JPH0321597B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0321597B2 JPH0321597B2 JP61305033A JP30503386A JPH0321597B2 JP H0321597 B2 JPH0321597 B2 JP H0321597B2 JP 61305033 A JP61305033 A JP 61305033A JP 30503386 A JP30503386 A JP 30503386A JP H0321597 B2 JPH0321597 B2 JP H0321597B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- monomer
- slurry
- carbon atoms
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、流動性が良好で、安全性に優れ、直
接燃焼の可能な低コスト、高濃度の炭素質固体・
水スラリー組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、石油供給の不安定化のため、石炭、オイ
ルコークス、石油系ピツチなどの炭素質固体を有
効利用する技術開発が進められている。たとえ
ば、これらの炭素質固体の有効利用技術として
は、熱分解、ガス化、燃焼あるいは鉄鋼業におけ
る高炉吹込重油の代替燃料、セメントキルンの重
油の代替燃料など種々のものが考えられる。しか
しこのような各種利用技術において、炭素質固体
は常温で固体であるために、ハンドリングが困難
である上、粉塵飛散による公害発生や粉塵爆発の
危険があるなどの短所があり、利用が困難になつ
ている。したがつてこうした炭素質固体の流体化
を図り、ハンドリングを容易にした公害発生や危
険を防止することが望まれる。一方、炭素質固体
の輸送コストを下げるためにも、流体化して輸送
するのが効果的である。
以上のような目的のために、炭素質固体を流体
化する方法として、スラリー化するのが効果的で
あるが、このスラリーを熱分解、ガス化、燃焼あ
るいは高炉への吹込、セメントキルンの燃料など
に利用するためには、スラリーを高濃度化すると
ともに、スラリー中に懸濁する固形物粒子が沈降
して固液分離が起こることを防止する必要があ
る。
従来、安定な石炭・水スラリー組成物として、
粒径調整された石炭、増粘剤、界面活性剤および
水からなるスラリー組成物、石炭、特定の陰イオ
ンのアルカリ金属塩、界面活性剤および水からな
るスラリー組成物、特開昭59−100191号公報に示
されるように、固体燃料、リグニンスルホン酸の
アルカリ金属塩、カルボキシメチルセルロースの
アルカリ金属塩(CMC)および水からなるスラ
リー組成物、特開昭59−4691号公報に示されるよ
うに、炭素質物質、ナフタリンスルホン酸塩、カ
ラヤガムおよび水からなるスラリー組成物が知ら
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし上記の従来技術による石炭・水スラリー
は、実用面において満足な安定性が得られず、か
つ分散剤のコストが高く、かつ安定化剤の添加量
も多いので、コストが嵩むという問題点を有して
いた。
本発明者らは上記の諸点に鑑み、炭素質固体・
水スラリー組成物について鋭意研究を進めた結
果、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属
塩、ヒドロキシエチルセルロースまたはポリアク
リル酸ナトリウムからなる群から選ばれる安定化
剤の1種または2種以上と分散剤との組合せが、
安定化効果が顕著であり、しかも安定化剤添加率
が減少することを知見し、これに基づいて特願昭
60−183340号、特願昭60−183341号、特願昭61−
2660号として特許出願した。
しかしながら、その後の研究の結果、炭素質固
体の種類、特に炭種によつては、スラリーの安定
性を高めるために用いたカルボキシルメチルセル
ロースやカラヤガムによつてスラリーの粘度が増
加し、スラリー濃度を低める必要があり、すべて
の炭種に適用できないことを知見した。そこで、
こうした炭種に対しても有効な添加剤について研
究を進めた結果、分散剤を組み合わせてスラリー
の固体表面におけるゼーター電位を調整すること
によつて、スラリーの安定性を高めることを見い
出した。すなわち、ゼーター電位の異なる分散剤
を用い、固体表面におけるゼーター電位を、分散
剤の配合比を調整することにより最適化を図るこ
とによつて、安定性を高め得ることを知見した。
すなわち、本発明者らは、一般式CH2=C(R)
COO(−XO)−nY
(ただし式中、Rは水素またはメチル基、Xは
炭素数2〜4のアルキレン基、nは平均で1〜
100の数であり、Yは水素、炭素数1〜5のアル
キル基、フエニル基または炭素数1〜9のアルキ
ル基を1〜3個置換基として持つアルキルフエニ
ル基を示す。)で表わされるポリアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート系単量体()
と、一般式CH2=C(R)COOZSO3M
(ただし式中、Rは水素またはメチル基、Zは
炭素数1〜4のアルキレン基、Mは水素、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基また
はアミン塩基を示す。)で表わされるスルホアル
キル(メタ)アクリレート系単量体()とを必
須成分とし、該単量体()と該単量体()と
のモル比が1:5から1:500の範囲にあり、か
つ該単量体()と該単量体()の合計が全単
量体中50モル%以上である原料単量体より得られ
る水溶性共重合体からなる分散剤(b)と、
ナフタリンもしくはクレオソート油のルホン化
物、その塩またはこれらの脂肪族アルデヒド付加
縮合物、あるいはスルホン酸基含有アミノトリア
ジンの脂肪族アルデヒド縮合生成物またはこれら
