JPH03294393A - Additive assistant for coal-water slurry - Google Patents

Additive assistant for coal-water slurry

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JPH03294393A
JPH03294393A JP9684890A JP9684890A JPH03294393A JP H03294393 A JPH03294393 A JP H03294393A JP 9684890 A JP9684890 A JP 9684890A JP 9684890 A JP9684890 A JP 9684890A JP H03294393 A JPH03294393 A JP H03294393A
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acid
slurry
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water slurry
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菅原 均
Hidekazu Yoshida
英一 吉田
Masashi Hara
誠志 原
Hiroto Arai
新井 博人
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject additive assistant, containing a respective specific ionic compound or complexing agent and nitrogen-containing compound and capable of preventing coal particles from aggregating and depositing even in preservation under heated conditions and imparting excellent heat resistance to a slurry. CONSTITUTION:The objective additive assistant containing (A) (i) an ionic compound capable of forming an insoluble salt with polyvalent metallic ions and/or (ii) a complexing agent capable of forming a stable complex compound with the polyvalent metallic ions and (B) (i) a polyamine fatty acid amide prepared by reacting a 6-30C fatty acid with a 2-30N polyamine and/or (ii) an amine-based compound composed of an amine (salt) and/or a quaternary ammonium salt having 1-3 long-chain aliphatic hydrocarbon groups.

Description

【発明の詳細な説明】 産呈上■■亙分互 本発明は、石炭水スラリーに添加されて、スラリーの熱
安定性を改善する添加助剤に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an additive that is added to a coal-water slurry to improve the thermal stability of the slurry.

災末1莞 石油価格の高騰やエネルギー資源の多様化の観点から、
近年、石炭の利用が注目されている。
From the perspective of soaring oil prices and the diversification of energy resources,
In recent years, the use of coal has attracted attention.

石炭は固体燃料でありハンドリングの点で難点があるの
で、これを微粉砕して水スラリーとすることが提案され
てきた0石炭を水スラリーとすることによりパイプ輸送
が可能となり、液体燃料と同様に取り扱うことができる
が、輸送効率を向上するために高濃度化することが必要
となる。しかし、石炭をそのまま水中に分散しただけで
は50%以上の高濃度スラリーを得ることは困難であり
、また、静置しておくと石炭粉体が沈降して不均一にな
り貯蔵安定性の点で問題がある。
Coal is a solid fuel and is difficult to handle, so it has been proposed to pulverize it into a water slurry.By turning coal into a water slurry, it becomes possible to transport it through pipes, which is similar to liquid fuel. However, it is necessary to increase the concentration to improve transport efficiency. However, it is difficult to obtain a slurry with a high concentration of 50% or more by simply dispersing coal in water, and if left to stand still, the coal powder will settle and become non-uniform, resulting in poor storage stability. There is a problem with this.

そこで、スラリー中に分散剤を混合して高濃度化および
分散安定性を改善することが提案されてきている。この
ような分散剤としては、たとえば、ポリスチレンスルホ
ン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、
メラミンのホルマリン縮合物のスルホン化物の塩、リグ
ニンスルホン酸塩などが用いられている。
Therefore, it has been proposed to mix a dispersant into the slurry to increase the concentration and improve the dispersion stability. Such dispersants include, for example, polystyrene sulfonate, formalin condensate of naphthalene sulfonate,
Salts of sulfonated formalin condensates of melamine, lignin sulfonates, etc. are used.

また、ポリスチレンスルホン酸塩等の芳香族環またはト
リアジン環を有するスルホン酸系重合体とα、β−不飽
和カルボン酸系重合体との2成分系(特開昭60−60
191号公報)のような併用系も報告されている。
In addition, a two-component system (JP-A-60-60
A combination system such as the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 191 has also been reported.

しかしながら、スチレンスルホン酸塩等の分散剤の添加
により、流動性を有する高濃度石炭水スラリーが得られ
るものの、このスラリーは耐熱性の点で問題があった。
However, although a highly concentrated coal-water slurry with fluidity can be obtained by adding a dispersant such as styrene sulfonate, this slurry has a problem in heat resistance.

すなわち1石炭水スラリーは、石炭粒子の水中への分散
あるいは石炭の微粉砕化(湿式粉砕)を目的として1石
炭を水とともに粉砕ないしは撹拌して製造されるが、こ
の粉砕・撹拌工程における発熱により、得られる石炭水
スラリーが昇温する。この昇温スラリーをそのまま貯槽
に移して保存すると、石炭粒子が凝集してソフト凝集物
を形成したり、貯槽底部に沈降、堆積してハードパック
を形成するという問題があった。一方1石炭水スラリー
を冷却したのち貯槽に保存すれば、本来の分散安定性が
発現され、上記の如き不都合の発生が防止される。その
ため、従来は、製造された昇温スラリーを冷却水で冷却
したのち、スラリーを貯槽に移して保存していた。
In other words, 1-coal-water slurry is produced by pulverizing or stirring 1-coal with water for the purpose of dispersing coal particles in water or pulverizing the coal (wet pulverization), but due to the heat generated during this pulverization and stirring process. , the temperature of the resulting coal-water slurry increases. If this heated slurry is directly transferred to a storage tank and stored, there is a problem in that the coal particles aggregate to form soft aggregates or settle and accumulate at the bottom of the storage tank to form a hard pack. On the other hand, if the coal-water slurry is cooled and then stored in a storage tank, the original dispersion stability will be exhibited and the above-mentioned problems will be prevented. Therefore, conventionally, the produced slurry at elevated temperature was cooled with cooling water, and then the slurry was transferred to a storage tank and stored.

