JPS5951987A - 微粉炭−油混合物用添加剤 - 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、乾式粉砕法によって得られた微粉炭と油との
混合物の安定性を改良する薬剤に関する。

従来、微粉炭は発熱量当たりの価格が安ｂＦにもかかわ
らず、輸送の困難性、燃焼に際しての制御の困ｔｌｌ性
、発熱量の低さ、貯蔵に要する場所が大きいといった欠
点を有しており、燃料としては問く、油単独の場合に比
べて発熱量当た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りでは、比重差の
ため、微粉炭粒子′１よ沈降分離し、凝結して流動性を
失うため満足な微粉炭−油混合物１よ得られな、・。

て、安□定性を向上する添加剤を見いだすことが重要な
課題で、例えば１９１３年にロシアのブローシン氏、１
９２０年に英国のグリーンストリート氏、１９２２年に
英国のリードビータ−氏、１９３２年にドイツのバルケ
氏、１９３６年にドイツのウーデ氏等により検討が加え
られた。

しかし、石夛ン、牛乳、ゼラチン、澱粉、ア７レブミン
、ゴム、ヘビーパラフィン、環状オレフィン、樹脂酸塩
、オレイン酸塩、ステアリン酸塩、パルミヂン酸塩、ク
レオソート油、アルカリ、アント□ラセン病、タール、
フェノール、ピリジン、アニリン、ナフタレン等の添加
剤は、１重量％以上併用した一合におい□ても、製造し
た微粉炭−？＋ｌｒ混合物の安定性が１ケ月以内と悪く
、かつ、添加剤量か多いため、ｊ晟粉炭−油混合物の価
格が高くなり、安定性と経済性に問題があり、実用化さ
れながっノこ。

また、米国特許第３，６１５，０９５号にもその例をの
るが、安定性が悪く、添加剤量が多くいるため実用化に
は問題があった。・ 本発明者らは、上記問題点を克服し、微粉炭−油混合物
を実用化ずへ＜、鋭意研究を重ねた結果乾式粉砕法によ
ってｉＭられた微＋５）炭と浦の混合物に対する有効な
添加剤を見いだすことに成功し、実用化を可能にした。

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、微粉炭の沈降は殆ど
生しず、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こらないため、
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−油混合物を長期間が＋
）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
使用量が少なくてずめ、経済性の面からも微１′５）炭
−油混合物の実用化を更に促進できた。

微粉炭−油混合物にもしいる石炭とは、例えば無煙炭、
凋■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。かかる石炭は、通常
のミルにより乾式粉砕すれば、大量に微粉炭を製造でき
る。また、石炭中の水分は、＜ｊ２燥して除いてもある
いは除かなくても支障はない。ただし、含有水分の多い
褐炭等は重量当たりの発熱量が小さいため乾燥するのが
普通である。

微粉炭の粒度は燃料性より判断して、通常２００μ以下
のものが好ましく、更に粒度の小さい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、更に粒度の大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刻して６０重量％未満で
あり、６０重量％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い。２
０重量％以下の場合も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、６０重量％未満混合できるが、２０〜５５
重量％が更に好ましい。

また、微粉炭−油混合物に用いる油とは、石炭原油、原
油からｉＭられる各種留分、例えば灯油、軽油、Ａ重油
、Ｂ重油、Ｃ重油等が主体で、この他エチレン分解残浦
、クレオソート油、アントラセン浦、各種配合油等の一
般に燃料として用いられる浦や廃油、例えばガソリンス
タンド廃／１ｔＩ（自動車潤泪浦、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重油およびＣ重油の利用が特に好
ましい。予め配合した浦を用いて微粉炭−油混合物を作
っても、単独浦（好ましくは石油原油、重油）で、微粉
炭−油混合物を作った復信の浦を混合したり、混焼して
もよい。

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、
さらに蒸発熱をうばい、熱ＩＤ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′ｃＩ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ＮＯｘとバイジンを少なくす
る効果を有する。

したがって、目的に応して任意に用いられるが、５０重
量％以上加えることは、燃焼を阻杏するため避りるべき
である。

本発明に係る乾式粉砕法による微粉炭−油混合物用添加
剤とは、フェノール性ＯＨ基を１個以上。

好ましくは２個以上を有し、かつ、全店性水率を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、アルキレンオキシドをイテ］加し、分子量を１，
０００〜１０万、好ましくは７，０００〜１０万とした
ポリエーテルを必須成分として含む添加剤である。

かかる本発明の乾式粉砕法によって得た微粉炭と油の混
合物用添加剤は、１重量％以下の極少量加え混合するた
りて、安定な微１′５）炭−油混合物を（７ることがで
きる。１重量％以上加える場合も、その効果は悪くなら
ないのは当然であるか、例えば、０．２重量％程度でも
、そのリノ果は顕著で、経済的理由により多く加える必
要性がない。

また、本必須成分は、アニオン性やカチオン性や非イオ
ン性や両性の通常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。

ところで、乾式オ′５）枠状により石炭を微粉砕するこ
とは、既に大量に生産している実績があるため、大量消
費を當とする燃料を生産するには、最も好ましい粉砕方
法と言えるが、本発明の薬剤は、かかる乾式粉砕法によ
って得られた微粉炭６０重量％未満と燃料油とを少なく
とも含有する微粉炭−油混合物に用いた場合に、前記の
如く卓越した効果を′発揮するため、本新燃料は大量供
給が可能となる。

