JPH11279571A - 石油残渣−水スラリ−の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １段階粉砕により好ましい粒度分布を有し、
それによって安価で安定性の高い高濃度溶剤脱瀝残渣の
水スラリーを容易に得ることができる製造方法を提供す
る。 【解決手段】 低速で回転する容器２と、容器２の回転
軸に平行で回転軸が偏心して位置し、かつ容器２とは逆
向きに高速回転する羽根付きの撹拌翼３とを備えた高速
撹拌機を用いる。高速撹拌機内で溶剤脱瀝残渣を粉砕助
剤と水とともに撹拌して粉砕した後、分散剤を加えてス
ラリー化して所定粘度に調製する。それに安定化剤を加
えて安定化スラリーを得る。なお分散剤及び安定化剤
は、粉砕前から高速撹拌機内に入れておいてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油残渣の水スラ
リーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】将来にわたって、原油は重質化する一方
で、重油の需要は減少するために、残油をできるだけ分
解して白油得率をあげることが望まれている。また、原
油埋蔵量の減少に伴い、オイルサンドやオリノコタール
のような超重質原油の有効活用にも関心が高まってい
る。

【０００３】例えば、減圧残油はそのままではカットバ
ックによる重油あるいは道路建設基材として利用されて
いる。減圧残油をアップグレーディングする方法として
は、残油流動接触分解、水素化分解、熱分解などによる
軽質化とプロパンやブタン等の軽質炭化水素を溶媒に用
いて脱瀝油（脱アスファルテン油）を抽出する物理的分
離がある。溶剤脱瀝は他のアップグレーディング装置に
比べて比較的安価で、水素を使わない利点があるが、溶
剤脱瀝残渣が常温で固体のために貯蔵、運搬などのハン
ドリングが煩雑である。溶剤脱瀝残渣を液体燃料とする
ためには、分解軽油を３割から５割添加して重油並に粘
度を下げている。しかし、脱瀝油を流動接触分解して得
られた分解軽油をカッターストックとして用いるため
に、結果的に溶剤脱瀝の抽出率を下げることになる。そ
こで、溶剤脱瀝残渣を粉砕し、それを水中に高濃度に分
散させる水スラリー化技術が注目されている。

【０００４】ところで固体燃料としての石炭を水スラリ
ー：ＣＷＭ（Coal-Water Mixture）（以下、ＣＷＭとい
う）として液体燃料化することはすでに実用化されてい
るが、溶剤脱瀝残渣等の石油系高炭素質残渣については
石炭の水スラリー化の場合と異なる特異の技術的問題、
たとえば、軟化点が低いために温度環境に影響されやす
く、ハンドリング上の問題のほか、スラリー化における
粉砕特性や分散性、実現可能濃度あるいは製品の安定特
性等に関しても、ＣＷＭの場合とは一連托生に運ばない
本質的な技術課題を有しており、実用化への期待が高ま
るにしたがって、実態究明と対応がなされつつある。

【０００５】一般的に、スラリー燃料および製造方法に
求められるもっとも重要な技術的要件は、燃料固体成分
を高濃度に保持できること、スラリーとして粘度が低く
かつ貯蔵・輸送時に安定であり、かつ、粉砕エネルギー
や装置、分散剤等に係るコストが安いことであり、これ
らのいずれの要素も総合的に満足することが望ましい。

【０００６】まず、スラリーの製品性状のうち濃度につ
いては、後述の特開昭６２−２２５５９２号公報にも指
摘されているように、ＣＷＭの場合と共通の最密充填原
理が溶剤脱瀝残渣−水スラリ−にも当てはまるものと考
えられ、２０℃における見掛粘度が１，０００センチポ
イズ（ｃＰ）以下を目標とする場合、６５〜７０ｗｔ％
あるいはそれをやや上回る程度が現実的に可能な最大濃
度である。また、ポンプ輸送可能体としての水スラリー
の流動性ならびに安定性については、主成分たる粒子の
種類、濃度、粒径分布、分散状態、分散剤の種類や量、
スラリーの安定性を維持するための安定剤の種類、量、
さらに、これらを含むすべての構成要素相互の作用関
係、製造条件、温度等の環境などの影響をうける。

【０００７】ここで燃料固体成分を高濃度に保持しつ
つ、高い流動性をもったスラリーを得る場合の溶剤脱瀝
残渣の好ましい粒度分布は図１１に示すようにおよそ１
μｍから１０００μｍの粒子径に亘って略逆Ｗ字状をな
すような分布であることがわかっている。その理由は、
径の大きな粒子同士の隙間に径の小さな粒子が入り込
み、それによって溶剤脱瀝残渣の粒子が最密充填され、
水スラリーの流動性がよくなるからである。それに対し
て粒子径が大きくてもまた小さくても粒子径が一様に揃
うと、粒子間に隙間が生じてしまい、最密充填にはなら
ない。

