JPH069972A - 高濃度石炭−水スラリー用添加剤 - Google Patents
高濃度石炭−水スラリー用添加剤Info
- Publication number
- JPH069972A JPH069972A JP4167829A JP16782992A JPH069972A JP H069972 A JPH069972 A JP H069972A JP 4167829 A JP4167829 A JP 4167829A JP 16782992 A JP16782992 A JP 16782992A JP H069972 A JPH069972 A JP H069972A
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- Japan
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- coal
- additive
- water slurry
- slurry
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 スルホン化スチレンとマレイン酸の重合モル
比が４／１〜５０／１で、重量平均分子量が３，０００
〜５０，０００であるスルホン化スチレン−マレイン酸
共重合体またはその塩を必須成分として含有する高濃度
石炭−水スラリー用添加剤。 【効果】 本発明の添加剤を用いれば、石炭濃度が高
く、長期間にわたり安定かつ自己流動性を保つ石炭−水
スラリーが得られる。
比が４／１〜５０／１で、重量平均分子量が３，０００
〜５０，０００であるスルホン化スチレン−マレイン酸
共重合体またはその塩を必須成分として含有する高濃度
石炭−水スラリー用添加剤。 【効果】 本発明の添加剤を用いれば、石炭濃度が高
く、長期間にわたり安定かつ自己流動性を保つ石炭−水
スラリーが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭−水スラリー用の
添加剤に関し、さらに詳しくは、ポンプ輸送可能で、例
えばそのまま発電所等のボイラー燃料として使用できる
高濃度石炭−水スラリーを得るための添加剤に関する。
添加剤に関し、さらに詳しくは、ポンプ輸送可能で、例
えばそのまま発電所等のボイラー燃料として使用できる
高濃度石炭−水スラリーを得るための添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、石
油資源の枯渇や価格の高騰により石炭の利用が再認識さ
れ、その利用方法が種々検討されている。ところが、石
炭は固体であり、そのままではポンプ輸送ができない。
そこで、ポンプ輸送が可能であり、かつそのまま発電所
等のボイラー用燃料として燃焼することができる微粉炭
の水スラリーが注目されている。しかし、薬剤を用いず
に石炭と水のスラリーを製造すると、スラリーの粘度が
高くなるので石炭濃度の高い水スラリーを製造すること
ができない。石炭濃度が低ければ輸送効率が低下し、さ
らに燃焼前に脱水工程が必要となるために費用がかか
る。そこで、高濃度石炭−水スラリーの粘度を下げる減
粘剤について研究が行なわれている。
油資源の枯渇や価格の高騰により石炭の利用が再認識さ
れ、その利用方法が種々検討されている。ところが、石
炭は固体であり、そのままではポンプ輸送ができない。
そこで、ポンプ輸送が可能であり、かつそのまま発電所
等のボイラー用燃料として燃焼することができる微粉炭
の水スラリーが注目されている。しかし、薬剤を用いず
に石炭と水のスラリーを製造すると、スラリーの粘度が
高くなるので石炭濃度の高い水スラリーを製造すること
ができない。石炭濃度が低ければ輸送効率が低下し、さ
らに燃焼前に脱水工程が必要となるために費用がかか
る。そこで、高濃度石炭−水スラリーの粘度を下げる減
粘剤について研究が行なわれている。
【０００３】従来、これらの減粘剤としては、ナフタレ
ンスルホン酸ホルマリン縮合物塩（特開昭５６−２１６
３６号）、アクリル酸またはメタクリル酸と他のビニル
モノマーの共重合物（特開昭５６−５７８９０号）、ポ
リスチレンスルホン酸塩や、他のビニルモノマーの共重
合物（特開昭５７−１４５１８７号）、アルキレンオキ
シド鎖を有するビニルモノマーを含む共重合物（特開昭
６２−１２１７８９号）、リグニンスルホン酸（特開昭
５８−４５２８７号）等多くの特許出願がなされてい
る。
ンスルホン酸ホルマリン縮合物塩（特開昭５６−２１６
３６号）、アクリル酸またはメタクリル酸と他のビニル
モノマーの共重合物（特開昭５６−５７８９０号）、ポ
リスチレンスルホン酸塩や、他のビニルモノマーの共重
合物（特開昭５７−１４５１８７号）、アルキレンオキ
シド鎖を有するビニルモノマーを含む共重合物（特開昭
６２−１２１７８９号）、リグニンスルホン酸（特開昭
５８−４５２８７号）等多くの特許出願がなされてい
る。
【０００４】また、特開昭５８−４２６９４号や特開昭
６１−２２１２９６号にはスルホン化スチレン−マレイ
ン酸共重合体の塩が記載されているが、これらは、スル
ホン化スチレンとマレイン酸の重合モル比が３／１以下
