梳型水煤浆添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法，涉及水煤浆添加剂技术领域，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯180‑310份、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸1‑30份、丙烯酰胺4‑5份、甲基丙烯酸40‑170份、引发剂2‑4份、分子量调节剂1‑8份。在75‑85℃条件下，向反应釜中加入聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺配置成一定浓度的水溶液，溶解搅拌均匀，向反应釜中滴加甲基丙烯酸的水溶液和引发剂、分子量调节剂的水溶液进行自由基共聚反应，最终用32％氢氧化钠水溶液调节pH值至6～7，即得水煤浆添加剂。该水煤浆添加剂具有原料易得、绿色环保、价格低廉、分散性好等优点，可在低阶煤样中浆体浓度达到63‑67％，比市场上浆体浓度提高了2‑3％。

Comb type additive for coal water slurry and its preparation

【技术实现步骤摘要】
梳型水煤浆添加剂及其制备方法
本专利技术涉及水煤浆添加剂
，具体涉及一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法。
技术介绍
水煤浆用于替代煤炭的燃烧，具有燃烧效益较高、降低环境污染、负荷调整便利、节省用煤和改善劳动条件等优点。水煤浆技术是一种高效安全、经济清洁、操作简单的洁净煤技术。影响水煤浆高效利用的影响因素颇多，其分散剂的研制对于水煤浆技术具有关键作用。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。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法，该水煤浆添加剂具有原料易得、绿色环保、价格低廉、分散性好等优点，可在低阶煤样中浆体浓度达到63-67％，比市场上浆体浓度提高了2-3％。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯180-310份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1-30份、丙烯酰胺4-5份、甲基丙烯酸40-170份、引发剂2-4份、分子量调节剂1-8份。进一步的，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯250份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸100份、引发剂2.5份、分子量调节剂5份。进一步的，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种以任意比例混合。进一步的，分子量调节剂为次磷酸钠、次磷酸钾、亚硫酸氢钠、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇中的一种或几种以任意比例的混合。进一步的，聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法为：将丙烯酸、聚乙二醇单甲醚加入到反应釜中，并加入催化剂、阻聚剂，缓慢加热至温度为120～130℃，恒温反应时间为3～6h后保温2-3h，降温得到聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯。进一步的，丙烯酸与聚乙二醇单甲醚的质量比为1:1.5～2.5。进一步的，催化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸中的一种或多种，所述催化剂用量丙烯酸和聚乙二醇单甲醚总量的1.0～3.0％。进一步的，阻聚剂为对苯二酚、THQ、吩噻嗪、对甲醚苯酚中的一种或多种，所述阻聚剂的用量为丙烯酸和聚乙二醇单甲醚总量的0.05～0.15％。上述梳型水煤浆添加剂的制备方法为：在75-85℃条件下，向反应釜中加入聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺配置成一定浓度的水溶液，溶解搅拌均匀，向反应釜中滴加甲基丙烯酸的水溶液和引发剂、分子量调节剂的水溶液进行自由基共聚反应，滴加时间为2-3h，反应完成后保温2h，最终用32％氢氧化钠水溶液调节pH值至6～7，即得水煤浆添加剂。(三)有益效果本专利技术提供了一种梳型水煤浆添加剂及其制备方法，其有益效果如下：1、该专利技术的水煤浆添加剂的反应条件为常温自由基聚合反应，反应条件易于控制，生产工艺简单，无“三废”排出。2、该专利技术的水煤浆添加剂可在较低掺量下有较好的分散性。3、该专利技术的水煤浆添加剂能够明显提高水煤浆浆体浓度。4、该专利技术的水煤浆添加剂能够延长浆体稳定时间，稳定性良好。5、该专利技术的水煤浆添加剂能够降低水煤浆粘度。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯310份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸40份、过硫酸铵2.5份、巯基丙酸1份。上述乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法为：将100份丙烯酸、180份聚乙二醇单甲醚加入到反应釜中，并加入1.5份对甲苯磺酸、2份硫酸、0.15份对苯二酚，0.2份吩噻嗪，搅拌并缓慢加热至温度为130℃，恒温反应时间为5h后保温2h，降温至60℃，得到聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯。上述梳型水煤浆添加剂的制备方法为：在75-85℃条件下，向反应釜中加入聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺配置成一定浓度的水溶液，溶解搅拌均匀，向反应釜中滴加甲基丙烯酸的水溶液和引发剂、分子量调节剂的水溶液进行自由基共聚反应，滴加时间为3h，反应完成后保温2h，最终用32％氢氧化钠水溶液调节pH值至6～7，即得水煤浆添加剂。实施例2：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯280份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸70份、过硫酸铵2.5份、巯基乙酸3份。上述乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法以及梳型水煤浆添加剂的制备方法同实施例1。实施例3：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯250份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸100份、引发剂2.5份、分子量调节剂5份。上述乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法以及梳型水煤浆添加剂的制备方法同实施例1。实施例4：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯220份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸130份、过硫酸钾4份、7份的次磷酸钠和1份的亚硫酸氢钠。上述乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法以及梳型水煤浆添加剂的制备方法同实施例1。实施例5：一种梳型水煤浆添加剂，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯220份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份、丙烯酰胺5份、甲基丙烯酸130份、过硫酸铵3份、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梳型水煤浆添加剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯180-310份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1-30份、丙烯酰胺4-5份、甲基丙烯酸40-170份、引发剂2-4份、分子量调节剂1-8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种梳型水煤浆添加剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯180-310份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1-30份、丙烯酰胺4-5份、甲基丙烯酸40-170份、引发剂2-4份、分子量调节剂1-8份。


2.如权利要求1所述的梳型水煤浆添加剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯250份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20份、丙烯酰胺4份、甲基丙烯酸100份、引发剂2.5份、分子量调节剂5份。


3.如权利要求1或2所述的梳型水煤浆添加剂，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的制备方法为：将丙烯酸、聚乙二醇单甲醚加入到反应釜中，并加入催化剂、阻聚剂，缓慢加热至温度为120～130℃，恒温反应时间为3～6h后保温2-3h，降温得到聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯。


4.如权利要求3所述的梳型水煤浆添加剂，其特征在于，所述丙烯酸与聚乙二醇单甲醚的质量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：董翠平，马丽涛，彭城，杨道顺，乔琼琼，
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