JPH01229095A - 石炭スラリー用分散剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭スラリー用分散剤に関し、詳しくは可及的
に水量を低減し、しかも良好な流動性を維持しうる石炭
スラリーを与える石炭スラリー用分散剤に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕エネ
ルギー源の多様化を迎えた今日、石炭が再び見直される
時代となった。しかしながら、石炭は固体であるために
、その輸送、貯蔵、燃焼等取扱上および使用上の問題が
多い。殊に石炭を燃料とする場合、燃焼速度や燃焼効率
を向上させるために微粉化することが通常行なわれるが
、この粉状石炭は微粉が大気中に散舞して環境を汚染し
たり、また自然発火の危険性や採炭地からの搬出および
貯炭場における貯蔵等において種々の不都合がある。

そこで、特に輸送上の問題を克服するために粉状石炭を
水に分散させた、いわゆる石炭スラリーが一部実用化さ
れている。しかしながら、この石炭スラリーは水量を低
減して石炭濃度を高くすると、流動性のない凝塊物とな
ってしまうことから可能な限り水量を低減し、しかも良
好な流動性を確保することが望まれている。このような
目的で使用される分散剤として、従来よりスチレン−無
水マレイン酸共重合体の塩（特開昭５７−１４５１８７
号公報）、スルホン化スチレン−無水マレイン酸共重合
体の塩（特開昭５８−４２６９４号公報）。

シクロペンタジェン−無水マレイン酸共重合体の塩（特
開昭６２−２０５９１号公報）等が知られているが、ど
れも満足な分散性を付与するまでには至っていない。

（課題を解決するための手段〕 そこで、本発明者は上記従来の問題点を解消するために
鋭意研究を重ねた結果、石炭スラリー用分散剤として特
定の化合物を用いることにより、可及的に水量が低減さ
れ、しかも良好な流動性を維持しうる石炭スラリー組成
物が得られることを見出し、この知見に基いて本発明を
完成するに至った。

すなわち、本発明はナフサを熱分解した際の残渣油を蒸
留処理して得られる炭素数５〜１０の炭化水素混合物と
マレイン酸または無水マレイン酸との共重合体混合物を
スルホン化したのち、中和処理したものを有効成分とす
る石炭スラリー用分散剤を提供するものである。

本発明で用いるナフサは、原油の１留によって得られる
沸点３０〜２３０°Ｃの石油留分であり、軽質ナフサ、
重質ナフサのいずれであってもよい。

本発明では、まず上記ナフサを熱分解して残渣油を得、
この残渣油を蒸留処理して炭素数５〜１０の炭化水素混
合物を得る。ナフサの熱分解にあたっては、温度２００
〜１２００°Ｃ１好ましくは４００〜１０００°Ｃ１圧
力０　”　１００　ｋｇ／ｃ４、好ましくは０．５〜５
０ｋｇ／ｃｆｆｌで熱分解するか、あるいはシリカ、ア
ルミナ、シリカ・アルミナ、ゼオライト、白金系、パラ
ジウム系などの触媒の存在下上記と同様な条件下で接触
分解して行なう。

このようにして残渣油（熱分解ガソリン、ＴＣＧ）が得
られる。次いで、得られた残渣油を常法により蒸留処理
して炭素数５〜１０、比重０．９４００〜０．９７５０
、沸点３０〜２５０°Ｃの炭化水素混合物を得る。得ら
れた炭化水素混合物の組成の１例を第１表に示す。

第１表 次いで、本発明では上記で得られた炭素数５〜９の炭化
水素混合物をマレイン酸または無水マレイン酸と重合反
応させて共重合体混合物とし、この共重合体混合物をス
ルホン化したのち中和処理を行ない、石炭スラリー用分
散剤とする。炭素数５〜９の炭化水素混合物１００重量
部あたり、マレイン酸または無水マレイン酸０．１〜６
０重量部、好ましくは３〜３０重量部添加し、温度７０
〜２５０°Ｃ８好ましくは１３０〜１９０°Ｃで０．５
〜１０時間、好ましくは１〜５時間重合反応させる。ま
た、このとき必要に応じてベンゼン、トルエン、キシレ
ン、石油系芳香族溶剤（沸点範囲１４０〜２３０°Ｃ）
、アセトン、メチルエチルケトン、四塩化炭素などの溶
媒を用いたり、アゾビスイソブチロニトリル、ヘンシイ
ルバーオキサイド。

第３級ブチルクミルパーオキサイド、ジー第３級ブチル
パーオキサイドなどの有機過酸化物を重合開始剤として
使用することもできる。このようにして、数平均分子量
１００〜３０，０００、酸価７０〜６０　Ｑｍｇ　ＫＯ
Ｈ／ｇの共重合体混合物が得られる。

次いで、得られた共重合体混合物１００重量部あたり、
硫酸２発煙硫酸、クロル硫酸、無水硫酸などのスルホン
化剤を１０〜５００重量部、好ましくは２０〜３００重
量部添加し、温度Ｏ〜１５０スルホゾ化共重合体混合物
が得られる。