しかしこの方式では、冷却に多大の冷却水と時間を要し
、経済性の面で問題があった。
However, this method requires a large amount of cooling water and time for cooling, which poses an economical problem.

我々は、このような問題点を解決すべく、高温保存した
時の石炭水スラリーの性状の変化について検討したとこ
ろ、多価金属イオンの増加やスラリーpHの低下等の現
象が見られた。多価金属イオンの増加によって生じる現
象を解決する添加剤としては、特開昭58−13418
9号公報、同59−58092号公報、同59−206
491号公報、同60−71693号公報に開示されて
いる種々の添加剤がある。具体的には、特開昭58−1
34189号公報にアルカリ金属ケイ酸塩、ポリアクリ
ル酸塩が、特開昭59−58092号公報にリン酸塩、
酒石酸塩、クエン酸塩、J、チレンジアミン四酢酸塩が
、特開昭59−206491号公報にエチレンジアミン
四酢酸、シュウ酸、メタリン酸、オルトフェナントロリ
ンが、特開昭60−71693号公報にヘキサメタリン
酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムが記載されて
いる。しかし、石炭水スラリーの高温保存安定性に関し
ては、ある程度効果があるものもあったが、はとんど効
果のないものも存在した。実際、上記各公報は、スラリ
ーの粘度の低下等を技術的課題としており、高温保存安
定性についての記載はない。
In order to solve these problems, we investigated changes in the properties of coal-water slurry when stored at high temperatures, and found phenomena such as an increase in polyvalent metal ions and a decrease in slurry pH. As an additive that solves the phenomenon caused by an increase in polyvalent metal ions, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-13418
Publication No. 9, Publication No. 59-58092, Publication No. 59-206
There are various additives disclosed in Japanese Patent No. 491 and Japanese Patent No. 60-71693. Specifically, JP-A-58-1
No. 34189 discloses alkali metal silicates and polyacrylates, and JP-A No. 59-58092 discloses phosphates,
Tartrate, citrate, J, ethylenediaminetetraacetic acid salt, ethylenediaminetetraacetic acid, oxalic acid, metaphosphoric acid, orthophenanthroline in JP-A-59-206491, hexametaphosphoric acid in JP-A-60-71693. Sodium, sodium tripolyphosphate are listed. However, with regard to the high-temperature storage stability of coal-water slurry, some methods were effective to some extent, but others were not effective at all. In fact, each of the above-mentioned publications deals with technical issues such as a reduction in the viscosity of the slurry, and there is no mention of high-temperature storage stability.

そこで我々は、石炭水スラリーの高温保存安定性に優れ
た添加助剤について鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。
Therefore, as a result of extensive research into additives that have excellent high-temperature storage stability for coal-water slurry, we have completed the present invention.

が  しようとする 本発明は、石炭水スラリーを昇温下に保存した場合にも
、石炭粒子の凝集、堆積を防止し、石炭水スラリーに優
れた耐熱性を付与できる添加助剤を提供するものである
The present invention aims to provide an additive auxiliary agent that can prevent coal particles from aggregating and accumulating even when the coal-water slurry is stored at elevated temperatures, and can impart excellent heat resistance to the coal-water slurry. It is.

見里勿豊戒 本発明の石炭水スラリー用添加助剤は、以下の(A)お
よび(B)成分を含有することを特徴とする。
The additive auxiliary agent for coal water slurry of the present invention is characterized by containing the following components (A) and (B).

(A)下記の(A−1)および(A−2)から選ばれる
少なくとも1種の化合物。
(A) At least one compound selected from the following (A-1) and (A-2).

(A−1)多価金属イオンと不溶性塩を形成するイオン
性化合物。
(A-1) An ionic compound that forms an insoluble salt with a polyvalent metal ion.

(A−2)多価金属イオンと安定な錯化合物を形成する
錯形成性剤。
(A-2) A complex-forming agent that forms a stable complex compound with a polyvalent metal ion.

(B)下記の(B−1)および(B−2)から選ばれる
少なくとも1種の含窒素化合物。
(B) At least one nitrogen-containing compound selected from (B-1) and (B-2) below.

