JPS609077B2 - Fuel composition and method for producing the same - Google Patents

Fuel composition and method for producing the same

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JPS609077B2
JPS609077B2 JP13038776A JP13038776A JPS609077B2 JP S609077 B2 JPS609077 B2 JP S609077B2 JP 13038776 A JP13038776 A JP 13038776A JP 13038776 A JP13038776 A JP 13038776A JP S609077 B2 JPS609077 B2 JP S609077B2
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  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭のような経済的な燃料を遠い地方からよ
り入口の多い消費地の市場へ送ることを可能にした、改
良された燃料組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved fuel composition that allows economical fuels such as coal to be transported from remote regions to more accessible consuming markets.

本発明は特に、真の懸濁液の望ましい性質をすべてかね
そなえ、しかもその全成分は排気ガス中に汚染性物質を
出さないかまたは低レベルでしか出さずに燃焼できるも
のである、改良された燃料組成物に関する。記録されて
いる古代の始めから、人間は動力を得るための多くの方
法を試みている。
The present invention is particularly directed to an improved suspension that has all the desirable properties of a true suspension, yet all of its components can be combusted with no or only low levels of pollutants in the exhaust gas. The present invention relates to a fuel composition. Since the beginning of recorded antiquity, humans have tried many ways to obtain power.

1針立紀のアメリカにおける工業革命の原因の少くとも
一部は「経済的な動力源を容易に得るためのものである
At least part of the reason for the industrial revolution in America in the first century was ``to easily obtain a source of economic power.

しかし、最近のアメリカにおける二つの新しい事実によ
って従来技術が再評価されている。
However, two recent new facts in the United States are causing a re-evaluation of the prior art.

第一は汚染等を低減させて我々の環境の改善をしようと
いう大きな配慮である。第二は天然ガス・ガソリンその
他の石油製品の産出量削減による「エネルギー不足」で
ある。これらの従来の動力源およびその欠点に関して、
1973王6月29日発行の「サイエンス」第180巻
第4093号で、ゥィンシェ等(W.E.Winsch
e、K.C.Hoffman、F.J.Salzsno
)が「水素:国家のエネルギー経済におけるその未来」
と題して優れた検討を行なっている。この論文において
、著者は大規模な経済的エネルギー源の必要性は極めて
明白であり、そのようなェェネルギー源とは、たとえば
核分裂、太陽または地熱等のエネルギー源であることを
記載している。この論文において著者は、従来のいくつ
かの動力源の欠点を指摘し、水素は非汚染性であるため
、可能性の大きな将来の燃料としての水素の価値を強調
している。もしも石油系燃料に代わるエネルギー源が発
見されなければ、地球の限られた石油産出地域だけが不
均衡に大きな経済的および政治的影響力を有するように
なる可能性はまことに明らかになってきている。
The first is a major consideration to improve our environment by reducing pollution. The second is an ``energy shortage'' due to reduced production of natural gas, gasoline, and other petroleum products. Regarding these traditional power sources and their drawbacks,
In Science, Volume 180, No. 4093, published June 29, 1973, W. E. Winsch et al.
e, K. C. Hoffman, F. J. Salzsno
) on “Hydrogen: Its Future in the National Energy Economy”
An excellent study has been carried out on the subject. In this article, the authors state that the need for large-scale economical energy sources is very clear and that such energy sources can be, for example, nuclear fission, solar or geothermal sources. In this paper, the authors point out the shortcomings of some conventional power sources and highlight the value of hydrogen as a promising future fuel, as it is non-polluting. It is becoming increasingly clear that if alternative energy sources to petroleum-based fuels are not discovered, only a limited number of oil-producing regions of the globe will have disproportionate economic and political influence. .

これらの石油系燃料の代替品として広く入手できるもの
の一つに石炭がある。さらに、多くの場合石炭は石油系
燃料よりもィオウおよび汚染性物質の含量が少ない。原
油は159リットル(バレル)当たり約3ドルで入手で
きたので、これまで採炭した長距離輸送する石炭はコス
トが高く、原油とは競争にならなかった。原油が159
リットル(バレル)当り5ドルまたはそれ以上に値上が
りするようになってから、石炭は次第に燃料源として競
争できるようになった。石炭を経済的に輸送する方法を
見出すことができれば、この競争力は特に強くなるであ
ろう。たとえば石炭は252000キロカロリー(10
0万BTU)当たり約20セントのコストで熱を供給す
る。アメリカでは特にアラスカ、ワイオミング、ユタお
よび中央部に石炭埋蔵量が多く、テキサスには亜炭鉱床
がある。上述のように石炭の輸送には莫大な労力と費用
がかかる。この輸送問題を解決するために、これまでい
ろいろな案が試されている。たとえば6の重量%もの石
炭を含む水性石炭スラリ−を輸送することは知られてい
る。これは「水力輸送」と呼ばれているが、液相が水で
非可燃性であるため不利であった。得られたスラリーを
用いるには水相を蒸発させなければならないため、熱焼
温度は大きく低下した。水力輸送用の懸濁液中に保持す
るのに十分な程度に石炭粒子を小さくすると、消費地で
スラリーから石炭を分離するのが難しくなるので、この
方法は広く工業的に成功しているとはいえない。本発明
者の知る限り本発明に最も近い従来技術はアメリカ特許
第1681335号であり、これは圧力下で炭素の酸化
物を接触還元して得られるメタノールやィソブチルアル
コールのような液体中の石炭の安定なべ−ストに関する
ものである。
Coal is one of the widely available alternatives to these petroleum-based fuels. Additionally, coal often contains less sulfur and pollutants than petroleum-based fuels. Crude oil was available for about $3 per 159 liters (barrel), so the coal extracted and transported over long distances was expensive and could not compete with crude oil. Crude oil is 159
Coal became increasingly competitive as a fuel source as prices rose to $5 per liter (barrel) or more. This competitive advantage would be especially strong if we could find ways to transport coal economically. For example, coal has 252,000 kcal (10
It provides heat at a cost of about 20 cents per million BTU). The United States has large coal reserves, particularly in Alaska, Wyoming, Utah, and the central region, with lignite deposits in Texas. As mentioned above, transporting coal requires enormous labor and cost. Various solutions have been tried so far to solve this transportation problem. It is known to transport aqueous coal slurries containing as much as 6% by weight of coal, for example. This is called "hydraulic transport," but it is disadvantageous because the liquid phase is water and is non-flammable. Since the aqueous phase had to be evaporated to use the resulting slurry, the sintering temperature was significantly lowered. This method has been widely industrially successful because making coal particles small enough to hold them in suspension for hydraulic transportation makes it difficult to separate the coal from the slurry at the point of consumption. No, no. As far as the inventors are aware, the closest prior art to the present invention is U.S. Pat. It concerns a stable base of coal.

これらのペーストは、好ましくはアルカリ可溶性の無機
または有機塩基たとえばアルカリ金属水酸化物、アンモ
ニア、メチルアミン、ピリジン、アニリン等を加えて安
定化する。これらの石炭ペーストはパイプラインで長距
離のポンプ輸送を行なうことはできず、またその他の欠
点があるため、遠隔地から石炭を得るための近代技術に
は適していない。このように、より多量の燃料がさし迫
って必要であり、遠隔地では経済的な燃料を容易に入手
できるにもかかわらず、これらの燃料をより需要の多い
地域でも入手できるようにするための全く満足できる燃
料組成物は、これまで提案されていない。
These pastes are preferably stabilized by the addition of alkali-soluble inorganic or organic bases such as alkali metal hydroxides, ammonia, methylamine, pyridine, aniline, and the like. These coal pastes cannot be pumped over long distances by pipeline and have other drawbacks, making them unsuitable for modern technology for obtaining coal from remote locations. Despite this pressing need for larger quantities of fuels and the ease of obtaining economical fuels in remote areas, making these fuels available in areas with higher demand No completely satisfactory fuel composition has hitherto been proposed.

特に、近代技術において要求される要件を満足する燃料
組成物は、従来技術では得られない次のような特徴を有
していなければならないとが経験によりわかっている。
(本明善においてシキソトロピー (thixotropy)とは応力による物体の軟化現
象のうち回復を伴う性質をいう。
In particular, experience has shown that a fuel composition meeting the requirements of modern technology must have the following characteristics not available in the prior art:
(In the present invention, thixotropy refers to the property of softening of an object due to stress, which involves recovery.

シュード・シキソトロピ−性液体(pseudo−th
jxotropicliqujd)とは、スラリ−状で
あってもシキソトロピ−性をあらわす液体をいい、この
用語によってその液体が時間または梨断力によってその
見かけ粘度が変化することを意味する。またシェア・シ
ンニング・レ オ ロ ジー性(shearthini
ng rheologicalproperツ)とは高
い奥断速度において見かけ上の粘度が小さくなる流動学
的性質をいい、シェア・シンニング添加剤(shear
thinnjngadditive)とはスラリーの
ような液体に、麓断力が0に低下した場合、この液体が
粒子をとらえながら、しかもこの液体の見かけ粘度を、
ポンプ作業のような敷断力が適用されるとき、大きく低
下した、かつポンプ輸送できる粘度にまで減少するよう
に濃厚化する性質を与えるような添加剤をいう。)1
燃料組成物はソリクオィド(soliqucid〉また
は懸濁体であって、あたかも液体のようにふるまい、し
かも縄乱運動によって粒子の懸濁状態を保っているスラ
リーまたは粒子が非常に小さいために懸濁状態で保たれ
ており、ブラウン運動を行なうコロイド様懸濁液のいず
れとも正確に区別できること。
Pseudo-th xotropic liquid
The term "xotropic liquid" refers to a liquid that exhibits thixotropic properties even if it is in the form of a slurry, and this term means that the apparent viscosity of the liquid changes with time or stress. Also, shear thinning rheology (shearthini
ng rheological property refers to the rheological property that the apparent viscosity decreases at high cutting speeds, and it is used as a shear thinning additive.
Thinnjngadditive) means that when the shearing force of a liquid such as a slurry decreases to 0, this liquid will capture particles and the apparent viscosity of this liquid will decrease.
An additive that imparts the property of thickening to a greatly reduced and pumpable viscosity when a breaking force is applied, such as in a pumping operation. )1
The fuel composition is a soliquid, or suspension, which is a slurry that behaves like a liquid but keeps the particles suspended by turbulent motion, or a slurry in which the particles are so small that they remain in suspension. and can be accurately distinguished from any colloidal suspension that undergoes Brownian motion.

この液体燃料はシェア・シンニング性であり、シキソト
ロピー性を有するレオロジー性を示すよう、液体中に臨
界的な割合の固体を有するものでなければならない。固
体の割合が低すぎるとこの燃料組成物はスラリーとなり
、また固体の割合が高すぎるとべ‐スト様または安定な
シェア抵抗性を有する湿潤塊となる。2 静止状態で貯
蔵する場合、その期間を延長するために燃料組成物のシ
ェア・シンニング性のシキソソトロピー的なしオロジJ
性を保持しなければならす、またスラリーの比較的均質
な懸濁液を保持するのに、強い健乱を必要とせず弱く澱
拝するだけで、容易に本質的に均質な状態にしなければ
ならない。
The liquid fuel must be shear thinning and have a critical proportion of solids in the liquid so that it exhibits thixotropic rheology. If the proportion of solids is too low, the fuel composition will become a slurry; if the proportion of solids is too high, it will become a paste-like or wet mass with stable shear resistance. 2 The shear-thinning properties of fuel compositions to extend their shelf life when stored in quiescent conditions.
The slurry must maintain its properties and maintain a relatively homogeneous suspension of the slurry without requiring strong disturbance and must be readily brought to an essentially homogeneous state by only mild stirring. .

