油溶性燃煤清灰剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种油溶性燃煤清灰剂及其制备方法。一种油溶性燃煤清灰剂按质量份数计，包括：油溶性纳米氧化镁10份～50份；油溶性纳米氧化铜10份～40份；分散稳定剂1份～5份及稀释剂0份～20份。上述油溶性燃煤清灰剂及其制备方法得到液体产品，能够与煤粉充分混合，相比于固体清灰剂，混合更均匀，提高了使用效果。

Oil soluble coal ash cleaning agent and its preparation method

The invention relates to an oil soluble coal ash cleaning agent and a preparation method thereof. An oil soluble coal ash cleaning agent is included in a number of mass fractions, including 10 to 50 copies of oil soluble nano Magnesium Oxide, 10 to 40 copies of oil soluble nano copper oxide, 1 to 5 dispersive stabilizers and 0 to 20 parts of diluent. The oil soluble coal ash cleaning agent and its preparation method get the liquid product, which can be fully mixed with the pulverized coal, and the mixing is more uniform than the solid cement, and the use effect is improved.

【技术实现步骤摘要】
油溶性燃煤清灰剂及其制备方法
本专利技术涉及燃煤清灰剂
，特别是涉及油溶性燃煤清灰剂及其制备方法。
技术介绍
据统计，我国现有各类工业锅炉数万台，锅炉用煤量占全国总用煤量的1/3以上。由于煤炭中含有硫及矿物质等杂质，在燃烧过程中会在炉壁上形成大量坚硬的结渣。结渣具有比金属壁大得多的热阻，因而降低了传热效果，增加了锅炉排烟损失，带走大量热量，使锅炉效率降低且增加了通风电耗。同时，由于具有局部性，结渣会影响到受热面内部汽水正常工作。此外，还会堵塞烟气通道及炉膛排渣口，甚至使汽水管过热爆管，破坏设备连续运行；加剧金属腐蚀，大的渣块掉下则可能砸坏冷灰斗。为清除结渣有时不得不停炉，导致一些锅炉长期在低负荷下运行。此外，在形成结渣的同时，还大量排放烟尘、CO和S、N的酸性氧化物，是造成雾霾天气的主要原因之一。因此，结渣严重影响锅炉的可用率及安全性，并带来巨大的经济损失和环境危害。目前国内外多使用固体清灰剂解决煤电厂普遍存在的燃煤结渣问题。20世纪30年代，人们开始用化学添加剂清除锅炉受热面上的积灰。60年代，以铜为主要成分的添加剂开始用于解决炉膛结垢，并在一些国家获得应用。1973年世界石油危机后，燃煤清灰剂的研发得到了长足发展。美国德鲁化学公司于70年代中期研制出选用多种化学试剂复配而成的多功能锅炉清灰剂，并迅速投入市场，备受欢迎。我国从20世纪80年代开始，先后有辽宁省化工研究所、海军舰船研究所等近10家科研院所进行了燃煤清灰剂的研究工作。国内燃煤锅炉清灰剂根据作用机理、组成可分为还原型清灰剂和氧化型清灰剂两大类。还原型清灰剂主要成分为铵盐、碱金属盐、铜盐及无机添加物，而氧化型清灰剂主要成分为碱金属硝酸盐、氯化钠、氧化锌及无机添加物。两者都具有一定的防结渣、腐蚀效果，但也存在一个严重的问题，即这两类产品均为固体，很难与煤粉充分混合，影响了清灰效果，且固体清灰剂添加量大、成本高。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前清灰剂清灰效率低、添加量大及成本高的问题，提供一种油溶性燃煤清灰剂及其制备方法。一种油溶性燃煤清灰剂，按质量份数计，包括：在其中一个实施方式中，所述分散稳定剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、硬脂酰胺和油酸酰胺中的至少一种；及/或，所述稀释剂为C1～C4的直链或带支链的一元醇及C2～C4的直链或带支链的多元醇中的至少一种。在其中一个实施方式中，按质量份数计，所述油溶性燃煤清灰剂还包括不超过5份的疏松剂；所述疏松剂选自亚硝酸铵、脲、油酸甲酯、油酸乙酯、硬脂酸单甘油酯、月桂酸丁酯和月桂酸丙酯中的至少一种；及/或，按质量份数计，所述油溶性燃煤清灰剂还包括不超过10份的助燃清焦剂；所述助燃清焦剂选自二茂铁、乙酰基二茂铁、有机羧酸及有机羧酸金属盐中的至少一种；其中，所述有机羧酸及所述有机羧酸金属盐中的有机羧酸选自柠檬酸、草酸、醋酸、乳酸、苹果酸、异辛酸、己二酸中的至少一种；所述有机羧酸金属盐中的金属选自锌、钙、铁、锰中的至少一种。在其中一个实施方式中，按质量份数计，包括：在其中一个实施方式中，所述油溶性纳米氧化镁通过以下制备方法制备得到：按质量份数计，将含镁化合物10份～27份、大分子有机酸2份～5份、小分子有机酸1份～8份、有机溶剂50份～75份及水1份～18份搅拌均匀，升温至160℃～230℃后保温反应1h～3h；然后继续升温至260℃～330℃后保温反应1h～5h，浓缩，得到所述油溶性纳米氧化镁；所述大分子有机酸选自碳链长度为C8～C20的有机羧酸、长链磺酸、烷基苯磺酸和环烷酸中的至少一种，所述小分子有机酸选自乙酸、丙酸、丁酸和草酸中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述含镁化合物选自氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁和乙酸镁中的至少一种；及/或，所述有机溶剂选自重芳烃、烯烃低聚物、矿物油和合成油中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述油溶性纳米氧化铜通过以下制备方法制备得到：按质量份数计，将含铜化合物8份～20份、大分子有机酸1份～5份、小分子有机酸1份～8份、有机溶剂20份～50份及水1份～10份搅拌均匀，逐渐升温至200℃～250℃保温反应4h～12h，浓缩，然后加入0.1份～0.5份的金属减活剂，混合均匀得到所述油溶性纳米氧化铜；所述大分子有机酸选自碳链长度为C8～C20的有机羧酸、长链磺酸、烷基苯磺酸和环烷酸中的至少一种，所述小分子有机酸选自乙酸、丙酸、丁酸和草酸中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述含铜化合物选自氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜和乙酸铜中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述金属减活剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种；及/或，所述有机溶剂选自混四甲苯、重芳烃和矿物油中的至少一种。上述的油溶性燃煤清灰剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分原料混合均匀得到所述油溶性燃煤清灰剂。上述油溶性燃煤清灰剂包括油溶性纳米氧化镁、油溶性纳米氧化铜、分散稳定剂及稀释剂，制备得到的油溶性燃煤清灰剂为液体产品，能够与煤粉充分混合，相比于固体清灰剂，混合更均匀，提高了使用效果。产品中油溶性纳米氧化镁组分能够与煤粉燃烧产生的低熔点杂质金属氧化物结合以提高结渣熔点，降低结渣与金属表面的黏合力，并减轻结渣对设备的熔蚀；油溶性纳米氧化铜能够分解成铜和氧气，铜覆盖在金属设备表面起到保护作用，原位生成的氧气活性高，能够促进煤粉充分燃烧，并使得结渣蓬松更易于脱落。同时，相较固体清灰剂，纳米级的氧化镁和氧化铜比表面积大，能与煤粉中的杂质金属、硫、氮等元素接触充分，反应更彻底，清灰效率更高；而分散稳定剂的加入有助于清灰剂保持稳定，延长保质期，提高清灰剂的有效浓度，降低运输和使用成本。附图说明图1为一实施方式的油溶性燃煤清灰剂的制备方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合具体实施方式及附图对油溶性燃煤清灰剂及其制备方法做进一步的详细说明。一实施方式的油溶性燃煤清灰剂，按质量份数计，包括：在其中一个实施方式中，油溶性纳米氧化镁通过以下制备方法制备得到：按质量份数计，将含镁化合物10份～27份、大分子有机酸2份～5份、小分子有机酸1份～8份、有机溶剂50份～75份及水1份～18份搅拌均匀；升温至160℃～230℃后保温反应1h～3h，在这个步骤中，大分子有机酸、小分子有机酸、水和含镁化合物充分反应，形成浆糊状混合物；然后继续升温至260℃～330℃后保温1h～5h，在这个步骤中，镁化合物在有机酸的存在下发生热解，并形成表面改性的纳米氧化镁；再经过减压蒸馏得到高浓度油溶性纳米氧化镁。在其中一个实施方式中，含镁化合物选自氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁和乙酸镁中的至少一种。在其中一个实施方式中，大分子有机酸选自碳链长度为C8～C20的有机羧酸、长链磺酸、烷基苯磺酸和环烷酸中的至少一种。在其中一个实施方式中，小分子有机酸选自乙酸、丙酸、丁酸和草酸中的至少一种。在其中一个实施方式中，有机溶剂为高沸点的惰性溶剂。优选的，有机溶剂选自重芳烃、烯烃低聚物、矿物油和合成油中的至少一种。通过上述方法制备得到的油溶性纳米氧化镁为棕色或棕褐色半透明流体，其中镁的含量可达30％～40％，氧化镁的颗粒粒径达50nm～200nm，粘度为35cst～150cst。上述高浓度油溶性纳米氧化镁与清灰剂产品中其他组分互溶性非常好，能均匀分散并可长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，按质量份数计，包括：