(B−1)炭素数が6〜30の脂肪酸と、窒素原子数が
2〜30のポリアミンとを反応させて得られるポリアミ
ン脂肪酸アミド。
(B-1) A polyamine fatty acid amide obtained by reacting a fatty acid having 6 to 30 carbon atoms with a polyamine having 2 to 30 nitrogen atoms.

(B−2) 1〜3個の長鎖脂肪族炭化水素基を有する
アミン、アミン塩および第4級 アンモニウム塩の中から選ばれるアミ ン系化合物。
(B-2) An amine compound selected from amines, amine salts, and quaternary ammonium salts having 1 to 3 long-chain aliphatic hydrocarbon groups.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

(A)成分としては、上記の(A−1)または(A−2
)が用いられる。
As component (A), the above (A-1) or (A-2
) is used.

(A−1)成分のイオン性化合物としては、多価金属イ
オンと不溶性塩を形成するものが用いられ、アルカリ金
属ケイ酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化
物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ金属亜硫酸塩等が例
示される。
As the ionic compound of component (A-1), those that form insoluble salts with polyvalent metal ions are used, such as alkali metal silicates, alkali metal carbonates, alkali metal hydroxides, alkali metal sulfates, Examples include alkali metal sulfites.

(A−2)成分の錯形成剤としては、多価金属イオンと
錯化合物を形成するものが用いられ、カルボン酸系、ア
ミノ酸系、オキシカルボン酸系、縮合リン酸系が挙げら
れる。この中でも、エチレンジアミンテトラ酢酸、エチ
レンジアミンテトラプロピオン酸、ジエチレントリアミ
ンペンタ酢酸、グルコン酸、酒石酸、クエン酸、トリポ
リリン酸、ピロリン酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸
またはその塩が有効である。
As the complex-forming agent for component (A-2), one that forms a complex compound with a polyvalent metal ion is used, and examples thereof include carboxylic acid-based, amino acid-based, oxycarboxylic acid-based, and condensed phosphoric acid-based. Among these, ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetetrapropionic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, gluconic acid, tartaric acid, citric acid, tripolyphosphoric acid, pyrophosphoric acid, hydroxyethane diphosphonic acid, or a salt thereof is effective.

また、これら(A−2)成分における塩としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、マ
グネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩および有機アミン塩等の水溶性塩が適当で
あり、好ましくはナトリウム、カリウムおよびアンモニ
ウムの各塩である。
In addition, suitable salts for these components (A-2) include water-soluble salts such as alkali metal salts such as lithium, sodium, and potassium, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, ammonium salts, and organic amine salts. and preferably sodium, potassium and ammonium salts.

(A)成分は、石炭水スラリー中に0.01〜2重量%
、好ましくは0.02〜1重量%添加することが望まし
い。
Component (A) is 0.01 to 2% by weight in the coal water slurry.
, preferably 0.02 to 1% by weight.

(B)成分の含窒素化合物としては、前述の(B−1)
または(B−2)が用いられ、これらは1種または2種
組み合わせて添加される。
As the nitrogen-containing compound of component (B), the above-mentioned (B-1)
or (B-2) is used, and these are added singly or in combination.

(B−1)成分のポリアミン脂肪酸アミドにおける脂肪
酸としては、炭素数が6〜30のものが用いられ、炭化
水素基としては脂肪族、芳香族のいずれでもよい、脂肪
族の場合には、直鎖でも分岐でも、また、飽和でも不飽
和でもよい、この脂肪酸中のカルボキシル基の数は、1
分子中に1個または2個が好ましい。
The fatty acid in the polyamine fatty acid amide of component (B-1) is one having 6 to 30 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be either aliphatic or aromatic. The number of carboxyl groups in this fatty acid, which may be chained or branched, saturated or unsaturated, is 1.
Preferably one or two in the molecule.

脂肪酸の具体例としては、オクタン酸、パルミチン酸、
ミリスチン酸、ステアリン酸、べへ二ン酸、2−エチル
ヘキサン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ヤシ脂肪
酸、大豆脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸、アジピ
ン酸、セバシン酸などの脂肪族カルボン酸;安息香酸、
フタル酸などの芳香族カルボン酸が挙げられる。
Specific examples of fatty acids include octanoic acid, palmitic acid,
Aliphatic carboxylic acids such as myristic acid, stearic acid, behenic acid, 2-ethylhexanoic acid, isostearic acid, oleic acid, coconut fatty acid, soybean fatty acid, tallow fatty acid, hydrogenated tallow fatty acid, adipic acid, sebacic acid; benzoic acid acid,
Examples include aromatic carboxylic acids such as phthalic acid.

ポリアミンとしては2〜30の窒素原子を含むものが用
いられ、以下の式(1)または(II)で示される骨格
を有するものが代表的である。
As polyamines, those containing 2 to 30 nitrogen atoms are used, and those having a skeleton represented by the following formula (1) or (II) are typical.

