一种腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法与流程

本发明属于水煤浆添加剂，具体涉及一种腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法。

背景技术：

1、水煤浆技术是一种煤炭高效利用技术，其核心是把煤炭制备成能稳定存放、输送的流体，是一种以煤代油的新型液体燃料。水煤浆是由约60-70％的煤、约 29％-39％的水、约1％的添加剂通过物理方法得到的一种燃烧效率高、污染少、流动性好的洁净燃料。其中，添加剂是水煤浆成浆性能的重要因素。

2、市场上的水煤浆添加剂主要有萘系、木质素系、腐植酸系、聚羧酸盐类及其复配产物。萘系降粘效果好，但稳定性差，成本偏高，对环境不友好；木质素系添加剂原料丰富、价格低，但成浆浓低、流动性差；聚羧酸盐成本偏高，难以大规模推广应用。查阅相关论文和专利，腐植酸系水煤浆添加剂多为腐植酸改性产品，合成路线繁琐、成本高，相关研究多停留在实验室阶段，还没有工业化应用的案例。例如，cn 103951836a引入丙酮和尿素对腐植酸进行改性，不仅增加了生产成本，由于丙酮具有毒性，难以工业化应用；cn103819626a引入丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等单体及引发剂对腐植酸进行改性，不仅工艺路线繁琐且成本高，不具备工业化应用条件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种成本低、降粘效果好、稳定性好、制备工艺简单、适用于工业化应用的腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：该水煤浆添加剂包含有腐植酸钠、萘磺酸盐及水煤浆外加剂；水煤浆外加剂为聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、黄原胶或聚乙烯醇中的一种或几种。

4、优选的，所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100 份，萘磺酸盐1～100份以及水煤浆外加剂0.01～10份。

5、优选的，所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100 份，萘磺酸盐1～30份以及水煤浆外加剂0.1～10份。

6、优选的，所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100 份，萘磺酸盐20份以及水煤浆外加剂1.2份。

7、优选的，所述腐植酸钠包括含腐植酸的风化煤和液碱制备而成；所述腐植酸钠的ph值为：9.0～11.0，水溶性(干基计)≥75.0％，腐植酸含量ha(干基计)≥60.0％，水分≤15.0％。

8、优选的，所述含腐植酸的风化煤中腐植酸含量≥68％。

9、优选的，所述液碱为氢氧化钠。

10、本发明还提供了一种腐植酸基水煤浆添加剂的制备方法，包括如下步骤：

11、步骤1：将配碱罐中加入水和液碱，控制碱溶液的波美度19～20°；

12、步骤2：将含腐植酸的风化煤进行粉碎，粉碎至40～50目；

13、步骤3：将步骤1中的碱溶液和步骤2中粉碎后的风化煤加入捏合机内进行捏合，搅拌反应10～15分钟出料；所述进入捏合机内的物料水分含量为45％～ 48％，ph值9.0～11.0；

14、步骤4：使步骤3中出料后的物料进入滚筒烘干机内进行烘干，干燥完成后，进行粉碎，使细度为40目筛余物≤5.0％；制备成为腐植酸钠；

15、步骤5：将腐植酸钠和萘磺酸盐进行混合，制备成为半成品水煤浆添加剂；

16、步骤6：向半成品水煤浆添加剂中加入水煤浆外加剂并搅拌均匀，即可。

17、按照上述方案制成的一种腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法，通过使用腐植酸钠和萘磺酸盐进行复配，能够使水煤浆的稳定性优于单独使用奈磺酸盐和腐植酸钠，同时具有成本低和工艺简单的特点，本发明中制备腐植酸钠的风化煤优选新疆风化煤，风化煤中的腐植酸含量≥68％，腐植酸大分子中有苯环和脂环疏水端，还有羧基、羟基等亲水官能团，由于腐植酸含量高，因此含有较多的羧酸基、酚羟基等亲水性基团，通过向含腐植酸原料的风化煤种加入氢氧化钠，活化原料煤种的官能团，增强其亲水性；另外，需要注意的是，本发明中所述的水煤浆外加剂能够起到增强流动性或提高稳定性的作用；同时本发明所制备的和使用的腐殖酸钠ph值高，其配合萘磺酸盐使用具有成本低、降粘效果好、稳定性好、制备工艺简单、适用于工业化应用的优点。

技术特征：

1.一种腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：该水煤浆添加剂包含有腐植酸钠、萘磺酸盐及水煤浆外加剂；水煤浆外加剂为聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、黄原胶或聚乙烯醇中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100份，萘磺酸盐1～100份以及水煤浆外加剂0.01～10份。

3.根据权利要求2所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100份，萘磺酸盐1～30份以及水煤浆外加剂0.1～10份。

4.根据权利要求2所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述水煤浆添加剂包含下列重量份数的原料组成：腐植酸钠100份，萘磺酸盐20份以及水煤浆外加剂1.2份。

5.根据权利要求1-4任一项所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述腐植酸钠包括含腐植酸的风化煤和液碱制备而成；所述腐植酸钠的ph值为：9.0～11.0，水溶性(干基计)≥75.0％，腐植酸含量ha(干基计)≥60.0％，水分≤15.0％。

6.根据权利要求5所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述含腐植酸的风化煤中腐植酸含量≥68％。

7.根据权利要求5所述的腐植酸基水煤浆添加剂，其特征在于：所述液碱为氢氧化钠。

8.一种腐植酸基水煤浆添加剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

技术总结本发明属于一种腐植酸基水煤浆添加剂及其制备方法；包含有腐植酸钠、萘磺酸盐及水煤浆外加剂；水煤浆外加剂为聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠中的一种或几种，本发明配方具有成本低、降粘效果明显、稳定性好、制备工艺简单、适用于工业化应用的优点。技术研发人员：杜俊鹏,王洪营,张皜昊,郭振军,刘海飞,杨春艳,许美玲,孙好文,冯梦喜,张国富受保护的技术使用者：河南黑色生态科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11