【０００８】また粒度分布がより小径側（図１１左側）
に寄ってもよいが、そのような粒度分布を得ることは、
溶剤脱瀝残渣を撹拌して粉砕する装置の構造上実質不可
能である。例えば撹拌時間を長くして粒子を微細化しよ
うとすると、小径の粒子はそれ以上粉砕されずに大径の
粒子が微細化されるだけであり、それによって図１１の
分布の大径端が急激に粒度分布の小径側（図１１の左
側）に寄り、粒度分布が急峻になって水スラリーの流動
性が悪化してしまう。それとは逆に粒度分布がより大径
側（図１１右側）に寄ると、粒子径が大きくなるため水
スラリーにおいて粒子の沈降が多くなり、長期安定性が
悪くなってしまう。

【０００９】次に溶剤脱瀝残渣−水スラリー（Ｒｅｓｉ
ｄｕｅ−Ｗａｔｅｒ Ｍｉｘｔｕｒｅ；以下ＲＷＭと称
する）の製造プロセスについて検討すると、石炭−水ス
ラリーの製造で既に用いられている典型的な方法、例え
ば粗粉砕原料を分散剤の存在下、水中で湿式高濃度微粉
砕した後、安定剤を添加、混練することからなる一段粉
砕法を適用することが実用的かつ経済的な手法と考えら
れる。

【００１０】このため本発明者はボールミル型粉砕機を
用いて溶剤脱瀝残渣の粉砕を試みたところ、破砕粒子の
粒径範囲が微粒子側に寄り、図１１に示すような広い粒
径範囲の分布が得られなかった。その理由は、溶剤脱瀝
残渣は石炭に比べてオイル分や気泡、また、重金属類や
硫黄分の含有量が多いことなど構成成分の違いや、比
重、破砕粒子形状や破砕特性、更にスラリー化条件など
の違いから、両者における濃度、分散状態並びに安定性
についてかなり大きな差があることに起因するものと考
えられる。

【００１１】そこで本発明者らが従来のボールミル型粉
砕機を用いて溶剤脱瀝残渣の粉砕を試みたところ、２段
階粉砕を行うことによって図１１に示す粒度分布を得る
ことができることが判明した。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボール
ミル型粉砕機を用いた２段階粉砕では、工程数が多くな
り、製造コストが高くなってしまう。これは、残渣を利
用してできるだけ低いコストで燃料化を図るという観点
からすれば好ましいことではない。

【００１３】また２段階の粉砕を行う別の技術として特
開昭６２−２２５５９２号公開公報に開示された手法が
ある。この手法では偏平な円筒状の粉砕室の中に、この
粉砕室の上下両面及び側周面とわずかな間隔をもって回
転刃、あるいは固定刃と回転刃とを組み合わせた粉砕刃
を設けて構成した粉砕機を用い、ホッパーからの供給物
を粉砕機において粉砕した後、排出管から排出させるよ
うにしている。しかしながらこれらの粉砕機を用いて溶
剤脱瀝残渣の粉砕を行っても本発明者が狙っている図１
１に示すような限定された粒度分布が得られないという
ことを本発明者らは経験的に把握している。その理由に
ついては、溶剤脱瀝残渣に対して剪断力の他に大きな摩
擦力を利用して粉砕しているが、減圧残油の溶剤脱瀝残
渣の軟化点は一般に１２０℃〜２００℃であり、大きな
摩擦力を受けて高い温度になり一部が軟化することが一
つの要因ではないかと推察される。

【００１４】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、１段階のスラリ−生成工程に
より好ましい粒度分布を有し、それによって安価で安定
性の高い高濃度溶剤脱瀝残渣などの高濃度石油残渣の水
スラリーを容易に得ることができる製造方法を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の石油残渣−水ス
ラリ−の製造方法は、容器の底部に撹拌翼を備えた高速
撹拌機内に石油残渣を入れ、前記撹拌翼を高速回転させ
ることにより石油残渣を粉砕する工程と、水及び分散剤
を、石油残渣を粉砕する前または石油残渣を粉砕する工
程の途中あるいは終了後に石油残渣に加えると共に、粉
砕助剤を石油残渣を粉砕する前または石油残渣を粉砕す
る工程の途中に石油残渣に加え、石油残渣と共に撹拌し
て石油残渣−水スラリ−を得る工程と、を含むスラリ−
生成工程により石油残渣−水スラリ−を製造することを
特徴とする。この方法は、軟化点１２０〜２００℃の石
油残渣、特に溶剤脱瀝残渣をスラリ−化する場合に適し
ている。高速撹拌機の容器は撹拌翼と逆回転することが
好ましく、また高速撹拌機の容器は傾けて設けられると
共に撹拌翼の回転中心軸は容器の中心軸よりも偏心して
いることが好ましい。更に容器の隅部には石油残渣が滞
留しないように仕切り部が設けられていることが好まし
い。