−C,H,、NH−・・・(1) C,H,、NH− / 一〇、H2,N               ・・・
(II)\ C,H,、N H− (式中、m==1〜4である。) ポリアミンの具体例としては、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、ペンタエ
チレンへキサミン、ヘキサエチレンへブタミン、プロピ
レンジアミン、ジプロピレントリアミン、ペンタプロピ
レンへキサミン、ポリエチレンイミンなどが挙げられる
-C, H,, NH-... (1) C, H,, NH- / 10, H2, N...
(II)\C,H,,NH- (In the formula, m = = 1 to 4.) Specific examples of polyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, hexaethylenehbutamine. , propylene diamine, dipropylene triamine, pentapropylene hexamine, polyethyleneimine, and the like.

脂肪酸とポリアミンとの反応は、常圧または減圧下に6
0〜200℃、好ましくは80〜180℃で1〜20時
間で行うことができる。触媒は特に必要としないが、通
常用いられるものを使用してもよい。
The reaction between fatty acids and polyamines is carried out under normal pressure or reduced pressure.
It can be carried out at 0 to 200°C, preferably 80 to 180°C, for 1 to 20 hours. Although a catalyst is not particularly required, a commonly used catalyst may be used.

ポリアミン1モルに対して、脂肪酸0.5〜1.5モル
、好ましくは0.8〜1.2モルを反応せしめることが
適当である。
It is appropriate to react 0.5 to 1.5 mol, preferably 0.8 to 1.2 mol, of fatty acid per mol of polyamine.

なお、得られたポリアミン脂肪酸アミドは、必要に応じ
て残存するアミノ基を適当な酸で中和しても何らさしつ
かえない。中和率も特に限定されるものではない、中和
に使用する酸は。
Incidentally, in the obtained polyamine fatty acid amide, the remaining amino groups may be neutralized with a suitable acid if necessary. The neutralization rate is not particularly limited, and the acid used for neutralization.

無機酸でも有機酸でもよく、具体的には酢酸、ラウリン
酸、ヤシ脂肪酸、ステアリン酸、牛脂脂肪酸、安息香酸
などが挙げられる。
It may be an inorganic acid or an organic acid, and specific examples include acetic acid, lauric acid, coconut fatty acid, stearic acid, tallow fatty acid, and benzoic acid.

(B−2)成分のアミン系化合物としては、1〜3個の
長鎖脂肪族炭化水素基を有するアミン、アミン塩、第4
級アンモニウム塩の少なくとも1種が用いられる。長鎖
脂肪族炭化水素基としては炭素数6〜20のアルキル基
またはアルケニル基が好適である。アミン塩、第4級ア
ンモニラム塩を構成する対イオンは適宜のものを使用で
きる。
The amine compound as component (B-2) includes amines having 1 to 3 long-chain aliphatic hydrocarbon groups, amine salts, quaternary
At least one class ammonium salt is used. As the long-chain aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group or alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms is suitable. Any appropriate counter ion can be used to constitute the amine salt or quaternary ammonium salt.

(B−2)成分のアミン系化合物の具体例を示せば、各
々次の通りである。
Specific examples of the amine compound as component (B-2) are as follows.

(1)アミン: モノあるいはシャシアルキルアミン、モノドデシルアミ
ン、ジステアリルアミン、モノあるいはジステアリルア
ミン、ジ硬化牛脂アルキルアミン、モノオレイルアミン
、ヤシアルキルトリメチレンジアミン、牛脂アルキルト
リメチレンジアミン、ヤシアルキルジプロピレントリア
ミン。
(1) Amines: Mono- or chasialkylamine, monododecylamine, distearylamine, mono- or distearylamine, di-hardened tallow alkylamine, monooleylamine, coconut alkyl trimethylene diamine, tallow alkyl trimethylene diamine, coconut alkyl dipropylene Triamin.

(2)アミン塩: 上記のアミンの塩酸塩、酢酸塩、長鎖脂肪酸塩などであ
り、より具体的には例えばモノヤシアルキルアミンの塩
酸塩、モノ硬化牛脂アルキルアミンの酢酸塩、ヤシアル
キルトリメチレンジアミンの酢酸塩、ヤシアルキルジプ
ロピレントリアミンの酢酸塩。
(2) Amine salts: hydrochlorides, acetates, long-chain fatty acid salts, etc. of the above-mentioned amines; more specifically, for example, hydrochlorides of monococonut alkyl amines, acetates of monohardened tallow alkyl amines, coco alkyl trichlorides, etc. Methylene diamine acetate, coconut alkyl dipropylene triamine acetate.

牛脂アルキルトリアミンのオレイン酸塩などが挙げられ
る。
Examples include oleate salts of tallow alkyl triamines.

