本发明属于水煤浆
技术领域：
，具体涉及一种用于掺配甲醇制烯烃(dmto)废水的水煤浆及添加剂。
背景技术：
：水煤浆是由58％～65％不同粒度分布的煤，35％～42％的水和不足1％的化学添加剂制成的混合物，是一种煤基液态燃料，具有流动性和稳定性较好、易于储存、可雾化燃烧、燃烧效率较高和低污染的特点，可作为炉窑燃料或合成气原料，是一种较廉价的洁净燃料，可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。dmto是以煤或天然气为原料，实现甲醇制乙烯和丙烯的技术。dmto工艺中产生的废水cod高，含有少量石油类物质及部分难生物降解的酮、醇、芳烃类等有毒物质，水质受生产装置影响波动较大。目前国内已投产运行的dmto装置配套废水处理工艺多采用：除油预处理-生化处理-深度处理-中水回用处理。其中除油预处理和中水回用处理技术成熟，均采用隔油-气浮除油、双膜脱盐工艺，而生化处理和深度处理工艺的难度较大，传统工艺和各类改进工艺均有使用，处理成本高、效果参差不齐，适用的生化处理、深度处理工艺还在探索中。近年来，国内越来越多的煤化工大力发展dmto技术，若能将煤化工系统内的dmto废水处理与水煤浆制备技术相结合，研究开发dmto废水制备水煤浆技术，将拓宽dmto废水的处理途径，从一定程度上缓解dmto废水的处理难题，降低处理成本，从而实现工业节水及资源化利用。研制适用于dmto废水制浆的水煤浆添加剂，也将成为添加剂制备技术的一个新的研究方向。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用量小且成浆性能优良的、可用于dmto废水制水煤浆的添加剂，以及掺配甲醇制烯烃废水的水煤浆。解决上述技术问题所采用的添加剂由磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠、黄原胶和水制成，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶占添加剂总质量的30％～50％，其中磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比为1～7:0.1～0.5:0.05～0.2:0.01～0.04。本发明用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂中，优选磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比为3～5:0.15～0.3:0.08～0.15:0.015～0.025，最佳为4:0.2:0.1:0.02。上述用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂的制备方法为：按照上述原料的质量配比，将磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚和聚环氧琥珀酸钠加入水中搅拌10～20分钟，转速40～60转/分钟，随后再加入黄原胶搅拌30～40分钟，转速60～80转/分钟，搅拌均匀后出料并分析检验，即得添加剂。本发明掺配dmto废水的水煤浆由下述方法制备得到：按照dmto废水和制浆水质量比为0.5～3:7～9.5，添加剂的用量为干基煤质量的0.15％～0.4％，将dmto废水和添加剂在带有搅拌的容器中先混合均匀，所得混合液与破碎好的原煤、制浆水一起送入磨煤机中进行研磨，出料即得到掺配dmto废水制备的水煤浆。上述掺配dmto废水的水煤浆中，优选dmto废水和制浆水质量比为1.5～2.5:7.5～8.5，添加剂的用量为干基煤质量的0.25％～0.35％。本发明的有益效果如下：本发明的添加剂用于掺配dmto废水制备水煤浆，具有使用量小、分散性能好、稳定性高的优点。该添加剂配方组成中的磺甲基腐殖酸钠具有优良的分散性能，月桂醇聚氧乙烯醚和黄原胶对dmto废水的含油物质有较好的乳化作用，月桂醇聚氧乙烯醚能够使含油物质均匀地分散并悬浮在水煤浆体系中，同时黄原胶对水煤浆体系具有良好的稳定作用。聚环氧琥珀酸钠对废水中钙、镁等金属离子和其他有毒物质具有良好的分散稳定作用。本发明添加剂的成浆性能不因dmto废水中含油物质、金属离子和有毒物质的存在而改变，实现了dmto废水制备合格水煤浆，同时解决了dmto废水处理难度大、成本高的问题，对煤化工系统节水和资源化利用具有积极的引导作用。具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠252.10g、月桂醇聚氧乙烯醚25.21g、聚环氧琥珀酸钠20.17g和水700g，在60转/分钟的转速下搅拌10分钟，随后加入黄原胶2.52g继续搅拌40分钟，转速为80转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比1:0.1:0.08:0.01，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例2常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠277.78g、月桂醇聚氧乙烯醚13.89g、聚环氧琥珀酸钠6.94g和水700g，在50转/分钟的转速下搅拌15分钟，随后加入黄原胶1.39g继续搅拌35分钟，转速为70转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