【００１６】得られた石油残渣−水スラリ−中の粒子
は、例えば粒径５．５μｍ以下が１５ｗｔ％〜４０ｗｔ
％、粒径７１０μｍ以下が８０％以上である。水の添加
量は、石油残渣及び水の総量に対して例えば２５〜５０
ｗｔ％である。また本発明は、得られた石油残渣−水ス
ラリ−をストレーナーを通して濾過する工程、得られた
石油残渣−水スラリ−に安定化剤を加える工程を含むこ
とが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１８】図１及び図２には本発明方法の実施に使用
される高速撹拌機の一例が示されている。この高速撹拌
機１は、有底円筒状でその中心軸を回転軸（図１及び図
２に一点鎖線で示す）として比較的低速で回転する撹拌
槽をなす容器２と、その容器２とは逆向きに高速回転す
る撹拌翼３を備えている。容器２は、例えばその中心軸
が斜めに傾いた状態で支持台４により支持されている。
傾斜の角度は、約３０°以下、例えば１０〜１５°程度
あるいはそれ以下が好ましい。容器２の内部には、その
中心軸よりも上側の容器内隅部に溶媒脱瀝残渣等が撹拌
されずに留まるのを防ぐ仕切り部材２１が設けられる。
仕切り部材２１は例えば容器２の蓋体２２に取り付けら
れている。

【００１９】撹拌翼３は、例えば羽根３２が４本放射状
に延びて設けられている。撹拌翼３は、そのシャフト３
１すなわち撹拌翼３の回転軸が容器２の中心軸と平行で
かつ容器２の中心軸よりも前後左右に位置するように、
即ち容器２の中心軸に対して偏心した位置にて支持台４
により支持されている。偏心の度合は、粉砕効率および
動力費が有利な範囲で撹拌翼３の先端と容器２の内壁と
の間隔ができるだけ狭くなるようにするのが好ましい。
その間隔は装置の大きさにもよるが、例えば３０ｃｍ以
下が好ましい。撹拌翼３の羽根３２は容器２の底面２３
の近くに位置しており、それによって容器２内の上部か
ら下降してくる溶剤脱瀝残渣の粒子を効率よく撹拌する
ことができるようになっている。支持台４には、容器２
及び撹拌翼３を回転させるモータ４１，４２が取り付け
られている。

【００２０】なお容器２は、その中心軸が垂直になるよ
うに水平に支持されていてもよい。その場合には、容器
底部の隅部に仕切り部材等を設け、その隅部に溶剤脱瀝
残渣等が撹拌されずに留まるのを防ぐようにすればよ
い。また撹拌翼３としては羽根がシャフト３１に沿って
２段以上設けられていてもよいし、羽根の数は３本以下
または５本以上でもよく、更にはまたシャフト３１の先
端にこれと直交するようにディスク部材を設け、このデ
ィスク部材の外周に沿って例えば前記シャフト３１と平
行な羽根を設けた構成のものであってもよい。そしてま
た撹拌翼３を２個以上設ける構成、例えば２本のシャフ
ト３１を容器の中心軸に対して偏心した２カ所の位置に
配置し、これらシャフトに夫々羽根３２を設けた構成と
してもよい。

【００２１】次に上述の高速撹拌機１を用いた本発明に
係る製造方法の実施の形態を図３〜５を参照しながら説
明する。まず図３に示す例について述べると、前記高速
撹拌機１の撹拌槽（容器２）内に溶剤脱瀝残渣と適量の
粉砕肋剤と適量の水を仕込む。この時の溶剤脱瀝残渣は
フレーク状である。このように粉砕助剤を粉砕工程の初
期に添加すると粉砕性が高まって幅広い粒度分布が得ら
れるとともに、スラリー化のために後の工程で添加され
る分散剤の添加量を少なくすることができるので好まし
い。

【００２２】ここで例えば減圧残油を原料として溶剤抽
出法によりアスファルトやレジン分を分離除去し、付加
価値の高い脱れき油を得る場合、脱れき油の性状が良好
でありながらある程度高い抽出率を確保しようとする
と、脱れき油の収率が一般に４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％で
あり、この場合ピッチの軟化点が１２０℃〜２００℃と
なる。前記容器２内に供給される溶剤脱瀝残渣として
は、例えばこのような軟化点が１２０℃〜２００℃の溶
剤脱瀝残渣が用いられる。

【００２３】粉砕条件は、高速撹拌機１の撹拌翼３の周
速度が例えば１０〜４２ｍ／sec 、容器２の回転数が例
えば１０〜４４ｒｐｍである。撹拌翼３の回転数があま
り高いと、粒度分布の山が微粒子側に寄ってしまうので
好ましくない。また粉砕時間は撹拌翼３の回転数、分散
剤の有無等にもよるが、例えば５〜６０分程度行えばよ
く、本発明者らが行った実験によれば粉砕時間が１５分
程度で溶剤脱瀝残渣の粒度分布に変化が見られなくな
り、あまり長時間粉砕を続けると造粒されてしまう。

【００２４】粉砕後の溶剤脱瀝残渣は湿潤した粉末（ウ
ェットパウダー）状になる。この場合水の添加量は、溶
剤脱瀝残渣あたり２５〜５０wt％、好ましくは２５〜３
０wt％である。粉砕助剤は、カルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥ
Ｃ）、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコー
ル等の増粘剤から選択される１種または２種以上よりな
る。粉砕助剤の添加量は、溶剤脱瀝残渣と水の総量あた
り５０〜３０００wtppm がよく、好ましくは１００〜１
０００wtppm であるのがよい。

