JPS59100194A - 石油コ−クスの水スラリ−用分散安定剤 - Google Patents

石油コ−クスの水スラリ−用分散安定剤

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JPS59100194A
JPS59100194A JP21111282A JP21111282A JPS59100194A JP S59100194 A JPS59100194 A JP S59100194A JP 21111282 A JP21111282 A JP 21111282A JP 21111282 A JP21111282 A JP 21111282A JP S59100194 A JPS59100194 A JP S59100194A
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JP
Japan
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petroleum coke
oxide
compound
styrene
dispersion stabilizer
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JP21111282A
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English (en)
Inventor
Shinichi Watanabe
伸一 渡辺
Kenichi Katabe
形部 健一
Takeshi Kawaguchi
健 川口
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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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d:、石油コークス粉末の水スラリー用の分散剤
に関する。さらに詳しくは、石油コークス粉末を水中に
分散させ、スラリー状の41直接燃焼ijJ能な状態に
分散させる分散剤に関する。
石油危機以後、原油価格の、J:昇及び原油供給先の多
様化の必要性から我国の輸入原油中に占める重質留分の
比率は高くなる傾向にある0−”方5石油化学工業のめ
ざ−ましい発展にともない、原料滓1・1としての軽質
留分への需要は増加の一途をたどっている。これらのと
とかも原油中の重質留分は過剰になってきており、今後
もその傾向は強することか予想される。そこで石油化学
工業、エネルギー産業等の分野では、jl(質留分の有
効利用のだめの技術開発が[P急に望オれている。
このような情勢を背景にして現在、JR質留分の乾溜又
は分解等で得られる石油コ・−クスを液体燃料と(−で
利用することが注目されている。
石油コークスのスラリー化の試みの一つとしては、石油
コークスを重油などの油に分散させる方法が知られてい
る。
ところが石油コークスを油に分散させた燃料は、油の使
用が不可欠のだめ、長近油を使用せずに石油コークスを
流体として取扱い得る石油コークスを水中に分散させた
水スラリーの技術が研究されている。
石油コークス水−スラリーは石油コークスの微粉末を水
に分散させてスラリー化するわけであるが、この方法に
より石油コークスを油と同様に流体としてとり扱うこ吉
ができるため、輸送、貯蔵等の操作が容易となる。
石油コークス・水スラリーを直接燃焼するためには、水
分を棒力少々くし、て、石油コークスの濃度を篩める必
要があるが、石油コークスが疎水性であるため、水中で
凝集を引き起こし、濃黒二を高めると流動性を失なうこ
とが多く、実用■−に当り、大きな課題となる。
石油コークス・水スラリー中に分散剤である界頂曹古性
剤を力11えると、石油コークスと水との界面に、界面
活性剤が吸着し、石油コークス粒子をバラバラにほぐす
作用や、石油コークス粒子が互いに凝集するのを防ぐ作
用などのために良好な分散状態を作り出すことが期待さ
れる。
シカシナカラ、一般のアルキルベン ン酸塩−や石油スルホネートや第4級アンモニウム塩な
どの界面活性剤では、その流動性が不十分であり実用性
に欠ける。またアルキルフェノールアミンオキシド付加
物が同様の目的で提案されているが(特開昭57−、1
31285号)、この中には一部効果のある化合物もあ
るが、スラリー中のコークス濃度が6Qwt%程度であ
れば流動性があるが、それ以」二になると流動性が極端
に悪くなり、7Qwt%す、上の高濃度のスラリーの製
造は困姉4である。本発明者らは、かかる石油コークス
・水スラリ〒の欠点を改良すべく鋭意研究の結果本発明
に到達した。
即ち本発明は、活性水素を有する化合物にエチレンオキ
シドを必須とI〜で含むアルキ1/ンオキシドおよびス
