一种煤气化灰水分散剂及其应用的制作方法

1.本发明属于煤化工水处理领域，具体涉及一种煤化工灰水分散剂。


背景技术：

2.煤气化灰水具有高温、高压、高浊度、高硬度、高碱度等特点，因此在其循环运行过程中，容易产生沉积、结垢等不利现象，从而严重影响煤气化设备的正常稳定运行。为了有效减缓灰水结垢对生产设备的影响，并减少排污量，提高灰水的重复利用率，煤气化灰水处理工艺广泛采用添加灰水分散剂的化学药剂处理法。
3.目前煤气化灰水处理工艺领域普遍采用阴离子型表面活性组分灰水分散剂，但由于水中成垢颗粒表面电性及存在状态的多样性，仅以阴离子型表面活性组分为主体的灰水分散剂分散阻垢效力受到一定限制。目前市场上的灰水分散剂一般由有机膦酸、聚羧酸、磺酸盐共聚物、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸等组分组成的复配型产品，对碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及水合氧化铁等悬浮颗粒具有分散、阻垢作用。这些灰水分散剂在煤气化灰水中的投加浓度要求较高，才能使煤气化灰水的分散阻垢性能达到理想的效果，如果投加浓度较低则无法实现所需的分散阻垢性能，因此导致其使用成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对背景技术中所述的现有的灰水分散剂存在的问题，提供一种能够解决前述问题的灰水分散剂。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：灰水分散剂，其包括季铵盐和嵌段聚醚的灰水分散剂复配物，该复配物是由重量比10～90％的季铵盐与重量比10～90％的嵌段聚醚溶解于去离子水中复配而成。
6.作为上述的灰水分散剂的进一步改进，所述的季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
7.作为上述的灰水分散剂的进一步改进，所述的嵌段聚醚为hlb值大于10的亲水性嵌段聚醚。
8.作为上述的灰水分散剂的进一步改进，所述的嵌段聚醚为l35、l45、l64、f38、f68中的一种或几种。
9.本发明的另一个目的在于提供一种煤气化灰水分散剂的应用，能用于水煤浆气化工艺及粉煤气化工艺中的灰水阻垢分散剂。
10.作为上述的灰水分散剂的应用进一步改进，所述的水煤浆气化工艺包括德士古、多喷嘴对置式、e
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gas、晋华炉的水煤浆气化工艺。
11.作为上述的灰水分散剂的应用进一步改进，所述的粉煤气化工艺包括航天炉、壳牌炉、东方炉的粉煤气化工艺。
12.本发明的有益效果为：1)本发明的煤气化灰水分散剂，采用了季铵盐和嵌段聚醚，以一定配比溶解于去离子水中复配而成，其中的季铵盐是一种阳离子表面活性剂，具有广
谱、高效的杀菌灭藻能力，主要应用于非氧化性杀菌剂领域；嵌段聚醚通常由聚氧乙烷(peo)和聚氧丙烷(ppo)组成，是eo(环氧乙烷)与po(环氧丙烷)的无规共聚物，因其良好的表面活性，广泛应用于去污、乳化、润湿、渗透、增溶、润滑、抗静电等领域；本发明将二者以一定配比复配使用，季铵盐和嵌段聚醚能在灰分悬浮物和胶体颗粒表面形成吸附层，从而能有效地防止水中污垢的生长和析出而形成硬垢，同时利用嵌段聚醚良好的渗透性，有利于季铵盐渗透入成垢颗粒内部，利用二者的分散、增溶、渗透、阻垢的功能复配协同作用，使得煤气化灰水中的污垢松软而易于清理，从而极大地增强了灰水分散剂的分散阻垢功能，能降低灰水分散剂的投加浓度，进而降低煤气化灰水处理成本；2)本发明的灰水分散剂，拥有优秀的煤气化灰水水质适应性、耐热稳定性及高浓缩结垢因子耐受性，可在高温、高硬度、高碱度、高浊度的灰水系统中发挥优秀的分散、阻垢性能，确保气化装置长周期稳定运行；3)本发明的煤气化灰水分散剂既能适用于德士古(texaco)、多喷嘴对置式、e
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gas、晋华炉等水煤浆气化工艺，又能适用于航天炉、壳牌炉、东方炉等粉煤气化工艺中的灰水处理，能够有效减缓灰水结垢对生产设备的影响，并能减少排污量，提高灰水的重复利用率。
具体实施方式
13.下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.实施例1
15.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计90％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和10％的嵌段聚醚l35溶解于去离子水中复配而成。
16.实施例2
17.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计90％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和10％的嵌段聚醚l64溶解于去离子水中复配而成。
18.实施例3
19.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计90％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和10％的嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
20.实施例4
21.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计50％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、40％的十二烷基二甲基苄基溴化铵和10％的嵌段聚醚l35溶解于去离子水中复配而成。
22.实施例5
23.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计50％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、40％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和10％的嵌段聚醚l35溶解于去离子水中复配而成。
24.实施例6
25.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计50％的十二烷基二甲基苄基溴化铵、40％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和10％嵌段聚醚l35溶解于去离子水中复配而成。
26.实施例7
27.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计40％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、25％的十二烷基二甲基苄基溴化铵、25％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和10％嵌段聚醚l35溶解于去离子水中复配而成。
28.实施例8
29.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量40％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、25％的十二烷基二甲基苄基溴化铵、25％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和10％嵌段聚醚l64溶解于去离子水中复配而成。
30.实施例9
31.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计40％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、25％的十二烷基二甲基苄基溴化铵、25％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和10％嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
32.实施例10
33.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计30％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、20％的十二烷基二甲基苄基溴化铵、10％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和20％的嵌段聚醚l35、10％的嵌段聚醚l64和10％的嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
34.实施例11
35.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计10％的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和30％的嵌段聚醚l35、30％的嵌段聚醚l64和30％的嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
36.实施例11
37.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计10％的十二烷基二甲基苄基溴化铵和30％的嵌段聚醚l35、30％的嵌段聚醚l64和30％的嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
38.实施例12
39.一种煤气化灰水分散剂，其包括以折干重量计10％的十二烷基三甲基氯化铵(1231)和30％的嵌段聚醚l35、30％的嵌段聚醚l64和30％的嵌段聚醚f68溶解于去离子水中复配而成。
40.对比试验
41.在多个盛有灰水试样的高压反应釜中，分别对应投加一定浓度的上述实施例1
‑
12中的灰水分散剂和两种现有的灰水阻垢分散剂作为对比例1和对比例2，如表1所示为各实施例中各组分的配比方案。
[0042][0043]
下表为添加了实施例1
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12的灰水分散剂及对比例1和2的灰水阻垢分散剂后，将反应釜升温至300℃、内部气压6.5mpa，保温8h，降至常温后，对试验后的灰水水样进行指标分析，观察垢样状态，并计算阻垢率，试验结果如下表：
[0044][0045]
通过上表可以看出，采用现有的灰水阻垢分散剂，投加浓度要达到80mg/l才能保
证阻垢率达到90.3％以上，若投加浓度为50mg/l，则阻垢率仅有76.8％以上，而本发明的实施例1
‑
12中，投加浓度仅需要50mg/l，阻垢率基本都可以达到95％以上。
[0046]
通过上述的对比试验可以看出，采用本发明的灰水分散剂，能够明显增强对煤气化灰水中的灰分的分散阻垢性能，而且在对煤气化灰水进行处理时，灰水分散剂的投加浓度能降低30％，能大幅度降低煤气化灰水的处理成本，提高经济效益。
[0047]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。