【００２５】続いて高速撹拌機内に所定量の分散剤を添
加し、高速撹拌機を５分間駆動してウェットパウダーを
液化し、その粘度を調整してスラリー化する。分散剤と
して各種界面活性剤が使用され得る。アニオン系界面活
性剤では、リグニンスルホン酸塩、特にそのカルシウ
ム、マグネシウム及びナトリウムの塩、部分脱スルホン
リグニンスルホン酸塩であって官能基としてスルホン酸
基、カルボキシル基、フェノール性水酸基またはアルコ
ール性水酸基をもつもの、ナフタレンスルホン酸塩、特
にそのナトリウムまたはマグネシウムの塩、ポリスチレ
ンスルホン酸塩、特にそのナトリウムの塩、並びにナフ
タレンスルホン酸ホルマリン縮合物（ＮＳＦ）またはそ
のナトリウムもしくはマグネシウムの塩が好適である。
分散剤はこれらのうちから選択される１種または２種以
上よりなる。これらの列挙したアニオン系界面活性剤の
うちナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物やポリスチ
レンスルホン酸塩は、温度の高低による性能の変化が小
さく、かつ粉砕助剤に対して悪影響を与えず、スラリー
化に必要な添加量が少ないという利点を有する。

【００２６】またノニオン系界面活性剤では、例えばポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレート及びポリオキシエチレンソルビタン
モノパルミテートなどが有用である。一般にノニオン系
界面活性剤は、泡立ちやすく温度の高低による性能変化
が大きいが、親油性が強いため溶剤脱瀝残渣のスラリー
化を著しく促進することができるという利点がある。分
散剤の添加量は、溶剤脱瀝残渣１kgに対して２〜２０ｇ
がよく、好ましくは３〜１０ｇである。

【００２７】そして、得られたスラリーを高速撹拌機か
ら取り出し、それを混合槽である中間タンクに一旦入れ
る。さらにその中間タンク内のスラリーをストレーナ等
によりろ過する。このろ過工程によって例えば粒子径が
８００μｍよりも大きな溶剤脱瀝残渣粒子を除去する。
ろ過されたスラリー（その粒子径は例えば８００μｍ以
下である）を撹拌槽内に所定量の安定剤とともに入れ、
例えば１０分間滞留させて安定化させる。

【００２８】安定剤は、（１）カルボキシメチルセルロ
ース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース( ＨＥ
Ｃ）、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコー
ルよりなるグループから選択される１種または２種以
上、（２）水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムよりな
るグループから選択される１種または２種、（３）水酸
化マグネシウム、酸化マグネシウム、コロイダルシリ
カ、カオリン、ベントナイト及びアタパルガス粘土より
なるグループから選択される１種または２種以上よりな
る。安定剤の添加量は、スラリーあたり１００〜６００
０wtppm がよく、好ましくは５００〜３０００wtppm で
ある。

【００２９】しかる後、安定化されたスラリーをサービ
スタンク等の別のタンクへ輸送する。またストレーナ等
により除去された粒子径が８００μｍより大きい溶剤脱
瀝残渣粒子は例えば次の粉砕サイクルの時などに溶剤脱
瀝残渣の原料として使用され、再び水等とともに高速撹
拌機内に投入される。

【００３０】また本発明に係る製造方法では、図４の他
の工程例に示すように、ウェットパウダーに分散剤を添
加し４分間駆動してスラリー化した後、その状態で高速
撹拌機内に所定量の安定剤をさらに添加し、高速撹拌機
の撹拌翼を例えば１分間駆動してスラリーを安定化させ
てもよい。

【００３１】更に本発明に係る製造方法では、図５の他
の工程例に示すように、溶媒脱瀝残渣、粉砕助剤、水、
分散剤及び安定化剤をはじめから高速撹拌機１内に仕込
んでおき、撹拌翼３を駆動してスラリーを生成するよう
にしてもよい。

【００３２】また撹拌機２内に投入する水、粉砕助剤及
び分散剤のタイミングについての例を図６の例１〜例４
として示す。例１は上述の実施の態様に相当し、最初に
高速撹拌機内に溶剤脱瀝残渣と水と粉砕助剤を入れて所
定時間（一例として１５分として記載してある）粉砕し
た後に分散剤を添加している。例２は最初に高速撹拌機
内に溶剤脱瀝残渣と水のみを入れて所定時間粉砕した後
に粉砕助剤と分散剤を添加している。例３は最初に高速
撹拌機内に溶剤脱瀝残渣のみを入れて所定時間粉砕した
後に水と粉砕助剤と分散剤を添加している。例４は最初
に高速撹拌機内に溶剤脱瀝残渣と水と粉砕助剤と分散剤
を入れて所定時間粉砕している。

