JPS63196686A - 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】 本発明は安定性を改良し、石炭灰の各種機器への付着を
防止するための微粉炭−油混合物（以下ＣＯＭと称す）
用添加剤に関するものである。

ＣＯＭは、従来石炭粒子の沈降が生じ問題となっていた
が、優れた安定化剤の発明によりこ−れが解決され、既
に電力用の石油代替燃料として大量に生産され、燃焼に
供されている。しかしながら、００Ｍ中に含まれる灰分
が撹拌４１．００Ｍポンプ、制御弁、配管のエルボ等の
混合撹拌が強く生ずる所や、流速が急変する部分に付着
し、たびたびラインをとめてけずり取ったり、洗浄等を
実施する必要が生じ、新たな問題が発生してきた。また
、特開昭５７−１８５４１０　　で示されたイミン類の
Ｃ０Ｍ安定性もなお十分でなく、かつ灰付着も起った。

このため、ＣＯＭの安定性をさらに改良し、灰付着を防
止する添加剤の開発が切望されてきた。

そこで、本発明者らは、長期間安定性を保持し、灰付着
を防止する添加剤について鋭意研究を重ねた結果、特定
の窒素原子数を有するポリエチレンポリアミンまたはそ
の誘導体を出発物質、とじ、これにアルキレンオキシド
を付加した特定の分子量を有するポリエーテル化合物と
ポリアミンまたはその誘導体を含有する添加剤が非常に
効果を有することを見出した。

本発明の添加剤の使用により、従来よりも安定性に優れ
、かつ灰付着のないＣＯＭが得られ、ＣＯＭｔ−長期間
かけてタンク貯蔵できることはもちろんのこと、００Ｍ
ポンプや制御弁等の各種機器への灰付着がなく、大量製
造及び燃焼が可能となった。

ＣＯＭに用いる石炭としては、例えば無煙炭、瀝青炭、
亜瀝青炭、褐炭等の各種石炭を利用でき、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、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
により微粉炭としてもよい、ただし、湿式の粉砕法の方
が、ＣＯＭ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さらによい０石炭中の水分は乾
式粉砕時に除いても、あるいは湿式粉砕中や粉砕後に砕
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、微粉炭の粒度は、燃焼性より判断して通常平均
粒子径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、ＣＯＭの
安定性等の物性に関する限り、さらに粒度の大きいもの
でも問題はない、この微粉体の含有量は、最終混合物に
対して２０〜７０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
、２０〜７０ｆｆｉ量％含有できるが、３０〜６０重量
％がさらに好ましい。

また、ＣＯＭに用いる油とは、石油原油、原油から得ら
れる各種留分、例えば灯油、軽油、Ａｉ油、Ｂ！１！油
、Ｃｆｆ１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（４１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、それらの相互の混
合物も含む、中でも石油原油およびＢ重油、Ｃｉ油の利
用が好ましい。

単独油のみ、またはあらかじめ配合した油を用いてＣＯ
Ｍを調製しても、単独油（好ましくは石油原油、重油）
でＣＯＭを作った技能の油を混合したり混焼してもよい
。

水は、石炭中に含まれる水分が００Ｍ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、貯蔵管、その他一般管理費が高くなり、
さらに燃焼時蒸発熱をうばい、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ＣＯＭの安
定性を良好にする性質と、燃焼時排ガス中のＮＯｘ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１５重量％以下、好ま
しくは６重量％以下がよく、全く含有しなくてもよい。

本発明にかかる微粉炭−油混合物用添加剤は、窒素原子
数が２個以上を有するポリエチレンポリアミンを出発物
質とし、これにアルキレンオキシドを付加し、その分子
量を１０００〜２０万にしたポリエーテル化合物、と更
に、一般式 ％式％） （Ｒｉ　＊　Ｒｓ　：炭素数１〜３０のアルキル基また
はアシル基あるいは水素原子、Ｒ２：炭素数２〜６のフ
ルキレン基、ｎ＝１〜２０）で示されるポリアミンを必
須成分として含有す徴とするものである。

また、前記ポリエーテル化合物は、窒素原子数３〜１２
個のポリエチレンポリアミンを出発物質とし、これにプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドを含むアルキレン
オキシドを付加した分子量２０００〜１０万のポリエー
テル化合物であって、エチレンオキシドの含有率がポリ
エーテル化合物を基準にして５〜４０重量％でありこと
が好ましい。

ここにいうポリエチレンポリアミンとは、窒素原子数が
２個以上のポリアミン、例えばエチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘキ
サエチレンオクタミン、ピペラジン、Ｎ−アミノエチル
ピペラジンなどである。

これに付加するアルキレンオキシドとは、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等をいい
、好ましくは、プロピレンオキシドとエチレンオキシド
を弁型号するのが望ましい、共重合のばあい、ブロック
共重合でも、ランダム共重合でも、またいずれのものが
先に付加したものでも良いが、界面活性箋を有効に発揮
するために、ブロック共重合にするのがさらに好ましい
、アルキレンオキシドの付加は、得られるポリエーテル
化合物の分子量が１０００〜２０万、好ましくは２００
０〜１０万となる割合である。また、該ポリエーテル化
合物はアルキレンオキシドとしてエチレンオキシドを含
み、その含有率がポリエーテル化合物の５〜４０重量％
であり、これによりさらにすぐれた性能が得られる。

次に、先記の一般式で示されるポリアミンとは、エチレ
ンジアミン、牛脂プロピレンジアミン、トリエチレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレン
ヘキサン等のポリアミン単独あるいはその誘導体である
。ｉ！８導体とは、アルキルハライドとの反応生成物、
例えばドデシルプロピンジアミン、ドデシルトリエチレ
ンテトラミン、牛脂ジプロピレントリアミン等である。

