JPS59145293A - 石油コ−クスの水スラリ−用分散安定剤 - Google Patents

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、スラリー状のまま直接燃焼可能な状態に分散さ
せる分散剤に関する。

石油危機以後、原油価格の上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。一方、石油化学工業のめざまし
い発展にともない、原材料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。これらのことから原油中の
重質留分は過剰になってきており、今後もその傾向は強
まることが予想される。そこで石油化学工業、エネルギ
ー産業等の分野では、重質留分の有効利用のための技術
開発が早急に望まれている。

このような情勢を背景にして現在、重質留分の乾溜又は
分解等で得られる石油コークスを液体燃料として利用す
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
用が不可欠のため、最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とが
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
分を極力少なくして、石油コークスの濃度を高める必要
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、濃度全高めると流動性を失なうことが
多く、実用化に当り、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面活性剤
を加えると、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。

しかしながら、一般のアルキルベンゼンスルホン酸塩や
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５’７−１３１２８５
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５Ｑｗｔ％程度であれば流動性
があるが、それ以上になると流動性が極端に悪くなり、
７０ｗｔ％以上の高濃度のスラリーの製造は困難である
。本発明者らは、かかる石油コークス・水スラリーの欠
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、ポリアミン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を付加しかつポリオ
キシエチレン鎖の部分の合計の重量が全分子量の４０〜
９５重量％であり、さらに分子量が５ｏ’ｏｏ〜１００
．０００であるポリエーテル化合物誘導体単独もしくは
それらとさらに第２成分として脂肪族アルコール、ソル
ビタン脂肪酸エステル及びシリコーン化合物からなる群
から選ばれる１種又は２種以上と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。

本発明の分散安定剤はポリアミン化合物にエチレンオキ
シドを含むアルキレンオキシドを付加してポリエーテル
化合物とし、この末端の水酸基を脂肪酸でエステル化し
て得られるポリエーテル化合物誘導体を必須成分として
用いるものである。

ここで用いられるポリアミン化合物としては、エチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレン′トリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン等のポリアルキレンポリアミン及びポリエチレンイミ
ンが挙げられる。

ポリエーテル化合物はポリアミン化合物に通常の方法に
よりエチレンオキサイドを必須として含むアルキレンオ
キシドを付加することにより容易に得ることができる。

そのうち特にエチレンオキシドとプロピレンオキシドを
ブロック又は一部ブロツク状の付加物が好ましくその付
加の順序はいずれが先でもよいが、プロピレンオキシド
（以後ＰＯと略記する。）を先に付加させた後エチレン
オキシド（以後ＥＯと略記する。）を付加させた場合が
良好な分散安定性を示す。

次にこれらのポリエーテル化合物に脂肪酸を通常の方法
により反応させてポリエーテル化合物誘導体が得られる
が、その際使われる脂肪酸は炭素数７〜２３個であるこ
とが好ましいが、二重結合の数、技分かれ等は性能上影
響はない。

ポリエーテル化合物誘導体の分子量はｓ、　ｏ　ｏ　。

〜２０ＱＯ００であり好ましくは１０．０００〜１００
．０００さらに好ましくは３０．　ＯＯＯ〜８Ｑ、ＯＯ
Ｏの範囲である。またＥ’Ｑ鎖の部分の合計の重量は全
分子量の４０〜９５重量％であり、好ましくは８０〜９
５重量％である。

又本発明の分散安定剤の第２成分のうち脂肪族アルコー
ルは具体的には炭素数６〜１２の脂肪族アルコールが用
いられ、例えばオクチルアルコール、２−エチイレヘキ
シルアルコール、う、ウリルアルコール等が挙げられる
。ソルビタン脂肪酸エステルとしてはソルビタンモノラ
ウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモ
ノオレエート、ソルビタンモノステアレート等が挙げら
れる。又同じ＜（ｂ）成分のうちシリコーン化合物とし
て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げられる。

かかる本発明の分散安定剤は、水スラリーに対して００
１〜５．０重量％、好ましくは０．０５〜２０重量係添
加することにより、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の第２成分の脂肪族ナルコール、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誘導体に対し、３０重量％以下、好
ましくは１５〜５重量％であり、ポリエーテル化合物誘
導体と共に石油コークススラリーに加えてもよく、又別
個に石油コークススラリーに加えてもよい。

石油コークス、分散剤、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、水を同時に入れ、粉砕後、再度分散剤を追加す
るような方法ン採用しても良い。

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メツシユ、６
０〜９０チパスが一つの目安として使用される。