【００３３】また本発明者の実験によれば、例１〜例３
では既述の図１１の粒度分布において大径側の裾の部分
は粒子の頻度がゼロになるまでなだらかに減少する。こ
れに対して例４では例１〜例３の例に比べて大径側の粒
子の頻度は高いがつまり大径側に粒度分布の山が寄って
いるが、大径側の裾の部分は急峻に下がってゼロとな
る。このように分散剤を投入する時期によって粒度分布
を調整することができ、粒度分布の山の形と大粒子径側
の裾の部分とをほど良い状態に合わせ込むことができ
る。

【００３４】このように上記実施の形態によれば、容器
の底面部に撹拌翼を備えた撹拌機を用いて、溶剤脱瀝残
渣を撹拌翼との衝突により粉砕しているので、後述する
実施例からわかるように、１段階粉砕により所望の粒度
分布が得られ、それによって安価で安定性の高い高濃度
ＲＷＭを容易に得ることができる。そしてこの方法は、
特に軟化点が１２０℃〜２００℃の溶剤脱瀝残渣の場合
に好適である。何故ならこのプロセスは発熱が低いので
軟化点が１２０℃と低くても軟化せず、また軟化点が２
００℃までのものであれば適度に粉砕されるからであ
る。

【００３５】ここで所望の粒度分布とは、５．５μｍ以
下の粒子の生成量が１５ｗｔ％〜４０ｗｔ％、７１０μ
ｍ以下の粒子の生成量が８０ｗｔ％以上であるような分
布である。５．５μｍ以下の粒子の生成量が１５ｗｔ％
よりも小さいと粒度分布の微粒子側のピ−クがシャ−プ
になるので流動性が悪くなり、４０ｗｔ％を越えると粗
い粒子が少なくなるので粒径が揃ってしまい、やはり流
動性が悪くなる。また７１０μｍ以下の粒子の生成量が
８０ｗｔ％よりも小さくなると、燃焼効率が悪くなり、
燃料供給ノズルを通りにくくなる。

【００３６】このような粒度分布が得られる理由は、容
器の底部に設けられた撹拌翼により３０００ｒｐｍを越
える高速撹拌を行い、これにより形成された激しい渦流
による剪断力と、撹拌機と粒子との衝撃力との作用に基
づくと考えられる。更に容器２が回転することに加え、
撹拌翼３のシャフト３１が容器２の中心軸から偏心して
いるため、不均一な流れが形成され、結果として均一な
粉砕作用が得られる。即ち容器２の中心軸に対して均一
な流れの場合には、スラリ−の一部は常に大きな剪断力
を受け、他の部分は常に小さな剪断力しか受けないが、
不均一な流れを形成すれば、ある時間で見た場合、スラ
リ−のどの部分も概ね同じ剪断力を受けることになる。
更にまた容器２の隅部のうち底面中心部よりも上側に位
置する部分に仕切り部材２１を設けて当該隅部に粒子が
滞留しないようにしていることも、高い粉砕機能が得ら
れている要因の一つであると考えられる。

【００３７】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明の
特徴をより明らかとする。以下の各実施例及び各比較例
においては、中東系原油を処理する典型的な石油精製工
場において入手可能な溶剤脱瀝残渣を用いた。この溶剤
脱瀝残渣の組成及び特性を調べたところ、高発熱量は９
６１０cal ／ｇ （試験法：ＪＩＳ Ｍ８８１４（１９
９３））であり、灰分は０．５wt％（試験法：ＪＩＳ
Ｍ ８８１２（１９９３））であり、炭素は８４．２wt
％（試験法：ＪＩＳ Ｍ ８８１３（１９８８））であ
り、水素は８．４６wt％（試験法：ＪＩＳ Ｍ ８８１
３（１９８８））であり、窒素は１．１６wt％（試験
法：ＪＩＳ Ｍ ８８１３（１９８８））であり、酸素
は０．３wt％（試験法：ＪＩＳ Ｍ ８８１３（１９８
８））であり、全硫黄は５．４２wt％（試験法：ＪＩＳ
Ｍ ８８１３（１９８８））であった。軟化点は１４
２．５℃（試験法：ＪＩＳ Ｋ ２２０７（１９９
３））であった。ＨＧＩ（Ｈａｒｄ Ｇｌｏｂｅ Ｉｎ
ｄｅｘ）は１５５（試験法：ＪＩＳ Ｍ ８８０１（１
９９３））であった。

【００３８】また以下の各実施例においては、図１及び
図２に示す構成と同様の高速撹拌機（最大回転数：５０
００rpm ）を用いた。ただし容器の内径は２６ｃｍ、容
器の底面から上面までの高さ（軸方向の長さ）は２６ｃ
ｍ、羽根の外径及び幅は夫々１４ｃｍ及び１．５ｃｍで
あった。この傾きは約１０°、羽根の先端と容器の内壁
との間隔は約１０ｍｍであった。

