FI81601B - Kolvaetskeblandningar. - Google Patents

Kolvaetskeblandningar. Download PDF

Info

Publication number
FI81601B
FI81601B FI851405A FI851405A FI81601B FI 81601 B FI81601 B FI 81601B FI 851405 A FI851405 A FI 851405A FI 851405 A FI851405 A FI 851405A FI 81601 B FI81601 B FI 81601B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
carbon
fuel oil
mixture according
polyalkylene oxide
composition
Prior art date
Application number
FI851405A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI851405L (fi
FI81601C (fi
FI851405A0 (fi
Inventor
Mark Seymour
Original Assignee
Sohio Alternate Energy Dev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sohio Alternate Energy Dev filed Critical Sohio Alternate Energy Dev
Publication of FI851405A0 publication Critical patent/FI851405A0/fi
Publication of FI851405L publication Critical patent/FI851405L/fi
Publication of FI81601B publication Critical patent/FI81601B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI81601C publication Critical patent/FI81601C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/326Coal-water suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/324Dispersions containing coal, oil and water
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S516/00Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
    • Y10S516/01Wetting, emulsifying, dispersing, or stabilizing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

1 81601
Hiili-nesteseoksia Tämä keksintö koskee hiilipitoisten materiaalien dispersioita ja tarkemmin sanoen hiilen vesipitoisia seoksia.
5 Kivihiili energialähteenä on hyvin runsas raaka-aine varasto. On arvioitu, että Yhdysvalloissa on kivihiilestä saatavissa enemmän energiaa kuin raakaöljystä, luonnonkaa-susta, öljysavikivestä ja tervahiekoista yhteensä. Luonnon-kaasun ja öljyn korvaaminen kivihiilellä suuressa mitassa 10 näyttäisi sen vuoksi ilmeiseltä ratkaisulta energiaongelmiimme. Valitettavasti kuitenkin, toisin kuin öljyn ja kaasun kulutuksessa, kivihiilen käyttöä eivät rajoita raaka-ainevarojen tai tuotannon kapasiteetti vaan paremminkin tavattomat teolliset ja säädännöniset vaikeudet, jotka 15 liittyvät sen polttamiseen helpolla, tehokkaalla ja ympäristönäkökohtien suhteen hyväksyttävällä tavalla.
Lukuisia tutkimuksia on meneillä kivihiilen saattamiseksi käyttökelpoisemmaksi energialähteeksi. Eräässä tällaisessa tekniikassa käytetään hyväksi kaasutusmenetelmiä 20 kuten hajottavaa tislausta hiilen muuttamiseksi matalan tai . . keskinkertaisen lämpöarvon omaavaksi kaasuksi. Toisessa yrityksessä käytetään suurpainehydrausta kivihiilen nesteyt-tämiseksi, jotta se saadaan sopivammaksi kuljetusta, polttoa yms. varten.
25 Eräs toinen tekniikka, johon myös tämä keksintö perus tuu, on tekniikka, jossa kiinteät hiilihiukkaset dispergoi-daan nestemäiseen kantoaineeseen kuten polttoöljyyn tai veteen hiili-vesi- tai hiili-öljyseosten muodostamiseksi.
Hiili-öljy- ja hiili-vesi-seokset ovat kuitenkin 30 erilaiset järjestelmät, joihin kumpaankin liittyy omat käsit-telyvaikeutensa. Esimerkiksi kivihiili ja öljy ovat suhteellisen hyvin keskenään seostuvia kun taas kivihiili ja vesi eivät ole. Siten päinvastoin kuin hiili-öljyseoksia muodostettaessa hiilen alkudispergointi jatkuvaan vesifaasiin 35 varsinkin suurten hiilimäärien ollessa kyseessä merkitsee vaikeasti voitettavaa estettä. Lisäksi dispergoinnin jälkeen 2 81601 täytyy onnistua myös stabiloinnissa, so. täytyy pystyä estämään hiilen erottuminen vesifaasista.
Tällaisilla hiiliseoksilla on huomattavia etuja. Niitä on helpompi kuljettaa kuin kuivaa kiinteää kivihiiltä, niitä 5 on helpompi varastoida ja ne ovat vähemmän alttiita itse-sytytyksen aiheuttamalle räjähdysvaaralle viimeksimainitun ollessa merkittävä tekijä kivihiilen käsittelyssä. Lisäksi se, että kivihiili on saatavissa nestemuodossa mahdollistaa sen polttamisen laitteistossa, jota tavallisesti käytetään 10 polttoöljyä poltettaessa. Tämä voi suuresti helpottaa siirtymistä polttoöljystä kivihiileen ensisijaisena energialähteenä, mikä on toinen erittäin toivottu tulos.
Useita hiili-öljy- ja hiili-vesiseoksia on kuvattu kirjallisuudessa. Esimerkisi GB-patenttijulkaisussa 1 523 193 15 esitetään seos, joka koostuu polttoöljystä ja 15-55 painoprosentista hienoksijauhettuja hiilihiukkasia, joiden koko on pienennetty 10 mikroniin tai tätä pienemmäksi. Työ, joka tarvitaan hiilen hienontamiseksi näin hienojakoiseksi, tekee prosessista kuitenkin taloudellisesti vähemmän houkuttelevan. 20 Lisäksi polttoöljyn käyttö kantoaineena on vastoin sitä vaatimusta, että riippuvuus polttoöljystä vähenisi.
US-patentti 4 251 229 on esimerkki hiili-öljyseoksista, jotka on stabiloitu suuren molekyylimassan omaavilla alky-leenioksidin ja alkoholin, amiinin, karboksyylihapon tai 25 vähintään kolme aktiivista vetyä sisältävän fenolin adduk-teilla. Tämän patentin mukaan öljy on jatkuva kantofaasi ja siten hiilen stabilointi jatkuvassa öljyfaasissa on oleellisesti ainoa huolehdittava seikka, kuten julkaisussa toistuvasti painotetaan.
30 US-patenttijulkaisussa 4 242 098 kuvataan vesipitoisia hiililietekoostumuksia, jotka sisältävät vesiliukoisia polymeerejä, jotka ovat sakeuttimia kuten ksantaanikumi, hydroksipropyyliguaarikumi tai polyetyleenioksidi, jonka molekyylimassa on yli 100 000.
35 US-patenttijulkaisussa 3 762 887 esitetään hiilen dispersio vesipitoisessa väliaineessa; tässä koostumuksessa li 3 81601 kivihiili on hienonnettu määrätynlaiseksi hiukkaskokojen jakautumaksi, josta huomattava osa on noin 325 meshia Tyler Standard -seulalla tai vieläkin hienompaa. Tässäkin tarvitaan olennainen ja selektiivinen hiilen hienontaminen.
5 US-patenttijulkaisussa 4 217 109 esitetään tekniikka hiilen puhdistamiseksi ja dispergoimiseksi veteen käyttäen dispergointiaineita, jotka selektiivisen absorption kautta aiheuttavat erilaiset sähkövaraukset hiilihiukkasiin ja epäpuhtauksiin. Esitetyt dispergointiaineet ovat polyelektro-10 lyyttejä kuten polykarboksyylihappojen ja polyfosfaattien aikaiimetalli- ja ammoniumsuoloja.
Artikkelissa, jonka nimi on "Development and Evaluation of Highly-Loaded Coal Slurries" ja joka on julkaistu julkaisussa 2nd International Symposium on Coal-Oil Mixture 15 Combustion, 27.-29. marraskuuta 1979, kuvataan hiilen vesipitoisia seoksia, joissa käytetään bimodaalisen hiukkaskoko-jakautuman omaavaa hiiltä ja jotka sisältävät modifioituja tärkkelyksiä, biosideja ja kostutusaineita kuten Triton X, pienen molekyylimassan omaavaa oktyylifenoksi(etyleenioksi)-20 etanoli-pinta-aktiivista ainetta.
