一种适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂及制备方法和用途

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂及制备方法和用途。

背景技术

水煤浆添加剂是水煤浆燃烧、气化和输送工程中要大量用到的一种化工助剂。目前，石油的开采已逐渐跟不上使用，许多国家在合理开发替代石油资源方面，投入了相当大的人力和财力，研制采用优质煤替代石油的工艺技术，如煤制合成氨、煤制甲醇、煤制H₂等等水煤浆工艺技术。此技术的应用，必须采用高效成本低的水煤浆添加剂进行制浆。现有的水煤浆添加剂对煤种适应性差，需要针对某一煤种开发特定的添加剂，且制得的水煤浆有效气收率低、稳定性差。中国专利97107094.6公开了一种三元共聚高分子化合物用于水煤浆添加剂，但是这类物质在掺废工况下单独使用效果并不理想。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂。

本发明的另一目的在于提供上述添加剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述添加剂的用途。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂，包括以下重量百分比的组分：30～40％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、25～30％的木质素磺酸钠、2～6％的碳酸钠、2～8％的羧甲基纤维素、1～5％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和20～30％的水。

其中，所述亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂的制备步骤为：取重量百分比为5～10％的萘、8～20％的硫酸、20～40％的液碱、6～15％的甲醛、1～8％的苯乙烯、1～3％的辛基酚和15～30％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

其中，所述液碱由碱金属氢氧化物或含铵根化合物代替。

其中，所述硫酸浓度大于98％，液碱浓度大于32％。

其中，所述亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物的化学式为：

R为钠离子、其他碱金属离子或铵根离子。

优选的，本发明由以下重量百分比的组分：35％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、27％的木质素磺酸钠、5％的碳酸钠、6％的羧甲基纤维素、2％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和25％的水。

制备适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂的方法，按配方量取各组分在常温下混合40～60min。

适用于煤化工水煤浆制浆掺废工艺用的环保治理型水煤浆添加剂在处理水煤浆中的应用。

本发明组分中的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物由多次合成而得：将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应，以盐酸为催化剂；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

其中主要的缩合反应如下：

有益效果：本发明与传统技术相比，每L水煤浆中加入量减少2～6‰，煤浆有效气收率提高0.5～2％，而且对水煤浆气化煤煤种的适应性要求进一步减低，可进行配煤制浆，在掺入废水、废物量不到8％的情况下依然可以达到预期效果，适合广大水煤浆工艺的煤化工企业所采用。

具体实施方式

实施例1：

取重量百分比为8.6％的萘、14％的硫酸、37％的液碱、11％的甲醛、5％的苯乙烯、3％的辛基酚和21.4％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

取重量百分比的组分：30％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、30％的木质素磺酸钠、4％的碳酸钠、5％的羧甲基纤维素、1％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和30％的水，在常温下混合40～60min。

实施例2：

取重量百分比为8.6％的萘、14％的硫酸、37％的液碱、11％的甲醛、5％的苯乙烯、3％的辛基酚和21.4％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

取重量百分比的组分：30％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、26％的木质素磺酸钠、6％的碳酸钠、8％的羧甲基纤维素、5％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和25％的水，在常温下混合40～60min。

实施例3：

取重量百分比为8.6％的萘、14％的硫酸、37％的液碱、11％的甲醛、5％的苯乙烯、3％的辛基酚和21.4％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

取重量百分比的组分：35％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、27的木质素磺酸钠、5％的碳酸钠、8％的羧甲基纤维素、5％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和20％的水，在常温下混合40～60min。

实施例4：

取重量百分比为8.6％的萘、14％的硫酸、37％的液碱、11％的甲醛、5％的苯乙烯、3％的辛基酚和21.4％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

取重量百分比的组分：40％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、28％的木质素磺酸钠、2％的碳酸钠、2％的羧甲基纤维素、3％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和25％的水，在常温下混合40～60min。

实施例5：

取重量百分比为8.6％的萘、14％的硫酸、37％的液碱、11％的甲醛、5％的苯乙烯、3％的辛基酚和21.4％的水，将萘在160-165℃下进行溶萘处理；再与硫酸进行磺化反应生成β-萘磺酸；将得到的β-萘磺酸在105～110℃下与甲醛、苯乙烯、辛基酚进行缩合反应；再进行降温冷却，在70-80℃时投入浓硫酸进行二次反应；后继续降温冷却，在40-50℃时加入液碱进行水解反应即得亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂。

取重量百分比的组分：40％的亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚盐高分子聚合物水剂、25％的木质素磺酸钠、5％的碳酸钠、6％的羧甲基纤维素、4％的磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透剂和20％的水，在常温下混合40～60min。