一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂及其合成方法技术

本发明专利技术提供了一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂及其合成方法，该水煤浆分散剂由以下重量份的组分制成：麦芽糊精20‑50份、32％氢氧化钠溶液1‑5份、硫酸钠3‑5份、环氧丙烷3‑12份、27％双氧水2‑7份、去离子水350‑550份、3‑巯基丙酸0.5‑1.5份、聚乙二醇单甲醚200‑800 260‑320份、VC 0.5‑2份、丙烯酸20‑39份、羟丙酯5‑11份。本发明专利技术用麦芽糊精改性疏型水煤浆分散剂，产品中含有较多的羟基、羧基、羰基、以及酯基、聚氧乙烯基等活性基团作用于水煤浆颗粒，增强了水煤浆的分散效果，为水煤浆分散剂的研究开辟了新的方向。

A dispersant of coal water slurry modified by maltodextrin and its synthesis method

【技术实现步骤摘要】
一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂及其合成方法
本专利技术涉及水煤浆分散剂
，具体涉及一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂及其合成方法。
技术介绍
能源一直以来都是世界进步和发展的基石，煤炭、石油和天然气是几种常规能源形式。我国的总能源消费中石油占22.5％、煤炭占72.9％、其它能源占4.6％。中国是一个煤多油少的国家，石油资源相对贫乏，煤炭资源储量较为丰富，在将来的几十年里，煤炭在中国将继续发挥主要能源的作用，然而煤炭的直接燃烧利用却导致了较低的利用效率及严重的气候恶化和环境污染。综合考虑能源安全和环境问题，洁净利用煤炭资源日益受到重视。洁净煤技术被提上日程也已有30-40年的历史了，并且为实现进一步提高煤炭的利用率、达到环境保护标准、提高煤炭经济利用价值的要求，主要有以下三个方面的改进：通过提高碳的回收利用来减少温室气体二氧化碳的排放量；改进燃烧技术从而提高煤炭的有效利用率；控制二氧化硫、氮氧化物、固体颗粒物等环境污染物的排放。当今世界面临石油危机，开始研究新型能源替代品，水煤浆便是其替代品之一。水煤浆出现在21世纪70年代末国际石油危机时期，是一种计划代替石油的煤炭利用高新技术产品，它主要组成部分为60-70％左右的煤炭、30％-40％左右的水和少量水煤浆添加剂，具有良好的流动性和稳定性且其外观与重油类似。水煤浆技术是将固态的煤经物理过程转化成为液态的煤基燃料，它既具备良好的燃烧特性，又拥有重油的部分优点，因此它可以代替重油应用到发电等行业，总体来说水煤浆是一种制备过程简单、易于运输储存、安全可靠的新型代油清洁燃料。自问世以来，水煤浆已经在西方发达国家得到广泛应用。近年来，国内外在水煤浆添加剂方面做出了诸多研究，一系列具有竞争力的产品也随之而出。国外Nippon油脂公司、花王公司、雄师公司等在水煤浆分散剂的研制和应用上比较突出的。日本研究人员开发的一系列性能良好的分散剂，如聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、萘磺酸盐聚合物(NSF)等，并已应用在工业化生产中。美国的国家酿酒公司合成了一种非离子型分散剂作为水煤浆分散剂，其可使所制备的水煤浆浓度达到70％，稳定性和流动性均非常理想。国内南京大学开发的水煤浆NDF分散剂适用煤种宽，性能好。江苏省昆山市迪昆精细化工公司合成的水煤浆添加剂，其某些性能甚至超过日本同类产品。淮南矿业集团合成材料有限责任公司开发的HNF可以同时兼顾水煤浆的分散性和稳定性我国煤炭资源总量丰富，全国煤炭保有资源储量15663.1亿吨，低阶煤占50％以上。现有制浆技术中，低阶煤难以制备高浓度的水煤浆。且用于水煤浆的分散剂主要有萘系、木质素系、腐殖酸系、磺化丙酮甲醛缩合物和非离子分散剂等。然而，这些分散剂中的大多数是以石油产品为原料的，不仅价格较高，而且容易产生环境污染。而且它们成浆浓度不高，一般用低阶煤和不成熟煤成浆浓度在59到61之间。水煤浆添加剂作为水煤浆技术的重要原料之一的研究，也必将成为我国研究发展的方向，目前其生产和使用成本较高，所以寻找和研制出新型水煤浆分散剂的合成方法和新的水煤浆分散剂的合成原料，对推动我国的水煤浆技术的跨越式发展具有积极意义。淀粉是一类无毒、无污染、无刺激可再生的表面活性剂，含有较多的羟基等活性基团，且我国淀粉产量高，价格便宜。因此改性接枝到梳型水煤浆分散剂主链上，替代部分单体醚，既可以减少单体的用量，又引入了大量的活性基团，具有良好的表面活性作用，从而不仅可以为合成疏型水煤浆分散剂提供充足的新的原材料，而且探索出了合成水煤浆分散剂的新方法。麦芽糊精是一种低程度的淀粉水解物，以麦芽糊精为原料，利用化学改性的方法将其醚化后，再与羧酸单体共聚，制备一种新型梳型水煤浆分散剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂及其合成方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂，由以下重量份的组分制成：麦芽糊精20-50份、32％氢氧化钠溶液1-5份、硫酸钠3-5份、环氧丙烷3-12份、27％双氧水2-7份、去离子水350-550份、3-巯基丙酸0.5-1.5份、聚乙二醇单甲醚200-800260-320份、VC0.5-2份、丙烯酸20-39份、羟丙酯5-11份。32％氢氧化钠溶液为质量浓度为32％的氢氧化钠溶液，27％双氧水为质量浓度为27％的双氧水。优选地，所述麦芽糊精改性水煤浆分散剂由以下重量份的组分制成：麦芽糊精30份、32％氢氧化钠溶液1.2份、硫酸钠3.35份、环氧丙烷4.6份、27％双氧水2.5份、去离子水510份、3-巯基丙酸0.66份、聚乙二醇单甲醚200290份、VC0.53份、丙烯酸25份、羟丙酯6.2份。优选地，所述麦芽糊精改性水煤浆分散剂由以下重量份的组分制成：麦芽糊精45份、32％氢氧化钠溶液3.9份、硫酸钠4.1份、环氧丙烷6.9份、27％双氧水2.6份、去离子水520份、3-巯基丙酸0.67份、聚乙二醇单甲醚400270份、VC0.9份、丙烯酸30份、羟丙酯7.2份。本专利技术上述麦芽糊精改性水煤浆分散剂的合成方法，包括以下步骤：1)麦芽糊精改性：于四口烧瓶中加入30-80份水和配方量硫酸钠，搅拌混合均匀后加入配方量的麦芽糊精和32％氢氧化钠溶液，搅拌0.5-1.5h，通入氮气去除空气，再加入配方量的环氧丙烷，密闭，于25-55℃下，恒温反应10-20h，反应结束后用无水乙醇洗涤、干燥得醚化麦芽糊精，备用；2)配置A料、B料：去离子水100-150份、配方量的3-巯基丙酸、配方量的VC混合均匀，得A料；80-120份的去离子水、配方量的丙烯酸、配方量的羟丙酯混合均匀，得B料；3)于另一四口烧瓶中加入配方量的单体、醚化麦芽糊精、剩余配方量去离子水，搅拌混合均匀后加入配方量的27％双氧水，搅拌混合均匀；10min后同时向四口烧瓶内滴入A料和B料，A料2-4小时滴毕，B料1.5-3.5小时滴毕。本专利技术麦芽糊精改性水煤浆分散剂应用于水煤浆中。具体应用时，将所述麦芽糊精改性水煤浆分散剂与其他分散剂、纯碱中的至少一种按照一定的比例复配后作为水煤浆分散剂使用；其掺量为煤的0.1％-0.5％。优选地，所述其他分散剂为萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸系甲醛缩合物、木质素磺酸钠中的一种或多种。优选地，所述麦芽糊精改性水煤浆分散剂与萘磺酸盐甲醛缩合物、木质素磺酸钠按质量比2：3：5组成。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术用麦芽糊精改性疏型水煤浆分散剂，产品中含有较多的羟基、羧基、羰基、酯基、聚氧乙烯基等活性基团作用于水煤浆颗粒，增强了水煤浆的分散效果，为水煤浆分散剂的研究开辟了新的方向。2、同时本专利技术是利用改性麦芽糊精醚化后代替了部分聚醚单体，为梳型水煤浆分散剂找到了新的原料来源、且来源较广范。3、本专利技术制备的水煤浆生产成本低，能够单独作用于水煤浆起到良好的分散作用，并且若将其与其他分散剂(如萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸系甲醛缩合物、木质素磺酸钠等)、纯碱等按照一定的比例复配后使用其分散效果及产品的适应性、稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：麦芽糊精20-50份、32％氢氧化钠溶液1-5份、硫酸钠3-5份、环氧丙烷3-12份、27％双氧水2-7份、去离子水350-550份、3-巯基丙酸0.5-1.5份、聚乙二醇单甲醚200-800 260-320份、VC 0.5-2份、丙烯酸20-39份、羟丙酯5-11份。/n

