JPH07109323A

JPH07109323A - 重合体及び石炭−水スラリー用分散剤

Info

Publication number: JPH07109323A
Application number: JP5280378A
Authority: JP
Inventors: Matsuo Hashimoto; 松男橋本; Katsuhiko Kurabayashi; 克彦倉林; Yasuo Kuroda; 泰男黒田
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】高濃度で、流動性及び貯蔵安定性に優れた石炭
−水スラリーを得るための分散剤を提供する。【構成】次の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）を構成成
分とする重合体及びそれを含有する事を特徴とする石炭
−水スラリー用分散剤。（イ）アクリル酸モノマー（ロ）重合性芳香族スルホン酸系モノマー（ハ）（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレ
ート（ニ）フェノキシ（ポリ）アルキレングリコール（メ
タ）アクリレート【効果】高濃度に於いても流動性に優れ、しかも長期間
の貯蔵安定性が良好な石炭−水スラリーが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は重合体及びそれらからな
る石炭−水スラリー用分散剤に関し、更に詳しくは石炭
微粉末を、水に高濃度で低粘度に分散させる為の燃料用
として有用な石炭−水スラリー用分散剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年石油価格の高騰に伴い、再び安価な
石炭を燃料として見直す機運が高まって来ているが、石
炭は固体のため取り扱いが煩雑であるという大きな欠点
を有している。この石炭を石油と同様に流動化させ取り
扱いを容易にする方法として、石炭を微粉化して水中に
分散し、水−スラリーとして利用する方法が、種々検討
されている。

【０００３】石炭−水スラリーとしては、ポンプ輸送を
行う為に、低粘度であること、又燃焼効率を向上させる
為に石炭濃度が高いことが要求される。従来石炭−水ス
ラリーの特性を改質して、上記要求を満足させる為に、
スラリー中に分散剤を添加する方法が多数提案されてい
る。しかしこれらの提案はいずれも分散性、貯蔵安定性
がまだ十分でなく実用上問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の分散
剤に比べて、石炭の濃度が高くても流動性及び貯蔵安定
性に優れた効果を発揮する石炭−水スラリー用分散剤を
提供する事を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成する為に鋭意検討した結果、本発明を完成した。即
ち本発明は、（１）（イ）アクリル酸モノマー（ロ）重合性芳香族スルホン酸系モノマー

【０００６】（ハ）次の式（１）で表されるモノマー

【化３】

【０００７】（式中、ＸはＨ又はメチル基であり、Ｙは
Ｈ又はメチル基であり、ｎは３以上で１０以下の正数で
ある。）（ニ）次の式（２）で表されるモノマー

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中、ＸはＨ又はメチル基であり、Ｙは
Ｈ又はメチル基であり、ｎは１以上で１０以下の数であ
る。）より成る重合体、

【００１０】（２）上記（１）記載の構成成分（イ）が
８１〜９３モル％、（ロ）が３〜１７モル％、（ハ）が
１〜１０モル％、（ニ）が０．２〜５モル％である混
合物を重合させて得られた上記（１）記載の重合体、（３）上記（１）又は（２）記載の重合体を含有するこ
とを特徴とした石炭−水スラリー用分散剤に関する。

【００１１】以下本発明に就いて詳細に説明する。先ず
本発明の石炭−水スラリー用分散剤は上記（イ）、
（ロ）、（ハ）、（ニ）を共重合することにより調製す
る事が出来る。具体的には、（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）を共に溶解するように水及びアルコール類を適当
な割合で混合した溶媒に（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）のモノマーを総量で１０〜５０重量％、及び連鎖
移動剤をモノマー全量に対して１〜１０重量％添加して
溶解させ、この溶液を沸騰させこの状態で重合開始剤を
適当量添加して重合を行わせる。重合は４〜１０時間沸
騰状態で行った後、アルコール類を溜出させる。尚ここ
で使用のアルコール類はエタノール、イソプロピルアル
コールが好ましい。又連鎖移動剤としてはホスフィン酸
ナトリウム等が挙げられる。共重合する際のモノマー
（イ）〜（ニ）の使用割合は（イ）が８１〜９３モル
％、（ロ）が３〜１７モル％（ハ）が１〜１０モル
％、（ニ）が１〜１０モル％となる量使用するのが好ま
しい。

【００１２】ここで（イ）のアクリル酸モノマーはアク
リル酸のままで用いても良いし、ナトリウム、カリウ
ム、アンモニウム塩等の形で用いても良い。又（ロ）の
重合性芳香族スルホン酸系モノマーの具体的例としては
スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、
ビニルトルエンスルホン酸、またはこれらの塩が挙げら
れる。これらの塩を形成する対イオンとしてはナトリウ
ム、カリウム、アンモニウム等が挙げられる。