の塩からなる群から選ばれる分散剤の1種または
2種以上の分散剤(c)とを組み合わせると、スラリ
ーの粘度を増加させることなく、安定化の効果を
持たせることが可能とり、しかも炭種の違いによ
る溶出無機塩の種類、濃度の差やPHの差にあまり
影響されることなく安定化効果が得れることを知
見した。
本発明は上記の知見に基づいてなされたもの
で、安価で流動性および安定性の良好な炭素質固
体・水スラリー組成物の提供を目的とするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕
本発明の炭素質固体・水スラリー組成物は、つ
ぎの(a)〜(d)の4成分、すなわち、
(a) 石炭、オイルコークス、石油系ピツチなどの
炭素質固体粉末、
(b) 一般式
CH2=C(R)COO(−XO)o−nY
(ただし式中、Rは水素またはメチル基、Xは
炭素数2〜4のアルキレン基、nは平均で1〜
100の数であり、Yは水素、炭素数1〜5のアル
キル基、フエニル基または炭素数1〜9のアルキ
ル基を1〜3個置換基として持つアルキルフエニ
ル基を示す。)で表わされるポリアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート系単量体()
と、一般式CH2=C(R)COOZSO3M(ただし式
中、Rは水素またはメチル基、Zは炭素数1〜4
のアルキレン基、Mは水素、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アンモニウム基またはアミン塩基
を示す。)で表わされるスルホアルキル(メタ)
アクリレート系単量体()とを必須成分とし、
該単量体()と該単量体()とのモル比が
1:5から1:500の範囲にあり、かつ該単量体
()と該単量体()の合計が全単量体中50モ
ル%以上である原料単量体より得られる水溶性共
重合体からなる分散剤(b)、
(c) ナフタリンもしくはクレオソート油のスルホ
ン化物、その塩またはこれらの脂肪族アルデヒ
ド付加縮合物、あるいはスルホン酸基含有アミ
ノトリアジンの脂肪族アルデヒド縮合生成物ま
たはこれらの塩からなる群から選ばれる分散剤
の1種または2種以上の分散剤(c)、
(d) 水、
を主成分とすることを特徴としている。
また本発明の炭素質固体・水スラリー組成物の
各組成の割合は、
(a) 石炭、オイルコークス、石油系ピツチなどの
炭素質固体粉末:40〜90重量%、望ましくは65
〜75重量%
(b) 分散剤(b):0.01〜5重量%、望ましくは0.02
〜1.0重量%
(c) 分散剤(c):0.01〜5重量%、望ましくは0.02
〜1.0重量%
(d) 水:10〜60重量%、望ましくは25〜35重量%
である。
また分散剤(b)と分散剤(c)とは、以下の配合比と
するのが好ましい。
分散剤(b):1〜99重量%
分散剤(c):1〜99重量%
分散剤(b)として有効な水溶性共重合体は、単量
体()および単量体()を必須成分とし、単
量体()と単量体()とのモル比が1:5か
ら1:500、より好ましくは1:20〜1:200の範
囲にあり、かつ単量体()と単量体()の合
計が全単量体中50モル%以上である原料単量体よ
り得られるものが用いられる。
単量体()は、前記一般式で表わされるもの
であり、公知の方法で得ることができる。単量体
()の例としては、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリブチレングリコールモノ
メタクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート、メトキシポリプロピレン
グリコールモノメタクリレート、メトキシポリブ
チレングリコールモノメタクリレート、エトキシ
ポリエチレングリコールモメタクリレート、エト
キシポロプロピレングリコールモノメタクリレー
ト、エトキシポリブチレングリコールモノメタク
リレート、メトキシポリエチレングリコール・ポ
リプロピレングリコールモノメタクリレート等を
挙げることができ、これらの1種または2種以上
を用いることができる。
また、単量体()は、同じく前記一般式で表
わされるものであり、これも公知の方法で得るこ
とができる。単量体()の例としては、2−ス
ルホエチルメタクリレート、3−スルホプロピル
メタクリレート、2−スルホプロピルメタクリレ
ート、1−スルホプロパン−2−イルメタクリレ
ート、4−スルホブチルメタクリレートやそれら
のナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、
マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金
属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩を挙げ
ることができ、これらの1種または2種以上を用
いることができる。
単量体()と単量体()の使用割合は、モ
ル比で1:5から1:500の範囲であり、この範
囲の比率をはずれた割合で使用すると、分散性能
に優れた共重合体が得られない。
なお、これら単量体()と単量体()以外
に、全単量体中50モル%未満の範囲で、これらの
単量体と共重合可能な単量体()を用いること
ができる。この単量体()の例としてはアクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸ならびにこれらの酸の一価
金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アミ
ン塩およびこれらの酸とアルコールとから得られ
る例えば(メタ)アクリル酸メチルなどのエステ
ル:ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ア
リルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2−アク
リルアミド2−メチルプロパンスルホン酸などの
