第18卷第5期精細(xì)化工Vol 18 No 52001年5月FINE CHEMICALSMay 200 I表面活性和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λ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(xiàn)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(jìn)量中和劑使之中和到pl=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(yùn)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沖值7~9涸體質(zhì)量分?jǐn)?shù)煤由于昂貴的運(yùn)輸費(fèi)用導(dǎo)致神府煤到公司每t價(jià)格30%±2%極限黏度(dg/L).10~0.4烏氏黏度達(dá)3000左右為了降本增效采用價(jià)格較低的石油計(jì)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(水分)M灰分)M揮發(fā)分)(硫)減(碳)減砷)1實(shí)驗(yàn)石油瀝青0.100,4651,91.4689811,51.1石油瀝青、水煤漿添加劑制備方法神府煤4.8l0.18779.01.1.1原料及配比見表11.2.2石油瀝青水煤漿制備實(shí)驗(yàn)室水煤漿、石油瀝青水煤漿通常采用干磨濕表1原料及配七配法制漿。將定量的煤、瀝青或煤和瀝青混合料加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)容積為5L的實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)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0.3-0.4液堿w=30%)表3神府煤、石油瀝青粒度分布去離子水粒度分布/%備注40目以下40-200目m0-325目325目以上1.1.2聚合工藝11.832.0二次平均在裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器及加料管的反應(yīng)神府煤+石油瀝青3.312.536.0三次平均石油瀝青032.8粘球、璧器中加入乳化劑、潤濕劑攪拌然后慢慢升溫到9①n神府煤)n(石油瀝青)=80:2095℃待溫度恒定后從兩個(gè)滴液漏斗同時(shí)滴加單體、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑控制滴加速度在2h內(nèi)滴完。1.3石油瀝青水煤漿性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)度測定涓ND-1型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)測定精細(xì)化工 FINE CHEMICALS第18卷2腺漿的質(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(jì)。(3斯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),黏度、以(漿)析水率流動性AmPa s少測量析水量與總水量百分率0.00942.359.152.80〔4)測流動性:目測所配制石油瀝青水煤漿的IⅡ0.201230.262.381.49流動性。其特性分為⑨表示好;表示較好;△表0.2563.110.30⊙⊙示較差;x表示差。結(jié)果與討論1239.664,621.35注采用編號為99312的添加劑,(神府煤)κ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(jìn)行23瀝青、神府爆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(shí)驗(yàn)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。黏度、“(漿)析水率流動性2.1乳化劑和潤濕劑的選擇批號瀝青)以煤)(m1,)作者在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了乳化劑和潤濕劑篩選實(shí)876.960.8210:90976.462.472.6驗(yàn)。選擇的乳化劑有親水性的平平加O乳化劑S、I012.262.71IE和親油性的乳化劑F、ST并對乳化劑和潤濕劑ⅢⅣV20=8⊙⊙o⊙913.363.232用量進(jìn)行了選擇。采用丙烯酸乳液聚合工藝制備了40:60適宜瀝青水煤漿的添加劑共12種并對其進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(萄厘,y(漿)析水備注6中n(瀝青):m(煤)>50:50則變成油包水油煤99304n(S)=1.6%n(J)=0.8%735.7160.110.89漿不能在氣化爐中使用失去實(shí)際意義。99305(S)=1.6%(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%a(J)=0.8%728.9360.160.70混濁在實(shí)際生產(chǎn)中石油瀝青、煤和添加劑通過球磨9931la(F)=0.8%a(J)=0.8%黏度大99312uS)=2,4%nJ)=0.8%982.5063.141.78機(jī)進(jìn)行濕磨在夏天瀝青水煤漿出漿溫度達(dá)60℃,99315u(S)=0.8%n(J)=2.4%716.8460.310.80因此必須考慮瀝青水煤漿在60℃時(shí)的成漿性能。99323(0)=2.4%n(J)=0.8%736.3660.822.8簡單實(shí)驗(yàn)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、99325u(S)=3.2%99326(1)=1.6%(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99402M(S-6)=1.2%d(T-6)=1.2%無流動性黏度大青水煤漿性能9949n(I)=0.8%反應(yīng)激烈難控制3石油瀝青水煤漿試生產(chǎn)情況表4實(shí)驗(yàn)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(jià)廉,神府煤和石油瀝青分別經(jīng)皮帶稱量計(jì)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)為合經(jīng)粉碎后進(jìn)入緩沖倉。再由皮帶輸送到球磨機(jī)0.8%時(shí)制漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高即編號99312為佳同時(shí)按一定比例加入新鮮水和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。混合實(shí)驗(yàn)結(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(jìn)行氣第5期孫慈忠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(fèi)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(fèi)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(shí)驗(yàn)到6月5結(jié)論20日進(jìn)行制混合漿實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表7。1連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。時(shí)12日13日14日15日16日21日22日23日25日(2)選擇合適乳化劑、潤濕劑和合適的用量對石04109601019694645.6750.186石油瀝青量∧00000161414.4142.4165油瀝青水煤漿性能起重要作用。n(石油青)%(3通過工業(yè)性實(shí)驗(yàn)表明采用石油瀝青水煤漿添加劑量685854656561465565添加劑的制漿性能符合生產(chǎn)要求并有一定的經(jīng)濟(jì)效(煤漿y%9.359.39.860.058.660.238.759,459.0添加劑單耗/%6.265.745.66.526377.196.646.156.3煤漿熱值(Jg)262236226220622601281520849201308參考文獻(xiàn)[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):165-167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1960年畢業(yè)于華東化工學(xué)4技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jià)比神府子聚合物的開發(fā)和應(yīng)用工作主持的研究項(xiàng)目多次獲得江蘇煤每噸節(jié)約50元。按(石油瀝青)=15%計(jì)算每毎省科技成果獎,發(fā)表論文多篇,電話:021-64343649轉(zhuǎn)225。Study of Petroleum Pitch Coal Additive Agent and Slurrying AbilitySUN Ci-zhong , LI Ming rIan Zhi-yingResearch Institute of Shanghai Coking and Chemical Co Ltd, Shanghai 200241, ChinaAbstract This article mainly introduces the preparation of petroleum pitch coal additive agent and the slurrying ability of