【００１３】又式（１）で表される化合物の具体例とし
ては例えば、トリエチレングルコールアクリレート、テ
トラエチレングリコールアクリレート、ペンタエチレン
グリコールアクリレート、ヘキサエチレングリコールア
クリレート、ヘプタエチレングリコールアクリレート、
オクタエチレングリコールアクリレート、ノナエチレン
グリコールアクリレート、デカエチレングリコールアク
リレート、トリプロピレングリコールアクリレート、テ
トラプロピレングリコールアクリレート、ペンタプロピ
レングリコールアクリレート、ヘキサプロピレングリコ
ールアクリレート、ヘプタプロピレングリコールアクリ
レート、オクタプロピレングリコールアクリレート、ノ
ナプロピレングリコールアクリレート、デカプロピレン
グリコールアクリレート、

【００１４】トリエチレングルコールメタクリレート、
テトラエチレングリコールメタクリレート、ペンタエチ
レングリコールメタクリレート、ヘキサエチレングリコ
ールメタクリレート、ヘプタエチレングリコールメタク
リレート、オクタエチレングリコールメタクリレート、
ノナエチレングリコールメタクリレート、デカエチレン
グリコールメタクリレート、トリプロピレングリコール
メタクリレート、テトラプロピレングリコールメタクリ
レート、ペンタプロピレングリコールメタクリレート、
ヘキサプロピレングリコールメタクリレート、ヘプタプ
ロピレングリコールメタクリレート、オクタプロピレン
グリコールメタクリレート、ノナプロピレングリコール
メタクリレート、デカプロピレングリコールメタクリレ
ート等が挙げられる。

【００１５】又式（２）で表される化合物の具体例とし
ては例えば、フェノキシエチレングリコールアクリレー
ト、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フ
ェノキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノ
キシテトラエチレングリコールアクリレート、フェノキ
シペンタエチレングリコールアクリレート、フェノキシ
ヘキサエチレングリコールアクリレート、フェノキシヘ
プタエチレングリコールアクリレート、フェノキシオク
タエチレングリコールアクリレート、フェノキシノナエ
チレングリコールアクリレート、フェノキシデカエチレ
ングリコールアクリレート、

【００１６】フェノキシプロピレングリコールアクリレ
ート、フェノキシジプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシトリプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシテトラプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシペンタプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシヘキサプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシヘプタプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシオクタプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシノナプロピレングリコールアクリレー
ト、フェノキシデカプロピレングリコールアクリレー
ト、

【００１７】フェノキシエチレングリコールメタクリレ
ート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシトリエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシテトラエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシペンタエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシヘキサエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシヘプタエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシオクタエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシノナエチレングリコールメタクリレー
ト、フェノキシデカエチレングリコールメタクリレー
ト、

【００１８】フェノキシプロピレングリコールメタクリ
レート、フェノキシジプロピレングリコールメタクリレ
ート、フェノキシトリプロピレングリコールメタクリレ
ート、フェノキシテトラプロピレングリコールメタクリ
レート、フェノキシペンタプロピレングリコールメタク
リレート、フェノキシヘキサプロピレングリコールメタ
クリレート、フェノキシヘプタプロピレングリコールメ
タクリレート、フェノキシオクタプロピレングリコール
メタクリレート、フェノキシノナプロピレングリコール
メタクリレート、フェノキシデカプロピレングリコール
メタクリレート等が挙げられる。これら（イ）、
（ロ）、（ハ）、（ニ）のモノマーは、市販のものを入
手して使用できる。又上記（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）の他に任意成分として他のモノマーを共重合させ
ても良い。

【００１９】本発明の共重合体の分子量は重量平均分子
量で１０００〜２０万、好ましくは１０００〜５万であ
る。本発明の分散剤は、石炭−水スラリー中に、石炭−
水スラリーに対して０．０５〜３重量％、好ましくは
０．１〜２重量％の範囲で含まれるように添加する。こ
の添加量で石炭濃度６５重量％以上の流動性および貯蔵
安定性に優れたスラリーが得られる。

【００２０】本発明の分散剤を適用出来る石炭として
は、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭などが挙げられ
る。又スラリー中の粒子径は実用性を考慮して７４μｍ
以下の石炭が石炭−水スラリー中７０〜９０重量％であ
ることが好ましい。又、灰分を多く含むものは、浮遊選
鉱法等を行い脱灰を行うことが好ましい。

【００２１】石炭−水スラリーは、乾式粉砕法又は湿式
粉砕法により石炭を粉砕して水−スラリー化する事が出
来る。分散剤は各工程で添加することが出来る。例えば
乾式粉砕法で石炭微粉炭を製造した場合は、分散剤を水
に溶解又は分散させ、これを微粉炭に添加して適当な混
合装置により石炭−水スラリーを得る事が出来る。又、
湿式粉砕法を採用する場合は、湿式粉砕に用いる水中に
分散剤を予め添加しておいても良いし、湿式粉砕中また
は粉砕後に添加しても良い。

【００２２】本発明の分散剤を使用することにより、流
動性に優れ、しかも長期間保存しても沈降量の少ない高
濃度石炭−水スラリーを製造することが出来る。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。尚、以下の実施例において重量平均分
子量はポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩を基準物質
としたゲルパーミエイションクロマトグラフィーによる
測定値を示している。

