JPS60195194A - 固体−液体のスラリ−状燃料 - 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、パイプライン輸送並びに燃焼の流動特性に優
れた固体−液体のスラリー状燃料に関する。

近年１石炭を燃料とするべく、その取扱いに関する多く
σ）イυ１究がなされ１例えは粉末状石炭乞燃料油また
は水等に分散させてスラリーを形成はぜ。

これ？バイブラインで輸送することか行われているが、
何れも石炭量が２０〜４０重量係と低かっ１こり。

燃焼時の元熱力範の低下等σ）問題があって低コスト化
を解決するには到っていない。

上記の欠陥を克服する方法として、粉本状石炭とアルコ
ールとの混合燃料が注目をあびている。

しかしながら、粉末状石炭とアルコールとを単に混合し
ただけでは、比重差のため粉末状石炭は沈降分離し、＃
：結して流Ｍυ性を失うためｉ’ｉｉ？１足な混合燃料
は得られない。

したがって、安定性を同上する小力１」剤を見出丁こと
も重安な昧題の１つであり１例えは特開昭５７−１４９
３９１等にその例を見ることができるが、１重量％以上
の給加剤を用いた場合においても船舶輸送等に安水され
る振動安定性が悪く実用化は難しい。

父、特開昭５３−５５３０４では９石炭粒子の大部分が
１００　メツシュ以下である微粉炭をメタノールに分散
することにより可燃性のシュード番シキソトロビー性懸
濁体が得られることが示されている。

該懸濁体は、貯蔵中弱く撹拌するだけで懸濁状態か維持
でき、パイプライン中をポンプで送る際にも分離しない
ように保持され、シェア・シンニング・レオロジー性Ｙ
＋していて、静置中の粘度よりも低い見かけ粘度でポン
プ転送が可能な性質を有する。しかＬながら、投打を停
止しておくと貯蔵容器の底部に懸濁微粉炭の一部が沈積
して堅い石炭σ）層、いわゆる圧密層を形成する。この
圧密層は１強力な投打馨行うことにより流動性を回復し
得る」烏合もあるが、場合によっては完全に回復するこ
と７）”１ｊｉ１．シい為、該懸濁体の製造地から消費
地までの輸送及び貯蔵を考えるとき、技術的、経街的に
大きな１ム１題となり、実用性のあるものということは
出来ない。

一方１石炭粒子が小さく、懸濁状態が保たれているコロ
イド状懸濁液の場合には、沈降分離が生じがたく且つ安
定性は良好であるが、粉砕コストが高くなり、父老しい
高粘性を示しポンプ輸送がｇｉｎくなる欠陥があり、満
足な粉末状石炭−アルコールの懸Ｙ蜀体は得られない口 父、粉末状石炭とアルコールとを単に混合した懸ｌ蜀体
は２石炭＠度を尚くすると者しく増粘し。

流動性がなくなる１こめバイブライン輸送や鳴き燃焼が
困難となり２石炭濃朋乞下けると輸送効率が低下し、技
術的、経済的に大きな問題となり実用的でない。

本発明者等は、粉末状石炭とアルコールとの混合物を生
成分とする燃料の上記し１こ欠μｍ＾乞克服する為鋭意
検討し１こ結果、特定の構輩の添加剤を１更用すること
により、粘度を低下はぜパイプライン輸送並ひに燃焼の
流動特性に後れた効果が得られることを見出して本発明
に到達した。

すなわち、本発明は、粉末状石炭とアルコールとの混合
物乞生成分とする固体−液体σ）スラリー状燃料におい
て。

＼Ｒ３ （式中ｓ　ＲＩおよびＲ，は、水素、炭素１〜６のアル
キル、アルクニルｚ森、ヒドロキシエチル基ま１こはヒ
ドロキシプロピル基＋　Ｒ３は炭素数１〜６のアルキル
、アルクニル基、ヒドロキシエチル基またはヒドロキシ
プロピル基でアル） で表わされる化合物の１錘筐たは２拙以上乞０００５〜
３屯量係の範囲で宮’ｔ’ｆＴることを特徴とする固体
−液体Ｖ）スラリー状燃料、である。

