JPS5956492A - 石炭・アルコ−ル混合物 - Google Patents

石炭・アルコ−ル混合物

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JPS5956492A
JPS5956492A JP16506082A JP16506082A JPS5956492A JP S5956492 A JPS5956492 A JP S5956492A JP 16506082 A JP16506082 A JP 16506082A JP 16506082 A JP16506082 A JP 16506082A JP S5956492 A JPS5956492 A JP S5956492A
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coal
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alcohol
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less
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Akio Hiugaji
日向寺 昭夫
Hiroshi Osuga
大須賀 博
Tetsuya Oishi
哲也 大石
Kazuhiko Hanashita
花下 和彦
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Mitsui Mining Co Ltd
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  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

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】 本発明は粉末石炭とアルコールを混合し、長期間静置後
も再流動性を有しかつ低温時においてもすぐれた流動特
性を示すパイプ輸送に適した固体・液体混合物に関する
石油燃料に供給不安が生じ、エネルギー源の多角化が要
請され、石油よりも埋蔵量が多いと推定されている石炭
が石油代替エネルギーとして見直されつつある。
石炭は生産地では極めて安価に入手できるにも拘らず、
それが固体であるため、天然ガスの如き気体、石油の如
き液体などのようにパイプラインによる長距離輸送が不
可能であり、また使用時の取扱いも著しく不便であるた
め消費地でのエネルギーコストが高くなる主要原因であ
った。このような難点は石炭が塊状物であるためで、粉
砕機等で粉砕、微粉化し、液体に分散させて流動性を与
えることにより液状物と同じように取扱うことができる
微粉化した石炭を水に分散し水・石炭スラリーとしてパ
イプライン輸送可能なことはよ(知られている。この方
法は石炭を流動状態にした点ですぐれた着想であったが
、エネルギー源にならない水も一緒に輸送するため、輸
送コストを改善する効果は極めてわずかであった。
更に冬期氷点下の低温においては本輸送法を採用するこ
とはできなかった。粉末石炭を石油に混合するいわゆる
石炭・石油混合燃料は混合物すべてがエネルギーとして
利用されるため、水・石炭スラリーのようなむだなもの
を輸送する欠点は解消された。しかしながら、石油は低
温では粘稠な液体かまたは固体状態となるため、石炭・
石油混合燃料を流動状態で取扱うためには、固化しない
ように保温しておく必要がある。また保温状態を保持し
たとしても上記混合スラリーは水スラリーに比して極端
に粘度が高く、実質的にはパイプラインによる長距離輸
送は実現までには多くの未解決な問題を残している。
アルコールに粉末石炭を分散させた石炭・アルコール混
合燃料は、水・石炭スラリーにおける単位量当りのエネ
ルギー低下、冬期輸送の困難さ、石炭・石油スラリーに
おける加熱保温輸送の難点等を一挙に解決できるすぐれ
た混合物である。石炭・アルコール混合物中の粉末石炭
は前記した他のスラリー系に比して沈降速度が大きく、
液体から分離して固体のみが容器の底に堆積しやすい傾
向がある。このスラリーが流動状態にあるときは比較的
低粘度で取扱うことができるが、一度装置すると容器底
