JPS5951984A - 微粉炭−油混合物用添加剤 - 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】 本発明は、油中で石炭を粉砕し、好ましくは、製造プロ
セスのいずれかの時点で、加熱ならびに強攪拌をうけて
得られた、微粉炭−油混合物の性質を改良する薬剤に関
する。

従来、微粉炭は発熱量当たりの価格が安いにもか＼わら
ず、輸送の困難性、燃焼に際しての制御の困′難性、発
熱量の低さ、貯蔵に要する場所が大きいといった欠点を
有しており、燃料としては問題があった。微粉炭と油の
混合物は上記欠点がな←、油単独の場合に比べて発熱量
当たりの価格が低いため実用価値が高い。しかし、微粉
炭と油とを単に混合しただけでは、比重差のため、微粉
炭粒子は沈降分離し、磨結して流動性を失うため、満足
な微粉炭−油混合物は得られない。

したがって、安定性を向上する添加剤を見い出すことが
重要で、すでに本発明者等は上記問題点を克服し、有効
な添加剤を見い出すことに成功し、微粉炭−・油混合・
物の実用化を可能にした。（特願昭５１−１２５９４７
、特願昭５１−１２５９４８、特願昭５１−１２６４０
６、特願昭５ｌ−１３０２３９）本発明者らは、更に長
期間安定で、かつ、より経済的な徹粉炭−油混合物を得
るべく鋭意研究を続けた結果、油中で石炭を粉砕し、か
つ、製造プロセスのいずれかの時点で加熱と強攪拌を加
え、本発明に係る薬剤を少量添加することにより、優れ
た微粉炭−油混合物を得ることに成功した。

本発明により、従来よりも２倍以上安定性が向上し、常
温または高温で長期間保存しても、微粉炭の沈降はほと
んど生しず、たとえ若干化しても、本薬剤の優れた１１
７１Ｉノきにより、沈降した微粉炭の凝集がほとんど起
こらないため、ごく簡単な攪１１５のめで再流動化する
ことができる。もぢろん短期間（１５０程度）の場合は
攪拌の必要もない。これにより、安心して微Ｐｔ）庚−
油混合物を長期間かけ、タンカー輸送することや、パイ
プラインや配管を流送することも可能となった。また、
本薬剤は、従来よりも少なくてすみ、経済性の面がらも
、微粉炭−油混合物の実用化を更に促進できた。

微粉炭〜油混合物に用いる石炭とは、例えば無煙炭、瀝
青炭、亜瀝青炭、褐炭等の各種石炭で、種類や産地にカ
ミねりなく、また、化学組成や水分含有量にもか＼わり
なく、いがなるものも利用できる。か＼る石炭をそのま
＼があるいば粗砕して油中に入れ、各種湿式粉砕機によ
り、油中で直接微粉炭とすればよい。

石炭中の水分は、湿式粉砕前に除いてもあるいは湿式粉
砕中あるいは粉砕後に除いてもよく、含有水分の少ない
ものは除かなくても支障がない。

微わ）炭の粒度は燃焼性より判断して、通審２００ミク
ロン以下のものが好ましく、更に粒度の小さい１００ミ
クロン以下が好適であるが、微粉炭−油混合物の安定性
等の物性に関するかぎり、更に粒度の大きいものでも問
題はない。この微粉炭の含有量は最終混合物に対して２
０〜７０重量％であり、７０％以上の微粉炭を含有した
場合は、粘度が著しく高くなり、流動性を失うため好ま
しくなく、２０％以下の場合は微粉炭含有による価格面
のメリソｊ・が少ない理由により好ましくない。

したがって、２０〜７０％混合できるが、３０〜６０％
が更に好ましい。

また、微粉炭−油混合物に用いる油とは、石油原油、原
油から冑られる各種留分、例えば灯油、軽油、へ重油、
Ｂ重油、Ｃ重油等やエヂレン分解残油、クレオソー１〜
浦、アントラセン油、各種配合油等の一般に燃料として
用いられる油や廃油、例えばガソリンスタンド廃油（自
動車潤滑油、洗浄油）、鉄工所廃油（機械油、切削油、
洗浄油等の混合油）、石油タンカーやその他船舶の廃油
、一般化学工場廃油等をいい、その相互の混合物も含む
。中でも石油原油＜Ｂ重油またはＣ重油の利用が特に好
ましい。

