骤S1混合后物料的pH值至8.0-12.0。
4.如权利要求1-2任一项所述的一种水煤浆添加剂的应用，其特征在于，所述水煤浆添加剂用于水煤浆制备。
5.根据权利要求4所述的一种水煤浆添加剂的应用，其特征在于，所述水煤浆添加剂的用量为原料煤的2‰-3‰。
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