また、ポリアミンと脂肪酸、例えばオクチル酸、ステア
リン酸、オレイン酸、特にやし油脂肪酸、牛血脂肪酸と
のアミド化物が有効である。

本発明のポリエーテル（Ａ）とポリアミン（Ｂ）の配合
比は、Ａ／Ｂ＝９５１５〜５／９５、好ましくは９０／
１０〜５０１５０である。

本発明の添加剤を用いてＣＯＭを安定化し、灰付着防止
効果を発揮させるには、乾式粉砕した微粉炭を油中に混
合後添加剤を加えるか、あらかじめ油中に添加剤を溶解
後転式粉砕した微粉炭を加えるか、または微粉炭、油お
よび添加剤の王者を一括して混合すればよく、各々に水
添加を実施してもよい、また湿式粉砕の場合は、粉砕前
、粉砕中、または粉砕後のいずれの時期に添加してもよ
い、この場合も水添加を行ってもよい。

混合燃料系に対する本発明添加剤の添加量は、炭種、石
炭粒度分布および油種によって若干異なるが、一般に混
合燃料中ｏ、ｏｉ〜５重量％、好ましくは０．０４〜０
．８重量％であり、上限は単に経済的理由によるもので
ある。

本発明により、添加剤、微粉度、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、撹拌機および撹拌条件は、前
記添加剤の作用が阻害されない限り制約されないが、易
に２ｍ／秒以上の周速度の強撹拌が好ましい。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に３明する。

実施例１ ００Ｍ製造装置の撹拌部の小規模モデルとして、特殊機
化工業■の高粘度用撹拌バネをつけたホモミキサーを使
用し、灰付着防止試験は次のように行った。

９０℃に加温したＣＯＭに本発明の添加剤を添加し、ス
パチュラにて予備混合を行った後、同じ温度で５０００
ｒｐｍで１０分間撹拌する。つづいて、撹拌機に付着し
たＣＯＭを溶剤で洗ｆｉｌ　した後、回転部まわりに固
く付着した灰分量を測定した。この灰分量が少ない程、
灰分の付着防止性にすぐれているといえる。

また、Ｃ０Ｍ安定性試験は次により行った。試験装置と
して、内径５．５ｃｍ高さ２０ｃｍのステンレスシリン
ダーで、底部、底部から６ｃｍ、１２ｃｍの各位置に止
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１８ｃｍの高さまで所定の混合燃料を入れ、底部
から１２ｃｍの位置の止栓をはずし、それより上のＣＯ
Ｍ（すなわち、底部からの高さ１２〜１８ｃｍの個所の
シリンダー内のＣＯＭ）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０次に・底部から６
ｃｍ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ＣＯＭを採り、下層試
料としてその粘度および石炭濃度を測定した。なお、粘
度の測定はいずれも７０℃で行った。

第１表は、本実施例で用いた添加剤を示す、また、第２
表は灰付着防止率及び安定性評価結果を示す、第２表よ
り、比較例、添加剤（Ｈ）で示したペンタエチレンへキ
サミン（窒素原子数６）ＰＯ−ＥＯ付加物ではＣ０Ｍ安
定性も十分でなく、かつ灰付着防止効果もなかった。一
方、本発明の添加剤（Ａ〜Ｆ）を用いると充分なＣ０Ｍ
安定性が得られ、かつ灰付着防止率も８０〜９９％とな
り、特にやし油脂肪酸、牛脂脂肪酸のアミド化物の併用
が優れた安定性と灰付着防止効果を示した。

実施例２ 実機の００Ｍ製造装置（ｉｔ／ｈ）を用いた灰付着防止
試験は、次のように実施した。

豪州瀝青炭と中東Ｃ重油を使用したＣＯＭ製造時に第１
表に示す添加剤（Ｅ）へブタエチレンオクタミン（８）
ＰＯ−ＥＯ付加物とやし脂肪酸とペンタエチレンへキサ
ミン（１：１）のアミド化物を８０／２０の配合比で併
用し、ラインミキサー前でＣＯＭに添加し３０日間の運
転を実施した。

この結果、撹拌機、００Ｍポンプ、制御弁、配管のエル
ボ等への灰分付着が発生せず、灰付着防止の効果に優れ
た安定なＣＯＭが得られることを確認した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微粉炭−油混合物の安定性を改良し、微粉炭から分
   離した灰を分散させ、各種機器への灰付着を防止するた
   めに用いる（１）窒素原子数２個以上を有するポリエチ
   レンポリアミンを出発物質として、これにアルキレンオ
   キシドを付加し、その分子量を１０００〜２０万にした
   ポリエーテル化合物、と更に（２）一般式 Ｒ＿１−ＮＨ−（Ｒ＿２ＮＨ）ｎ−Ｒ＿３ （Ｒ＿１、Ｒ＿３：炭素数１〜３０のアルキル基または
   アシル基あるいは水素原子、Ｒ＿２：炭素数２〜６のア
   ルキレン基、ｎ＝１〜２ ０） で示されるポリアミンを必須成分として含有することを
   特徴とする微粉炭−油混合物用添加剤 ２、前記ポリエーテル化合物が、窒素原子数３〜１２個
   のポリエチレンポリアミンを出発物質とし、これにプロ
   ピレンオキシドとエチレンオキシドを含むアルキレンオ
   キシドを付加した分子量２０００〜１０万のポリエーテ
   ル化合物であって、エチレンオキシドの含有率がポリエ
   ーテル化合物を基準にして５〜４０重量％であり、更に
   前記ポリアミンがやし油脂肪酸または牛脂脂肪酸のアミ
   ド化物である特許請求範囲第１項記載の微粉炭−油混合
   物用添加剤。