単量体()以外の各種スルホン酸ならびにそれ
らの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩お
よび有機アミン塩:(メタ)アクリルアミド、N
−メチロール(メタ)アクリルアミドなどの各種
(メタ)アクリルアミド:スチレン、p−メチル
スチレンなどの芳香族ビニル化合物:酢酸ビニ
ル、酢酸プロペニル、塩化ビニル等を挙げること
ができ、これらの1種または2種以上を用いるこ
とができる。
これら単量体()および単量体()と共重
合可能な単量体()の使用量は全単量体中50モ
ル%未満の範囲であり、この範囲を超えて多量に
使用すると、得られる共重合体の分散性能が低下
する。
また、共重合体の分子量は広い範囲のものが使
用できるが、石炭−水スラリー用分散剤としての
性能を考慮すれば、1000〜50万の範囲、特に5000
〜30万の範囲が好ましい。
分散剤(c)としては、ナフタリンもしくはクレオ
ソート油のスルホン化物、それらの塩またはこれ
らの脂肪族アルデヒド付加縮合物、あるいはスル
ホン酸基含有アミノトリアジンの脂肪族アルデヒ
ド縮合生成物またはこれらの塩が挙げられる。こ
れらのスルホン化物の塩としては、ナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属の塩、カルシウム、マ
グネシウム等のアルカリ土類金属の塩およびアン
モニウムまたはアミン塩が使用できる。これの分
散剤は、それぞれスルホン化物を脂肪族アルデヒ
ドで付加縮合したもの、あるいは脂肪族アルデヒ
ドで付加縮合した後スルホン化したもののいずれ
でもよい。また、この中では特にホルマリン縮合
したものが有効であり、縮合度は1.2〜30が好ま
しく、1.2〜10が一層好ましい。縮合度が1.2以下
では縮合による効果が少なく、逆に30を越えると
高分子量化し、溶解性が劣るなどの点で実用的で
はない。
本発明において用いる「クレオソート油」と
は、石炭乾留タール中の沸点200℃以上の中性油
またはそのアルキル化物をいう。従来クレオソー
ト油の定義は種々なされているが、日本工業規格
JISK2439(1978)によれば、コールタールを蒸留
して得られる中油以上の留出油の混合物で、中
油・重油・アントラセン油などの各留分からナフ
タリン・アントラセンなどの結晶物を分離し、フ
エノール類・ピリジン類などを分離回収したうえ
で、それらの留分を適宜配合して一定の規格のも
のとした製品であつて、1号、2号および3号の
3種に分類される。例えばクレオソート油1号は
比重1.03以上、水分3%以下、沸点235℃以下の
もの25%以下、沸点235〜315℃のもの40%以上で
あつて、315℃以下で50%以上が留出する多種化
合物の混合物である。
本発明における分散剤の製造用出発原料として
は、上記JIS K2439(1978)に規定するクレオソ
ート油を各種成分の混合物のまま、または該クレ
オソート油を分留して得られる留分、例えば沸点
200〜250℃、240〜260℃、250〜270℃、270〜300
℃等の各留分がすべて利用できる。また上記クレ
オソート油および留分をアルキル化したものを利
用することもできる。アルキル化の方法は特に限
定されない。発煙硫酸または濃硫酸を用いたスル
ホン化の際に対応するアルコールを併存させてお
いてスルホン化とアルキル化を同時に行う方法も
ある。
また本発明に用いるスルホン酸基を含有するア
ミノトリアジンと脂肪族アルデヒドとの縮合生成
物はアミノ−S−トリアジン縮合物である。その
1例は特公昭43−21659号公報明細書に記載の技
法により製造される縮合物である。これら縮合物
は一般的には脂肪族アルデヒド、好ましくはホル
ムアルデヒドの存在下で、アミノ−S−トリアジ
ン、例えば、メラミン、ヘキサメチロールメラミ
ン、アセトグアナミンまたはベンゾグアナミンと
縮合せしめ、ついでスルホン化剤、例えば亜硫
酸、硫酸、スルホン酸、重亜硫酸またはそれらの
塩やジスルフアイト、ジチオナイト、ピロ亜硫酸
塩などを用いてスルホン化するか、或いはアミノ
−S−トリアジンスルホン酸をアルデヒド好まし
くはホルムアルデヒドと縮合させることにより得
られる。本発明の好ましい一態様であるスルホン
化メラミン樹脂はメラミンとホルムアルデヒドと
を用い、Na2S2O3(またはNaHSO3)を加えて反
応させて得られるスルホン酸基含有縮合生成物で
ある。
分散剤を組み合わせることによつて、スラリー
に用いる固体表面のゼーター電位が調整できるた
め、今までよりより多くの適用炭素質固体の種類
に同一種類の分散剤で対応できる。
〔実施例〕
以下、実施例および比較例を挙げて説明する。
比較例 1
第1表に示す性状の石炭を予め2mm以下に粗粉
砕した後、第2表、第3表に示す各種分散剤(b)、
(c)のいずれかを対石炭当り0.6重量%となる量、
水に添加し、この水溶液と粗粉砕炭を湿式ミルに
連続的に供給して粉砕混合し、スラリー粘度10±
1Poise、粒度が200mesh pass(74μm以下)85±
2重量%のスラリーを製造した。このスラリーを
図面に示す静置槽1に投入した後、上、中、下層
のサンプリング取出口2、3、4より定期的に少
量のサンプルを取り出し、濃度分析を行い、沈降
分離の状況を調べた。5は石炭・水スラリーであ
る。なお数値の単位はmmである。
試験結果を第6表の一部(分散剤(b)、(c)の添加
率なしの部分)に示す。なお静置槽試験の結果、
上層と下層から取り出したスラリーサンプルの濃
度分析値の差が2重量%以内である期間を安定期
間とした。
[Industrial Application Field] The present invention is a low-cost, high-concentration carbonaceous solid that has good fluidity, excellent safety, and can be directly combusted.
