JPS59549B2

JPS59549B2 - 微粉炭−油混合物用添加剤

Info

Publication number: JPS59549B2
Application number: JP53019265A
Authority: JP
Inventors: 昭広中; 秀一本荘
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1984-01-07
Also published as: JPS54111506A

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楽剤に関する。

従来、微粉炭は発熱量当たりの価格が安いにもかかわら
ず、輸送の困難性、燃料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
比べて発熱量肖たりの価格が低いため実用価値が高い。

しかし、微粉炭と油さ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、１９２０年に英国のグリーンストリート氏、１９２
２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、パルミチン酸塩、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重量う以上併用した場合においても、製造した微粉炭
−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、実用化されなかった。

また、米国特許第３，６１５，０９５号にもその例をみ
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
を実用化すべく一鋭意研究を重ねた結果乾式粉砕法によ
って得られた微粉炭さ油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
生じず、たとえ若干中じても、本薬剤の優れた働きによ
り、沈降した微粉炭の凝集かほさんと起こらないため、
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−油混合物にもちいる石炭とは、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、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６０重量予未
満であり、６０重量楚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
。

２０重量係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。

シタ力って、６０重量楚未満混合できるが、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重油等が主体で、この他エチレン分解残油、
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（自動車潤渭油、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重油およびＣ重油の利用が特に好
ましい。

予め配合した油を用いて微粉炭−油混合物を作っても、
単独油（好ましくは石油原油、重油）で、微粉炭−油混
合物を作った後他の油を混合したり、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
上、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、目的に応じて任意に用いられるが、５０重
量優以上加えることは、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粉炭−油混合物用添加
剤とは、分子量１，０００〜１０万、好ましくは３，０
００〜１０万のポリエーテルまたはポリエーテル誘導体
を必須成分さ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重量係以下の極少量加え混合するだ
けで、安定な微粉炭−油混合物を得ることができる。

１重量嘱以上加える場合も、その効果は悪くならないの
は当然であるが、例えば、０．２重量楚程度でも、その
効果は顕著で、経済的理由により多く加える必要はない
。

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、乾式粉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、大量消費を常
とす乞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重量係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。

本発明の楽剤が少量の添加において卓越した効果を発揮
できる機構はさだがでないが、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、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
、分子内にポリエーテル基に基づく極性基と、分子量が
１，０００〜１０万、好ましくは３．０００〜１０万と
大きい点が特徴である。

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
を発揮するものと推考する。

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。

強攪拌とは、通常２ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは１
０ｍ／ｓｅｃ以上の線速度のシエヤーを加えること
をさし、攪拌はプロペラ、タービン型、スクリュー型、
ラインミキサ、ホモジナイザ、コロイドミル等いわなる
型式でもよく、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℃以上、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
えば石炭を粉砕する時や粉砕後薬剤を加える時や、加え
た後や貯蔵時や配管輸送時等である。

加熱や強攪拌を刃口えない場合でも、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程度度効果が
上昇する。

本微粉炭−油混合物は、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、非常に安定
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。

必要に応じて防錆剤、公害防止薬剤、助燃剤、水、石灰
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。

本発明に係る微粉炭−油混合物用添加削去は、分子１，
０００〜１０万、好ましくは３，０００〜１０万のポリ
エーテルまたはポリエーテル誘導体を必須成分さして含
有するものである。

ここに言うポリエーテルとは、一般式％式％）で示しうるもので、Ｚは各種官能基を有する反応の出発
物質残基であり、これに各種アルキレンオキシド、例え
ばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオ
キシド等を、一般的には加圧下でアルカリや酸等の触媒
を用いて付加反応すればよい。

またエチレンクロルヒドリンやエチレンカーボネートや
テトラヒドロフランも反応できる。

Ｒはアルキレンオキシド残基で、エチレン、プロピレン
、ブチレン基等で、ｎはアルキレンオキシドのモル数で
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
型になっていてもよい。

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。

また、Ｚの基になる出発物質としては、たとえば脂肪族
アルコール、脂環族アルコール、芳香族アルコール、脂
肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン、上記多価ア
ルコール、上記多価アミン、フェノール類、アミド類、
脂肪族カルボン酸、脂環族カルボン酸、芳香族カルボン
酸および上記薬剤の誘導体で官能基を分子内に１個以上
含んだもの、水、アンモニア、尿素、ジシアンジアミド
、ハロゲン化有機物質、シアネート化合物等で、アルキ
レンオキシドを反応できる官能基を分子内に１個以上有
していればよい。

また、一般式中のｍは出発物質の官能数と同じかあるい
は小さい数で、官能数すべてにアルキレンオキシドを結
合させてもあるいは官能数の１部にだけ結合せしめても
よいことを意味する。

上述のポリエーテルは、その分子量が１，０００〜１０
万になるよう、出発物質とアルキレンオキシドの仕込量
を調整すればよい。

また、その平均分子量は反応生成物のＯＨ値を測定すれ
ば容易に測定することができる。

また、分子量は３，０００〜１０万の高分子のものが更
に好ましい。

また、上記ポリエーテルの誘導体も有効である。

実施例

Claims

【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重量係未満
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、分子量１，０００〜１
０万のポリエニテルまたはポリエーテル誘導体を含有す
ることを特徴とする微粉炭−油混合物用添加剤。