Способ получения водоугольной суспензии Советский патент 1990 года по МПК C10L1/32 

i

(21)4027907/23-04

(22)22.07.86

(31)163234/85

(32)23.07.85

(33)JP

(46) 23.01.90. Бкш. № 3

(71)Фудзи Ойл Ко., Лтд. и Тохо -Кеми- кал Индастри Ко, Лтд. (JP)

(72)Язаемон Морита, Синити Окада, Кацуо Инагаки, Ёсинобу Накамура, Тадао Гото и Исао Фудзикура (JP)

(53)662.65(088.8)

(56)Патент ША № 4364742, кл. 44-51, 1982.

Патент США № 4465495, кл.44-51, 1984.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОУГОЛЫЮЙ СУСПЕНЗИИ

(57)Изобретение касается углехимии, в частности получения водоугольной суспензии, пригодной для транспортирования по трубопроводам. Цель - снижение вязкости суспензии. Процесс ведут смешиванием мелкодисперсного угля, воды и диспергатора. В качестве последнего используют продукт сульфирования нефтяного или каменноугольного битума, или обеэзоленного угля, или нефтяного асфальта, или асфальта после деасфальтизации растворителем, или смеси нефтяного и каменноугольного битумов, имеющих мол.м. 300-4520 и отношение водорода к углероду, 0,65-1,47. Затем полученный продукт окисляют с помощью окиси азота и нейтрализуют щелочью с получением продукта, содержащего 0,5-7,9 мг.экв/г сульфонильных групп и 3,6-15 мг экв/г кислых групп. При этом лучше проводить сульфирование после измельчения исходного вещества с помощью серной кислоты в среде тетрахлорэтана, тетрахлорэтилена или перхлорэтилена. После диспергирования проводят гомогенизацию полученной смеси. Эти условия обеспечивают концентрацию угля в суспензии (до 71%), ее хорошую текучесть (вязкость до 630 ) и стабильность. 2 з.п. ф-лы, 5 табл.

i

О)

ta

со

00 СО

Изобретение касается углехимии, в частности получения водоугольной суспензии, пригодной для транспортирования по трубопроводам. Цель - снижение вязкости суспензии. Процесс ведут смешиванием мелкодисперсного угля, воды и диспергатора. В качестве последнего используют продукт сульфинирования нефтяного или каменноугольного битума, или обеззоленного угля, или нефтяного асфальта, или асфальта после деасфальтизации растворителем, или смеси нефтяного и каменноугольного битумов, имеющих мол.м. 300-4520 и отношение водорода к углероду, 0,65-1,47. Затем полученный продукт окисляют с помощью окиси азота и нейтрализуют щелочью с получением продукта, содержащего 0,5-7,9 мг^.экв/г сульфонильных групп и 3,6-15 мг^.экв/г кислых групп. При этом лучше проводить сульфирование после измельчения исходного вещества с помощью серной кислоты в среде тетрахлорэтана, тетрахлорэтилена или перхлорэтилена. После диспергирования проводят гомогенизацию полученной смеси. Эти условия обеспечивают высокую концентрацию угля в суспензии (до 71%), ее хорошую текучесть (вязкость до 630 сПа^.с) и стабильность. 2 з.п.ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к способу приготовления поверхностно-активного вещества для получения высококонцентрированной водоугольной суспензии, имеющей низкую вязкость и хорошую текучесть, а также удовлетворительную стабильность, и может найти при- нение как энергетическое топливо.

Цель изобретения - снижение вязкости суспензии.

Пример 1.1. Синтез ПАВ (поверхностно-активного вещества-диспер- гатора) 1 согласно изобретению.

Смесь сырой нефти разных типов, включающая сырую нефть месторождения Хафдяи и иранскую тяжелую сырую нефть в объемном соотношении 1:1 обрабатывают при пониженном давлении 60 мм рт.ст. при 340°С для получения нефтяного остатка, имеющего удельный вес 1,022 г/см (при 25еС), температуру плавления 44°С, остаточное содержание углерода 19,5 мас.%, который затем обрабатывают при давлении 2 кг/см и температуре с использованием перегретого пара при .