【００３９】（実施例１）３０００ｇのスラリーを生成
するために、最初に高速撹拌機内に溶剤脱瀝残渣のみを
２１６０ｇを入れ、撹拌翼及び容器の回転数をそれぞれ
２０８２rpm 、４４rpm として粉砕処理を４０分間行っ
た。得られた粉砕品の性状は粉末であり、溶剤脱瀝残渣
の濃度は１００％であった。図７に、粉砕品の収量、粒
子径が７１０μｍ以上の残存量（＋７１０μｍの欄）、
粒子径が７１０μｍ未満の粒子の粒度分布、平均体積粒
径及び粒子径が５．５μｍ以下の生成量（−５．５μｍ
の欄）を示す。なお、粒度分布の欄の１０％、５０％及
び９０％の欄は、粒子径の小さいものから大きいものへ
と順次粒子を取り出した時に累積値がそれぞれ１０％、
５０％及び９０％に相当する粒子の径を表している。

【００４０】この結果より後述する比較例１のボールミ
ル型粉砕機を用いた場合に比べて、分布幅の広い粒度分
布が得られることがわかる。

【００４１】（実施例２）３０００ｇのスラリーを生成
するために、最初に高速撹拌機内に２１６０ｇの溶剤脱
瀝残渣とともに水を総量に対して２８wt％加えて、撹拌
翼及び容器の回転数をそれぞれ２０８２rpm 、４４rpm
として粉砕処理を３０分間行った。得られた粉砕品の性
状は粉末であり、溶剤脱瀝残渣の濃度は７４．０％であ
った。図７に、粉砕品の収量、粒子径が７１０μｍ以上
の残存量、粒子径が７１０μｍ未満の粒子の粒度分布、
平均体積粒径及び粒子径が５．５μｍ以下の生成量を示
す。

【００４２】図７より、後述する比較例１のボールミル
型粉砕機を用いた場合に比べて、より短時間で粒子径が
５．５μｍ以下の粒子が２０wt％以上生成し、かつ９０
wt％パスの粒子径が１８０μｍ以上を含むような分布幅
の広い粒度分布が得られることがわかる。

【００４３】この実施例２で得られた溶剤脱瀝残渣の粉
末に溶剤脱瀝残渣１kg当たり９ｇ／kgの分散剤であるＮ
ＳＦ（ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物）、及び
溶剤脱瀝残渣と水の総量あたり３００wtppm の粉砕助剤
であるＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を添加
し、さらに安定剤としてスラリーあたり２０００ppm の
アタパルガス粘土を添加して、粘度調製及び安定化を行
ってスラリーを得た。得られたスラリーにおける溶剤脱
瀝残渣の濃度及びスラリーの見掛粘度を図８に示す。

【００４４】また、得られたスラリーを内容積３００ミ
リリットルのトールビーカーに１８５ｇ採取し、これを
左右振動幅が５０mm幅で振動回数が１４５rpm の振動機
により２４時間振動させた後、５分間排出させて、沈降
状態を評価した。その結果を図８に併せて示す。

【００４５】（実施例３）３０００ｇのスラリーを生成
するために、最初に高速撹拌機内に２１６０ｇの溶剤脱
瀝残渣とともに、溶剤脱瀝残渣と水との総量に対して２
８wt％の水、及び溶剤脱瀝残渣と水の総量あたり３００
ppm の粉砕助剤であるＣＭＣを入れ、撹拌翼及び容器の
回転数をそれぞれ２０８２rpm 、４４rpm として粉砕処
理を３０分間行った。得られた粉砕品の性状は粉末であ
り、溶剤脱瀝残渣の濃度は７４．５％であった。図７
に、粉砕品の収量、粒子径が７１０μｍ以上の溶剤脱瀝
残渣の残存量、粒子径が７１０μｍ未満の粒子の粒度分
布、平均体積粒径及び粒子径が５．５μｍ以下の生成量
を示す。

【００４６】図７より、後述する比較例１のボールミル
型粉砕機を用いた場合に比べて、より短時間で粒子径が
５．５μｍ以下の粒子が２０wt％以上生成し、かつ９０
wt％パスの粒子径が１８０μｍ以上を含むような分布幅
の広い粒度分布が得られることがわかる。

【００４７】この実施例３で得られた溶剤脱瀝残渣の粉
末に溶剤脱瀝残渣１kg当たり５ｇ／kgの分散剤であるＮ
ＳＦを添加し、さらに安定剤としてスラリーあたり２０
００ppm のアタパルガス粘土を添加して、粘度調製及び
安定化を行ってスラリーを得た。得られたスラリーにお
ける溶剤脱瀝残渣の濃度及びスラリーの見掛粘度を表２
に示す。

【００４８】図８より、実施例２に比べて分散剤の量を
略半減してもよいことがわかる。また、得られたスラリ
ーについて実施例２と同様にして沈降状態を評価した。
その結果を図８に併せて示す。

