JPS60206863A - ピツチの水中分散剤 - 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】 本発明は新規なピッチの水中分散剤に関するものである
。

現在もなお主要なエネルギー源である石油は、化学工業
その他の原料としても１要であり、今後とも大量に消費
されているであろうが、資源として有限である事並びに
供給の制約等から、近年。

代替エネルギーの検討及び利用が進み、産業用重油の消
費は低下して来た。しかし、一方では、ガソリン等軽質
なものの需要は増大している。この様ケ情況下にあって
、重質油の分解による軽質化が進み、石油精製工場には
軽質化において副生ずるピッチが大量に産出されている
。このピッチは石炭に比べ灰分ち微少でその高位発熱量
も約８５００ｋｃａ　Ｑ　／ｋｇと大きく、燃料として
の利用は非常に有利であるが、従来の設備で直接燃焼し
ようとすると重質で融点が高い為、輸送、燃焼の面で困
難性がある６ 本発明者等は、従来の燃焼設備を用いて燃焼し得るスラ
リー状ピッチ組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果
、水性媒体中↓こ特、別の分散剤を用いて分散されたス
ラリー状のピッチ組成物は、ピッチ濃度を５０重量％以
上という高い条件に保持してもスラリー粘度は小さく、
ゲル化温度が高く、しかも沈降しにくく、かつ輸送性、
貯蔵性及び噴霧燃焼性に著しく優れ、従来の燃焼設備で
容易に燃焼させることができスラリー燃料として極めて
すぐれていることを見出し１本発明を完成するに到った
。

即ち、本発明によれば、２個以上の活性水素を有する化
合物をポリアルキルエーテル化して得られる複数のポリ
アルキルエーテル鎖を有する分子量１０００〜１０００
００の化合物において、該ポリアルキルエーテル鎖の少
なくとも１部の末端にはリン酸エステル基が導入され、
かつ該ポリアルキルエーテル鎖はポリオキシエチレン基
を少なくともその一部として含有し、全体として水溶性
を有することを特徴とするピッチの水中分散剤が提供さ
れる。

本発明で使用するピッチとしては、（ａ）原油減圧蒸留
残渣油等の重質油を、プロパン、ブタン等の溶剤で油分
を抽出する際に得られる抽出残渣（溶剤脱歴アスファル
ト、ＳＤＡアスファルト等と呼ばれる）、（ｂ）重質油
を熱分解して軽質油を製造する際の副生残渣、（ｃ）石
油留分を接触分解（一般にＦＣＣ法と呼ばれる）で得ら
れる副生残渣、（ｄ）重質油をスチーム熱処理して軽質
油を製造する際の副生残渣等の石油からのピッチの他、
（ｅ）液化石炭の蒸留残渣等の石油系ピッチに類するも
のも含まれ、さらに前記ピッチ類に水素化処理や熱処理
を施したものも含まれる。

本発明のピッチ組成物を製造するには、ピッチを粗粉砕
して粗粉砕物を得、この粗粉砕物を分散剤を溶解又は分
散させた水性媒体と混合混練し、微粉砕化処理すればよ
い。この場合、一般の粉砕機ないし混線機が使用できる
が、例えば、粗粉砕機としては、ハンマーミルなどが適
用され、微粉。

砕機としては、湿式粉砕機用のボールミル、ロールミル
、サンドミル、コロイドミル、高速剪断型ホモジナイザ
ー（例えばＩＫＡ−１１ＥＲＫ　ＪＡＮＫＥ　＆ＫＵＮ
ＫＥＬ　ＫＧ社製、商品名：アイカウルトラタラックス
）などが適用できる。また本発明のピッチ組成物を製造
する場合、前記粗粉砕と微粉砕を１段で行なうことも可
能であり１例えば粗粒子状ピッチと分散剤を溶解又は分
散させた水溶液とを高速剪断型湿式微粉砕機、例えばジ
ーファ社製トリゴナールなどにかける造ることができる
。混練微粉砕等の操作は常温で十分であるが、必要に応
じて１００℃までの加温を採用することもできる。さら
に本発明のピッチ組成物は高温の液体状ピッチと、分散
剤を溶解又は分散させた水溶液とを高速剪断型のホモジ
ナイザー、例えば、前記コロイドミル、トリボナール等
にかけることにより製造することも可能である。

前記の方法により得られたピッチ組成物のピッチは、極
めて微細な粒度に粉砕されたもので、通常２００メツシ
ュパス約７０重量％以上、好ましくは約８０重量％以上
の粒度分布を有する。