The present invention relates to a water slurry composition. [Prior Art] In recent years, due to the instability of petroleum supply, the development of technology for effectively utilizing carbonaceous solids such as coal, oil coke, and petroleum-based pitch has been progressing. For example, various techniques for effectively utilizing these carbonaceous solids include pyrolysis, gasification, combustion, alternative fuels for blast furnace-injected heavy oil in the steel industry, and alternative fuels for heavy oil in cement kilns. However, in these various utilization technologies, carbonaceous solids are difficult to handle because they are solid at room temperature, and there is a risk of pollution due to dust scattering and dust explosions, making it difficult to use carbonaceous solids. It's summery. Therefore, it is desirable to convert these carbonaceous solids into a fluid to facilitate handling and prevent pollution and danger. On the other hand, in order to reduce the cost of transporting carbonaceous solids, it is effective to transport them in the form of a fluid. For the above purposes, it is effective to make a slurry as a method of fluidizing carbonaceous solids, but this slurry can be pyrolyzed, gasified, combusted, blown into a blast furnace, or used as fuel for a cement kiln. In order to use the slurry, it is necessary to make the slurry highly concentrated and to prevent solid particles suspended in the slurry from settling and solid-liquid separation. Conventionally, as a stable coal/water slurry composition,
Slurry composition comprising particle size-adjusted coal, thickener, surfactant, and water; Slurry composition comprising coal, alkali metal salt of a specific anion, surfactant, and water; JP-A-59-100191 As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-4691, a slurry composition consisting of a solid fuel, an alkali metal salt of lignin sulfonic acid, an alkali metal salt of carboxymethylcellulose (CMC), and water, Slurry compositions consisting of carbonaceous material, naphthalene sulfonate, karaya gum and water are known. [Problems to be solved by the invention] However, the coal/water slurry produced by the above-mentioned prior art does not have satisfactory stability in practical use, the cost of the dispersant is high, and the amount of stabilizer added is too high. Since there are many, there is a problem in that the cost increases. In view of the above points, the present inventors have
As a result of intensive research on water slurry compositions, we found that a combination of one or more stabilizers selected from the group consisting of alkali metal salts of carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, or sodium polyacrylate and a dispersant,
It was discovered that the stabilizing effect was remarkable and that the addition rate of the stabilizer was reduced, and based on this, the patent application
60-183340, patent application No. 183341, patent application No. 60-18334, patent application No. 1983-
A patent application was filed as No. 2660. However, as a result of subsequent research, it was found that depending on the type of carbonaceous solid, especially the type of coal, carboxymethyl cellulose and karaya gum used to increase the stability of the slurry may increase the viscosity of the slurry and lower the slurry concentration. It was found that this method was necessary and could not be applied to all types of coal. Therefore,
As a result of conducting research on additives that are effective for these types of coal, we discovered that the stability of slurry can be increased by adjusting the zeta potential on the solid surface of slurry in combination with a dispersant. That is, it has been found that stability can be improved by using dispersants with different zeta potentials and optimizing the zeta potential on the solid surface by adjusting the blending ratio of the dispersants. That is, the inventors have the general formula CH 2 =C(R)
COO(-XO)-nY (wherein, R is hydrogen or a methyl group, X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is 1 to 4 on average
The number is 100, and Y represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or an alkylphenyl group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 9 carbon atoms as substituents. ) Polyalkylene glycol mono(meth)acrylate monomer ()
and the general formula CH2 =C(R) COOZSO3M (wherein, R is hydrogen or a methyl group, Z is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and M is hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium). or an amine base) as an essential component, and the molar ratio of the monomer () to the monomer () is 1:5. From a water-soluble copolymer obtained from raw material monomers in the range of 1:500 from and a sulfonated product of naphthalene or creosote oil, a salt thereof, or an aliphatic aldehyde addition condensate thereof, or an aliphatic aldehyde condensation product of an aminotriazine containing a sulfonic acid group, or a salt thereof. By combining one or more dispersants selected from dispersants (c), it is possible to have a stabilizing effect without increasing the viscosity of the slurry. It was found that a stabilizing effect can be obtained without being significantly affected by the type of eluted inorganic salt, differences in concentration, and differences in PH. The present invention was made based on the above findings, and aims to provide a carbonaceous solid/water slurry composition that is inexpensive and has good fluidity and stability. [Means and effects for solving the problems] The carbonaceous solid/water slurry composition of the present invention contains the following four components (a) to (d): (a) coal, oil coke, petroleum-based Carbonaceous solid powder such as pitch, (b) General formula CH 2 =C(R)COO(-XO) o -nY (wherein, R is hydrogen or a methyl group, and X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms) , n is 1~ on average
The number is 100, and Y represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or an alkylphenyl group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 9 carbon atoms as substituents. ) Polyalkylene glycol mono(meth)acrylate monomer ()
and the general formula CH2 =C(R) COOZSO3M (wherein, R is hydrogen or a methyl group, and Z has 1 to 4 carbon atoms.
