一种超细水煤浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低挥发分煤浆专用分散剂及其制备方法。本发明专利技术提供的一种超细水煤浆，由下述质量配比的组分组成：煤粉60～80份；煤浆分散剂0.1～2份；水15～35份。本发明专利技术提供的超细水煤浆的制备方法，包括如下步骤：将所述煤粉、煤浆分散剂和水进行混合，并经磨矿即得所述超细水煤浆。本发明专利技术由于采用超细研磨制浆，水煤浆粒度细，比表面积大，有利于提高低挥发分水煤浆的燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于煤炭洁净煤

技术介绍
水煤浆是ー种新型煤基流体燃料或原料，具有流动性好、燃烧效率高、节能环保等特性，是代油、代煤的理想燃烧和气化原料。目前我国水煤浆制备与燃烧技术经过20多年的研发与应用已趋于成熟并进入产业化应用阶段，取得了较好的经济和环境效益。据不完全统计，截止2010年底，全国各类制浆厂的设计生产能力已超过8000万吨/年，其中燃料用浆3000万吨/年，气化用浆5000万吨/年，在建和建成的气化用浆保守估计超过I亿吨。水煤浆厂数量和总生产能力均居世界第一位。然而，水煤浆技术在发展过程中存在着制浆煤种局限、水煤浆价格偏高等问题。严 重影响水煤浆的市场竞争力。我国目前水煤浆用煤大多以中等挥发分煤为主，这类煤虽然具有良好的成浆性和燃烧性，但资源有限、价格偏高，这是造成制浆成本偏高的主要问题。为此，拓宽制浆煤种是解决上述问题的主要途径。我国拥有丰富的低挥发分煤炭资源，这类煤种以贫煤、贫瘦煤为主，主要分布在山西潞安、河南鹤壁和郑州、河北峰峰、山东淄博以及云贵川等矿区。其特点是水分低、硫分低、热值高、灰熔点高、着火点高、燃烧性差，目前用于锅炉散烧存在燃烧不完全、锅炉效率低的问题。与此同时，我国有丰富的石油焦资源。石油焦是石油加工过程中延迟焦化装置的副产品，石油焦的产量约为原料油的25% 30%。随着世界原油的重质化、劣质化和原油深度加工的进展，石油焦产量不断上升，据估计目前我国石油焦的产量已突破1500万吨/年，石油焦一般为黑色或暗灰色坚硬固体，具有碳含量高、灰分低(0. 3 I. 2%)、挥发分低(10 15%)水分低、热值高(30 35MJ/kg)等特性，其低位热值约为煤的I. 5 2倍。但其硫含量和氮含量一般比较高，挥发分低导致不易燃烧。选择国内丰富的低挥发分煤(如贫瘦煤、贫煤等)和石油焦，利用它们的热值高、水分低、耐燃烧的特点，开发制浆新エ艺制取超细水煤(石油焦)浆，用于燃烧不仅可以大大提高锅炉燃烧效率，还可以拓展制浆用煤种，降低制浆成本，很有现实意义。目前低挥发分煤制备水煤浆只是刚刚起步，煤浆平均粒度与烟煤煤浆相同为50 Pm,尚无低挥发分煤制备超细制浆的报道。在电站锅炉中虽然可以稳定燃烧，但与燃用高挥发分煤浆相比，存在着火时间后移、锅炉负荷和效率下降的问题。石油焦制备水煤浆技术刚刚起歩，多与烟煤配合制浆；煤浆平均粒度与烟煤煤浆相同，为50 ii m，尚无石油焦制备超细制浆的报道。制备的水煤浆存在粘度高、稳定性差。水焦浆的燃烧目前只进行实验室小型研究工作，基本未进行エ业燃烧试验。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术提供了一种低挥发分煤浆专用分散剂的制备方法，包括如下步骤亚硫酸钠和丙酮进行磺化反应；然后向该反应体系中加入甲醛和碱木素，经缩聚反应即得所述分散剤。上述的制备方法，所述磺化反应中，丙酮与亚硫酸钠的摩尔份数比可为I :(0. I 0.8)，具体可为I :0. 1、1 :0.5或I :0. 8，所述磺化反应的温度可为30 60°C，具体可为30°C、45°C或60°C，时间可为10分钟 I. 5小时，具体可为10分钟、I小时或I. 5小时；所述缩聚反应中，所述甲醛与所述磺化反应步骤中所加入的丙酮的摩尔份数比可 为I :(1. I 2. 2)，具体可为I :1. I、I :1. 5或I :2. 2，所述碱木素的摩尔添加量可为丙酮的10% 80%，如10%、50%或80%，所述缩聚反应的温度可为60 110°C，具体可为60°C、100°C或110°C，时间可为1 8小时，具体可为I小时、5小时或8小时。