Ja US-patenttijulkaisun 3 617 095 mukaan kirjallisuudessa mainitaan vielä menetelmä suurien kiinteän aineen määrien emulsioiden muodostamiseksi siten, että kiinteä aine kuten kivihiili sekoitetaan veden ja öljyn kanssa emulgoin-25 tiaineena käytetyn oksialkyloidun oktyylifenolin läsnäollessa.
Lopuksi lukuisissa muissa patenttijulkaisuissa kuvataan mekaanisia käsittelyjä ja dispergointiaineita kivihiilen saattamiseksi kantajaväliaineeseen. Ks. esim. US-patentti julkaisut 4 088 453; 4 104 035; 3 620 698; 3 764 547; 30 3 996 026; 3 210 168; 3 524 682; 4 330 301; 4 305 729; EP-patentti 0 050 412 ja kansainvälinen patenttihakemus WO-81-01152.
Vaikkakin alalla on yritetty saada aikaan kivihiilen nestemäisiä dispersioita kuten edellä kuvatut menetelmät 35 osoittavat, on edelleen tarpeen parantaa näitä menetelmiä hiiliseosten aikaansaamiseksi ilman tarpeetonta mekaanista 4 81 601 tai kemiallista käsittelyä. Olisi erittäin toivottavaa saattaa hiili vesipitoiseksi seokseksi, jossa tarvitaan vain vähäisiä määriä lisäaineita hiilen dispergoimiseksi siten että päästään suuriin, 70-painoprosentin tai tätä suurempiin 5 kiinteän aineen pitoisuuksiin. Edelleen olisi toivottavaa saada aikaan hiilen vesipitoisia seoksia, jossa hiili on esipuhdistettu epäpuhtauksista niin että saadut seokset ovat puhtaasti tai suhteellisen puhtaasti palavia ja siten ympäristönäkökohtien suhteen hyväksyttävämpiä.
10 Lisäksi on usein tarpeen kuljettaa ja varastoida hii len vesipitoisia seoksia laitteistoissa, joita on ennen käytetty polttoöljyn varastointiin ja/tai kuljetukseen ja jotka siten todennäköisesti sisältävät jäännösmääriä polttoöljyä. Sen vuoksi on toivottavaa saada aikaan hiilen vesi-15 pitoisia seoksia, jotka sopivat yhteen näiden polttoöljyn jäännösmäärien kanssa.
Keksinnön yhtenä kohteena on siten saada aikaan hiilen dispersioita kantajaväliaineeseen.
Tämän keksinnön toisena kohteena on saada aikaan hii-20 Ien vesipitoisia seoksia, joissa on suuri kiinteän hiilen pitoisuus.
Tämän keksinnön kohteena on edelleen saada aikaan hiilen vesipitoisia seoksia, joissa on suuri kiinteän aineen pitoisuus, siten että tarvitaan vain vähäisiä määriä lisä-25 aineita ja vähän mekaanista käsittelyä.
Tämän keksinnön kohteena on edelleen saada aikaan hiilen vesipitoisia seoksia, joissa dispergoitunut hiili on esipuhdistettu epäpuhtauksista niin että muodostuneet seokset ovat puhtaasti palavia tai suhteellisen puhtaasti 30 palavia.
Keksinnön kohteena on lisäksi tarjota sopivia menetelmiä hiilen vesipitoisten seosten valmistamiseksi.
Tämän keksinnön kohteena on vielä saada aikaan hiilen vesipitoisia seoksia, joilla on parantunut stabiilisuus, 35 parantuneet viskositeettiominaisuudet sekä parantunut polte ttavuu s.
5 81 601 Tämän keksinnön lisäkohteena on vielä saada aikaan hiilen vesipitoisia seoksia, jotka sopivat yhteen pienten polttoöljymäärien kanssa ja joita sen vuoksi voidaan varastoida ja/tai kuljettaa laitteistossa, jossa voi olla epä-5 puhtautena polttoöljyä.
Nämä ja muut kohteet käyvät selville seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta.
US-patenttijulkaisussa 4 358 293, joka esitetään tässä viitejulkaisuna, esitetään, että tietyt ionittomat polyalky-10 leenioksidi-pinta-aktiiviset aineet ovat erinomaisia lisäaineita muodostettaessa hiilen vesipitoisia seoksia, joissa on suuret kiinteän hiilen pitoisuudet. Julkaisussa on myös esitetty että ionittomien pinta-aktiivisten polyalkyleeni-oksidien avulla, joilla on suuri molekyylimassa ja joissa 15 on hydrofobinen osa ja hydrofiilinen osa hydrofiilisen osan käsittäessä ainakin noin 100 toistuvaa etyleenioksidiyksikköä, saadaan hiili/vesidispersioita, joissa on hyvin suuri kiinteän hiilen pitoisuus, 70 paino-% tai sen yli, kun pinta-aktiivista ainetta on määrä, joka riittää dispergoimaan hiuk-20 kasmuotoisen hiilen veteen. Muodostuneet seokset ovat vapaasti juoksevia ja ne sopivat hiilen saattamiseen muotoon, jossa se on valmista kuljetettavaksi, varastoitavaksi ja puhtaasti poltettavaksi. Yllättävästi pinta-aktiiviset aineet, joita käytetään, voivat erota kemialliselta rakenteel-25 taan kunhan ne ovat valittua tyyppiä, niillä on riittävä molekyylipaino ja ne koostuvat vähintään noin 100 etyleeni-oksidiyksiköstä.
US-patenttijulkaisussa 4 441 889, joka kokonaisuudessaan esitetään tässä viitejulkaisuna, esitetään edelleen, 30 että käytettäessä tiettyjä prosessointiolosuhteita, jotka jäljempänä kuvataan yksityiskohtaisemmin, edellä mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 358 293 kuvattujen hiilen vesipitoisten lietteiden valmistuksessa saadaan vielä parempia hiilen vesipitoisia lietteitä.
35 Esillä olevan keksinnön mukaisesti on nyt yllättäen havaittu, että lisättäessä pieniä määriä polttoöljyä edellä 6 81601 kuvatun US-patentin ja patenttihakemuksen mukaisiin hiilen vesipitoisiin seoksiin saadaan vielä parempia koostumuksia. Tarkemmin sanottuna tämän keksinnön mukaiset hiilen vesipitoiset lietteet koostuvat kivihiilestä tai muusta hiili-5 pitoisesta materiaalista dispergoituneena kiinteänä aineena, vedestä kantoaineena, pienestä määrästä polttoöljyä ja ionit-tomasta polyalkyleenioksidi-pinta-aktiivisesta aineesta.