部に堆積した粉末石炭のために、異常な力を加えなけれ
ば流動化できず、極端な場合は粒子同士が固化して流動
不能となることもしばしばある。このような難点のため
石炭・アルコールスラリーは低粘性でかつ冬期低温時に
おいても流動性を保ち得るすぐれた性質を有しながら、
未だ実用化の段階に到っていない。
本発明者らは石炭・アルコール混合物の、前記した如き
すぐれた性質を損うことなく、静置再流動化を容易にす
べく鋭意検討した結果、粉末石炭の粒子形態を新しい方
法で制御することにより、この問題を解決し得ることを
見出したので本発明を提供するに到った。
本発明は粒径が1藺以下であり、かつ粒子の投影像の形
状が一般式  ゛ (Yは環状係数、Lは投影像の周長、Pは粒子の投影面
積を表わす)で表わされるとき、全粒子の平均環状係数
YAv、が、1.40以下であり、かつ環状係数Yが1
.55を越える粒子が全粒子の30重重量風下である粉
末石炭と、炭素数1乃至4のアルコールから選ばれた少
なくとも1種よりなるアルコールとよりなり、石炭が、
石炭とアルコールとの合計量に対し30乃至80重量%
である静置再流動性および低温流動性のすぐれた石炭・
アルコール混合物である。この場合、粉末石炭の粒度構
成として粒径100ミクロン以下の粒子が粉末石炭全体
に対し20乃至80重量%であることが好ましく、30
乃至60重量%であれば更に好まし℃1゜ 本発明の石炭・アルコール混合物を最適な流動状態に保
持するための石炭濃度は石炭とアルコールの合計量に対
し30乃至80重量%である。一方、本発明が新しいエ
ネルギーの提供にあることを考慮すれば、コストを無視
することができない。
コスト面から見た前記石炭濃度は、高いほすぐれている
が、濃度が高すぎると、パイプ輸送時の動力がかかりす
ぎ経済性が失なわれる。これらの理由から実用上特に重
要な石炭濃度範囲は、石炭とアルコールの合計量に対し
40乃至70重量%であるつ アルコールの種類は低温で凝固しに(<、また低温時に
おいても比較的低粘性を保つ範囲であれば、特に制限は
ないが、前記した低温物性を満足する点で炭素数1乃至
4が実際的である。またアルコールの製造コストを考慮
すると、炭素数1のアルコール、即ちメタノールの製造
コストが他に比して格段に安価であり、本発明に使用さ
れるアルコール群の中でメタノールが最も重要な地位な
しめる。
1.55を越える粒子は形状の不定形度合、即ち、球か
らの歪の度合いが大きいため、1.55を越える粒子力
みで構成される石炭・アルコール混合物は、いかなる条
件を付与しても静置再流動性を解決することは困難であ
った。、このような不定形度合いの大きい粒子はできる
限り少量であることが好ましく、粉末石炭全体に対し3
0重量%より多く存在すると、静置再流動化に多大のエ
ネルギーを必要とする。従って環状係数Yが1.55を
越える粒子が全石炭量の30重量%以下であることが必
要であり、更に20重量係以下であることが好ましい。
平均環状係数YAV、が1.40以下であることも本発
明の目的達成のために必要であり、1.40を越える場
合即ち粒子の形状が平均的な意味に於て不定形度合いが
大きいと、やはり静置再流動化が困難となる。
態に関するASTM−D−3849−’80に記載され
ている一般式で、粒子の投影像で円を1としたときの、
被測定粒子の投影像の円からの歪の度合いを数値で表現
する手法である。
例えば本手法で示される正方形はY=1.2であり、正
三角形は1.6の如くである。
一般の粉砕方法を用いて石炭を粉砕した場合、前記環状
係数を本発明の範囲に制御することはかなり困難である
。例えばボールミルで粉砕した平均粒径が30ミクロン
の微粉炭は平均環状係数YAV、が1.47であり、環
状係数1.55を越える粒子は48重量%であった。ま
たノ・ンマークラツシャーで粉砕した平均粒径が85ミ
クロンの微粉炭は平均環状係数YAV、が1.43であ
り、環状係数1.55を越える粒子は51重量%であっ
た。
石炭を微粉砕する際、平均環状係数YAV、を小さくす
る方法としては、例えば磨砕型の粉砕機を選択すること
、磨砕型粉砕機と粉体用滑剤添加を併用する方法、更に
は磨砕がおだやかに行なわれるように粉砕機の回転数を
低く保って運転する等がすすめられる。また平均環状係
数YAV、をより確実に管理する方法としては、例えば
前記粉砕法で慎重に粉砕した後、粒径1vR以上の粒子
