JPS6296593A - 水スラリ−炭用添加剤 - 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】 産業上の利用分野 本発明は水スラリー炭用添加剤に関する。

従来技術 近年、石油資源を節約するため燃料としての石炭が見直
され始めている。しかしながら石炭は固体であるため取
扱いが不便であり、特に輸送上の大きな制約を有してい
る。その解決手段として石炭粉末を水中でスラリー化し
て（これを本明細書中では水スラリー炭と言う）バイブ
搬送をする提案がなされている。

この水スラリー炭は搬送後は主として燃料として使用さ
れるため、エネルギー効率を損なわないためには、でき
るだけ含水量が少なくて高い流動性を有し、かつしオロ
ジー特性に優れ分散安定性に浸れたちのが望ましい。

この様な目的を達成するために種々の化合物、特に界面
活性剤や高分子物質の中から適当な化合物が提案され、
多くの特許出願がなされている。

例えば、特開昭６０−５５０８７号公報にはポリアミン
化合物のアルキレンオキシド付加物とアミンまたはアミ
ド化合物を併用して流動性と静置安定性に優れた水スラ
リー炭を得る技術が開示されている。また、特開昭６０
−９６６８９号公報には、特定のアニオン界面活性剤（
トリシクロデカンスルホン酸塩）を含む石炭スラリー組
成物が開示されている。このトリシクロデカンスルホン
酸塩は非イオン界面活性剤と配合してもよいことが示さ
れている。

また従来、提案されている界面活性剤は比較的高分子型
のらのであって、事実、分子量の大きいもの、例えば５
万以上のものにおいて、好結果の得られることが多い。

さらに、一般的にはアニオン系の界面活性剤を用いた石
炭水スラリーは安定性に乏しく、非イオン界面活性剤を
用いて得たスラリーは粘度が高くなる。両者を混合して
用いると、単独では比較的好結果の得られる分子量の大
きいノニオン界面活性剤やアミノ基を有する非イオン界
面活性剤では、スラリーがゲル化する傾向がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は流動性と安定性のいずれにも優れた水スラリー
炭を得るための添加剤を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は（ａ）酸化エチレン分を６０〜１００重量％含
む酸化アルキレンをアミノ基以外の活性水素を有する化
合物に、該化合物１モル当たり平均３０モル以上反応さ
せて得られる非イオン界面活性剤またはその硫酸もしく
はりん酸エステルの塩と（ｂ）ポリスチレンスルホン酸
塩とを含有する水スラリー炭用添加剤に関する。

本発明は、ポリスチレンスルホン酸塩をアニオン成分と
して用いることを第１の特徴とする。ポリスチレンスル
ホン酸塩は、従来、水スラリー炭用添加剤として提供さ
れたことはない。また、これを単独で使用しても、水ス
ラリー炭の長期安定性と流動特性において必ずしら満足
すべき結果は得られない。

本発明の第２の特徴は、比較的分子量の低い領域の酸化
アルキレン付加非イオン界面活性剤を上記ポリスチレン
スルホン酸塩と併用する点にある。

これによって、長期安定性および流動性に満足すべき性
能を有する水スラリー炭を得ろことができる。

本発明においてポリスチレンスルホン酸塩は、スルホン
化度（フェニル基１個当たりのスルホン酸基の散）０４
〜ｌ、平均分子量５００〜５０゜０００、ｋ子ましくは
１０００〜３０．０００、特に２，０００〜１５，００
０のものであり、スチレンスルホン酸（一部スチレンを
含んでいてもよい）の重合、特にラジカル重合等により
製造することができる。ポリスチレンスルホン酸は、適
当なアルカリで中和して塩になる。好適なアルカリとし
てはアルカリ金属、例えばナトリウム、カリウム；アル
カリ土類金属、例えばカルシウム、マグネシウム、アン
モニア、（アルキル）アルカノールアミン：例えばモノ
エタノールアミン、　ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、モノイソプロパツールアミン、ジイソプロ
パツールアミン、トリイソプロパツールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、イソ
プロピルノエタノールアミン、モノイソプロピルモノエ
タノールアミン；低級アミン、例えば、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、エ
チレンンアミン、ジエチレントリアミン、モルホリン、
ピベリンン等が例示される。特に好ましくはアルカリ金
属である。