In the alkylene group, M represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group or an amine base. ) Sulfoalkyl (meth)
Acrylate monomer () is an essential component,
The molar ratio of the monomer () to the monomer () is in the range of 1:5 to 1:500, and the sum of the monomer () and the monomer () is the total monomer Dispersant (b) consisting of a water-soluble copolymer obtained from raw material monomers containing 50 mol% or more in the body (c) Sulfonated products of naphthalene or creosote oil, salts thereof, or addition condensation of these with aliphatic aldehydes (d) water; It is characterized by the following. Further, the proportion of each composition of the carbonaceous solid/water slurry composition of the present invention is as follows: (a) carbonaceous solid powder such as coal, oil coke, petroleum pitch: 40 to 90% by weight, preferably 65% by weight;
~75% by weight (b) Dispersant (b): 0.01-5% by weight, preferably 0.02
~1.0% by weight (c) Dispersant (c): 0.01-5% by weight, preferably 0.02
-1.0% by weight (d) Water: 10-60% by weight, preferably 25-35% by weight. Further, it is preferable that the dispersant (b) and the dispersant (c) be in the following mixing ratio. Dispersant (b): 1 to 99% by weight Dispersant (c): 1 to 99% by weight A water-soluble copolymer effective as a dispersant (b) must contain monomer () and monomer (). component, the molar ratio of monomer () to monomer () is in the range of 1:5 to 1:500, more preferably 1:20 to 1:200, and A monomer obtained from raw material monomers in which the total amount of monomers () is 50 mol % or more based on the total monomers is used. The monomer () is represented by the above general formula and can be obtained by a known method. Examples of monomers () include polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, polybutylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, methoxypolypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolybutylene glycol monomethacrylate, ethoxypolyethylene glycol monomethacrylate , ethoxyporopropylene glycol monomethacrylate, ethoxypolybutylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol/polypropylene glycol monomethacrylate, etc., and one or more of these can be used. Further, the monomer () is similarly represented by the above general formula, and can also be obtained by a known method. Examples of the monomer () include 2-sulfoethyl methacrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, 2-sulfopropyl methacrylate, 1-sulfopropan-2-yl methacrylate, 4-sulfobutyl methacrylate, and their sodium and potassium. alkali metal salts of
Examples include alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, ammonium salts, and organic amine salts, and one or more of these may be used. The molar ratio of monomer () to monomer () is in the range of 1:5 to 1:500, and if the ratio is outside this range, the copolymer with excellent dispersion performance will result. Can't get union. In addition to these monomers () and monomers (), monomers () copolymerizable with these monomers can be used within a range of less than 50 mol% of the total monomers. . Examples of this monomer () are acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid,
Maleic acid, fumaric acid, monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts of these acids, and esters obtained from these acids and alcohols, such as methyl (meth)acrylate: vinylsulfonic acid , styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, and other sulfonic acids other than monomers (), as well as their monovalent metal salts, divalent metal salts, and ammonium salts. and organic amine salt: (meth)acrylamide, N
- Various (meth)acrylamides such as methylol (meth)acrylamide: Aromatic vinyl compounds such as styrene and p-methylstyrene: Vinyl acetate, propenyl acetate, vinyl chloride, etc., one or more of these can be used. The amount of these monomers () and monomers () that can be copolymerized with monomers () is within the range of less than 50 mol% of the total monomers, and if used in large amounts exceeding this range, The dispersion performance of the resulting copolymer deteriorates. In addition, the molecular weight of the copolymer can be used in a wide range, but considering its performance as a dispersant for coal-water slurry, it is in the range of 1,000 to 500,000, especially 5,000,000 to 500,000.