Tässä käytettynä "ioniton polyalkyleenioksidi-pinta-aktiivinen aine" kattaa kaikki koostumukset, yhdisteet, seok-10 set, polymeerit jne., joissa kokonaisuudessaan tai joiden osassa on toistuva alkyleenioksidiyksikkö, jolla on rakenne: 15 ja joissa on hydrofobinen osa ja hydrofiilinen osa ja jotka eivät ionisoidu eivätkä dissosioidu liuoksessa. Näissä pinta-aktiivisissa aineissa on polymeerinen osa, joka koostuu toistuvista etyleenioksidiyksiköistä, joilla on yleinen kaava:
I I
20 -C-C-
V
Tarkemmin sanottuna ionittomilla pinta-aktiivisilla polyalkyleenioksidikoostumuksilla, joita tässä keksinnössä 25 käytetään, on suuri molekyylimassa, so. noin 4000 tai sen yli riippuen kyseisestä käytetystä pinta-aktiivisesta aineesta, ne ovat hydrofiilisia ja ne koostuvat vähintään noin 100 toistuvasta etyleenioksidimonomeeriyksiköstä. Lisäksi käytetyissä pinta-aktiivisissa aineissa on hydrofobinen osa ja 30 hydrofiilinen osa ja ne ovat ionittomia. Koska nämä koostumukset ovat ionittomia ne eivät yleensä ionisoidu hapon tai alkalin vesiliuoksissa.
Siten sopivia ionittomia hydrofiilisiä polyalkyleeni-oksidi-pinta-aktiivisia aineita käytettäväksi tässä keksin-35 nössä ovat kaupallisesti saatavat alkyylifenolien glykoli-eetterit, joilla on seuraava yleinen kaava I: 7 81601 * —O—o— jossa R on substituoitu tai substituoimaton, 1-18 hiili-5 atomia sisältävä, edullisesti 9 hiiliatomia sisältävä alkyy-li, substituoitu tai substituoimaton aryyli tai aminoryhmä ja n on kokonaisluku, joka on vähintään noin 100.
Näitä ionittomia pinta-aktiivisia aineita on saatavissa laajalta molekyylipainoalueelta riippuen ensisijaisesti 10 suureen "n" arvosta, so. toistuvien etyleenioksidiyksikköjen lukumäärästä. On havaittu, että nämä pinta-aktiiviset aineet, joilla on suuri molekyylimassa, noin 4000 tai sen yli luvun "n" ollessa vähintään 100 tai sen yli, ovat erityisen tehokkaita dispergoivina aineina muodostettaessa hiilen vesipitoi-15 siä seoksia, joissa kiinteän hiilen pitoisuus on suuri, ja tarvitaan vain vähän tai ei lainkaan muita lisäaineita jne. erittäin juoksevien nesteiden muodostamiseksi.
Menetelmät kaavan I mukaisten glykolieetterien valmistamiseksi ovat hyvin tunnettuja ja niitä kuvataan esimer-20 kiksi US-patenttijulkaisuissa 2 213 477 ja 2 496 582, jotka julkaisut esitetään tässä viitteenä. Yleensä näiden koostumusten valmistus sisältää substituoitujen fenolien konden-soinnin molaaristen määrien kanssa etyleenioksidimonomeeriä.
Ionittomiin polyalkyleenioksidipinta-aktiivisiin 25 aineisiin, jotka ovat sopivia käytettäviksi tässä keksinnössä, kuuluvat siten alkyloitujen fenolien glykolieetterit, joiden molekyylimassa on vähintään noin 4000 ja joilla on yleinen kaava:
30 R--^ -O-(CH2CH20)n-CH2-CH2-0H
jossa R on substituoitu tai substituoimaton 1-18 hiiliatomia sisältävä, edullisesti 9 hiiliatomia sisältävä alkyyli, substituoitu tai substituoimaton aryyli tai aminoryhmä ja n 35 on kokonaisluku, joka on vähintään noin 100. Alkyyli- ja aryyliradikaalien substituentteihin voivat kuulua halogeeni, hydroksi ja muut senkaltaiset.
β 81601
Muita sopivia ionittomia pinta-aktiivisia aineita ovat ionittomat poly(oksietyleeni)poly(oksipropyleeni)poly-(oksietyleeni) - tai kuten muuten on kuvattu propoksyloidut, etoksyloidut propyleeniglykoli-pintä-aktiiviset möhkäle-5 polymeerit, joiden molekyylimassa on noin 6000 ja yleinen kaava:
HO(CH2CH20)a^CH(CH3)CH2Q7b(CH2CH20)cH
jossa a, b ja c ovat kokonaislukuja ja a ja c yhteensä ovat 10 vähintään noin 100.
Vielä muita ionittomia polyalkyleenioksidi-pinta-aktiivisia aineita, jotka ovat sopivia käytettäväksi keksinnössä, ovat etyleeni- ja propyleenioksidin möhkälepolymeerit, jotka ovat typpeä sisältävien koostumusten kuten etyleenidi-15 amiinin johdannaisia ja joiden moolimassa on vähintään noin 14000 ja yleinen kaava:
HtC2H40)e(-°Va (R2°->c,C2H40)gH
2° \ /
N-R.-N
/ \
H(C2H40)f(-0R2)b <R20-)d(C2H40)hH
25 jossa R.j on 2-5 hiiliatomia sisältävä, edullisesti 2 hiili-atomia sisältävä alkyleeniryhmä, R2 on 3-5 hiiliatomia sisältävä, edullisesti 3 hiiliatomia sisältävä alkyleeni-30 ryhmä, a, b, c, d, e, f, g ja h ovat kokonaislukuja ja e, f, g ja h ovat yhteensä vähintään noin 100,
Edullisimpia glykolieettereitä, jotka ovat kaavalla I yleisesti kuvattua tyyppiä, ovat nonyylifenoksi(polyetylee-nioksi)etanolikoostumukset, joiden kaava on 35
C9H19--0-<CH2CH20)n-CH2-CH2-0H
II
9 81 601 jossa n on noin 100 tai sen yli.
Tämän tyyppisiä kaupallisesti saatavia pinta-aktiivi-sia aineita toimittaa GAF Corporation nimillä Igepal CO-990 ja Igepal CO-997. Muita tämän tyyppisiä kaupallisesti saata-5 via pinta-aktiivisia aineita toimittaa Thompson-Hayward
Chemical Co. nimellä T-Det N-100 ja Whitestone Chemical Co. nimellä Iconol NP-100.
Kuten edellä on mainittu toinen ryhmä keksinnössä käyttökelpoisia ionittomia polyalkyleenioksidipinta-aktii-10 visia aineita ovat hyvin tunnetut ionittomat pinta-aktiiviset poly(oksietyleeni)poly(oksipropyleeni)poly(oksietyleeni)-möhkälepolymeerit. Nämä pinta-aktiiviset aineet käsittävät etyleenioksidin ja propyleenioksidin möhkälepolymeerejä, jotka muodostavat pinta-aktiivisen aineen hydrofobisen osan, 15 ja toistuvia etyleenioksidiyksikköjä, jotka muodostavat pinta-aktiivisen aineen hydrofiilisen osan. Kuten edellä on havainnollistettu, näillä möhkälepolymeerikoostumuksilla on yleinen kaava II:
20 H0(CH2CH20)a^CH(CH3)CH207b(CH2CH20)cH II
jossa a, b ja c ovat kokonaislukuja ja a ja c ovat yhteensä vähintään noin 100.
Näitä möhkälepolymeerejä voidaan valmistaa ja niitä 25 on kaupallisesti saatavina moolimassoiltaan erilaisina riippuen ensisijaisesti toistuvien propyleeni- ja etyleenioksidiyksikkö j en lukumäärästä. On havaittu, että nämä möhkälepolymeerit, joiden moolimassa on vähintään noin 6000 ja jotka sisältävät vähintään noin 100 toistuvaa etyleenioksidi-30 yksikköä, ovat erinomaisia lisäaineita hiilen dispergoimi-seksi vesikantajaan niin että saadaan haluttuja suuria kiinteän hiilen pitoisuuksia, jotka ovat noin 45-80 prosenttia, edullisesti noin 70 prosenttia hiilihiukkasia laskettuna seoksen kokonaispainosta. Viitaten edellä esitettyyn kaavaan 35 II ovat tässä keksinnössä käyttökelpoisia ionittomia pinta-aktiivisia aineita poly(oksietyleeni)poly(oksipropyleeni)- 10 81 601 poly(oksietyleeni)yhdisteet, joissa a, b ja c ovat kokonaislukuja ja a ja c yhteensä ovat noin 100 tai sen yli.
