JPS6033871B2

JPS6033871B2 - 微粉炭−油混合物用添加剤

Info

Publication number: JPS6033871B2
Application number: JP14976383A
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: 1983-08-16
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1985-08-05
Also published as: JPS5951986A

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ディスパージョ
ン方式による徴粉炭と油との混合物の安定性を改良する
薬剤に関する。

従来、徴粉炭は発熱量当たりの価格が安いにもかかわら
ず、諭送の困難性、燃焼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て欠点を有
しており、燃料としては問題があった。

徴粉炭と油の混合物は上記欠点がなく、油単独の場合に
比べて発熱量当たりの価格が低いため実用価値が高い。
しかし、徴粉炭と油とを単に混合しただけでは、比重差
のため、徴粉炭粒子は沈降分離し、凝結して流動性を失
うため満足な徴粉炭一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王にロシアのブローゾン氏、１９
２が王もこ英国のグリーンストリート氏、１９２２斡こ
英国のリードピーター氏、１９３２王にドイツのバルケ
氏、１９３６斡こ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、
オレィン酸塩、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１′ン、ナフタレン等の添加量
は、１重量％以上併用した場合においても、製造した徴
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、徴粉炭−独演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３６１５０９５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、ディスパージョン
方式による徴粉炭−油混合物を実用化すべく、鋭意研究
を重ねた結果乾止粉砕法によって得られた徴粉炭と油の
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、徴粉炭の沈降は殆ど
生ぜず、たとえ若干生じても、本薬剤の優れた働きによ
り、沈降した徴粉炭の凝集がほとんど起こらないため、
ごく簡単な灘杵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）の場合は櫨拝の必要も
ない。これにより、安○して徴粉炭−油混合物を長期間
かけタンカー言前送することや、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、経済性の面からも徴粉炭−
油混合物の実用化を更に促進できた。徴粉炭−油混合物
にもちいる石炭とは、例えば無煙炭、蛭青炭、亜膝青炭
、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、大量に徴粉炭を製造できる。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。徴粉炭の
粒度は燃料性より判断して、通常２００仏以下のものが
好ましく、更に粒度の小さい１００仏以下が好適である
が、微粉炭−油混合物の安定性等の物性に関するかぎり
、更に粒度の大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％禾
満であり、６の重量％以上の微粉灰を含有した場合は、
粘度が著しく高くなり、流動性を失うため好ましくない
。２の重量％以下の場合も徴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。

したがって、６０重量％未満混合できるが、２０〜５５
重量％が更に好ましい。

また、徴粉炭−油混合物に用いる油とは、石炭原油、原
油かち得られる各種留分、例えば灯油、軽油、Ａ重油、
Ｂ重油、Ｃ重油等が主体で、この池エチレン分解残油、
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（自動車潤滑油、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徴粉炭−油混合物を作っても、
単独油（好ましくは石油原油、重油）で、徴粉炭−油混
合物を作った後他の油で混合したり、混競してもよい。
水は、石炭中に含まれる水分が徴粉炭−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
だけ諭送費、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し、、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、水は徴粉炭−油混合物の安定性を良好にする性質
と、燃焼時排ガス中のＮ○×とバィ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、５広重
量％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ディスパージョン方式に
よる徴粉炭−油混合物用添加剤とは、分子内に活性水素
を少なくとも３個以上、好ましくは５個以上有するアル
コール、アミン、カルボン酸およびそれらの誘導体のい
ずれか１種以上を出発物質として、これにアルキレンオ
キシドを付加し、その分子量を３，０００〜１０万、好
ましくは７，０００〜１０万にしたポリェーテルを必須
成分と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徴粉炭と油の混
合物用添加剤は、１重量％以下の極少量加え混合するだ
けで、安定な徴粉炭−油混合物を得ることができる。

１重量％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％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性がな
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
とする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
られた徴粉炭６０重量％未満と燃料油とを少なくとも含
有する徴粉炭−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。

本発明の薬剤が少量の添加において卓越した効果を発揮
できる機構はさだかでないが、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
の樋性基の導入と相まって、物理的にも石炭粒子の凝集
を阻子できる分子の大きさとかさば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
、分子内にアルキレンオキシドのェーブル結合に基づく
極性基を有し、分子量が３，０００〜１０万、好ましく
は７，０００〜１０万と大きく、かつ、ポリェーテルの
出発物質の活性水素が３個以上、好ましくは５個以上で
あるため、ポリェーナル分子が立体的でかさばりが大き
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、徴粉炭−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徴粉炭と油と
を混合したものに後添加しても、あるいは予め油中に加
えておいた後徴粉炭を加えても、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、損枠を行い
、薬剤を均一に溶解あるいは分散させれば、安定な徴粉
炭−油混合物を得ることができる。