本発明におけるピッチ組成物中のピッチ含量は少なくと
も５０重量％、好ましくは７０〜８０重量％である。ま
た分散剤の使用量はその種類によって適宜変化するが一
般的にはピッチ１００重量部に対し、０．１〜２重量部
、好ましくは０．２〜１重量部程度であり、その最適量
は分散剤の種類によって適宜選定する。

本発明のピッチの水中分散剤は、親木基としてポリオキ
シエチレン基を少なくともその一部として含有するポリ
アルキルエーテル鎖を複数有すると共に、そのポリアル
キルエーテル鎖の末端がリン酸王ステル化されているこ
とを特徴とする。

本発明のピッチの水中分散剤において、ポリアルキルエ
ーテル鎖の数は、活性水素を有する化合物（活性水素化
合物）の活性水素の数に応じた数であり、本発明の場合
、その数は２個以上である。

また、この場合、活性水素化合物へのポリアルキルエー
テル鎖の導入は、従来公知の方法によって行われ、例え
ば、酸化エチレン、酸化エチレンと他のアルキレンオキ
シド（酸化プロピレンや、酸化ブチレン等）を、活性水
素化合物に対し付加重合させればよい。酸化エチレンと
他のアルキレンオキシドを併用する場合、ブロック重合
又はランダム重合のいずれの重合法も採用し得るが、酸
化エチレン基が末端を形成するように付加重合させるの
が好ましい。本発明の場合、ポリアルキルエーテル鎖は
、少なくとも一部としてポリオキシエチレン基を含有す
るもので、その含有量は、分散剤分子全体に対し、水溶
性を確保し得るように、通常、４０〜９０重量％、好ま
しくは６０〜８０重量％であり、また分散剤の全分子量
は１０００〜１０００００、好ましくは５０００〜５ｏ
ｏｏｏの範囲に調節するのがよい。

ポリアルキル、エーテル鎖を導入するための基質となる
活性水素化合物は、２個以上の活性水素を有するもので
あればよく、その例としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコ−゛ル、ブチレンゲリコール、ブタンジ
オール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエ
タノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール
、ソルビタン、ソルビトール等のヒドロキシル基含有化
合物、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、フェ
ノールホルムアルデヒド縮合物、アルキルフェノールホ
ルムアルデヒド縮金物等のフェノール類などである。

本発明の分散剤の場合、分散剤中に存在するポリアルキ
ルエーテル鎖の末端は、その少なくとも一部がリン酸エ
ステル化されているが、この場合のリン酸エステル化は
従来公知の種々の方法が採用され、ポリアルキルエーテ
ル鎖に残存する末端水酸基の反応性を利用して、オ＊ｖ
ｆｌｔＪｋｌｊン、五酸化リン、ポリリン酸等を反応結
合させるのがよく、必要に応じ、中和処理を施す、この
場合の中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等の無機塩基や、アンモニア、メチルアミン、エタ
ノールアミン等の有機塩基が使用される。前記リン酸エ
ステル化反応は、溶媒又は無溶媒下で、８０〜１２０℃
、好ましくは約１００℃の温度で、３〜３０時間、通常
４〜６時間加熱することによって行われる。このように
して、式（Ａ−０）ｘＰＯ（ＯＮ）ｙ（式中Ａは分散剤
残基又はポリアルキルエーテル基、Ｎは水素原子、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルキル
置換アンモニウム、ヒドロキシアルキル置換アンモニウ
ム等の陽イオンである）、で表わされる、ポリアルキル
エーテル鎖の末端がリン酸エステル化された構造の分散
剤を得ることができる。リン酸エステル基は、存在する
ポリアルキルエーテル鎖に対し、通常１０〜１００モル
％、好ましくは７０〜１００モル％の割合にするのがよ
い。

本発明の分散剤を用いて得られるピッチ組成物において
、分散性が良好でゲル化温度が高く、低粘度でかつ沈降
しにくいものを得るには、前記した特定の分散剤が必須
であり、分散剤を用いない場合にはピッチは非常に水に
ぬれにくいために水中に安定に分散させることができな
い。また分散剤としてオレイン酸ソーダやアルキルベン
ゼンスルホン酸ソーダ、リグニンスルホン酸ソーダ、ナ
フタレンスルホン酸ソーダ／ホルマリン縮合物等を単に
用いても所期の目的を達成することができない。

本発明の分散剤は、単独で使用できる他、他の界面活性
剤を併用する事も可能であり、また、既知の分散安定助
剤であるピロリン酸塩、トリポリリン酸等のリン酸塩や
、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、
グアガム、カルボキシメチルセルロース等高分子系の保
護コロイド剤を併用する事もできる。