A range of ~300,000 is preferred. Examples of the dispersant (c) include sulfonated products of naphthalene or creosote oil, salts thereof, or aliphatic aldehyde addition condensates thereof, or aliphatic aldehyde condensation products of aminotriazine containing sulfonic acid groups or salts thereof. It will be done. These sulfonated salts include sodium,
Salts of alkali metals such as potassium, salts of alkaline earth metals such as calcium, magnesium, and ammonium or amine salts can be used. The dispersing agent may be one prepared by addition-condensing a sulfonated product with an aliphatic aldehyde, or one obtained by addition-condensing a sulfonated product with an aliphatic aldehyde followed by sulfonation. Moreover, among these, those subjected to formalin condensation are particularly effective, and the degree of condensation is preferably 1.2 to 30, more preferably 1.2 to 10. If the degree of condensation is less than 1.2, the effect of condensation will be small, and if it exceeds 30, the molecular weight will increase and the solubility will be poor, which is not practical. The "creosote oil" used in the present invention refers to a neutral oil with a boiling point of 200°C or higher in coal carbonized tar or an alkylated product thereof. Conventionally, creosote oil has been defined in various ways, but the Japanese Industrial Standards
According to JISK2439 (1978), it is a mixture of distillate oils higher than medium oil obtained by distilling coal tar, and crystals such as naphthalene and anthracene are separated from each fraction such as medium oil, heavy oil, and anthracene oil, and phenols are - A product that separates and collects pyridines, etc. and then blends the fractions accordingly to meet a certain standard, and is classified into three types: No. 1, No. 2, and No. 3. For example, creosote oil No. 1 has a specific gravity of 1.03 or more, a water content of 3% or less, a boiling point of 25% or less of 235°C or less, a boiling point of 235 to 315°C of 40% or more, and 50% or more distilled at 315°C or less. It is a mixture of various compounds. As the starting material for producing the dispersant in the present invention, the creosote oil specified in JIS K2439 (1978) may be used as a mixture of various components, or a fraction obtained by fractionating the creosote oil, such as a boiling point
200~250℃, 240~260℃, 250~270℃, 270~300
All fractions such as ℃ can be used. It is also possible to use alkylated creosote oils and fractions. The alkylation method is not particularly limited. There is also a method in which sulfonation using fuming sulfuric acid or concentrated sulfuric acid is carried out at the same time by allowing the corresponding alcohol to coexist. Further, the condensation product of an aminotriazine containing a sulfonic acid group and an aliphatic aldehyde used in the present invention is an amino-S-triazine condensate. One example is a condensate produced by the technique described in Japanese Patent Publication No. 43-21659. These condensates are generally condensed in the presence of an aliphatic aldehyde, preferably formaldehyde, with an amino-S-triazine, such as melamine, hexamethylolmelamine, acetoguanamine or benzoguanamine, followed by a sulfonating agent, such as sulfite. It can be obtained by sulfonation using sulfuric acid, sulfonic acid, bisulfite or salts thereof, disulfite, dithionite, pyrosulfite, etc., or by condensing amino-S-triazine sulfonic acid with an aldehyde, preferably formaldehyde. The sulfonated melamine resin, which is a preferred embodiment of the present invention, is a sulfonic acid group-containing condensation product obtained by reacting melamine and formaldehyde with the addition of Na 2 S 2 O 3 (or NaHSO 3 ). By combining dispersants, the zeta potential of the solid surface used in the slurry can be adjusted, so the same type of dispersant can be used for more types of carbonaceous solids than ever before. [Example] Examples and comparative examples will be described below. Comparative Example 1 After coarsely pulverizing coal having the properties shown in Table 1 to 2 mm or less, various dispersants (b) shown in Tables 2 and 3,
(c) in an amount of 0.6% by weight based on coal;
This aqueous solution and coarsely pulverized coal are continuously fed to a wet mill to grind and mix, resulting in a slurry with a viscosity of 10±
1Poise, particle size is 200mesh pass (74μm or less) 85±
A 2% by weight slurry was produced. After putting this slurry into the static tank 1 shown in the drawing, a small amount of sample is periodically taken out from the sampling outlets 2, 3, and 4 in the upper, middle, and lower layers, and the concentration is analyzed and the status of sedimentation separation is investigated. Ta. 5 is a coal/water slurry. The unit of numerical value is mm. The test results are shown in a part of Table 6 (the part without the addition rate of dispersants (b) and (c)). Furthermore, as a result of the static tank test,
The period during which the difference between the concentration analysis values of the slurry samples taken out from the upper layer and the lower layer was within 2% by weight was defined as the stable period.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 1
第2表、第3表に示す分散剤(b)、(c)の両方を、
合計が対石炭当り0.6重量%となる量添加し、そ
れ以外は比較例1の方法と同様にスラリーを製造
した。得られたスラリーを図面に示す静置槽1に
投入して沈降分離の状況を調べた。試験結果を第
6表に示す。
実施例 2
第4表に示す性状の石炭を予め3mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、第2表、第第3表に示す各
種分散剤(b)、(c)の両方を対石炭当り0.7重量%と
なる量とともに湿式ミルに供給し、粉砕混合して
スラリー粘度10±1Poise、粒度が200mesh pass
(74μm以下)85±2重量%のスラリーを製造し
た。さらにこのスラリーの物性測定ならびに図面
に示す静置槽1による安定性の評価を行つた。結
果を第6表に示す。[Table] Example 1 Both dispersants (b) and (c) shown in Tables 2 and 3 were
A slurry was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the total amount was added to be 0.6% by weight based on coal. The obtained slurry was put into the standing tank 1 shown in the drawing, and the status of sedimentation and separation was examined. The test results are shown in Table 6. Example 2 After coarsely pulverizing coal having the properties shown in Table 4 to a particle size of 90% of 3 mm or less, both of the various dispersants (b) and (c) shown in Tables 2 and 3 were applied to the coal. Supply it to a wet mill with an amount of 0.7% by weight, and grind and mix to make a slurry with a viscosity of 10±1Poise and a particle size of 200mesh pass.