3 燃料組成物は懸濁体中に粒子を安定に懸濁状態に保
つためにゲル生成剤またはコロイド生成剤を必要とする
ものであってはならない「懸濁質のシキソトロピー特性
を損なうことなくこれらの化学添加剤およびその他の目
的の添加剤を用いることができるものでなければならな
い。
3. The fuel composition must not require gel-forming or colloid-forming agents to keep the particles stably suspended in the suspension. chemical additives and other purpose additives.

4 固体燃料粒子を沈降させずに低い見かけ粘度でポン
プ輸送を行なうことができるような所望のシェア‘シン
ニング性、シキソトロピー特性を調節および達成するた
めには、ある臨界的な最大値以下の低沈降速度を有する
ように燃料組成物は臨界的な粒度、形、表面現象等を有
するものでなければならない。
4. In order to adjust and achieve the desired shear'thinning, thixotropic properties such that pumping can be carried out at low apparent viscosity without sedimentation of solid fuel particles, low sedimentation below a certain critical maximum value is required. The fuel composition must have critical particle size, shape, surface features, etc. in order to have the desired velocity.

5 液体の存在下で燃料の固体粒子を加工することによ
ってもたらされる機械的加工または強化により、燃料組
成物のシキソトロピー特性を増強しなければならない。
5. The thixotropic properties of the fuel composition must be enhanced by mechanical processing or strengthening brought about by processing the solid particles of the fuel in the presence of a liquid.

6 燃料組成物は粒子の大きさ、形および性質により懸
濁体の機械的安定化を行なって、より高価な液体燃料を
少量用いることによりより安価な固体舎量を高くし、し
かもとり扱いの容易な実効粘度の低い液体状態を保つよ
うにしなければならない。7 燃料組成物を低圧密封タ
ン外こ効果的に貯蔵でき、また石炭−水スラリー・パイ
プラインに多量の水を必要とせず、しかもパイプライン
輸送のために石炭から合成炭化水素液体を作るためのコ
ストを必要としないで、燃料をパイプラインを含む通常
の手段で容易に輸送できるものでなければならない。
6. Fuel compositions provide mechanical stabilization of suspensions through particle size, shape, and properties, allowing lower amounts of more expensive liquid fuels to be used in higher amounts of less expensive solids, while also being easier to handle. It must be kept in a liquid state with a low effective viscosity. 7. The fuel composition can be effectively stored in a low-pressure sealed tank and does not require large amounts of water in the coal-water slurry pipeline, yet is suitable for making synthetic hydrocarbon liquids from coal for pipeline transportation. The fuel must be easily transportable by conventional means, including pipelines, without the need for cost.

8 燃料組成物を消費地において種々の最終目的に合わ
せて容易に液体成分と固体成分に分離しなければならず
、この分離とは最適湿度を有する固体燃料の分離も含む
8. Fuel compositions must be easily separated into liquid and solid components at the point of consumption for various end purposes, including the separation of solid fuels with optimum humidity.

9 燃料組成物は水の氷点よりも低温で貯蔵または輸送
できるものでなければならない。
9. The fuel composition must be capable of being stored or transported at temperatures below the freezing point of water.

10 燃料組成物は、氷、ツンドラまたは氷土の解凍を
防ぐため、または隣接物質を凍結したり凍結状態を保持
したりするために、水の氷点以下の温度で地下のパイプ
ラインをポンプ輸送しなければならない。
10 The fuel composition may be pumped through underground pipelines at temperatures below the freezing point of water to prevent thawing of ice, tundra or icy soil, or to freeze or maintain frozen adjacent materials. There must be.

11 液体燃料は石炭と共に多量のアルコール類を与え
るものとすべきであり、これらのアルコールは直接燃焼
用燃料または供給ストックの代替品として、または燃料
工業、化学工業または石油化学工業またはガソリンへの
低コスト変換の原料として使用される。
11 Liquid fuels should provide with coal a large amount of alcohols, which may be used as fuel for direct combustion or as a replacement for feed stocks or in the fuel industry, the chemical or petrochemical industry or as a substitute for gasoline. Used as raw material for cost conversion.

本発明の目的は、従来技術では得られなかった前記の特
徴を一つまたはそれ以上達成することのできる燃料組成
物およびその製造方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a fuel composition and a method for producing the same that can achieve one or more of the above-mentioned characteristics not available in the prior art.

本発明の特別な目的は、従来技術では得られなかった前
記の特徴を多数達成することのできる燃料組成物および
その製造方法を提供することにある。
A particular object of the present invention is to provide a fuel composition and a method for its production, which make it possible to achieve many of the above-mentioned features not available in the prior art.

また本発明の特定な観点からの目的は、従来技術では得
られなかった前記の望ましい特徴をすべて達成すること
のできる燃料組成物およびその製造方法を提供すること
にある。
It is also a particular object of the present invention to provide a fuel composition and a method for producing the same that can achieve all of the above-mentioned desirable features not available in the prior art.

本発明のこれらの目的およびその他の目的は、以下の記
載から、とくに添付図面を参照することによって明らか
になるであろう。
These and other objects of the invention will become apparent from the following description, particularly by reference to the accompanying drawings.

本発明は、臨界沈降速度を有する可燃性の炭素質粒子を
臨界的な割合で含有し、この炭素質粒子がメタノール、
水および他の可燃性の炭素質粒子から溶出されたアルコ
ール可溶性成分を含むメチル燃料の溶液中に実質的に均
一に分散した、可燃性のシュード・シキソトロピー性液
体一団体懸濁体またはソリクオィドからなる容易に輸送
および貯蔵でき、しかも良好な非汚染性を有する燃料組
成物を提供する。
The present invention contains a critical proportion of combustible carbonaceous particles having a critical sedimentation velocity, and the carbonaceous particles contain methanol,
Consisting of a flammable pseudo-thixotropic liquid monolithic suspension or soliquid substantially uniformly dispersed in a solution of methyl fuel containing alcohol-soluble components eluted from water and other combustible carbonaceous particles To provide a fuel composition that can be easily transported and stored and has good non-polluting properties.

可燃性の炭素粒子は50〜8の重量%の割合で存在する
。炭素質粒子の大きさおよび形は水中における沈降速度
が2事肌/秒より4・さくなるようなものとし、メチル
燃料の場合、たとえばメタノールの存在下で処理して、
メタノールによって粒子の全表面が濡れるぐうにする。
炭素質粒子は貯蔵中弱く鷹拝するだけでも液体−固体懸
濁体中に保持され、しかもパイプライン中をポンプ輸送
する際にも分離しないものとする。懸濁体は静止中の粘
度よりも低い見かけ粘度でポンプ輸送できるようなシェ
ア・シンニング・レオロジー性を有する。特定の例にお
いては、可燃性の炭素質粒子は懸濁した微粒子状の石炭
からなり、この石炭は効果的に燃焼を行なうのに十分な
大きさ、すなわち8メッシュ以下とし、しかもこれらの
粒子の大部分は100メッシュ以下(横断方向150ミ
クロン以内)とする。
The combustible carbon particles are present in a proportion of 50-8% by weight. The size and shape of the carbonaceous particles are such that the sedimentation rate in water is less than 2 skins/second, and in the case of methyl fuel, they are treated, for example, in the presence of methanol.
Wet all surfaces of the particles with methanol.
The carbonaceous particles should be retained in a liquid-solid suspension during storage with only weak suspension, and should not separate during pumping through pipelines. The suspension has shear thinning rheology such that it can be pumped with an apparent viscosity lower than its resting viscosity. In certain instances, the combustible carbonaceous particles consist of suspended particulate coal that is sufficiently large to effect combustion, i.e., 8 mesh or less, and that these particles are Most of the mesh is 100 mesh or less (within 150 microns in the transverse direction).

このメッシュの寸法はタィラー(Tyier)の標準ふ
るにより、「以下」はこれらの粒子がその特定のメッシ
ュを通過することを示す。
The dimensions of this mesh are according to Tyer's standard sieve, with "less than" indicating that these particles will pass through that particular mesh.

表面積と容積との割合を適当なものとするために、この
懸濁体はこれらの特定の大きさの石炭粒子を特定量含有
するものとする。表面積が大きすぎると、比較的安価な
石炭または固体燃料に比例して高価な液状メチル燃料が
著しく高割合で必要とする。メチル燃料の価格は固体の
石炭よりも大体3〜1M音であるため、この割合が高く
なるのは望ましくない。特に10ミクロン(0.01肌
)以下の粒子においては表面積と容積との割合は100
:1となるため、10ミクロン以下の粒子は1%より多
くてはならない。本明細書において「可燃性の炭素質粒
子」という語は、上記の低沈降速度を有する粒子を形成
し、上述のように本発明に不可欠な安価な固体を高割合
で有するシェア・シンニング液体−固体懸濁体を形成す
る任意の可燃性の炭素含有物質を意味する。
In order to achieve the appropriate surface area to volume ratio, the suspension should contain a specific amount of these coal particles of a specific size. If the surface area is too large, a significantly higher proportion of expensive liquid methyl fuel will be required relative to the relatively inexpensive coal or solid fuel. Since the price of methyl fuel is approximately 3-1M tones higher than that of solid coal, it is undesirable for this ratio to be high. Especially for particles smaller than 10 microns (0.01 skin), the ratio of surface area to volume is 100.
:1, so there should be no more than 1% of particles smaller than 10 microns. As used herein, the term "combustible carbonaceous particles" refers to a shear thinning liquid that forms particles with the above-mentioned low settling velocity and has a high proportion of inexpensive solids essential to the present invention as mentioned above. means any combustible carbon-containing material that forms a solid suspension.

これらの物質は、炭素含有貢岩、カーボンブラック、ピ
ッチ、石炭洗浄により得られる尾鉱を含有するスポイル
バンク等であり、そして特に重要なのは石炭である。我
国のある工業部門におけるエネルギー危機を救うのに石
炭は最も重要な物質なので、以下この石炭を例にあげて
本発明を詳細に説明する。本発明で用いる石炭は比較的
純度および炭素舎量の高い無煙炭から歴青炭、さらには
余り望ましくはないが欧石炭、亜炭等の範囲に及ぶ任意
の市販の石炭でもよい。
These materials are carbon-bearing tribute rocks, carbon black, pitch, spoil banks containing tailings obtained from coal washing, etc., and of particular importance are coal. Since coal is the most important substance for resolving the energy crisis in certain industrial sectors of our country, the present invention will be explained in detail below using coal as an example. The coal used in the present invention may be any commercially available coal of relatively high purity and carbon content ranging from anthracite to bituminous coal and, less preferably, European coal, lignite, and the like.

