第18卷第5期精細(xì)化工2001年5月FINE CHEMICALSMay 200 1表面活性石油瀝青水煤漿添加劑和制漿研究孫慈忠李明錢志英上海焦化有限公司研究院,上海200241)摘要主要介紹了石油瀝青水煤漿添加劑的制備和在煤中摻入石油瀝青的制漿性能。關(guān)鍵詞添加劑水煤漿石油瀝青中圖分類號:Q423.9文獻標(biāo)識碼文章編號:003-52142001)5-0249-03上海焦化有限公司從美國德士古石油公司引進量中和劑使之中和到pH=7-9然后冷卻加入穩(wěn)定4臺德士古水煤漿加壓氣化裝置通過4年運行生產(chǎn)劑過濾出料。穩(wěn)定每年生產(chǎn)水煤漿30多萬t主要產(chǎn)品是甲醇、醋1.1.3添加劑的規(guī)格酸及城市煤氣。目前公司生產(chǎn)水煤漿的原料是神府外觀棕紅色液體而H值7~9固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)煤由于昂貴的運輸費用導(dǎo)致神府煤到公司每t價格30%±2%淑極限黏度(dg/L).10~0.40烏氏黏度達3000元左右為了降本增效采用價格較低的石油計測定)密度20℃)(g/cm3)≥1.09瀝青代替部分神府煤能否代用關(guān)鍵技術(shù)之一是開1.2石油瀝青水煤漿制備2發(fā)石油瀝青水煤漿添加劑。1.2.1神府煤、石油瀝青分析數(shù)據(jù)1999年作者研制的石油瀝青水煤漿添加劑試生見表2。產(chǎn)100多t共生產(chǎn)石油瀝青水煤漿2000多t供德士古氣化爐使用取得了較好的效果。表2工業(yè)分析及元素分析K(水分)κ灰分)(揮發(fā)分)(硫)d(碳)a(砷)1實驗石油瀝青0.100.46519289.811.1石油瀝青、水煤漿添加劑制備方法1神府煤7.780.18799.01.1.1原料及配比見表11.2.2石油瀝青水煤漿制備實驗室水煤漿、石油瀝青水煤漿通常采用干磨濕表1原料及配比配法制漿。將定量的煤、瀝青或煤和瀝青混合料加入組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%容積為5L的實驗室球磨機中干磨按粒度分布要求制丙烯酸及其酯備煤粉或石油瀝青粉加入水、添加劑制備石油瀝青乳化劑、潤濕劑、穩(wěn)定劑1.5-4.0引發(fā)劑水煤漿然后測定石油瀝青水煤漿性能參數(shù)見表3。鏈轉(zhuǎn)移劑堿m=30%)表3神府煤、石油瀝青粒度分布去離子水粒度分布/%備注目以下40-200目20-325目325目以上1.1.2聚合工藝51.5832.0二次平均在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器及加料管的反應(yīng)神府煤+石油瀝青03.312.536.0三次平均石油瀝青器中加入乳化劑潤濕劑攪拌然后慢慢升溫到90-dV山凵2032.8粘球、璧中國煤化工95℃待溫度恒定后從兩個滴液漏斗同時滴加單體、CNMHG引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑控制滴加速度在2h內(nèi)滴完。1.3白油泐育水保仼能測試方法在此溫度下保溫1h使單體聚合完全再加入一定(1)酤度測定ND-1型旋轉(zhuǎn)式黏度計測定。*收稿日期2000-05-14精細(xì)化工 FINE CHEMICALS第18卷2腺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定重量分析法以干煤、瀝加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)以0.25%~0.35%為佳。青質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計。(3淅水率測定將料漿倒入25mL的量筒中表5添加劑用量對料漿性能的影響然后靜置使其自然沉降24h后觀察量筒上析水多批號(添加劑)AmPa s)從(漿)析水率流動性少測量析水量與總水量百分率2.804)測流動性淚目測所配制石油瀝青水煤漿的IⅡⅢⅣv0.20.262.381.49863.11流動性。其特性分為⊙表示好心表示較好;△表82.563.14示較差;x表示差。結(jié)果與討論注采用編號為99312的添加劑,灬神府煤)n瀝青)=80:20石油瀝青比水輕不溶于水。為了解決石油瀝青表面親油性和潤濕性問題必須對石油瀝青進行2.3瀝青、神府煤的配比對制漿性能的影響親水處理才能制備石油瀝青水煤漿。處理方法為實驗結(jié)果見表6在原有水煤漿添加劑基礎(chǔ)上加入乳化劑、潤濕劑和表6不同配比對制漿性能的影響穩(wěn)定劑2.1乳化劑和潤濕劑的選擇批號以(瀝青)以煤)(mPAs)%(漿)析水率流動性作者在實驗室進行了乳化劑和潤濕劑篩選實76.960.824.07976.4驗。選擇的乳化劑有親水性的平平加O乳化劑S、E和親油性的乳化劑F、S、T并對乳化劑和潤濕劑ⅢⅣVⅥ982.563913.363.232.20用量進行了選擇。采用丙烯酸乳液聚合工藝制備了398.9適宜瀝青水煤漿的添加劑共12種并對其進行了篩選和比較結(jié)果見表4從表6結(jié)果可以看出采用編號為99312的添加劑對不同配比的瀝青煤均能制漿并隨著瀝青在表4石油瀝青水煤漿添加劑篩選實驗瀝青煤的比例增加漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會不斷提高。表編號乳化劑潤濕劑(鹽度,y()布水備注6中n(瀝青)m(煤)>50:50則變成油包水油煤99304S)=1.6%nJ)=0.8%735.7160.110.89漿不能在氣化爐中使用失去實際意義。