Sopivia menetelmiä kaavan II mukaisten möhkälepoly-meerien valmistamiseksi on kuvattu patenttikirjallisuudessa, 5 esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa 2 674 619, 2 677 700 ja 3 101 374, jotka esitetään tässä viitteinä.
yleisesti näitä möhkälepolymeerejä valmistetaan liittämällä valvotusti propyleenioksidia propyleeniglykolin kahteen hydroksiryhmään hydrofobin muodostamiseksi, mitä seuraa 10 etyleenioksidin valvottu liittäminen "sandwichiksi" hydrofo-biin kahden hydrofiilisen polyetyleenioksidiryhmän väliin.
Tämän tyyppisiä (kaava II) ionittomia pinta-aktiivisia aineita, joissa on etyleenioksidiyksikköjen lukumäärä vähintään vaadittava 100, on saatavissa toimittajalta BASF-15 Wyandotte Corporation nimellä Pluronic, sarjanumerot F-77, F-87, F-68, F-88, F-127, F-98 ja F-108. Näissä koostumuksissa on vähintään 100 etyleenioksidiyksikköä, kuten käy ilmi seuraavasta näitä Pluronic-pinta-aktiivisia aineita esittävästä taulukosta: 20
Molekyyli- Etyleeni- Etyleenioksidiyksik-
Pluronic F massa_ oksidia, % köjen lukumäärä_ F-77 6 600 70 105 F-87 7 700 70 120 25 f-68 8 350 80 151 F-88 10 800 80 195 F-127 12 500 70 200 F-98 13 000 80 235 F-108 14 000 80 255 30
Kuten myös on edellä kuvattu on edelleen ryhmä ionittomia polyalkyleenioksidi-pinta-aktiivisia aineita, jotka sopivat tässä käytettäviksi hiilen dispergointiaineina, typpeä sisältävät möhkälepolymeerit, joilla on yleinen kaa-35 va III: 11 81601
H (C2H40) e a (R20-) c(C2H40) gH
5 / \
H(C2H40)f(-OR2)b (R20-)d(C2H40)hH
jossa R^ on 2-5 hiiliatomia sisältävä, edullisesti 2 hiili-10 atomia sisältävä alkyleeniryhmä, R2 on 3-5 hiiliatomia sisältävä, edullisesti 3 hiiliatomia sisältävä alkyleeniryhmä, a, b, c, d, e, f, g ja h ovat kokonaislukuja ja e, f, g ja h ovat yhteensä vähintään noin 100.
Näitä aineita valmistetaan liittämällä C-j-C^-alkylee-15 nioksidi alkyleenidiamiiniin olosuhteissa, joissa kaksi poly-oksialkyleeniryhmää liittyy kuhunkin typpiryhmään katalysaattorin läsnäollessa niin että oksialkyleeniryhmät polymeroi-tuvat halutuiksi pitkäketjuisiksi polyoksialkyleeniryhmiksi. Kun haluttu C^-Cg-alkyleenioksidiryhmien liittymisreaktio 20 ja polymeroituminen on täydellinen, lisätään etyleenioksidia ja se liittyy polyoksialkyleeniryhmiin niin että yhdiste saa halutut hydrofiiliset ominaisuudet. Näiden aineiden valmistus kaupallisesti saatavista alkyleenidiamiineista ja alkyleeni-oksideista on alalla tunnettua.
25 Yleisesti näitä aineita valmistetaan sekoittamalla C^-C^-alkyleenioksidi alkyleenidiamiiniin normaalipaineessa tai ylipaineessa lämpötiloissa noin 50-150°C ja emäksisen katalysaattorin kuten alkalimetallihydroksidin tai -alkoho-laatin läsnäollessa. Polymeroitumisastetta eli hydrofobisten 30 ryhmien kokoa valvotaan C^-Cg-alkyleenioksidin ja alkyleeni-diamiinin suhteellisilla määrillä, jolloin alkyleenioksidia käytetään sellainen määrä, että saadaan hydrofobinen runko, jonka paino on noin 2000-5000 yksikköä vaikkakin muitakin painoja voidaan käyttää.
35 Näitä pinta-aktiivisia aineita (kaava III), joissa on vaadittava vähintään 100 yksikön määrä toistuvia etyleeni- 12 81 601 oksidiyksikköjä, on saatavissa toimittajalta BASF Wyandotte Chemicals Corporation nimellä Tetronic, sarjanumerot 1107, 1307, 908 ja 1508. Näissä koostumuksissa on vähintään 100 etyleenioksidiyksikköä kuten käy ilmi seuraavasta, näiden 5 Tetronic-pinta-aktiivisten aineiden taulukosta.
Toistuvien etyleeni-
Molekyyli- Etyleenioksidia oksidiyksikköjen
Tetronic massa_%_lukumäärä_ 1107 14 500 70 230 10 1307 15 500 70 245 908 16 500 80 300 1508 17 000 80 309 Tämän keksinnön mukaisissa koostumuksissa käytetään 15 edellä määriteltyjä pinta-aktiivisia lisäaineita vain vähäisinä määrinä, suuruusluokkaa noin 0,1-3,0 paino-%.
Tämän keksinnön mukaiset koostumukset sisältävät edelleen hiukkasmuotoista hiiltä dispergoituna kiinteänä aineena määrinä noin 45-80 %; vettä kantoaineena määrinä noin 19,9-20 52 % ja haluttaessa noin 0,1-2 % sakeutinta tai sakeuttimia, noin 0,01-2 % vaahdonestoainetta ja noin 0,1-2 % suoloja, bakteerien vastaisia aineita, emästä tai muita lisäksi käytettäviä juoksevuutta säätäviä aineita, jolloin kaikki prosentit on laskettu seoksen kokonaispainosta.
25 Kuten edellä on mainittu olennainen aineosa tässä mää ritellyissä hiilen vesipitoisissa seoksissa on pieni määrä polttoöljyä. On havaittu, että käytettäessä tämän keksinnön mukaisissa koostumuksissa pientä määrää polttoöljyä hiilen vesipitoiset seokset ovat vielä stabiilimpia, so. niissä 30 esiintyy vähemmän laskeutumista ja niiden leikkausstabiili-suus on suurempi samalla kun niille on ominaista pienempi viskositeetti sekä sakeuttamattomassa että lopullisessa lietteessä. Lisäksi tämän keksinnön mukaisilla hiilen vesipitoisilla koostumuksilla on parempi poltettavuus.
35 Polttoöljyihin, jotka ovat käyttökelpoisia tätä kek sintöä toteutettaessa, kuuluvat kaikki tavanomaiset materiaa- li 13 81 601 lit kuten polttoöljy 2, polttoöljy 6 ja niiden kaltaiset. Tämän keksinnön tarkoituksiin käytettävän polttoöljyn määrä on alueella noin 2 - noin 11 paino-% laskettuna kosteutta sisältämättömän hiilen määrästä. Edullisesti käytetään polt-5 toöljyä, ja edullisimmin polttoöljy 2:ta, määrinä noin 2 -noin 4 %. Tässä on lisäksi ymmärrettävä, että tämän keksinnön piiriin kuuluvat myös hiilen vesipitoiset seokset, joissa kaikki polttoöljy tai osa siitä on jäännösöljyä tai epäpuhtautena olevaa öljyä, jota on säiliöissä, putkijohdoissa 10 jne., joissa hiilen vesipitoisia seoksia varastoidaan ja/tai kuljetetaan.
