CN114292677A - 一种水煤浆添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂15‑25％、萘系减水剂35‑65％、络合剂15‑25％、无机碱5‑15％。本发明通过加入脂肪族系表面活性剂与萘系减水剂，并调整两者的配比，可以改善添加剂的分子结构特征与煤水界面张力，在提高分散、降粘性能的同时兼有稳定功能；加入络合剂能够防止水中的钙镁离子等对水煤浆的性能产生不利影响，从而进一步提高所述添加剂应用于生产水煤浆的稳定性，有效解决现有水煤浆添加剂稳定性较差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆处理技术领域，更具体地说，涉及一种水煤浆添加剂及其制备方法。
背景技术
水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，它是由65-70％的煤、29-34％的水和约1％的化学添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。而水煤浆性能的好与坏，与所添加的化学添加剂有着密不可分的关系。
现有水煤浆添加剂大多对煤质变化和稳定性考虑不周到，其加入量增加后，稳定性差易沉淀，或者粘度也随着增大。
故，现有技术具有较大的改进空间。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种水煤浆添加剂。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂15-25％、萘系减水剂35-65％、络合剂15-25％、无机碱5-15％。
脂肪族系表面活性剂的疏水基团与煤表面的苯环、萘环或其他芳香环等疏水基团作用，而亲水基团则朝向水，导致煤粒容易通过吸附的表面活性剂的亲水基团与极性的水分子作用，从而可以促进煤粒在水中的均匀分散。添加的萘系减水剂具有分散性能好、降黏作用强、成浆流动性好的优点，其与所述脂肪族系表面活性剂搭配能够改善添加剂的分子结构特征与煤水界面张力，在提高分散、降粘性能的同时兼有稳定功能。添加络合剂与水中钙镁离子等进行络合反应从而防止所述离子对生产水煤浆产生不利影响。
根据以上方案，所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素。
根据以上方案，所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠、β-萘磺酸盐甲醛缩合物中的一种。
根据以上方案，所述络合剂为三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸、磷酸三钠中的一种。
根据以上方案，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种。
一种水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
本发明的有益效果在于：
本发明通过加入脂肪族系表面活性剂与萘系减水剂，并调整两者的配比，可以改善添加剂的分子结构特征与煤水界面张力，在提高分散、降粘性能的同时兼有稳定功能；加入络合剂能够防止水中的钙镁离子等对水煤浆的性能产生不利影响，从而进一步提高所述添加剂应用于生产水煤浆的稳定性，有效解决现有水煤浆添加剂稳定性较差的技术问题。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂15％、萘系减水剂65％、络合剂15％、无机碱5％。
所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素；所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠；所述络合剂为三聚磷酸钠；所述无机碱为氢氧化钠。
所述水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
实施例2
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂20％、萘系减水剂50％、络合剂20％、无机碱10％。
所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素；所述萘系减水剂为β-萘磺酸盐甲醛缩合物(由青岛虹厦高分子材料有限公司生产的HSN萘系高效减水剂)；所述络合剂为磷酸三钠；所述无机碱为氢氧化钾。
所述水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
实施例3
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂30％、萘系减水剂65％、无机碱5％。
所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素；所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠；所述络合剂为三聚磷酸钠；所述无机碱为碳酸钠。
所述水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
对比例1
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂25％、萘系减水剂35％、无机碱15％。
所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素；所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠；所述络合剂为三聚磷酸钠；所述无机碱为氢氧化钠。
所述水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
对比例2
一种水煤浆添加剂，按照质量百分比计包括以下组分：萘系减水剂65％、络合剂25％、无机碱10％。
所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠；所述络合剂为三聚磷酸钠；所述无机碱为氢氧化钠。
所述水煤浆添加剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
将实施例1-3、对比例1-2所得水煤浆添加剂分别与煤样进行混合，得到水煤浆。其中，混合操作的步骤包括：将煤样依次进行晾晒、粉碎、过8目筛；取2500g煤样，加入1020g清水，加入一定量的水煤浆添加剂，球磨25分钟至混合均匀。所述煤样为大友大末煤样。对经混合处理所得水煤浆的性能进行测试，测试结果见下表1。
表1
从上可见，本发明所述水煤浆添加剂通过对原料组分进行调整，其应用于处理煤样时，随着添加量增大，粘度降低明显，且稳定周期长，适应煤质变化较小，有效解决现有水煤浆添加剂稳定性差的技术问题。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.一种水煤浆添加剂，其特征在于，按照质量百分比计包括以下组分：脂肪族系表面活性剂15-25％、萘系减水剂35-65％、络合剂15-25％、无机碱5-15％。
2.根据权利要求1所述水煤浆添加剂，其特征在于，所述脂肪族系表面活性剂为碱木质素。
3.根据权利要求1所述水煤浆添加剂，其特征在于，所述萘系减水剂为亚甲基二萘磺酸钠、β-萘磺酸盐甲醛缩合物中的一种。
4.根据权利要求1所述水煤浆添加剂，其特征在于，所述络合剂为三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸、磷酸三钠中的一种。
5.根据权利要求1所述水煤浆添加剂，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种。
6.用于权利要求1-5中任一项所述水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将各组分原料按配比称取后混合均匀，即可获得水煤浆添加剂。
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