水は、石炭中に含まれる水分が微粉炭−油混合物中に混
入したり、製造者が加える場合等があるが、水の体稍分
だり輸送費、貯蔵費、その他一般管理費等が高くなり、
更に蒸発熱をうばい、熱損失が大きくなるため好ましく
なく、少ない方がよい。

一方、水ば徹拐炭−浦混合物の安定性を良好にする性質
と、燃焼時排ガス中のＮＯｘとハイジンを少なくするジ
ノ果を有するため、少量の混入は許される。したがって
、全水分量は７重量％以下がよく、まったく捻まれない
場合もなんら支障がない。水は積極的に加える必要がな
いので、適音添加水分量は３重量％以下にずべきである
。

本発明に係る微粉炭−油混合物用添加剤とは、次ぎに述
べる薬剤のうぢ少なくとも１種類を必須成分として含む
添加剤である。

分子内にエチレンオキシド基４個以上有する有機化合物
単独あるいはアルカリ性物質との混合物か５る薬剤は、
活性水素基を分子内に１個以上有する物質とエチレンオ
キシドまたはエヂレンクＬ１ルヒトーリンとを１：４モ
ル以上の比率で反応すればｆ４ることができる。

へム性水素基を有する物質とは、水やＲ−ＯＨなる構造
式を有する脂肪族、脂環族、芳香族系のアルコール、例
えばメタノール、エタノール、ブタノール、オクタツー
ル、ドデシルアルコール、オレイルアルコール、各種混
合アルコール、シクロヘキサノール、ヘンシルアルコー
ル等や、分子内に２個以上のＱＩＩ基を有するグライコ
ールおよび多価アルコール、例えばエヂレングリコール
、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリブチレンゲリコール、グ
リセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ソ
ルビトール、・シュークローズ等やフェノール類、例え
ばフェノール、オクチルフェノール、Ｆデシルフェノー
ル、ジノニルフェノールや、Ｒ−ＣＯＯＨなる構造式を
有する脂肪族、脂環族、芳香族カルボン酸、例えば酢酸
、ヤシ脂肪酸、オレイン酸、安息香酸、フタル酸等やメ
ルカプタン類、例えばアルキルメルカプタン（Ｃ６）や
、第１．第２アミン類、例えばドデシルアミン、牛脂ア
ルキルアミン、ジアルキルアミン（Ｃ３）等や、アルカ
ノールアミン類、例えばモノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、１〜リエタノールアミン、アミノエチル
エタノールアミン等やアルキレンツアミン類、例えばエ
チレンジアミン、プロピレンシアミン、ポリアルキレン
ポリアミン、例えばトリエチレンテトラミン、アルキレ
ンジアミンおよびポリアルキレンポリアミンのＮ−アル
キル誘導体、例えば牛脂アルキルプロピレンジアミン等
や、その他アミン類、例えばヘンシルアミン等やアミド
顛、例えばヤシ脂肪酸ジェタノールアマイド等や、リン
酸およびリン酸エステル等や、Ｒ−３ｏ、２ＮＨ２なる
一般式を有する化合物やポリカルボン酸等である。

」二記以外にカミる薬剤はポリエチレングリコールおよ
びその誘導体（重合度各種）とカルボン酸とのエステル
化反応や、イソシアネート類とのウレタン化反応によっ
ても得ることができる。

本発明は合成方法を限定するものではなく、いかなる方
法で得たものであれ、分子内にエチレンオキシド基４個
以上を有する有機化合物は有効である。また、本エチレ
ンオキシド基は互いに連続して結合していても、他の茫
を介在して結合していてもよく、必須成分の分子内のエ
チレンオキシド茫の末１瑞または他の部分に不飽和基、
エーテル基、エステル基（リン酸エステル、硫酸エステ
ルも含む）等を含んでいてもよい。