Keksinnön mukaisten hiilen vesipitoisten seosten muodostamiseksi voidaan käyttää laajaa joukkoa raakahiiltä mukaanluettuina antrasiitti, bitumihiili ja ruskohiili, 15 kaivosjätteet, hienojakoinen kivihiili, ligniitti ja niiden kaltaiset. Muita hienojakoisia kiinteitä hiilipitoisia aineita voidaan myös käyttää, esim. koksia, jotka on valmistettu joko kivihiilestä tai raakaöljystä.
Hiilen vesipitoisten seosten muodostamiseksi raaka-20 hiili hienonnetaan, niin että siitä on suunnilleen 90 % hienompaa kuin 200 meshiä Tyler Standard-seulalla, vaikkakin haluttaessa voidaan käyttää myös karkeampaa tai hienompaa hiiltä.
Keksinnön mukaan on edullista, että käsittelemätön 25 jauheeksi hienonnettu raakahiili rikastetaan, so. puhdistetaan tuhka- ja rikkimääristä. Alalla on ymmärrettävää, että rikastetusta hiilestä muodostetuilla seoksilla on merkittäviä etuja. Ne ovat puhtaasti tai suhteellisen puhtaasti palavia ja sopivat paremmin käytettäviksi laitteistossa, 30 joka on tarkoitettu energian tuottamiseen, talopolttimissa ja sen kaltaisissa ilman tarpeetonta hankaluutta ja kallista puhdistuslaitteistoa.
Mitä tahansa lukuisista rikastuskäsittelyistä voidaan käyttää valmistettaessa hiukkasmuotoista hiiltä, mukaan 35 luettuina tavanomaiset raskas-väliaine-erotukset, magneettinen erotus ynnä muut sen kaltaiset. Edullinen menetelmä 81601 rikastettujen hiilihrukkasten valmistamiseksi on kemiallinen käsittelymenetelmä, esimerkiksi sellainen kuin on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 304 573.
Edullisen kemiallisen rikastusmenetelmän mukaan lou-5 hittu raakahiili jauhetaan yleensä veden läsnä ollessa noin 200 meshin raekokoon. Jauhettua hiiltä käsitellään vesipitoisessa väliaineessa monomeeriyhdisteellä, yleensä tyydyt-tymättömällä polymeroituvalla koostumuksella kuten helposti saatavilla mäntyöljyn rasvahapoilla metalli-initiaattorin 10 kuten kupari(II)nitraatin ja vähäisten polttoöljymäärien läsnä ollessa. Näin käsitelty jauhettu hiili on saatu hydrofobiseksi ja oleofiiliseksi ja se erotetaan haitallisesta tuhkasta ja rikistä vaahdotustekniikalla.
Edullisesta kemiallisesta käsittelyprosessista saatu 15 puhdas hiili, nyt rikastettujen hiilihiukkasten muodossa, sopii hyvin keksinnön mukaisiin hiilen vesipitoisiin seoksiin. Näille hiilihiukkasille on tunnusomaista, että niiden tuhkapitoisuus on pienentynyt tasolle noin 0,5 - 6,0 % ja rikkipitoisuus pienentynyt noin tasolle 0,5 - 2,0 %.
20 Kuten mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 358 293 on esitetty on tällöin edullista muodostaa hiilen vesipitoiset seokset lisäämällä ensin veteen pinta-aktiivinen aine yhdessä muiden haluttaessa käytettävien lisäaineiden kuten tavanomaisten vaahdonestoaineiden kanssa. Tämä sekoitus voidaan 25 tehdä sekoittamalla olosuhteissa, joissa on normaali tai lähes normaali lämpötila ja paine. Sen jälkeen hiukkasmuo-toinen hiili, edullisesti rikastetut hiilihiukkaset, lisätään seokseen niin että saadaan hiilen vesipitoinen seos, jossa on suuri kiinteän hiilen pitoisuus, noin 45-80 paino-% hiiltä 30 laskettuna seoksen kokonaispainosta, normaalissa tai lähes normaalissa lämpötilassa ja paineessa. Haluttaessa voidaan sitten lisätä sakeuttimia seoksen lisästabiloimiseksi, mikä auttaa estämään hiilihiukkasten laskeutumista kun seosta on varastoitava pitkähköjä ajanjaksoja. Natriumhydroksidia 35 tai muita emäksiä voidaan myös lisätä tässä vaiheessa. Kuten on ilmeistä sakeutinten lisääminen viimeisessä tai lähes 15 81 601 viimeisessä vaiheessa on edullista niin että vaatimukset sekoituksen suhteen pysyvät minimissä.
Hiilen vesipitoisia seoksia voidaan valmistaa panos-prosessina tai jatkuvana prosessina. Jatkuvassa prosessissa 5 hiili voidaan sekoittaa yhteen veden kanssa ensimmäisessä vaiheessa yhdessä muiden juoksevuutta säätelevien aineiden kuten pinta-aktiivisen aineen kanssa. Ensimmäisestä vaiheesta saadut seokset voidaan sitten jatkuvasti siirtää toiseen vaiheeseen, jossa lisätään sakeutin. Taaskin sakeuttimen li-10 sääminen myöhemmässä vaiheessa johtaa pienempiin vaatimuksiin sekoituksen suhteen.
Tässä kuvatun keksinnön mukaisille hiilen vesipitoisille koostumuksille on tunnusomaista, että niissä on suuri kiinteän aineen pitoisuus ja suhteellisen pieni viskosi-15 teetti, noin 300 - noin 1000 cP tai sen alle mitattuna esim. Brookfield-viskometrillä, malli -H- TRV, johon on kiinnitetty pyörijä numero 3, kierrosnopeudella 100 1/min; jopa 70 pai-no-%:n tai sitä suurempia kiinteän aineen pitoisuuksia laskettuna seoksen kokonaispainosta. Nämä koostumukset voivat 20 sisältää myös tavanomaisia juoksevuutta sääteleviä aineita kuten sakeuttimia, liimoja, vaahdonestoaineita, suoloja jne. riippuen tarkoitetusta käyttöalasta.