本発明に用いる非イオン界面活性剤は酸化エチル分を６
０〜１００重Ｍ％含む酸化アルキレンをアミノ基以外の
活性水素含有化合物に、該化合物１モル当り平均３０モ
ル以上反応させて得られるものである。具体的には、例
えばアルコール類、（アルキル）フェノール類、カルボ
ン酸類、メルカブタン類と酸化エチレンまたは酸化エチ
レンと酸化プロピレンまたは酸化ブチレンを反応させて
得られる化合物である。また必要ならば上記酸化アルキ
レン付加物を硫酸またはりん酸等によりエステル化して
もよい。エステル化物はポリスチレンスルホン酸の中和
に使用したのと同様のアルカリを用いて中和すればよい
。特に好ましい塩はアルカリ金属塩である。

アルコール類としては一価アルコール、例えばメタノー
ル、エタノール、イソプロパツール等の低級アルコール
からラウリルアルコール、ステアリルアルコール、オレ
イルアルコール等の高級アルコール、シクロヘキサノー
ル、アビエチン酸等の環残基を有するアルコール、２−
エチルヘキサノールのごとき側鎖を有するアルコール、
二級アルコールの他、多価アルコール、例えばエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ヘキサンジオール、グリセリン、ソルビタン、ペンタエ
リスリトール、ソルビット、シュークロース、セルロー
ス、でんぷん、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリグリ
セリン、ノベンタエリスリトール等、またはそれらのエ
ステル類、例えばモノグリセリド、ソルヒタンモノアル
キレート等が例示されろ。

フェノール類としてはフェノール、クレゾール、アルキ
ルフェノール、フェニルフェノール、スチレン化フェノ
ール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロール、ナフ
トール等およびそれらのホルマリン縮合物が例示される
。

カルボン酸類としては酢酸、ラウリン酸、オレイン酸、
リノール酸、リシノール酸、フェニル酢酸、シュウ酸、
コハク酸、アジピン酸、フタル酸、ダイマー酸、トリメ
リド酸、トリメシン酸、ピロメリト酸等の他、アクリル
酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の重合性カルボン
酸残基を含む重合体、ポリカルボン酸の部分のエステル
化物等が例示される。

メルカプタンとしてはドデシルメルカプタン、ドデソル
フェニルメルカブタン等が例示される。

アミノ基を有する化合物への酸化アルキレン付加物では
水スラリー炭のゲル化を生じるため適当でない。

本発明に用いるのに適した非イオン界面活性剤の平均分
子量は！２００〜５０，０００、好ましくは１５００〜
２０．０００、より好ましくは２０００〜１５，０００
が特に好適である。

分子量が５０，０００を越えると水スラリー炭のゲル化
を生ずるため好ましくない。

酸化アルキレンは酸化エチレンを酸化アルキレン全量の
６０〜１００重量％用いる。酸化エチレン以外の酸化ア
ルキレンとしては酸化プロピレン、酸化ブチレン等が例
示される。特に酸化エチレン単独または酸化エチレンと
酸化プロピレンの組み合わせにおいて好結果か得られる
。

好適なＨＬＢは１２〜１９．５、特に１５〜Ｉ９である
。

ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物のうち特に
好適な化合物の例としてはラノリンアルコールの酸化エ
チレン付加物、酸化エチレン／酸化プロピレン共重合物
、酸化プロピレン／酸化エチレン共重合体マレイン酸架
橋物、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化プロ
ピレン／酸化エチレン付加物等である。

本発明に用いられるポリアルキレングリコール鎖を有す
る化合物は活性水素を有する化合物、例えば−価アルコ
ール、エチレングリコール、グリセリン、ソルビタン、
ソルビタンモノ脂肪酸エステル、カルボン酸類等に酸化
アルキレノを付加重合させてもよく、あるいは予め製造
したポリアルキレングリコールとカルボン酸をエステル
化することにより製造してもよい。またマレイン酸等の
ジカルボン酸でポリアルキレングリコールを架橋したも
のであってもよい。

特に好ましい非イオン界面活性剤としては、アルキルフ
ェノール、フェニルフェノール、ナフトールの酸化アル
キレン付加物（平均分子ｆｆ１１．０００〜２０，００
０）および、これらのホルマリン縮合物（縮合度ｌ〜６
）、あるいは、これらのアニオン化物、無水マレイン酸
架橋物と、酸化エチレン／酸化プロピレン共重合物（平
均分子１１，５００〜２５．０００）および、これらの
アニオン化物、無水マレイン酸架橋物である。