のものである。
６１−２２１２９６号にはスルホン化スチレン−マレイ
ン酸共重合体の塩が記載されているが、これらは、スル
ホン化スチレンとマレイン酸の重合モル比が３／１以下
のものである。
【０００５】以上の減粘剤はいずれもそれ相応の効果は
有するものの、スラリーの高濃度化性および長期安定性
において、まだ不充分であった。
有するものの、スラリーの高濃度化性および長期安定性
において、まだ不充分であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の問題点に着目してなされたものである。すなわち、
本発明は、スルホン化スチレンとマレイン酸の重合モル
比が４／１〜５０／１で、重量平均分子量が３，０００
〜５０，０００であるスルホン化スチレン−マレイン酸
共重合体またはその塩を必須成分として含有する高濃度
石炭−水スラリー用添加剤である。
来の問題点に着目してなされたものである。すなわち、
本発明は、スルホン化スチレンとマレイン酸の重合モル
比が４／１〜５０／１で、重量平均分子量が３，０００
〜５０，０００であるスルホン化スチレン−マレイン酸
共重合体またはその塩を必須成分として含有する高濃度
石炭−水スラリー用添加剤である。
【０００７】本発明で用いるスルホン化スチレン−マレ
イン酸共重合体またはその塩は、スルホン化スチレンと
マレイン酸の重合モル比が４／１〜５０／１の範囲にあ
り、かつ重量平均分子量が３，０００〜５０，０００の
範囲のものが有効である。この範囲を逸脱すると、石炭
−水スラリーの分散性および安定性が悪化する。また、
スルホン化率は、スチレン骨格に対して６０〜１００％
であるのが好ましい。スルホン化率が６０％未満だと、
親水性が不足し、石炭−水スラリーの分散性が悪化す
る。
イン酸共重合体またはその塩は、スルホン化スチレンと
マレイン酸の重合モル比が４／１〜５０／１の範囲にあ
り、かつ重量平均分子量が３，０００〜５０，０００の
範囲のものが有効である。この範囲を逸脱すると、石炭
−水スラリーの分散性および安定性が悪化する。また、
スルホン化率は、スチレン骨格に対して６０〜１００％
であるのが好ましい。スルホン化率が６０％未満だと、
親水性が不足し、石炭−水スラリーの分散性が悪化す
る。
【０００８】本発明のスルホン化スチレン−マレイン酸
共重合体またはその塩は、スチレン−（無水）マレイン
酸共重合体をスルホン化剤でスルホン化して得ることが
できる。あるいは、予め、スルホン化したスチレンスル
ホン酸とマレイン酸を共重合して得ることもできる。
共重合体またはその塩は、スチレン−（無水）マレイン
酸共重合体をスルホン化剤でスルホン化して得ることが
できる。あるいは、予め、スルホン化したスチレンスル
ホン酸とマレイン酸を共重合して得ることもできる。
【０００９】スチレン−（無水）マレイン酸共重合体を
スルホン化する場合、スルホン化剤は、硫酸、発煙硫
酸、無水硫酸、クロルスルホン酸を用いることができ
る。これらを用いて、通常の条件にて、スルホン化を行
ない、その後中和し、また、必要に応じて無機塩を取り
除くことにより、目的物を得ることができる。
スルホン化する場合、スルホン化剤は、硫酸、発煙硫
酸、無水硫酸、クロルスルホン酸を用いることができ
る。これらを用いて、通常の条件にて、スルホン化を行
ない、その後中和し、また、必要に応じて無機塩を取り
除くことにより、目的物を得ることができる。
【００１０】共重合体の塩を構成する酸の対イオンとし
ては、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属や、Ｃａ、Ｍｇ
等のアルカリ土類金属、ＮＨ３やアミン類が用いられる
が、Ｋ、Ｎａ、ＮＨ３が好ましい。
ては、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属や、Ｃａ、Ｍｇ
等のアルカリ土類金属、ＮＨ３やアミン類が用いられる
が、Ｋ、Ｎａ、ＮＨ３が好ましい。
【００１１】石炭−水スラリーに使用される石炭は、無
煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭またはそれらをクリーン
化した石炭など、どのような石炭であってもよい。ここ
に、クリーン化した石炭というのは、石炭中より無機
物、例えば灰分および硫黄などを除去したものである。
因に、クリーン化方法としては、例えば重液分離方法、
油凝集法（Ｏｉｌ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ法）、
浮遊選炭法等があるが、その他の精炭法でも利用でき
る。
煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭またはそれらをクリーン
化した石炭など、どのような石炭であってもよい。ここ
に、クリーン化した石炭というのは、石炭中より無機
物、例えば灰分および硫黄などを除去したものである。
因に、クリーン化方法としては、例えば重液分離方法、
油凝集法（Ｏｉｌ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ法）、