Vielä edullisempi tapa tämän keksinnön mukaisten koostumusten valmistamiseksi on kuvattu US-patenttijulkai-25 sussa 4 441 889, joka esitetään tässä viitteenä. Tarkemmin sanottuna valmistettaessa tämän keksinnön mukaisia hiilen vesipitoisia koostumuksia ja mainitun US-patenttijulkaisun 4 441 889 mukaan pinta-aktiivinen aine ja muut lisäaineet kuten tavanomaiset vaahdonestoaineet, mikäli niitä halutaan 30 käyttää, lisätään ensin veteen ja sekoitetaan hidasnopeuk-sisissa sekoitusolosuhteissa kuten noin kierrosnopeudesta 500 1/min kierrosnopeuteen noin 1500 1/min, edullisesti noin 1000 1/min, aika, joka on noin 30 sekunnista noin 3 minuuttiin, edullisesti noin 1 minuutti. Sen jälkeen hiukkas-35 muotoinen hiili, edullisesti rikastetut hiilihiukkaset, lisätään seokseen ja sekoitetaan siihen hidastetulla tai 16 81 601 keskinkertaisella sekoitusnopeudella, esimerkiksi kierros-lukualueella noin 1000 - noin 3000 1/min, edullisesti noin 2000 kierrosta minuutissa, sopiva aika kokonaan kastuneen seoksen aikaansaamiseksi. Tavallisesti tämä aika on välillä 5 noin 5 minuuttia - noin 20 minuuttia. Tämän ajan kuluttua sekoitus voimistetaan suureen nopeuteen, esimerkiksi alueelle noin 3000 kierrosta minuutissa - noin 6000 kierrosta minuutissa, edullisesti noin 4000 kierrokseen minuutissa ajaksi, joka tarvitaan hiilen dispergoimiseksi, tavallisesti noin 10 5 minuutista noin 15 minuuttiin, edullisesti noin 10 minuu tin ajaksi. Haluttaessa lisätään sitten sakeuttimia lietteeseen edellä kuvatuissa suurinopeuksisissa sekoitusolosuh-teissa, esim. 4000 1/min, noin 1 - noin 3 minuutin lisääjäksi, edullisesti noin 2 minuutiksi. Polttoöljy tämän kek-15 sinnön erityisen parannuksen mukaisesti lisätään sitten tänä ajankohtana hiiliseokseen samalla sekoittaen. Valmistettaessa erästä edullisinta koostumusta muut aineosat kuten viskositeetin stabilointiaineet ja antibakteeriset aineet lisätään koostumukseen ennen polttoöljykomponenttia sekoittaen samalla 20 suurella nopeudella vielä noin 1 minuutista noin 3 minuuttiin, edullisesti noin 2 minuuttia. Sanonnalla "kokonaan kastunut" tai "märkä" tarkoitetaan tässä käytettynä, että jokaisen hiilipartikkelin pinta on veden peittämä.
Tyypillisiin tässä käytettyihin sekoitus- tai disper-25 gointilaitteisiin kuuluu esimerkiksi Premier Mill Co.:n Hi-Vispersator High-Speed Disperser.
On ymmärrettävä, että edellä mainitut viipymäajat, lämpötilat, sekoitusnopeudet, jne. voivat vaihdella riippuen kulloinkin käytetyistä erityisistä prosessivaatimuksista 30 kuten aineosien tilavuudesta, laitteiston koosta, sekoitus-tehosta jne. Siten esimerkiksi riippuen prosessin mittakaavasta, esim. koetehdas, tehdas, jne. näitä tämän keksinnön prosessiolosuhteita voidaan vastaavasti säädellä.
Käytettäessä näitä edellä nimenomaisesti kuvattuja 35 prosessiolosuhteita hiili voidaan dispergoida pinta-aktiivi-sen aineen/vaahdonestoaineen liuokseeen viskositeetin ollessa
II
17 81 601 suhteellisen alhainen pinta-aktiivisen aineen asettuessa hiili-vesirajapinnalle. Vaahdonestoaine säätää liuokseen sekoitetun pinta-aktiivisen aineen vaikutuksesta muodostuvan vaahdon määrää. Kun hiili on riittävästi dispergoitu lisätään 5 sakeuttimia haluttujen Teologisten ja suspensio-ominaisuuksien saavuttamiseksi ja jotta suojakolloidin muodostumisen avulla estetään hiilihiukkasten flokkuloituminen.
Kuten edellä on todettu lisäaineisiin, joita voidaan lisätä näihin hiilen vesipitoisiin seoksiin, kuuluvat vaah-10 donestoaineet, sakeuttimet, suolat, emäkset, muut juokse-vuutta säätävät aineet ja näiden materiaalien yhdistelmät.
Yleisesti vaahdonestoaineet, joita voidaan käyttää, ovat tavanomaisia ja niihin kuuluu sekä silikonia että ei-silikonia sisältävät koostumukset. Eräs kaupallisesti saatava 15 vaahdonestoaine, joka sopii käytettäväksi seoksissa, on
Colloid 691, toimittaja Colloids Co. Tämä koostumus käsittää yleisesti seoksen, joka sisältää mineraaliöljyä, amidia ja esteriä.
Sakeuttimia voidaan myös lisätä seokseen. Niitä lisä-20 tään koostumusten laskeutumista vastustavien ominaisuuksien parantamiseksi. Sopiviin sakeuttimiin kuuluvat esimerkiksi ksantaanikumi, guarkumi, liima ja muut sen kaltaiset. Muihin sakeuttimiin kuuluvat esimerkiksi alkaliliukoiset akryyli-polymeerit (esim. Acrysol ICS-1, jota myy Rohm and Haas 25 Company). Näiden sakeuttimien yhdistelmät sopivat myös käytettäviksi tässä tarkoituksessa. Tässä yhteydessä sakeuttimia käytetään yleensä määrinä, jotka vaihtelevat alueella noin 0,01-3,0 paino-% laskettuna seoksen kokonaispainosta.
Valmistettaessa koostumuksia, jotka sisältävät edul-30 lisen 70 paino-% hiiltä laskettuna sen kokonaispainosta, ionittomia polyalkyleenioksidi-pinta-aktiivisia aineita sekoitetaan edullisesti veteen suhteessa 0,3 paino-osaa pinta-aktiivista ainetta 29,3 paino-osaan vettä normaalissa tai lähes normaalissa lämpötilassa ja paineessa. Vaahdon-35 estoainetta lisätään myös veteen määrä noin 0,03 paino-osaa käsittelyn helpottamiseksi. Jauheeksi hienonnettu hiili ie 81601 lisätään sitten veteen suhteessa 70 paino-osaa hiiltä 29,3 paino-osaan vettä juoksevan nesteen aikaansaamiseksi. Sen jälkeen lisätään polttoöljyä määrä noin 2 %:sta noin 11 %:iin laskettuna kosteutta sisältämättömän hiilen painosta.
5 Haluttaessa seokseen voidaan sitten lisätä noin 0,12 - noin 0,15 paino-osaa sakeutinta tai sakeuttimia lisäsuojan saavuttamiseksi laskeutumista vastaan. Muita lisäaineita kuten suoloja tai emäksiä, antibakteerisia aineita kuten formaldehydiä ja sen kaltaisia, viskositeetin stabilointiaineita ku-10 ten ammoniakkia jne. voidaan myös lisätä noin 0,2 noin 0,3 paino-osaa kokonaisseoksesta hiilen dispergoitumisen edistämiseksi ja muiden ilmeisten etujen saavuttamiseksi.
Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä edelleen. Mikäli toisin ei ole ilmoitettu määrät ovat paino-osina.