チレンオキシドを付加した化合物であり、スチレンオキ
シドを分子内に1〜2ON個(ただし、Nは活性水素を
有する化合物1分子中の活性水素の数を示す〕含み、か
つポリオキシエチレン鎖の部分の合泪の重量が全分子量
の40〜95重量%であり、さらに全体の分子−Fl−
が5.000〜200.000であるポリエーテル化合
物又はその誘導体を有効成分として含むことを特徴とす
る石油コークスの水スラリー用分散安定剤おJ:び、該
ポリニーデル化合物又はその誘導体とともに脂肪族アル
コール、ソ7Lビクン脂肪酸エステル又はシリコーン化
合物の1神父は2■Φ以上を有効成分として含むことを
特徴とする石油コークスの水スラリー用分散安定剤であ
る。
本発明において用いるポリエーテル化合物は、活性水素
を1個以上含む化合物に通常の方法によりエチレンオキ
シド(以下(E O)と略Me スる。)を含むアルキ
レンオキシドおよびスチレンオキシドを伺加することに
より容易に製造することができる。ポリエーテル化合物
はスチレン刊キシドとエチレンオキシドを必須成分とし
て含ムアルキレンオキシドとのブロック状又は一部ブ「
コック状の(l加が良く、その順序は何れが先でもよい
が、EOとスチレンオキシド(以下(80)と略記する
。)の付加物の場合には、まずSOを付加させた後EO
を4=j加させたものが良好な分散安定性を示す。
本発明に用いることの出来る活性水素を千1すル化合物
は、夫々ヒドロキシ/l/基、アミン基、メルカプト基
等を有するヒドロキン化合物、フ′ミノ化合物、メルカ
プト化合物等である。
具体的にはヒドロキシ化合物とし7ては、メタノール、
エタノール等の低級−価ア、ル:−1−、A−からステ
アリルアルコール、オレイルアルコール等の高級−価ア
ルコール、2−エチルヘキサノール等の側鎖を治する一
価ア)シコー)V、Xチレンクリコール、フロビレ/ク
リコール、1.、4−ブタンジオール、−\キサンジオ
ール、ジエチレングリコール、  l−ジエチレングリ
コール、ポリゾロピレングリコール、グリセリン、ンル
ビトール、ポリグリセリン又はこれらの部分エステル化
物等の多価アルコール又はこれらの部分エステル、ノニ
ルフェノール等のフェノ−)v 類’I)’例示され、
アミン類としてはオクチルアミン、牛脂アミン、メチル
ステアリルアミン等のモノアミン、エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、l・リエチレ/デトラミン、N
−アルキルエチレンジアミン、窒素数6〜50を有する
ボリエ′f用/ンイミン等のポリアミン化合物が例示さ
れ、メルカプト化合物としては、ラウリルメルカプタン
等が例示される。
又、モノ、ジ又はl・リエタノーノしアミンなどのアル
カノールアミン、ステアリン酸アミドなとの゛ノ′ミド
化合物、グリシン等のアミノ酸等でもよい。
ポリエーテル化合物にはスチレンオキシド及びニブ用/
ンオギンドは必須であり、スチレンオキシト基は分子内
に1〜2 (I N個(たたし、Nは活性水素を有する
化合物の活性水素の数)含むものである。
またアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシドは
必須であり、ポリオキシエチレン鎖の合計重縫が全労イ
量の40〜95%好丑し,くけ60〜95%である。E
OおよびSO以外にプロピレンオキシド(以下(PO)
と略記するン、ブチレンオキシドなどが使用され得るが
、EO及びSOあるいは■シ0,80及び1)0の7’
 I’llツクポリマーが良好な分散安定性を示す。
ポリエーテルの分子量は5, 0 0 0〜2 0 0
, 0 0 0々−f寸しくけt o, o o o〜
]− 5 0, O O Oである。該ポリエーテル化
合物誘導体としては該ポリエーテル化合物の末端の水酸
基を硫酸化したもの、五酸化リンとの反応により得られ
るリン酸化物、カルボキシアルキル化物又は多塩基酸と
のエステル化物又は、その塩等のアニオン化物や出発物
質としてアミン化合物を用いた場合のジアルキル硫酸や
ハロゲン化アルギル、ノ為ロゲン化ベンジルなどによる
4級化物や酢酸、アルキルベンゼンスルホン 等が挙げられる。
また本発明の分散安定剤に用いられるもう1つの成分(
■成分)のうち、脂肪族アットコールは具体的には炭素
数6〜12の脂肪族アル:1ールが用いられ、例えばオ
クチルアルコール−エチルへキシルアルコール、う+7
 IJ /l/ 7 /l/ コ・−ル等が挙げられる
。ソルビタン脂肪酸エステルとじでid:ソルビタンモ
ノラウレート、ソルヒタンモノバルミテ−1・、ソノし
ビタンモノオし/ニー1・、ソルビタンモノステアレー
1・等が挙ケラれる。才プ(同じく■成分のうちシリコ
ーン化合物吉しではポリジメチルシロキサン、ジメチル
シリコーン油、フルオロシリコーン油等が挙ケられる。
かかる本発明の分散安定剤は、水スラリーに対して0.
