JPS5951990A - 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１ｉＴｌｉ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ｆ
ｆ１ｌｌ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けでは、比重
差のため、？７．Ｊ／４ｊ）炭粒子は沈降分離し、凝結
して流動性を失うため１４Ｙｉ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」二する添加剤を見いだすこと
が重要な課題で、例えば１９１３年にロシアのプローシ
ン氏、１９２０年に英国のグリーンストリート氏、１９
２２年に英国のリードヒーター氏、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、石ケン、牛乳、ゼラチン、澱粉、アルブミン、
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、バルミチン酸塩、クレ
オソート油、アルカリ、アントラセン油、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」二併用した場合においても、製造した微
わ）炭−油混合物の安定性が１ケ月以内と悪く、かつ、
添加剤量が多いため、微わ〕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、実用化されなかっ
た。

また、米国特許第３，６１５＋　Ｏり５号にもその例を
のるか、安定性か悪く、添加剤量が多くいるため実用化
には問題があった。

本発明壱らは、上記問題点を克服し、微粉炭−油混合物
を実用化ずべ（、鋭、■研究を重ねた結果乾式粉砕法に
よって得られたｔｆｆｉ７ｔ　４ｊ）炭と浦の混合物に
対する自効な添加剤を見いたすことに成功し、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」ニし、
重恩または高温で長期間保存しても、微粉炭の沈降は殆
ど生じず、たとえ若干什、しても、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１′１゛のみて再流動化することがで
きる。もちろん、短期間（１５０４″Ｊ：度）の場合は
攪１′１゛の必要もない。これにより、安心して微わ）
炭−油混合物を長期間かり、１タンカー輸送することや
、パイプラインや配簀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（てすめ、経
済性の面からも微粉炭−油混合物の実用化を更に１１進
できた。

？；：Ｚ粉炭−油混合物にもしいる石炭とは、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（、いかなるものも利用できる。かかる石炭は
、通電のミルにより乾式粉砕ずれは、大量に微粉炭を製
造できる。また、石炭中の水分は、乾燥して除いてもあ
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
か好適である。

微わ）炭の粒度は燃料性より判断して、３ｍ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、１）衣粉炭−浦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対して６０重量
％未６Ｘ３であり、６０重、１７％以上の（ｈ（わ）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。２０重量％］：）、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奸
ましくない。

したがって、６０重量％未ｌ＋Ｙｉ混合できるが、２０
〜５５重尾％が更に好ましい。

また、徹り）炭−油混合物に用いる浦とは、石炭ｊ３：
（曲、原油から１１．′られる各種苗））′Ｊ、例えば
灯油、軽油、Δ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１−浦、アン１−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、例えばカッリンスタンド廃油（自ＪＪ＋車ｆｖ８
１１′Ｉｌ由、　’１５ｒ　ｌ’ｆ＋　ｌ由）　　Ｑ’
Ｊ＜　Ｉ　所Ｄ　Ｍｌｌ　　（ｔａ　Ｊ庖１Ｉｌｌ、　
ｔ７Ｊ　ｒｉ１１浦、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ｌ昆合物も含む。

中でも、石油原油、Ｂ重油およびＣ重油の利用か’ｌ！
Ｉに好ましい。予め配合した浦を用いて１１Ｗわ）炭−
油混合物を作っても、単独油（好ましくは石油原油、電
油）で、微粉炭−油混合物を作った復信の浦を混合した
り、〆昆焼してもよい。

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、関造壱が加える場合等があるが、水の体積分
だり輸送費、貯蔵費、その他一般管理費等が高くなり、
さらに蒸発ｙＪシをうばい、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ＮＯｘとバイシンを少なくする効
果を有する。

したかって、目的に応じて任Ｅ′に用いられるが、５０
重量％以上加えることば、燃焼を阻害するため避けるべ
きである。

本発明に係る乾式粉砕法による微わ〕炭−油混合物用添
加剤とは、芳香族化合物を出発物質とした分子量Ｌ００
０〜１０万、好ましくは２．０００〜２万のポリニーう
−ル化合物をポルマリンを用いて縮合させた化合物を必
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ｉＸ？ｉ！　Ｐ
／）炭山浦の混合物用添加剤は、１重量％以下の（ツ３
少量加え混合するだりで、安定な微粉炭−浦〆昆合物を
ｉｒ７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が０、例えば、０
．２重量シロ程度でも、その効果は顕著で、経済的理由
Ｑこより多く加える必要性がない。

また、本必須成分（ｊ、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
いなげればならない。

ところで、乾式第５〕砕法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、最も好ましいわ〕砕方
法と言えるが、本発明の薬剤は、かかる乾式わ〕砕／Ｊ
：によって得られた’＋；ｋ　４’Ａ炭６０重量％未、
′＾１と類１料Ａ１１とを少なくとも含有する徹り〕炭
−７＋ｌ＋　ｌ重合物に用いた場合に、前記の如（卓越
した効果を発揮するため、本新燃料圓大量供給が可能と
なる。