をフルイで除去し、次いで、この微粉炭を更にフルイで
、例えば500ミクロン以上、500ミクロン乃至10
0ミクロン及び100ミクロン以下のような3段階に分
ける。分割された夫々の微粉炭を別々にメタノールに分
散させ自然沈降させ、沈降微粉炭の上層部の適当割合、
たとえば5重量%を除去する方法がある。前記した粉砕
法と本フルイ分は処理法を組合せた場合、平均環状係数
YAV、を1.40以下に確実に管理できる上、環状係
数1.55を越える粒子も0%となる程充分な条件であ
る。しかし乍ら本発明の粒子制御法は前記した方法に限
定されるものではない。
かくして得られた粉末石炭とアルコールの混合物に石炭
以外の固体物質、例えば、クレー、炭酸カルシウム、酸
化ケイ素、カーボンブラックなどの少量を添加してもよ
く、またアルコールに可溶な有機物も同様に少量添加し
てもよい。
微粒子の分散安定化に一般に使用される界面活性剤、高
分子分散剤のたぐいを必要に応じて適宜添加することが
できる。
本発明に使用される石炭は、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭
、褐炭、のいずれをも単独または混合して使用すること
ができる。前記石炭はかなりの量の付着水をもっている
が、乾燥品、未乾燥品いずれを使用しても本発明の目的
を達成することができる。
本発明に示す如く、充分に制御された粒度構成をもつ微
粉石炭とアルコールとの混合物は、長期間静置した場合
でも、容易に再流動化することができ、かつ冬期の低温
においても保温することなく、良好な流動性を保持する
ことができる。これらの特徴は、前記微粉炭、アルコー
ル混合物をパイプライン等で輸送する場合、あるいは船
舶等に静置貯蔵して輸送する際に、最も重要な課題であ
った。
以下製造例及び実施例をもって本発明の詳細な説明する
低速で30分間粉砕した。微粉砕瀝青炭を呼び径1闘の
フルイで粒径1 myn以上の粒子を除去し、次いでこ
れを呼び径500ミクロン及び100ミクロンのフルイ
で試料を分割し、500ミクロン以上の粒子、100ミ
クロン乃至500ミクロンの粒子、100ミクロン以下
の粒子に3分割した。
3種類い試料を別々にメタノールに分散沈降させ、上層
部の10重量%の石炭を除去した。夫々を試料A1試料
B、試料Cとした。粒子の平均環状係数はA、y = 
1.23、BY=1.31、Cy=1.35であった。
環状係数1.55以上の粒子はA=O%、B=0チ、C
−5%であった。
また沈降粒子上層部の除去粒子の平均環状係数はA、=
1.56、B=1.59、C=1.66であった。
製造例2(微粉炭試料の調製b) 瀝青炭50Kgを製造例1と同様の方法で微粉砕し、3
分割した試料を調製した。この試料を空気輸送により、
バッグフィルター付のサイクロンでタンクに捕集した。
粒径500ミクロン乃至1間の粒子群を試料D、100
ミクロン乃至500ミクロンの粒子群を試料E、100
ミクロン以下の粒子群を試料Fとした。
夫々のバッグフィルターには試料りで2チ、試料Eで3
.5%、試料Fで6.1係の微粉炭が捕集されこれを除
去した。タンクに捕集された石炭の平均環状係数は夫々
Dy=1.25、By = 1.32、Fy=1.37
であった。環状係数1.55以上の粒子はD=8チ、E
−8%、F=15係であった。バッグフィルターで除去
された粒子の平均環状係数は夫々D=1.58、E=1
.62、F=1.71であった。
製製例3(微粉炭試料の調製C) 亜瀝青炭20 Kfをハンマークラッシャーで粉砕し、
粒径1藺以上の粒子をフルイで除去した後、メタノール
と混合し、平行円板型粉砕機に3回通したものを試料G
とした。試料Gの平均環状係数はGy= 1.35であ
り、また環状係数1.55以上の粒子は全体の14.5
%であった。
比較製造例1(微粉炭試料の調製d) 瀝青炭500 K、をハンマークラッシャーで粉砕し、
粒径1朋以上の粒子をフルイで除去したものをボールミ
ル型粉砕機(アトライタ)を使用し、毎分20Kgの供
給量、回転数毎分100回の条件で粉砕し、試料I−T
とした。試料Hの平均環状係数Hy = 1,52であ
り、環状係数1.55を越える粒子は全体の59重量%
であった。
比較製造例2(微粉炭試料の調製e) 亜瀝青炭5 Kgをハンマークラッシャーで粉砕し、次
いでヘンシェルミキサーを使用し回転数毎分1500回