(3)第4級アンモニウム塩: 上記のアミンに低級ハロゲン化アルキルやジアルキル硫
酸などの4級化剤を反応させて合成される。より具体的
にはオクチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジド
デシルジメチルアンモニウムクロライド、ヤシアルキル
トリメチルアンモニウムクロライド、シャシアルキルジ
メチルアンモニウムアセテート、牛脂アルキルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、ジ硬化牛脂アルキルジメチ
ルアンモニウムメチルサルフェートなどである。
(3) Quaternary ammonium salt: Synthesized by reacting the above amine with a quaternizing agent such as a lower alkyl halide or dialkyl sulfate. More specifically, they include octyltrimethylammonium chloride, didodecyldimethylammonium chloride, coconut alkyltrimethylammonium chloride, shasiaalkyldimethylammonium acetate, beef tallow alkyltrimethylammonium chloride, and dicured beef tallow alkyldimethylammonium methyl sulfate.

これら(B)成分は、石炭水スラリー中に0.01〜2
重量%、好ましくは0.02〜1重量%添加することが
望ましい。
These (B) components are present in the coal water slurry at 0.01 to 2
It is desirable to add it in an amount of 0.02 to 1% by weight, preferably 0.02 to 1% by weight.

本発明の添加助剤は、分散剤が混合されて分散安定化さ
れた石炭水スラリーに添加されることにより、石炭水ス
ラリーの分散安定性の熱劣化を防止できる0分散剤によ
り分散安定化された石炭水スラリーは、製造後に冷却し
たのち貯槽番こ移送、保存すると保存安定性が良好であ
るが、製造後の昇温状態のままで貯槽に移送・保存され
ると石炭粒子が凝集して粗大化したり、石炭粒子が底部
に堆積して貯槽からの排出が困難となる1本発明の添加
助剤は、昇温状態のままで貯槽に移送・保存された場合
にも、このような粗大粒子化あるいは堆積を防止するこ
とができる。
The additive auxiliary agent of the present invention can be added to a coal-water slurry that has been mixed with a dispersant to stabilize the dispersion. Coal-water slurry has good storage stability if it is cooled after production and then transferred and stored in a storage tank. However, if it is transferred and stored in a storage tank at an elevated temperature after production, the coal particles will aggregate. The additive auxiliary agent of the present invention may become coarse or coal particles may accumulate at the bottom, making it difficult to discharge from the storage tank. Particulate formation or deposition can be prevented.

石炭水スラリーは、乾式粉砕法または湿式物°砕法によ
り石炭を粉砕して水スラリー化することにより得ること
ができ、分散剤および本発明の添加助剤は最終水スラリ
ーに均一に含まれるように適宜の工程で添加することが
できる。たとえば、乾式粉砕法で石炭微粉体を得た場合
は。
Coal-water slurry can be obtained by grinding coal using a dry grinding method or a wet grinding method to form a water slurry, and the dispersant and the additive auxiliary agent of the present invention are added so as to be uniformly contained in the final water slurry. It can be added at an appropriate step. For example, if coal fine powder is obtained by dry crushing method.

分散剤および添加助剤を水に溶解または分散させ、これ
に石炭微粉体を加えて適当な混合装置により高濃度水ス
ラリーを調製すればよい、また、湿式粉砕法を採用する
場合は、11式粉砕に用いる水中に分散剤および添加助
剤を予め添加するようにしてもよいし、湿式粉砕中もし
くは粉砕後に添加するようにしてもよい。
A high concentration water slurry can be prepared by dissolving or dispersing the dispersant and additive auxiliary agent in water and adding fine coal powder to it using an appropriate mixing device.Also, when adopting the wet pulverization method, type 11 The dispersant and additive aid may be added in advance to the water used for pulverization, or may be added during or after wet pulverization.

得られた石炭水スラリーは粉砕ないしは撹拌時の発熱に
よって昇温しているが、本発明の添加助剤を含むことに
より、これを冷却することなくそのまま貯槽に移送して
保存することができる。昇温の程度が大きいときには、
冷却した後に保存することが望ましい場合もあるが、そ
の場合にも冷却温度を小さくすることができる。
The temperature of the obtained coal-water slurry increases due to heat generation during crushing or stirring, but by including the additive auxiliary agent of the present invention, it can be directly transferred to a storage tank and stored without being cooled. When the degree of temperature rise is large,
In some cases, it may be desirable to store the product after cooling, and even in that case, the cooling temperature can be lowered.

本発明の添加助剤は、褐炭、亜瀝青炭、瀝青度、無煙炭
などの各種石炭のスラリーに適用できる。スラリー中の
石炭粒度は、実質的に1+++m以上のものが無ければ
使用できるが、一般に粒度が小さくなるほど水スラリー
の分散安定性が良くなる傾向があるので、200メツシ
ユバス(約74μ曹以下)50重量%以上のものが好ま
しく、特に65〜95重量%の範囲にあるものが好まし
い。
The additive auxiliary agent of the present invention can be applied to slurries of various coals such as brown coal, subbituminous coal, bituminous coal, and anthracite coal. The coal particle size in the slurry can be used as long as it does not substantially exceed 1 +++ m, but generally speaking, the smaller the particle size, the better the dispersion stability of the water slurry. % or more, particularly preferably in the range of 65 to 95% by weight.