【００４９】（実施例４）５０００ｇのスラリーを生成
するために、最初に高速撹拌機内に３４５０ｇの溶剤脱
瀝残渣とともに溶剤脱瀝残渣及び水の総量に対して３１
wt％の水、溶剤脱瀝残渣と水の総量あたり３００ppm の
粉砕助剤であるＣＭＣ、及び溶剤脱瀝残渣１kgに対して
７ｇの分散剤であるＮＳＦを入れ、撹拌翼及び容器の回
転数をそれぞれ２０８２rpm 、４４rpm として粉砕処理
を６０分間行った。得られた粉砕品の性状はスラリーで
あり、溶剤脱瀝残渣の濃度は７１．７％であった。また
スラリーの見掛粘度は５００ｃＰ（センチポイズ）であ
った。表１に、粉砕品の収量、粒子径が７１０μｍ以上
の残存量、粒子径が７１０μｍ未満の粒子の粒度分布、
平均体積粒径及び粒子径が５．５μｍ以下の生成量を示
す。

【００５０】図７より、後述する比較例１のボールミル
型粉砕機を用いた場合に比べて、分布幅の広い粒度分布
が得られることがわかる。

【００５１】この実施例４で得られたスラリーに安定剤
としてスラリーあたり２０００ppmのアタパルガス粘土
を添加して、粘度調整及び安定化を行った。最終的に得
られたスラリーにおける溶剤脱瀝残渣の濃度及びスラリ
ーの見掛粘度を図８に示す。

【００５２】また、得られたスラリーについて実施例２
と同様にして沈降状態を評価した。その結果を図８に併
せて示す。

【００５３】（実施例５）３０００ｇのスラリーを生成
するために、最初に高速撹拌機内に２１６０ｇの溶剤脱
瀝残渣とともに溶剤脱瀝残渣及び水の総量に対して２８
wt％の水、溶剤脱瀝残渣と水の総量あたり３００ppm の
粉砕助剤であるＣＭＣを入れ、撹拌翼及び容器の回転数
をそれぞれ２０８２rpm 、４４rpm とし粉砕処理を１５
分間行った。その後溶剤脱瀝残渣１kgに対して５ｇの分
散剤であるＮＳＦを入れ、３分間撹拌し、最後に安定剤
としてスラリーあたり２０００ppm のアタパルガス粘土
を添加して１分間撹拌し、粘度調製及び安定化を行って
スラリーを得た。図７に、得られた粉砕品の収量、粒子
径が７１０μｍ以上の残存量、粒子径が７１０μｍ未満
の粒子の粒度分布、平均体積粒径及び粒子径が５．５μ
ｍ以下の生成量を示す。

【００５４】（実施例６）撹拌翼の回転数を３４７０ｒ
ｐｍとした他は実施例５と全く同様にしてスラリ−を得
た。図７に、得られた粉砕品の収量、粒子径が７１０μ
ｍ以上の残存量、粒子径が７１０μｍ未満の粒子の粒度
分布、平均体積粒径及び粒子径が５．５μｍ以下の生成
量を示す。

【００５５】（実施例７）最初に高速撹拌機内に溶剤脱
瀝残渣及び、溶剤脱瀝残渣と水との総量に対して２５ｗ
ｔ％の水を入れるとともに出来上がり後の溶剤脱瀝残渣
量に対して３００ppm の粉砕助剤（カルボキシメチルセ
ルロース）を入れ、撹拌翼及び容器の回転数をそれぞれ
３７４０rpm 、４４rpm として粉砕処理を１５分間行っ
た。得られた溶剤脱瀝残渣の粉末に溶剤脱瀝残渣１kg当
たり５ｇの分散剤であるＮＳＦと濃度調製用の水を添加
し、撹拌翼を２０８２rpm または３７４０rpm の回転数
で１〜２分間駆動し、さらに安定剤を添加して安定化ス
ラリーを得た。このスラリーの粒度分布を図９に示す。
同図より所望の粒度分布が得られたことが分かる。また
後述する比較例２のボールミル型粉砕機を用いた場合よ
りもより広い粒度分布幅が得られる（図９及び図１０参
照）。さらに後述する比較例１，２のボールミル型粉砕
機を用いた場合のスラリーにおける溶剤脱瀝残渣の濃度
が６９wt％であるのに対して、本実施例では略７５wt％
とより高い濃度が得られる。

【００５６】（比較例１）比較のため、ボールミル型粉
砕機を用いて溶剤脱瀝残渣の粉砕を行った。６００ｇの
スラリーを生成するために、ボールミル型粉砕機内に４
２０ｇの溶剤脱瀝残渣とともに１８０ｇの水、溶剤脱瀝
残渣と水との総量あたり３００wtppm の粉砕助剤、及び
溶剤脱瀝残渣１kgに対して９ｇの分散剤であるＮＳＦを
入れ、容器の回転数を６０rpm として粉砕処理を４５分
間行った。得られた粉砕品の性状はスラリーであり、溶
剤脱瀝残渣の濃度は６９．０％であった。またスラリー
の見掛粘度は１１２８ｃＰであった。図７に、粉砕品の
収量、粒子径が７１０μｍ以上の残存量、粒子径が７１
０μｍ未満の粒子の粒度分布、平均体積粒径及び粒子径
が５．５μｍ以下の生成量を示す。