【技术特征摘要】
1.一种麦芽糊精改性水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：麦芽糊精20-50份、32％氢氧化钠溶液1-5份、硫酸钠3-5份、环氧丙烷3-12份、27％双氧水2-7份、去离子水350-550份、3-巯基丙酸0.5-1.5份、聚乙二醇单甲醚200-800260-320份、VC0.5-2份、丙烯酸20-39份、羟丙酯5-11份。


2.根据权利要求1所述的麦芽糊精改性水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：麦芽糊精30份、32％氢氧化钠溶液1.2份、硫酸钠3.35份、环氧丙烷4.6份、27％双氧水2.5份、去离子水510份、3-巯基丙酸0.66份、聚乙二醇单甲醚200290份、VC0.53份、丙烯酸25份、羟丙酯6.2份。


3.根据权利要求1所述的麦芽糊精改性水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的组分制成：麦芽糊精45份、32％氢氧化钠溶液3.9份、硫酸钠4.1份、环氧丙烷6.9份、27％双氧水2.6份、去离子水520份、3-巯基丙酸0.67份、聚乙二醇单甲醚400270份、VC0.9份、丙烯酸30份、羟丙酯7.2份。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的麦芽糊精改性水煤浆分散剂的合成方法，其特征在于，由包括以下步骤：
1)麦芽糊精改性：于四口烧瓶中加入30-80份水和配方量的硫酸钠，搅拌混合均匀后加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：董翠平，马丽涛，彭城，尤健健，杨道顺，
申请(专利权)人：安徽鑫固环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34