本发明专利技术涉及一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，包括如下步骤：以聚乙二醇、烷基苯酚、偏苯酸酐为原料，在NaOH的催化作用下合成中间体羧酸酯类化合物；然后将合成得到的中间体与金属可溶性化合物水溶液反应得到所述分散剂。本发明专利技术还涉及用上述制备方法制得的分散剂和分散剂的应用方法。本发明专利技术不仅具有分散、稳定的作用，还具有化学干预燃烧，节约煤炭资源的作用，属于煤炭节能燃烧技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭节能燃烧技术，具体的说，涉及一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂，以及这种分散剂的制备方法和应用方法。
技术介绍
水煤浆是近20年发展起来的一种煤基流体燃料。它具有石油一样的流动性和稳定性，通过雾化后可以稳定地燃烧，也可以经管道输送、交通运输，并长时间贮存。燃烧水煤浆可以显著提高煤炭的燃烧效率，减少对环境的污染，并且十分安全。水煤浆在取代油、气及干煤燃烧方面具有环保、节能等综合效益，是我国洁净煤技术的一项重要内容。工业煤主要由芳香烃、缩合芳香环、链状烷烃及其含氧官能团等有机质组成，表面呈疏水状态，这给煤炭在水中的分散带来了极大的困难。利用表面活性剂的亲水亲油特性，可显著改善煤粒表面亲水性能，达到将微小的煤粒在水中均匀分散，从而获得稳定的水煤浆。采用传统的水煤浆分散剂，如木质素磺酸钠、萘磺酸钠，当水煤浆的浓度达到 65% -70%时，粘度将高达1000-1500mPa · s，给水煤浆的管道输送和雾化燃烧带来了不利影响。研究表明，在煤炭的燃烧过程中引入一些金属元素，如碱土金属、过渡金属、稀土元素等可以降低煤炭燃烧过程中所需要的活化能(即降低燃烧过程的内部损耗)，根据能量守恒的原理，如果引入的元素能够降低燃烧所需要的活化能，那么煤炭在燃烧过程中所释放出来的显热发热量将会提升，从而能够实现从根本上的节能。这种节能方法专利技术人将其称之为——化学干预燃烧。其作用的原理是一一催化剂中的金属离子在加热过程中能够被活化，从而其自身的电子发生转移，成为电子给予体。结果，金属离子将形成空穴，而碳表面的电子结构也将发生变化，这种电荷的迁移将加速某些反应，从而降低碳燃烧的活化能， 提高反应的速度，使碳燃烧得更完全。同时，在催化反应过程中可以抑制sq^pnox的生成， 起到减轻环境污染的作用。现今研究和生产销售的水煤浆分散剂基本都是只具备分散作用，对煤炭燃烧的过程没有干预作用，功能单一。如邱学青等申报的专利“水煤浆的改性木素磺酸盐分散剂及其制备方法”(申请号02135096. 5)，利用制浆造纸的副产品——木素磺酸盐，通过物理和化学改性改变木素磺酸盐各种官能团的含量、引入锚固基团和溶剂化链、改变其分子量及其分布，将木素磺酸盐改性成为对水煤浆具有分散和稳定双重作用的添加剂。郭荣等申报的专利“一种非离子复合型水煤浆添加剂”(申请号02114974. 7)，通过合成聚醚酯后，与酸碱调节剂、稳定剂和水混合制备。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种不仅具有分散、稳定作用，而且具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法。本专利技术的另一个目的是提供一种不仅具有分散、稳定作用，而且具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂。本专利技术的第三个目的是提供一种不仅具有分散、稳定作用，而且具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的应用方法。为了达到第一个目的，本专利技术采用如下技术方案一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，包括如下步骤以聚乙二醇、烷基苯酚、偏苯酸酐为原料，在NaOH的催化作用下合成中间体羧酸酯类化合物；然后将合成得到的中间体与金属可溶性化合物水溶液反应得到所述分散剂。合成中间体的反应条件为在充氮的压力釜中，在O. 4MPa压力下，将300-400份烷基苯酚与2. 5-3. 5份的NaOH反应生成酚盐；排干水分后再加入320-420份的聚乙二醇，在 1400C _180°C下反应20-50min后冷却到70_80°C ;然后将15-25份的偏苯酸酐分若干次加入其中进行反应，控制每次加入偏苯酸酐的量以确保每次加入时体系温度在70-100°C。