分散剤としては、石炭水スラリーに分散安定性を付与で
きるものであればいずれもが用いられ、分子内に芳香族
環またはトリアジン環およびスルホン酸基を有する水溶
性スルホン酸系重合体が代表的である。
Any dispersant can be used as long as it can impart dispersion stability to the coal-water slurry, and a typical example is a water-soluble sulfonic acid polymer having an aromatic ring or triazine ring and a sulfonic acid group in the molecule. It is.

水溶性スルホン酸系重合体の具体例としては。Specific examples of water-soluble sulfonic acid polymers include:

ポリ芳香族スルホン酸またはその塩があり、その他、芳
香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮金物またはその塩、
アミノトリアジンホルムアルデヒド縮金物スルホン酸ま
たはその塩、リグニンスルホン酸またはその塩などが挙
げられる。
There are polyaromatic sulfonic acids or their salts, and other aromatic sulfonic acid formaldehyde condensates or their salts,
Examples include aminotriazine formaldehyde condensed metal sulfonic acid or its salt, lignin sulfonic acid or its salt.

これらの中でも、特にポリ芳香族スルホン酸、とりわけ
ポリスチレンスルホン酸または(の塩と本発明の添加助
剤とを併用して石炭水スラリー添加剤とすることにより
、優れた流動性と耐熱性をスラリーに付与することがで
きる。
Among these, by using a polyaromatic sulfonic acid, especially a salt of polystyrene sulfonic acid (or polystyrene sulfonic acid) in combination with the additive of the present invention to make a coal water slurry additive, excellent fluidity and heat resistance can be achieved in the slurry. can be granted to

ポリ芳香族スルホン酸またはその塩は、重合性芳香族ス
ルホン酸(モノマー)を重合ないしは他のモノマーと共
重合することにより得られ、また、芳香族重合体(ポリ
マー)をスルホン化し、必要により中和することによっ
ても得られ、ポリスチレンスルホン酸(塩)が代表的で
ある0重合性芳香族スルホン酸の具体例としては、スチ
レンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、メチ
ル核置換スチレンスルホン酸、ビニルナフタレンスルホ
ン酸が挙げられる。ポリスチレン、ポリα−メチルスチ
レン等の芳香族重合体のスルホン化は、常法により適当
なスルホン化剤1例えば無水硫酸、クロルスルホン酸な
どを用いて行なうことができる。
Polyaromatic sulfonic acids or salts thereof can be obtained by polymerizing or copolymerizing a polymerizable aromatic sulfonic acid (monomer) with other monomers, and can also be obtained by sulfonating an aromatic polymer (polymer) and, if necessary, neutralizing it. Specific examples of zero-polymerizable aromatic sulfonic acids, of which polystyrene sulfonic acid (salt) is a typical example, include styrene sulfonic acid, α-methylstyrene sulfonic acid, methyl nucleus-substituted styrene sulfonic acid, Vinylnaphthalene sulfonic acid is mentioned. Sulfonation of aromatic polymers such as polystyrene and poly-α-methylstyrene can be carried out in a conventional manner using a suitable sulfonating agent such as sulfuric anhydride or chlorosulfonic acid.

ポリ芳香族スルホン酸(塩)のスルホン化度は、75〜
100%が好ましく、より好ましくは80〜95%であ
る。ポリ芳香族スルホン酸(塩)の重量平均分子量は、
2,000以上が好適であり、好ましくは約s、ooo
〜80,000である。
The degree of sulfonation of polyaromatic sulfonic acid (salt) is 75 to
100% is preferable, more preferably 80-95%. The weight average molecular weight of polyaromatic sulfonic acid (salt) is
2,000 or more is suitable, preferably about s,ooo
~80,000.

芳香族スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物またはその
塩としては9重量平均分子量700以上のものが好適で
あり、好ましくは800〜5,000である。この芳香
族スルホン酸としては、ベンゼンスルホン酸、短鎖アル
キルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、短鎖
アルキルナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸
、ナフトールスルホン酸、タレオソート油スルホン化物
などが挙げられる。
The formaldehyde condensate of aromatic sulfonic acid or its salt is preferably one having a weight average molecular weight of 700 or more, preferably 800 to 5,000. Examples of the aromatic sulfonic acid include benzenesulfonic acid, short-chain alkylbenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, short-chain alkylnaphthalenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, naphtholsulfonic acid, taleosote oil sulfonated product, and the like.