浮遊選炭法等があるが、その他の精炭法でも利用でき
る。
【００１２】なお、本発明添加剤の効果は、対象とする
石炭の粒度に左右されないので、水スラリー中の石炭粒
度も任意であるが、現在の火力発電所が使用している微
粉炭は、２００メッシュ篩の通過量が７０％以上のもの
であるから、この程度の粒度がおおよその目安となる。
石炭の粒度に左右されないので、水スラリー中の石炭粒
度も任意であるが、現在の火力発電所が使用している微
粉炭は、２００メッシュ篩の通過量が７０％以上のもの
であるから、この程度の粒度がおおよその目安となる。
【００１３】本発明の添加剤は、石炭−水スラリーを湿
式法にて調製する際、最初から一括して添加されてもよ
いし、調製の途中で分割して添加されてもよい。或はま
た、石炭−水スラリーの調製後に添加されてもよい。こ
の他、石炭と水を粉砕機に入れ、低濃度のスラリーを製
造した後、脱水、濃縮したものに添加し、混合する方法
も有用である。但し、本発明思想はこれらの特定の調製
法とは関係がなく、添加剤が最終的にスラリー中に実質
的均一に溶解または分散していれば足りるから、任意の
スラリー製造法を採用することができる。
式法にて調製する際、最初から一括して添加されてもよ
いし、調製の途中で分割して添加されてもよい。或はま
た、石炭−水スラリーの調製後に添加されてもよい。こ
の他、石炭と水を粉砕機に入れ、低濃度のスラリーを製
造した後、脱水、濃縮したものに添加し、混合する方法
も有用である。但し、本発明思想はこれらの特定の調製
法とは関係がなく、添加剤が最終的にスラリー中に実質
的均一に溶解または分散していれば足りるから、任意の
スラリー製造法を採用することができる。
【００１４】本添加剤の使用量は、石炭−水スラリーに
対して０．０３〜２重量％でよく、０．０３重量％未満
ではその効果が少なく、２重量％を超えるとその使用量
に見合う効果は得られない。
対して０．０３〜２重量％でよく、０．０３重量％未満
ではその効果が少なく、２重量％を超えるとその使用量
に見合う効果は得られない。
【００１５】石炭−水スラリーの流動性の限界は、石炭
の種類や粒度によって異なるが、一般に添加剤を用いな
ければ、石炭濃度５０重量％前後で流動性がなくなる。
しかし、本発明の添加剤を用いれば、著しく粘度が低下
するため、石炭濃度が６０重量％以上でも流動性を有す
る。
の種類や粒度によって異なるが、一般に添加剤を用いな
ければ、石炭濃度５０重量％前後で流動性がなくなる。
しかし、本発明の添加剤を用いれば、著しく粘度が低下
するため、石炭濃度が６０重量％以上でも流動性を有す
る。
【００１６】また、スラリーの経時変化もなく、通常、
添加剤を用いなければ、静置後数時間から沈降がはじま
るが、本発明の添加剤を用いれば、１ヶ月以上安定な石
炭−水スラリーが得られる。さらに、経時による粘度上
昇もほとんどない。
添加剤を用いなければ、静置後数時間から沈降がはじま
るが、本発明の添加剤を用いれば、１ヶ月以上安定な石
炭−水スラリーが得られる。さらに、経時による粘度上
昇もほとんどない。
【００１７】本発明の添加剤は、その構成原料が実用的
なものであり、極めて経済的に製造できるので、総合的
に石炭−水スラリーを実用ならしめるものである。
なものであり、極めて経済的に製造できるので、総合的
に石炭−水スラリーを実用ならしめるものである。
【００１８】
【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明の
添加剤の効果を示すが、本発明はこれによって制限を受
けるものではない。
添加剤の効果を示すが、本発明はこれによって制限を受
けるものではない。
【００１９】表１に示す添加剤と表２に示す石炭を用
い、下記に示した方法で石炭−水スラリーを製造した。
なお、石炭は、予め乾式ミルで粒径３ｍｍ以下に粗砕し
たものを用いた。
い、下記に示した方法で石炭−水スラリーを製造した。
なお、石炭は、予め乾式ミルで粒径３ｍｍ以下に粗砕し
たものを用いた。
【００２０】［石炭−水スラリーの製造法］表３の割合
となるように、所定量の粗砕炭（粒径約３ｍｍ以下）と
水と添加剤とをボールミルに投入して、２００メッシュ
篩の通過量が８０％になるまで石炭を粉砕した。
となるように、所定量の粗砕炭（粒径約３ｍｍ以下）と
水と添加剤とをボールミルに投入して、２００メッシュ
篩の通過量が８０％になるまで石炭を粉砕した。
【００２１】製造したスラリーを以下に示す試験方法に
より評価した。評価結果を表３に示す。 （１）スラリー粘度：２５℃にてハーケ回転粘度計を用
いて、ズリ速度１００ｓｅｃ−１で測定した。 （２）スラリーの寿命：製造したスラリーを２５０ｍｌ
容の広口瓶に入れ、１ヶ月静置後、瓶からスラリーを自
然落下によって払い出し、目開きが１ｍｍの篩を通過さ
せた。この際、瓶内に残った重量および篩上のスラリー
重量を凝集量として測定し、全スラリー重量に対する凝
集率（％）を求めた。また、１ヶ月静置後のスラリー粘
度も測定した。凝集率が小さく、粘度が製造直後のそれ
と近い程、寿命の長い良好なスラリーである。
