CN112574072A - 一种利用酸焦油合成分散剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用酸焦油合成分散剂的方法，该利用酸焦油合成分散剂的方法包括如下步骤：酸焦油、萘类物质在磺化后，降温后，加入少量水水解，继续降温滴加甲醛缩合，滴加完毕后缩合保温，保温结束后可以水稀释、降温，加液碱调整pH。本发明提供一种利用酸焦油合成分散剂的方法，该方法与目前的酸焦油处理技术相比较，既解决了酸焦油难以处理的问题，又实现了资源的再生循环利用，有较好的经济效益；该方法在较低掺量下对煤有较好的分散性，能够明显提高水煤浆浆体浓度，增加了分散剂的适应性、稳定性；该方法提高了分散剂对于水泥的分散性，增加普通萘磺酸甲醛缩合物的减水率，净浆和混凝土塌落度均有所提高。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种利用酸焦油合成分散剂的方法。
背景技术
萘磺酸盐甲醛缩合物是一类性能优良的阴离子表面活性剂，人们根据其聚合度的不同将其分为低分子量缩合物、中间分子量缩合物以及高分子量缩合物，其应用领域也不同。由于缩聚物分子中的憎水基团萘环、亚甲基以及亲水基团磺酸基的存在，使缩合物具有良好的分散性能，主要在减水剂和水煤浆分散剂行业中有广泛的应用。
中、高聚合度的2-萘磺酸钠甲醛缩合物主要用于特强混凝土和配置代油燃料水煤浆的应用研究，相对于低聚合度的缩聚物来说，中、高聚合度的缩聚物具有更好的分散性和悬浮性。2003年许宁、李志富等人根据过渡金属化合物对缩合反应的催化作用，进行催化剂的筛选后，然后用沉淀法制备，并经过分离、活化等步骤，制备出了缩合用的催化剂MA，以此催化剂催化的方法合成了聚合度为16—21的高聚合度产物。2008年常松涛等人在以工业萘为原料、选用SO3做磺化剂，甲醛为缩合原料，经过经典的磺化步骤、水解过程、缩合过程等步骤合成出了聚合度在18-23的高聚合度2-萘磺酸钠甲醛缩合物阴离子表面活性剂，其用做水泥减水剂时，减水效果很理想。
减水剂作为混凝土外加剂使用最多的一种外加剂，对于改善混凝土的具体性能具有较好的作用。目前我国用量最大的为萘系减水剂，但是萘系减水剂作为第二代减水剂，与第三代聚羧酸减水剂相比，因为其自身结构上的缺陷，导致其减水和保塌性能都会差很多，但萘系减水剂具有较高的减水率、基本无引气、无缓凝，成本相对较低，聚合度可变、分子量可调节等特点，其应用也较为广泛。
水煤浆用于替代煤炭的燃烧，具有燃烧效益较高、降低环境污染、负荷调整便利、节省用煤和改善劳动条件等优点。水煤浆技术是一种高效安全、经济清洁、操作简单的洁净煤技术。水煤浆作为一种新型的代油燃料开始受到许多国家的高度重视。水煤浆是一种固、液两相粗分散体系，为了使水煤浆在正常使用中具有较低的粘度、较好的流动性，静止时又有较高的粘度，不易形成沉淀，在制浆过程中添加少量的化学添加剂是必不可少的。影响水煤浆高效利用的影响因素颇多，其中分散剂的研制对于水煤浆技术具有关键作用。
我国煤炭资源总量丰富，全国煤炭保有资源储量15663.1亿吨，低阶煤占50％以上。现有制浆技术中，低阶煤难以制备高浓度的水煤浆。且用于水煤浆的分散剂主要有萘系、木质素系、腐殖酸系、磺化丙酮甲醛缩合物、氨基磺酸系甲醛缩合物和非离子分散剂等。然而，这些分散剂中的大多数是以石油产品为原料的，不仅价格较高，而且容易产生环境污染。而且它们成浆浓度不高，一般用低阶煤和不成熟煤成浆浓度在59到61之间。
酸焦油是一种很复杂的聚合物混合物，呈现黑褐色，温度35℃以上时，其流动性较好，温度低于25℃时，易结成熔融状。酸焦油的组成包括硫酸、苯族烃(苯、甲苯)、聚合物、磺化物。粗苯中芳香烃、烯烃、含氮含氧杂环化合物等在浓硫酸洗涤过程中，进行了聚合、加成、共聚、磺化等复杂的化学反应。呈黑褐色的深度聚合物为酸焦油，比重较大的黑色分离物为废酸。聚合程度较轻的产物，可溶于混合物及浓硫酸中，并在已洗混合物精馏吹蒸时从苯类产品分离出来。混合物中吡啶碱和酚类可由于硫酸和碱的作用而分离出来，形成酸焦油。1吨焦炭约产生4.5-6.5吨酸焦油，酸焦油处理是国内焦化行业环保工作的大难题。寻求有效的处理方法和合理的综合利用途径，变废为宝，是生产厂家，也是科研单位和大专院校参与研究的课题。而酸焦油处理方法仍基本停留在初始阶段水平，蒸气蒸吹、回配入炉炼焦或焚烧仍是处理的主流。因此寻求对酸焦油有效的处理方法和合理的综合利用途径十分重要。
发明内容
本发明的目的在于酸焦油的再利用，操作成本低自动化程度高且节能环保，实现变废为宝。
本发明的另一目的在于利用酸焦油中的苯、甲苯及其聚合物经磺化后和及其中的少量磺酸基经嵌段聚合接枝到萘磺化酸盐甲醛缩合物分子链中，从而对萘磺酸甲醛缩合物进行改性，提高其分散性和稳定性。
本发明的又一目的在于利用酸焦油中的浓硫酸等降低后续的磺化剂的使用量，从而降低生产、使用成本。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种利用酸焦油合成分散剂的方法，包括如下步骤：
(1)向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油，加热到35-45 ℃熔融后，边搅拌边缓慢加入第一磺化剂，控制加入速度使第一磺化剂在30-60min内加完，继续磺化0.8-1.5h；
(2)向反应釜中加入萘类物质，加热至130-150℃熔融后，缓慢加入第二磺化剂，控制加入速度使第二磺化剂在25-35min内加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃温度下磺化保温2-3h；