【技术特征摘要】
1.一种油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，按质量份数计，包括：2.根据权利要求1所述的油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，所述分散稳定剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、硬脂酰胺和油酸酰胺中的至少一种；及/或，所述稀释剂为C1～C4的直链或带支链的一元醇及C2～C4的直链或带支链的多元醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，按质量份数计，所述油溶性燃煤清灰剂还包括不超过5份的疏松剂；所述疏松剂选自亚硝酸铵、脲、油酸甲酯、油酸乙酯、硬脂酸单甘油酯、月桂酸丁酯和月桂酸丙酯中的至少一种；及/或，按质量份数计，所述油溶性燃煤清灰剂还包括不超过10份的助燃清焦剂；所述助燃清焦剂选自二茂铁、乙酰基二茂铁、有机羧酸及有机羧酸金属盐中的至少一种；其中，所述有机羧酸及所述有机羧酸金属盐中的有机羧酸选自柠檬酸、草酸、醋酸、乳酸、苹果酸、异辛酸、己二酸中的至少一种；所述有机羧酸金属盐中的金属选自锌、钙、铁、锰中的至少一种。4.根据权利要求1～3任一项所述的油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，按质量份数计，包括：5.根据权利要求1所述的油溶性燃煤清灰剂，其特征在于，所述油溶性纳米氧化镁通过以下制备方法制备得到：按质量份数计，将含镁化合物10份～27份、大分子有机酸2份～5份、小分子有机酸1份～8份、有机溶剂50份～75份及水1份～18份搅拌均匀，升温至160℃～230℃后保温反应1h～3h；然后继续升温至260℃～330℃后保温反应1h～5h，浓缩，得到所述油溶性纳米氧化镁；所述大分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡涛英，严斌，叶世春，熊靓，
申请(专利权)人：深圳市广昌达石油添加剂有限公司，广昌达新材料技术服务深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44