Ａ、発明の薬剤が少量の添加において卓越した効果を光
（１［１てきる機１’ｉｌＴ　４；Ｉ：さだがてｔＩ′
いが、品１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、粉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、少量の添加で上記効果を発揮
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、物理約６こも石炭粒子の凝
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
、ポリエーテル基に基づく極性基と、高分子量ポリエー
テルの架橋に栽づく分子構造の著しい立体性とかさぼり
が大きな特徴である。

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、ｊ故粉炭−油混合物
に加えた場合１１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１≦Ｈ止できるため、著しく優
れた効果を発揮するものと推考する。

本発明の薬剤は、乾式粉砕法によって得た微１５）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
に加えておいた後微粉炭を加えても、いずれでも有効で
ある。

本発明の薬剤を加えた微粉炭−油混合物は、攪拌を行い
、薬剤を均一に溶解あるいは分散さ−Ｕ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ＩＶ月′
Ｉセを加えれば、粒子表面の活性が上がり、薬剤の吸着
性が良くなるため、微粉炭−油混合物の性能がさらに向
上する。

強攪拌とば、通電２ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくば１０　
ｒｎ／ｓｅｃ以」二の線速度のシェヤーを加えることを
さし、攪（！１〕はプロペラ、ターヒン型、スクリュー
型、ラインミキザ、ホモジナイザ、二１０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
活性度が上昇し、薬剤と粒子表面との接触の機会が」二
界する。また、加ｉ：ｐ５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・Ｕ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Ａ′５）砕する貯やわ）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、本薬剤し；１自゛効
ではあるが、これらの条件を加えた時εＪ、約２倍程度
９）＋果が上翼する。′ 本機粉炭−曲混合物は、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」二、７０℃においても９０
日以」二、上層と下層とに性能差か殆ど生じず、非當に
安定であり、；Ｉフィラーや加熱炉等で燃焼した場合も
、通常の液体燃料に−Ｊｒ！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、ハ
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。必要に応じて防錆剤、公害防止薬剤、助燃剤
、水、゛石炭以外の炭素り′〔等を併用するごとはこば
むものではない。

以下に本発明の微粉炭−ｉ１＋重合物用添加剤の具体例
を示す。

本発明に係る１１々粉炭−油混合物用添加剤とは、芳香
族化合物を出発物質とした分子＠Ｉ、０００〜１０力、
灯フにしくは２，０００〜２万のポリエーテル化合物を
ポルマリンを用いて縮合さ・ｌｏた化合物を用いる。

ここでＬう芳香族化合物を出発物質とした分子量１，０
００〜１０万、好ましくは２，０００〜２万のポリエー
テル化合物（Ｊツ下ポリエーテル）とは、芳香族Ｊ−コ
を有し、かつ、活性水素乱を１個以上有する化合物を出
光１クツ質として、エルキレン」キシ１例えばエチレン
オキシｌ、プロピレンオキシ１もしくよブチレンオキシ
ドならびにエヂレンクロルヒトリン、エチレンオキシド
−１・、テＩ・ラヒ１０フランの少なくとも１種を伺加
重合−１しめて所定の分子量にしたものである。この場
合、アルキレンオキシドが２種属−にになる場合、共重
合形式がランダムであっても、ブロック共重合でも差し
支えない。ただし、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か一般的で好まし
くは、末、ｌ、ｌｊｔを親水基にするためエチレンオキ
シドをイ」加する。

芳香族基を有し、かつ、活性水素を有する化合物として
は、次のようなものが仕、江に使用しうる。

・カテフィル、レゾルシン、ヒトし２キノン、ピロカｌ
コール、ノニルフェノール ール、ドデシルフェノール類等のアルキル置換フェノー
ル頬のアルキレンオキシド伺加物・ヒスフェノールＡ、
ビスフェノールＳ等の縮合フェノール頬のアルキレンオ
キシＦ例加物・ナフトし゛ゾルレシン、α−づ・フト１
ニドロギノン等のシオキンーノーフクレン等のナフトー
ル頬のアルキレンオキシド付加物 一般に、フェノール樹脂、；トシレン樹脂に代表される
ように、酸性下にポリマリンを反応さーｌれば芳香族環
同志の間で、メヂレン架措をａすることは公知である。

したがって、本発明のように、ポリエーテル化合物をポ
ルマリンを用いて縮合せしめるには、上記の公知技術を
利用できるが、一般には次のように行わしめる。

即し、ポリエーテル化合物１当量に対し、ホルマリンを
０．１　〜１０当量、好ましくは０．５〜５当量用い、
酸性触媒を０．０５〜０．　００５当量加えて６０〜１
。

０℃に屓温し、１〜３時間攪拌を行い、その後１００〜
１１３０　’Ｃまて胃温し゛ζ反応を完結せしめる。

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（）られた１１Ｔｈｌ’ｊ）炭６０
   重量％未ｌ＾１と、燃料油とを少なくとも含有する微粉
   炭−油混合物の安定性を改良するために用いる、芳香族
   化合物を出発物質とした分子量１　、０００〜１０万の
   ポリエーテル化合物をポルマリンを用いて縮合さ−Ｕた
   化合物を含有することを特徴とする微粉炭−油混合物用
   添加剤。