JPS58198592A - 石炭−水スラリ−用分散剤 - Google Patents

石炭−水スラリ−用分散剤

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JPS58198592A
JPS58198592A JP57082934A JP8293482A JPS58198592A JP S58198592 A JPS58198592 A JP S58198592A JP 57082934 A JP57082934 A JP 57082934A JP 8293482 A JP8293482 A JP 8293482A JP S58198592 A JPS58198592 A JP S58198592A
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acid
coal
sulfonic
dispersant
water
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JP57082934A
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Tsunehisa Ueda
植田 恒久
Yoshio Natsuume
伊男 夏梅
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Zeon Corp
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Nippon Zeon Co Ltd
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    • 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
    • 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
    • Y10S516/03Organic sulfoxy compound containing
    • Y10S516/05Organic amine, amide, or n-base containing

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭粉末の水スラリー用に用いられる新規な分
散剤に関し、さらに詳しくは、石炭粉末を高濃度に含む
水スラリーの調製を可能ならしめる新規な石炭−水スラ
リー用分散剤に関する。
近年、−石油価格の高騰にともない石炭の有効利用が積
極的に進められている。しかし、石炭の場合は石油と違
って固体であるため輸送上の難があり、その解決策の一
環として石炭を粉末化し、それを水に分散させた石炭−
水スラリ−(以下、CWBと略称する)による輸送が検
討されており、すでに一部で実用に供されている。
この方法の場合、輸送効率を高め、かつ燃焼効率を高め
ようとすると、できるだけ石炭濃度を高くすることが要
求される。しかし、石炭濃度が高くなるにつれてスラリ
ー粘度が増大し流動性が低下するため、この相反する要
求を満たすために分散剤の添加が通常行われている。
而して、かかる分散剤の具体例として、従来かラナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮金物、トテエi ゾルベンゼンスルホン1ポリアクリル酸塩、ポリオキシ
アルキルエーテル硫酸塩、オレフィン−マレイン酸共電
合体塩、(メタ)アクリル酸とビニルモノマーとの共重
合体塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩などが知ら
れている(例えば特開昭56−20090号、同56−
57889号、同56−57890号、同56−578
91号など)。
しかしながら、これら公知の分散剤は分散性、貯蔵安定
性の面で未だ充分とは云えず、とくに高濃度のays用
分数分散剤ては必ずしも適切なものとは云えなかった。
そこで本発明者らは従来技術のかかる欠点を改良すべく
鋭意検討を進めた結果、特定な結合様式によってスルホ
ン酸基の導入された高分子スルホン酸の水溶性塩が石炭
粉末の分散性能の点できわめて優れていることを見い出
し、本発明を完成するに到った。
かくして本発明によれば、分子中に酸イミド結合または
酸アミド結合を介して結合したスルホン酸基を含有する
高分子スルホン酸の水溶性塩を有効成分とするCWS用
分数分散剤供される。
本発明で用いられる高分子スルホン酸は分子中に酸イミ
ド結合ま几は酸アミド結合を介して結合したスルホン酸
基を含有するものである。かかる高分子スルホン酸は通
常、分子11500〜10n、Do(k好1しくはt0
00〜s o、 o o oを有し、かつ下記に定義す
るごとき(A)、(B)及び(01の三種のモノマ一単
位を適宜組み合わせて合成される重合体または共重合体
、すなわち(Nスルホン酸系モノマ−2ル100 不飽和カルボン酸系モノマ−0ル98 ましくは0〜95モルチ及び(0)他のビニル系モノマ
ー0〜90モル嘩、好ましくはO〜60モルチから構成
される重合体である。
ここで(A)スルホン酸系モノマーとは酸イミド結合ま
たは酸アミド結合を介して結合したスルホン酸基を有す
る不飽和酸のイミド、半アミドまたはアミドを意味し、