続いて、このようにして得られたスルホン化共重合体を
ナトリウム、カリウム、カルシウム等の水酸化物、炭酸
塩２重炭酸塩、アンモニア、アミンなどの中和処理剤を
用いて、温度３０〜１００°Ｃ１好ましくは５０〜８０
°Ｃで０．５〜５時間、好ましくは１〜３時間中和処理
して処理物を得、これを石炭スラリー用分散剤として用
いる。

以上のようにして得られる本発明の分散剤は、粉状石炭
１００重量部あたり０．１〜５．０重量部、重量部を加
えることにより、流動性のすぐれた石炭スラリーが得ら
れる。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明を説明する。

製造例 攪拌機２滴下用濾斗、還流冷却器、温度計を備えたフラ
スコにバラシメン１００重量部を仕込み、内部を１７０
〜１７５°Ｃに保ち、ナフサを熱分解した際の残渣油（
熱分解ガソリン、ＴＣＧ）を蒸留処理して得られた炭素
数５〜１０の炭化水素混合物（組成は第２表に示す。）
１００重量部、無水マレイン酸１３重量部およびジー第
３級ブチルパーオキサイド０．７重量部の混合液を、攪
拌下に滴下濾斗より２時間かけて滴下した。滴下後、さ
らに攪拌しながら１時間重合反応を行ない、黄色透明な
固形の共重合体混合物を得た。得られた共重合体混合物
は数平均分子量２２００．酸価２９０ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ
であった。

次いで、得られた共重合体混合物５０重量部にスルホン
化剤として濃硫酸１５０重量部を加え、１００　”Ｃで
２時間スルホン化を行ない、スルホン化共重合体混合物
を得た。

続いて、スルホン化共重合体混合物に水酸化カルシウム
９５ｇを含む乳化液を加え、生成した硫壊カルシウムを
濾過して除いた。得られた濾液に２０重量％炭酸ナトリ
ウム水溶液を９５ｇ加え、６０°Ｃで１時間の中和処理
を行ないナトリウム塩とし、これを３０重量％水溶液と
して石炭スラリー用分散剤２３０ｇを得た。

第２表 ＊　残部は確認不可能の炭４ｂ水素群である。

実施例１〜３ 第３表に示した性状のＡ−Ｃの３種類のオーストラリア
産石炭を、それぞれ粒径０．５ｗ以下に乾式粉砕した後
、第４表に示した所定量の石炭、製造例で得られた分散
剤および水を添加し、混練した。混線後、モルタ−グラ
インダにて第５表に示した所定の粒径まで湿式粉砕し、
石炭スラリーを製造した。なお、石炭の粒径分布はシー
ラス社製の粒径分布測定装置を使用した。

得られた各石炭スラリーについて、ハーケ社製の回転粘
度計を用いて２５°Ｃにおけるスラリー粘度を測定し、
また該スラリーを１０５°Ｃで１時間乾燥させた時の蒸
発減量からスラリー濃度を算出した。得られたスラリー
粘度とスラリー濃度の関係より、スラリー粘度１０ポイ
ズにおけるスラリー濃度を算出した。この結果を第５表
に示す。

第３表 第４表 比較例１〜３ 実施例１において、分散剤としてスチレン−無水マレイ
ン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子量２０００．
酸価４７０■にＯＨ／ｇ）　、スルホン化スチレン−無
水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子量３
０００．酸価４５０■ＫＯｔｌ／ｇ）またはシクロペン
タジェン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（数
平均分子量６００゜酸価３９０■ＫＯＩ（／ｇ　）を用
いたこと以外は、実施例１と同様の操作を行なった。こ
の結果を第５表に示す。

比較例４〜６ 実施例２において、分散剤としてスチレン−無水マレイ
ン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子量２０００．
酸価４７０■ＫＯＨ／ｇ）　、スルホン化スチレン−無
水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子１３
０００．酸価４５０ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ）またはシクロペ
ンタジェン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（
数平均分子量６００゜酸価３９０■ＫＯ）Ｉ／ｇ　）を
用いたこと以外は、実施例２と同様の操作を行なった。

この結果を第５表に示す。

比較例７〜９ 実施例３において、分散剤としてスチレン−無水マレイ
ン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子量２０００．
酸価４７０■ＫＯＩＩ／ｇ）　、スルホン化スチレン−
無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（数平均分子ｉ
ｉ３０００．酸価４５０■ＫＯＨ／ｇ）またはシクロペ
ンタジェン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩（
数平均分子量６００゜酸価３９０■Ｋｏｎ／ｇ）を用い
たこと以外は、実施例３と同様の操作を行なった。この
結果を第５表に示す。

／ 〔発明の効果〕 本発明の分散剤を用いることにより、石炭スラリーにお
ける水の使用量を粉状石炭１００重量部に対し２０〜２
００重量部と可及的に少なくすることができ、しかも該
石炭スラリーに良好な流動性を与えることができる。さ
らに、その流動性は持続性を有する。

したがって、本発明の添加剤は石炭産業１石炭化学工業
等において有効に利用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナフサを熱分解した際の残渣油を蒸留処理して得
   られる炭素数５〜１０の炭化水素混合物とマレイン酸ま
   たは無水マレイン酸との共重合体混合物をスルホン化し
   たのち、中和処理したものを有効成分とする石炭スラリ
   ー用分散剤。