一種選煤捕收劑及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種選煤捕收劑及其制備方法；特別涉及一種以石化企業丁辛醇殘液為原料的煤捕收劑及其制備方法；屬于煤泥浮選捕收劑制備技術領域。本發明專利技術以石化企業丁辛醇殘液和鄰苯二甲酸酐為原料，在催化劑的作用下，通過先升溫至70℃～150℃，回流反應1-5小時，然后再升溫至120℃～300℃，回流反應1-5小時后，分離水相和有機相，并對有機相進行干燥脫水，得到選煤捕收劑。本發明專利技術制備工藝簡單，所得產品浮選能力優良，便于產業化生產和應用。同時本發明專利技術還很好的解決了丁辛醇殘液難以高效率、高收益處理的難題。

【技術實現步驟摘要】
一種選煤捕收劑及其制備方法
本專利技術涉及一種選煤捕收劑及其制備方法；特別涉及一種以石化企業丁辛醇殘液為原料的煤捕收劑及其制備方法；屬于煤泥浮選捕收劑制備

技術介紹
煤中的灰分與硫對煤炭的利用是十分不利的。目前，煤及煤泥的脫灰脫硫提質大都采用物理方法，最常見的主要為重選和浮選，該類方法處理能力大、成本低、污染小，其中浮選比重選對煤與灰分、硫之間的分離更精準、更可調，是煤及煤泥深度脫灰脫硫技術發展的重點與趨勢所在。浮選是根據礦物顆粒表面物理化學性質的不同，按礦物可浮性的差異進行分選的方法。浮選時使用各種藥劑來調節浮選物料和浮選介質的物理化學特性，以擴大浮選物料間的疏水-親水性(即可浮性)差別，提高浮選效率。捕收劑是浮選可行性及作業效果好壞的關鍵，其作用主要是選擇性的改善某些礦物顆粒表面疏水，即改善可浮性，使目的礦物附著于氣泡上。目前國內外選煤廠浮選用的捕收劑主要為石油產品，面對能源短缺和油價上漲的現狀，世界各國都在研制利用煤化工副產品來代替石油制品的浮選藥劑，以求降低成本，提高精煤產率。復合浮選藥劑是最近幾年來煤用捕收劑研究的新方向，它是兼有捕收性和起泡性兩種性能的藥劑，大幅度降低了藥劑用量，改善了浮選指標。我國研制的復合選煤藥劑主要分為芳烴及烷烴類、乳化油類和其它類，如吉化的GF，中國礦業大學的MB、MC系列，MZ等系列復合浮選藥劑。復合浮選劑已成為近年來人們研究的新趨勢，也取得了比較好的效果，但在現階段的應用也有些不足，具有捕收性差的通病，品種和質量尚不能完全滿足生產的需要。選煤捕收劑大多數為非極性烴類油(石油產品)，主要有煤油、輕柴油、燃料油、天然氣冷凝液和一些人工合成的非極性烴類油捕收劑。烴類油的品種不同，碳氫化合物的分子量不同，浮選效果也不同。低分子量的油，容易在煤粒表面展開，但油膜不穩定，并可滲透到煤的孔隙中去，使得浮選藥劑耗量增加。對于煤浮選來說，理想的捕收劑除了芳烴和烷烴組分合理配合外，還必須具有良好的起泡能力，性質穩定，來源廣泛。丁辛醇殘液是石化企業在丁醇、辛醇反應和精制提純過程中產生的殘液，此部分殘液的排出量一般為丁醇、辛醇產品總量的5％～10％。其中含有有價值的C4組分主要為丁醛、丁醇；C5-C7組分主要為C5-7的醛、醇混合物；C8組分主要為辛烯醛、辛醛、辛醇；重組分主要為C12、C16等醛類縮聚物等。殘液由于組成復雜，長期沒有得到合理的回收和利用，通常經過簡單分離后，作為燃料和低檔溶劑銷售，副產物的回收利用價值不高，經濟效益較差。
技術實現思路
本專利技術針對現有選煤捕收劑存在的不足，提供一種以石化企業丁辛醇殘液為原料的煤捕收劑及其制備方法。本專利技術一種選煤捕收劑，其原料包括丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐。本專利技術一種選煤捕收劑，其原料包括丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑；所述丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑的質量比為100:10-100：0.01-1.0。本專利技術一種選煤捕收劑，所述催化劑選自Lewis固體酸、濃硫酸的至少一種。本專利技術一種選煤捕收劑，所述Lewis固體酸選自對甲基苯磺酸、無水三氯化鋁、三氯化銻、四氯化錫中的至少一種。本專利技術一種選煤捕收劑，所述丁辛醇殘液為石化企業在丁醇、辛醇反應和精制提純過程中產生的殘液。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，其實施方案為：將丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑按質量比，丁辛醇殘液：鄰苯二甲酸酐：催化劑＝100:10-100：0.01-1.0加入反應釜中，在70-300℃回流后，分離水相和有機相，然后對有機相進行干燥脫水，得到選煤捕收劑。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，其優選實施方案為：將丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑按質量比，丁辛醇殘液：鄰苯二甲酸酐：催化劑＝100:10-100：0.01-1.0加入反應釜中，先升溫至70℃～150℃，回流反應1-5小時，然后再升溫至120℃～300℃，回流反應1-5小時后，分離水相和有機相，并對有機相進行干燥脫水，得到選煤捕收劑。