JPS6014078B2 - 微粉炭−油混合物用添加剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、安定性と流動性が優れた徴粉炭一滴混合物を
製造するための、徴粉炭一油混合物用添加剤に関する。

従来、徴粉炭は発熱量当たりの価格が安いにもかかわら
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かさむといった欠点を有
しており、燃料としては問題があった。徴粉炭と油の混
合物は上記欠点がなく、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、徴粉炭
と油とを単に混合しただけでは、比重差のため、徴粉炭
粒子は沈降分離し、凝結して流動性を失うため満足な徴
粉炭一油混合物は得られない。したがって、安定性と流
動性とを向上する添加剤を見し、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
を見し、出すことに成功し、徴粉炭−油混合物の実用化
を可能にした。

（特関昭５３−７８２０７）本発明者らは、更に長期間
安定性と流動性を保持し、かつ、より経済的な徴粉炭一
油混合物を得るべく、鋭意研究を続けた結果、後記する
徴粉炭−油混合物用添加剤を見し、出す事に成功し、非
常に優れた徴粉炭−油混合物の製造に成功した。

本発明により、従来よりも著しく、安定性と流動性が向
上した微粉炭−油混合物が得られ、常温はもとより、高
温において長期間保存しても、徴粉炭の沈降はほとんど
生ぜず、たとえ若干生じても、本薬剤の優れた働きによ
り、沈降した徴粉炭の凝集がほとんど起こらないため、
ごく簡単な蝿拝のみで再流動化することができる。もち
ろん、短期間（１５日程度）の場合は櫨梓の必要もない
。これにより、安心して徴粉炭−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、従来よりも使
用量が少なくてすみ、経済性の面からも徴粉炭一般混合
物の実用化を更に促進できた。徴粉炭一滴混合物に用い
る石炭とは、例えば無煙炭、燈育炭、亜歴青炭、褐炭等
の各種石炭で、種類や産地にかかわりなく、また化学組
成や水分含有量にもかかわりなく、いかなるものも利用
できる。

かかる石炭をそのままか、あるいは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るか、
または通常の乾式粉砕機により徴粉炭としてもよい。

ただし、湿式粉砕法の方が、徴粉炭−油混合物の安定性
が向上し、かつ、粉砕時の自然発火や、粉じんが防止で
きるため更に良い。石炭中の水分は、乾式粉砕時に除い
ても、あるいは緑式粉砕中や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。徴粉
炭の粒度は燃料性より判断して、通常２００〆以下のも
のが好ましく、更に粒度の小さい１００ム以下が好適で
あるが、徴粉炭一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。この徴粉
炭の含有量は最終混合物に対して２０〜７の重量％であ
り、７の重量％以上の徴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い。２の
重量％以下の場合も徴粉炭含有に伴う経済面の利点が減
少するため好ましくない。

したがって、２０〜７の重量％含有できるが、３０〜６
の重量％が更に好ましい。また、徴粉炭一油混合物に用
いる油とは、石油原油、原油から得られる各種蟹分、例
えば灯油、軽油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油等やエチレン
分解残油、クレオソート油、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、洗浄油やそれらの混合油）、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
油およびＣ重油の利用が好ましい。

単独油のみ、または予め配合した油を用いて徴粉炭−油
混合物を作っても、単独油（好ましくは石油原油、重油
）で、徴粉炭一油混合物を作った後、他の油を混合した
り、濠焼してもよい。水は、石炭中に含まれる水分が徴
粉炭一油混合物中に混入したり、製造者または使用者が
加える場合等があるが、水の体積分だけ輸送費、貯蔵費
、その他一般管理費等が高くなり、更に燃焼時蒸発熱を
うばし、、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、水は徴粉炭一油混合物の安定性を良好にする性質
と、燃焼時排ガス中のＮＯ広とバイジンを少なくする効
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９重量％以下、好まし〈は６重
量％以下がよく、まったく含有しなくてもよい。ただし
、０．５〜３％程度の水を薬剤と共に後添加した場合、
著しく安定性が向上する場合が多い。本発明に係る徴粉
炭−油混合物用添加剤とは、｛ａー 分子内に炭素数６
〜１０のアルキル基を有するジまたはモノまたはジ・モ
ノ混合アルキルスルホコハク酸ェステル塩とともに｛ｂ
ー 芳香族化合物を出発物質とした分子量１０００〜１
０万のポリェーテル化合物をホルマリンを用いて縮合さ
せた化合物を含むことを特徴とするものである。