99305S)=1.6%a(P)=0.8%702.4460.160.392.4溫度對瀝青水煤漿性能的影響99309n(E)=0.8%n(J)=0.8%728.9360.160.70混濁在實際生產(chǎn)中石油瀝青、煤和添加劑通過球磨993la(F)=0.8%(J)=0.8%度大99312S)=2.4%nJ)=0.8%982.5063.141.78機進行濕磨在夏天瀝青水煤漿出漿溫度達60℃,99315(S)=0.8%a(J)=2.4%716.8460.310.80因此必須考慮瀝青水煤漿在60℃時的成漿性能99323u(0)=2.4%nJ)=0.8%736.3660.822.81簡單實驗方法是在500mL三口燒瓶中加入瀝青99324在99304中加入穩(wěn)定劑771.3961.340.34水煤漿在攪拌下升溫到70℃料漿沒有發(fā)生破乳99325uS)=3.2%726.1161.221.2099326u(1)=1.6%以(J)=0.8%716.6361.180.78分層現(xiàn)象。料漿性能不變表示升高溫度不影響瀝99402a(S-6)=1.2%(T-6)=1.2%無流動性黏度大青水煤漿性能。99409n(I)=0.8%寬3石油瀝青水煤漿試生產(chǎn)情況表4實驗結(jié)果表明,親油性乳化劑不適合瀝青3.1工藝流程水煤漿的制備而乳化劑S與其他乳化劑相比價廉,神府煤和石油瀝青分別經(jīng)皮帶稱量計稱量后混在加入S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.4%、潤濕劑J質(zhì)量分?jǐn)?shù)為合中國煤化工婦皮帶輸送到球磨機,0.8%時制漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高即編號99312為佳同時CNMHG石油瀝青水煤漿添加2.2添加劑用量對石油瀝青水煤漿性能的影響劑、制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%左右的瀝青水煤漿?；旌蠈嶒灲Y(jié)果見表5。表5數(shù)據(jù)說明不加添加劑漿再經(jīng)高壓煤漿泵輸送到氣化爐和氧在爐內(nèi)進行氣制備的水煤漿無流動性隨著添加劑用量增加料漿化反應(yīng)生成的合成氣再經(jīng)激冷、洗滌后作為原料送質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高。但從經(jīng)濟效益和其他因素考慮添甲醇、醋酸裝置。5孫慈忠籌等石油瀝青水煤漿添加劑和制漿研究2513.2試生產(chǎn)情況年可摻入5萬t則可節(jié)約250萬元。另外每摻15%試生產(chǎn)分兩部分分別為煤漿制備和氣化部分。石油瀝青可降低煤耗4%德士古毎年耗煤35萬t煤漿制備部分主要用新制石油瀝青水煤漿添加劑制(折干)全年省煤1.4萬t節(jié)約費用400萬元所以神府煤及石油瀝青水煤漿考核混合煤漿的性能和摻入15%石油瀝青全年可節(jié)約費用650萬元。使用新制添加劑的性能、用量。煤漿制備從1999年6月14日開始用新型添加劑制神府煤實驗到6月5結(jié)論20日進行制混合漿實驗實驗結(jié)果見表7(1在丙烯酸共聚物作為水煤漿添加劑中加入乳化劑、潤濕劑和穩(wěn)定劑能制備石油瀝青水煤漿其表7試生產(chǎn)結(jié)果性能符合要求。12日13日14日15日16日21日22日23日25日(2擇合適乳化劑、潤濕劑和合適的用量對石煤量/04107%01099669146846.670.18石油瀝青量0000016141494142.416油瀝青水煤漿性能起重要作用。n(石油涵青y%0000015(3通過工業(yè)性實驗表明采用石油瀝青水煤漿顥加量6〗95.8546616146255632添加劑的制漿性能符合生產(chǎn)要求并有一定的經(jīng)濟效n(煤漿)%59.359.39.860.08.66023.759.459.0添加劑單耗/%6.26煤熱值(Jg)28225022M82892別08參考文獻:[1]孫慈忠王利云,卞嵐.WCS-AC水煤漿添加劑的制備與應(yīng)從表7可看出使用新型添加劑后添加劑的單用研究J精細(xì)化工9981增刊):65-167耗有所上升煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有提高?？偟膩碚f制漿[2]孫慈忠王利云,卞嵐,WCS-AC水煤漿添加劑的應(yīng)用研究成本有所上升。另外煤漿熱值提高大約11%。[J]煤化工1997(2)41-43作者簡介孫慈忠(1944-)男1966年畢業(yè)于華東化工學(xué)4技術(shù)經(jīng)濟分析院染料及中間體專業(yè)現(xiàn)任上海焦化有限公司研究院高級工此次試燒共使用石油瀝青1000t按κ(石油瀝程師和助劑研究室主任曾長期從事印染助劑和丙烯酸高分青)=15%摻入神府煤中。石油瀝青到廠價比神府子聚合物的開發(fā)和應(yīng)用工作主持的研究項目多次荻得江蘇省科技成果獎,發(fā)表論文多篇,電話:021-64343649轉(zhuǎn)煤每噸節(jié)約50元。按κ(石油瀝青)=15%計算毎Study of Petroleum Pitch Coal Additive Agent and Slurrying ability中國煤化工SUN Ci-zhong ,I Ming rICNMHGAbstract This article mainly introduces the preparation of petroleum pitch coal additive agent and the slurrying ability ofcoal on adding petroleum pitchKey words additive agent coal water slurry 'petroleum pitch