см

600°С в течение 2 ч для получения нефтяных битумов с температурой плавления 180аС, содержанием летучих веществ 40 мас.%, золы 0,2 мас.% и атомным соотношением Н/С 0,8. Эти нефтяные битумы именуют исходным материалом А и имеют мол.м. 1100. Битумы истирают в порошок с размером частиц менее 100 меш, 1 мае.ч. порош- ка помещают в стеклянный автоклав, добавляют 5 мае.ч. тетрахлорэтана, затем смесь битума и растворителя перемешивают мешалкой, вращающейся со скоростью 500 об/мин, 2,0 мае.ч. предварительно испаренной нагреванием безводной серной кислоты вводят для проведения реакции сульфирования при 50°С в течение 60 мин под атмосферным давлением. После этого тем- пературу повышают до 120°С, добавляют 5 мае.ч. 50%-ной азотной кислоты и окисление ведут в течение 2 ч. Затем после фильтрования, промывания водой и сушки продукта реакции часть его берут для определения содержания сульфонильных групп и общего содержания кислых групп известными способами. Продукт реакции содержит 5,7 мг экв./г сульфонильных групп в 13,1 мг-экв./г кислых групп. После нейтрализации продукта едким натром до величины рН 1%-ного водного раствора, равной 8,0, продукт сушат и измельчают для получения ПАВ-1 предлагаемым способом в виде порошка чер ного цвета (табл. 1).

II. Синтез ПАВ 2 - 6,9 и 10 соглано изобретению.

ПАВ 2 - 6,9 и 10 синтезируют теми же процедурами, что и ПАВ-1 с исполь зованием тех же нефтяных битумов (исходный материал А) в качестве исходного материала, безводной серной кислоты в качестве сульфирующего агента, тетрахлорэтана или перхлор- этана в качестве растворителя и серной кислоты или азотной кислоты в качестве окислителя.

Синтез ПАВ-9. Нефтяные пеки (исходный материал А) измельчают в по- рошок с размером частиц менее 100 ме 1 мае.ч. порошка помещают в стеклянный автоклав, где ее диспергируют путем добавления 5 мае.ч. тетрахлор- этилена с одновременным перемешива- нием со скоростью 500 об/мин. Затем с целью осуществления реакции сульфирования при 50 dC в течение 1 ч вводя

Q п 5 5

5055

0

45

1,0 мае.ч. газифицированной безводной серной кислоты.

После этого температуру повышают до 120°С и окисляют введением 4,0 мае. ч. 50%-ной азотной кислоты в течение 2 ч. После фильтрования, промывки водой и сушки продукта реакции определяют сульфо- и общее содержание кислотных групп обычным образом, получив в результате -содержание суль- фогрупп, равное 4,6 мг-экв/г и 9,8 мгх уэкв/г всех кислотных групп. Продукт нейтрализуют гидроокисью натрия с тем, чтобы довести рН 1%-ного водного раствора до 8,0 с последующей сушкой и измельчением продукта для получения поверхностно-активного вещества - 9 (ПАВ-9) в виде порошка черного цвета.

Свойства ПАВ-1 и ПАВ 2-6,9 и 10 также приведены в табл. 1 „

III.Синтез ПАВ-7 и ПАВ-8 согласно изобретению.

ПАВ-7 и ПАВ-8 синтезируют с использованием того же нефтяного битума (исходный материал А), что и для ПАВ-1 с использованием 98%-ной серной кислоты или 60%-ного олеума в качестве сульфидирующего агента. Сульфирование проводят без использования хлорсодержащего углеводородного растворителя, но при условиях, показанных в табл. 1, при которых битумы предварительно смешивают с концентрированной серной кислотой или олеумом в ступке, после чего помещают в стеклянный автоклав и перемешивают при вращении мешалки с частотой 100 об/мин при 40 С в течение 60 мин. Затем 1 мае.ч. полученного продукта сульфирования отбирают з стеклянный автоклав и окисляют в условиях, показанных в табл. 1.

IV.Синтез ПАВ-11 - ПАВ-13 согласно изобретению.

Высокококсующийся уголь североамериканского региона подвергают сухой перегонке и отогнанные угольные смолы подвергают в тех же условиях крекингу, что и исходный материал для ПАВ-1. После этого синтезируют ПАВ-11 по ПАВ-13 так же, как и ПАВ-1, (табл. 1), при этом полученный угольный битум (исходный материал В) имеет температуру плавления 180°С, содержание летучих компонентов 37,5%, атомное соотношение Н/С - 0,79 и мол. м. 360.

