煤尘处理方法和组合物技术

提供处理煤的方法和组合物。为了阻止煤的自氧化，向所述煤加入硝酰基自由基化合物。另外，为了抑制易散逸的煤尘散播，所述硝酰基自由基化合物可与常规的防尘剂结合使用。在其中需要发泡处理对煤尘进行处理的那些情形中，所述硝酰基自由基化合物可与各种各样的起泡性表面活性剂(例如两性、非离子和阴离子表面活性剂)一起结合用于能发泡的组合物中。

Coal dust treatment methods and compositions

A method and a composition for processing coal are provided. In order to prevent the self oxidation of coal, the nitramyl free radical compounds are added to the coal. \u53e6\u5916\uff0c\u4e3a\u4e86\u6291\u5236\u6613\u6563\u9038\u7684\u7164\u5c18\u6563\u64ad\uff0c\u6240\u8ff0\u785d\u9170\u57fa\u81ea\u7531\u57fa\u5316\u5408\u7269\u53ef\u4e0e\u5e38\u89c4\u7684\u9632\u5c18\u5242\u7ed3\u5408\u4f7f\u7528\u3002 In those cases where foaming treatment is needed to treat coal dust, the nitramyl free compounds can be combined with various foaming surfactants, such as amphoteric, nonionic and anionic surfactants, for foaming compositions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】煤尘处理方法和组合物相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月25日提交的印度临时专利申请No.2615/CHE/2015的优先权权益。
本专利技术涉及用于处理煤和煤堆以阻止易散逸的(fugitive)煤尘(煤粉尘，coaldust)散播和煤自氧化的方法。另外，还改善了用于施加防尘(粉尘控制，dustcontrol)和自氧化处理的泡沫的稳定性。
技术介绍
煤为碳质固体化石燃料。它通过表面或地下方法采掘(开采)。尚未开采而在地面中的可暴露或可不暴露于外部条件的煤称为原位煤。为了运输、装卸(处理，handling)和储存，通常将开采的煤粉碎到较小的尺寸。该粉碎煤的一般尺寸小于八英寸(小于200mm)。本专利技术处理原位煤以及运输、装卸和储存期间的采掘出(开采)的煤。在运输、装卸和储存期间，开采的煤可产生煤尘。煤尘散播造成安全、健康和环境问题。为了使在煤堆储存或输送期间可能发生的煤尘散播最小化，煤尘抑制是合乎需要的。易散逸的气载煤尘微粒(颗粒，particulate)可导致黑肺病和其它疾病。另外，当煤暴露于空气时，它缓慢地氧化形成CO2和热。氧化在存在水分(湿气)和升高的温度下加快。氧化是有害过程，因为它降低煤的卡路里热值且可导致自燃或煤的自着火。在其中在存在气载煤尘下发生煤的自着火的一些情形中，还可发生煤尘爆炸。煤传统上一直按堆储存以减少空气和水分的侵入，且由此减缓氧化过程。堆积未使煤氧化停止而只是减慢氧化速率的尝试。理想的煤堆是这样的：其大到足以减小暴露于空气的煤的表面对体积的比率，但是小到足以使所述煤堆内产生的热耗散到周围环境中。不幸的是，在大型煤处理设施例如燃煤发电厂现有的那些中，采用的大量煤使得理想条件难以实现且由煤氧化导致的煤的自着火事故成为常见事件。煤失火和煤尘爆炸对员工造成严重的危险且在受损的装备和消耗的煤方面上是昂贵的。在很多情形中，为了抑制细的煤尘粒子的散播或为了辅助防尘粘合剂的施加，可用水基泡沫处理煤。这些泡沫可如例如在美国专利4,400,220(Cole)中阐述地形成和施加。为了辅助起泡(泡沫积聚，foambuilding)和抑尘，可采用发泡剂例如某些两性表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。泡沫的稳定性对于使施加期间与煤表面接触的表面积最大是重要的特性。总之，关于煤的储存和输送问题(例如以上指出的那些)，需要通用产品来处理这些问题，且合乎需要的是，这样的产品还将在其中利用发泡(以泡沫的方式，foamed)施加的那些情况中增强泡沫寿命稳定性。
技术实现思路
在一个实施方式中，提供处理煤的方法，其中向所述煤加入硝酰基自由基化合物(NRC)、胺官能化的单宁(鞣酸，tannin)或季铵化合物。典型地，NRC以每吨煤约0.001-10磅的量加入至煤，其中加入速率为每吨煤约0.005-1磅NRC，还需指出其是示例性的。在一些情形中，向所述煤提供发泡处理是合乎需要的，且在该方面上，可使用发泡剂例如选自两性、非离子和阴离子表面活性剂的那些。在这些情形中，NRC可与所述表面活性剂结合使用以增强泡沫的稳定性和持久性。在一个实施方式中，所述发泡剂包括阴离子表面活性剂和包括长链C11-C18烯基磺酸盐例如C11-C16烯基磺酸钠的那些。在另外的实施方式中，NRC可与防尘剂(DCA)结合使用且施加到所述煤。例如，DCA可包括各种各样的不同的聚合物。在一个实施方式中，DCA包括选自如下的聚合物：i)表氯醇(EPI)/多亚烷基多胺/己二酸三元共聚物；ii)氨基烷基化的聚丙烯酰胺，和iii)季铵聚合物和共聚物。在大多数情形中，NRC将以水溶液或分散体的形式施加到所述煤。可采用包括如下(由如下构成)的含水组合物：a)硝酰基自由基(NRC)以及b)防尘剂和c)发泡剂的一种或多种，其中如果a)和b)存在，则对于每1-5份的a)，有1-100份的b)。如果a)和c)存在，则对于每1-5份的a)，有0.01-10份的c)。如果a)和b)和c)所有三者均存在，则对于每1-5份的a)，有1-100份的b)和0.01-10份的c)。在另一实施方式中，组合物包括上述组分(由上述组分构成)，其中如果a)和b)存在，则对于每1份的a)，有1-20份的b)。如果a)和c)存在，则对于每1份的a)，有0.15-2份的c)。如果a)和b)和c)所有三者均存在，则对于每1份的a)，有1-20份的b)和0.15-2份的c)。具体实施方式在本专利技术的一个示例性实施方式中，提供硝酰基自由基化合物(NRC)来处理煤表面(例如煤堆)以阻碍煤自氧化、自加热和自燃。在另外的实施方式中，硝酰基自由基化合物与DCA例如聚合物结合使用，以在如下方面改善防尘效力：其使细粒子聚集(agglomerate)和阻止尘散播的能力。在本专利技术的其中需要对煤进行发泡施加的另一方面中，将NRC与阴离子发泡剂一起加入到DCA。NRC和发泡剂可在没有DCA的情况下加入。NRC与发泡剂的使用改善了泡沫的品质和稳定性。在一个实施方式中，NRC可具有以下结构：其中R2、R3、R8、R9各自彼此独立地为取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基；或R2和R3和/或R8和R9与连接碳一起形成C3-C12环烷基自由基R4、R5、R6、R7各自彼此独立地为氢，取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基；X为─O─、─O─C(O)─、＝O、─NR10─或─NR10─C(O)─；R10为氢、苯基或者取代或未取代的C1-C18烷基R1为氢，苯基，取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或者C2-C18炔基。在另一实施方式中，R2、R3、R8、R9各自彼此独立地为取代或未取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；R2和R3和/或R8和R9与连接碳一起形成C3-C12环烷基自由基；R4、R5、R6、R7各自彼此独立地为氢，取代或未取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；X为─O─、─O─C(O)─、＝O、─NR10─或─NR10─C(O)─；R10为氢、苯基、或者取代或未取代的C1-C6烷基，R1为氢，取代或未取代的C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基。