本発明によれは、上記した特定の添加剤を使用すること
によＧハ粘度を低下させ、バイブライン輸送並びに燃焼
Ｏ）θｆｅ　ｍＪ　’？’：ｊ性に優れ１こ効果のある
固体−７俟体のスラリー状燃料が得られる。

上記一般式中＋ＲＩ　およびＲ２は、水素、炭素ｉ１〜
６のアルギル、アルクニル基、ヒドロキシエチル泰丑プ
こはヒドロキシプロピル基であるが。

好葦しくは水系、炭素数１〜４の直鎖筐たは分枝鎖のア
ルキル基、β−ヒト°ロキシエチル基ｆ＞　１　イろβ
−ヒドロキシプロピル基である。又＋　Ｒ３は炭素”１
ｌｔｌ〜６σ）アルキル、アルグニル基、ヒドロキシエ
チル基捷たはヒドロキシプロピル基であるが、好１しく
け炭素数１〜４の直鎖または分枝類σ）アルキル基、β
−ヒドロキシエチル基あるいはβ−ヒドロキシプロピル
基である。

本発明σ）姉加剤として用いられる化合物の具体例とし
ては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミ
ン、エチルアミン、ジエチルアミン。

トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、１ｓｏ−プロ
ピルアミン、アリルアミン、モロ−プロピルアミン、１
１−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン。

ジ５ｅｃ−ブチルアミン、トリｎ−ブチルアミン。

ｊｌ−ムギシルアミン。Ｎ−メチル・エチルアミン。

モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、モノイソプロパツールアミン、ジイソプ
ロパツールアミン、トリインプロパツールアミン、Ｙ−
ヒドロキシプロピルアミン。

β−ヒドロキシエチル・メチルアミン、β−ヒトロキシ
エチル＠　Ｉ＋−プロピルアミン、β−ヒドロキシエチ
ル・ジメチルアミン、ジβ−ヒドロキシエチル会メチル
アミン、β−ヒドロキシプロピル・メチルアミン、β−
ヒドロキシプロピル・エチルアミン、β−ヒドロキシプ
ロピル・ｔｅｒ　ｔブチルアミン等があげられる。たた
し上記化合物はそ０）−例であり、これらに駆足される
ものではない。

又本発明の固体−液体のスラリー状燃料に用いられろ特
定σ）ぢト加剤の冷加重は１石炭σ）池類１粒度分布な
どによって異なるが、一般的にはスラリー状燃料全重量
に対し０００５〜３重量係、好１しくけ０．０１−１重
量％の範囲となる割合である。添加量が、０．００メ１
重量襲未満の場合は十分な流動性同一［効果が得難いた
め好心でなく、３重量％ン超える場合は経済的に不利で
あるばかりでな（逆に流動性を損い本発明の固体−液体
σ）スラリー状燃料の優れた物性か得られない為好１し
くない。又本市加削は、イオン性、非イオン性又は両性
θ）界面油性剤、超微粒シリカ、ベントナイト等σ）無
機物と併用してもよい。

本発明の添加剤は、単独の呼＼使用してもよいが、有効
に機能させろために、予め解削例えは水。

低級アルコール、アセトン、トルエンおよびこれらの混
合物＠にとかし、使用することが好捷しい。

又その徐加力法は１例えは石炭とアルコールとの混合物
の湿式粉砕時に加えてもよく、又は石炭粉砕時、又は予
め粉砕でれた石炭とアルコールの混合時、又１・ば混合
量に加えてもよく、いずれの方法によっても本発明の効
果′？：遅成することプノ；できる。

