JPS60258295A

JPS60258295A - 石炭粉末水スラリ−用造粒剤

Info

Publication number: JPS60258295A
Application number: JP11407684A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Shinohara; 弘信篠原; Yoshinori Yoshida; 吉田　淑則
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd; Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; JSR Corp
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1985-12-20
Also published as: JPH0362200B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は石炭粉末水スラリー用造粒剤に関し１詳しくは
石炭粉末の水スラリーに、バインダーとｔ７ての油を加
え、水中にて１石炭粉末を造粒化するに際し、造粒化を
著しく促進し、灰分及び無機物が存在する時は、灰分及
び無機物の除去を容易ならしめる造粒剤に関する。

〔従来技術〕

近年、エネルギー源として、最も多く使用されて来た石
油が、その埋蔵量の限界や、それに伴なう価格の高騰た
どから、エネルギー源の各梯什乃び・安定的な供給の確
保が重要な問題となっている。このようなことから、埋
蔵量が多く、且つ。

偏在せず１世界中に存在する石炭の有効利用が。

見直されてきている。しかしながら石炭の場合は。

石油とは異なり・固体であるため、パイプラインによる
輸送が不可能であり、取り扱い上、著しく不利である。

さらに・石炭は一般に２石油に比べ。

多量の灰分を含んでおり１発熱量の低下・フライアッシ
ュの処理等の問題もある。このようなことより取り扱い
上の欠点の改善及び、燃焼に際して。

有害な、灰分などの無機物の除去の研究が人混に行なわ
れているがその中でも１石炭を粉末化し・水中に分散さ
せ、水スラリー状にする方法が注目されている。これは
パイプライン輸送を可能にし。

更に、水中にて２選炭工程が可能なため石炭中の灰分を
除去するいわゆる脱灰操作等が可能となるものである。

本発明者らは、この石炭−水スラリー用の分散剤に関す
る研究を行い特許についても出願中である（特願昭５８
−２０４２４２号）。

ところが一般にこの様な石炭粉末の水分散系のスラリー
では粒子が小さいため、ろ過や脱水工程が困難となる。

そこでパイプ輸送等のスラリーとしての利用が終了した
時には水と分散質の分離のために１分散している粒子を
凝集させる事が試みられている。このようなスラリー中
の粒子を凝集させ、その凝集体の成長と圧密を行なう操
作としては湿式造粒というものがあり、古くから・その
研究が進められている。これらの方法としては次のよう
な方法がある。１）電解質を添加することにより１粒子
のζ電位を低下させ、凝集させる方法。２）高分子凝集
剤を添加し１粒子間に高分子架橋を形成させ、凝集させ
る方法。３）分散媒とは混和せず１粒子と親和性を有す
る。第２の液体を添加し、この液体により２粒子間に液
体架橋を形成し、凝集させる方法。

この液体架橋による造粒技術を石炭−水スラリーに利用
した発明が公開されている（特開昭５３−７００７６号
公報）。しかしながら、ここに開示されている界面活性
剤では、凝集による造粒化のための時間や、エネルギー
が多大に必要なことや。

水スラリーに添加すべき”混和しない液体”である油の
量も多量必要であるなどの欠点があり・少量の油で・し
かも、造粒化の時間及びエネルギーを必要としない界面
活性剤の開発が必要となってきている。本発明者らは、
かかる従来の石炭−水スラリー中からの石炭粉末の造粒
化のための欠点を改良すべく、鋭意−討の結果２本発明
に到達した。

〔発明の目的〕

本発明の目的は１石炭−水スラリー中において。

石炭粉末を造粒化するのに好適な造粒剤を提供するにあ
る。

〔発明の構成〕

本発明は、ジシクロペンタジェンのスルホン化物の重合
体を含むことを特徴とする石炭粉末水スラリー用造粒剤
に関するものである。

本発明におけるジシクロペンタジェンのスルホン化物の
重合体は・スルホン酸基を有するジシク　ｌ：、ｌ。

ロペンタジエン（下記一般式（５）で示される。）の重
合体（該重合体には共重合体も含まれる。以下重合体と
称す。）である。

（式中Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類
金属原子・、アンモニウム又はアミンを表わし、ｎは１
又は２の整数である。）上記一般式（８）におけるアルカリ金属としてはナトリ
ウム、カリウムなどを挙げることができ・アミンとして
はメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメ
チルアミン・ジエチルアミン・トリメチルアミン、トリ
エチルアミン・ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブ
チルアミンなどのアルキルアミン；エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの
ポリアミン；モルホリン、ピペリジンなどを挙げること
ができ、アルカリ土類金属としてはカルシウム。