19 81 601
•H
G
G <D
3 :<0 — <D
m +) dP <U *H f—I
oo<— (Nmomoin -P E -P >i
s « > > s » ^ v v 3 O .G W -P
VOOOOOr-OOOt^O 3 <D tl) 0) tji o ft (¾ tn CM I- -H (0 rfl (0 X > 3 3 in £ E -p oor-cNfnomin S dp m tn
> ro -H
mcooor-ooo o ro o o i" O
o m ,* m -P
<n τη» m
o TT
ro CN
in
ο o »— cn ro o m in ooo m G
< k. ^ ^ S ^ V t hi ^ ^ * O
^OOOOr-OOO o ooo g rr O OOO 3 to cn r— rr o oo tn tn vo in m -h tn
ro O
X · to in M *3 ΟΟτ— (Nroomom ooo 3 · * O :c0
s » » -ro 2 tl) o E
ΓΟΟΟΟΟτ-ΟΟΟσιΟ ooo -H G <n >, ^to (N O in o +) ,¾ ·Η ·Ρ cn t— ravoin -P P ro m .£ ^ ^ d G r0 »“ >i
0) IS G P
-P (D tl) G mj
in (0 Z G O -P
ooi— cNroomoin ooo ft -h >,
^ ^ k V V V V V S ^ ^ V I · > (0 -P
cnoooot-oooctiO ooo co υ -p tn tt o T- o r-~ o DG-Htnc cnt- t' in in h -P ro ··
M· ^ 3 X E
+) * H) Ή U
•p tn 1 m c
0) 'Ö rO iN M
in -P ·η -P >1 001— tNrooinoin ooo tn o G ^
^^**v**fefe ro H -H tl) O
τ-οΟΟΟτ-ΟΟΟΓ-Ο OOO )t H ft H u
Tf O OOO -HO Ή O
CN»— r- CN ID PUOEoö in m d w -h
ro tn ro X
ό χ χ υ
»- G <Ö O G P
p CD -P -H O Q) r—I »H tn g *< > 51
•H ffl Ή CD
•P E <D (0
ri tn f—i 1—1 *1 1 O
h m >1 o G Ή rH t> -P :r0
:0 tn 0) tD :θ O
P Ό in J5 - >1 Λ< O
:t0 H G »— -π ή g <U tn tu 3 o O ή tu :r0 ft -H 3 .p .p id ft tn 2 P cn cn o m -P 3 tn -p x r-HQ) x O ? -H <U Ό G >1 -
:r0 c cn ^ O *0 > <0 tn .ρ ·Ρ O ·Ρ G
Otn -Pr" -h ·· -HO tOtöP MC tno-POto
••-H tOO E G -PPOOOtO -HO (OM -H -H N
Gin o n 3 -p ffl ,y Λί Λί tn ro -P^ m c ω m
-P »- X CU ΛίΛίΛί-ΗΟΐη ·Ρ O O Λί <D
•Pro tn -H T-iOtUE^-P-PEAtOCC (X U O X
X +) tUCJ-PG ro m cn -P ft M ·Ρ -P 3 Ai Ρ Π3 <fl r-cNm -cr
Ai -P G-PEtU3S:OiS-PP>>>-P-PPEE P 3 OGddJZOUtn 3 ·Ρ <D 3 3
(U(U Ό O A! -Ρ -P O O »— co vo tu > A! <U <D
E -ρ ·ρ .G P p g # u # ai o x ·ηλ;λ; •Ptntnro-ProrO m tn»- cn m cn tn tn
ιηοα>(θα>3ΐηοοΟΐ"··Ρ (DrorO
H 2 > >E-I tjl At <N ft CO > rH > M M
20 81 601
Esimerkit 1, 2 ja 3 sisältävät vastaavasti 2,8, 7,7 ja 11,6 % polttoöljyä laskettuna kosteutta sisältämättömän hiilen painosta. Esimerkki 4 sisältää samat aineosat ilman polttoöljyä. Viskositeettitiedot osoittavat, että kolme esi-5 merkkiä, joissa on polttoöljyä, ovat samankaltaiset kuin esimerkki, jossa ei ole polttoöljyä.
Erillisessä kokeessa verrattiin esimerkkiä 5, jossa ei ollut polttoöljyä, esimerkkiin 6, jossa oli polttoöljyä. Kolmiviikkoisen varastoinnin jälkeen tehdyt laskeutumismit-10 taukset osoittivat, että esimerkissä 5 oli n. 3 mm:n kerros vettä ja että noin 30 % lietteen tilavuudesta oli muodostanut kovan laskeuman. Esimerkissä 6, jossa oli polttoöljyä, ei ollut vesikerrosta ja siinä oli noin 10 %:n laskeuma, joka oli pehmeä.
15 Edellä esitetystä käy ilmi, että hiilen vesipitoisia seoksia, jotka sisältävät pieniä määriä polttoöljyä, valmistetaan helposti ja niillä on merkittävän korkea kiinteän aineen pitoisuus ja erinomaiset stabiilisuus- ja viskosi-teettiominaisuudet. Seoksia voidaan tuottaa puhtaina ja 20 valmiina poltettavaksi hyötypolttimoissa, kotipolttimoissa ja muissa sen kaltaisissa niin että tarvitaan vähän tai ei lainkaan lisäpuhdistusta tuhkan ja rikin poistamiseksi.
Siten vaikkakin yksi edellä kuvatun keksinnön sovellu-tusmuoto on kuvattu, on ymmärrettävä, että tämä kuvaus on 25 esitetty vain keksinnön havainnollistamiseksi. Tässä kuvatun menetelmän soveltuvuusalue käsittää lukuisia muunnelmia ja sovellutuksia sen asiasisällöstä hiilen vesipitoisten seosten valmistamisen alueella. Ja on ymmärrettävä, että tätä keksintöä rajoittavat pelkästään oheiset patentti-30 vaatimukset.
Il

Claims (16)

21 81601
1. Stabiloitu, suuren kiinteäainepitoisuuden omaava hiilen vesipitoinen seos, joka sisältää dispergoituna 5 kiinteänä aineena hiukkasmuotoista hiiltä, vettä kantoai-neena, ionitonta polyalkyleenioksidipinta-aktiivista ainetta, jossa on hydrofobinen osa ja hydrofiilinen osa tämän hydrofiilisen osan käsittäessä vähintään noin 100 etyleenioksidiyksikköä, ja viskositeetin stabiloin- 10 tiainetta jolloin ionitonta polyalkyleenioksidipinta-aktiivista ainetta on seoksessa määrä, joka dispergoi hiukkasmuotoisen hiilen kantoaineena olevaan veteen; tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää polttoöljyä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tun nettu siitä, että se sisältää lisäksi sakeutinta.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi vaahdonestoai-netta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tun nettu siitä, että se sisältää lisäksi sakeutinta ja vaahdonestoainetta.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että ionittoman polyalkyleenioksidipin- 25 ta-aktiivisen aineen molekyylimassa on vähintään noin 4 000.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että ioniton polyalkyleenioksidipinta-aktiivinen aine käsittää koostumuksen, jonka kaava on 30 /—V r—r o—(ch2ch2o)„ -ch2-ch2-oh jossa R on substituoitu tai substituolmaton 1-18 hiili-atomia sisältävä alkyyliryhmä, substituoitu tai substi- 35 tuoimaton aryyliryhmä tai aminoryhmä ja n on kokonais- 22 81 601 luku, joka on vähintään noin 100.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen seos, tunnettu siltä, että R on nonyyli.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen seos, t u n - 5. e t t u siitä, että ionittoman polyalkyleenioksidipin-ta-aktiivisen aineen molekyylimassa on vähintään noin 4 000.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että ioniton polyalkyleenioksidipinta- 10 aktiivinen aine käsittää koostumuksen, jonka kaava on H0( CH2CH20 ).[CH( CH3 )CH20]b( CH2CH20 )CH jossa a, b ja c ovat kokonaislukuja ja a ja c ovat yh-15 teensä vähintään noin 100.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen seos, tunnettu siitä, että ionittoman polyalkyleenioksidipin-ta-aktiivisen aineen molekyylimassa on vähintään noin 6 000.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tun nettu siitä, että ioniton polyalkyleenioksidipinta-aktiivinen aine käsittää koostumuksen, jonka kaava on H(C2H40)e(-0R2). (R20-)c(C2H40)gH
25 N-Ri-N H(C2H40)f(-0R2 ^^NRjO-MCjH.OihH jossa Rj on 2 - 5 hiiliatomia sisältävä alkyleeniryhmä, R2 on 3 - 5 hiiliatomia sisältävä alkyleeniryhmä, a, b, 30 c, d, e, f, g ja h ovat kokonaislukuja ja e, f, g ja h ovat yhteensä vähintään noin 100.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen seos, tunnettu siitä, että Rx on 2 hiiliatomia sisältävä alkyleeniryhmä ja R2 on 3 hiiliatomia sisältävä alkyleeni-35 ryhmä. 23 8 1 601
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että viskositeetin stabilointiaine sisältää ammoniakkia.
