JPS6027718B2

JPS6027718B2 - 微粉炭−油混合物用添加剤

Info

Publication number: JPS6027718B2
Application number: JP58139148A
Authority: JP
Inventors: 昭広中; 秀一本荘
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-07-01
Also published as: JPS5951985A

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、加熱ならびに強凝枠をうけて
得られた、徴粉炭−油混合物の性質を改良する薬剤に関
する。

従来、徴粉炭は発熱量当たりの価格が安いにもか）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。

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、比重量
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−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物を見し、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。

（特開昭斑−５０２０２、特開昭５３−５０２０３特開
昭５３一５１２０９特開昭５３一５５３０５）本発明者
らは、更に長期間安定で、かつ、より経済的な徴粉炭−
油混合物ディスパージョン方式によるを得るべく鋭意研
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鷹枠を加え、本発明に
係る薬剤を少量添加することにより、優れたディスパー
ジョン方式による徴粉炭−油混合物を得ることに成功し
た。

本発明により、従釆よりも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、徴粉炭の沈降はほと
んど生じず、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、ごく簡単な機梓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）の場合は縄梓の必要もな
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
も少なくてすみ、経済性の面からも、徴粉炭−油混合物
の実用化を更に促進できた。徴粉炭−油混合物に用いる
石炭とは、例えば無煙炭、経青炭、頭轟音炭、褐炭等の
各種石炭で、種類や産地にか）わりなく、また、化学組
成や水分含有量にもか）わりなく、いかなるものも利用
できる。

か）る石炭をそのま）かあるいは粗砕して油中に入れ、
各種湿式粉砕機により、油中で直接徴粉炭とすればよい
。石炭中の水分は、湿式粉砕前に除いてもあるし、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。

徴粉炭の粒度は燃焼性より判断して、通常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、徴粉炭一滴混合物の安定性等
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低重量％であり、７０％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
くなく、２０％以下の場合は徴粉炭含有による価格面の
メリット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、徴粉炭−油混合物に用いる油とは、石油、原油、
原油かち得られる各種留分、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徴粉炭−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、水は徴粉炭−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広とバィ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７重量％以下がよく、まったく
含まれない場合もなんら支障がなし、。水は積極的に加
える必要がないので、通常添加水分量は３重量％以下に
すべきである。本発明に係る徴粉炭−油混合物用添加剤
とは、次ぎに述べる薬剤のうち少なくとも１種類を必須
成分として含む添加剤である。

分子内にスルホン酸基あるいは硫酸ェステル基を１個有
する芳香族スルホン酸もしくはアルコールの硫酸ェステ
ルあるいはその対イオンの塩。

有機物費と例えば硫酸、発煙硫酸、クロルスルホン酸、
無水硫酸、酸性硫酸ソーダ、スルフアミン酸等とを、１
分子内にスルホン酸基あるいは硫酸ェステル基が１個結
合するような重量比で反応すれば、本発明に係る薬剤を
得ることができる。これらを大別すると、■ 芳香族環
を有する物質の核に当該基が結合したもの。

一般に分子内にベンゼン環、ナフタレン環、アントラセ
ン環等の芳香族環を有する物質は、上記スルホン化剤と
反応させることにより容易にスルホン酸基を１個導入す
ることができる。

例えば、分子内に芳香族環を１個有するベンゼン、トル
エン、キシレン、アルキルベンゼン、フエノール、アル
キルフエノール、スチレンモノマー、ナヘタリン、ナフ
トール、アルキルナフタレン、アニリン、ニトロアニリ
ン、ニトロベンゼン等をスルホン化したものや分子内に
芳香族環を２個以上有するジフェニル、ジフェニルェー
テルおよびそれらの誘導体等をスルホン化したものであ
る。■ 水酸基またはその前駆基を有する物質に当該基
が結合したもの。

水酸基を有する物質、例えばポリエチレングリコール、
グリセリン、ベンタエリスリトール、ポリアルキレング
リコール、アルキレングリコール共重合体等の多価アル
コールや低級アルコール、高級アルコール等の脂肪族ア
ルコールや、各種アルコール、水酸基の前駆基、例えば
一〇一一ＯＸ（Ｘ：ハロゲン）等を有するものは容易に硫酸化反応することができ
、当該基を１個導入できる。

■ 混合物スルホン化または硫酸化できる有機物質を、２種以上予
め混合したものを反応して当該基を導入しても、各々別
々に反応して当該基を導入した後２種以上混合してもよ
い。

上記薬剤は、あくまで代表例であり、これに限定される
ものでなく、またこれらを得る製法を限定するものでも
ない。

いかなる方法を利用して得たものであっても、１分子内
にスルホン酸基または硫酸基を１個有していれば有効で
、他の基が存在していてもいなくてもよい。

また、厳密に１分子内に１個の当該基を結合させれば理
想的ではあるが、当該基の結合平均値が１より大きくて
も小さくても結局反応物質中には、１分子内に１個の当
該基を有する物質が含まれるため有効である。これらの
薬剤は酸の形のま）か、対イオンの塩、例えばナトリウ
ム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウ
ム、鉄、鉛、ニッケル等の金属塩やアンモニウム塩やア
ルキルアミン、アルカノールアミン、芳香族アミン、ピ
リジンとその誘導体、４級化したＮを有する化合物等の
アミン塩として用いることができ、これらの塩は酸ある
いは塩基のいずれかの一方が過剰であってもよい。

また、塩を作成後利用しても、酸と対になる塩基とを別
々に利用してもかまわない。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
定な徴粉炭−油混合物を得ることができる。

上限を１重量％にし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樫拝をうけて得
られた平均粒子径２００ミクロン以下の徴粉炭２０〜７
の重量％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徴粉炭−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、樋性を有する有機化合
物は吸着しやすいが、乾式法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ちやすい。

共通して親水基であるスルホン酸基または硫酸ェステル
基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、製造プロセスのいずれかの時点で、加熱ならびに
強縄拝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。

強額梓とは、通常２ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくはｌｏｗ
／ｓｅｃ以上の線速度のシェア一を加えることをさし、
蝿拝はプロペラ、タービン等いかなる形式でもよく、こ
の強櫨拝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５０００、好ましくは７０ｑｏ以上がよく
、２００ｑｏ前後まで上昇させてもよい。強櫨梓や加熱
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。加熱や強蝿梓を加えない場合
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カ月以上、７０ｏ０以上、７０℃においても１
カ月以上、上層と下層とに性能差がほとんど生じず、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、バィジンの減少、
Ｎ０×の減少といった良い効果を示すものである。必要
に応じて防錆剤、公害防止薬剤、肋燃剤等を併用するこ
とはこばむものではない。以下に本発明の徴粉炭−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％）実施例注「微粉炭竃」は揮発水分を
除いた重量換算「抵抗値」はステンレス棒（０＝５の仇
、２０ｇ）を垂直に落下させた時の通過速度。

大きい程やわらかく良いことを示す。「上層と下層の石
炭濃度差」は下層の濃度一上層の濃度で表示。

差が小さい程良好。実施例（続き）比較例

Claims

【特許請求の範囲】

１油中で石炭を粉砕して得られた、平均粒子径２００
μ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
含むデイスパージヨン方式による微粉炭−油混合物の性
質を改良するために用いる、分子内にスルホン酸基ある
いは硫酸エステル基を１個有する芳香族スルホン酸もし
くはアルコールの硫酸エステルあるいはその対イオンの
塩のうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とす
るデイスパージヨン方式による微粉炭−油混合物用添加
剤。