マグネシウムなどを挙げることができる。またこれらの
Ｍは種々のイオン交換技法或いは中和反応により他種の
Ｍと相互に交換することが可能である。

前記重合体の重量平均分子量は５００以上であることか
好ましく、さらに１．　ＯＯＯ〜ｉｏ、ｏｏ。

が最も好ましい。

前記重合体は、イオン交換法或いは中和反応などにより
酸型またはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニ
ウム、アミン等の塩に相互に交換することができる。

該重合体の製法についての一例を説明する。

（詳細は特願昭５７−１７５６６６号公報に記載されて
いる。）ジシクロペンタジェンをスルホン化し、その後必要に応
じてスルホン酸塩として一般式囚の化合物を得、該化合
物を例えば酸性化合物触媒の存在下で重合反応を行う。

該重合反応において、オレフィン性二重結合を有する脂
肪族・脂環式、芳香族の炭化水素等の共重合単量体を存
在させれば共重合体が得られる。なお、共重合体の場合
、空気連行性を低く保つ為に、共重合体におけるスルホ
ン化物の含有率は５０重量％以上、好ましくは７０重量
％以上、更に好ましくは９０重量％以上である。

又１本発明に使用される重合体に・非イオン性界面活性
剤も併用可能である。但し、この場合非イオン性界面活
性剤は２重合体に対して５０％（モル比）以下にすべき
である。もちろん、公知のアニオン性界面活性剤を併用
することもできる。

かかる本発明の造粒剤は２石炭−水スラリーに対して０
．０１〜５重量％、好ましくは、００５〜２重量％、添
加することにより２石炭−水スラリーから石炭粉末の造
粒が可能となる。一般に・石炭の種類及び粒度などによ
り異なるが２石炭濃度が高くなると流動性を失ない、低
くなり過ぎると石炭−水スラリーとしての輸送効率が悪
くなるため意義がなくなる。従って１石炭−水スラリー
の石炭濃度としては２０〜８５重量パーセント、好まし
くは５０〜７５重量パーセントである。又・造粒のため
に加えられる油としては重油、軽油・原油等の水と混和
しない燃料油ならいずれでも良く、加えるべき油の量は
、油の種類により異なるが１石炭粉末の１〜５０重量パ
ーセント、好ましくは２〜３５重量パーセントである。

本発明の造粒剤は、水性スラリー中の石炭粒子を小粒子
として分散させ、更に１石炭と油の界面張力を低下させ
ることにより１石炭と油の接触面積の向上及び濡れ性の
向上を計り、その結果２石炭同志の凝集を促進させ、造
粒化を進行させその結果、スラリー中の石炭の効率のよ
い回収が行なわれる。一方石炭中の灰分は、水に濡れや
すく、油に濡れにくいため、油を添加した際、水中に分
散させる事により、脱灰を行なわせる。

石炭−水スラリーに対して、造粒剤及び油の添加順序は
、いずれが先でもよいし、又２石炭を水スラリーにする
際に加えておいてもよい。又２石炭のスラリー化のため
の分散剤を併用してもよい。

混合攪拌装置としては、高速プレンダーや・コロイドミ
ル型造粒機等の造粒機又は、攪拌機が使用される。

本発明により得た９石炭粉末の造粒物は、そのまま燃料
として使用しても良ゝ゛し・油と混合する　１．、。

事により１石炭粉末と油の混合燃料（ＣＯＭ）として使
用してもよい。

又・廃水液は、造粒剤を含むため、再使用が可能である
。この場合造粒剤の一部は１石炭粉末上にも吸着し、消
費されるため、廃水液を再使用するためには・造粒剤を
補充しなければならないことは当然である。

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが１本発
明は、これらの実施例により限定されるものではない。

参考例１攪拌装置、温度計を備えである容量３０１のステンレス
製オートクレーブ中に、ジシクロペンタジェン３０００
ｇ、亜硫酸水素ナトリウム１８８８ｇ硝酸カリウム９Ｌ
７ｇ、インプロピルアルコール１２１・及び蒸留水３０
００Ｆを入れ、室温でオートクレーブ中の内圧が１０５
（ゲージ圧）になるまで窒素を供給したのちパルプを密
閉して。

強攪拌下で混合しながら１１０℃で５時間に亘り反応さ
せた。その後室温まで放冷し、蒸留によりイソプロピル
アルコールの大部分を除去した後蒸留水及び石油エーテ
ルを加えて充分混合し１分離した石油エーテル層及び沈
でん部を除去して得られた水層を濃縮し、蒸留乾固した
。これを氷酢酸に溶解し、無機塩からなる酢酸不溶分を
遠心分離機で分離した。得られた酢酸可溶分を濃縮する
ことによって白色の固体２８００ｇを得た。（これこの
スルホン化物への水溶液をイオン交換樹脂により酸型に
変換した後、水を濃縮乾固し・スル次いで、還流冷却器
及び攪拌装置を備えである容量１）の三ツロフラスコに
・上述のスルホン化物Ｂ１５０．ｌｉ’、硫酸７０ｇお
よび水７０Ｆを入れ。