加完计量的酸酐之后，将反应物在70-80°C下再保温2h，即得到可溶于水的羧酸酯产物。金属可溶性化合物包括碱土金属可溶盐和过渡金属可溶性化合物；中间体与金属可溶性化合物水溶液的反应条件为将浓度为重量百分比为50%的金属可溶性化合物水溶液在70-80°C下缓慢加入到合成得到的羧酸酯类化合物中，反应得到产品。碱土金属可溶盐为硝酸钙或/和硝酸镁。过渡金属可溶性化合物为Al、Fe、Ti、Mn、Cu、Zn、Nb、Mo中的一种或两种以上金属可溶性化合物。为了达到第二个目的，本专利技术采用如下技术方案由具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法制得的分散剂。羧酸酯类化合物的结构简式为权利要求1.一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤以聚乙二醇、烷基苯酚、偏苯酸酐为原料，在NaOH的催化作用下合成中间体羧酸酯类化合物；然后将合成得到的中间体与金属可溶性化合物水溶液反应得到所述分散剂。2.按照权利要求I所述的具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，其特征在于所述合成中间体的反应条件为在充氮的压力釜中，在0. 4MPa压力下，将300-400 份烷基苯酚与2. 5-3. 5份的NaOH反应生成酚盐；排干水分后再加入320-420份的聚乙二醇，在140°C _180°C下反应20-50min后冷却到70_80°C ;然后将15-25份的偏苯酸酐分若干次加入其中进行反应，控制每次加入偏苯酸酐的量以确保每次加入时体系温度在 70-100。。。3.按照权利要求I或2所述的具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法， 其特征在于所述金属可溶性化合物包括碱土金属可溶盐和过渡金属可溶性化合物；中间体与金属可溶性化合物水溶液的反应条件为将浓度为重量百分比为50%的金属可溶性化合物水溶液在70-80°C下缓慢加入到合成得到的羧酸酯类化合物中，反应得到产品。4.按照权利要求3所述的具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，其特征在于所述碱土金属可溶盐为硝酸钙或/和硝酸镁。5.按照权利要求4所述的具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，其特征在于所述过渡金属可溶性化合物为Al、Fe、Ti、Mn、Cu、Zn、Nb、Mo中的一种或两种以上金属可溶性化合物。6.一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂，其特征在于由权利要求I至5中任一项所述的制备方法制得。7.按照权利要求6所述的具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂，其特征在于所述羧酸酯类化合物的结构简式为8.按照权利要求6所述的分散剂在水煤浆燃烧中的应用方法，其特征在于所述分散剂的用量为煤炭重量的0. 5-2%。全文摘要本专利技术涉及一种具有化学干预燃烧作用的水煤浆用分散剂的制备方法，包括如下步骤以聚乙二醇、烷基苯酚、偏苯酸酐为原料，在NaOH的催化作用下合成中间体羧酸酯类化合物；然后将合成得到的中间体与金属可溶性化合物水溶液反应得到所述分散剂。本专利技术还涉及用上述制备方法制得的分散剂和分散剂的应用方法。本专利技术不仅具有分散、稳定的作用，还具有化学干预燃烧，节约煤炭资源的作用，属于煤炭节能燃烧技术。文档编号C10L10/00GK102585939SQ20121002491公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日专利技术者胡大为 申请人:广州市芬芳环保科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡大为，
申请(专利权)人：广州市芬芳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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