[发明专利]一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法，涉及水煤浆添加剂技术领域，该水煤浆添加剂原料包括以下重量份的组分：马来酸山梨醇酯单体210‑320份、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸1‑40份、α‑甲基苯乙烯磺酸3‑5份、丙烯酸30‑150份、引发剂1‑5份、分子量调节剂1‑8份。本发明制备的水煤浆添加剂与市售普通水煤浆添加剂(萘磺酸甲醛缩合物及木质素磺酸盐)相比，煤种适应性良好，一般均具有较高的分散能力，可做高浓度的水煤浆，粘度低、稳定性好，具有良好的流动性。

技术领域

本发明涉及水煤浆添加剂技术领域，具体涉及一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法。

背景技术

能源一直以来都是世界进步和发展的基石，煤炭、石油和天然气是几种常规能源形式。我国的总能源消费中石油占22.5％、煤炭占72.9％、其它能源占4.6％。中国是一个煤多油少的国家，石油资源相对贫乏，煤炭资源储量较为丰富，在将来的几十年里，煤炭在中国将继续发挥主要能源的作用，然而煤炭的直接燃烧利用却导致了较低的利用效率及严重的气候恶化和环境污染。

综合考虑能源安全和环境问题，洁净利用煤炭资源日益受到重视。洁净煤技术被提上日程也已有30～40年的历史了，并且为实现进一步提高煤炭的利用率、达到环境保护标准、提高煤炭经济利用价值的要求，主要有以下三个方面的改进：通过提高碳的回收利用来减少温室气体二氧化碳的排放量；改进燃烧技术从而提高煤炭的有效利用率；控制二氧化硫、氮氧化物、固体颗粒物等环境污染物的排放。当今世界面临石油危机，开始研究新型能源替代品，水煤浆便是其替代品之一。

近年来，国内外在水煤浆添加剂方面做出了诸多研究，一系列具有竞争力的产品也随之而出。国外Nippon油酯公司、花王公司、雄师公司等在水煤浆分散剂的研制和应用上比较突出的。日本研究人员开发的一系列性能良好的分散剂，如聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、萘磺酸盐聚合物(NSF)等，并已应用在工业化生产中。美国的国家酿酒公司合成了一种非离子型分散剂作为水煤浆分散剂，其可使所制备的水煤浆浓度达到70％，稳定性和流动性均非常理想。国内南京大学开发的水煤浆NDF分散剂适用煤种宽，性能好。江苏省昆山市迪昆精细化工公司合成的水煤浆添加剂，其某些性能甚至超过日本同类产品。淮南矿业集团合成材料有限责任公司开发的HNF可以同时兼顾水煤浆的分散性和稳定性。

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磺酸甲醛缩合物、木质素系、腐殖酸系、磺化丙酮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。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法，通过分子结构设计、根据自由基聚合原理制梳型水煤浆添加剂。该分散剂具有原料易得、绿色环保、价格低廉、分散性好等优点，已经在某些地区的低阶煤样中浆体浓度达到63-67％，比市场上浆体浓度提高了2-3％。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种梳型水煤浆添加剂，该水煤浆添加剂原料包括以下重量份的组分：马来酸山梨醇酯单体210-320份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1-40份、α-甲基苯乙烯磺酸3-5份、丙烯酸30-150份、引发剂1-5份、分子量调节剂1-8份。

进一步的，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种以任意比例混合。

进一步的，分子量调节剂为次磷酸钠、次磷酸钾、亚硫酸氢钠、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇中的一种或两种以任意比例混合。