石炭の採炭および製造に関しては、ニューョークのイン
ターサイエンス・パブリツシヤーズ(lnte岱cle
ncePublishe岱)発行のアンソニー・スタン
デン(価thonyStanden)編“Kirk‐こ
比nmer 、 EnCyCI。
For coal mining and manufacturing, Interscience Publishers of New York
“Kirk-Coinmer, EnCyCI.

pedia 。f ChemicalTechno
logy’’(1969)第5巻606〜676頁にあ
る程度記載されており、これをここで参考文献として引
用する。石炭はその鉱床に応じて適当にストリップ法ま
たは地下法によって石炭床から採炭する。これらの方法
は従来から行なわれているものであり、上述の“Kir
k−○thmer、Encyclopedia’’第6
60頁に記載されている。石炭の調製に関しては、この
“Kirk−○thmarEncyclopedia’
’第661頁に記載されている。この方法の一利点は、
取引先に微細すぎるといわれてこれまで捨てていたよう
な細かい石炭を使用できることである。石炭推糟床は広
大であることは知られているが、各州の石炭床中の石炭
の正確な性質は完全にはわかっていない。石炭が多量の
フュージナィトを有している場合には極めてもろく、そ
の調製の際に微細なサイズ範囲に集中する傾向がある。
本発明を実施する場合には、微細な粒子を直接スラリ−
化プラントまたはスラリー手段に送って、メチル燃料と
スラIJ−を形成するために行なう石炭の粉砕化に必要
な処理量を少なくすることができるので有利である。同
様にビートリナィトも、任意の量を容易に1肌以下の微
細な粒子にすることができるので、所望の粒子の大きさ
を得るのに必要なさらにもう一つのサイズ減少および粉
砕処理を減らすことができる。既知のように、微細な粒
子の製造においては、仕事の量をハーグローブ指数(H
ar釘oveindex)で示す。明確にいえばハーグ
ローブ指数が低い場合には、粉砕ミルにおいて石炭粉を
製造するのにより多くのエネルギーが必要となることを
示す。多くの石炭たと夕えばアラスカ石炭等は比較的高
いハーグローブ指数を有し、従って粉砕に要する動力は
比較的低いことがわかる。本方法においては微細な粒子
を用いて、最終懸濁体中のその粒子のブラウン運動と結
びついた有0利なシキソトロピー・性を得ることができ
るので、この方法においても石炭の清浄化は大して問題
とはならない。
pedia. f Chemical Techno
(1969) Vol. 5, pp. 606-676, which is hereby incorporated by reference. Coal is mined from a coal bed by a strip method or an underground method, depending on the type of ore deposit. These methods have been conventionally used, and are similar to the above-mentioned “Kir
k-○thmer, Encyclopedia'' No. 6
It is described on page 60. Regarding the preparation of coal, please refer to this “Kirk-○thmar Encyclopedia”
'Described on page 661. One advantage of this method is that
This makes it possible to use fine coal, which was previously thrown away because customers told it was too fine. Although coal beds are known to be extensive, the exact nature of the coal in each state's coal beds is not completely understood. When coal has large amounts of fusinite, it is extremely brittle and tends to concentrate in a fine size range during its preparation.
When carrying out the present invention, fine particles are directly added to the slurry.
Advantageously, it reduces the amount of processing required to crush the coal to a chemical plant or slurry means to form the methyl fuel and slough IJ-. Similarly, any amount of beetlinite can be easily made into particles as fine as 1 skin or less, thereby reducing yet another size reduction and grinding process required to obtain the desired particle size. can. As is known, in the production of fine particles, the amount of work is calculated using the Hargrove index (H
ar nail oveindex). Specifically, a lower Hargrove index indicates that more energy is required to produce coal powder in the grinding mill. It can be seen that many coals, such as Alaskan coal, have a relatively high Hargrove index, and therefore the power required for crushing is relatively low. Cleaning of the coal is also not a problem in this method since fine particles can be used in this method to obtain advantageous thixotropy properties associated with Brownian motion of the particles in the final suspension. It is not.

後述する石炭ガス化プラントのように石炭を清浄化しな
ければならない場合には、任意の従来の方法を用いるこ
とができる。たとえばこれらの微細粒子には、いまいま
洗浄テーブルが用いられる。これらの清浄化方法は上述
の“Kirk−○thmer、Encyclopedi
がの第662頁に記載されている。
Where coal must be cleaned, such as in a coal gasification plant described below, any conventional method may be used. For example, cleaning tables are now used for these fine particles. These cleaning methods are described in the above-mentioned “Kirk-○thmer, Encyclopedi.”
It is described on page 662 of .

石炭は乾燥工程を除くためにドライクリーニングするこ
とができるが、振動多孔テ−プルを通ってドライクリー
ニング操作時に空気が導入されるためいまいれまこりっ
ぽくなることがある。どのような洗浄化操作においても
、また特に微細粒子を保持したい場合には泡浮遊選炭が
好ましい。清浄化した石炭に含まれる水分を減少させた
い場合には脱水を行なってもよい。後でさらに詳細に説
明するが、石炭中の湿度分を最終目的に最適なものとす
ることができる。たとえば燃焼には温度分が6〜8重量
%であれば最適であることがわかった。メタノールは水
を吸収または溶解する傾向があるので、通常はある程度
の水があってもよく、かえって有利である。実際メタノ
ールは水および他のアルコール可溶性不純分を熔解また
は吸収し、いまいまリグナィト等の低級の石炭の大きさ
を直接小さくしてしまうこともある。すなわち微細な粒
子が固まってより大きな石炭塊となるには水分が必要で
あるらしく、不純物がメタノールに溶解すると自然に低
級石炭が崩れて、より小さな粒子となってしまう。この
ように脱水操作は単に振動スクリーンまたは遠心分離に
よって行なわれ、これにより熱乾燥の必要がなくなる。
しかし、メチル燃料製造等に用いる石炭のガス化プラン
トに石炭を送る場合には熱乾燥を行なってもよい。本明
細書において「メチル燃料」という語は、ほぼ純粋な状
態のメタノールから、石炭のガス化を行ない次に「メタ
ノール」合成または低級アルコール合成を行なって得た
粗製アルコール混合物にまでおよび範囲のメタノールを
意味する。
Coal can be dry cleaned to eliminate the drying step, but can become lumpy due to the introduction of air during the dry cleaning operation through the vibrating porous table. Foam flotation is preferred in any cleaning operation, and particularly when it is desired to retain fine particles. If it is desired to reduce the moisture contained in the cleaned coal, dehydration may be performed. As will be explained in more detail later, the moisture content in the coal can be optimized for the final purpose. For example, it has been found that a temperature content of 6 to 8% by weight is optimal for combustion. Since methanol tends to absorb or dissolve water, some amount of water is usually acceptable and even advantageous. In fact, methanol dissolves or absorbs water and other alcohol-soluble impurities and can even directly reduce the size of lower grade coals, such as lignite. In other words, moisture seems to be necessary for fine particles to solidify into larger lumps of coal, and when impurities dissolve in methanol, lower-grade coal naturally collapses into smaller particles. The dewatering operation is thus carried out simply by vibrating screens or centrifugation, thereby eliminating the need for thermal drying.
However, when sending coal to a coal gasification plant used for methyl fuel production, etc., thermal drying may be performed. As used herein, the term "methyl fuel" refers to methanol ranging from nearly pure methanol to crude alcohol mixtures obtained by coal gasification and subsequent "methanol" synthesis or lower alcohol synthesis. means.

すなわちこのメチル燃料は、メタノールからなるもので
もよく、または1〜4個の炭素原子を有する低級アルコ
ールの混合物であってもよい。このメチル燃料は採炭場
所に非常に近いところで製造してもよく、または本発明
の液体−固体懸濁体を製造する区域まで輸送してもよい
。石炭のガス化についても上述の“Kirk−○thm
er、Encyclopedia’’に記載されており
「 そのほかにも多数の出版物がある。
That is, the methyl fuel may consist of methanol or a mixture of lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms. This methyl fuel may be produced very close to the coal mining site or may be transported to the area where the liquid-solid suspension of the present invention is produced. Regarding the gasification of coal, the above-mentioned “Kirk-○thm”
er, Encyclopedia'', and there are many other publications.

これらの内容を参考として引用する。石炭のガス化だけ
または精製をも含む石炭のガス化たとえばメタン合成を
容易にするための開発について、最近多数の報告がある
These contents are cited for reference. There have been a number of recent reports on developments to facilitate coal gasification, including coal gasification alone or also purification, such as methane synthesis.

たとえば「オイル・アンド・ガス・ジャーナル(Oil
andGasiomnal)」だけについてみても、
1972〜3年にかけてこのような報告を多数のせてい
る。すなわち1972年7月24日のものには合成天然
ガス(SNG)のコストを半分にする報告があり、19
72年10月16日付のものは連続工程ガス化プロセス
に関し、1973王1月22日付ジャーナルの第90〜
92頁にはフロー・ダイヤグラムおよびガス化容器の断
面図を含む「ルルギ・プロセス・ルートは石炭からSN
Gを製造する」と題する論文が記載されている。これら
の報告による方法においては、水蒸気および(または)
工業用酸素を用いて次式1によって一酸化炭素および水
素を製造する。80M(水蒸気)十02十*(石炭)→
父○十日2ガスの一部は水蒸気とシフト反応を行ない、
次式印こ従って水素富化用の水素を生成する。
For example, ``Oil and Gas Journal''
Even if we look only at “andGasiomnal)”,
Many such reports were published from 1972 to 1973. In other words, on July 24, 1972, there was a report that halved the cost of synthetic natural gas (SNG), and 19
The one dated October 16, 1972 relates to the continuous process gasification process, and the Journal dated January 22, 1973, No. 90-
Page 92 contains a flow diagram and a cross-sectional view of the gasification vessel.
A paper entitled "Manufacturing G" is written. In these reported methods, water vapor and/or
Carbon monoxide and hydrogen are produced using industrial oxygen according to the following formula 1. 80M (steam) 1020* (coal) →
Father ○ 10 days 2 A part of the gas undergoes a shift reaction with water vapor,
According to the following formula, hydrogen for hydrogen enrichment is produced.

CO+HOH(水蒸気)→C02十日2(0)このガス
状生成物からC02を排除して水素を残す。この水素を
式1のガス状生成物と混合し、メタノール合成プラント
に送ってメタノール合成を行なう前に所望の日2:CO
比を有する合成ガスを製造する。メタノール合成プラン
トにおいては、一酸化炭素および水素等の各成分を合わ
せてメタノール合成を行なう。
CO+HOH (water vapor)→C02 Toka 2 (0) Eliminate CO2 from this gaseous product, leaving behind hydrogen. This hydrogen is mixed with the gaseous product of Equation 1 and sent to the methanol synthesis plant for methanol synthesis at the desired date 2: CO
Produce synthesis gas with a ratio of In a methanol synthesis plant, methanol synthesis is performed by combining components such as carbon monoxide and hydrogen.

