本發明涉及一種復合改性淀粉水煤漿分散劑的制備方法，屬于水煤漿分散劑制備技術領域。
背景技術：
我國能源的總體特征是“富煤、少氣、缺油”，煤炭資源占我國能源總儲量的90％以上，消費量占一次能源消費總量的70％以上。由于我國石油資源的短缺以及逐年對石油資源需求量的劇增，嚴重制約了我國經濟的發展。因此，我國制定了“以煤代油”的能源政策，以減少我國對石油資源的依賴。由于水煤漿既能保持煤的可燃性，又具有良好的流動性和穩定，且可通過管道輸送，是“以煤代油”為目標的理想燃料。水煤漿在燃燒過程中，水的揮發將帶走一部分熱量，導致煤的利用效率降低，與石油能源的競爭力下降。
提高水煤漿熱能利用效率的唯一途徑是降低其含水率及產生成本，因此，作為影響水煤漿中煤含量的重要因素“分散劑”成了當今世界各國研發的重點和熱點，并由此出現了大量有關水煤漿分散劑的文獻報道。而以來源廣泛、價格低廉、可再生的資源如淀粉、木質素和腐殖酸等為原料的分散劑便成了當今開發研究的重點方向。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種工藝簡單、成本低廉、節能環保的復合改性淀粉水煤漿分散劑的制備方法，該分散劑可明顯改變煤表面的疏水性，降低了水煤漿的表觀粘度并提高了水煤漿穩定性。
本發明的技術方案：一種復合改性淀粉水煤漿分散劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將淀粉配成濃度為10～40wt％的淀粉乳液，再將濃度為1～20wt％的酯化劑溶液按酯化劑與淀粉的摩爾比為0.03～0.2的比例加入淀粉乳液中混合，用ph調整劑將混合物的ph值調至7～12后，倒入高壓反應釜中，在溫度為100～140℃及充分攪拌狀態下，反應1～3h，得到酯化淀粉；
(2)將步驟(1)得到的酯化淀粉酯冷卻到40～60℃并用ph調整劑將反應體系的ph值調到9～11后，在攪拌狀態下緩慢加入濃度為3～10wt％的高錳酸鉀溶液，加入高錳酸鉀溶液完畢后，繼續攪拌30～60min，再加入濃硫酸，待反應體系的顏色由紫紅色變為白色時，用氫氧化鈉溶液或氨水將反應體系的ph值調回6～9，反應結束，獲得復合改性淀粉水煤漿分散劑。
上述方法中，步驟(1)中所述的淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、芭蕉芋淀粉或馬鈴薯淀粉。
上述方法中，步驟(1)中所述的酯化劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸、辛烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸鈉、月桂酸、磺基琥珀酸、磺酸琥珀酸鈉中的一種或一種以上。
上述方法中，步驟(1)和步驟(2)中所述的ph調整劑為磷酸、硫酸、氨水或氫氧化鈉中的一種。
上述方法中，所述的氫氧化鈉溶液濃度為5～20wt％。
上述方法中，所述高錳酸鉀的加入量為淀粉干基重量的2～6％。
上述方法中，所述濃硫酸的加入量為淀粉干基重量的1～5％。
由于采用上述技術方案，本發明的優點在于：本發明首先將帶親油基團的酯化劑改性酯化淀粉，然后通過氧化方法，將淀粉中的部分糖苷基斷裂使淀粉分子變小以提高分散劑的流動性，同時將淀粉中的伯羥基氧化為羧基以提高分散劑的親水性，從而達到本發明制備的分散劑可明顯改變煤表面的疏水性、降低了水煤漿的表觀粘度并提高了水煤漿穩定性的目的。以本發明的復合改性淀粉為分散劑制備水煤漿，當水煤漿的濃度達69wt％時，水煤漿的表觀粘度仍小于1200mpa·s，為1134mpa·s。綜上所述，本發明的主要原料為價格低廉、來源廣泛、可再生、無毒的淀粉，在制備分散劑的過程中，工藝能耗低、輔助原料價格低及用量少，沒有三廢排放，節能環保。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。
實施例1：
(1)將淀粉配成濃度為35wt％的淀粉乳液，再將濃度為12wt％的十二烷基苯磺酸鈉溶液按十二烷基苯磺酸鈉與淀粉的摩爾比為0.07的比例加入淀粉乳液中混合，用濃度為10wt％的氫氧化鈉溶液將混合物的ph值調至11后，倒入高壓反應釜中，在溫度為130℃及充分攪拌狀態下，反應2h，得到十二烷基苯磺酸淀粉酯；
(2)將步驟(1)得到的十二烷基苯磺酸淀粉酯冷卻到55℃并用濃度為10wt％的氫氧化鈉溶液或氨水將反應體系的ph值調到11后，在攪拌狀態下，按高錳酸鉀為淀粉干基重量6％的加入量緩慢加入濃度為8wt％的高錳酸鉀溶液，加入高錳酸鉀溶液完畢后，繼續攪拌30min，再加入重量為淀粉干基重量的4.5％的濃硫酸，待反應體系的顏色由紫紅色變為白色時，用濃度為10wt％的氫氧化鈉溶液或氨水將反應體系的ph值調回9，獲得復合改性淀粉水煤漿分散劑。
經試驗證明，將濃度為67.5％的復合改性淀粉水煤漿分散劑用量為漿體0.35％的水煤漿，靜置18天無硬沉淀。
分散劑用量為漿體的0.35％時，水煤漿的濃度與表觀粘度的關系如表1所示。
表1水煤漿的濃度與表觀粘度的關系
實施例2：
(1)將淀粉配成濃度為30wt％的淀粉乳液，再將濃度為10wt％的門辛烯基琥珀酸酐溶液按辛烯基琥珀酸酐與淀粉的摩爾比為0.07的比例加入淀粉乳液中混合，用濃度為8wt％的氫氧化鈉溶液將混合物的ph值調至10后，倒入高壓反應釜中，在溫度為120℃及充分攪拌狀態下，反應1.5h，得到辛烯基琥珀酸淀粉酯；
(2)將步驟(1)得到的辛烯基琥珀酸淀粉酯冷卻到60℃并用濃度為20wt％的氫氧化鈉溶液或氨水將反應體系的ph值調到10后，在攪拌狀態下，按高錳酸鉀為淀粉干基重量4％的加入量緩慢加入濃度為8wt％的高錳酸鉀溶液，加入高錳酸鉀溶液完畢后，繼續攪拌60min，再加入重量為淀粉干基重量的4％的濃硫酸，待反應體系的顏色由紫紅色變為白色時，用濃度為10wt％的氫氧化鈉溶液或氨水將反應體系的ph值，調回8，獲得復合改性淀粉水煤漿分散劑。
經試驗證明，將濃度為67.5％的復合改性淀粉水煤漿分散劑用量為漿體0.35％的水煤漿，靜置18天無硬沉淀。
分散劑用量為漿體的0.35％時，水煤漿的濃度與表觀粘度的關系如表2所示。
表2水煤漿的濃度與表觀粘度的關系