アミノトリアジンホルムアルデヒド縮金物のスルホン化
物またはその塩は、アミノ−8−トリアジン化合物、例
えばメラミン、ヘキサメチロールメラミン、アセトグア
ナミン、ベンゾグアナミン等とホルムアルデヒドとの縮
重合反応生成物を、さらにスルホン化して得られたスル
ホン化物またはその塩であり、重量平均分子量が700
以上のものが好適であり、好ましくは800〜5 、0
00の範囲である。
A sulfonated product of an aminotriazine formaldehyde condensate or a salt thereof is obtained by further sulfonating a polycondensation reaction product of an amino-8-triazine compound, such as melamine, hexamethylolmelamine, acetoguanamine, benzoguanamine, etc., and formaldehyde. It is a sulfonated product or a salt thereof, and has a weight average molecular weight of 700.
or more are suitable, preferably 800 to 5,0
The range is 00.

リグニンスルホン酸またはその塩は、サルファーパルプ
蒸解排液から得られ、木材の種類や蒸解条件により、分
子量やスルホン化度が異なる。
Lignosulfonic acid or its salt is obtained from sulfur pulp cooking effluent, and its molecular weight and degree of sulfonation vary depending on the type of wood and cooking conditions.

水溶性スルホン酸系重合体は、酸型でも塩型でもよいが
、スルホン酸基の半分以上が中和されたものが好ましい
、このような重合体の塩としては、リチウム、ナトリウ
ム、カリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウム、カ
ルシウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩お
よび有機アミン塩が適当であり、好ましくはナトリウム
、カリウムおよびアンモニウムの各塩である。
The water-soluble sulfonic acid polymer may be in the acid type or the salt type, but it is preferable to have half or more of the sulfonic acid groups neutralized.Salts of such polymers include lithium, sodium, potassium, etc. Alkali metal salts, alkaline earth metal salts such as magnesium, calcium, ammonium salts and organic amine salts are suitable, preferably sodium, potassium and ammonium salts.

分散剤として水溶性スルホン酸系重合体を用いる場合は
、石炭水スラリーのpHをアルカリ側とすることが好ま
しく、望ましくはP)19以上である。
When a water-soluble sulfonic acid polymer is used as a dispersant, the pH of the coal-water slurry is preferably on the alkaline side, preferably P) 19 or higher.

また、ジシクロペンタジェン重合体のスルホン化物、ア
ニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、アルカリ剤な
どを石炭水スラリー中に添加することもできる。
Further, a sulfonated dicyclopentadiene polymer, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an alkali agent, etc. can also be added to the coal water slurry.

アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホ
ン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩など
が例示される。
Examples of anionic surfactants include alkylbenzene sulfonic acids and polyoxyethylene alkyl ether sulfates.

ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリエチレ
ンオキシド−ポリプロピレンオキシド等のアルキレンオ
キシド重合体、ポリエチレンイミンのブロビレンオキシ
ド・エチレンオキシド付加体などが挙げられる。
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid amide, alkylene oxide polymers such as polyethylene oxide-polypropylene oxide, and brobylene oxide/ethylene oxide adducts of polyethylene imine. Can be mentioned.

アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどが好適に使用でき、これらはスラリー製造の任意
の段階で添加できる。
As the alkali agent, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. can be suitably used, and these can be added at any stage of slurry production.

発明の効果 本発明によれば、分散剤により流動化された石炭水スラ
リーに、多価金属と不溶性化合物ないしは錯化合物を形
成する化合物と、特定の含窒素化合物とを併用して添加
することにより、石炭水スラリーの熱安定性を改善し1
石炭水スラリーを昇温下に保存した場合にも、石炭粒子
の凝集粗大化や沈降によるハードパックの形式を防止す
ることができる。
Effects of the Invention According to the present invention, by adding a compound that forms an insoluble compound or a complex compound with a polyvalent metal and a specific nitrogen-containing compound to a coal-water slurry fluidized by a dispersant, , improving the thermal stability of coal-water slurry1
Even when the coal-water slurry is stored at elevated temperatures, it is possible to prevent the formation of hard packs due to agglomeration and coarsening of coal particles and sedimentation.

よって、湿式1程や撹拌分散工程等の石炭水スラリーの
製造工程による発熱により、得られた石炭水スラリーが
昇温している場合にも、この昇温スラリーをそのまま、
あるいは簡単な冷却処理により貯槽に移送して保存する
ことができる。
Therefore, even if the obtained coal-water slurry is heated due to heat generation during the manufacturing process of the coal-water slurry such as the wet step 1 or the stirring and dispersion process, this heated slurry can be used as it is.
Alternatively, it can be transferred to a storage tank and stored through a simple cooling process.

実施例 ステンレス製ボールを充填率50%で収容する6QC内
径19cm)のステンレス製ボールミルに。
Example: A stainless steel ball mill of 6QC (inner diameter 19 cm) accommodates stainless steel balls at a filling rate of 50%.

