JPS5823438B2 - 微粉炭−油混合物用添加剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微粉炭−油混合物の性質を改良する薬剤に関す
る。

従来、微粉炭は発熱量当りの価格が安いにもかかわらず
、輸送の困難性、燃焼に際しての制御の困難性、発熱量
の低さ、貯蔵に要する場所が太きいといった欠点を有し
ており、燃料としては問題があった。

微粉炭と油の混合物は上記欠点がなく、油単独の場合に
比べて発熱量当りの価格が低いため実用価値が高い。

しかし、微粉炭と油とを単に混合しただけでは、比重差
のため、微粉炭粒子は沈降分離し、凝結して流動性を失
うため満足な微粉炭−油混合物は得られない。

したがって、安定性を向上する添加剤を見い出すことが
重要で、すでに本発明者等は上記問題点を克服し、有効
な添加剤を見い出すことに成功し、微粉炭−油混合物の
実用化を可能にした（特願昭５１−１２５９４７、特願
昭５１−１２５９４８、特願昭５１−１２６４０６、特
願昭５ｌ−１３０２３９）。

本発明者らは、更に長期間安定で、かつ、より経済的な
微粉炭−油混合物を得るべく鋭意研究を重ねた結果、油
中で石炭を粉砕して得られる混合物用の添加剤として、
本発明に係わる薬剤を少量利用することにより、優れた
微粉炭−油混合物を得ることに成功した。

本発明により、従来よりも３倍以上安定性が向上し、常
温または高温で長期間保存しても、微粉炭の沈降はほと
んど生じず、たとえ若干生じても、本薬剤の優れた働き
により、沈降した微粉炭の凝集がほとんど起らないため
、ごく簡単な攪拌のみで再流動化することができる。

もちろん、短期間（１５日程度）の場合は攪拌の必要も
ない。

これにより、安心して微粉炭−油混合物を長期間かけタ
ンカー輸送することや、パイプラインや配管を流送する
ことも可能となった。

また本薬剤は、従来よりも使用量が少なくてすみ、経済
性の面からも微粉炭−油混合物の実用化を更に促進でき
た。

微粉炭−油混合物に用いる石炭とは、例えば無煙炭、瀝
青炭、亜瀝青炭、褐炭等の各種石炭で、種類や産地にか
かわりなく、また化学組成や水分含有量にもかかわりな
く、いかなるものも利用できる。

かかる石炭をそのままかあるいは粗砕して油中に入れ、
各種湿式粉砕機により、油中で直接・微粉炭とすればよ
い。

石炭中の水分は、湿式粉砕前に除いても、あるいは湿式
粉砕中あるいは粉砕後に除いてもよく、含有水分の少な
いものは除かなくても支障がない。

微粉炭の粒度は燃焼性より判断して、通常２００μ以下
のものが好ましく、更に粒度の小さＧ）１００μ以下が
好適であるが、微粉炭−油混合物の安定性等の物性に関
するかぎり、更に粒度の太きいものでも問題はない。

この微粉炭の含有量は最終混合物に対して２０〜７０重
量％であり、７０％以上の微粉炭を含有した場合は、粘
度が著しく高くなり、流動性を失うため好ましくなく、
２０％以下の場合は微粉炭含有による価格面のメリット
が少ない理由により好ましくない。

したがって、２０〜７０％混合できるが、３０〜６０％
が更に好ましい。

また、微粉炭−油混合物に用いる油とは、石油原油、原
油から得られる各種留分、例えば灯油、軽油、Ａ重油、
Ｂ重油、Ｃ重油等やエチレン分解残油、クレオソート油
、アントラセン油、各種配合油等の一般に燃料として用
いられる油や廃油、例えばガソリンスタンド廃油（自動
車潤滑油、洗浄油）、鉄工所廃油（機械油、切削油、洗
浄油等の混合油）、石油タンカーやその他船舶の廃油、
一般化学工場廃油等をいい、その相互の混合物も含む。

中でも石油原油、Ｂ重油、またはＣ重油の利用が特に好
ましい。

水は、石炭中に含まれる水分が微粉炭−油混合物中に混
入したり、製造者が加える場合等があるが、水の体積分
だけ輸送費、貯蔵費、その他一般管理費等が高くなり、
更に蒸発熱をうばい、熱損失が大きくなるため好ましく
なく、少ない方がよい。

一方、水は微粉炭−油混合物の安定性を良好にする性質
と、燃焼時排ガス中のＮ０ｘ（！１．バイジンを少なく
する効果を有するため、少量の混入は許される。

したがって、全水分量は７重量％以下がよく、全く含ま
れない場合もなんら支障がない。

水は積極的に加える必要がないので、通常添加水分量は
３重量％以下にすべきである。

本発明に係る微粉炭−油混合物用添加剤とは、分子内に
フェノール性ＯＨ基を１個以上好ましくは２個以上有し
、かつ、全活性水素を２個以上、好ましくは３個以上有
する有機化合物を出発物質として、これにアルキレンオ
キシドを反応すせ、その分子量を３０００〜１０万、好
ましくは７０００〜１０万にしたポリエーテルを必須成
分として含有するものである。

ここに言うポリエーテルとは、一般式 ２式％）） で示しうるもので、Ｚは上記出発物質の残基である。

Ｒはエチレン、プロピレン、ブチレン等のアルキレンオ
キシドやエピクロルヒドリン、エチレンカーボネートの
残基で、ｎはアルキレンオキシドの重合度により定まる
数である。