(74 μm or less) 85±2% by weight slurry was produced. Furthermore, the physical properties of this slurry were measured and its stability was evaluated using a standing tank 1 shown in the drawings. The results are shown in Table 6.
【表】【table】
【表】
比較例 2
第2表に示す分散剤(b)または第3表に示す分散
剤(c)のみを対石炭当り0.7重量%添加し、それ以
外は実施例2と同様の方法でスラリーを製造し、
安定化試験を行つた。結果は第6表に示す如くで
あつた。
実施例 3
第5表に示す性状の石炭を予め2mm以下90%の
粒度に粗粉砕した後、スラリー濃度45重量%とな
るよう水とともに湿式ボールミルに供給し、粒度
が200mesh以下85%となるように粉砕し、さらに
200μm以上の粒子を振動ふるいで除去した。次に
このスラリーをベルトフイルターにより脱水し全
水分を25%とした後、これに第2表、第3表に示
す各種分散剤(b)、(c)の両方を対石炭当り0.7重量
%となる量ならびにスラリー粘度10±1Poiseとな
る量の水を添加しながら混練機で混合し、高濃度
スラリーを製造した。
製品スラリーの物性測定結果ならびに図面に示
す静置槽1による安定性の評価を行つた結果を第
6表に示す。[Table] Comparative Example 2 Slurry was prepared in the same manner as in Example 2 except that 0.7% by weight of the dispersant (b) shown in Table 2 or the dispersant (c) shown in Table 3 was added to the coal. manufacture,
A stabilization test was conducted. The results were as shown in Table 6. Example 3 Coal having the properties shown in Table 5 was coarsely ground in advance to a particle size of 90% of 2 mm or less, and then fed to a wet ball mill with water so that the slurry concentration was 45% by weight, and the particle size was 85% of 200 mesh or less. and further
Particles larger than 200 μm were removed with a vibrating sieve. Next, this slurry was dehydrated using a belt filter to reduce the total water content to 25%, and then various dispersants (b) and (c) shown in Tables 2 and 3 were added to it at 0.7% by weight based on the coal. A high concentration slurry was produced by mixing with a kneader while adding water in an amount such that the slurry had a viscosity of 10±1 Poise. Table 6 shows the results of measuring the physical properties of the product slurry and evaluating the stability using the standing tank 1 shown in the drawing.
【表】
比較例 3
第2表に示す分散剤(b)または第3表に示す分散
剤(c)のみを対石炭当り0.7重量%添加し、それ以
外は実施例3と同様の方法でスラリーを製造し、
安定化試験を行つた。結果は第6表に示す如くで
あつた。[Table] Comparative Example 3 Only the dispersant (b) shown in Table 2 or the dispersant (c) shown in Table 3 was added at 0.7% by weight based on the coal, and other than that, slurry was prepared in the same manner as in Example 3. manufacture,
A stabilization test was conducted. The results were as shown in Table 6.
【表】【table】
以上説明したように、本発明によれば、ゼータ
ー電位の異なる分散剤を組み合せることによつ
て、石炭・水スラリーの流動性を損うことなく、
長期安定性を達成できるとともに、より多くの炭
素質固体に適用できる優れた効果が奏せられる。
As explained above, according to the present invention, by combining dispersants with different zeta potentials, the fluidity of the coal/water slurry is not impaired.
Not only can long-term stability be achieved, but excellent effects can be achieved that can be applied to more carbonaceous solids.
図面は実施例および比較例で用いた静置槽の説
明図である。
1……静置槽、2,3,4……サンプリング取
出口、5……石炭・水スラリー。
The drawing is an explanatory diagram of a stationary tank used in Examples and Comparative Examples. 1... Static tank, 2, 3, 4... Sampling outlet, 5... Coal/water slurry.
Claims (1)
炭素質固体粉末、 (b) 一般式CH2=C(R)COO(−XO)o−nY (ただし式中、Rは水素またはメチル基、Xは
炭素数2〜4のアルキレン基、nは平均で1〜
100の数であり、Yは水素、炭素数1〜5のアル
キル基、フエニル基または炭素数1〜9のアルキ
ル基を1〜3個置換基として持つアルキルフエニ
ル基を示す。)で表わされるポリアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート系単量体()
と、一般式CH2=C(R)COOZSO3M (ただし式中、Rは水素またはメチル基、Zは
炭素数1〜4のアルキレン基、Mは水素、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基また
はアミン塩基を示す。)で表わされるスルホアル
キル(メタ)アクリレート系単量体()とを必
須成分とし、該単量体()と該単量体()と
のモル比が1:5から1:500の範囲にあり、か
つ該単量体()と該単量体()の合計が全単
量体中50モル%以上である原料単量体より得られ
る水溶性共重合体からなる分散剤、 (c) ナフタリンもしくはクレオソート油のスルホ
ン化物、その塩またはこれらの脂肪族アルデヒ
ド付加縮合物、あるいはスルホン酸基含有アミ
ノトリアジンの脂肪族アルデヒド縮合生成物ま
たはこれらの塩からなる群から選ばれる分散剤
の1種または2種以上の分散剤、 (d) 水、 を主成分とすることを特徴とする炭素質固体・水
スラリー組成物。[Claims] 1. The following four components (a) to (d): (a) Carbonaceous solid powder such as coal, oil coke, petroleum pitch, etc.; (b) General formula CH 2 =C ( R) COO(-XO) o -nY (wherein, R is hydrogen or a methyl group, X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is 1 to 4 on average.