本発明σ）固体−液体σ）スラリー状燃料に用いられる
粉末状石炭とは、無煙炭、瀝酵炭、亜飽宵炭。

褐炭の中から迅はれる少なくとも１梗α）イコ炭を粉砕
し定もので２石炭のＴｈ１ｌｉ川や産地にかかわりなく
。

又化学組成や水分含量〕゛吊にもかかわりなく、いかな
るものも利用できる。又石炭粒子の大きさについては、
れ子の大きさにかかわらす１本発明の丁ぐれた添加剤を
使用することにより、粘［乞低下させパイプライン輸送
並びに燃焼の流動特性に優れた効果馨示すが１石炭粒子
が４メツシー以下であをハしかもこれらの大部分の粒子
か１６メ・ノシュ以下であることが本発明の目的を達成
する為特に好ましい。この粉末状石炭の混合量は、最終
固体−液体のスラリー状燃ネ・１に７ｊして３０〜８０
重量裂であることが好’（Ｌ＜、８０重Ｍ、％６超える
粉末状石炭乞アルコールと混合した場合は、粘度が著し
く筒（なり流動性を失う１こめ好］凶でなく、３０重量
係未開の知−乞混合しに場合は、固体−液体のスラリー
状燃料の駐ン爪性が少なくなるはかりでなく。

本発明り）固体−液体Ｑ）スラリー状燃不」σ）後れ１
こ物性が得られない為好１シ＜７よい。従ってＪ＋１１
冨３０〜８０車）杖チ１児に奸１しくは４０〜７０重量
％θ）範囲である。

又、Ｘ発明の固体−液体σ）スラリー状燃料には。

その最終固体−４ｇ体θ）スラリー状燃料に対して３０
屯−１１１係以下の１１１の水分な言ｌぜることかでき
る。

水分σ）−゛が３０車量捗を超える場合は、該固体−散
体σ）スラリー状燃料の輸送費、貯蔵費、その他一般肯
埋費が尚くなり、史に燃焼時に水σ）蒸元熱による熱損
失が大きくなる１こめ本発明の目的ケ遅成することが出
来ない。同、該固体−液体のスラリー状燃料中の水分の
量は、目的に合ぜて最適なものとてろことかできろが１
例えは、燃焼排ガス中のＮＯｘと煤塵乞食なくてるため
には、５〜１０重量係の水分を含むことが好ましい。水
分は石炭中の水分で通常まかなわれるが、別途添加調舶
＝するか、実施者において塩１．珂択できる。

本発明σ）固体−液体のスラリー状すコ１、料に用いら
れるアルコールは、炭素数１〜４個を市する低級脂肪族
アルコールのうち少なくとも１種から１より。

例、ｔハ、　メーｆ−ルアルコール、エナルアルコール
。

ロープロピルアルコール、ｌ５Ｏ−プロピルアルコール
、＋１−メチルアルコール、ｔｅｒｔ−フチルアルコー
ル、エチレングリコール、フロピレンゲリコール等であ
り、経済性及び物理的”１４Ｅ、　’ＥＺからメチルア
ルコールが特に好１Ｌ＜、又該アルコール中に。

工業的に装造する時に含有芒れろ化合物１ｍ斉１１゜水
等のイ１磯化合物、無磯化合物が含壕れてもよい。

本発明による固本−敵体のスラリー状燃料は。

粘度が低く流ＢｉＪＪ特性に後れ、パイプライン輸送や
噴躾燃焼を容易に行うことかできる。

更に、かかる本発明の固体−液体のスラリー状燃料は、
静置後上下１？ｉ間の石炭灰分分量差が著しく１石炭−
アルコール中からσ）灰分σ）分離が川−能となる・こ
れは、該スラリー状燃料に用いられる添加剤が、該スラ
リー中σ）石炭粒子σ）石炭質に吸＞ｋ　Ｌ　＊　′ｆ
ｔ　＜ｌ’ｌ　’／’賦与することによりスラリー中に
分散さ−Ｖ、一方石）Ｒｉ’４子中σ）灰分質は、凝集
２起こし沈）キー［るためと考えられる。

久に本発明を芙軸坦ＩＣ（よりｙ４：　ａ、ｕｌに説明
する。

実施例１ メチルアルコール２０７〕、モノエタノールアミン３ハ
水３ｕ　５／　’４；　１０００ｙ１１．Ｇσ）ビーカ
ーに入れ、ホモミキザーを用いて至７緑で］０００ｒｐ
ｍ１１７）条件下７５．２重厭ヂ、３５ｏメツシュ通過
５３．６嵐量饅、水分５．Ｏｉ量φ、灰分１４．８’を
量％）３６ｏｒＹ入れ。