温度１２０℃で５時間にわたって重合反応させた。

反応終了後、ライミング、ンーデーションを行ったとこ
ろ、得られた固体分は１５０ｇであり、この重合体の重
量平均分子量は２４００であった。

これを「試料１」とする。

参考例２参考例１において・スルホン化物Ａを用いた他は、同様
に処理し・重合体の重量平均分子量が１６００のものを
得た。これを「試料２」とする。

参考例３参考例１において１重合反応をスルホン化物Ａ１５０、
Ｆを用い硫酸１．５０．９　、水４５ｇを入れ。

温度１３０°Ｃで２８時間にわたり反応させた。他は同
様な処理を行ない重合体の重量′平均分子量が８６００
の重合体を得、これを「試料３」とする。

参考例４還流冷却器及び攪拌装置を備えである容量１１の三ツロ
フラスコにスルホン化物Ａを１３０．９゜ジシクロペン
タジェンを２０ｇ、硫酸７０，９．水５０、？を入れ・
温度１２０℃で２０時間にわたって共重合反応させた。

反応後、ライミング、ソープ−ジョンを行ったところ得
られた固体分は。

１５３ｇであり１重量平均分子量は、３０００であった
。（試料４）参考例５還流冷却器及び攪拌装置を備えである容量１１の三ツロ
フラスコにスルホン化物Ｂを１００Ｆ。

アクリル酸５０ｇ、硫酸１５Ｃ１’、水１００ｇをいれ
、１２０℃で１０時間にわたって重合させた。

重合後ライミング、ソープ−ジョンを行なったところ得
られた固形分は１５７ｇであり、その重量平均分子量は
４５００であった。これを試料５とする。

実施例１〜５．比較例１〜４２００メツシユア０チパスのベルモント炭”１３６．５
ｇ（４，１％の水分を含んでいるため、純分として３ｓ
、ｏｙ）を室温にて水に分散させ攪拌して１石炭−水ス
ラリーを得る。この混合物に対して表１に示したように
所定量の試料（参考例１〜５）を添加し、更にＣ重油を
１０ｇ加え、室温にて、ラボディスパー（特殊機化工業
裂）にて。

１０００　ｒｐｍで２０分攪拌し、造粒化させる。

このようにして得られた混合物を、８メツシユのフルイ
に通し・水洗いの後乾燥して、フ化イ上の重量（”ｘＪ
ｉ’）を測定す６・　１　。

次に、フルイ上のサンプルの一部をサンプリングし、灰
分ｉ　（Ａｗｔ％　）と石炭濃度（Ｂｗｔ％）を測定す
る。灰分量はＪ　Ｉ　８Ｍ８８１２の方法により１石炭
製度は、１，１．１−）リクロロエタンによってＣ重油
を洗浄後の重量の測定により行なった。

従って・石炭−水スラリーからの石炭の回収率分ｚ（、
ｘｘｏｏ％）及びベルモント炭の初期灰分量（１５，９
５ｗｔ％）より脱灰率ここで・Ｘが大きい捏造粒化が良好であり・Ｙが大きい
程脱灰性が良好である事を示している。

実験結果については表１に示した。

但し、Ｃ重油中の灰分量は無視している。

冬１　：ベルモント炭（オーストラリヤ産の石炭）：高
位発熱量６５００Ｋｃａｌ／Ｋｐ　（Ｊ　Ｉ　８Ｎ１８
８１４）、灰分１５．５３（ＪＩＳＭ８８１２）、水分
４．１（ＪＩＳ　Ｍ８８１１）、固定炭素４９．７％（
Ｊ　ｌ５Ｍ８８１２）、元累分析（Ｊ　ＩＳ’Ｍ８８１
３　）Ｃ：６９．２　％、Ｈ：４．７　係、Ｎ：１．２
％。

０：８．４　％、Ｓ：０．５　％、（Ｊ：０．０３チ＋
　Ｎａ　：　０．　Ｏ４チ表１〔発明の効果〕表１に示したごとく１石炭粉末の水スラリーに石炭粉末
のバインダーとしての油を加え１本発明の造粒剤を添加
し、攪拌することによって、水中の石炭粉末を凝集させ
るのみでなく、短時間で圧密された粒子状とすることが
でき２石炭の水からの分離が極めて容易になる。

特許出願人　日本合成ゴム株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

ジシクロペンタジェンのスルホン化物の重合体を含むこ
とを特徴とする石炭粉末水スラリー用造粒剤。