5153

V.Синтез ПАВ-14, ПАВ-15 согласно изобретению.

Обеззоленный битуминозный уголь североамериканского региона с содержанием влаги 2,8 мас.%, мол.м. 3000, содержанием золы 0,9 мас.%, летучих веществ 14,5 мас.%, Н/С 0,65, содержанием углерода 63,0 мас.%, используют в качестве исходного материала (исходный материал С). При этом ПАВ-14 и ПАВ-15, синтезируют так же, как и ПАВ-1 (табл. 1).

VI.Синтез ПАВ-16 - ПАВ-18 согласно изобретению.

Смесь сырой нефти разных типов, включающая сырую нефть с южноамериканского месторождения Бакакеро, ближневосточного месторождения Хафд- жи, иранской тяжелой нефти и тяже- лой нефти месторождения Истумус в объемном соотношении 4:2:1:1, перего

няют при пониженном давлении 70 мм рт.ст. при 335°С. ПАВ 16-18 синтезируют из асфальта, полученного перегонкой и имеющего удельный вес при 25°С 1,0115 г/мь, температуру плавления 38,5 С, остаточное содержание углерода 16,9 мас.%, атомное отношение Н/С 1,45 и мол.м. 1050. После растворения асфальта при 50 С в течение 5 мин в тетрахлорэтане, синтезируют ПАВ как ПАВ-1 (табл. 1).

VII.Синтез ПАВ-19 - ПАВ-22 соглано изобретению.

ПАВ-19 -ПАВ-22 получают из биту- ма, полученного смешением исходного материала для ПАВ-1 и исходного материала для ПАВ-11 - ПАВ-13 в весовом соотношении 1:1 (исходный материал Е который имеет температуру плавления 148 С, содержание летучих веществ 39,1 мас.%7атомное соотношение Н/С 0,8 и мол.м. 1100 в условиях, показанных в табл. 1.

VIII.Синтез ПАВ-23 согласно изоб ретению.

Смесь сырой нефти месторождения Баккакеро, аравийской легкой сырой нефти и аравийской тяжелой сырой нефти в объемном соотношении 5:2:1 перегоняют в тех же условиях, как для исходного материала А при синтезе ПАВ-1 и получают тяжелый остаток с удельным весом при 25 °С, равным 1,0310 г/см3, темпера- турой плавления 47,5 С и остаточным содержанием углерода 21,4 мас.%, который подвергают крекингу, как и исходный материал А и полученный неф0

01

0

5

5

5 0

5

0

тяной битум (исходный материал D) с точкой плавления 220 С, содержанием летучих компонентов 32 мас.%, золы 0,2 мас.% и атомным соотношением Н/С 0,68 используют в качестве исходного материала. Битум размалывают в порошок с размером частиц менее 100 меш и одну часть этого порошка помещают в автоклав, выполненный из стекла, где его растворяют и диспергируют в 10 мае.ч. тетрахлорэтилена при 110°С в течение 30 мин при перемешивании с частотой 500 об/мин. Затем смесь охладдают до 15°С, после чего к ней добавляют 1,5 мае.ч. газифицированной безводной серной кислоты для проведения реакции сульфирования в течение 1 ч.

После этого температуру поднимают до 130°С и окисляют путем добавления 2,0 мае.ч. газифицированной смеси азота в течение 2 ч. После фильтрования , промывки водой и сушки измеряют количество сульфонильных групп и общее количество кислых групп полученного продукта реакции, который содержит 5,0 мг.экв/г сульфонильных групп и 11,6 мг.экв/г кислых групп. Продукт нейтрализуют едким натром до рН 1%-ного раствора, равного 8,0, после чего сушат и измельчают до получения черного порошка.

IX. Синтез ПАВ-24 согласно изобретению.

Обессеренные и восстановленные газовые масла и тяжелые газовые масла в объемном соотношении 4:1 подвергают каталитическому крекингу (температуре реакции 530°С с цеолитовым катализатором) для получения тяжелых остатков с удельным весом (15/4°С) 1,0971 г/см , температурой кипения от 200 до 538°С, атомным соотношением Н/С 0,96 и средней мол.м. 300 (исходный материал Г). 1 мае.ч. исходного материала помещают в стеклянный автоклав, куда подают 5 мае.ч. тетрахлор- этана и 1 мае.ч. газифицированной безводной серной кислоты при 15°С и при перемешивании с частотой ЬОО об/мин для проведения сульфирования в течение 1 ч. Затем температуру поднимают до 120°С и добавляют 2 мае.ч. газообразной двуокиси азота для проведения окисления в течение 2 ч.

