水煤漿添加劑簡介

1、水煤漿添加劑Additive for coal water slurrycatalogue1.水煤漿的簡介2.水煤漿添加劑簡介3.水煤漿添加劑分類4.水煤漿添加劑的結(jié)構(gòu)及合成5.水煤漿添加劑的應(yīng)用6.水煤漿添加劑的發(fā)展建議及前景一、一、水煤漿水煤漿1.水煤漿的技術(shù)起因 我國石油進(jìn)口量逐年增加我國石油進(jìn)口量逐年增加，影響到外匯儲，影響到外匯儲備與能源安全。燃油、燃?xì)鈨r格昂貴，使企備與能源安全。燃油、燃?xì)鈨r格昂貴，使企業(yè)難以承受。業(yè)難以承受。 水煤漿價格相對較低水煤漿價格相對較低，2.2t2.2t左右水煤漿左右水煤漿可代替可代替1t1t重油，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和重油，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)

2、保效益。環(huán)保效益。 2.2.制漿工藝流程制漿工藝流程（1）干法制漿）干法制漿（2）干法、濕法聯(lián)合制漿）干法、濕法聯(lián)合制漿3 3. .水煤漿的應(yīng)用水煤漿的應(yīng)用 水煤漿作為一種液體燃料，燃燒效率高達(dá)水煤漿作為一種液體燃料，燃燒效率高達(dá)98%98%以上，且負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，并具有節(jié)能、以上，且負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，并具有節(jié)能、污染排放低、儲存運輸方便等特點。污染排放低、儲存運輸方便等特點。 可廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)可廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐等作為燃料代煤，代油、代氣燃燒，其窯爐等作為燃料代煤，代油、代氣燃燒，其應(yīng)用范圍可涉及賓館、醫(yī)院學(xué)校、工礦企業(yè)、應(yīng)用范圍可涉及賓館、醫(yī)院學(xué)校、工

3、礦企業(yè)、電廠、集中供熱站等需要燃料的各行各業(yè)。電廠、集中供熱站等需要燃料的各行各業(yè)。 應(yīng)用實例應(yīng)用實例4.4.環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)n 1.1.燃用水煤漿燃用水煤漿, , 可避免煤炭直接燃燒可避免煤炭直接燃燒, , 改善大氣環(huán)境。改善大氣環(huán)境。n 2.2.水煤漿在加工制備過程中水煤漿在加工制備過程中, , 可除去原料煤中灰分的可除去原料煤中灰分的 5 5 0% 75% , 0% 75% , 黃鐵礦的黃鐵礦的 40% 90 % 40% 90 % 。n 3.3.水煤漿的燃燒溫度要比燃燒煤粉低水煤漿的燃燒溫度要比燃燒煤粉低 100 200 100 200 , , 有有利于降低利于降低N O x N O x

4、 的生成量和提高固硫率。的生成量和提高固硫率。n 4.4.采用噴霧燃燒煤粒燃燒完全采用噴霧燃燒煤粒燃燒完全, , 燃燒效率可高達(dá)燃燒效率可高達(dá) 95% 95% 98% 98% 以上以上，因而大大減少了煙塵排放的總量因而大大減少了煙塵排放的總量 5.5.水煤漿的優(yōu)點水煤漿的優(yōu)點n 1 1）具有良好的流動性、穩(wěn)定性、易運輸具有良好的流動性、穩(wěn)定性、易運輸；n 2 2）水煤漿加工簡單，并易儲存。水煤漿加工簡單，并易儲存。n 3 3）不存在自然著火、粉塵飛揚等問題；不存在自然著火、粉塵飛揚等問題；n 4 4）可以實現(xiàn)可以實現(xiàn)100%100%代油，且與油一樣霧化燃燒代油，且與油一樣霧化燃燒；n 5 5）

5、在水煤漿加工過程中，燃燒時排放的在水煤漿加工過程中，燃燒時排放的SO2SO2、NOxNOx可以大大減少?？梢源蟠鬁p少。不足之處n ( 1) 水煤漿的穩(wěn)定性偏低；n ( 2) 水煤漿粘度普遍偏大；n ( 3) 對水的質(zhì)量要求過高;n ( 4) 對煤的要求高。應(yīng)運應(yīng)運而生！而生！二、添加劑技術(shù) 1.定義：定義： 要使所制水煤漿能達(dá)到高濃度，低粘度要使所制水煤漿能達(dá)到高濃度，低粘度并有良好的穩(wěn)定性，還必須使用一些化學(xué)藥劑并有良好的穩(wěn)定性，還必須使用一些化學(xué)藥劑，簡簡稱稱為為添加劑。添加劑。 2.機理機理: 添加劑的分子作用于煤粒與水的界面，可添加劑的分子作用于煤粒與水的界面，可減少水煤漿流動時的內(nèi)摩