示例性的硝酰基自由基化合物(NRC)包括二烷基硝酰基自由基和1-氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶化合物的衍生物，例如1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇(4-HT)、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮、乙酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、2-乙基己酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、硬脂酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、苯甲酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、4-叔丁基苯甲酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、琥珀酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、己二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、癸二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、正丁基丙二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、邻苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、间苯二甲酸双(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理煤的方法，其包括向所述煤加入硝酰基自由基化合物(NRC)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.25 IN 2615/CHE/20151.处理煤的方法，其包括向所述煤加入硝酰基自由基化合物(NRC)。2.如权利要求1所述的方法，其中NRC具有以下结构：其中R2、R3、R8、R9各自彼此独立地为取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基；或R2和R3以及/或者R8和R9与连接碳一起形成C3-C12环烷基自由基；且R4、R5、R6、R7各自彼此独立地为氢，取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基；X为─O─、─O─C(O)─、＝O、─NR10─或─NR10─C(O)─；其中R10为氢、苯基或C1-C18烷基；和其中R1为氢，苯基，取代或未取代的C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基。3.如权利要求1中所述的方法，其中以每吨煤约0.001-10磅的量向所述煤加入所述NRC。4.如权利要求1中所述的方法，其中所述NRC选自二烷基硝酰基自由基、1-氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶化合物、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇(4-HT)、1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮、乙酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、2-乙基己酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、硬脂酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、苯甲酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、4-叔丁基苯甲酸1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基酯、琥珀酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、己二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、癸二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、正丁基丙二酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、邻苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、间苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、对苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基-4-基)酯、六氢对苯二甲酸双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、N,N’-双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酰胺、N-1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基-十二烷基琥珀酰亚胺、1-氧基-4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-氧基-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶和1-氧基-4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶及其衍生物。5.如权利要求4中所述的方法，其中所述NRC为1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇(4HT)。6.如权利要求1中所述的方法，其中所述方法还包括向所述煤加入选自两性、非离子和阴离子表面活性剂的发泡剂。7.如权利要求6中所述的方法，其中所述发泡剂包括阴离子表面活性剂。8.如权利要求7中所述的方法，其中所述阴离子表面活性剂包括烷基磺酸盐或烯基磺酸盐。9.如权利要求1中所述的方法，其中所述方法还包括向所述煤加入防尘剂(DCA)。10.如权利要求9中所述的方法，其中所述DCA包括聚合物。11.如权利要求10中所述的方法，其中所述聚合物为选自如下的成员：i)包含表氯醇、多亚烷基多胺和己二酸单体的两种或更多种的聚合物，ii)氨基烷基化的聚丙烯酰胺，和iii)季铵聚合物或共聚物。12.如权利要求11中所述的方法，其中所述i)包含表氯醇、多亚烷基多胺和己二酸单体的两种或更多种的聚合物包括二乙基三胺、己二酸和表氯醇单体，其中所述ii)氨基烷基化的聚丙烯酰胺包括氨基甲基化的聚丙烯酰胺，和其中iii)季铵聚合物或共聚物包括季胺、二甲胺和表氯醇的反应产物。13.组合物，其包括a)硝酰基自由基组分(NRC)且包括b)防尘剂和c)发泡剂的一种或多种，其中如果a)和b)存在，则对于每1-5份的a)，有1-100份的b)，以及其中如果a)和c)存在，则对于每1-5份的a)，有0.01-10份的c)，以及其中如果a)和b)和c)所有三者均存在，则对于每1-5份的a)，有1-100份的b)和0.01-10份的c...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT拉布，S苏雷什，A洛卡尔，蔡特拉MN，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US