После отфильтровывания продукта реакции измеряют содержание в нем сульфонильных групп и общее количест7153890

во кислых групп, которое равно 4,2 мг хэкв/г и 6,8 мг .экв/г соответственно. После этого продукт реакции нейтрализуют едким натром так, чтобы получить рН 1%-ного водного раствора, равный 8, который затем обезвоживают, измельчают для получения черного порошка.

X. Синтез ПАВ-25 согласно изобре- ю {гению.

В качестве исходного материала используют 1 ч термически крекинговых масел с интервалом кипения 400-538°С,

дельным весом (15/4 С), равным ,9810 г/см, атомным соотношением

15

20

25

30

/С 1,47 и средней мол.м. 500 (исходый материал Н). 1 мае.ч. этого исходного материала помещают в стеклянный втоклав вместе с 5 мае.ч. тетрахлор- этана и 1 мае.ч. газифицированной езводной серной кислоты и сульфируют в течение 1 ч при 30°С я перемешивания с частотой 500 об/мин. Затем температуру повышают до 1209С и окисляют путем введения газообразной двуокиси азота в количестве 1 мае.ч. в течение 1 ч. Продукт реакции от-. ильтровъшают и определяют содержание сульфонильных групп и общее содержание кислых групп, оказавшиеся 3,9 мг -экв/г и 7,1 мг зкв/г соответственно. Продукт реакции нейтрализуют едким натром для получения рН 1%-ного водного раствора, равного 8,0, после чег.о обезвоживают и измель-35 чают для получения черного порошка. XI. Синтез IIAB-26 согласно изобретению.

Для осуществления конденсации с формальдегидом неподвергнутый нейтрализации ПАВ-9 обрабатывают следующим образом.

Вначале нейтрализуют гидроокисью натрия, чтобы довести значение рН до 8,0, в 2 мае.ч. дистиллированной воды. Затем в раствор вводят 3 мае.ч. катионообменной смолы с одновременным перемешиванием с целью доведения рН водного раствора до 4,0 в результате замены катионообменной смолы на смолу кислого типа.

После отфильтрования ионообменной смолы от водного раствора получают кислый водный раствор ПАВ-9, который помещают в количестве 1 мае.ч. в стек-$5 лянный автоклав и диспергируют в 2 мае.ч. очищенной воды. Затем в автоклав вводят 0,3 мае.ч. 96%-ной серной кислоты и 0,3 мае.ч. формалъде40

45

50

5

0

5

30

35

$5

40

45

50

8

гида, имеющего температуру 37°С. Процесс ведут при 90е С в течение 2 ч при перемешивании с частотой 500 об/мин, причем смесь выдерживают при в течение 7 ч для проведения реакции конденсации.

После завершения реакции продукт реакции промывают водой и нейтрализуют едким натром так, чтобы привести величину рН 1%-ного водного раствора до 8,0. После этого продукт сушат и измельчают для получения ПАВ-26 в виде черного порошка. Вязкости полученных таким образом ПАВ-26 и ПАВ-9 равны OJ25 (ПАВ-9) и 0,510 ХПАВ-26), что показывает, что формаль- дегидная конденсация прошла.

XII. Синтез ПАВ-27 - ПАВ-30 согласно изобретению.

ПАВ-27 - ПАВ-30 относятся к фор- мальдегидно-конденсационному типу и синтезируют так же, как и ПАВ-26.

Температура реакции и время фор- мальдегидной конденсации совершенно одинаковы с ПАВ-26.

Результаты исследований показаны в табл. 2.

Данные по содержанию сульфо- и кислотных групп в ПАВ-26 - ПАВ-30 представлены в табл. 3.

XIV. Синтез ПАВ-31 согласно изобретению.

Нефтяные пеки (исходный материал А) измельчают в порошок с размером частиц менее 200 меш, более 90% их пропускают через шаровую мельницу и 1 ч. помещают в стеклянный автоклав, где их растворяют и диспергируют добавлением 3 мае.ч. тетрахлорэти- лена при одновременном перемешивании со скоростью 500 об/мин. После этого для осуществления реакции сульфирования при в течение 30 мин вводят 0,5 мае.ч. жидкой безводной серной кислоты.