このメタノール合成については上記の“Kirk−肌h
mer、Encyclopedia”第13巻370〜
398頁に記載されておりL その記載内容をここで参
考として引用する。石炭のガス化プラントにおいては、
通常石炭のガス化によって得られる合成ガスからはまず
最初に一酸化炭素および水素が生成する。上述のように
水素と一酸化炭素との比、温度および圧力を調節してメ
タノール収率を良くするように注意することが必要であ
る。たとえば従来法において、水素と一酸化炭素との比
約2以上でこれらの水素および一酸化炭素を結合させよ
うとする場合には、熱力学的にメタン化に有利に進行す
る。それにもかかわらず一回に得られる収量は理論的に
可能な量の12〜15%であり、報告によると最高26
%しか得られていない。さらに各オフ・ガスを循環させ
て良好な結果を得ることができる。より新しい方法、た
とえばほぼ1966〜67年ごろ開発されたインベリア
ル・ケミカル・インダストリーズ社(Imperial
Chemcallndustries、Lの.、IC
I)の低圧法等によると、一層良好な結果が得られる。
従釆法では204oo(4000F)、5624560
k9′淋(80岬si)が必要であったのに比較して、
現在ではメタノール合成法は改良された触媒を用いて9
3〜14ぴ0(200〜3000F)という低温で21
09210k9/で(3000psi)以下の圧力で行
なうことができる。温度をこれ以上高くするとことによ
って圧力を低くすることができる。この新しいICI社
の低圧法は現在工業的に用いられつつあり、刊行物にも
記載されており、その関係部分をここで参考として引用
するので、これについては詳細に記載する必要はないで
あろう。たとえばモリソン(JimMomson)は1
968王2月12日発行の“OilandGasJau
mal第66巻106〜9頁において、「これがICI
が低圧でメタノールを合成した方法である」と題する論
文を発表している。ここに発表されているICIの低圧
法はスチームナフサ・リホーミングについて行なわれて
いるが、一酸化炭素と水素とを適当な割合で含む任意の
原料についてこの方法を実施することができる。この方
法では通常の亜鉛−クロム触媒の代わりに銅触媒を用い
ており、499179.7k9/で(710psi)と
いう低圧で249℃(4800F)で操作している。経
済的な精製工程を含むこの方法によれば、99.85%
の純度のメタノールが生成する。このメタノールを燃料
として用いる場合にはこれより純度が低くてもよく、よ
り経済的である。メタンからメタノールを合成すること
に関しては上述の“Kirk−のhmer、Encyc
lopedja’’にも記載されており、この内容もこ
こで参考として引用する。これらのエネルギー源たとえ
ば循環しないオフ・ガス等はすべて直接パワー生成プラ
ント、石炭ガス化プラントまたはメタノール合成プラン
トその他において使用できるので、どの方法を用いても
ほとんどエネルギーを無駄にすることはない。本発明は
、まず燃料組成物の製造方法、次に、添付図面に示した
特定例について考えることにより理解されよう。
Regarding this methanol synthesis, please refer to the above “Kirk-hada h”.
mer, Encyclopedia” Volume 13, 370~
It is described on page 398, and its contents are cited here for reference. In coal gasification plants,
Synthesis gas, usually obtained by gasifying coal, initially produces carbon monoxide and hydrogen. Care must be taken to adjust the hydrogen to carbon monoxide ratio, temperature and pressure to obtain a good methanol yield as described above. For example, in conventional methods, when hydrogen and carbon monoxide are combined at a ratio of about 2 or more, methanation proceeds thermodynamically favorably. Nevertheless, the yield obtained at one time is only 12-15% of the theoretically possible amount, with reports of up to 26% of the theoretically possible yield.
% only. Furthermore, each off-gas can be circulated to obtain good results. Newer methods, such as those developed by Imperial Chemical Industries, Inc., developed around 1966-67,
Chemcall Industries, L. , I.C.
Even better results can be obtained by the low pressure method (I).
204oo (4000F), 5624560 in the subordinate method
Compared to the k9' Hinoki (80 Misaki SI) which was required,
Methanol synthesis is now possible using improved catalysts.
21 at low temperatures of 3-14 pi 0 (200-3000F)
09210k9/ (3000 psi) or less. By increasing the temperature further, the pressure can be lowered. This new ICI low-pressure method is now being used industrially and is described in publications, the relevant parts of which are cited here by reference, so there is no need to describe it in detail. Dew. For example, JimMomson is 1
968 King February 12th issue “Oiland Gas Jau
In Vol. 66, pp. 106-9 of MAL, ``This is ICI
He published a paper titled ``This is a method for synthesizing methanol at low pressure.'' Although the ICI low pressure process presented herein is performed for steam naphtha reforming, the process can be performed on any feedstock containing appropriate proportions of carbon monoxide and hydrogen. The process uses a copper catalyst in place of the usual zinc-chromium catalyst and operates at 4800 F. at a low pressure of 710 psi. According to this method, which includes an economical purification step, 99.85%
Methanol of purity is produced. When this methanol is used as a fuel, it may be of lower purity than this and is more economical. Regarding the synthesis of methanol from methane, see the above-mentioned "Kirk-hamer, Encyc.
It is also described in ``lopedja'', and its contents are also cited here for reference. All of these energy sources, such as uncirculated off-gas, can be used directly in power generation plants, coal gasification plants or methanol synthesis plants, etc., so that little energy is wasted either way. The present invention will be understood by considering first the method of making a fuel composition and then the specific examples illustrated in the accompanying drawings.

広くいえば本発明の方法は次のような諸工程からなる。Broadly speaking, the method of the present invention consists of the following steps.

まず最初に適当な粒度を有する石炭粒子を調製する。詳
しくはこれらの粒子はタィラーの標準ふるいの8メッシ
ュ以下であり、しかもその大部分は100メッシュ以下
の大きさである。どんな場合でもこれらの石炭粒子の水
中における沈降速度は2蔓伽/秒以下でなければならな
い。メタノールを含むメチル燃料の存在下でこれらの石
炭粒子を処理して、水中および他のアルコール可溶0性
の不純物を石炭から溶かし出し、石炭粒子の表面を活性
化し、濡らす。理由はまだはっきりとはわかっていない
が、この工程は明らかに必要である。最後にこれらの処
理した石炭粒子を有する可燃5性のシュード・シキソト
ロピー性液体−固体懸濁体を製造する。
First, coal particles with a suitable particle size are prepared. Specifically, these particles have a size of 8 mesh or less on a Tyler standard sieve, and most of them have a size of 100 mesh or less. In any case, the settling velocity of these coal particles in water must be less than 2 g/sec. These coal particles are treated in the presence of methyl fuel containing methanol to dissolve water and other alcohol soluble impurities from the coal and to activate and wet the surface of the coal particles. This step is clearly necessary, although the reason is not yet clearly understood. Finally, a combustible pseudo-thixotropic liquid-solid suspension with these treated coal particles is produced.

これらの粒子は上記の処理によりアルコール可溶性不純
物を溶かし出したものであり、懸濁体は石炭粒子から溶
出したアルコール可溶性不純物が溶けこんでいるメチル
燃料溶液に実質的に均一に分散されている粒子からなる
。この懸濁体は処理した粒子を50〜8の重量%含有し
、静止中の粘度よりも低い見かけ粘度でポンプ輸送でき
るようにシェア・シンニング・レオロジJ性を有する。
さらにこの懸濁体は長距離にわたってポンプ輸送でき、
貯蔵することも可能であるが、そのシェア・シンニング
・レオ。ジー性および流動性は変らない。これらの石炭
粒子は貯蔵中でも弱く損拝するだけで、懸濁体中で懸濁
状態に保たれる。また静止状態で貯蔵した後でも、比較
的強く蝿拝するかまたは任意の乱流を起こすことによっ
て、容易に均一な懸濁体に変えられる。添付の第1図か
ら本発明の一実施例を容易に理解することができる。
These particles have alcohol-soluble impurities dissolved through the above treatment, and the suspension is particles that are substantially uniformly dispersed in the methyl fuel solution in which the alcohol-soluble impurities eluted from the coal particles are dissolved. Consisting of The suspension contains 50-8% by weight of treated particles and has shear-thinning rheology properties such that it can be pumped with an apparent viscosity lower than its resting viscosity.
Additionally, this suspension can be pumped over long distances;
It is also possible to store, but its share thinning leo. The stability and liquidity remain unchanged. These coal particles are only weakly damaged during storage and remain suspended in the suspension. Also, even after storage under static conditions, it is easily converted into a homogeneous suspension by relatively vigorous shaking or by creating some turbulence. One embodiment of the present invention can be easily understood from the attached FIG.

第1図においてビン11のような石炭源から石炭を適当
な破砕機13に送って、ここで所望の粒度まで小さくす
る。この破砕機13から排出される石炭粒子の横断方向
の寸法は、最大でも約6.35柵(1/4インチ)であ
るのが好ましい。この破砕機13としては任意の市販の
破砕および粉砕装置を用いることができる。これらはた
とえばロール破砕機、ハンマーミル、ケージミル、ボー
ミル等である。粒度に対する条件はあまり大きくないの
で、経済的でしかも効果的な装置を用いればよい。所望
により、この粉砕した石炭を乾燥機14で乾燥してもよ
い。
From a coal source, such as bin 11 in FIG. 1, coal is sent to a suitable crusher 13 where it is reduced to the desired particle size. The coal particles discharged from the crusher 13 preferably have a maximum transverse dimension of about 6.35 bars (1/4 inch). As this crusher 13, any commercially available crushing and crushing equipment can be used. These are, for example, roll crushers, hammer mills, cage mills, bow mills, etc. Since the particle size is not very critical, it is sufficient to use economical and effective equipment. If desired, this pulverized coal may be dried in a dryer 14.

この乾燥機14は水を回収することのできる密閉型乾燥
機である。回収した水は、アルコール製造プラントまた
は水の不足するその他の遠隔施設における種々の目的に
用いることができる。乾燥装置は通常のものであり、所
望に応じて石炭燃焼熱まではその他の適当な熱を用いる
ことができる。よく知られているように水は通常蒸気の
形で発生し「その他方に適した装置を用いて容易に凝縮
することができる。たとえばアラスカのような低温地帯
では適当な導管を用いることによって水蒸気を容易に凝
縮することができ、一方他の地方でかこの含有される水
蒸気に周囲から冷却用空気を送りこむために送風機等を
備えたヒレのある熱交換装置が必要なこともある。他方
、ライン17で示したコンベヤ等によって、破砕した石
炭を直接スラリ−化手段15に送ってもよい。もちろん
所望によりこれらを組み合わせて「石炭を一部だけ乾燥
し、一部は乾燥しないままとしてもよい。石炭の含水率
を最終使用目的に合わせるのが有利であることがわかっ
た。たとえば石炭を分離燃焼させようとする場合には、
含水率を6〜8重量%とするのがよい。この最適含水率
にすると、驚くべきことには後でメチル燃料を分離して
石炭を残すことができる。容器19のような適当な源か
らメチル燃料をスラリー化機関15に送る。
This dryer 14 is a closed type dryer that can recover water. The recovered water can be used for various purposes in alcohol manufacturing plants or other remote facilities where water is scarce. The drying equipment is conventional and any other suitable heat up to the heat of coal combustion may be used if desired. As is well known, water usually occurs in the form of steam and can be easily condensed using suitable equipment. On the other hand, in other regions a finned heat exchanger equipped with a blower or the like may be required to supply cooling air from the surrounding area to the water vapor contained in the vapor.On the other hand, The crushed coal may be directly sent to the slurry forming means 15 by a conveyor or the like indicated by line 17. Of course, if desired, these may be combined to dry only a portion of the coal and leave the coal undried. It has been found that it is advantageous to adapt the moisture content of coal to the end use.For example, when attempting to separate and burn coal,
The water content is preferably 6 to 8% by weight. With this optimum moisture content, it is surprisingly possible to later separate the methyl fuel and leave the coal behind. Methyl fuel is delivered to slurry engine 15 from a suitable source, such as vessel 19.