 OI〜50重量褒好才しくけ005〜20重量係添加
重量ことにより、水中に石油コークス粒子を分散させう
る。本発明の分散安定剤中■成分の脂肪族アルコーノ【
、ソルビタン脂肪酸エステルあるいはシリコーン化合物
は、ポリエーテル化合物に対し、;3o重量−以下好ま
しくは15〜5N量嘱であり、ポリエーテル化合物と共
に石油コークス水スラリーに加えてもよく寸だ別個に石
油コークス水スラリーに加えてもよい。
一般に、石油コークス粉末の種類及び、粒度などによっ
て異なるが、分散剤を添加しない場合は、石油コークス
濃度が:(0重量パーセントを超えると、流動性が々〈
なってくる。−・ツバ分散剤を所定量添加すると、石油
コークス粒j′−が分散し、流動性が向上する。石油コ
ークス−水スラリーを構成する石油コークス濃度はあま
り小さいと、輸送効率が悪く、又、直接燃焼に問題が生
じ、意義がなくなるが、あまり大きいと、粘度が高くな
りすぎる。しかし、本発明の分散安定剤を添加した場合
には、石油コークスの種類、粒度により異なるが、比較
的低添加量で一般に30〜8()係の濃度のスラリーと
することができ、特に75〜80.、tli:量パーセ
ントという高濃度のスラリーを調製することができる。
本発明の分散安定剤の作用機構の詳MIJは不明である
が、芳香族環をもつスチレンオキノド基を導入すること
によシ石炭表面の疎水部との親オIJ性が良好となり、
石炭表面−Nの吸着が飛躍的に改良されるためと考えら
れる。
石油コークス、分散剤及び、水の混合順序としてはいず
れでも良いが、分散剤を水に溶解させて、それに石油コ
ークス又は石油コークス微粉末を加え、適当な混合装置
又は粉砕装置により調製すれば良い。勿論、石油コーク
ス、分散剤及び、水を同時に入れ、粉砕後、再度、分散
剤を追加するような方法を採用しても良い。
用いられる石油コークスの粒子は、燃焼面及び粉砕コス
トから適切な粒径が考えられるが、200メツシー、6
()〜9o%バス必(一つの目安よして使用される。
かかる本発明の分散安定剤は他の陰イオン界面活性剤や
非イオン性界面活性剤を併用することができる。flJ
えば、ナフタリンスルポン酸ソーダホルマリン縮合物あ
るいはりゲニンスルホン酸ソーダ、ポリオキシェヂレン
ソルビタン脂肪酸エステル等と併用すれば一層優れた分
散能が得られる。
更に、本発明の分散安定剤を用いた石油コークスの水ス
ラリーにオレイン酸等の脂肪酸、シアミルアミン等のア
ミン化合物、ステアリルアマイド等のアマイド化合物、
トリブチルポスフェート等のリン酸エステルあるいはア
ルミニウムステアレート等の金属石鹸などを加えること
によって、気泡の混入の少ない安定なスラリー表するこ
とができる。
本発明の分散安定剤を添加した石油コークス−水スラリ
ーは、その輸送手段として利用が終った時点で該スラリ
ーから石油コークスを分It。
回収するために、分散媒の水と混オ目しない第3の液体
である炭化水素油等を加え石油コークス粉末を粒状化し
、水から分離、回収する方法が注目されている。この目
的のために、事前に石油コークス〜・水スラリーを調製
する際に炭化水素油を添加する場合もあるが、本発明の
分散安定剤はかかる炭化水素油の共存する系でも分散効
果を失うことなく優れた性能を示す。
本発明の分散安定剤を添加することで得られる石油コー
クス粉末の水スラリーは高濃度でも粘度の上昇が少なく
流動性が良好でかつ長期間保存後にもハードケーキを生
成せず良好な分散安定性を保つためバイブラ・fン輸送
1.タンク貯蔵、ボイラー直接燃焼が〔1丁能である。
また不発[p4の分散安定剤を用いて得た石油コークス
の水スラリー rJ、製造時の泡が少なく、スラリー〇
体積増加が少なく、寸だ気泡による増粘を防市し良好な
性状のものとすることがてきる。
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例により限定されイ)ものではない。
実施例 1 1)水スラリーの調製及び流動性 表i N’Ol化合物195yを1099の水に分散さ
せ、この混合物に2 +、10メツシユ、lぐ 80%−ス−まで粉砕した石油コークス“1)391y
を、室温にて少扇ずつ加える。全量加え終ったのち、ホ
モミギザー(特殊機化工製)にて5000 rpmで、
5分間攪拌しで、石油コークス−水スラリ・〜を調製し
た。25℃木ゝ にて粘丸を測定すると、1950センチボイズであり、
流動41Fは良好であった1、同様条件にて行っ/辷他
の実施例及び比較例も3゛めてその結果を表3.4に記
した3、粘IU]の低いものが流動性の良し−)事を示
しでいる。
×1 石油コ−クスの性状 水  分     03% 揮発物   20 固定炭素 90 灰  分     05 イオウ分  05 発熱量   8060Kca l /Ky2)水スラリ