После этого температуру повышают до 100°С и окисляют введением 2,0 мае.ч. 61% азотной кислоты в течение 2 ч. После фильтрования, промывки водой и сушки продукта реакции определены сульфокислотные группы, что дало следующие результаты: 1,2 мг«экв/г сульфогрупп и 4,8 мг хэкв/г всех кислотных групп. Продукт подвергают нейтрализации гидроокисью натрия с добавлением рН 1%-ного водного раствора до 8,0 с последующей .

сушкой и измельчением в виде порошка черного цвета.

XV. Синтез ПАВ-32 согласно изобретению.

Кубовые остатки (асфальт, битум), полученные путем перегонки при пониженном давлении из смеси сырых неф- тей, состоящей из сырой нефти месторождения Хафджи и других средневосточных сырых нефтей, и характеризуемой удельным весом (20/4°С), равным 1,0310 г/см , температурой размягчения 46°С, атомным соотношением Н/С, равным 1,43 и средней мол.м. 1150, деасфальтизируют пентаном. Асфальты, деасфальтированные пентаном (исходный материал Р), имеют удельный вес (20/4°С) 1,1504 г/см3, Н/С 1,16 и мол.м. 4520. 1 мае.ч. деасфальтиро- ванного материала Р помещают ъ стеклянный автоклав, где ее растворяют и диспергируют добавлением 5 мае.ч. тетрахлорэтилена с одновременным пеА ремешиванием при скорости вращения 500 об/мин. После этого для сульфирования при комнатной температуре в течение 30 мин вводят 0,1 мае.ч. газифицированной безводной серной кислоты.

После этого температуру повышают до 120°С и окисляют введением 3,0 мае.ч. сжиженной Шг в течение

1 ч, и затем выдерживают в течение 2 ч. После фильтрования, водной промывки и сушки продукта реакции определяют сульфокислотные группы, что дало следующие результаты: 0,5 мг хэкв/г сульфогрупп и 3,6 мг экв/г кислотных групп. Продукт подвергают нефтрализации гидроокисью натрил с доведением рН 1%-ного водного раствора до 8,0 с последующей сушкой и измельчением с целью получения порошка коричневого цвета.

XIII. Приготовление водоугольной суспензии согласно изобретению.

Уголь Уоллара, содержащий 2,8 мас.% влаги, 13,5 мас.% золы, 24,6 мас.% летучих компонентов и 56,5 мас.% углерода, измельчают в пальцевой мельнице, после чего истирают в дисковой мельнице в виде 50%-ой ВУС в течение 30 мин для получения частиц угля с размером 82% зерен, проходящих сквозь сито с 200 меш.

Затем водоугольную суспензию подвергают нагреву и воду выпаривают для получения 80 мас.% твердого ком8901

15

20

25

30

20°С

10

понента. К каждым 100 г продукта добавляют 0,4 г ПАВ-1 - ПАВ-30 и воду так, чтобы концентрация угля составляла 68 мае.ч., после чего смесь перемешивают в течение 10 мин в мешалке для получения высококонцентрированной суспензий. Если при такой концентрации текучесть не достигает- IQ ся, добавляют воду до тех пор, пока не будет достигнута желательная текучесть .

Результаты измерения вязкости приведены в табл. 4.

Величины вязкости получены при на роторе № 3 при 12 об/мин.

Водоугольную суспензию (образцы 3,6,7,10,12,14,15,17,18,20,22,24,26 и 30) хранят при комнатной температуре в течение 6 мес в бутылках емкостью 100 мл и затем проверяют на наличие осадка на дне бутылей введением стеклянного стержня. Ни в одном из образцов не обнаружено осадка.

Использованные в этом тесте сравнительные ПАВ также добавляют в количестве 0,4 г на 100 г водоугольной суспензии.

Сравнительное ПАВ-1: сульфат натрий поли (10) оксиэтиленлауриевого эфира.

Сравнительное ПАВ-2: поли(20) оксиэтиленнонилфениловый эфир.

Сравнительное ПАВ-3: поли(15)окси- этиленполи(15)оксипропиленокстилфе- 35 ниловый эфир.