(3)降温至115-125℃，转入缩合反应釜，加入水解用水进行水解，继续降温于96-110℃温度下缓慢滴加甲醛溶液，滴加时长为2-4h；
(4)滴加完毕后在100-110℃温度下保温1.5-3h；
(5)缩合保温结束后，加入终止用水终止反应，继续降温至 75-85℃后，边搅拌边缓慢加入氢氧化钠溶液，使得最终的pH值为 7-10。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述第一磺化剂为发烟硫酸、SO3中的至少一种，所述第二磺化剂为浓硫酸、发烟硫酸、SO3中的至少一种。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述酸焦油与第一磺化剂的质量比为1:0.6-1.1，所述萘类物质与第二磺化剂的质量比为1:0.7-1.2。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述水解用水与萘类物质的质量比为1:8.0-10.0。
一种利用酸焦油合成分散剂的方法，包括如下步骤：
(1)向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油、萘类物质，加热至130-150℃熔融后，搅拌混合均匀后，缓慢加入第三磺化剂，控制加入速度使第三磺化剂在25-35min内加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2-4h；
(2)降温至115-125℃，转入缩合反应釜，加入水解用水进行水解，继续降温于96-110℃温度下缓慢滴加甲醛溶液，滴加时长为2-4h；
(3)滴加完毕后100-110℃温度下保温1.5-3h；
(4)缩合保温结束后，加入终止用水终止反应，继续降温至 75-85℃后，边搅拌边缓慢加入氢氧化钠溶液，使得最终的pH值为 7-10。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述第三磺化剂为发烟硫酸、SO3中的至少一种。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述酸焦油与第三磺化剂的质量比为1:6.5-12.0。
进一步地，上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述水解用水与萘类物质的质量比为1:5.5-6.0。
进一步地，两种上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述萘类物质为萘、萘油、蒽油、洗油中的至少一种。
进一步地，两种上述利用酸焦油合成分散剂的方法中，所述酸焦油与萘类物质的质量比为1:3.0-15.0，所述水解用水与甲醛溶液与质量比为1:3.4-3.8，所述水解用水与终止用水的质量比为1:2.5-4.0。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种利用酸焦油合成分散剂的方法，该方法的反应条件易于控制，生产工艺简单，无“三废”排出。与目前的酸焦油处理技术相比较，该方法既解决了酸焦油难以处理的问题，又实现了资源的再生循环利用，降低了分散剂的成本，有较好的经济效益。
2.本发明提供一种利用酸焦油合成分散剂的方法，该方法在较低掺量下对煤有较好的分散性，能够明显提高水煤浆浆体浓度，增加了分散剂的适应性、稳定性。
3.本发明提供一种利用酸焦油合成分散剂的方法，该方法提高了分散剂对于水泥的分散性，增加普通萘磺酸甲醛缩合物的减水率，净浆和混凝土塌落度均有所提高。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
混凝土净浆和塌落度特性检测所用的仪器和检测方法：
1)实验仪器为NJ-160A水泥净浆搅拌机、玻璃板(400×400mm，厚5mm)、钢直尺(300mm)、刮刀、50mL烧杯、标准塌落度桶。
2)实验方法和步骤按GB/T80077-2012和GB/T50080-2002检测。
水煤浆特性检测所用仪器及检测方法：
1)实验仪器为美国BROOKEIELD博勒飞DV1粘度计、150mL 烧杯、卤素水分测定仪。
2)实验步骤：①接通实验仪器电源，调整水平并自动调零。②取相同量的样品置于150mL烧杯中，保证测量的样品温度、质量。把烧杯放入仪器下方，使转子进入样品中，到转子上的刻度线为止，按开始键开始测试。③用62#转子在剪切速度为20的速度下测量样品的粘度。对比粘度时必须在相同的仪器、转子、速度、容器、温度以及测试时间下进行。
流动性实验所用的实验仪器及检测方法：
1)实验仪器：a、截锥圆模：上口直径36mm，下口直径60mm，高度为60mm，内壁光滑无接缝的金属制品；b、玻璃板(400× 400mm，厚5mm)；c、钢直尺(300mm)；d、刮刀。
2)实验步骤①将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板，截锥圆模，搅拌器及搅拌锅各自表面弄湿而不带水渍。②将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用。③将水煤浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方面提起任水煤浆在玻璃板上流动至不流动为止，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水煤浆流动度。
稳定性测试:采用落棒法检测稳定性，所需实验仪器及检测方法为：
1)实验仪器：150mL烧杯、电子天平、保鲜膜、300mm直尺、计时器。
