JPS6015493A - 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］−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、石油化学工業のめさ
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とっている。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
は強まることか予想される。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、重質留分の転溶又は
分解等で得られる石油コークスを肢体燃料として利用す
ることか注目されている。

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ぜ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ぜた燃Ｉｔは、油の
使用か不可欠のため、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りであるが、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か
てきるため、輸送、貯蔵等の繰作か容易となる。

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
があるか、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、濃度を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
、石油コークス粒子か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。

シカしながら、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５７’−１３１２８５
号）、この中には一部効果のある化合物もあるか、スラ
リー中のコークス濃度が６０Ｗ［％程度であれば流動性
があるが、それ・以」二になると流動性か極端に悪くな
り、７０ｗｔ％以−」二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、ポリアミド化合物にエチレンオキシドを
必須り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か全分子量の４０〜
９５重量係であり、さらに分子量が５，０００〜２００
．０００であるポリエーテル化合物又はその誘導体単独
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−」−古を有効成
分として含むことを特徴吉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ド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たポリエーテル
化合物又はその誘導体を必須成分として用いるものであ
る。

本発明で用いられるポリアミド化合物としては、アルキ
レンポリアミンと２塩基酸との反応生成物、ジニトリル
又はジアミドとホルムアミドの反応生成物又はアミノ酸
の自己縮合物やジクタムの開環重合物等があげられる。

ポリエーテル化合物はポリアミド化合物に通常の方法に
よりエチレンオキサイドを必須さして含むアルキレンオ
キシドを旬月することにより容易に得ることかできる。

そのうぢ肪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ック状の旬月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。）を先に旬月さぜた後エチレン
オキシド（以後ＥＯ吉略記する。）を伺加させた場合か
良好な分散安定性を示す。

該ポリエーテル化合物の誘導体としては該ポリエーテル
化合物の末端の水酸基を硫酸化した硫酸化物、五酸化リ
ンとの反応により得られるリン酸化物カルボキシアルキ
ル化物又はその塩、脂肪酸エステル化物、又はジアルキ
ル硫酸や／・ロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジルナ
トによるカチオン化物かあげられる。特に好ましくは脂
肪酸エステル化物又はポリエーテル化合物の窒素原子の
一部又は全部をカチオン化した化合物がある。

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−エチルヘキシ
ルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。ン
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、ンルビタンモノオ
レエート、ンルビタンモノステアレート等が挙げられる
。又同じ＜　＋６＋成分のうぢ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
１〜５００１〜５０重量％は００５〜２０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成分の脂肪族アルコール、ン
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重量係以下、好
ましくは１５〜５重量％てあり、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
ても良いが、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
るような方法を採用しても良い。

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１９．
６０〜９０％ノくスか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
ヂを越えると粘度か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さ、石油コークス粒子が
分散し、流動性か著しく向上し高濃度のスラリーとする
ことかできると同時に長時間放置した場合に沈降してハ
ードケーギを形成しない吉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、脱水工程にも費用かかかり、意義がなくなる
。又、あまり大きいと、粘度が高くなりすぎるので、石
油コークスのＸ、’ｎ、　ＪＡＮ粘度により異なるか、
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ド化合物にアルキレンオ
キシドを（＝Ｊ加したボ１ブエーテル化合物又はその誘
導体で比較的少ない添加量で筺れた効果を発揮し、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。

これは分子内部に疎水基であるアミド基を導入すること
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に改良されるた
めであろうと考えられる。

本発明の分散安定剤には更に第２成分として示された特
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
脂肪酸エステルカチオン界面活性剤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
ラリーにオレイン酸等の脂肪酸、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、
トリプチルホ′スフ。

エ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１・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＋７−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
油コークス粉末を粒状化し、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、′下前に石油コ
ークス−水スラリーを調製する際に炭化水素油を添加す
る場合もあるか、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て得られる石油コー
クス粉末の水スラリーは高濃度でも粘度の」１昇か少な
く流動性が良好てかつ長期間保存後にもハードケーキを
生成ぜ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
、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陥１０化合物１９５Ｉを１０９１の水に分散さぜ、
この混合物に２００メツシユ、８０％バスまで粉砕した
下記の性状の石油コークス※’３９１１−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（
特殊機化工製）にて５０．０　Ｏｒｐｍで、５分間攪拌
して、石油コークス−水スラリーを調製した。２５Ｃ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３、表４に記した。粘度の低いものか流動性の
良い中を示している。

※１　石油コークスの性状 水　分　０３係 揮発物　２０ 固定炭素　９０ 灰　分　０．５ ８　０．５ 発熱量　８０　Ｇ　ＯＫｃａｌ／ｋＩ／。

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６
０日間静置した後、直径５　ｍｍのステンレス棒（重量
５０　ＬｉＩ）をスラリー中に静かに入れその沈降状態
を観察した。■）で調製したスラリーは安定性が良好で
あり６０日経過後も圧密はほとんどなかった。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。

※２　Ｒ，＝３４　炭素数３４個のアルキレン基を示す
。

※３　出発物質に対する付加の１バ序を示す。

※４　重量比 ※５　カチオン化以外は末ｔ、４ｔ３活性水素に対する
変性比率、カチオン化は窒素に対す る比率を示す。

表−２第２成分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリアミド化合物にエチレンオキシドを必須トシて
   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
   ％てあり、さらに分子量が５，０００〜２００．０００
   であるポリエーテル化合物又はその誘導体を有効成分き
   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又はその誘導体が、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又はそのｕｍ体中のアルキレ
   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　ポリエーテル化合物の誘４体がポリエーテル化合物
   の末端水酸基を脂肪酸によりエステル化した化合物又は
   ポリエーテル化合物の窒素原子をカチオン化した化合物
   であるこさを特徴とす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。 ５．８）ポリアミド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台用の重量が全分子量の４０〜９５
   重量％であり、さらに分子量が５，０００〜２００，０
   ００であるポリエーテル化合物又はその誘導体、及び ｂ）脂肪族アルコール、ンルビタンＢ’＆　肪Ｈエステ
   ル又はシリコーン化合物の１種又は２種以」二を 有効成分として含むことを特徴さする石油コークスの水
   スラリー用分散安定剤。