水煤浆添加剂 终板

1、水煤浆添加剂Additive for coal water slurrycatalogue1.水煤浆的简介2.水煤浆添加剂简介3.水煤浆添加剂分类4.水煤浆添加剂的结构及合成5.水煤浆添加剂的应用6.水煤浆添加剂的发展建议及前景一、一、水煤浆水煤浆1.水煤浆的技术起因 我国石油进口量逐年增加我国石油进口量逐年增加，影响到外汇储，影响到外汇储备与能源安全。燃油、燃气价格昂贵，使企备与能源安全。燃油、燃气价格昂贵，使企业难以承受。业难以承受。 水煤浆价格相对较低水煤浆价格相对较低，2.2t2.2t左右水煤浆左右水煤浆可代替可代替1t1t重油，并能获得良好的经济效益和重油，并能获得良好的经济效益和环

2、保效益。环保效益。 2.2.制浆工艺流程制浆工艺流程（1）干法制浆）干法制浆（2）干法、湿法联合制浆）干法、湿法联合制浆3 3. .水煤浆的应用水煤浆的应用 水煤浆作为一种液体燃料，燃烧效率高达水煤浆作为一种液体燃料，燃烧效率高达98%98%以上，且负荷调节范围大，并具有节能、以上，且负荷调节范围大，并具有节能、污染排放低、储存运输方便等特点。污染排放低、储存运输方便等特点。 可广泛应用于工业锅炉、电站锅炉、工业可广泛应用于工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉等作为燃料代煤，代油、代气燃烧，其窑炉等作为燃料代煤，代油、代气燃烧，其应用范围可涉及宾馆、医院学校、工矿企业、应用范围可涉及宾馆、医院学校、工

3、矿企业、电厂、集中供热站等需要燃料的各行各业。电厂、集中供热站等需要燃料的各行各业。 应用实例应用实例4.4.环境保护环境保护n 1.1.燃用水煤浆燃用水煤浆, , 可避免煤炭直接燃烧可避免煤炭直接燃烧, , 改善大气环境。改善大气环境。n 2.2.水煤浆在加工制备过程中水煤浆在加工制备过程中, , 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% , 黄铁矿的黄铁矿的 40% 90 % 40% 90 % 。n 3.3.水煤浆的燃烧温度要比燃烧煤粉低水煤浆的燃烧温度要比燃烧煤粉低 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.采用喷雾燃烧煤粒燃烧完全采用喷雾燃烧煤粒燃烧完全, , 燃烧效率可高达燃烧效率可高达 95% 95% 98% 98% 以上以上，因而大大减少了烟尘排放的总量因而大大减少了烟尘排放的总量 5.5.水煤浆的优点水煤浆的优点n 1 1）具有良好的流动性、稳定性、易运输具有良好的流动性、稳定性、易运输；n 2 2）水煤浆加工简单，并易储存。水煤浆加工简单，并易储存。n 3 3）不存在自然着火、粉尘飞扬等问题；不存在自然着火、粉尘飞扬等问题；n 4 4）可以实现可以实现100%100%代油，且与油一样雾化燃烧代油，且与油一样雾化燃烧；n 5 5）

5、在水煤浆加工过程中，燃烧时排放的在水煤浆加工过程中，燃烧时排放的SO2SO2、NOxNOx可以大大减少。可以大大减少。不足之处n ( 1) 水煤浆的稳定性偏低；n ( 2) 水煤浆粘度普遍偏大；n ( 3) 对水的质量要求过高;n ( 4) 对煤的要求高。应运应运而生！而生！二、添加剂技术 1.定义：定义： 要使所制水煤浆能达到高浓度，低粘度要使所制水煤浆能达到高浓度，低粘度并有良好的稳定性，还必须使用一些化学药剂并有良好的稳定性，还必须使用一些化学药剂，简简称称为为添加剂。添加剂。 2.机理机理: 添加剂的分子作用于煤粒与水的界面，可添加剂的分子作用于煤粒与水的界面，可减少水煤浆流动时的内摩