所望によりタンク車等も用いられるが、通常容器19は
貯蔵タンクである。スラリー機関15において石炭粒子
とメチル燃料とを所望の割合で混合し、貯蔵タンク21
のような貯蔵器に送る。
Although a tank car or the like may be used if desired, the container 19 is usually a storage tank. Coal particles and methyl fuel are mixed in a desired ratio in a slurry engine 15, and then mixed in a storage tank 21.
into a reservoir such as

スラリー化手段においてはスラリーを生成するが、この
スラリ一は長距離ポンプ輸送できず、石炭粒子が貯蔵中
に沈降する。これは単なる混合装置であってここでアル
コールと石炭粒子とを混和して破砕機により貯蔵タンク
21に送る。このスラリー中の石炭含量は5の重量%以
下で、スラリーの大部分はメタノールを含むメチル燃料
からなるものが好ましい。この石炭とメチル燃料とのス
ラリーを所望の期間たとえば1〜数日または数週間貯蔵
する。この容器21は気密性にして、アルコールを蒸発
させることなく無期限に貯蔵できるようにするのが好ま
しい。本発明のシェア・シンニング送性液体−固体懸濁
体〔メタコール(METHACOAL)と呼ぶ。〕を製
造する場合には、ライン25で示すようにこのスラリー
を微粉砕機23に送って石炭粒子をされに小さくする。
石炭が分離する場合には、このスラリ−を適当に強く縄
拝して再びメチル燃料中に石炭粒子を懸濁させて、ライ
ン25から微破砕機23に送る。この櫨洋は貯蔵タンク
21内で従来の蝿梓器を用いて行なう。石炭粒子が再び
沈降する前に、これらのスラリ−処理用に設計した適当
な普通のポンプ、たとえば油井を堀さくし完成する操作
に用いるドリリンダ・マツドポンプまたはセメントポン
プ等を用いて、スラリーをライン27にポンプで送る。
微破砕機23は所望の大きさの石炭粒子を生成するもの
であれば、任意の満足できる破砕、粉砕または微粉砕装
置でよい。これらはロータリーミル、マラーミルまたは
ポールミルを含む。ケージミルを含む。ケージミルは最
適粒度および最適分布に非常に近いものを与えることが
できるので、反回転ケージを有するケージ型インパクト
ミルが特に好ましい。もちろん主体となる粒子がサイズ
はミル回転速度、供給速度および供給スラリ−の稀釈量
によって調節する。微粉砕機からの放出物を、次にライ
ン27で示すように適当なスクリーン29に送る。
Slurrying means produce a slurry that cannot be pumped long distances and the coal particles settle during storage. This is simply a mixing device in which the alcohol and coal particles are mixed and sent to the storage tank 21 by a crusher. Preferably, the coal content in the slurry is less than 5% by weight and the slurry consists mostly of methyl fuel containing methanol. This slurry of coal and methyl fuel is stored for a desired period of time, such as one to several days or weeks. This container 21 is preferably airtight so that the alcohol can be stored indefinitely without evaporation. The shear-thinning liquid-solid suspension of the present invention (referred to as METHACOAL). ], this slurry is sent to a pulverizer 23 as shown by line 25 to reduce the coal particles to a fine size.
If the coal is to be separated, the slurry is agitated appropriately to resuspend the coal particles in the methyl fuel and send it through line 25 to the fine crusher 23. This washing is carried out in the storage tank 21 using a conventional fly washing machine. Before the coal particles settle out again, the slurry is pumped into line 27 using any suitable conventional pump designed for processing these slurries, such as a drill cylinder mud pump or cement pump used in well drilling and completion operations. Pump it.
The pulverizer 23 may be any satisfactory crushing, crushing, or pulverizing equipment that produces coal particles of the desired size. These include rotary mills, muller mills or pole mills. Including cage mills. Cage-type impact mills with counter-rotating cages are particularly preferred, since cage mills can provide very close to the optimum particle size and distribution. Of course, the size of the main particles is controlled by the mill rotation speed, feed rate and dilution amount of the feed slurry. The effluent from the mill is then sent to a suitable screen 29 as shown by line 27.

この輸送は適当な樋、導管中のポンプ輸送等により行な
うことができる。後に分離を行ない、石炭を粉末石炭と
して燃焼させる場合にはスクリーン29は、このスクリ
ーンを通ってシックナー31に達する石炭粒子が良好な
燃焼を行なうのに十分な細かさを有するように選ぶ。8
メッシュのスクリーンも使用することができるが、スク
リーン29は一般に大体16〜28メッシュのサイズと
する。
This transport can be carried out by suitable troughs, pumping in conduits, etc. If a subsequent separation is to be carried out and the coal is to be burned as powdered coal, the screen 29 is chosen in such a way that the coal particles passing through this screen to the thickener 31 have sufficient fineness for good combustion. 8
Screen 29 is generally approximately 16 to 28 mesh in size, although mesh screens may also be used.

ライン33で示すように、このスクリーンに大きすぎる
粒子は微粉砕機に戻されるので、このスクリーニングは
また微粉砕機の性能を絶えず監視する手段としても作用
する。液体メチル燃料はほとんど全部このスクリーンを
通過してシックナー31に達するので、大きすぎる粒子
は適当なコンベヤ等を用いて戻すことができる。これら
の大きすぎる粒子は貯蔵器、ライン25または所望によ
り直接微粉砕機28に送ることができる。上述のように
このスクリーンを通過する材料と液体はシックナー31
に流れ、またはポンプ輸送されそこで過剰のメチル燃料
をシックナー溢流として除去する。
This screening also acts as a means of constantly monitoring the performance of the mill, as particles that are too large for this screen are returned to the mill, as shown by line 33. Almost all of the liquid methyl fuel passes through this screen and reaches the thickener 31, so that oversized particles can be returned using a suitable conveyor or the like. These oversized particles can be sent to a reservoir, line 25 or directly to a mill 28 if desired. As mentioned above, the material and liquid passing through this screen are thickened by thickener 31.
The fuel is then flowed or pumped to the fuel tank where excess methyl fuel is removed as a thickener overflow.

この溢流はライン35で示すように貯蔵器に戻す。所望
により点線37で示すように、この溢流をスラリー手段
15の入口に戻すことができる。シックナー31は孔の
ないボール型または多孔ボール型遠心分離機であるか、
またはスラリ−をオーバーフローとアンダーフローに分
けるその他の分離装置であってもよい。このオーバーフ
ローは実質的に上澄み液である。アンダーフローは本発
明の液体一団体懸濁体である。このようなシックナー装
置は市販されており、ここで説明する必要はない。多孔
遠心分離機のある満足できるタイプに関してはアメリカ
特許第3433312号‘こ記載されているので、ここ
にその内容を参考として引用し、その詳細に関する説明
を省く。シックナー31からのアンダーフロ−は貯蔵タ
ンク39のような貯蔵器に送られる。
This overflow is returned to the reservoir as shown by line 35. If desired, this overflow can be returned to the inlet of the slurry means 15, as indicated by dotted line 37. Is the thickener 31 a ball-type centrifuge without holes or a multi-hole ball type centrifuge?
Alternatively, other separation devices may be used to separate the slurry into overflow and underflow. This overflow is essentially supernatant liquid. Underflow is the liquid mass suspension of the present invention. Such thickener devices are commercially available and need not be described here. A satisfactory type of multi-hole centrifuge is described in U.S. Pat. No. 3,433,312, the contents of which are hereby incorporated by reference and a detailed description thereof will be omitted. Underflow from thickener 31 is sent to a reservoir, such as storage tank 39.

弱い縄梓または弱し、振とうとブラウン運動との組合わ
せによって、アンダーフローすなわちシェア・シンニン
グ・シキソトロピー性を有する液体−固体懸濁体中の固
体粒子を実質的に均一にこの懸濁体中に分散させた状態
を保つのが好ましい。懸濁体中の上述の大きさの石炭粒
子量は50〜8の重量%として、シェア・シンニング・
レオロジー性および上述のその他の望ましいシキソトロ
ピー性を有するようにするのが好ましい。貯蔵タンク3
9は好ましくはメチル燃料その他の成分の蒸発を防ぐた
めに密閉して気密性を保っているので、懸濁体を所望の
期間貯蔵することができる。メチル燃料が比較的高純度
のメタノールであるか、または工業的に製造した高割合
のメタノールを含有するアルコールであるかにかかわら
ず、このメチル燃料は石炭から水その他のアルコール可
溶性不純物を溶かし出すので、懸濁体の液体成分自体が
溶液として存在することは注目に値することである。
A combination of weak rope or shaking, shaking and Brownian motion causes the solid particles in a liquid-solid suspension to be substantially uniformly dispersed in the suspension, with underflow or shear thinning thixotropic properties. Preferably, it remains dispersed. The amount of coal particles of the above-mentioned size in the suspension is 50 to 8% by weight, and shear thinning
It is preferred to have rheological properties and other desirable thixotropic properties as described above. storage tank 3
9 is preferably sealed and airtight to prevent evaporation of the methyl fuel and other components, so that the suspension can be stored for the desired period of time. Whether the methyl fuel is relatively pure methanol or an industrially produced alcohol containing a high percentage of methanol, this methyl fuel will leach water and other alcohol-soluble impurities from the coal. It is noteworthy that the liquid component of the suspension itself exists as a solution.

この液体溶液はどのようにして作用するのかその機構は
まだ完全にわかつてはいないが、石炭と相互作用し、こ
の相互作用と臨界的な粒子サイズおよび含量とが組合わ
さって上述のような望ましいレオロジー性が得られるの
である。このようにして懸濁体は目的地へ送られる。例
えば図示したようなパイプライン、船、土砂運搬船、鉄
道タンク車またはタンクトラック、その他適当な手段に
よって消費地へ送られる。このシキソトロピー性懸濁体
すなわちメタコールをパイプラインにポンプで送りこむ
と、このポンプラインが十分な長さを持っていれば、通
常のポンプ手段によりパイプラインに沿ってメタコール
の圧力は上昇する。
Although the mechanism by which this liquid solution acts is still not fully understood, it interacts with the coal, and this interaction, combined with the critical particle size and content, results in the desirable properties described above. This provides rheological properties. In this way the suspension is sent to its destination. For example, it may be transported to the point of consumption by a pipeline as shown, by ship, by a sand carrier, by rail tank car or tank truck, or by any other suitable means. When this thixotropic suspension, methacol, is pumped into a pipeline, if the pump line is of sufficient length, the pressure of the meth is increased along the pipeline by conventional pumping means.