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，分離水相和有機相是通過下述方案實現的：在回流結束后，將回流產物冷卻、靜置分層，然后分出水相，得到有機相。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，對有機相進行干燥脫水是通過下述方案實現的：將固體干燥劑加入有機相中，攪拌使其充分吸收有機相中的殘存水分，然后分出底層固體，上層有機相即為選煤捕收劑。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，對有機相進行干燥脫水時，所用固體干燥劑選自無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鈣、分子篩中的至少一種。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，所述催化劑選自Lewis固體酸、濃硫酸的至少一種。所述Lewis固體酸選自對甲基苯磺酸、無水三氯化鋁、三氯化銻、四氯化錫中的至少一種。本專利技術一種選煤捕收劑的制備方法，所得選煤捕收劑的主要成分為鄰苯二甲酸酯，以及丁辛醇殘液中未反應的高級醛、高級烴類化合物及少量的高級醇等。上述有機物均具有起泡和捕收能力，無需分離，可直接作為復合捕收劑用于煤炭的浮選。本專利技術合理利用丁辛醇殘液生產出了高附加值的產品，具有很好的經濟效益和社會效益。本專利技術巧妙的利用丁辛醇殘液與鄰苯二甲酸進行反應，得到了由一系列分子量的鄰苯二甲酸酯混合組成的復合型選煤捕收劑；這實現丁辛醇殘液高經濟價值、高社會效益的應用。丁辛醇殘液中各種醇能很好的發生酯化反應，得到所需的鄰苯二甲酸酯，由于所得鄰苯二甲酸酯中，各中分子量的鄰苯二甲酸酯搭配合理，使得其兼具良好的捕收能力與起泡能力以及適當的起泡速度，而殘留的高級醇、醛、烯醛、縮醛均具有很好的起泡能力和較弱的捕收能力，因此本專利技術所制備的選煤捕收劑無需精制、凈化分離即可用于煤炭類礦物的浮選分離。本專利技術與已有技術相比具有以下優點及效果：1、丁辛醇殘液含有C4-16的各種醇、醛、烯醛、縮醛、酸、酯等化合物，在本專利技術中無需任何處理，即可用作生產復合選煤捕收劑的原料，能有效解決丁辛醇殘液的高效回收與利用難題，同時本專利技術也拓寬了選煤捕收劑的原料來源，更好地實現了石化資源的有效利用，對國民經濟以及石化和選礦行業的發展具有一定的促進作用。2、本專利技術根據丁辛醇殘液中脂肪醇沸點的不同，采用兩段酯化反應，既能減少反應中低級醇的揮發，又能強化酯化反應的進行程度。3、丁辛醇殘液酯化反應后，無需減壓蒸餾分離及精制過程，產品即可直接作為復合捕收劑用于煤炭的浮選。4、利用石化企業丁辛醇殘液生產的選煤捕收劑，為復合捕收劑，兼具捕收與起泡能力，浮選作業時不需另外添加起泡劑，能大幅度選煤、選炭的藥劑成本，簡化浮選操作。5、生產出的復合捕收劑選擇性好，泡沫較脆，在泡沫槽中容易消泡，浮選過程好操控。6、采用價廉、來源廣、可循環利用的無機惰性干燥劑，能對酯化產物進行深度脫水，大大延長了捕收劑的質保時間。干燥劑吸水后加熱脫水后可以循環使用。綜上所述，本專利技術以工業廢料生產高效選煤捕收劑，原料來源廣，成本優勢明顯，兼具捕收與起泡功效，與煤油等常規選煤捕收劑相比，可以顯著提高精煤回收率和降低藥劑用量，同時也能簡化相關浮選操作。本專利技術產品以石化行業丁辛醇殘液為原料，使石化廢料得到合理利用，解決了丁辛醇殘液難以高效率、高收益處理的難題。同時本專利技術制備的選煤捕收劑與直接使用石化成品相比較，其原料更具發展前景和市場競爭力。本專利技術的原料來源以及制備過程更利于降低生產成本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種選煤捕收劑，其特征在于：其原料包括丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐。

【技術特征摘要】
1.一種選煤捕收劑，其特征在于：其原料包括丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑；所述丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑的質量比為100:10-100：0.01-1.0；其制備方法為：將丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐、催化劑按質量比，丁辛醇殘液：鄰苯二甲酸酐：催化劑＝100:10-100：0.01-1.0加入反應釜中，在70-300℃回流后，分離水相和有機相，然后對有機相進行干燥脫水，得到選煤捕收劑。2.根據權利要求1所述的一種選煤捕收劑，其特征在于：所述催化劑選自Lewis固體酸、濃硫酸的至少一種。3.根據權利要求2所述的一種選煤捕收劑，其特征在于：所述Lewis固體酸選自對甲基苯磺酸、無水三氯化鋁、三氯化銻、四氯化錫中的至少一種。4.根據權利要求1所述的一種選煤捕收劑，其特征在于：將丁辛醇殘液、鄰苯二甲酸酐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：符劍剛，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43