6、擦，降低粘度，改善煤粒减少水煤浆流动时的内摩擦，降低粘度，改善煤粒在水中的分散，提高水煤浆的稳定性。添加剂的用在水中的分散，提高水煤浆的稳定性。添加剂的用量通常为煤量的量通常为煤量的1%左右。左右。 水煤浆添加剂3.水煤浆添加剂的分类水煤浆添加剂的分类 n 水煤浆添加剂主要分为3类, 即: n 分散剂n 稳定剂n 其他辅助添加剂。（一）分散剂n 1. 分散剂的分散剂的作用机理作用机理(1) (1) 提高煤表面的提高煤表面的亲水性亲水性(2) (2) 增强煤粒间的增强煤粒间的静电斥力静电斥力(3) (3) 空间隔离空间隔离位阻效应位阻效应2 2. .分散剂的分散剂的分类分类 1）阴离子型阴离子型

7、（主讲）（主讲） 2）非离子型非离子型 3）阳离子型阳离子型（很少用很少用) 。 1.阴离子型的水煤浆分散剂 萘磺酸盐磺酸盐 磺化腐植酸 （普遍应用 ） 磺化木质素 石油磺酸盐 磺化沥青 羧酸盐 聚烯烃类1）萘磺酸盐合成步骤n 根据有关文献根据有关文献, , 结合制备的水煤浆的性能结合制备的水煤浆的性能, , 筛选出适于作为水煤浆分筛选出适于作为水煤浆分散剂的合成条件是散剂的合成条件是: :硫酸浓度硫酸浓度:98%:98%, , 磺化温度磺化温度:160162:160162 , , 磺化恒温磺化恒温时间时间:2:2小时小时, ,缩合开始时总酸度缩合开始时总酸度:28%32%:28%32%, ,

8、 缩合温度缩合温度:95100:95100 , , 缩缩合反应时间合反应时间5656小时。小时。2）羧酸盐类合成步骤n 1.1.将将1 1份大分子单体、份大分子单体、10 10 份丙烯酸按单体浓度为份丙烯酸按单体浓度为016016017 017 mol/L mol/L 加入到水溶液中加入到水溶液中, , 同时加入与单体等量的异丙醇同时加入与单体等量的异丙醇; ;n 2.2.待体系温度到待体系温度到85 85 9090时时, ,滴加配置好的滴加配置好的515515份苯乙烯份苯乙烯磺酸钠水溶液和占单体总量磺酸钠水溶液和占单体总量4%4%的过硫酸钾溶液的过硫酸钾溶液, , 控制时间控制时间在在1h1

9、h内滴完内滴完; ;n 3.3.升高温度到升高温度到9595100, 100, 保温保温1h, 1h, 调节调节pHpH值在值在9 91111之间之间；n 4.4.即得聚羧酸水煤浆添加剂。即得聚羧酸水煤浆添加剂。3.丙烯酸类合成步骤n 以丙烯酸、聚乙二醇等为主要原料以丙烯酸、聚乙二醇等为主要原料, , 制得聚乙二醇制得聚乙二醇- - 丙烯酸酯类活性分丙烯酸酯类活性分子单体子单体, , 将该活性单体与乙烯基磺酸、丙烯酸钠共聚制备添加剂。将该活性单体与乙烯基磺酸、丙烯酸钠共聚制备添加剂。n 其结构通式是其结构通式是: :（二）（二）稳定剂稳定剂 1.1.定义：定义：是指是指具有使煤浆中已分散的煤粒

10、能与周具有使煤浆中已分散的煤粒能与周围其他煤粒及水结合成一种较弱但又有一定强度围其他煤粒及水结合成一种较弱但又有一定强度的的三维空间结构三维空间结构的作用的作用的化学试剂的化学试剂。 2.2.作用作用：一方面一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变使水煤浆具有剪切变稀的流变性，即当水煤浆静置存放时有较高的粘度，开始性，即当水煤浆静置存放时有较高的粘度，开始流动后粘度又可迅速降下来；流动后粘度又可迅速降下来；另一方面另一方面是使沉物是使沉物具有松软的结构，防止产生不具有松软的结构，防止产生不可恢复的硬沉淀可恢复的硬沉淀。 稳定剂3.机理 稳定剂的加入，稳定剂的加入，能使已分散的固体颗粒相互能使已分散的固