The number is 100, and Y represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or an alkylphenyl group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 9 carbon atoms as substituents. ) Polyalkylene glycol mono(meth)acrylate monomer ()
and the general formula CH2 =C(R) COOZSO3M (wherein, R is hydrogen or a methyl group, Z is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and M is hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium). or an amine base) as an essential component, and the molar ratio of the monomer () to the monomer () is 1:5. From a water-soluble copolymer obtained from raw material monomers in the range of 1:500 from (c) a sulfonated product of naphthalene or creosote oil, a salt thereof or an aliphatic aldehyde addition condensate thereof, or an aliphatic aldehyde condensation product of an aminotriazine containing a sulfonic acid group or a salt thereof; A carbonaceous solid/water slurry composition comprising as main components one or more selected dispersants, and (d) water.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61305033A JPS63156895A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Carbonaceous solid-water slurry composition |
| US07/171,866 US4872885A (en) | 1986-02-27 | 1987-02-20 | Dispersant for aqueous slurry of carbonaceous solid and aqueous carbonaceous solid slurry composition incorporating said dispersant therein |
| AU70313/87A AU589752B2 (en) | 1986-06-27 | 1987-02-20 | Dispersant for carbonaceous solid water slurry |
| DE8787901643T DE3785747T2 (en) | 1986-06-27 | 1987-02-20 | DISPERGENS FOR CARBONATED SLUDGE FROM SOLIDS AND WATER AND COMPOSITION OF A CARBONATED SLUDGE FROM SOLIDS AND WATER CONTAINING SUCH A DISPERGENT. |
| EP87901643A EP0278983B1 (en) | 1986-06-27 | 1987-02-20 | Dispersant for carbonaceous solid-water slurry and carbonaceous solid-water slurry composition containing said dispersant |
| KR1019880700213A KR910009186B1 (en) | 1986-06-27 | 1987-02-20 | Dispersant for carbonaceous solid-water slurry and carbonaceous solid-water slurry composition prepared by blending the dispersant |
| PCT/JP1987/000109 WO1988000231A1 (en) | 1986-06-27 | 1987-02-20 | Dispersant for carbonaceous solid-water slurry and carbonaceous solid-water slurry composition containing said dispersant |
| CN87102438A CN1019402B (en) | 1986-06-27 | 1987-02-23 | Carbonaceous solid-water slurry composition of dispersant for carbonaceous solid-water slurry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61305033A JPS63156895A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Carbonaceous solid-water slurry composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156895A JPS63156895A (en) | 1988-06-29 |
| JPH0321597B2 true JPH0321597B2 (en) | 1991-03-25 |
Family
ID=17940286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61305033A Granted JPS63156895A (en) | 1986-02-27 | 1986-12-19 | Carbonaceous solid-water slurry composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63156895A (en) |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61305033A patent/JPS63156895A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156895A (en) | 1988-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0278983B1 (en) | Dispersant for carbonaceous solid-water slurry and carbonaceous solid-water slurry composition containing said dispersant | |
| CN106574200A (en) | Carbonaceous material suspension | |
| JPH0321597B2 (en) | ||
| JPH0412912B2 (en) | ||
| JPH0322434B2 (en) | ||
| JPH0321596B2 (en) | ||
| JPH0437116B2 (en) | ||
| JPH0362757B2 (en) | ||
| DE69513576T2 (en) | Additive for an aqueous coal-water sludge, process for its preparation and aqueous coal-water sludge composition | |
| JPS638487A (en) | Carbonaceous solid-water slurry composition | |
| JPH0412915B2 (en) | ||
| JPH0331758B2 (en) | ||
| JPH0321595B2 (en) | ||
| JPH0331759B2 (en) | ||
| JPH0329271B2 (en) | ||
| JPH0412913B2 (en) | ||
| JPH0335355B2 (en) | ||
| KR20150049175A (en) | Asphalt Concrete Containing Silica Alumina Filler Extracted From Coal Ash | |
| JPS63223091A (en) | Carbonaceous solid water slurry composition | |
| JPH0412914B2 (en) | ||
| JPS6243489A (en) | Aqueous slurry composition of carbonaceous solid | |
| JP3555089B2 (en) | Solid fuel slurry composition | |
| JPH0334793B2 (en) | ||
| JPS6317992A (en) | Carbonaceous solid-water slurry composition | |
| JPS58122990A (en) | Coal/water slurry composition |