前記‘ａ｝記載のアルキルスルホコハク酸ェステル塩の
具体例としては、次のものが挙げられる。

ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、モノ・へキシル
スルホコハク酸ナトリウム、ジ・モノ混合へキシルスル
ホコハク酸ナトリウム、ジーｎ−オクチルスルホコハク
酸ナトリウム、モノーｎ−オクチルスルホコハク酸ナト
リウム、モノ・ジ混合−ｎ−オクチルスルホコハク酸ナ
トリウム、ジー２ーェチルヘキシルスルホコハク酸ナト
リウム、モノー２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナト
リウム、モノ・ジ混合−２ーェチルヘキシルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ジーｎ−デシルスルホコハク酸ナトリ
ウム、モノ−ｎ−デシルスルホコハク酸ナトリウム、モ
ノ・ジ混合−ｎーデシルスルホコハク酸ナトリウム、炭
素数６〜１０の分布を持つアルコールより得たジまたは
モノまたはモノ・ジ混合アルキルスルホコハク酸ナトリ
ウム。また、これらに対応するアンモニウム塩、カリウ
ム塩等の１価の金属塩も有効であるが、中でもジまたは
モノ・ジ混合−２ーェチルヘキシルスルホコハク酸ナト
リウム塩が好ましい。以下、前記‘ｂー記載のポリェー
テル化合物のホルマリン縮合物の具体例について説明す
る。

ここで言う芳香族化合物を出発物質とした分子量１００
０〜１０万、好ましくは２０００〜２万のポリェーテル
化合物（以下ポリェーテル）とは、芳香族基を有し、か
つ、活性水素基を１個以上有する化合物を出発物質とし
て、アルキレンオキシド例えばエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシドもしくはブチレンオキシドならびにエチ
レンクロルヒドリン、エチレンカーボネート、テトラヒ
ドロフランの少なくとも１種を付加重合せしめて所定の
分子量にしたものである。

この場合、アルキレンオキシドが２種以上になる場合、
共重合形式がランダムであっても、ブロック共重合でも
差支えない。ただし、界面活性剤の通例として、共重合
型の場合は、ブロック共重合型にするのが一般的で好ま
しくは、末端を親水基にするためエチレンオキシドを付
加する。芳香族基を有し、かつ、活性水素を有する化合
物としては、次のようなものが任意に使用しうる・力テ
コール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロール、ノ
ニルフヱノール、オクチルフエ／−ル、ドデシルフヱノ
ール類等のアルキル置換フェノール類のアルキレンオキ
シド付加物・ビスフェノールＡ、ピスフェノールＳ等の
縮合フェノール類のアルキレンオキシド付加物・ナフト
レゾルシン、Ｑ−ナフトヒドロキノン等のジオキシナフ
タレン等のナフトール類のアルキレンオキシド付加物一
般に、フェノール樹脂、キシレン樹脂に代表されるよう
に「酸性下にホルマリンを反応させれば芳香族環同志の
間で、メチレン架橋を有することは公知である。

したがって、本発明のように、ポリェーテル化合物をホ
ルマリンを用いて縮合せしめるには、上記の公知技術を
利用できるが、一般には次のように行わしめる。

即ち、ポリェーテル化合物１当量に対し、ホルマリンを
０．１〜１０当量、好ましくは０．５〜５当量用い、酸
性触媒を０．０５〜０．００５当量加えて６０〜１００
℃に昇温し、１〜３時間蝿杵を行い、その後１００〜１
８０ｑｏまで昇温して反応を完結せしめる。

既に本発明者らは、前記｛ｂ’記載の薬剤単独でも優れ
た効果を発揮することを見し、出し、特許出願中である
が、これら薬剤に‘ａ’記載の薬剤を併用した場合、更
に優れた効果を発揮することを見し・出した。また、本
発明の添加剤は溶剤特にメタノール、エタノール、イソ
プｏ／ぐノール、ｎープロパノール、イソプタノール、
ｎ−ブタノール、エチルセロソルブ等の低級アルコール
または低級アルコールと水の混合物等にとかし、使用し
た場合の方が優れた効果を発揮するが、溶剤を用いなく
ても利用できる。また、その他の界面活性剤を適量併用
することをさまたげるものではない。

後記する実施例での比較から明らかなように、モノまた
はジのアルキルスルホコハク酸ェステル塩の単独では、
徴粉炭−油混合物の安定性がそこなわれるので好ましく
なく、‘ａ｝記載の成分と｛ｂ’記載の成分の併用が不
可欠で、併用比は‘ａ｝ノ‘ｂ）＝９５／５〜５／９ふ
好ましくは９０／１０〜６０／４０または１０〜９０〜
４０／６０である。