本专利技术提供了由上述方法制备的低挥发分煤浆专用分散剂。本专利技术提供的一种超细水煤浆，由下述质量配比的组分组成煤粉60 80份；煤浆分散剂 0.1 2份；水15 35 份。上述的超细水煤浆中，所述煤粉、煤浆分散剂与水的质量份数比具体可为(0. 25 0. 4) (69 72) : (27. 25 30. 7),0. 3 69 :30. 7,0. 4 72 :27. 6 或 0. 25 :72. 5 :27. 25。上述的超细水煤浆中，所述煤粉可为低挥发分煤粉。上述的超细水煤浆中，所述低挥发分煤粉具体可为石油焦粉、贫煤粉和瘦煤粉中至少ー种。上述的超细水煤浆中，所述煤粉的粒径小于Imm;所述超细水煤浆的粒径小于10 u m0上述的超细水煤浆中，所述煤浆分散剂具体可为上述的低挥发分煤浆专用分散齐U。本专利技术提供的上述超细水煤浆的制备方法，包括如下步骤将所述煤粉、煤浆分散剂和水进行混合，并经磨矿即得所述超细水煤浆。本专利技术具有以下有益效果可对现有的分级研磨制浆エ艺水煤浆生产线进行适当改动，即磨矿采用制浆原料先进入粗磨机然后再进入细磨机的制浆エ艺。该制浆エ艺简単，节约磨矿电耗和制浆成本。由于采用超细研磨制浆，水煤浆粒度细，比表面积大，有利于提高低挥发分水煤浆的燃烧效率。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例I、制备低挥发分煤浆专用分散剂将亚硫酸钠溶解与水中得到亚硫酸钠水溶液，然后加入丙酮进行磺化反应，控制丙酮与亚硫酸钠的摩尔比为I :0. 1，反应温度为30°C，反应时间为I. 5小时；然后再向该磺化反应体系中加入甲醛和碱木素，控制甲醛与上步骤中加入的丙酮的摩尔比为I :1. 1，碱木素的摩尔添加量为上步骤中加入的丙酮的10%,反应温度为60°C,时间为8小时,反应完毕，即得到低挥发分煤浆专用分散剂。实施例2、制备低挥发分煤浆专用分散剂将亚硫酸钠溶解与水中得到亚硫酸钠水溶液，然后加入丙酮进行磺化反应，控制丙酮与亚硫酸钠的摩尔比为I :0. 8，反应温度为60°C，反应时间为10分钟；然后再向该磺化反应体系中加入甲醛和碱木素，控制甲醛与上步骤中加入的丙酮的摩尔比为I :2. 2，碱木素的摩尔添加量为上步骤中加入的丙酮的80%,反应温度为110°C,时间为8小时,反应完毕，即得到低挥发分煤浆专用分散剂。实施例3、制备低挥发分煤浆专用分散剂将亚硫酸钠溶解与水中得到亚硫酸钠水溶液，然后加入丙酮进行磺化反应，控制丙酮与亚硫酸钠的摩尔比为I :0. 5，反应温度为45°C，反应时间为I小时；然后再向该磺化反应体系中加入甲醛和碱木素，控制甲醛与上步骤中加入的丙酮的摩尔比为I :1. 5，碱木·素的摩尔添加量为上步骤中加入的丙酮的50%,反应温度为100°C,时间为5小时，反应完毕，即得到低挥发分煤浆专用分散剂。实施例4、制备水煤浆( I)原料石油焦粉，全水0. 91%,干基灰分4. 0%,粒径小于Imm ；煤浆分散剂实施例I制备的低挥发分煤浆专用分散剂。(2)超细水煤浆的制备将石油焦粉、煤浆用分散剂和水进行混合磨矿，得到浓度(即为固体质量百分含量)为68. 3%、平均粒径< IOym的水煤浆，其中，煤浆用分散剂、石油焦煤粉和水的质量份数比为 0. 3 69. 0 30. 7。本实施例制备的水煤浆的表观粘度为537mPa. S，稳定性(将水煤浆试样密闭静止，每天用插棒法观察水煤浆的沉淀情况，以水煤浆产生硬沉淀之前的时间作为该水煤浆试样的稳定性)大于10天，为可泵送的水煤浆。将本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低挥发分煤浆专用分散剂的制备方法，包括如下步骤：亚硫酸钠和丙酮进行磺化反应；然后向该反应体系中加入甲醛和碱木素，经缩聚反应即得所述分散剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，段清兵，王国房，张胜局，郭志新，王燕芳，孙海勇，贾传凯，梁兴，赵力明，颜淑娟，莫日根，刘烨伟，温泉，苏鑫，杜丽伟，张桂玲，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：