１１０００Ｊ１σ）条件下で２０分間撹拌して石炭−ア
ルコールスラリ−６００２馨得に０ このもσ）の枯１１，１ｍ　（＊　ｉ　）は、１８００
ＣＰであッ１コ。

次に脱灰性（灰分県〕試か、”（＊２）を行なった結果
。

石炭灰分分批は、上層１１，１重セ１″係、中層１２３
１１景チ、下層１９．６嶽ｔｈｉ係であり、上下層試料
１ｈ）σ〕石炭中灰分けσ）差は名・シフ太きかった。

こθ）石炭とアルコールとの混合物ｌ−主成分とする１
＾ｊ体−液体のスラリー状燃料は、粘度が低く流ＱＪ）
性に祝れ、パイグラ１ンψ１１ｉ送恵１びＶｒ噴噴燃燃
焼容易であり、更に脱灰性ズ１１艮好なものであっ１こ
。

（＊１）粘度測定 二重円筒盟粘凹耐（ハーグ社製、ロークー”１ｖＩＩ）
Ｙｍいｈ　？ｌｋ品２（Ｊ　℃＊　ＬＩＥＪｉ＋ｉｉｉ
　５　ｒ　ｒ１ｍテ１ｌｔｌｌ１足した。スラリー状燃
料の粘度が低い仙°、流動性が霞れていることを示す。

（＊２）ノ況灰性（灰分Ｘ（）へ験 上記の固体−爪体のスラリー状・咋別を５００＃Ｉｔ’
：）　、＜　’ｙ　ＩＪ　ノＦ　−（Ｆ’Ｅ径５０”／
ｍ　）　Ｋ　５００ｍｇの一；ｈを入れ、室温にて３日
間■浄ｔ【丁させろ。静眠姓時仮、こσ）シリンダー中
該スラリー状燃料の上部１７０１ｎＢ乞取り出しでよｊ
ＶＩ試料とＬ′次に残存３３０鼾の上部１７０尻ｅを中
ｌ曽試料、下凰ｘ６ｏｍｇを下層試料とする。これらの
試料の石炭中入分量ｙＪｘｓｙｉ　８８１２により測定
した。層間での石炭中入分量σ）差が大きい程。

脱灰性が良好であることを示す。

実施例２ 実施例１と１′ＯＪ様の方法で、石炭／碓加水／アルコ
ールの割合、硝加剤σ）棟県１．添加量をがえて。

石炭とアルコールとの混合物を生成分と１゛る固不−液
体のスラリー状燃料を調整しに０これらの粘度及び脱灰
性について第１表に示した。父舶訓剤を使用しない４３
合、−Ｓ−梶明の添加剤以外のもの？使用した場合を比
リフ例として輿１表に併記した。

同実施例及び比較例に使用した石炭の性状ケ第２表に示
した。

第１表に示した如く１本発明による固体−液体σ）スラ
リー状燃料は、特定σ）添加斤」を用いることにより、
炭種、アルコールによらず、粘度を低−トさせパイフラ
イン軸迭並びに燃焼の流動特性ｒｃｌ愛れた効果があり
、史に脱灰性か良好であることが分った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　粉末状石炭とアルコールとの混合物を主成分とす
   る固体−液体のスラリー状燃料において。 （式中ａ　Ｒ１およびＲ２は、水素、炭素数１〜６のア
   ルキル、アルクニル基、ヒドロキシエチル４％　’１１
   こはヒドロキシプロピル＆、Ｒｓ　ハ炭Ｅｉｌ〜６のア
   ルキル、アルグニル基、ヒドロギシエチル蟇１１こはヒ
   ドロキシプロピル基であろう で表わづれる化合物σ）１種１には２裡以上を０００５
   〜３重量％の範囲で官有することを特徴とする画体−液
   体のスラリー状燃料。