たとえばィンベラーにシリコン・カーバィドやステラィ
トによる通常の摩耗抵抗性コーチングを有する遠心ポン
プをこのポンプ手段に用いて、有利にパイプラインによ
り懸濁体を目的地に送ることができる。もちろん所望に
よりドリリング流体またはメントスラリーのポンプ輸送
に用いられるような正の排水ポンプを用いることもでき
る。パイプラインは従来の技術標準および基準に従って
、錬鉄パイプを溶接して得た通常のパイプラインである
。適当な弁手段により、適当なサージタンクおよびポン
プ手段をパイプラインと連結する。目的地とは消費設備
または貯蔵設備にいずれでもよい。実際この目的地とは
これら両者の組合わせであり、より遠隔地または世界の
別な区域への出荷には船、鉄道車またはトラックの荷積
み設備も含む。水力輸送は最も経済的な輸送方法なので
、アメリカ合衆国または北アメリカ大陸においては通常
パイプラインを用いるのが有利であると考えられる。最
終消費地において、液体−固体懸濁体すなわちメタコー
ルは、発電所または諸工業における加熱用燃料として用
いられる。
For example, a centrifugal pump with a customary wear-resistant coating of silicon carbide or stellite on the impeller can be used as the pumping means, and the suspension can be conveyed to the destination, preferably by pipeline. Of course, positive drainage pumps, such as those used for pumping drilling fluids or ment slurries, can also be used if desired. The pipeline is an ordinary pipeline obtained by welding wrought iron pipes according to traditional technical standards and standards. Suitable surge tanks and pump means are connected to the pipeline by suitable valve means. The destination may be a consumption facility or a storage facility. In practice, the destination is a combination of both, including shipping to more remote locations or other parts of the world, including ship, railcar or truck loading facilities. Since hydraulic transport is the most economical method of transport, it is usually considered advantageous to use pipelines in the United States or the North American continent. At the point of end use, the liquid-solid suspension or methacol is used as a heating fuel in power plants or industries.

一方このメタコールをその成分である石炭とメチル燃料
とに分け、この石炭を公益事業用または工業プロセス用
の燃料として、あるいは工業的プロセスまたは低もしく
は中程度の熱量を有する合成ガスまたは合成天然ガスの
製造にも用いることができる。メチル燃料は非常に多く
の用途を有し、ピーキング・ガス・タービン、コンパイ
ンド・サイクル・パワー発生、ガソリン添加剤、エキス
テンダーとして、または最近特許になった諸方法に従っ
て7333カロリー1リットル(82巡TU′ft3)
の熱量を有する天然ガス燃料補足物として、燃料電池に
、または化学工業の粗原料として用いられる。上述のよ
うに 、本発明の一面では、メチル燃料とその組成によ
るものが、低温すなわち66℃(1500F)よりわず
かに高い温度で石炭から分離することができ、残された
石炭は燃焼に最適な含水率に近い含水率を有するという
ことは重要である。通常のシェルーチューブ容器を用い
ると懸濁体はこのチューブを流れ、その後シェル中で熱
ガスと混和することなくメチル燃料のフラッシングを行
なうことができる。
On the other hand, this methacol can be separated into its constituents coal and methyl fuel, and this coal can be used as a fuel for utilities or industrial processes, or as a fuel for industrial processes or synthetic gas or synthetic natural gas with low or medium calorific value. It can also be used in manufacturing. Methyl fuel has numerous uses and can be used in peaking gas turbines, combined cycle power generation, as a gasoline additive, extender, or as a 7333 calorie liter (82 cycles) according to recently patented methods. TU′ft3)
Natural gas with a calorific value of is used as a fuel supplement, in fuel cells, or as a raw material in the chemical industry. As mentioned above, one aspect of the present invention is that methyl fuel and its composition can be separated from coal at low temperatures, i.e., slightly above 66°C (1500F), and the remaining coal is optimal for combustion. It is important to have a moisture content close to the water content. Using a conventional shell-tube container, the suspension flows through the tube and then flushes the methyl fuel without mixing with hot gas in the shell.

従って、フラッシュ容器から比較に汚染されていないメ
チル燃料が得られる。石炭−アルコール・スラリーを前
もってスラリー化して貯蔵しておくと、メチル燃料中の
アルコールが石炭粒子に浸透して粉砕動力を大きく減少
させることになる。
Therefore, relatively uncontaminated methyl fuel is obtained from the flash vessel. If the coal-alcohol slurry is pre-slurried and stored, the alcohol in the methyl fuel will penetrate the coal particles and greatly reduce the grinding power.

さらに、石炭−アルコール−スラリーを予め作って貯蔵
しておくと、後で粉砕したときに石炭の個々の粒子がも
っと望ましい形、たとえばより沈降速度の低い両面凸状
の不規則な板状形となる傾向がある。生成する粒状石炭
の粒度を小さくし、その特性を調節して種々の粒子形状
を含む細長い平板状でしかも不規則な形の粒子をできる
だけ多く製造して、そのシェア・シンニング・シキソト
ロピJ性をより完全なものにするための手段はいるいる
ある。
Furthermore, pre-forming and storing the coal-alcohol-slurry allows the individual particles of coal to form more desirable shapes, such as biconvex irregular plate shapes with lower settling rates, when later crushed. There is a tendency to The particle size of the granular coal to be produced is reduced and its properties are adjusted to produce as many elongated, tabular and irregularly shaped particles as possible, including various particle shapes, to improve its shear, thinning, and xixotropic properties. There are ways to make it perfect.

満足できる一例を第2図に示す。第2図において、ビン
11からの石炭を破砕機13で破砕する。得られた細分
化された石炭をロール・コンパクタ45に送るが、これ
は第1図に示したようにライン17から直接送ってもよ
く、または乾燥機14を介してもよい。ロール・コンパ
クタ45を操作した石炭の平らな板状のスラブを形成す
る。この方法においては圧縮の際に大きな内部敷断力お
よび引裂き力がかかり、固体の流れが生じる。元の分離
面、すき間、個々の粒子および分離界面がすっかり破壊
されて再配向されるので、この物質は本質的に改質され
てしまう。この再配向によって、実質的に平行な面を有
する片理様物質が生じる傾向がある。この石炭のスラブ
を次にロール・コンパクタ45から破砕機47に送る。
この破砕機47では石炭のスラブを粉砕して、最初の石
炭とは異なってタイプの粒子を製造する。より詳細には
、これらの個々の粒子は主として細長い平らで不規則な
ものとなり、これは液体−団体懸濁体メタコールの機械
的安定化にとって望ましい。特にこの破砕機47は所望
の粒子を生成するハンマーミルまたはケージ打撃機であ
ったもよい。こうして得られた石炭粒子を次にスラリー
化手段15に送り、ここで残りのプロセスを第1図と本
質的に同様にして行なう。こうして得られた液体−固体
懸濁体を静かに蝿拝するとこの物質全体を動かすこと)
なり、懸濁体が確実に均一となる。
A satisfactory example is shown in FIG. In FIG. 2, coal from a bin 11 is crushed by a crusher 13. The resulting comminuted coal is sent to a roll compactor 45, which may be sent directly from line 17 as shown in FIG. 1, or via dryer 14. A roll compactor 45 is operated to form a flat slab of coal. In this method, large internal breaking and tearing forces are applied during compression, resulting in solid flow. The material is essentially modified since the original separation planes, interstices, individual particles and separation interfaces are completely destroyed and reoriented. This reorientation tends to produce schistose-like material with substantially parallel faces. This slab of coal is then sent from roll compactor 45 to crusher 47.
This crusher 47 crushes the slab of coal to produce particles of a different type than the initial coal. More specifically, these individual particles will be primarily elongated, flat and irregular, which is desirable for the mechanical stabilization of the liquid-mass suspension methacol. In particular, this crusher 47 may be a hammer mill or a cage percussion machine producing the desired particles. The coal particles thus obtained are then sent to slurrying means 15 where the remaining process is carried out essentially as in FIG. When the liquid-solid suspension thus obtained is gently moved, the entire substance moves)
This ensures that the suspension is homogeneous.

所望により、または必要に応じてこれを貯蔵中全く静止
させて、次にこの貯蔵器からとり出す直前に均一化して
もよい。あるタイプの振動はこの機械的液体−固体ソリ
クオィドすなわち懸濁体を漸進的に崩壊させて、ジグ選
鉱作用を行なうことがある。このジグ選鉱により、長期
にわたって貯蔵する際に締固めが生じ、流体のシェア・
シンニング・レオロジー性を失なうことがある。しかし
華いなことに、この液体−固体懸濁体は単に鷹枠または
振とうするだけで以前のシェア・シンニング性のシュー
ド・シキソトロピ−性懸濁体の状態に戻すことができる
。単に振動するだけでこの塊が元の流体に戻ることがい
まいまある。この振動はもちろん最初の締固めを行なう
時とは強さ、振動数および方向が異なる。所望により液
体−固体懸濁体により完全に近いシェア・シンニング・
シキソトロピー的レオロジー特性を与えるために、さら
に他の添加剤を加えてもよい。
If desired or necessary, it may be kept completely stationary during storage and then homogenized just before removal from the reservoir. Some types of vibrations may progressively disrupt this mechanical liquid-solid soliquid or suspension to effect jig beneficiation. This jig beneficiation results in compaction during long-term storage, resulting in fluid shear and
Thinning rheology may be lost. However, the great news is that this liquid-solid suspension can be reverted to its former shear-thinning, pseudo-thixotropic suspension state simply by frame or shaking. It is now possible for this mass to return to its original fluid state simply by vibrating. These vibrations, of course, differ in intensity, frequency and direction from those during the initial compaction. If desired, liquid-solid suspensions can be completely sheared, thinned,
Further additives may be added to provide thixotropic rheological properties.

適当な添加剤にはセルロース繊維から誘導した可燃性の
普通のシェア・シンニング添加剤も含まれる。これらの
代表的ものはカルボキシメチルセルロース、力ルボキシ
エチルセルロース、力ルボキシメチルヒドロキシエチル
セルロース、でん粉等である。その他のよく知られてい
るシェア・シンニング添加剤は、石油分野の操作におけ
るドリリング・マツドおよびフラツデイング技術で用い
られるものである。さらに他の目的で化学添加剤を用い
てもよい。
Suitable additives also include combustible conventional shear thinning additives derived from cellulose fibers. Typical examples of these include carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, carboxymethylhydroxyethylcellulose, starch, and the like. Other well known shear thinning additives are those used in drilling mud and flattening techniques in petroleum field operations. Additionally, chemical additives may be used for other purposes.

たとえばィオウをスラグまたは灰中に固定してィオウが
燃焼による汚染ガスとして放出されないようにするため
に、水酸化カルシウムを用いてもよい。次に実施例をあ
げて本発明を説明するが、これらの実施例は満足できる
ものであることがわかった。
For example, calcium hydroxide may be used to fix the sulfur in the slag or ash so that it is not released as a polluting gas from combustion. The present invention will now be described with reference to Examples, which were found to be satisfactory.

例1 無煙炭をタイラー標準ふるいの4メッシュ以下に破砕し
てメタノールを混合し、約2週間貯蔵した。
Example 1 Anthracite was crushed to a size of 4 mesh or less on a Tyler standard sieve, mixed with methanol, and stored for about two weeks.