比4:0.2:0.1:0.02，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例3常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠273.55g、月桂醇聚氧乙烯醚18.24g、聚环氧琥珀酸钠6.84g和水700g，在40转/分钟的转速下搅拌20分钟，随后加入黄原胶1.37g继续搅拌30分钟，转速为75转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比6:0.4:0.15:0.03，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例4按照dmto废水和制浆水比例为2:8，添加剂的用量为干基煤质量的0.3％，将dmto废水和实施例2制备的添加剂在带有搅拌的容器中先混合均匀，所得混合液与破碎好的原煤、制浆水一起送入磨煤机中进行研磨，出料即得到掺配dmto废水制备的水煤浆。分别以表1中给出的对比例1～9的添加剂替换实施例2中的添加剂，按照表2中的添加量，按实施例4的方法制备成水煤浆，测定所得水煤浆浓度、粘度和稳定性，具体测试方法如下：(1)水煤浆浓度测定：称量2～3g水煤浆置于快速水分测试仪中，测试温度105℃、测试时间30分钟，仪器显示的最终读数即为水煤浆浓度。(2)水煤浆粘度测定：参考gb/t18856.4试验方法。(3)水煤浆稳定性评价：将水煤浆于密闭容器中放置一定时间后，浆体表面有明显析水，通过玻璃棒搅拌无法恢复原浆体流型，则为硬沉淀；若浆体表面无析水，或有析水但通过搅拌可恢复原浆体状态，则为软沉淀。称量析水部分的体积，析水量与水煤浆体积之比称为析水率。测试结果见表2。表1对比产品配方组成对比产品组分质量比对比例1月桂醇聚氧乙烯醚 木质素磺酸钠1:9对比例2月桂醇聚氧乙烯醚 萘磺酸钠甲醛缩合物1:9对比例3月桂醇聚氧乙烯醚 腐殖酸钠1:9对比例4月桂醇聚氧乙烯醚 聚丙烯酸钠1:9对比例5月桂醇聚氧乙烯醚 聚苯乙烯磺酸钠1:9对比例6腐殖酸钠 木质素磺酸钠9:1对比例7腐殖酸钠 萘磺酸钠甲醛缩合物9:1对比例8腐殖酸钠 聚丙烯酸钠9:1对比例9腐殖酸钠 聚苯乙烯磺酸钠9:1表2实验结果由表2可见，本发明添加剂用量为干基煤质量的0.3％时，制备出的水煤浆成浆性能优良，各项指标均可满足水煤浆技术指标要求。而对比例产品在水煤浆添加剂用量为0.5％～0.8％时，才能制得57.3％～60.2％浓度的水煤浆，即使用对比例产品不仅用量大、且制备的水煤浆比本发明添加剂制得的水煤浆浓度更低、粘度更高、稳定性更差。当前第1页12
技术领域：
，具体涉及一种用于掺配甲醇制烯烃(dmto)废水的水煤浆及添加剂。
背景技术：
：水煤浆是由58％～65％不同粒度分布的煤，35％～42％的水和不足1％的化学添加剂制成的混合物，是一种煤基液态燃料，具有流动性和稳定性较好、易于储存、可雾化燃烧、燃烧效率较高和低污染的特点，可作为炉窑燃料或合成气原料，是一种较廉价的洁净燃料，可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。dmto是以煤或天然气为原料，实现甲醇制乙烯和丙烯的技术。dmto工艺中产生的废水cod高，含有少量石油类物质及部分难生物降解的酮、醇、芳烃类等有毒物质，水质受生产装置影响波动较大。目前国内已投产运行的dmto装置配套废水处理工艺多采用：除油预处理-生化处理-深度处理-中水回用处理。其中除油预处理和中水回用处理技术成熟，均采用隔油-气浮除油、双膜脱盐工艺，而生化处理和深度处理工艺的难度较大，传统工艺和各类改进工艺均有使用，处理成本高、效果参差不齐，适用的生化处理、深度处理工艺还在探索中。近年来，国内越来越多的煤化工大力发展dmto技术，若能将煤化工系统内的dmto废水处理与水煤浆制备技术相结合，研究开发dmto废水制备水煤浆技术，将拓宽dmto废水的处理途径，从一定程度上缓解dmto废水的处理难题，降低处理成本，从而实现工业节水及资源化利用。研制适用于dmto废水制浆的水煤浆添加剂，也将成为添加剂制备技术的一个新的研究方向。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用量小且成浆性能优良的、可用于dmto废水制水煤浆的添加剂，以及掺配甲醇制烯烃废水的水煤浆。解决上述技术问题所采用的添加剂由磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠、黄原胶和水制成，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶占添加剂总质量的30％～50％，其中磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比为1～7:0.1～0.5:0.05～0.2:0.01～0.04。本发明用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂中，优选磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比为3～5:0.15～0.3:0.08～0.15:0.015～0.025，最佳为4:0.2:0.1:0.02。