[发明专利]一种水煤浆添加剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭能源应用领域，具体而言，涉及一种水煤浆添加剂及其应用。 

背景技术

随着能源科技和我国经济的快速发展，对能源的需求不断增加，使我国近年来能源供应一直处于紧张状态，成为国民经济发展的瓶颈，优质能源如石油、天然气消费也呈现加速增长态势，其中石油需求将呈现强劲增长趋势，因此寻找新的代油燃料，确保我国能源供应的稳定和社会经济的可持续发展，是迫切要进行的工作。 

我国是富煤少油的国家，煤炭资源在中国能源消费中占70%左右。煤炭的传统使用方法具有灰渣多、污染大、运输困难、燃烧发热率不高等缺点，水煤浆技术则是针对这些缺点对煤炭资源进行深度加工、合理利用的重大改革。水煤浆作为一种新型煤基流体燃料，其由70%左右的煤粉、30%左右的水、以及少量的添加剂经过一定的工艺流程加工而成，既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性与稳定性，可以贮存、泵送、雾化与稳定燃烧，因此水煤浆已成为最具竞争力的以煤代油的产品，它不仅可以在电站锅炉、工业锅炉和窑炉中直接燃烧，还可以代替油或代替煤气作为燃料。 

因为水煤浆存在上述描述的优点，所以水煤浆生产技术已被世界各国所重视，水煤浆是一种宽筛分、含固量高的复杂多级分散悬浮体系，易产生煤水分离，因此，低黏度和良好的稳定性是水煤浆最为重要的性能，要改善这些性能，在制浆时必须加入少量的添加剂。 

添加剂不仅直接决定着水煤浆的质量，还影响着水煤浆的成本，其费用是制浆成本的第二因素。目前国内使用的以石油为原料的化学合成添加剂性能价格比较缺乏竞争优势，制约着水煤浆的发展，因此，研究开发以可再生资源为原料的水煤浆添加剂具有很深远的意义。另外由于水煤浆添加剂的普适性有限，有限种类的添加剂不可能适用于所有煤种，因此，对不同煤种来说，添加剂之间同样存在匹配性，用于水煤浆制备的专用添加剂一般都是以复配的形式出现，而这种匹配性会直接影响水煤浆的性能，所以选择合适的复配对象，提高水煤浆浓度，降低水煤浆粘度，降低总添加剂的用量，是我们面临的一个重要课题。 

发明内容

为解决现有技术中的水煤浆添加剂适用煤种范围窄、成本高等缺陷，本发明的目的在于提供一种减少资源浪费，保护环境，提高煤的综合利用及发热量，更有效的满足国内煤化工、化工行业的需求的水煤浆添加剂及其应用。 

为达到上述目的，本发明实施例中提供了一种水煤浆添加剂，该添加剂包括以下组分：含有腐植酸的原料、催化剂、磺化剂、以及三聚氰胺，上述组分按以下质量百分数配比关系混合配制： 

含有腐植酸的原料                  30～50%；

三聚氰胺                          6～37%；

磺化剂                            12～27%；

催化剂                            5～15%；

氢氧化钠                          10～30%；

pH值调节剂                       8～23%；

促进剂                            11～27%

萘磺酸盐                          6～13%。

本技术方案中，本发明所描述的水煤浆添加剂是用含有腐植酸的原料与三聚氰胺混合，并添加一定量的催化剂、磺化剂、氢氧化钠、pH值调节剂、促进剂、调整剂、以及萘磺酸盐混合配制而成，上述组分混合后，经抽提、磺化、缩合等工艺过程后，制得一种用于生产高浓度水煤浆的添加剂。该添加剂可以使水煤浆在低黏度情况下，可以长期静置且稳定，同时还满足了泵送、雾化等各种运输方式和燃烧的要求，该添加剂不仅物美价廉，而且可以使水煤浆的稳定性好，同时该添加剂的配制能够有效的解决造纸厂废液因环保问题带来的压力，有效的提高了资源的再利用，环保性能好，具有很强的可实施性。 

进一步的，该添加剂还包括：3～15%的阴离子表面活性剂、5～17%的阳离子表面活性剂、以及4～15%的两性表面活性剂；阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，阳离子表面活性剂为季铵化物，两性离子表面活性剂为氨基酸盐化合物。在水煤浆制备过程中，表面活性剂可以改变煤粒的表面性质，使煤粒能够在水中分散，使煤浆具有良好的流动性和稳定性，能增加有机促进的活性，水煤浆稳定周期更好，也能提高水煤浆挥发效能，减少资源浪费。