本発明の分散剤を用いて得られるピッチ組成物は、ピッ
チ濃度が高いにもかかわらず、スラリーの粘度は低く分
散性も良好であり、従って、貯蔵輸送が容易であり、通
常の燃焼装置による噴霧燃焼が可能である。燃料として
みた場合、本発明の組成物中には、適量の水分が含まれ
ている為に、燃焼に際して媒塵が低減し、ＮＯｘの発生
が減少する等の利点もある。また、このようなピッチ組
成物はガス化原料としても好適である。

次に、本発明の詳細な説明する為に実施例を記す。なお
以下において示す部及び％は特記されない限り重量基準
である。

実施例１ ポリエチレングリコール（分子量４０００）４００部に
五酸化リン４部を加え、９０℃で４時間反応させ、次い
で苛性ソーダでＮａ塩として分散剤組成物Ｎｏｌを得た
。

次に、減圧残渣油の熱分解ピッチ（融点１８０℃、揮発
分４１．１％、灰分０．１％）をハンマーミルで２３０
０ｒｐ■の回転数で粉砕し、２００メツシュパス３２％
の粉砕物を得た。この粗粉砕ピッチ７０部を、水３０部
に溶解した分散剤組成物ＮｏＩ　Ｏ，３５部と混合し、
高速剪断型ホモジナイザー（商品名：アイカウルトラタ
ラックス、　ＩＫＡ−１１Ｆ、ＲＫ　ＪＡＮＫＥ　＆　
ＫＵＮＫＥＬ　ＫＧ社製）で１０，０００回転／分（周
速度１８肩／秒）で攪拌粉砕処理してピッチ／水スラリ
ーを得た。このスラリー中に含まれるピッチの粘度は２
００メツシユ篩を通過する量で表わして８０〜８５％の
範囲であった。得られたスラリーの粘度及び静置安定性
（均質性）を以下のように測定した。その結果を第１表
に示す。

試験方法 粒度：湿式篩分は法 粘度：東京計器製のＢ型粘度計（ロータＮｏ３回転数６
Ｏｒｐｍ）を用いて温度２５℃で測定静置安定性ニスラ
リ−をメスシリンダー（１００１０に入れて温度２５℃
で静置し、 ２４時間後、７日後及び３０日後の分 散状態と沈殿物の硬さを評価した。

０；分散状態良好で、沈殿物生じない。

Δ：僅かに沈降しているが、沈殿物は柔らかく再分散性
良好。

Ｘ：５０％程沈降していて沈澱物は硬い。

ｘＸ：完全に沈降していて沈澱物は非常に硬い。

実施例２ ポリプロピレングリコール（分子量９５０）９５部にエ
チレンオキサイド４５部を苛性カリ触媒下１５０℃で付
加重合し、次の五酸化リン９．５部を加え１００°Ｃに
て６時間反応し、次いでアンモニアでアンモニウム塩と
し、分散剤組成物Ｎｏ２を得た。

次に、溶剤脱歴アスファルト（融点１３９℃、揮発分５
２．４％、灰分０．２７％）の粗粉砕物（１ｍｍ篩通過
分）７５部を、木２５部に溶解した分散剤組成物Ｎｏ２
０．３５部と混合し、高速剪断ホモジナイザー（商品名
：アイカウルトラタラツクス）で１００００回転／分回
転動理して、ピンチ／水スラリーを得た。このスラリー
中に含まれるピッチの粒度は２００メツシユ篩を通過す
る量で表わして、８０〜８５％の範囲であった。得られ
たスラリーの性状を第１表に示す。

この場合、試験方法及び符号は実施例１の場合と同じで
ある。また、第１表には更に分散剤組成物としてＮｏ３
〜Ｂの実施組成物と、Ｎｏ９〜１２の比較組成物の試験
結果を示した。

なお表中に示した符号は次のことを意味する。

ＰＥＧ　：ポリエチレングリコール ＰＰＧ　：ポリプロピレングリコール ＥＯ：エチレンオキシド付加物 ＰＯ：プロピレンオキシド付加物 また、ＥＯ及びＰＯの後のカッコ内の数字は分子量を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２個以上の活性水素を有する化合物をポリアルキ
   ルエーテル化して得られる複数のポリアルキルエーテル
   鎖を有する分子量１０００〜１０００００の化合物にお
   いて、該ポリアルキルエーテル鎖の少なくとも１部の末
   端にはリン酸エステル基が導入され、かつ該ポリアルキ
   ルエーテル鎖はポリオキシエチレン基を少なくともその
   一部として含有し、全体として水溶性を有することを特
   徴とするピッチの水中分散剤。