上記のうち、少なくとも１種以上を含有することを特徴
とする本発明の微粉炭−油混合物用添加剤は１重量％以
下の極少量加えるだけで安定な微わ）炭−油混合物を得
ることができる。上限を１重量％にＬ７たのは経済的理
由によるもので、例えば０．５重量％以下でも、非常に
優れた効果を発揮する。また、本必須成分は他のアニオ
ン性物質や非イオン性物質と併用してもよいが、添加剤
総量の５％以上、好ましくは２０％以上存在していなけ
ればならない。

本発明の薬剤は、油中で石炭を粉砕し、好ましくは製造
プ゛ロセスのいずれかの時点で加熱ならびに強攪拌をう
りで得られた平均粒子ｉ￥２００ミクロン以下の微１５
）炭２０〜７０重量％と全水分量７重量％以下（添加水
分量としては、３重量％以下）とを少なくとも含有する
微粉炭−油混合物に用いた場合に、前記のごとき卓抜し
た効果を発揮する。

これら薬剤が、少量の添加においても卓抜した効果を発
揮できる機構は、これら薬剤が油中の粉炭粒子表面に吸
着し、薬剤のエントロピー効果やイオン反発効果を十二
分に発揮し、粉炭粒子の沈降と凝集を防止することにあ
る。

石炭の粒子表面は親水性で、極性を有する有機化合物は
吸着しやすいが、乾式状粉砕による粒子表面に比べ、油
中で石炭を粉砕した場合は、特に粉炭粒子表面が空気に
ふれないため活性な状態を保ぢやすい。

共通して分子内に親水基、例えばスルボン酸基、硫酸基
、４個以上のエチレンオキシド基、カルボキシル基、リ
ン酸基等を有している本発明の薬剤は、上記の親水性と
活性の強い粉炭粒子表面に強力に結合し、種々の厳しい
条件下においても、その卓抜した効果を発揮する。

また、製造プ１コセスのいずれかの時点で、加熱ならび
に強攪拌を加えることが好ましい理由は、粒子表面の活
性と薬剤の吸着性を上げることに外ならない。

強攪拌とは、通常２ｍ、／ｓｅｃ以上、好ましくは１０
ｍ／ｓｅｃ以上の線速度のシェアーを加えることをさし
、攪拌はプロペラ、タービン等いがなる形式でもよく、
この強攪拌により粉炭粒子表面の活性度が上昇し、薬剤
と粒子表面との接触の機会が上昇する。また、加熱は５
０　”ｃ、好ましくは７０℃以上がよく、２０’０”ｃ
前後まで上昇させてもよい。

強攪拌や加熱を加える時期は、いずれの時点でもよく、
例えば油中で石炭を粉砕する時や、粉砕後薬剤を加える
時や、貯蔵時や、配管輸送時等である。

加熱や強攪拌を加えない場合でも、本薬剤は有効ではあ
るが、これら・の条件を加えた時は、約２倍程度効果が
上昇する。

本混合物は、本発明の添加剤を利用するため、室温にお
いては３力月以上、７０℃においても１力月以上、上層
と下層とに性能差がほとんど生しず、非常に安定であり
、ボイラー等で燃焼した場合も通常の液体燃料に類似し
た燃焼が行える。また本混合物中の水は燃焼性の改善、
ハ・ｆジンの減少、ＮＯｘの減少といった良い効果を示
すものである。必要に応して防錆剤、公害防止薬剤、助
燃剤等を併用することはこばむものではない。

以下に本発明の徹扮炭−油混合物用添加剤を用いた代表
的な実例を表記する。（％は重量％）（以下余白）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 油中で石炭を粉砕して得られた、平均粒子径２００μ以
   下の微粉炭２０〜７０重量％と全水分量７重量％以下（
   添加水分量としては３重量％以下）とを少なくとも含む
   微粉炭−油混合物の性質を改良するために用いる、 分子内にエチレンオキシド基４個以上を有する有機化合
   物単独あるいはアルカリ性物質との混合物 のうち、少なくとも１種以上を含有することを特徴とす
   る微粉炭−油混合物用添加剤。