3朧■以下に破砕した石炭1000g、水および分散剤
としてポリスチレンスルホン酸塩(分子量15000、
スルホン化度92%)6gを入れた後、65rpmで回
転させ、レーザー回折型粒度分布計でスラリーの粒度(
74μm以下の粒子の数)を測定しながら、74μl以
下の粒子の量が80%になるまで粉砕した。粉砕後、ボ
ールミル中からスラリーを取り出し、さらにスラリーに
添加助剤を所定量添加し、ホモミキサーにより4000
rp鵬で10分間混合撹拌した。撹拌の停止後、スラリ
ーを円筒容器内に移し熱安定性を評価した。
1000 g of coal crushed to 3 mm or less, water and polystyrene sulfonate as a dispersant (molecular weight 15000,
After adding 6 g of sulfonation degree (92%), it was rotated at 65 rpm, and the particle size of the slurry (
While measuring the number of particles of 74 μm or less, the powder was ground until the amount of particles of 74 μl or less became 80%. After pulverization, the slurry was taken out from the ball mill, and a predetermined amount of additive was added to the slurry.
The mixture was mixed and stirred for 10 minutes using an RP filter. After stopping stirring, the slurry was transferred into a cylindrical container and its thermal stability was evaluated.

熱安定性の評価 250mΩの広口ポリびんにスラリーを入れ、65℃に
3日間静置したのち、16メツシユのふるい上にあけた
際のふるい上の量およびポリびんに残った量(スラリー
全量に対する重量%)を求めた。さらに、ポリびんおよ
びふるい上に残ったスラリーの硬さをスパチュラでかき
まぜた際の感触から次に示す基準で評価した。
Evaluation of thermal stability: Put the slurry in a 250 mΩ wide-mouth plastic bottle, let it stand at 65°C for 3 days, and then pour it onto a 16-mesh sieve.The amount on the sieve and the amount remaining in the plastic bottle (relative to the total amount of slurry) weight%) was determined. Furthermore, the hardness of the slurry remaining on the plastic bottle and the sieve was evaluated based on the feel of the slurry when stirred with a spatula using the following criteria.

0ニスラリ−が柔らかい Δニスラリーが硬い ×ニスラリーが極めて硬い 以下、使用した石炭の性状(表−1)、使用したイオン
性化合物または錯形成剤の性状(表−2)、使用した含
窒素化合物の性状(表−3,4)および石炭水スラリー
の調製条件ならびに評価結果(表−5)を順次示す。
0 Niss slurry is soft Δ Niss slurry is hard × Niss slurry is extremely hard Below, the properties of the coal used (Table 1), the properties of the ionic compound or complex forming agent used (Table 2), and the nitrogen-containing compound used Properties (Tables 3 and 4), coal water slurry preparation conditions, and evaluation results (Table 5) are shown in order.

本発明の添加助剤により、熱安定性が改善され、昇温保
存下においても石炭粒子の凝集化や底部への沈降・ハー
ドバックの形成が防止されることが判る。なお、静置温
度を65℃から25℃に変更する以外は上述の熱安定性
の評価法に従って、石炭水スラリーの安定性を評価した
ところ、常温下においては、後記の表−5における本発
明の実施例と比較例との間でスラリーの安定性に大きな
差は見られなかった。
It can be seen that the added auxiliary agent of the present invention improves thermal stability and prevents coal particles from agglomerating, settling to the bottom, and forming a hard back even under elevated temperature storage. In addition, when the stability of the coal-water slurry was evaluated according to the above-mentioned thermal stability evaluation method except for changing the standing temperature from 65°C to 25°C, it was found that the present invention in Table 5 below at room temperature No significant difference was observed in the stability of the slurry between the Examples and Comparative Examples.

表−1Table-1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(A)下記の(A−1)および(A−2)から選ば
れる少なくとも1種の化合物と、 (A−1)多価金属イオンと不溶性塩を形成するイオン
性化合物 (A−2)多価金属イオンと安定な錯化合物を形成する
錯形成剤 (B)下記の(B−1)および(B−2)から選ばれる
少なくとも1種の含窒素化合物 (B−1)炭素数が6〜30の脂肪酸と、窒素原子数が
2〜30のポリアミンとを反 応させて得られるポリアミン脂肪酸 アミド (B−2)1〜3個の長鎖脂肪族炭化水素基を有するア
ミン、アミン塩および第 4級アンモニウム塩の中から選ばれ るアミン系化合物 とを含有することを特徴とする石炭水スラリー用添加助
剤。
[Claims] 1. (A) at least one compound selected from the following (A-1) and (A-2); and (A-1) an ion that forms an insoluble salt with a polyvalent metal ion. Compound (A-2) Complex-forming agent that forms a stable complex with a polyvalent metal ion (B) At least one nitrogen-containing compound (B-1) selected from the following (B-1) and (B-2) -1) Polyamine fatty acid amide obtained by reacting a fatty acid having 6 to 30 carbon atoms with a polyamine having 2 to 30 nitrogen atoms (B-2) containing 1 to 3 long chain aliphatic hydrocarbon groups. An additive auxiliary agent for coal-water slurry, characterized in that it contains an amine compound selected from amines, amine salts and quaternary ammonium salts.
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