6、擦，降低粘度，改善煤粒減少水煤漿流動時的內(nèi)摩擦，降低粘度，改善煤粒在水中的分散，提高水煤漿的穩(wěn)定性。添加劑的用在水中的分散，提高水煤漿的穩(wěn)定性。添加劑的用量通常為煤量的量通常為煤量的1%左右。左右。 水煤漿添加劑3.水煤漿添加劑的分類水煤漿添加劑的分類 n水煤漿添加劑主要分為3類, 即: n 分散劑n 穩(wěn)定劑n 其他輔助添加劑。（一）分散劑n 1. 分散劑的分散劑的作用機理作用機理(1) (1) 提高煤表面的提高煤表面的親水性親水性(2) (2) 增強煤粒間的增強煤粒間的靜電斥力靜電斥力(3) (3) 空間隔離空間隔離位阻效應(yīng)位阻效應(yīng)2 2. .分散劑的分散劑的分類分類 1）陰離子型陰離子型（

7、主講）（主講） 2）非離子型非離子型 3）陽離子型陽離子型（很少用很少用) 。 1.陰離子型的水煤漿分散劑 萘磺酸鹽磺酸鹽 磺化腐植酸 （普遍應(yīng)用 ） 磺化木質(zhì)素 石油磺酸鹽 磺化瀝青 羧酸鹽 聚烯烴類1）萘磺酸鹽合成步驟n 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn), , 結(jié)合制備的水煤漿的性能結(jié)合制備的水煤漿的性能, , 篩選出適于作為水煤漿分篩選出適于作為水煤漿分散劑的合成條件是散劑的合成條件是: :硫酸濃度硫酸濃度:98%:98%, , 磺化溫度磺化溫度:160162:160162 , , 磺化恒溫磺化恒溫時間時間:2:2小時小時, ,縮合開始時總酸度縮合開始時總酸度:28%32%:28%32%, ,

8、縮合溫度縮合溫度:95100:95100 , , 縮縮合反應(yīng)時間合反應(yīng)時間5656小時。小時。2）羧酸鹽類合成步驟n 1.1.將將1 1份大分子單體、份大分子單體、10 10 份丙烯酸按單體濃度為份丙烯酸按單體濃度為016016017 017 mol/L mol/L 加入到水溶液中加入到水溶液中, , 同時加入與單體等量的異丙醇同時加入與單體等量的異丙醇; ;n 2.2.待體系溫度到待體系溫度到85 85 9090時時, ,滴加配置好的滴加配置好的515515份苯乙烯份苯乙烯磺酸鈉水溶液和占單體總量磺酸鈉水溶液和占單體總量4%4%的過硫酸鉀溶液的過硫酸鉀溶液, , 控制時間控制時間在在1h1h

9、內(nèi)滴完內(nèi)滴完; ;n 3.3.升高溫度到升高溫度到9595100, 100, 保溫保溫1h, 1h, 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pHpH值在值在9 91111之間之間；n 4.4.即得聚羧酸水煤漿添加劑。即得聚羧酸水煤漿添加劑。3）丙烯酸類合成步驟n 以丙烯酸、聚乙二醇等為主要原料以丙烯酸、聚乙二醇等為主要原料, , 制得聚乙二醇制得聚乙二醇- - 丙烯酸酯類活性分丙烯酸酯類活性分子單體子單體, , 將該活性單體與乙烯基磺酸、丙烯酸鈉共聚制備添加劑。將該活性單體與乙烯基磺酸、丙烯酸鈉共聚制備添加劑。（二）（二）穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 1.1.定義：定義：是指是指具有使煤漿中已分散的煤粒能與周具有使煤漿中已分散的煤粒能與周

10、圍其他煤粒及水結(jié)合成一種較弱但又有一定強度圍其他煤粒及水結(jié)合成一種較弱但又有一定強度的的三維空間結(jié)構(gòu)三維空間結(jié)構(gòu)的作用的作用的化學(xué)試劑的化學(xué)試劑。 2.2.作用作用：一方面一方面使水煤漿具有剪切變稀的流變使水煤漿具有剪切變稀的流變性，即當(dāng)水煤漿靜置存放時有較高的粘度，開始性，即當(dāng)水煤漿靜置存放時有較高的粘度，開始流動后粘度又可迅速降下來；流動后粘度又可迅速降下來；另一方面另一方面是使沉物是使沉物具有松軟的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生不具有松軟的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生不可恢復(fù)的硬沉淀可恢復(fù)的硬沉淀。 穩(wěn)定劑3.機理 穩(wěn)定劑的加入，穩(wěn)定劑的加入，能使已分散的固體顆粒相互能使已分散的固體顆粒相互交聯(lián)，形成空間結(jié)構(gòu)，從而有

11、效地阻止顆粒沉淀，交聯(lián)，形成空間結(jié)構(gòu)，從而有效地阻止顆粒沉淀，防止固液間的分離。防止固液間的分離。 能起這種作用的穩(wěn)定劑有無機鹽、高分子有能起這種作用的穩(wěn)定劑有無機鹽、高分子有機化合物，如常見的聚丙烯酰胺絮凝劑、羧甲基機化合物，如常見的聚丙烯酰胺絮凝劑、羧甲基纖維素以及一些微細(xì)膠體粒子（如有機膨潤土）纖維素以及一些微細(xì)膠體粒子（如有機膨潤土）等。等。（三）（三）其他輔助添加劑其他輔助添加劑1. 1. 消泡劑消泡劑2. 2. 調(diào)整劑調(diào)整劑3. 3. 防霉劑防霉劑4. 4. 表面處理劑表面處理劑5. 5. 促進(jìn)劑促進(jìn)劑（四）應(yīng)用實例（四）應(yīng)用實例（pss聚對苯乙烯磺酸鈉添加劑）聚對苯乙烯磺酸鈉添加