11、体颗粒相互交联，形成空间结构，从而有效地阻止颗粒沉淀，交联，形成空间结构，从而有效地阻止颗粒沉淀，防止固液间的分离。防止固液间的分离。 能起这种作用的稳定剂有无机盐、高分子有能起这种作用的稳定剂有无机盐、高分子有机化合物，如常见的聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基机化合物，如常见的聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基纤维素以及一些微细胶体粒子（如有机膨润土）纤维素以及一些微细胶体粒子（如有机膨润土）等。等。（三）（三）其他辅助添加剂其他辅助添加剂1. 1. 消泡剂消泡剂2. 2. 调整剂调整剂3. 3. 防霉剂防霉剂4. 4. 表面处理剂表面处理剂5. 5. 促进剂促进剂（四）应用实例（四）应用实例（pss聚对苯乙

12、烯磺酸钠添加剂）聚对苯乙烯磺酸钠添加剂） （五）发展（五）发展1.1.水煤浆添加剂行业发展建议水煤浆添加剂行业发展建议 ：n （）在国家水煤浆工程技术研究中心的统一领导下，加强（）在国家水煤浆工程技术研究中心的统一领导下，加强合作与交流，抓住国家能源战略的契机，争取政策和经费的合作与交流，抓住国家能源战略的契机，争取政策和经费的支持，推动水煤浆事业的发展。支持，推动水煤浆事业的发展。 n （）水煤浆添加剂行业科技含量相对较高，行业内加强分（）水煤浆添加剂行业科技含量相对较高，行业内加强分工协作，把提高水煤浆品质、田家水煤浆工程技术研究中心工协作，把提高水煤浆品质、田家水煤浆工程技术研究中心 年

13、水煤浆技术技术推广应用研年水煤浆技术技术推广应用研讨讨会论文集降低制浆会论文集降低制浆成本、提高添加剂对煤种和工艺的适应性作为首要目标。成本、提高添加剂对煤种和工艺的适应性作为首要目标。 n （）加强与水煤浆制造和使用企业的联系和合作，不断解（）加强与水煤浆制造和使用企业的联系和合作，不断解决企业出现的技术问题，总结规律，开发新一代添加剂。决企业出现的技术问题，总结规律，开发新一代添加剂。2.水煤浆添加剂研究的趋势n 开发高性能、低成本的添加剂应着力于解决以下开发高性能、低成本的添加剂应着力于解决以下2 2 点点: :n ( 1) ( 1) 提高分散剂的利用效率提高分散剂的利用效率, , 即保

14、持阴离子分散剂现有即保持阴离子分散剂现有的成本的成本, , 提高其性能提高其性能, , 减少用量减少用量; ; 保持非离子型分散剂用保持非离子型分散剂用量少与性能好的前提下量少与性能好的前提下, , 降低其成本。降低其成本。n ( 2) ( 2) 结合今后建设大规模制浆厂原料的煤性质结合今后建设大规模制浆厂原料的煤性质( ( 主要是主要是晋、陕和内蒙古等地的煤晋、陕和内蒙古等地的煤) ) 开发相应高效、价廉、适应性开发相应高效、价廉、适应性广的添加剂。广的添加剂。3.未来展望1）在今后的相当长一段时间内在今后的相当长一段时间内, 我国能源仍将以煤炭为主我国能源仍将以煤炭为主, 石油石油相对稀缺

15、相对稀缺, 石油越来越依赖于进口。石油越来越依赖于进口。大力发展水煤浆利用技术大力发展水煤浆利用技术, 对优化我国能源结构对优化我国能源结构, 实现煤炭清洁利用意义重大。实现煤炭清洁利用意义重大。2）经过多年的努力经过多年的努力, 我国水煤浆技术基本成熟我国水煤浆技术基本成熟, 在水煤浆添加剂在水煤浆添加剂研究与开发上取得了较大的成就研究与开发上取得了较大的成就, 多种性能优良的水煤浆添加多种性能优良的水煤浆添加剂已得到较大规模应用。剂已得到较大规模应用。3）但目前广泛采用的萘系、木质素系、腐殖酸系等类型的添加但目前广泛采用的萘系、木质素系、腐殖酸系等类型的添加剂在使用时都有一些不足剂在使用时都有一些不足, 特别是对煤种的适应性较差特别是对煤种的适应性较差, 需