石油コークス−水スラリーの流動性は、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、分散安
定剤を添加しない場合は、石油コークス濃度が３０重量
％を越えると粘度が急激に上昇してくる。一方、本発明
の分散安定剤を所定量添加すると、石油コークス粒子が
分散し、流動性が著しく向上し高濃度のスラリーとする
ことができると同時に長時間放置した場合に沈降してハ
ードケーキを形成しないという貯蔵安定性に優れたスラ
リーとすることができる。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
悪くなり、脱水工程にも費用がかかり、意義がなくなる
。又、あまり太きいと、粘度が高くなりすぎるので、石
油コークスの種類、粘度により異なるが、一般に３０〜
８５、好ましくは５０〜７８重量％である。

本発明の分散安定剤はポリアミン化合物にアルキレンオ
キシドを付加したポリエーテル化合物を脂肪酸によりエ
ステル化することで比較的少ない添加量で優れた効果暑
発揮し、又粒度分布や調製条件等に左右されない画期的
な性能を有するものである。

これは分子末端に疎水基であるアルキル基をエステル結
合により導入することにより石油コークス表面の疎水部
との親和性が良好となり、石油コークス表面への吸着が
飛躍的（＝改良されされた特定の化合物を併用すること
により、その相剰的作用により更に低粘度で流動性の良
好なものとすることができる。

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。例えば
、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物あるいはりゲ
ニンスルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンンルビタン
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
ラリーにオンイン酸等の脂肪酸、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、
トリブチルホ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とするこ
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離、回収するために、分散媒の
水と混和しない第３の液体である炭化水素油等を加え石
油コークス粉末ケ粒状化し、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パイプライン輸送
、タンク貯蔵、ボイラー直接燃焼が可能である。また本
発明の分散安定剤を用いて得た石油コークスの水スラリ
ーは製造時の泡が少なく、スラリーの体積増加が少なく
１、また気泡による増粘を防止し良好な性状のものとす
ることができる。

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るものではない。

実　　施　　例　　１ ■）水スラリーの調製及び流動性 表１歯１０化合物１９５ｙを１０９ｇの水に分散させ、
この混合物に２００メソシユ、８０係パスまで粉砕した
石油コークス　３９１ｇを、室温にて少量ずつ加える。

全量加え終ったのち、ホモミキサー（％株根化工製）に
て５０００ｒｐｍで、５分間攪拌して、石油コークス−
水スラリーを調製した。２５°Ｃにて粘度を測定すると
、１９４０センチボイズであり、流動性は良好であった
。同様条件にて行った他の実施例及び比較例も含めてそ
の結果を表ｉ、表４に記した。粘度の低いものが流動性
の良ＶＡ事を示している。

※１　石油コークスの性状 水　　分　　　０３％ 揮発物　　２０ 固定炭素　　９０ 灰　　分　　　０．５ Ｓｏ、５ 発熱量　８０６０　Ｋｃａｌ／ｋｇ ２）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造後３０日及び６０
日間静置した後、直径５　ｍｍのステンレス棒（重量５
０ｇ）をスラリー中（二静かに入れその沈降状態を観察
した。１）で調製したスラリーは安定性が良好であり６
０日経過楓も圧密ばほとんどなかった。他の実施例及び
比較例も含めてその結果を表３、表４に示した。

明細書の６割内容に変更なしｉ 表２　第２成分 ６１３− 手続補正書（方式） ■事件の表示 昭和５８年特許願第１９０７１、 発明の名称 石油コークスの水スラリー用分散安定剤３　？＋Ｉｊ正
をする者 事件との関係　特許出願人 （０９１）　　花王石鹸株式会社 ４代理人 昭和５８年　５月３１日　　　（発送日）６補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７補正の内容 ６１５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリアミン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を付加し、かつポリオキシエチ
   レン鎖の部分の合計の重量が全分子量の４０〜９５重量
   係であり、さらに分子量が５．Ｏｏｏ〜２０’０．００
   ０であるポリエーテル化合物に脂肪酸を反応させて得た
   ポリエーテル化合物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。 ２　ポリエーテル化合物誘導体が、エチレンオキシドと
   エチレンオキシド以外のアルキレンオキシドとのブロッ
   ク状又は一部ブロック状の付加物である特許請求の範囲
   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　ポリエーテル化合物中のアルキレンオキシドがエチ
   レンオキシドとプロピレンオキシドである特許請求の範
   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　ポリアミン化合物が、ポリアルキレンポリアミン又
   はポリエチレンイミンである特許請求の範囲第１項ない
   し第３項記載の石油コークスの水スラリー用分散安定剤
   。 ５、ａ）ポリアミン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を付加し、かつポリオキシ
   エチレン鎖の部分の合計の重量が全分子量の４０〜９５
   重量係であり、さらに分子量が５．０００〜２００．　
   ＯＯＯであるポリエーテル化合物に脂肪酸を反応させて
   得たポリエーテル化合物誘導体、及び１〕）脂肪族アル
   コール、ソ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種以上を 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
   虫ラリ−用分散安定剤。