不発嬰の薬剤が少量の添加において卓越した効果を発揮
できる機構はさだかでないが、恐らくこれら薬剤が油中
の粉炭粒子表面に吸着し、薬剤の分子鎖による反発やイ
オン反発効果を十二分に発揮し、第５〕炭粒子の凝集と
沈降を防止すると推考゛する。

このような観点に立てば、少量の添加で上記９）Ｊ果を
発揮せしめるには、薬剤分子の粉炭粒子表面への吸着の
ための極性基の導入と相まって、物理的にも石炭粒子の
凝集を阻止できる分子の大きさとかさぼりが必要とされ
ると考えられる。

本発明の薬剤は、すべてかかる分子構造を有するもので
、アルキレンオキシドのエーテル結合に基づく極性基を
有し、分子量が１，０００〜１０万、好ましくは７，０
００〜１０万と大き（、反応の出発物質の活性水素が２
　＋ＩＴＡ以上、灯ましくは３個以上であるため、分子
が立体的でかさぼりが大きし１点力（特徴である。

このように本発明の薬剤は、すべてその分子内に極性基
すなわち親水基を有しているため、微粉炭−油混合物に
加えた場合、弱い親水性を有する粉炭粒子表面に吸着し
、かつ、その分子が大きくかさばっているため、粒子が
互いに接近した場合、分子の立体障害により、粒子の凝
集を防止し、沈降を阻止できるため、著しく優れた効果
を発揮するものと１１１考する。

本発明の薬剤は、乾式粉砕法によって得た微粉炭と油と
を混合したものに後添加しても、あるいは予め油中に加
えておいた後ｆ＆　４’ｌ）炭を加えても、いずれでも
有効である。

本発明の薬剤を加えた微わ〕炭−油混合物は、攪拌を行
い、薬剤を均一に溶解あるいは分ｔｌｋさせれば、安定
な微粉炭−油混合物を得ることができる。

特に攪拌方法を限定するものではないが、製造プロセス
のいずれかの時点で、加熱または、ならびに強攪拌を加
えれば、粒子表面の活性が上がり、薬剤の吸着性が良（
なるため、微粉炭−油混合物の性能がさらに向上する。

強攪拌とは、通常２ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１０ｍ
／ｓｅｃ以上の線速度のシェヤーを加えることをさし、
攪拌はプロペラ、タービン型、スクリュー型、ラインミ
キザ、ホモジナイザ、コロイドミル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冒し
、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°Ｃ以上、好ましくは７０℃以上がよく２００
°Ｃ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、例えば石炭を粉砕する時
や粉枠抜薬剤を加える時や、加えた後や貯蔵時や、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９）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。

本機粉炭−泊混合物は、本発明の添加剤を利用するため
、室温においては５ケ月以上、７０℃においても９０日
以上、上層と下層とに性能差が殆ど生じず、非密に安定
であり、ボイラーや加熱炉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える。また、本混合物中に
含まれる場合の水は、燃焼性の改善、バイジンの減少、
ＮＯｘの減少といった良い効果を示すものである。必要
に応して防↑−１剤、公ｒ：Ｗ防止薬剤、助燃剤、水、
石炭以外の炭素質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−油混合物用添加剤の具体例を示
す。

本発明に係る微４’５）炭−油混合物用添加剤とは、分
子内フェノール性０１−１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させ、その分子量を１　、０００
〜１０万、好ましくは７，０００〜１０万にしたポリエ
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％： で示しうるちので、Ｚば上記出発物質の残基である。Ｒ
ばエチレン、プロピレン、ブチレン等のアルキレンオキ
シドやエチレンクロルヒＩＳリン、エチレンカーボネー
ト、テトラヒドロフランの残基で、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。ｒｎばＺのも一つ
フェノール性０１１基を含めた活性水素の数であり、少
なくとも２以」二、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。ただし、界面活性剤のｊＪＴ１例として５、
共重合型の場合は、ブロック共重合型にするのが一般的
で灯まり、　＜は、末θｊｉ１を親水基にするためエチ
レンオキシドを（＝Ｊ加する。

Ｚに対応する出発物質には次の例かある。

（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、ナフルヅルシン、α−
ナフトヒドロキノン等のジオキシ・ノーフタレン、ｌ・
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個以
」−１好ましくは２個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ｌ−−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、オルソフレソール、パ
ラクレゾール、２．６キシレノール等とアルデヒド顛例
えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ヘンズア
ルデヒＩＳまたはゲ１−ン頬例えば、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（固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基以外に活性水素を１個以上、好
ましくは２個以上含有する置換フェノール類例えば、ア
ミノフェノール、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、ヘ
ンズアルデヒトまたはケトン類、例えば、アセトンとの
酸性または塩基性触媒下で縮合さ−Ｕ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 ここで、フェノール性ＯＨ基とは、フェノール、ナノ１
−−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ｈ−ル等の芳香環に直接結合した０１１
基を息味する。

実施例 （以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乾式粉砕法によって得られた微粉炭６０重量％未満と・
   燃料油とを少な１とも含有する微粉炭−油混合物の安定
   性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１　、　ＱＯＯ〜１０万としたポリエーテルを含
   有することを特徴とする微わ）炭−油混合物用添加剤。