次にこのアルコールの存在下でこの石炭をさらに破砕し
てふるい、石炭がすべて16メッシュのタィラー標準ふ
るいを通過し、しかもその大部分が100メッシュのス
クリーンを通過するようにした。石炭からの水その他の
アルコール可溶性不純物のアルコール溶液の過剰分を傾
斜し、混合物中に約7の重量%の石炭を残した。こうし
て得られた混合物は黒色の塊様であり、固体のように見
えた。
The coal was then further crushed and sieved in the presence of the alcohol so that all of the coal passed through a 16 mesh Tyler standard sieve and most of it passed through a 100 mesh screen. The excess alcoholic solution of water and other alcohol-soluble impurities from the coal was decanted, leaving about 7% by weight of coal in the mixture. The mixture thus obtained was black, lump-like and appeared solid.

しかしシェアを与えるとその粘度は低くなり、容易に流
れるようになり、液体のように流れ出した。回転シリン
ダーのような適当なしオロジー試験装置で試薬すると梨
断応力は一定に保たれており、この液体−固体懸濁体は
更にシキソトロピー性であった鞠断応力が時間および応
力にともなって減少するシェア・シンニングを示した。
この混合物を完全に乾燥し、得られた石炭粒子を再びメ
タノールの存在下で何等作用を行なわずにただメタノー
ルと混合した場合、同様なしオロジー性はもう得られな
かったということは注目に値する。
However, when shear was applied, its viscosity decreased and it flowed easily, flowing out like a liquid. The shear stress remains constant when reagented in a suitable geological testing device such as a rotating cylinder, and this liquid-solid suspension is furthermore thixotropic, with the shear stress decreasing with time and stress. Showed shear thinning.
It is worth noting that if this mixture was completely dried and the resulting coal particles were again simply mixed with methanol without any further action in the presence of methanol, the same atomic properties were no longer obtained.

この後者の現象がどうして起るのか、その理由はまだ完
全にわかつてし、ない。メタノール合成プロセスその他
のプロセスによって得られる粗製アルコール類を用いた
いくつかの組成物を使用した。
The reason why this latter phenomenon occurs is still completely unknown. Several compositions using crude alcohols obtained by the methanol synthesis process and other processes were used.

石炭との試験を行なった特定のメチル燃料を用いて本質
的に同機にして製造した、本質的に上述の粒度を有する
広範囲の種類の石炭は、すべてシェア・シンニング・レ
オロジー性を示す液体−固体懸濁体を生成した。
A wide range of coal types with particle sizes essentially as described above, produced essentially in the same machine using specific methyl fuels tested with coal, all exhibit shear-thinning rheology, liquid-solid. A suspension was produced.

これらの懸濁体は静止時には固体のように見えたが、液
体としてポンプ輸送できる半液体状に容易に変えること
ができた。石炭8の重量%という固型分負荷が可能であ
った同様なシェア・シンニング・レオロジー性が得られ
ることがわかった。約80%以上とすると、シェアを与
えた場合、湿潤塊が流れに対して抵抗を始める。また固
型分約5の重量%以下とすると、スラリーは稀薄すぎて
シェア・シンニング性を示さない。この液体−固形懸濁
体すなわちメタコール自体燃焼することができ、その際
に発生する汚染物は非常に低レベルのものである。
These suspensions appeared solid at rest, but could be easily converted to a semiliquid state that could be pumped as a liquid. It was found that similar shear thinning rheology was possible with a solids loading of 8% by weight of coal. At about 80% or more, the wet mass begins to resist flow when shear is applied. If the solids content is less than about 5% by weight, the slurry will be too dilute to exhibit shear thinning properties. This liquid-solid suspension, methacol, can itself be combusted, producing very low levels of pollutants.

また一方これらの個々の構成成分は分離することができ
、これらの個々の成分はその各々の有利な特性を示しな
がら燃焼し、特に石炭のィオウ含量が低い場合有利であ
る。例D 本例は、燃料組成物の構成成分を分離することができ、
これらの構成成分は各々その本来の特性を保持している
ことを示すのである。
On the other hand, these individual components can be separated and burned exhibiting their respective advantageous properties, which is particularly advantageous when the sulfur content of the coal is low. Example D This example shows that the components of a fuel composition can be separated;
This indicates that each of these components retains its original properties.

例1の無煙炭を乾燥して最適含水率すなわち7重量%と
なるようにし、次にメタノールを主成分とするメチル燃
料と混合して本発明の懸濁体を得た。
The anthracite of Example 1 was dried to an optimum moisture content, i.e. 7% by weight, and then mixed with methanol-based methyl fuel to obtain the suspension of the present invention.

乱流、シェア、貯蔵等の処理を数週間行なってから、約
670(1520F)で石炭からメチル燃料を蒸発させ
た。石炭は実質的にその本来の特性(最適含水率も含む
)を有していた。本発明はアメリカおよび世界の他の国
の広範囲なエネルギー状況を著しく改良するものである
。経済的な燃料を製造して周辺への輸送を行ない、消費
地では現在の原油の価格の約50%で経済的な燃料を入
手することができる。さらにこうして得られた燃料はィ
オゥ含量が非常に低いため、汚染性が少ない。さらにこ
の石炭ーメチル燃料からなるシェア・シンニング性を有
する液体−固体懸濁体は燃焼時に比較的低温の炎を出す
ので、生成する窒素酸化物が少なく、従来の燃料より環
境汚染度が低い。本発明のようにメチル燃料に基づく懸
濁体として水力輸送すると、石炭は非常に経済的である
。この懸濁体に用いたメチル燃料は澄明な無色の炎を出
して燃え、実質的に非汚染性である。このメチル燃料は
主としてメタノールであり、メタノールのオクタン価は
92〜106の範囲である。このメチル燃料一石炭懸濁
体は貯蔵中および出荷に際して何等問題なく従釆の燃料
タンクに入れることができ、また任意の従来手段により
輸送できる。以上アルコールと石炭粒子とのスラリーを
貯蔵してから粒子をさらに破砕する方法に関して述べた
が、その他の方法も用いることができる。
After several weeks of turbulence, shearing, storage, etc., the methyl fuel was evaporated from the coal at about 670 (1520F). The coal had substantially its original properties (including optimum moisture content). The present invention significantly improves the widespread energy situation in the United States and other countries around the world. Economical fuel will be produced and transported to surrounding areas, and the consumption area will be able to obtain economical fuel at approximately 50% of the current price of crude oil. Moreover, the fuel thus obtained has a very low sulfur content and is therefore less polluting. Furthermore, since this liquid-solid suspension with shear thinning properties made of coal-methyl fuel emits a flame at a relatively low temperature when burned, it produces less nitrogen oxides and is less environmentally polluting than conventional fuels. Coal is very economical when transported hydraulically as a suspension based on methyl fuel as in the present invention. The methyl fuel used in this suspension burns with a clear, colorless flame and is virtually non-polluting. This methyl fuel is primarily methanol, and the octane number of methanol ranges from 92 to 106. This methyl fuel-coal suspension can be placed into secondary fuel tanks without any problems during storage and shipping, and can be transported by any conventional means. Although the method described above involves storing a slurry of alcohol and coal particles and then further crushing the particles, other methods can also be used.

たとえば乾燥石炭を破砕してその粒子を小さくしてもよ
いが、次に強化すなわちアルコールの存在下で処理しな
ければならない。たとえばマラー・ミルによる処理時に
粉砕石炭粒とともにメチル燃料を用いて、所望の強度を
得ることも可能である。以上説明したように、本発明は
従来技術では得られなかった望ましい次のような特徴の
うちの一つ、いくつかまたはすべてを有する燃料組成物
を提供するものであることがわかるであろう。これらの
特徴についは前にも記載してある。1 本発明は経済的
な可燃性の炭素質粒子から製造した燃料組成物を提供す
るものであり、この組成物における基本的燃料成分は炭
素粒子と〆チル燃料とであり、このメチル燃料はメタノ
ールだけまたはメタノールとエチルアルコールおよび高
級アルコールとの混合物で、前記の粒子たとえば石炭等
からの水その他のアルコール可溶性成分を含むものであ
る。
For example, dry coal may be crushed to reduce its particles, but must then be fortified, or treated in the presence of alcohol. For example, it is also possible to use methyl fuel with ground coal grains during processing in a Muller mill to obtain the desired strength. From the foregoing, it will be appreciated that the present invention provides a fuel composition having one, some, or all of the following desirable features not available in the prior art. These characteristics have been described previously. 1 The present invention provides an economical fuel composition made from combustible carbonaceous particles, in which the basic fuel components are carbon particles and a chill fuel, and the methyl fuel is a methanol fuel. Alone or a mixture of methanol, ethyl alcohol, and higher alcohols, including water and other alcohol-soluble components from the particles, such as coal.

2 本発明は前述の特徴1〜7のうちの一つまたはそれ
以上を与えるものである。
2. The present invention provides one or more of features 1 to 7 above.

3 ソリクオィド燃料すなわちメタコールとして燃焼さ
せても、また燃料を分離して粉砕石炭として石炭を燃焼
させても効率よく燃焼するのに十分な程度まで小さくし
た粉砕炭素質固型分を懸濁させた燃料組成物を提供する
3 Soliquid fuel, i.e., a fuel in which crushed carbonaceous solids are suspended in a size small enough to burn efficiently either when burned as methacohol or when the fuel is separated and the coal is burned as crushed coal. A composition is provided.

4 本発明はまた上述の特徴の8〜11を有する燃料組
成物を提供する。
4. The present invention also provides fuel compositions having features 8 to 11 above.

5 特に本発明は粒子表面のコーチングに必要なメチル
燃料中の一種またはそね以上のアルコール量が過剰とな
らないようにするため、表面積と粒子容積との比の高い
非常に微細な粒度の粒状物質量をできるだけ少なくした
燃料組成物を提供する。
5 In particular, the present invention uses granular materials with very fine particle size and a high ratio of surface area to particle volume in order to prevent the amount of one or more alcohols in the methyl fuel necessary for coating the particle surface from becoming excessive. To provide a fuel composition in as little amount as possible.