特に雌洋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、ならびに強雌拝を加
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、徴粉炭−油混合物の性能がさらに向上する。
強雌拝とは、通常２ｈ／ｓｅｃ以上、好ましくは１仇ｈ
／ｓｅｃ以上の線速度のシェャ−を加えることをさし、
顔梓はプロペラ、タービン型、スクリーン型、ラインミ
キサ、ホモジナイザ、コロイドミル等いかなる形式でも
よく、この強蝿梓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５０ｑｏ以上、好ましくは７０００以上が
よく２００００前後まで上昇させてもよい。強健梓や加
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、配管諭送時等である。加熱や強櫨洋を加えない場
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倍程度効果が上昇する。

本徴粉炭−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つ０においても９０
日以上、上層と下層とに性能差が殆ど生ぜず、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
、バィジンの減少、Ｍ○×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、石炭以外の炭素質等を併用することはこばむ
ものではない。以下に本発明の徴粉炭−油混合物用添加
剤の具前例を示す。

本発明に係る徴粉炭−油混合物用添加剤とは、分子内に
活性水素を少なくとも３個以上、好ましくは５個以上有
するアルコール、アミン、カルポン酸およびそれらの誘
導体のいずれか１種以上を出発物質として、これにアル
キレンオキシドを付加し、分子量を３，０００〜１０万
、好ましくは７，０００〜１０万としたポリェーテルを
必須成分として含有するものである。

ここに言うポリェーテルとは、一般式Ｚ〔（ＲＯ）ｎＨ〕ｍで示しうるもので、Ｎは分子内に活性水素を少なくとも
３個以上、好ましくは５個以上有するアルコール、アミ
ン、カルボン酸およびその誘導体の残基である。

Ｒはアルキレンオキシド残基で、エチレン、プロピレン
、プチレン基等で、ｎはアルキレンオキシドの重合度に
より定まる値である。ｍはＺのもつ活性水素の数であり
、少なくとも３以上、好ましくは５以上である。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。エチレンオキシド基およびプロピレンオキシド
基を含み、エチレンオキシド基の含有率３〜８の重量％
のものが本発明に好適である。

Ｚで示される分子内に活性水素を少なくとも３個以上、
このまし〈は５個以上有するアルコール、ァミン、カル
ボン酸およびその誘導体においてアルコール類は、例え
ばグリセルン、ブタントリオール、ヘキサントリオール
、トリメチロールプロパン、トリェタノ山ルアミン等の
活性水素３個を有するアルコール類、ジグリセリン、ベ
ンタェリスリトール等の活性水素４個を有するアルコー
ル類、ソルビタン、ソルビトール、グルコース・シュー
クローズ、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリ酢酸ビニ
ル共重合体部分ケン化物、セルロース、デンプン等の活
性水素５個以上を有するアルコール類が有用であり、ま
た４個以上の活性水素を有するアルコール類の部分ェス
テル化物等の各種誘導体であっても３個以上の活性水素
が残っていれば用いることができる。

またアミン類とは、活性水素を３個有するアミン類、例
えばアンモニア、牛脂プロピレンジアミン等、活性水素
を４個有するアミン、例えばエチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、フヱニレ
ンジアミン、ベンジジン、シクロヘキシルジアミン等活
性水素を５個以上有するアミン、例えばジェチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンベン
タミン等が有用であり、また４個以上の活性水素を有す
るアミンの部分アミド等の各種譲導体であっても、３個
以上の活性水素が残っていれば用いるこてができる。

また、カルボン酸とは、活性水素３個を有するカルボン
酸、例えばへミメリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸
等、活性水素４個を有するカルボン酸、例えばブタンテ
トラカルボン酸、ピロメリト酸、エチレンジァミン四酢
酸等活性水素５個以上を有するカルボン酸、例えばアク
リル酸重合体、アクリル酸共重合体、無水マレィン酸重
合体、無水マレィン酸共重合体、メタクリル酸重合体、
メタクリル酸共重合体、アクリル酸やメタクリル酸ェス
テルの重合体や共重合体の部分ケン化物等が有用であり
、それらの部分ェステル化物等の各種誘導体も利用でき
る。

またＺは異種の官能基を同一分子内に含むものであって
もさしつかえない。

例えば、グリシン、リンゴ酸、モノェタノールアミン、
ジェタノールアミン、酒石酸、アミノェチルェタノール
アミン等である。実施例表に示した徴粉炭−油混合物を直径５伽、高さ１８肌の
シリンダーに満たし、７０ｑ０で１ケ月静直した後、物
性を測定し、本発明の添加剤の効果を評価した。

信母りＶ念山いま事霊葦霊き峯きき駄Ｎ蟹藷潔鉄１ト′ト軍事幸

Claims

【特許請求の範囲】

１乾式粉砕法によつて得られた微粉炭６０重量％未満
と、燃料油とを少なくとも含有するデイスパージヨン方
式による微粉炭−油混合物の安定性を改良するために用
いる、分子内に活性水素を少なくとも３個以上有するア
ルコール、アミン、カルボン酸およびそれらの誘導体の
いずれか一種以上を出発物質とて、これにアルキレンオ
キシドを付加し、その分子量を３，０００〜１０万にし
たポリエーテルを含有することを特徴とするデイスパー
ジヨン方式による微粉炭−油混合物用添加剤。