（ａ）酸化アルキレンを３０モル以上付加した非イオン
界面活性剤と（ｂ）ポリスチレンスルホン酸塩の重量比
は（ａ）／　（ｂ）　＝　５／　９５〜９５／　５、好
ましくは１０／９０〜９０／１０、より好ましくは２０
／８０〜７０／３０である。

本発明水スラリー炭用添加剤は必要に応じて更に別の成
分、例えば、ＣＭＣ、メチルセルロース、ヒドロキンメ
チルセルロース、ポリアクリル酸塩等の保護コロイド剤
、流動性調整剤、防腐剤、消泡剤（例えばシリコーン系
消泡剤）等を加えてもよく、また、他のアニオン界面活
性剤、たとえばナフタリンスルホン酸Ｎａホルマリン縮
合物やシンクロペンタジェンスルホン酸Ｎａ重合物が含
まれていても効果的である。

本発明水スラリー炭用添加剤の使用量は石炭の粒度によ
っても異なるが、２００メッンユ８０％バス微粉炭の場
合で石炭粉末に対し１重量％以下で十分であり、石炭粉
末の粒径が小さくなる程添加量を多くするのか好ましい
。通常０．１〜１．０重量％使用する。

本発明に用いられろ水スラリー炭用添加剤は予め水に溶
解した上で、これを微粉炭に加えてもよく、微粉炭と水
の混合物に後から加えてもよい。

また予め添加剤を微粉炭に吸着させた後、水と混合して
もよい。

本発明添加剤でスラリー化する石炭粉末は粒径１ｍｍ以
下のものが適しているがこれに限定されるものではない
。石炭粉末の種類は瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭等各種の石
炭および産地のものに適用し得る。

また、浮遊選鉱や油温造粒による天分の減じた改質炭に
も適用し得る。

本発明の水スラリー炭用添加剤を用いることにより、水
スラリー成用の微粉炭濃度を１０〜３０重量％あげるこ
とができ、また微粉炭の沈降分離を防止してスラリーの
安定化を長期間維持することができる。

以下、実施例をあげて本発明を説明する。

実施例Ｉ 表−１に示すごとき処方の水スラリー炭用添加剤を、石
炭に対して０８％の量をあらかじめ所定債の水に溶解し
、これに、石炭濃度が６５％になるように２００メッン
ユ８３％パスのワークワース炭粉末を投入し、オートホ
モミキサー（特殊機化工業社製）を用い、２，０００ｒ
ｐｍでＩＯ分間混合して石炭スラリーを調製した。調製
したスラリーは３０℃でＢ型粘度計で粘度を測定した。

安定性は調製したスラリーを５００ｒｔｔＱメスンリン
ダーに移し、室温下で静置させ、１５日、３０日後にガ
ラス棒（２０ｙ）を貫入させ下部圧密状態を測定して行
なった。

結果を表−２に示した。

発明の効果 本発明添加剤を用いると長期安定性および流動性に浸れ
た水スラリー炭を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）酸化エチレン分を６０〜１００重量％含む酸
   化アルキレンをアミノ基以外の活性水素を有する化合物
   に、該化合物１モル当たり平均３０モル以上反応させて
   得られる非イオン界面活性剤またはその硫酸もしくはり
   ん酸エステルの塩と （ｂ）ポリスチレンスルホン酸塩とを含有する水スラリ
   ー炭用添加剤。 ２、非イオン界面活性剤の平均分子量が１５００〜３０
   ，０００である第１項記載の添加剤。 ３、非イオン界面活性剤が酸化エチレンと酸化プロピレ
   ンのブロック共重合体、ポリオキシアルキレンアルキル
   エーテル、ポリオキシアルキレン（アルキル）アリール
   エーテルもしくはそのホルマリン縮合物、ポリオキシエ
   チレン多価アルコール脂肪酸エステル類およびポリオキ
   シエチレンカルボン酸エステルからなる群から選ばれる
   第１項記載の添加剤。 ４、ポリスチレンスルホン酸塩の平均分子量が５００〜
   ５０，０００である第１項記載の添加剤。 ５、（ａ）／（ｂ）が５／９５〜９５／５である第１項
   記載の添加剤。