Сравнительное ПАВ-4. Аравийские легкие сырые нефти подвергают перегонке при атмосферном давлении для получения отогнанных Фракций с интер- № валом кипения 230-330 С, удельным весом (15/4°С) 0,8435 г/см , атомным соотношением Н/С 1,79 и средней мол.м. 180, 1 мае.ч. исходного материала помещают в стеклянный автоклав 45 и растворяют в 2 ч. тетрахолоэтилена, после чего вводят газифицированную безводную серную кислоту в количестве 0,3 мае.ч. при 20°С и при перемешивании с частотой 500 об/мин для про- 50 ведения сульфирования в течение 1 ч. После этого температуру повышают до 120вС и окисляют путем ввода 2 мае.ч. газообразной двуокиси азота в течение 3 ч.

55 Затем после отфильтровывания тетрахлорэтилена, в котором растворены непрореагировавшие масла, и смолооб- разный продукт реакции, определяют содержание групп и кислых групп,

11

которое равно 2,1 мг экв/г и 5,1 мгх j/экв/г соответственно.

Полученный продукт нейтрализуют едким натром так, чтобы его 1%-ный водный раствор имел величину рН 8,0 и затем сконцентрированная до 50%-ной концентрации для получения сравнительного ПАВ-4 в виде светло-желтой (жидкости.

Сравнительное IIAB-5. Лигроиновую фракцию смеси ближневосточной сырой ефти разных месторождений с интерзалом кипения 80-160°С гидрогенизи153890112

мывают водой и нейтрализуют хлоридом натрия так, чтобы рН 1%-ного раствора составил 8,0, после чего проводят обезвоживание и измельчение продукта для получения сравнительного ПАВ-6 в виде желтого порошка.

Свойства водоугольной суспензии, приготовленной с добавками ПАВ согласно изобретению и сравнительных ПАВ в качестве ПАВ в качестве диспер- гатора, показаны в табл. 4.

Любое из ПАВ согласно изобретению имеет вязкость менее 3000 сПа с

to

20

30

уют и далее, модифицируют на б,иметал- 15 при концентрации угля 68 мас.% шческом катализаторе платинового и показывает лучшее диспергирующее {типа для получения масел с удельным действие, чем сравнительные ПАВ. есом (15/4°С) 7883 г/см3, интервалом - П р и м е р 2. Водоугольные сус- кипения 50-200°С, атомным соотношением Н/С 1,48и среднеймол.м. 100 3атем 1 мае.ч. исходного материала помещают в стеклянный автоклав вмёс- |те с 2 мае.ч. тетрахлорэтилена, куда (вводят 0,5 мае.ч. газифицированной безводной серной кислоты при 15°С с перемешиванием, с частотой 500 об/мин {для сульфирования в течение 1 ч. Затем температуру поднимают до 50° С и окисляют путем введения 2 мае.ч. газообразной двуокиси азота в течение 3 ч.

По завершении этой реакции содер- ркимое охлаждают до комнатной температуры и непрореагировавший содержащий масло тетрахлорэтилен1 и смолообразный Продукт реакции разделяют фильтрова- 35 дом разделения по удельному весу и нием и определяют содержание сульфо- содержание золы снижают до 2,1 мас.%,

после чего воду выпаривают нагреванием так, чтобы безтвердое вещество составило 80 мас.%. Затем к 100 г продукта и 0,5 г ПАВ добавляют воду для получения 71 мас.% концентрации угля. ЭТу смесь обрабатывают в дисковой мельнице в течение 5 мин и вязкость полученной суспензии измеряют 45 ротационным вискозиметром. Сравнительный ПАВ-6. 1 мае.ч. срав- Результаты измерений приведены в нительного ПАВ-5, не нейтрализованпензии высокой концентрации готовят с использованием ПАВ 1-30 согласно изобретению по примеру 1, и сравнительных ПАВ, после чего измеряют их вязкость.

о

Уголь западного региона CUA с 25 влажностью 3,-6 мас.%, содержанием золы 14,1 мас.%, летучих веществ 21,5 мас.% и углерода 58,1 мас.% измельчают в пальцевой мельнице и затем истирают в дисковой мельнице в течение 30 мин в форме водоугольной суспензии с концентрацией 50 мас.% для получения суспензии с таким размером частиц, что 78% частиц проходит сквозь сито с 200 меш.