その具体的な例としてアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、マレイン酸、イタコン酸,フマル酸、シトラコ
ン酸などのどときα.βー不飽和モノまたはジカルボン
酸と、スルファミン酸、アミノメタンスルホン酸、アミ
ノエタンスルホン酸、メチルアミノエタンスルホン酸、
アミノ−2−メチルプロパンスルホン酸、アミノブタン
スルホン酸、アニリンモノスルホン酸、アニリンジスル
ホン酸、アミノトルエンスルホン酸、ナフチルアミンモ
ノスルホン酸、ナフチルアミンジスルホン酸、ナフチル
アミントリスルホン酸、1−アミドエタンスルホン酸な
どのごときアミノ基含有スルホン酸とのイミド、半アミ
ドiたはアミドが例示される。
また(Bl不飽和カルボン酸系モノマーとはカルボキシ
ル基または酸無水物基を有する不飽和モノマーをさし、
その具体例として、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸などのどときα.βー不飽和モノカルボン酸
、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのどときα.
βー不飽和ジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコ
ン酸、無水シトラコン酸などのどときα.!ー不飽和ジ
カルボン酸無水物などが例示される,。
さらに(C1他のビニルモノマーとは前記以外のラジカ
ル重合可能なものであればいずれでもよく、その具体例
として、例えばエチレン、プロピレン。
ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、テセン、シク
ロペンテン、シクロヘキセン、スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、クマロン、インデン、ビニル
エーテル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、ア
クリルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどのご
とき極性または非極性ビニルモノマーが挙げられる。
本発明で用いられる高分子スルホン酸はその製法によっ
て制限されるものではなく、常法に従って適宜製造する
ことができる。また必要に応じて高分子スルホン酸を経
由することなく、直接、高分子スルホン酸塩を製造する
こともできる。このような方法の具体例として、例えば
■スルホン酸系モノマーを必’IK応じて他のモノマー
とと本に共重合する方法、■カルボキシル基また社酸無
水物基を有するカルボン酸系高分子をアミド化したのち
ホルムアルデヒド及び重亜硫酸塩を順次反応させる方法
、■酸無水物基を有するカルボン酸系高分子にアミノ基
含有スルホン酸を非水系で反応させる方法(米国特許第
& 0 39, 8 7 0号)、■酸無水物基を有す
るカルボン酸系高分子とアミノ基含有スルホン酸の塩を
水の存在下に高温で反応させ、直接、高分子スルホン酸
塩を合成する方法(英国特許第1.24へ953号)、
■カルボキシル基を有するカルボン酸系^分子を酸ハラ
イド化し九のちアミノ基含有スルホン酸と反応させる方
法、■酸アミド基を有する酸アミド系高分子を■の方法
と同様に処理する方法などを例示することができる。
本発明においては、かかる高分子スルホン酸の水溶性塩
がCWS用分数分散剤効成分として用いられる。高分子
スルホン酸塩は分子中に存在するスルホン酸基及び必要
に応じて存在するカルボキシル基、酸無水物基の少なく
と本一部、好ましくは50モルチ以上が塩を形成してい
るものであればいずれでもよく、その具体的な例として
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バ
リウムなどのごときアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の塩、アンモニウム塩、アミン塩などが例示される。
なかでもアルカリ金属塩が賞月される0 これらの高分子スルホン酸塩の製法は格別制限されるも
のではなく、前記のごとく高分子スルホン酸を経ずに直
接合成する方法、高分子スルホン酸を合成したのち常法
に従って塩基の存在下で中和する方法のいずれを採用し
てもよい。
本発明のCWB用分数分散剤記のごとき高分子スルホン
酸塩を有効成分とするものであれば固形の本のであって
も水溶液であって本よいが、通常は取扱いの容易さを考
えて固形分濃度10〜50電量チの水溶液の形で使用さ
れる。この際、本発明の効果を本質的に損わない範囲内
であれば他の分散剤や消泡剤、増粘剤などのごとき他の
配合剤と混合して使用することもできる。
c w s t−111gするに当たって用いられる分
散剤の割合は、石炭の種類、粒径、粒度分布、スラリー
濃度などの条件により必ずしも一様ではないが、スラリ
ー濃度50〜90重量%、とくに60〜80重量易のO
W8を調製する場合には通常、固形分基準で石炭100
重量部当り分散剤中の有効成分01〜5重量部、好まし
く #′i0.5〜1重量%である。
かくして本発明の分散剤を使用することにより、ews
のスラリー粘度を大巾に低下させ、流動性、貯蔵安定性
に優れたaWSを調製する仁とができ、□ 他の分散剤を用いる場合に比較して高濃度化または低粘