本発明の添加剤を用いて、徴粉炭−油混合物を安定化な
らびに流動化させるには、乾式粉砕した徴粉炭を油中に
混合後添加剤を加えるか、予め油中に添加剤を溶解後乾
式粉砕した徴粉炭を加えるか、三者一括混合すればよく
、各々に水添加を実施してもかまわなく、また、湿式粉
砕した徴粉炭一油混合物に添加剤を後添加するか、油に
加えた後加えてもよく、この場合も水添加を行ってよい
。

混合燃料系に対する本発明の添加剤の添加量は、炭種や
石炭粒度分布および油種によって若干異なるが、一般的
に混合燃料中０．０１〜５重量％、好ましくは０．０８
〜０．頚重量％であり、上限の５重量％および０．８重
量％は単に経済的理由による値である。

本発明により、添加剤、徴粉炭、油および必要により水
からなる分散系を形成する場合、任意の温度が採用され
、例えば、５０〜１２０℃で混合され、混合圧は加圧、
常圧、減圧脱気時でもよく、縄梓機および縄梓条件は前
記添加剤の作用が阻害されないかぎり制約されないが、
特に２Ｍ′ｓｅｃ以上の周速度の強鷹枠が好ましい。

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、実施例に示した部および％は、いずれも重量基準
である。また、下記実施例に示された榛貫入試験は、次
のように行った。試験装置として、内蓬５．５肌高さ２
０伽のステンレスシリンダーで、底部、底部から６伽、
１２弧の各位層に止栓付取出口を有するものを用いる。

このシリンダーに底部から１８物の高さまで所定の混合
燃料を入れ、そのシリンダー上部に、中心にガイド孔を
穿設した蓋体をかぶせ、その中心ガイド孔を通して、直
径５柵の先端平滑なガラス棒（全自重２０夕）を垂直に
落下させ、その先端が混合燃料中に侵入してからシリン
ダー底部に到達するまでの時間を測定し、この時間を棒
貫入時間とした。この時間が短い程粉炭の沈降圧密が少
なく流動性の優れた混合燃料である。また、試験後、底
部から１２物の位置の止栓をはずし、それより上の混合
燃料（すなわち、底部からの高さ１２〜１８肌の個所の
シリンダー内の混合燃料）を取り出して、上層試料とし
、その粘度および石炭濃度を測定した。

次に、底部から６弧の位置の止栓をはずし、それより上
の混合燃料を採り、中層試料としてその粘度および石炭
濃度を測定した。最後に底の止栓をはずし、残存混合燃
料を探り、下層試料としてその粘度および石炭濃度を測
定した。前記した棒貫入試験および粘度の測定はいずれ
も７０ｑｏで行った。実施例 第１表に示す石炭、石油、添加剤および水の所定量を１
〆容器に加え、７び０にて手燈拝を約２分間行った後、
ホモミキサーを用いて周速度３ｗ／ｓｅｃ７０００の条
件下で１０分間櫨拝して、混合燃料を得た。

このものについて７０℃で３０日間静暦試験した後、榛
貫入試験および上、中、下、各層の粘度と石炭濃度を測
定した。

得た結果を第１表に示す。第１表より、この混合燃料は
７び○、３０日間静鷹試験後の樺貫入時間が製造直後と
同程度で、しかも、試験前後の粘度変化、石炭濃度変化
が少ないので、大型タンカーによる輸送あるいはタンク
での長期貯蔵に耐えうろことがわかる。参考例 実施例と分散例を替えた以外は、実施例と同一条件下で
混合燃料を得た。

このものの試験前の性状および７０ｑｏで３０日静贋試
験後の結果を第２表に示した。第２表からこれらの混合
燃料では石炭が分離して庄密するので大型タンカーによ
る輸送もしくはタンク中での長期貯蔵に耐えられないこ
とがわかる。＆ 漣 舵 船 船 Ｌ ン ザ 下 ス ） ト 日 ○ 凹 二」 ン ザ 下 入 ） 。

〕ト ○ ○ 第２表（参考例）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （ａ） 分子内に炭素数６〜１０のアルキル基を有
   するジまたはモノまたはジ・モノ混合アルキルスルホコ
   ハク酸エステル塩と（ｂ） 芳香族化合物を出発物質と
   した分子量１０００〜１０万のポリエーテル化合物をホ
   ルマリンを用いて縮合させた化合物を含むことを特徴と
   する微粉炭−油混合物用添加剤。