ーの安定性 スラリーの安定性は該スラリーを製竜後30日及び60
[]間静置し/こ後、重任5 InInのステンレス棒
(重量509 )をスラリ・−中に静かに入れその沈降
状態を観察しA−5,1)で調製したスラリーは安定性
が良好であり60日経過後も圧密はほとんどなかった。
他の実施例及び比較例も含めてその結果を表3.4に示
した。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)活性水素を有する化合物にエチレンオキシドを必
    須と1−7で含むアルキレンオキシドおよびスチレンオ
    キシドを付加した化合物であり、スチレン」キシドを分
    子内に1〜2ON個(/へだしNは活性水素を有する化
    合物1分子中の活性水素の数を示す)含み、かつポリオ
    キシJヂレン鎖の部分の合計の重量が全分子n1の・1
    0〜1)5重量楚であり、さらに全体の分丁−量が5.
    000〜200.000であるポリエーテル化合物又は
    その誘導体を有効成分として沈むことを特徴とする石油
    コークスの水スラリー用分散安定剤。
  2. (2)  ポリエーテル化合物又はその誘導体が、エチ
    レンオキシドを必須成分として含むアルキレンオキシド
    及びスチレンオキシドのグロック状又は一部ブロック状
    の伺加物である’1!iif+’請求の範囲第1項記載
    の石油コークスの水スラリー用分散安定剤。
  3. (3)  ポリエーテル化合物又はその誘導体がスチレ
    ンオキシドとエチレンオキシドの付加物であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の石油コ
    ークスの水スラリー用分散安定剤。
  4. (4)  ポリエーテル化合物又はその誘導体がスチレ
    ンオキシド、エチレンオキシド及びプロピレンオキシド
    のf」加物であるととを特徴とする特許請求の範囲第1
    項又は第2項記載の石油コークスの水スラリー用分散安
    定削。
  5. (5)  ポリエーテル化合物誘導体が、ポリエーテル
    化合物の硫酸化物、リン酸化物、カルボギシアルキル化
    物又はその塩である特許請求の範囲第1項ないし第4項
    記載の石油コークスの水スラリー用分散安定剤。
  6. (6)(a)  活性水素を有する化合物にエチレンオ
    キシドを必須として含むアルキレンオキシドおよびスチ
    レンオキ、シトをイで1加した化合物であり、スチレン
    オ虚シトを分子内に1〜2ON個(ただし、Nは活性水
    素を有する化合物1分子中の活性水素の数を示す)含み
    、かつポリオキシエチレン鎖の部分の合=1の屯−hi
    が全分子量の−10〜95重量係重量り、さらに全体の
    分子量が5. (、) 00〜200、0 (lρであ
    るポリニープツシ化合物又はその誘導体、及び (”)  脂肪族アルコール、ノルビタン脂肪酸エステ
    ル又はシリコーン化合物の1種又は2神以1−を有効成
    分として含むことを特徴と1′る石油コークスの水スラ
    リー用分散安定剤1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0887367A3 (de) * 1997-06-24 1999-08-25 Th. Goldschmidt AG Organofunktionell modifizierte Polysiloxane
US6310123B1 (en) * 1998-02-19 2001-10-30 Goldschmidt Ag Phosphoric esters and their use as dispersants
US6689731B2 (en) * 2000-06-15 2004-02-10 Goldschmidt Ag Phosphoric esters as emulsifiers and dispersants

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0887367A3 (de) * 1997-06-24 1999-08-25 Th. Goldschmidt AG Organofunktionell modifizierte Polysiloxane
US6310123B1 (en) * 1998-02-19 2001-10-30 Goldschmidt Ag Phosphoric esters and their use as dispersants
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