2)实验步骤：称取150g水煤浆于150mL烧杯中，用封口膜将其完全密封，在室温下放置，在24小时内分别测定10×200mm玻璃棒在落下10s时的深度h1、在落下5min下的深度h2并同时测其实际深度(H)按下式硬算其软沉淀率和硬沉淀率。软沉淀率＝(H-h1) /H×100％，硬沉淀率＝(H-h2)/H×100％。
水煤浆粒度检测方法：
1)实验仪器为LS100Q激光粒度分析。
2)工作原理：
①颗粒对光的散射理论，众所周知，光是一种电磁波，它在传播过程中遇到颗粒时，将与之相互作用，其中的一部分将偏离原来的行进方向，称之为散射。
②仪器的工作原理，激光粒度仪由测量单元、样品池、计算机、和打印机组成。其中，测量单元是仪器的核心，它负责激光的发射、散射信号的光电转换、光电信号的预处理和A/D转换。循环样品池用来将待测样品送到测量单元的测量区。计算机用来处理光电信号，将散射光的能量分布换算成样品的粒度分布，并形成测试报告，打印机负责输出测试报告的硬拷贝，即打印测试报告。
3)操作规程：
①测试单元预热：打开仪器电源总开关，一般要等至少半小时之后，激光功率才能稳定。如试验室环境温度较低，则预热时间需适当延长。(如重复测试，本步可跳过)
②打开计算机LS100Q测试软件：a控制选项卡—选择自动清洗 (此步也可在水浴箱上手动操作)；b设定泵的转速：如有必要则设定超声的强度和时间，在20ml烧杯中加入适量分散介质(通常是蒸馏水)；c、软件中打开泵(也可在水浴箱上进行)—测量选项卡—手动设置—测量显示窗口；d、选项栏：测量选项窗口选择测试内容； e、物质栏：设定光学特性，选择正确的样品物质名称以及分散剂的名称并输入测试样品编号或名称；f、结果计算：选择模型选项卡—通用—确定；g、测量栏：测量选项卡中，设置泵速、超声波时间及强度、测试内容，首次测量前需测试背景值；h、点击测量显示窗口的开始，用一次性滴管缓慢加入样品，待激光遮光度处于设定的范围内(8％～12％)时，即可开始测量样品。
实施例1
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油10份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)8份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化1h。向反应釜中加入萘300份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)350份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃温度下磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液(36.7％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-12次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液(32％)495份，使得最终的PH值为9。
实施例2
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油20份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)15份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘280份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)325份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液 (36.7％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32％)470份，使得最终的PH值为9。
实施例3
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油30份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)25份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘270份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)315份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液 (36.7％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32％)500份，使得最终的PH值为9。
实施例4
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油50份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)38份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘260份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)300份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液 (36.7％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32％)445份，使得最终的PH值为9。