【００５７】この比較例１で得られたスラリーに安定剤
としてスラリーあたり２０００wtppm のアタパルガス粘
土を添加して、粘度調製及び安定化を行った。最終的に
得られたスラリーにおける溶剤脱瀝残渣の濃度及びスラ
リーの見掛粘度を表２に示す。また、得られたスラリー
について実施例２と同様にして沈降状態を評価した。そ
の結果を図８に併せて示す。

【００５８】（比較例２）比較のため、ボールミル型粉
砕機を用いて溶剤脱瀝残渣の粉砕を行った。ボールミル
型粉砕機内に溶剤脱瀝残渣とともに溶剤脱瀝残渣及び水
の総量に対して３０wt％の水、出来上がり後の溶剤脱瀝
残渣量に対して３００wtppm の粉砕助剤（カルボキシメ
チルセルロース）、及び溶剤脱瀝残渣１kg当たり９ｇ／
kgの分散剤であるＮＳＦを入れ、容器の回転数を４１rp
m として粉砕処理を２０分間行った。得られた粉砕品の
性状はスラリーであった。そのスラリーにおける溶剤脱
瀝残渣の濃度及びスラリーの見掛粘度を図８に示す。ま
たこのスラリーの粒度分布を図１０に示すが、この場合
大径側に山が偏ってしまい、幅広い所望の粒度分布が得
られなかったことがわかる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、１段階粉
砕により分布幅の広い所望の粒度分布が得られるので安
価で安定性の高い高濃度溶剤脱瀝残渣の水スラリーを容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に使用される高速撹拌機の一
例を示す部分断面図である。

【図２】その高速撹拌機の容器及び撹拌翼を示す部分斜
視図である。

【図３】本発明方法の工程の一例を示す工程図である。

【図４】本発明方法の工程の他の例を示す工程図であ
る。

【図５】本発明方法の工程のさらに他の例を示す工程図
である。

【図６】高速撹拌機内への投入物と投入のタイミングと
を対応付けて示す説明図である。

【図７】実施例におけ粉砕品の収量及び粒度分布のデ−
タを示す説明図である。

【図８】実施例におけるスラリ−濃度と粘度との関係を
示す説明図である。

【図９】実施例７により得られた粒度分布を示す特性図
である。

【図１０】比較例２により得られた粒度分布を示す特性
図である。

【図１１】理想的な粒度分布を示す特性図である。

【符号の説明】

２ 容器 ２１ 仕切り部材 ２２ 蓋体 ２３ 底面 ３ 撹拌翼 ３１ シャフト ３２ 羽根 ４ 支持台 ４１，４２ モータ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の底部に撹拌翼を備えた高速撹拌機
   内に石油残渣を入れ、前記撹拌翼を高速回転させること
   により石油残渣を粉砕する工程と、 水及び分散剤を、石油残渣を粉砕する前または石油残渣
   を粉砕する工程の途中あるいは終了後に石油残渣に加え
   ると共に、粉砕助剤を石油残渣を粉砕する前または石油
   残渣を粉砕する工程の途中に石油残渣に加え、石油残渣
   と共に撹拌して石油残渣−水スラリ−を得る工程と、 を含むスラリ−生成工程により石油残渣−水スラリ−を
   製造することを特徴とする石油残渣−水スラリ−の製造
   方法。
2. 【請求項２】 石油残渣は、軟化点１２０〜２００℃で
   あることを特徴とす請求項１記載の石油残渣−水スラリ
   −の製造方法。
3. 【請求項３】 高速撹拌機の容器は撹拌翼と逆回転する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の石油残渣−水
   スラリ−の製造方法。
4. 【請求項４】 撹拌翼の回転中心軸は容器の中心軸より
   も偏心していることを特徴とする請求項１、２または３
   記載の石油残渣−水スラリ−の製造方法。
5. 【請求項５】 高速撹拌機の容器の中心軸及び撹拌翼の
   回転中心軸は互にほぼ平行でかつ傾いていることを特徴
   とする請求項１、２、３または４記載の石油残渣−水ス
   ラリ−の製造方法。
6. 【請求項６】 容器の隅部には石油残渣が滞留しないよ
   うに仕切り部が設けられていることを特徴とする請求項
   １、２、３、４または５記載の石油残渣−水スラリ−の
   製造方法。
7. 【請求項７】 得られた石油残渣−水スラリ−中の粒子
   は、粒径５．５μｍ以下が１５ｗｔ％〜４０ｗｔ％、粒
   径７１０μｍ以下が８０ｗｔ％以上であることを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５または６記載の石油残渣
   −水スラリ−の製造方法。
8. 【請求項８】 水の添加量は、石油残渣及び水の総量に
   対して２５〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５、６または７記載の石油残渣−水ス
   ラリ−の製造方法。
9. 【請求項９】 得られた石油残渣−水スラリ−をストレ
   ーナーに通す工程を含むことを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５、６、７または８記載の石油残渣−水ス
   ラリ−の製造方法。
10. 【請求項１０】 得られた石油残渣−水スラリ−に安定
    化剤を加える工程を含むことを特徴とする１、２、３、
    ４、５、６、７、８または９記載の石油残渣−水スラリ
    −の製造方法。