上述用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂的制备方法为：按照上述原料的质量配比，将磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚和聚环氧琥珀酸钠加入水中搅拌10～20分钟，转速40～60转/分钟，随后再加入黄原胶搅拌30～40分钟，转速60～80转/分钟，搅拌均匀后出料并分析检验，即得添加剂。本发明掺配dmto废水的水煤浆由下述方法制备得到：按照dmto废水和制浆水质量比为0.5～3:7～9.5，添加剂的用量为干基煤质量的0.15％～0.4％，将dmto废水和添加剂在带有搅拌的容器中先混合均匀，所得混合液与破碎好的原煤、制浆水一起送入磨煤机中进行研磨，出料即得到掺配dmto废水制备的水煤浆。上述掺配dmto废水的水煤浆中，优选dmto废水和制浆水质量比为1.5～2.5:7.5～8.5，添加剂的用量为干基煤质量的0.25％～0.35％。本发明的有益效果如下：本发明的添加剂用于掺配dmto废水制备水煤浆，具有使用量小、分散性能好、稳定性高的优点。该添加剂配方组成中的磺甲基腐殖酸钠具有优良的分散性能，月桂醇聚氧乙烯醚和黄原胶对dmto废水的含油物质有较好的乳化作用，月桂醇聚氧乙烯醚能够使含油物质均匀地分散并悬浮在水煤浆体系中，同时黄原胶对水煤浆体系具有良好的稳定作用。聚环氧琥珀酸钠对废水中钙、镁等金属离子和其他有毒物质具有良好的分散稳定作用。本发明添加剂的成浆性能不因dmto废水中含油物质、金属离子和有毒物质的存在而改变，实现了dmto废水制备合格水煤浆，同时解决了dmto废水处理难度大、成本高的问题，对煤化工系统节水和资源化利用具有积极的引导作用。具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠252.10g、月桂醇聚氧乙烯醚25.21g、聚环氧琥珀酸钠20.17g和水700g，在60转/分钟的转速下搅拌10分钟，随后加入黄原胶2.52g继续搅拌40分钟，转速为80转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比1:0.1:0.08:0.01，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例2常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠277.78g、月桂醇聚氧乙烯醚13.89g、聚环氧琥珀酸钠6.94g和水700g，在50转/分钟的转速下搅拌15分钟，随后加入黄原胶1.39g继续搅拌35分钟，转速为70转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比4:0.2:0.1:0.02，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例3常温常压下，向搅拌罐中加入磺甲基腐殖酸钠273.55g、月桂醇聚氧乙烯醚18.24g、聚环氧琥珀酸钠6.84g和水700g，在40转/分钟的转速下搅拌20分钟，随后加入黄原胶1.37g继续搅拌30分钟，转速为75转/分钟，磺甲基腐殖酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸钠和黄原胶的质量比6:0.4:0.15:0.03，产品完全溶解并搅拌均匀后，得到用于掺配dmto废水制水煤浆的添加剂。实施例4按照dmto废水和制浆水比例为2:8，添加剂的用量为干基煤质量的0.3％，将dmto废水和实施例2制备的添加剂在带有搅拌的容器中先混合均匀，所得混合液与破碎好的原煤、制浆水一起送入磨煤机中进行研磨，出料即得到掺配dmto废水制备的水煤浆。分别以表1中给出的对比例1～9的添加剂替换实施例2中的添加剂，按照表2中的添加量，按实施例4的方法制备成水煤浆，测定所得水煤浆浓度、粘度和稳定性，具体测试方法如下：(1)水煤浆浓度测定：称量2～3g水煤浆置于快速水分测试仪中，测试温度105℃、测试时间30分钟，仪器显示的最终读数即为水煤浆浓度。(2)水煤浆粘度测定：参考gb/t18856.4试验方法。(3)水煤浆稳定性评价：将水煤浆于密闭容器中放置一定时间后，浆体表面有明显析水，通过玻璃棒搅拌无法恢复原浆体流型，则为硬沉淀；若浆体表面无析水，或有析水但通过搅拌可恢复原浆体状态，则为软沉淀。称量析水部分的体积，析水量与水煤浆体积之比称为析水率。测试结果见表2。表1对比产品配方组成对比产品组分质量比对比例1月桂醇聚氧乙烯醚 木质素磺酸钠1:9对比例2月桂醇聚氧乙烯醚 萘磺酸钠甲醛缩合物1:9对比例3月桂醇聚氧乙烯醚 腐殖酸钠1:9对比例4月桂醇聚氧乙烯醚 聚丙烯酸钠1:9对比例5月桂醇聚氧乙烯醚 聚苯乙烯磺酸钠1:9对比例6腐殖酸钠 木质素磺酸钠9:1对比例7腐殖酸钠 萘磺酸钠甲醛缩合物9:1对比例8腐殖酸钠 聚丙烯酸钠9:1对比例9腐殖酸钠 聚苯乙烯磺酸钠9:1表2实验结果由表2可见，本发明添加剂用量为干基煤质量的0.3％时，制备出的水煤浆成浆性能优良，各项指标均可满足水煤浆技术指标要求。而对比例产品在水煤浆添加剂用量为0.5％～0.8％时，才能制得57.3％～60.2％浓度的水煤浆，即使用对比例产品不仅用量大、且制备的水煤浆比本发明添加剂制得的水煤浆浓度更低、粘度更高、稳定性更差。当前第1页12
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