实施例5
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油70份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)45份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘245份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)286份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液 (36.7％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32％)445份，使得最终的PH值为9。
实施例6
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油50份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)38份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘210份、萘油(含萘85％)70份，加热至145 ℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)300份，控制加入速度，30min 加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2.5h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液(36.7％)106份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100 份水分10-12次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液(32％)445份，使得最终的PH值为9。
实施例7
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油50份，加热至40℃熔融，边搅拌边缓慢滴入发烟硫酸(106％)18份，控制加入速度，30min滴加完毕，继续磺化 1h。向反应釜中加入萘210份、萘油(含萘85％)70份，加热至145 ℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98％)300份，控制加入速度，30min 加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温3h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液(36.7％)106份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100 份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液(32％)445份，使得最终的PH值为9。
实施例8
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油30份、萘180份、萘油(含萘85％)100份，加热至145℃熔融后，搅拌混合均匀，开始缓慢滴加发烟硫酸(106％)30份，然后再滴加浓硫酸(98％)315份，控制两种硫酸加入速度，总计30min-40min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-1601630-400℃磺化保温2.5h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于100℃缓慢滴加甲醛溶液 (36.2％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到物料非常粘稠、电流较大、搅拌不动的情况则少量多次加水(100份水分8-10次加入)。滴加完毕后105℃保温3h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32％)478份，使得最终的PH值为9。
实施例9
本发明所述一种酸焦油用于合成分散剂的方法的一个实施例，原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油50份、萘165份、萘油(含萘85％)100份，加热至145℃熔融后，搅拌混合均匀，开始缓慢滴加发烟硫酸(106％)40份，然后再滴加浓硫酸(98％)305份，控制两种硫酸加入速度，总计30min-40min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2.5h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30 份水水解，继续降温于100℃缓慢滴加甲醛溶液(36.2％)110份，滴加时长3h，滴加过程中如果遇到物料非常粘稠、电流较大、搅拌不动的情况则少量多次加水(100份水分8-12次加入)。滴加完毕后 105℃保温3h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至 80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液(32％)478份，使得最终的PH值为9。