Затем суспензию обеззоливают метонильных групп и кислых групп, которое равно 0,5 мг экв/г и 7,3 мг.экв/г соответственно. Продукт нейтрализуют едким натром так, чтобы рН водного раствора продукта составил 8,0 и после этого раствор доводят до 50%-ной концентрации, которьй и служил сравнительным ПАВ-5 в виде бледно-желтой жидкости.

40

табл. 5.

ного щелочью, помещают в стеклянный автоклав и диспергируют в 2 мае.ч. очищенной воды, к которой добавляют 50 0,3 мае.ч. 98%-ной концентрированной серной кислоты и добавляют 1 мае.ч. 37%-ного формальдегида при 90 °С и выдерживают около 2 ч с перемешиванием при частоте 500 об/мин. После этого 5э смесь выдерживают при 100+2°С в течение 7 ч для проведения реакции конденсации. По завершении этой реакции продукт реакции отфильтровывают, про

при концентрации угля 68 мас.% и показывает лучшее диспергирующее действие, чем сравнительные ПАВ. П р и м е р 2. Водоугольные сус-

дом разделения по удельному весу и содержание золы снижают до 2,1 мас.%,

пензии высокой концентрации готовят с использованием ПАВ 1-30 согласно изобретению по примеру 1, и сравнительных ПАВ, после чего измеряют их вязкость.

о

Уголь западного региона CUA с влажностью 3,-6 мас.%, содержанием золы 14,1 мас.%, летучих веществ 21,5 мас.% и углерода 58,1 мас.% измельчают в пальцевой мельнице и затем истирают в дисковой мельнице в течение 30 мин в форме водоугольной суспензии с концентрацией 50 мас.% для получения суспензии с таким размером частиц, что 78% частиц проходит сквозь сито с 200 меш.

Затем суспензию обеззоливают метопосле чего воду выпаривают нагреванием так, чтобы безтвердое вещество составило 80 мас.%. Затем к 100 г продукта и 0,5 г ПАВ добавляют воду для получения 71 мас.% концентрации угля. ЭТу смесь обрабатывают в дисковой мельнице в течение 5 мин и вязкость полученной суспензии измеряют ротационным вискозиметром. Результаты измерений приведены в

табл. 5.

Вязкость измеряют при 20°С с использованием ротора Р 3 при 12 об/мин Образцы 2,4,4,8,9,11,13,16,19,20,21, 23,25,28 и 29 помещают в бутыль емкостью 1000 мл и хранят при комнатной температуре 6 мес. При проверке стеклянным стержнем ни в одной из бутылей не был обнаружен осадок.

В то время как ПАВ согласно изобретению показывают хорошую текучесть и вязкость менее 3500 сПа.с при кон131538

центрации угля 71 мас.%, ни-один из сравнительных ПАВ не показал текучести водоугольной суспензии.

Таким образом, водоугольная суспензия, приготовленная предлагаемым способом, имеет высокую концентрацию угля по сравнению с суспензиями, использующими обычные диспергаторы, при этом водоугольная суспензия име- ет хорошую текучесть и стабильность при концентрации 71 мас.% угля.

Формула изобретения

А

А А А

В В В С

Безродная

серная

кислота

60%-ный олеум Безводная серная

1/1,5

1/0.3 1/1,0

1/2,5 1/0,1

10Х 1/4,0

61% 61%

61% 61%

1/6,0 1/3.5

1/4,0 1/5,0

14

JQ

5

0

тем сульфирования нефтяного битума, или каменноугольного битума, или обезэоленного угля, или нефтяного асфальта, или асфальта деасфальтиза- ции растворителем, или смеси нефтяного и каменноугольного битумов, имеющих мол.м. 300-4250 и соотношение Н/С, 0,65-1,47, последующего окисления полученного продукта и нейтрализации его щелочью с получением продукта нейтрализации, содержащего Ох5-7,9 мгу Хэкв/г сульфонильных групп и 3,6 - 15 мг экв/г кислых групп.

Таблица I

5,1

10,3

7,4

1/6,0 1/3.5

1/4,0 1/5,0

Продолжение табл.1

Таблица 3

Таблица 4

Нет

текучести 1350

980

1650

1540

1310

1150

970

860

720

650

740

1670

1850

940

1360

1020

1170

840

720

2010

1470

920

730

2640

1780

520

700

810

740

720

770

Нет текучести

2420 Нет текучести

1140 Нет текучести

980 Нет текучести

870 Нет текучести

920

Нет текучести 1110

2120 1880

19

1538901

г Таблица

20