【００２４】実施例１アクリル酸４３．５２部スチレンスルホン酸ソーダ９．６０ヘキサエチレングリコールメタクリレート８．３２フェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート２．５６ホスフィン酸ナトリウム１．５３純水５１．０イソプロピルアルコール３７．０を混合溶解した後、液を昇温し還流状態で、水２８．９
６部に過硫酸アンモニュウム１．０４部を溶解させた重
合開始剤溶液を滴下する。滴下は１時間かけて行う。そ
の後還流状態で反応を５時間行った後、イソプロピルア
ルコールを溜出反応液から除去する。次にこの液を冷却
し４８％苛性ソーダにて中和した。この共重合体の重量
平均分子量は９０００であった。

【００２５】実施例２アクリル酸８９モルスチレンスルホン酸ソーダ８モルオクタプロピレングリコールメタクリレート２モルフェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート１モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、８０００であった。

【００２６】実施例３アクリル酸８５モルスチレンスルホン酸ソーダ１０モルヘキサエチレングリコールメタクリレート４．５モルフェノキシオクタエチレングリコールメタクリレート１モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、１０５００であった。

【００２７】実施例４アクリル酸８７．５モルビニルトルエンスルホン酸ソーダ８．５モルテトラエチレングリコールメタクリレート３．６モルフェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート０．４モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、７６００であった。

【００２８】実施例５アクリル酸８７モルスチレンスルホン酸ソーダ７モルオクタエチレングリコールメタクリレート５．３モルフェノキシテトラプロピレングリコールアクリレート０．７モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、６８００であった。

【００２９】実施例６アクリル酸８８モルスチレンスルホン酸ソーダ９モルテトラプロピレングリコールアクリレート２モルフェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート１モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、８６００であった。

【００３０】実施例７アクリル酸８７．５モルスチレンスルホン酸ソーダ７．１モルヘキサエチレングリコールアクリレート３．２モルフェノキシジエチレングリコールメタクリレート０．５モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、９８００であった。

【００３１】実施例８アクリル酸８７．５モルスチレンスルホン酸ソーダ７．１モルペンタエチレングリコールアクリレート３．２モルフェノキシジプロビレングリコールアクリレート０．５モルより成る混合物を実施例１と同様に重合させて得られた
重合体の重量平均分子量は、８５００であった。

【００３２】実施例９石炭−水スラリーの調製表１に示した性状の石炭を予め粒径３ｍｍ以下に乾式粉
砕した後、実施例１〜８で示した共重合体及び水を表２
に示した量及び濃度となる様に添加して混練した。混練
後、モルターグラインダにて表２に示した所定の粒径ま
で湿式粉砕してスラリーを製造した。なお、石炭の粒径
分布はセイシン企業製の粒径分布測定装置を使用した。

【００３３】

【表１】供試炭の性状

【００３４】流動性の評価得られた石炭−水スラリーについて、ハーケ社製の回転
粘度計を用いて２５℃、剪断速度１００ｓｅｃ^-1に於け
る粘度を測定し、又該スラリーを１０７℃で３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。この
結果を表２に示す。

【００３５】安定性の評価製造したスラリーを２５０ｍｌ容の広口瓶にいれ、１ケ
月静置後、瓶を逆さにし瓶からスラリーを自然落下によ
って出し、１ｍｍの篩を通過させた。この際、瓶内に残
った量及び１ｍｍの篩上に残った量を凝集量として測定
し、全スラリーに対する凝集率（％）を求めた。この結
果を表２に示す。

【００３６】

【表２】評価結果表２共重合体添加量石炭粒径スラリー粘度凝集率対スラリー 74μｍ以下濃度（mPa.S）（％）（重量％）（重量％）（重量％）実施例１０．６８５．５６９．５１０３０４実施例２０．６８６．７７０．１１０５０５実施例３０．５８４．６７０．２１０２０５実施例４０．７８５．９７０．０９９０６実施例５０．６８６．０６９．９１０１０４実施例６０．６８５．４７０．３１０３０５実施例７０．７８４．８６９．７９８０５実施例８０．７８５．５６９．８１０００４

【００３７】

【発明の効果】本発明の分散剤を用いると高濃度の石炭
−水スラリーを得ることが出来る。更にこの石炭−水ス
ラリーは長期間の貯蔵安定性に優れているので、火力発
電等の産業用燃料として利用するのに極めて有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｌ 1/32 Ｃ 6958−4Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）を構
成成分とする重合体。（イ）アクリル酸モノマー（ロ）重合性芳香族スルホン酸系モノマー（ハ）次の式（１）で表されるモノマー【化１】（式中、ＸはＨ又はメチル基であり、ＹはＨ又はメチル
基であり、ｎは３以上で１０以下の正数である。）（ニ）次の式（２）で表されるモノマー【化２】（式中、ＸはＨ又はメチル基であり、ＹはＨ又はメチル
基であり、ｎは１以上で１０以下の正数である。）
【請求項２】請求項１記載の構成成分（イ）が８１〜９
３モル％、（ロ）が３〜１７モル％、（ハ）が１〜１０
モル％、（ニ）が０．２〜５モル％である混合物を重
合させて得られた請求項１記載の重合体。
【請求項３】請求項１または２記載の重合体を含有する
ことを特徴とした石炭−水スラリー用分散剤。