对比例1
原材料按质量份计，其制备方法包括如下步骤：向带有尾气回收设备的反应釜中加入萘300份，加热至145℃熔融后，开始缓慢加入浓硫酸(98.5％)340份，控制加入速度，30min加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2h。降温至120℃，转入缩合反应釜，加入30份水水解，继续降温于98℃缓慢滴加甲醛溶液(36.7％)110份，滴加时长约3h，滴加过程中如果遇到料变特粘稠、电流较大的情况、搅拌不动则少量多次加水(100份水分8-12次加入)。滴加完毕后105℃保温2h。缩合保温结束后，加水100份终止反应，继续降温至80℃，开始一边搅拌一边缓慢加入氢氧化钠溶液 (32.2％)475份，使得最终的PH值为9。
按照GB 8076-2008《混凝土外加剂》中减水剂的相关规定，测定掺有本发明实施例中所制得的减水剂及对比例1的净浆、混凝土出机时坍落度及10min(T10)、20min(T20)、30min(T30)、40min(T40)、 50min(T50)、60min(T60)经时坍落度。试验采用基准水泥，减水剂的掺量为水泥重量的1.0％(折固)，实验结果见表1。
表1
由表1可知，用酸焦油对萘磺酸甲醛缩合物进行改性，所得分散剂用作减水剂作用于水泥、混凝土中，可以改善其净浆、混凝土塌落度，在混凝土塌落度经时损失方面改善非常明显。
本发明选择了三种煤样分别是神木煤、乌审旗图克煤、赛蒙特尔煤的配煤和新疆煤、内蒙煤的配煤及陕西能源集团有限公司煤样对各组实验结果进行分析。其煤质特性及实验结果见下表2-4。
表2
表3
表4
由表2-4知，发明的分散剂实施例中加入酸焦油所得分散剂与对比例相比，分散性更好，粘度低且稳定性均有所提高，特别适用于挥发分较高的煤种，实施例4、实施例6、实施例7性价比更高，并且可以处理酸焦油，实现了酸焦油的资源化利用，值得推广。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油，加热到35-45℃熔融后，边搅拌边缓慢加入第一磺化剂，控制加入速度使第一磺化剂在30-60min内加完，继续磺化0.8-1.5h；
(2)向反应釜中加入萘类物质，加热至130-150℃熔融后，缓慢加入第二磺化剂，控制加入速度使第二磺化剂在25-35min内加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃温度下磺化保温2-3h；
(3)降温至115-125℃，转入缩合反应釜，加入水解用水进行水解，继续降温于96-110℃温度下缓慢滴加甲醛溶液，滴加时长为2-4h；
(4)滴加完毕后在100-110℃温度下保温1.5-3h；
(5)缩合保温结束后，加入终止用水终止反应，继续降温至75-85℃后，边搅拌边缓慢加入氢氧化钠溶液，使得最终的pH值为7-10。
2.根据权利要求1所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述第一磺化剂为发烟硫酸、SO3中的至少一种，所述第二磺化剂为浓硫酸、发烟硫酸、SO3中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述酸焦油与第一磺化剂的质量比为1:0.6-1.1，所述萘类物质与第二磺化剂的质量比为1:0.7-1.2。
4.根据权利要求1所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述水解用水与萘类物质的质量比为1:8.0-10.0。
5.一种利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向带有尾气回收设备的反应釜中加入酸焦油、萘类物质，加热至130-150℃熔融后，搅拌混合均匀后，缓慢加入第三磺化剂，控制加入速度使第三磺化剂在25-35min内加完，滴加过程中温度不超过160℃，于155-160℃磺化保温2-4h；
(2)降温至115-125℃，转入缩合反应釜，加入水解用水进行水解，继续降温于96-110℃温度下缓慢滴加甲醛溶液，滴加时长为2-4h；
(3)滴加完毕后100-110℃温度下保温1.5-3h；
(4)缩合保温结束后，加入终止用水终止反应，继续降温至75-85℃后，边搅拌边缓慢加入氢氧化钠溶液，使得最终的pH值为7-10。
6.根据权利要求5所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述第三磺化剂为发烟硫酸、SO3中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述酸焦油与第三磺化剂的质量比为1:6.5-12.0。
8.根据权利要求5所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述水解用水与萘类物质的质量比为1:5.5-6.0。
9.根据权利要求1或5所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述萘类物质为萘、萘油、蒽油、洗油中的至少一种。
10.根据权利要求1或5所述的利用酸焦油合成分散剂的方法，其特征在于：所述酸焦油与萘类物质的质量比为1:3.0-15.0，所述水解用水与甲醛溶液与质量比为1:3.4-3.8，所述水解用水与终止用水的质量比为1:2.5-4.0。
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