12、劑） （五）發(fā)展（五）發(fā)展1.1.水煤漿添加劑行業(yè)發(fā)展建議水煤漿添加劑行業(yè)發(fā)展建議 ：n （）在國家水煤漿工程技術(shù)研究中心的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，加強（）在國家水煤漿工程技術(shù)研究中心的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，加強合作與交流，抓住國家能源戰(zhàn)略的契機，爭取政策和經(jīng)費的合作與交流，抓住國家能源戰(zhàn)略的契機，爭取政策和經(jīng)費的支持，推動水煤漿事業(yè)的發(fā)展。支持，推動水煤漿事業(yè)的發(fā)展。 n （）水煤漿添加劑行業(yè)科技含量相對較高，行業(yè)內(nèi)加強分（）水煤漿添加劑行業(yè)科技含量相對較高，行業(yè)內(nèi)加強分工協(xié)作，把提高水煤漿品質(zhì)、田家水煤漿工程技術(shù)研究中心工協(xié)作，把提高水煤漿品質(zhì)、田家水煤漿工程技術(shù)研究中心 年水煤漿技術(shù)技術(shù)推廣應(yīng)用研年水煤漿技術(shù)

13、技術(shù)推廣應(yīng)用研討討會論文集降低制漿會論文集降低制漿成本、提高添加劑對煤種和工藝的適應(yīng)性作為首要目標(biāo)。成本、提高添加劑對煤種和工藝的適應(yīng)性作為首要目標(biāo)。 n （）加強與水煤漿制造和使用企業(yè)的聯(lián)系和合作，不斷解（）加強與水煤漿制造和使用企業(yè)的聯(lián)系和合作，不斷解決企業(yè)出現(xiàn)的技術(shù)問題，總結(jié)規(guī)律，開發(fā)新一代添加劑。決企業(yè)出現(xiàn)的技術(shù)問題，總結(jié)規(guī)律，開發(fā)新一代添加劑。2.水煤漿添加劑研究的趨勢n 開發(fā)高性能、低成本的添加劑應(yīng)著力于解決以下開發(fā)高性能、低成本的添加劑應(yīng)著力于解決以下2 2 點點: :n ( 1) ( 1) 提高分散劑的利用效率提高分散劑的利用效率, , 即保持陰離子分散劑現(xiàn)有即保持陰離子分散劑

14、現(xiàn)有的成本的成本, , 提高其性能提高其性能, , 減少用量減少用量; ; 保持非離子型分散劑用保持非離子型分散劑用量少與性能好的前提下量少與性能好的前提下, , 降低其成本。降低其成本。n ( 2) ( 2) 結(jié)合今后建設(shè)大規(guī)模制漿廠原料的煤性質(zhì)結(jié)合今后建設(shè)大規(guī)模制漿廠原料的煤性質(zhì)( ( 主要是主要是晉、陜和內(nèi)蒙古等地的煤晉、陜和內(nèi)蒙古等地的煤) ) 開發(fā)相應(yīng)高效、價廉、適應(yīng)性開發(fā)相應(yīng)高效、價廉、適應(yīng)性廣的添加劑。廣的添加劑。3.未來展望1）在今后的相當(dāng)長一段時間內(nèi)在今后的相當(dāng)長一段時間內(nèi), 我國能源仍將以煤炭為主我國能源仍將以煤炭為主, 石油石油相對稀缺相對稀缺, 石油越來越依賴于進(jìn)口。石

15、油越來越依賴于進(jìn)口。大力發(fā)展水煤漿利用技術(shù)大力發(fā)展水煤漿利用技術(shù), 對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu), 實現(xiàn)煤炭清潔利用意義重大。實現(xiàn)煤炭清潔利用意義重大。2）經(jīng)過多年的努力經(jīng)過多年的努力, 我國水煤漿技術(shù)基本成熟我國水煤漿技術(shù)基本成熟, 在水煤漿添加劑在水煤漿添加劑研究與開發(fā)上取得了較大的成就研究與開發(fā)上取得了較大的成就, 多種性能優(yōu)良的水煤漿添加多種性能優(yōu)良的水煤漿添加劑已得到較大規(guī)模應(yīng)用。劑已得到較大規(guī)模應(yīng)用。3）但目前廣泛采用的萘系、木質(zhì)素系、腐殖酸系等類型的添加但目前廣泛采用的萘系、木質(zhì)素系、腐殖酸系等類型的添加劑在使用時都有一些不足劑在使用時都有一些不足, 特別是對煤種的適應(yīng)性較差特別是對煤種的適應(yīng)性較差, 需要