度化を可能にすることができる。
次に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。な
お、スラIJ−y4製法、試験法及び試料の調製法は下
記のとうりであり、また部及びチは断りのないかぎり重
量基準である。
スラリー調製方法 各種分散剤の水溶液をホバートミキサー(前用試験材社
製)に入れ、低速にて攪拌しながら所定量の石炭粉末(
オーストラリア産原料炭、200メツシユスル一フ5チ
以上)を徐々に加え、全量添加後、高速にて3分間分散
させた・次いで一ト・ジナイザー〇特殊機化工社!1)
にて3000 rpmの条件下に5分間分散させること
により石炭−水スラリーを調製し7、このスラリーにつ
き下記の要領に従ってその性状を評価した0 試験方法 il+  スラリー粘度;ブルックフィールド粘度計に
より12rpm、25Cにて測定。
(2)流 動 性 :60m径のガラスロートにスラリ
ーを入れ、50cc:のスラリーが滴下するのに要する
時間。5分以内を○、5〜8分をΔ、8分以上を×で表
示0 ]3)  安 定性 ニー日放置後の沈澱の発生状況を
観察。沈澱がない状態を○、多少見られる状態をム、層
をなしている状態をXで表示。
試料の調製法 +i)試料1 分子量40000のイソブチレン−無水マレイン酸共重
合体(モル比1:1、試料A)154部、共重合体中の
無水マレイン酸部分に対し100モル係のアミノエタン
スルホン酸ナトリウム148部及び水700部をオート
クレーブ中に仕込み、180Cで5時間攪拌しながら反
応させることによりスルホン化反応を行った。
さら(得られた水溶液を水酸化ナトリウムにて中和し高
分子スルホン酸塩水溶液を得た。
(2)試料2〜4 試料1と同様の方法に従って、スルホン化剤の種類をア
ミノメタンスルホン酸、丁ニリンスルホンWlまたはア
ニリンジスルホン酸に変えることにより試料2〜4を得
た。
((資)試料5〜8 試料1と同様の方法に従って、イソブチレン−無水マレ
イン酸共重合体に代えて無水マレイン酸重合体(分子量
3000、試料B)、エチレン−無水マレイン酸共重合
体(分子量8000、モ#比1:1、試料C)、イソア
ミレンー無水マレイン酸共重合体(分子量6000、モ
ル比1:1、試料D)またはジイソブチレン−無水マL
ツイン酸共重合体(分子量4000、モル比1:1、試
料E)を使用することにより試料5〜8を得た。
(4)試料9 分子量5000のアクリル酸−アクリルアミド共重合体
(モル比1:1、試料F)の40%水溶液に37チホル
マリン水溶液81部、重亜硫酸ナトリウム107部を加
え、70Cにて5時間反応しアクリル酸−アクリルアミ
ド共重合体のスルホメチル化物を得た。
優)試料10 分子量6000のイソアミレンー無水マレイン酸共重合
体(モル比1:1、試料G)168部を300部のアセ
トンに溶解後、アンモニアガスを吹き込みアミド化反応
を行った。反応後、アセトンを減圧濃縮にて除去し、得
られたアミド化物を30チ濃度の水溶液とし57チホル
マリン水溶液81部、重亜硫酸ナトIJウム107部を
加え、70Cにて反応しスルホメチル化物を得几。
(6) 試料11〜14 スルホン化剤としてアミノメタンスルホン酸マタハアニ
リンスルホン酸を用いて、その仕込量を適宜変量する仁
と以外は試綻75−合と同様にして試料11〜14を得
た。
1!施例1 試料1〜4の50%水溶液を用いて分散剤(有効成分)
添加量0.8チ、スラリー濃度70%の石炭−水スラリ
ーを調製し、その性能を評価した。
また比較の几め未変性のイソブチレン−無水マレイン酸
共重合体ナトリウム塩(試料A)についても同様にして
試験を行つ几。結果を第1表に示す。
実施例2 試料5〜8の50%水溶液を用いて実施例1と同様に試
験を行った。比較のため、未変性の無水マレイン酸重合
体ナトリウム塩(試料B)、エチレン−無水マレイン酸
共重合体ナトリウム塩(試料C)、インアミレンー無水
マレイン酸共重合体ナトリウム塩(試料D)及びジイソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体す) IJウム塩(
試料E)についても同様罠−ソの性能を評価した。結果
を第2表に示す。
実施例4 試料11〜14 の30%水溶液を用いること以外は実
施例1と同様にして試験を行った。結果を第4表に示す
第   4   表

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 分子中に酸イミド結合または酸アミド結合を介して
    結合したスルホン酸基を含有する高分子スルホン酸の水
    溶性塩を有効成分として含有することを特徴とする石炭
    −水スラリー用分散剤。
JP57082934A 1982-05-17 1982-05-17 石炭−水スラリ−用分散剤 Granted JPS58198592A (ja)

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US06/693,823 US4564371A (en) 1982-05-17 1985-01-23 Dispersant for aqueous slurry of coal

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