[发明专利]一种萘系水煤浆分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水煤浆领域，具体涉及一种萘系水煤浆分散剂及其制备方法。

背景技术

萘系磺酸盐缩聚物分散剂对煤粒的分散性好，又与煤种匹配性好，是水煤浆工业上应用比较广泛的分散剂。但此类分散剂制备的水煤浆稳定性较差，制备的水煤浆一般放置超过2天便产生不可恢复性的沉淀、析水率较高、并且具有一定的毒性。科研人员为利用萘系分散剂分散性能好的特点，又解决稳定性差的缺点，摸索出以下两种解决方案。

1)与其他分散剂或稳定剂复配使用。萘系分散剂一般与木质素磺酸钠按一定的比例复配使用，虽然可使水煤浆放置期延长，但由于析水率大，放置稳定期仍然不理想。

2)与其他亲水或疏水单体进行缩聚反应，得到相应功能取代基的萘磺酸盐缩聚物。如萘系磺酸盐、甲醛进行缩聚磺化反应合成出性能良好的水煤浆分散剂，结果表明其添加量较低，可显著降低分散剂的成本；如用萘系磺酸盐与聚羧酸共聚反应，合成出新型高分子聚合物，为水煤浆分散剂的发展提供了新途径；如南京大学等用亚甲基萘磺酸、马来酸盐和苯乙烯磺酸进行缩聚反应制得NDF分散剂，其制浆分散稳定效果均好，在市场上得到广泛应用，但由于成本较高，应用受到限制。

发明内容

本发明目的在于提供一种分散效果好、成本低廉的萘系水煤浆分散剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

萘系水煤浆分散剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取70质量份的萘或萘酚并加热至130℃，向加热后的萘或者萘酚中滴加70-75质量份的质量分数为93-98％的浓硫酸，所述浓硫酸在30min内滴加完，滴加完浓硫酸后升温并于150-170℃保温1.5-3.5h得萘磺酸盐；

(2)将萘磺酸盐降温至110-130℃后加入20-35质量份的水，加水后保温0.5h，保温后用硫酸调节酸度至25-30％，然后加入木质素并进行搅拌得混合物，木质素与萘磺酸盐的质量比为1∶1-4，搅拌的温度控制在70-90℃；

(3)待混合物的温度降至60-85℃后向混合物中滴加40-50质量份的质量分数为36％的甲醛水溶液得反应物料，所述甲醛水溶液在1h内滴加完，将反应物料升温并于90-110℃保温3-6小时，保温后降温至50-80℃，降温后用氢氧化钠溶液调节pH至8-10后出料。

所述萘的来源为工业萘、精萘或者粗萘。

所述木质素为碱木素、木质素磺酸钠中的一种或两种任意比例的混合物。

所述萘系水煤浆分散剂的制备方法制备的萘系水煤浆分散剂，该分散剂是一种黄褐色的液体，固含量为25-35％，pH为8-10，密度为1.12-1.22g/cm³，粘度为50-300mPa.s。

本发明所制备的萘系水煤浆分散剂，充分发挥了萘磺酸缩合物分散性能好的优势，并结合了改性木质素盐类稳定性好的作用；由于在萘系合成中加入了天然木质素，较之萘磺酸盐缩合物和木质素复配简单混合使用效果大大增强，具有成本低、分散性能好，稳定期长等优点，特别适合用于气化水煤浆和锅炉燃料水煤浆的制备，在水煤浆领域具有很好的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

(1)称取70质量份的萘并加热至130℃，向加热后的萘中滴加70质量份的质量分数为93％的浓硫酸，所述浓硫酸在30min内滴加完，滴加完浓硫酸后升温并于150℃保温1.5h得萘磺酸盐；(2)将萘磺酸盐降温至110℃后加入20质量份的水，加水后保温0.5h，保温后用硫酸调节酸度至25％，然后加入木质素并进行搅拌得混合物，木质素与萘磺酸盐的质量比为1∶1，搅拌的温度控制在70℃；(3)待混合物的温度降至60℃后向混合物中滴加40质量份的质量分数为36％的甲醛水溶液得反应物料，所述甲醛水溶液在1h内滴加完，将反应物料升温并于90℃保温3小时，保温后降温至50℃，降温后用氢氧化钠溶液调节pH至8后出料，所述萘的来源为精萘，所述木质素为碱木素。

实施例2