より評価した。評価結果を表３に示す。 （１）スラリー粘度：２５℃にてハーケ回転粘度計を用
いて、ズリ速度１００ｓｅｃ−１で測定した。 （２）スラリーの寿命：製造したスラリーを２５０ｍｌ
容の広口瓶に入れ、１ヶ月静置後、瓶からスラリーを自
然落下によって払い出し、目開きが１ｍｍの篩を通過さ
せた。この際、瓶内に残った重量および篩上のスラリー
重量を凝集量として測定し、全スラリー重量に対する凝
集率（％）を求めた。また、１ヶ月静置後のスラリー粘
度も測定した。凝集率が小さく、粘度が製造直後のそれ
と近い程、寿命の長い良好なスラリーである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】表３から明らかなように、本発明の添加剤
を含むスラリーは、製造直後の粘度が低く、１ヶ月静置
後でも粘度が殆ど上昇しておらず、良好である。
を含むスラリーは、製造直後の粘度が低く、１ヶ月静置
後でも粘度が殆ど上昇しておらず、良好である。
【００２６】これに反し、比較例の場合は、製造直後で
もスラリー粘度が高く、１ヶ月静置後もスラリー物性が
悪化している。
もスラリー粘度が高く、１ヶ月静置後もスラリー物性が
悪化している。
【００２７】
【発明の効果】本発明の添加剤を用いれば、石炭濃度が
高く、長期間にわたり安定かつ自己流動性を保つ石炭−
水スラリーが得られる。
高く、長期間にわたり安定かつ自己流動性を保つ石炭−
水スラリーが得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】 スルホン化スチレンとマレイン酸の重合
モル比が４／１〜５０／１で、重量平均分子量が３，０
００〜５０，０００であるスルホン化スチレン−マレイ
ン酸共重合体またはその塩を必須成分として含有する高
濃度石炭−水スラリー用添加剤。 - 【請求項２】 スルホン化スチレン−マレイン酸共重合
体またはその塩のスルホン化率が、スチレン骨格に対し
て６０〜１００％であることを特徴とする請求項１記載
の高濃度石炭−水スラリー用添加剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167829A JPH069972A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 高濃度石炭−水スラリー用添加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167829A JPH069972A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 高濃度石炭−水スラリー用添加剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069972A true JPH069972A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15856870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167829A Pending JPH069972A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 高濃度石炭−水スラリー用添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012033412A1 (en) | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Ntnu Technology Transfer As | A pressure resistant material and method for manufacturing such a material |
| CN110184108A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-30 | 沈虎男 | 一种纳米煤炭节能环保促进剂的制备方法 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167829A patent/JPH069972A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012033412A1 (en) | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Ntnu Technology Transfer As | A pressure resistant material and method for manufacturing such a material |
| CN110184108A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-30 | 沈虎男 | 一种纳米煤炭节能环保促进剂的制备方法 |
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