ｍはＺのもつフェノール性ＯＨ基を含めた活性水素の数
であり、少なくとも２以上、好ましくは３以上である。

ＲＯは単独物であっても２種以上でもよく、その配列順
序は単独のまま、ブロック共重合型、ランダム共重合型
になってもよい。

たゾし、界面活性剤の通例として共重合型の場合は、ブ
ロック共重合型にするのが一般的で、好ましくは、末端
を親水基にするためエチレンオキシドを付加する。

Ｚに対応する出発物質には次の例がある。

（１）多価フェノール類例えば、カテコール、レゾルシ
ン、ヒドロキノン、ピロガロール （２）多価ナフトール類例えば、ナフトレゾルシン、α
−ナフトヒドロキノン等のジオキシナフタレン、トリオ
キシナフタレン （３）フェノール性ＯＨ基以外に活性水素を１回以上、
好ましくは２回以上含有する置換フェノール類例えば、
アミンフェノール、オキシ安息香酸、没食子酸 （４）フェノール、レゾルシン、ナフトールまたは置換
フェノール例えば、メタクレゾール、メタキシレノール
、メタエチルフェノール、オルソクレゾール、パラクレ
ゾール、２，６キシレノール等とアルデヒド類例えば、
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒ
ドまたはケトン類例えば、アセトンとの酸性または塩基
性触媒下で縮合させた縮合物中、少なくとも２個以上の
フェノール性ＯＨ基を有する縮合物（５）フェノール性
ＯＨ以外に活性水素を１個以上、好ましくは２個以上有
する置換フェノール類例えば、アミンフェノール、オキ
シ安息香酸、没食子酸等とアルデヒド例えば、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドまたは
ケトン類、例えば、アセトンとの酸性または塩基性触媒
下で縮合させた縮合物中少なくとも２個以上のフェノー
ル性ＯＨ基を有する縮合物ここて、フェノール性ＯＨ基
とは、フエノール、ナフトール、置換フェノール、置換
ナフトール、多価フェノール、多価ナフトール等の芳香
環に直接結合したＯＨ基を意味する。

かかる本発明の微粉炭−油混合物用添加剤は、１重量％
以下の極少量加えるだけで安定な微粉炭−油混合物を得
ることができる。

上限を１重量％にしたのは経済的理由によるもので、例
えば０．５重量％以下でも非常に優れた効果を発揮する
。

また、本必須成分は、アニオン性やカチオン性や非イオ
ン性や両性の界面活性剤と併用してもよいが、添加剤総
量の５％以上、好ましくは２０％以上存在していなけれ
ばならない。

本発明の薬剤は、油中で石炭を粉砕して得られた微粉炭
２０〜７０重量％を少なくとも含有する微粉炭−油混合
物に用いた場合に、前記のごとき卓抜した効果を発揮す
る。

これら薬剤が少量の添加においても卓抜した効果を発揮
できる機構は、これらの薬剤が分子量１０００〜１０万
、好ましくは７０００〜１０万と大きく、しかも出発物
質が２個以上の活性水素をもっているためかさばってお
り、かつ、アルキレンオキシドの極性基を有するため粉
炭粒子表面に吸着でき、更に分子中に芳香族環を有する
ため石炭および油となじみやすいため、粉炭粒子の沈降
と凝集を防止できる所にあると推考する。

また、石炭の粒子表面は親水性で極性を有する有機化合
物は吸着しやすいが、乾式性粉砕による粒子表面に比べ
、油中で石炭を粉砕した場合は特に粉炭粒子表面が空気
にふれないため活性な状態を保ちやすい。

本発明の薬剤は、上記の親水性と活性の強い粉炭粒子表
面に強力に結合し、種々の厳しい条件下においてもその
卓抜した効果を発揮する。

また、製造プロセスのいずれかの時点で加熱ならびに強
攪拌を加えれば、粒子表面の活性と薬剤の吸着性が上が
るため性能が更に向上する。

強攪拌とは、通常２７７Ｌ ／ｓｅｃ以上、好ましくは
１０ｍ／ｓｅｃ以上の線速度のシェアーを加えることを
さし、攪拌はプロペラ、タービン等いかなる形式でもよ
く、この強攪拌により粉炭粒子表面の活性度が上昇し、
薬剤と粒子表面との接触の機会が上昇する。

また、加熱は５０℃、好ましくは７０℃、以上がよく、
２００℃前後まで上昇させてもよい。

強攪拌や加熱を加える時期はいずれの時点でもよく、例
えば油中で石炭を粉砕する時や、粉砕後薬剤を加える時
や、貯蔵時や、配管輸送時等である。

加熱や強攪拌を加えない場合でも、本薬剤は有効ではあ
るが、これらの条件を加えた時は約２倍程度効果が上昇
する。

本混合物は、本発明の添加剤を利用するため、室温にお
いては３力月以上、７０℃においテモ１カ月以上、上層
と下層とに性能差がほとんど生じず、非常に安定であり
、ボイラー等で燃焼した場合も通常の液体燃料に類似し
た燃焼が行なえる。

また、本混合物中の水は燃焼性の改善、バイジンの減少
、ＮＯの減少といった良い効果を示すものである。

必要に応じて防錆剤、公害防止薬剤、助燃剤等を併用す
ることはこばむものではない。

以下に本発明の微粉炭−油混合物用添加剤を用いた代表
的な実例を表記する。

実施例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油中で石炭を粉砕して得られた微粉炭２０〜７０重
   量％を少なくとも含む微粉炭−油混合物の性質を改良す
   るために用いる、フェノール性ＯＨ基を１個以上有し、
   かつ、全活性水素を２個以上有する有機化合物を出発物
   質としてアルキレンオ。 キシドを付加し、分子量を３０００〜１０万としたポリ
   エーテルを必須成分として含有することを特徴とする微
   粉炭−油混合物用添加剤。