14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, t u n -5 n e t t u siitä, että polttoöljy on polttoöljyä n:o 2.
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että polttoöljyä on läsnä määränä, noin 2-11 paino-% laskettuna kosteutta sisältämättömän hiilen kokonaispainosta.
16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tun nettu siitä, että polttoöljyä on määränä noin 2-4 paino-% laskettuna kosteutta sisältämättömän hiilen kokonaispainosta . 24 81601
FI851405A 1984-04-10 1985-04-09 Kolvaetskeblandningar. FI81601C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/598,601 US4511365A (en) 1982-09-10 1984-04-10 Coal-aqueous mixtures
US59860184 1984-04-10

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI851405A0 FI851405A0 (fi) 1985-04-09
FI851405L FI851405L (fi) 1985-10-11
FI81601B true FI81601B (fi) 1990-07-31
FI81601C FI81601C (fi) 1990-11-12

Family

ID=24396213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI851405A FI81601C (fi) 1984-04-10 1985-04-09 Kolvaetskeblandningar.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4511365A (fi)
EP (1) EP0158321B1 (fi)
JP (1) JPS60229993A (fi)
AT (1) ATE56037T1 (fi)
CA (1) CA1260708A (fi)
DE (1) DE3579346D1 (fi)
FI (1) FI81601C (fi)
NO (1) NO851406L (fi)
ZA (1) ZA852482B (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780110A (en) * 1987-07-14 1988-10-25 Electric Fuels Corporation Low sulfur and ash fuel composition
EP0363300A1 (en) * 1988-07-14 1990-04-11 Canadian Occidental Petroleum Ltd. Process for preparing an oil in an aqueous phase emulsion
US7279017B2 (en) * 2001-04-27 2007-10-09 Colt Engineering Corporation Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel
US7341102B2 (en) * 2005-04-28 2008-03-11 Diamond Qc Technologies Inc. Flue gas injection for heavy oil recovery
DE602007011124D1 (de) * 2006-02-07 2011-01-27 Colt Engineering Corp Mit Kohlendioxid angereicherte Rauchgaseinspritzung zur Kohlenwasserstoffgewinnung
US20080148626A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Diamond Qc Technologies Inc. Multiple polydispersed fuel emulsion
CN105934501B (zh) * 2013-10-02 2018-06-22 联邦科学与工业研究组织 改良的含碳浆液燃料
CN107207980A (zh) * 2014-12-23 2017-09-26 罗地亚经营管理公司 包含经焙烧的木材颗粒的浆料悬浮液

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524682A (en) * 1962-03-07 1970-08-18 American Cyanamid Co Coal suspension pumping using polyelectrolytes
US3210168A (en) * 1962-05-22 1965-10-05 Exxon Research Engineering Co Stabilized oiled coal slurry in water
US3617095A (en) * 1967-10-18 1971-11-02 Petrolite Corp Method of transporting bulk solids
US3764547A (en) * 1968-12-26 1973-10-09 Texaco Inc Slurries of solid carboniferous fuels
US3620698A (en) * 1968-12-26 1971-11-16 Texaco Inc Hydrogen and carbon monoxide from slurries of solid carboniferous fuels
US3762887A (en) * 1970-12-14 1973-10-02 Consolidation Coal Co Fuel composition
US3996026A (en) * 1975-08-27 1976-12-07 Texaco Inc. Process for feeding a high solids content solid fuel-water slurry to a gasifier
US4104035A (en) * 1975-12-11 1978-08-01 Texaco Inc. Preparation of solid fuel-water slurries
GB1523193A (en) * 1976-03-05 1978-08-31 British Petroleum Co Coal oil mixtures
US4088453A (en) * 1976-06-24 1978-05-09 Texaco Inc. Production of solid fuel-water slurries
US4217109A (en) * 1977-05-31 1980-08-12 Ab Scaniainventor Composition comprising a pulverized purified substance, water and a dispersing agent, and a method for preparing the composition
US4251229A (en) * 1977-10-03 1981-02-17 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Stabilized fuel slurry
US4242098A (en) * 1978-07-03 1980-12-30 Union Carbide Corporation Transport of aqueous coal slurries
US4479806A (en) * 1978-11-02 1984-10-30 Alfred University Research Foundation, Inc. Stabilized slurry and process for preparing same
JPS606395B2 (ja) * 1979-07-26 1985-02-18 花王株式会社 石炭粉末の水スラリ−用分散剤
ZA816150B (en) * 1980-10-17 1982-09-29 Atlantic Res Corp Process for making fuel slurries of coal in water and product thereof
US4441889A (en) * 1981-01-29 1984-04-10 Gulf & Western Industries, Inc. Coal-aqueous mixtures
US4358293A (en) * 1981-01-29 1982-11-09 Gulf & Western Manufacturing Co. Coal-aqueous mixtures
US4305729A (en) * 1981-02-23 1981-12-15 Suntech, Inc. Carbon slurry fuels
DE3121979A1 (de) * 1981-06-03 1982-12-23 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Kohle-wasser-suspensionen, verfahren zu ihrer herstellung ind ihre verwendung
US4637822A (en) * 1981-11-02 1987-01-20 Basf Corporation Coal-oil slurries containing a surfactant
FR2571735B1 (fr) * 1984-10-17 1987-03-20 Elf France Composition combustible autolubrifiante a base de charbon et d'une fraction d'hydrocarbures

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60229993A (ja) 1985-11-15
EP0158321A3 (en) 1987-02-04
CA1260708A (en) 1989-09-26
FI851405L (fi) 1985-10-11
EP0158321A2 (en) 1985-10-16
EP0158321B1 (en) 1990-08-29
NO851406L (no) 1985-10-11
ATE56037T1 (de) 1990-09-15
ZA852482B (en) 1985-11-27
FI81601C (fi) 1990-11-12
DE3579346D1 (de) 1990-10-04
US4511365A (en) 1985-04-16
FI851405A0 (fi) 1985-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0057576B1 (en) Aqueous coal dispersions
FI76589C (fi) Vattenuppslamning av fast braensle och foerfarande foer framstaellning av denna.
US4162143A (en) Emulsifier blend and aqueous fuel oil emulsions
FI78498C (fi) Stenkol-vattenblandningar, vilka innehaoller icke-joniserbara och anjoniska ytaktiva aemnen, och foerfarande foer framstaellning av dem.
FI81601B (fi) Kolvaetskeblandningar.
US4441889A (en) Coal-aqueous mixtures
FI76591C (fi) Pumpbar vattenuppslamning av fast braensle och foerfarande foer framstaellning av detta.
CA1197984A (en) Dispersions of coal in water useful as a fuel
EP2957623A1 (en) Carbonaceous material suspension
EP0106130B1 (en) Coal-aqueous mixtures and process for preparing same
FI78497B (fi) Stenkol-vattenblandning med bestaemd partikelstorleksfoerdelning.
US4670058A (en) Coal-aqueous mixtures
US4551179A (en) Coal-aqueous mixtures
EP0109740B1 (en) Combustible compositions containing coal, water and surfactant
JPH0439511B2 (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SOHIO ALTERNATE ENERGY DEVELOPMENT