で10分間粉砕した微粉炭を粒径1 ms以上の粒子を
フルイで除去したものを試料Iとした。試料■の平均環
状係数Iyは1.38であり、環状係数1.55を越え
る粒子は全体の34重量%であった。
実施例1〜11 製造例1〜3で得た微粉炭試料A−Gをアルコールと混
合した試料を表−1に示し実施例1〜11とした。
実施例1〜3は石炭濃度の影響を主に検討したものであ
り、実施例4及び5は石炭の種類及び粉砕法に関する検
討内容を示した。実施例6〜8は石炭の粒度の影響を検
討した群であり、実施例9〜11は微量の添加剤の影響
について検討した群である。
比較例1〜4 比較製造例1〜2で得た微粉炭試料Hおよび工をアルコ
ールと混合した試料を比較例1および4として示した。
また、石炭とアルコールとの合計量に対し石炭が80重
量%を越える場合を比較例2とし30重量%に満たない
場合を比較例3として示した。
試験例(実施例及び比較例の評価) 表−1に示した微粉炭とアルコールとの混合物の品質評
価を表−2に整理して示す。ここで評価の方法について
説明する。静置再流動性の実験室評価法として棒貫入試
験を実施した。棒貫入試験は300ゴの市販メスシリン
ダー中に前記混合物を300rnl採取し、30日間静
置後、先端を平滑にした直径5藺、重量402のガラス
棒を落下させ、メスシリンダー底部にガラス棒の先端が
到達するまでの時間を秒で表示した。
静置再流動性の更に厳しい評価法として棒貫入促進法を
実施した。この試験法は上記試料をメスシリンダーごと
、振動中5u、振動数毎分137回のロータツブ型振盪
機で2時間振盪後1時間静置した試料で前記した棒貫入
試験を行なう方法で、30日静置法よりはるかに厳しい
評価手法である。
粘度測定は2重円筒型回転粘度計を使用し、ズリ速度2
0 Secの条件で測定した。
低温特性については前記棒貫入試験及び粘度測定を一1
0’Cの条件で実施した。
15− 表−2の結果より、本発明の石炭・アルコール混合物は
粉末石炭とアルコールを混合し長期間静置した後でも、
容易に再流動化が可能であり、かつ冬期低温状態でも、
パイプラインで輸送することが充分可能な性質を示して
いることがわかる。
特許出願人 三井東圧化学株式会社 17一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粒径が1闘以下であり、かつ粒子の投影像の形状
    が一般式 (Yは環状係数、Lは投影像の周長、Pは粒子の投影面
    積を表わす)で表わされるとき、全粒子の平均環状係数
    YAV、が1.40以下であり、かつ環状係数Yが1.
    55を越える粒子が全粒子の30重量%以下である粉末
    石炭と、炭素数1乃至4のアルコールから選ばれた少な
    くとも1種よりなるアルコールとよりなり、石炭が、石
    炭とアルコールとの合計量に対し30乃至80重量%で
    あることを特徴とする石炭・アルコール混合物 ■)粉末石炭の粒径100ミクロン以下の粒子の占める
    割合が粉末石炭全体に対し20乃至80重量%である特
    許請求の範囲第1項記載の石炭・アルコール混合物。
JP16506082A 1982-09-24 1982-09-24 石炭・アルコ−ル混合物 Granted JPS5956492A (ja)

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JPH0136518B2 JPH0136518B2 (ja) 1989-08-01

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5355304A (en) * 1976-10-29 1978-05-19 Keller Corp Fuel composition and method of making thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5355304A (en) * 1976-10-29 1978-05-19 Keller Corp Fuel composition and method of making thereof

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