粒状石炭の単位容積当たりの表面積が大きすぎると、得
られる石炭:アルコール比が限られ、従ってこの燃料の
経済性が低〈なる。アルコールの単位コストは石炭の約
3〜10倍である。従って10ミクロンより小さな粒度
を有する固型分は1%以下でなければならない。ブラウ
ン運動に関していえば約0.1ミクロン以下の粒度は一
部有利であるが、0.001柳でさえも表面積と容積と
の比は1000:1となるので、この範囲の物質を製造
するのは望ましくない。以上本発明を詳細に記載したが
、これは単に本発明を説明したり例を述べたりするもの
であって本発明を限定するものではなく、本発明は特許
請求の範囲によってのみ限定されることを理解されたい
If the surface area per unit volume of granular coal is too large, the resulting coal:alcohol ratio will be limited and the economy of this fuel will therefore be low. The unit cost of alcohol is about 3 to 10 times that of coal. Therefore, the solids content with particle size less than 10 microns should be less than 1%. Particle sizes below about 0.1 micron have some advantages when it comes to Brownian motion, but even 0.001 willow has a surface area to volume ratio of 1000:1, making it difficult to produce materials in this range. is not desirable. Although the present invention has been described in detail above, this is merely for explaining the present invention or stating examples, and is not intended to limit the present invention, and the present invention is limited only by the scope of the claims. I want you to understand.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す概略説明図である。 第2図は本発明の他の実施例を示す概略説明図である。
11・・・・・・石炭源、13・・・・・・破砕機、1
4・・・・・・乾燥機、15・・・・・・スラリー化手
段、19・・・・・・メチル燃料、21・・・・・・貯
蔵器、23・・・・・・微粉砕機、29……スクリーン
、31……シックナー、39……貯蔵器、47・・・・
・・破砕機。 ※1図 繁2図
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.
11...Coal source, 13...Crushing machine, 1
4...Dryer, 15...Slurry means, 19...Methyl fuel, 21...Storage device, 23...Fine pulverization Machine, 29...Screen, 31...Thickener, 39...Storage device, 47...
··Crushing machine. *1 illustration, 2 illustrations

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 容易に輸送および貯蔵でき、しかも汚染性の低い燃
料組成物であって、可燃性の炭素質粒子を含有し、この
炭素質粒子がメタノール、水および他の炭素質粒子中の
アルコール可溶性成分を含むメチル燃料の溶液中に実質
的に均一に分散している可燃性のシユード・シキソトロ
ピー性液体−固体懸濁体から成り、炭素質粒子は50〜
80重量%の割合で存在し、炭素質粒子の大きさおよび
形は水中における沈降速度が21/2cm/秒より小さ
くなるようなものであり、メタノールの存在下で全表面
がメタノールによって濡れるように処理され、炭素質粒
子は貯蔵中弱く撹拌するだけでも液体−固体懸濁体中に
懸濁状で保持され、しかも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れ、この懸濁体はシ
エア・シンニング・レオロジー性を有していて静止中の
粘度よりも低い見かけ粘度でポンプ輸送でき、しかも長
距離にわたってポンプ輸送でき、なおその流動性を保ち
ながら貯蔵できる燃料組成物。 2 特許請求の範囲第1項に記載の燃料組成物において
、可燃性の炭素質粒子の大きさが8メツシユ以下であり
、しかもこれらの粒子の大部分は100メツシユ以下で
ある燃料組成物。 3 特許請求の範囲第1項に記載の燃料組成物において
、液体−固体懸濁体がシエア・シンニング性をより著し
いものにするためのシエア・シンニング添加剤を含有す
る燃料組成物。 4 特許請求の範囲第1項に記載の燃料組成物において
、燃焼中にスラグおよび灰中のイオウを固定するための
イオウ固定添加剤と含有する燃料組成物。 5 特許請求の範囲第1項に記載の燃料組成物において
、凍結土中の地下パイプライン中をポンプ輸送するため
に0℃(32°F)以下の温度まで冷却した燃料組成物
。 6 特許請求の範囲第1項に記載の燃料組成物において
、可燃性の炭素質粒子の1%に満たないものが10ミク
ロン(0.01mm)より小さな横断方向の寸法を有す
るものである燃料組成物。 7 特許請求の範囲第6項に記載の燃料組成物において
、シキソトロピーおよび懸濁状態を向上させる運動現象
を起させるために0.1ミクロン(0.0001mm)
に満たない大きさの可燃性の炭素質粒子をある程度含有
する燃料組成物。 8 容易に輸送および貯蔵でき、しかも汚染性の低い燃
料組成物の製造方法であって、(a) 粒子の大きさが
8メツシユ以下で、しかもその大部分が100メツシユ
以化であり、水中における沈降速度が21/2cm/秒
より大きくない可燃性の炭素質粒子を製造すること、(
b) メタノール含有メチル燃料の存在下で上記の可燃
性の炭素質粒子を処理して水および他のアルコール可溶
性不純物を溶かし出し、可燃性の炭素質粒子の活性化お
よび粒子表面の湿潤化を行なうこと、(c) アルコー
ル可溶性不純物の溶出処理を行なった可燃性の炭素質粒
子が可燃性の炭素質粒子から溶出したアルコール可溶性
不純物を含有するメチル燃料溶液中に実質的に均一に分
散している可燃性のシユード・シキソトロピー性液体−
固体懸濁体を製造すること、ただしこの懸濁体は前記の
処理した可燃性の炭素質粒子を50〜80重量%含有し
、また静止中の粘度よりも低い見かけ粘度で長距離をポ
ンプ輸送でき、しかもその流動性を保ちながら貯蔵でき
るようなシエア・シンニング・レオロジー性を有、可燃
性の炭素質粒子は貯蔵中弱く撹拌するだけでも懸濁液中
に保持されているものとする、諸工程からなる製造方法
。 9 特許請求の範囲第8項に記載の方法において、可燃
性の炭素質粒子が石炭であり、工程(a)および(b)
は石炭を破砕し、この破砕した石炭をメチル燃料を使用
してスラリーとし、生成したこのスラリーを貯蔵し、そ
の後このメチル燃料中の石炭を粉砕し、この粉砕石炭の
スクリーニングを行なって大きすぎる石炭をすべて貯蔵
器に戻すことによって行ない、そして工程(c)を行な
うことからなる方法。 10 特許請求の範囲第9項に記載の方法において、ス
ラリーが約50重量%よりも少ない石炭を含有し、過剰
のメチル燃料を溢流により貯蔵器に戻すことによってこ
れを濃縮することからなる方法。 11 特許請求の範囲第8項に記載の方法において、可
燃性の炭素質粒子が石炭であり、工程(a)および(b
)は次の工程(イ) 石炭を破砕すること、 (ロ) この破砕した石炭を突固めてスラブ等として石
炭粒子の再構成を行なうこと、(ハ) この圧縮した石
炭を、所望の低沈降速度を持たせるように実質的に平行
なへき開面を有する粒子の所望の平板状態を有する片理
状石炭粒子に変えること、(ニ) メチル燃料を用いて
この破砕した片理状石炭粒子のスラリーを生成すること
、(ホ) 得られたスラリーを貯蔵すること、(ヘ)
次にメチル燃料中の石炭を粉砕してこの粉砕石炭のスク
リーンを行なって大きすぎる石炭をすべて貯蔵器に戻す
こと、および(ト) 工程(c)を行なうこと、 により実施する方法。 12 特許請求の範囲第11項に記載の方法において、
スラリーは50重量%より少ない石炭粒子を含有し、過
剰のメチル燃料を溢流により貯蔵器に戻すことによって
これを濃縮することからなる方法。 13 特許請求の範囲第8項に記載の方法において、炭
素質粒子は石炭であり、メチル燃料中に石炭粒子を含有
する懸濁体を0℃(32°F)以下の温度に冷却して地
下パイプライン中をポンプ輸送するとによってこのパイ
プラインに沿ったツンドラのような凍結物の融解を防ぐ
ことからなる方法。
[Scope of Claims] 1. A fuel composition that is easily transported and stored and has low pollution properties, the fuel composition containing combustible carbonaceous particles, the carbonaceous particles containing methanol, water, and other carbonaceous particles. consisting of a flammable pseudo-thixotropic liquid-solid suspension substantially uniformly dispersed in a solution of methyl fuel with alcohol-soluble components in the carbonaceous particles containing 50 to 50% carbonaceous particles.
present in a proportion of 80% by weight, the size and shape of the carbonaceous particles are such that the sedimentation velocity in water is less than 21/2 cm/sec, and in the presence of methanol the entire surface is wetted by methanol. The treated carbonaceous particles are maintained in suspension in a liquid-solid suspension with only mild agitation during storage, and are also retained during pumping through pipelines; A fuel composition in which the turbid body has shear thinning rheological properties and can be pumped with an apparent viscosity lower than the viscosity at rest, can be pumped over long distances, and can be stored while maintaining its fluidity. 2. The fuel composition according to claim 1, wherein the combustible carbonaceous particles have a size of 8 mesh or less, and most of these particles have a size of 100 mesh or less. 3. The fuel composition according to claim 1, wherein the liquid-solid suspension contains a shear thinning additive to make the shear thinning property more pronounced. 4. A fuel composition according to claim 1, which contains a sulfur fixing additive for fixing sulfur in slag and ash during combustion. 5. The fuel composition according to claim 1, which has been cooled to a temperature below 0°C (32°F) for pumping through underground pipelines in frozen soil. 6. The fuel composition of claim 1, wherein less than 1% of the combustible carbonaceous particles have a transverse dimension of less than 10 microns (0.01 mm). thing. 7. In the fuel composition according to claim 6, 0.1 micron (0.0001 mm) in order to cause a movement phenomenon that improves xixotropy and suspension state.
A fuel composition containing a certain amount of combustible carbonaceous particles of a size less than . 8. A method for producing a fuel composition that is easily transportable and storable and has low contamination, comprising: (a) particle size of 8 mesh or less, most of which is 100 mesh or larger, and which can be easily transported and stored in water; producing combustible carbonaceous particles with a settling velocity not greater than 21/2 cm/sec;
b) Treating the combustible carbonaceous particles in the presence of methanol-containing methyl fuel to dissolve water and other alcohol-soluble impurities, activating the combustible carbonaceous particles and wetting the particle surface. (c) the flammable carbonaceous particles subjected to the elution treatment for alcohol-soluble impurities are substantially uniformly dispersed in the methyl fuel solution containing the alcohol-soluble impurities eluted from the combustible carbonaceous particles; Flammable pseudo-thixotropic liquid
producing a solid suspension containing 50 to 80% by weight of the treated combustible carbonaceous particles and capable of being pumped over long distances with an apparent viscosity lower than that at rest; It is assumed that combustible carbonaceous particles are kept in suspension even by slight agitation during storage. A manufacturing method consisting of steps. 9. In the method according to claim 8, the combustible carbonaceous particles are coal, and steps (a) and (b)
crushes the coal, uses methyl fuel to make the crushed coal into a slurry, stores the resulting slurry, then crushes the coal in the methyl fuel, and screens the crushed coal to remove oversized coal. and carrying out step (c). 10. The method of claim 9, wherein the slurry contains less than about 50% coal by weight and comprising concentrating the excess methyl fuel by returning it to the reservoir by overflow. . 11. In the method according to claim 8, the combustible carbonaceous particles are coal, and steps (a) and (b)
) is the next step (a) crushing the coal, (b) compacting the crushed coal to reconfigure the coal particles as a slab, etc., and (c) converting the compressed coal to a desired low sedimentation rate. converting into schistose coal particles having a desired tabular state of particles with substantially parallel cleavage planes to impart velocity; (d) slurrying the crushed schistose coal particles using methyl fuel; (e) Storing the obtained slurry, (f)
(g) carrying out step (c); and (g) carrying out step (c). 12. In the method according to claim 11,
A process in which the slurry contains less than 50% by weight of coal particles and consists in concentrating the excess methyl fuel by returning it to the reservoir by overflow. 13. In the method according to claim 8, the carbonaceous particles are coal, and a suspension containing coal particles in methyl fuel is cooled to a temperature of 0° C. (32° F.) or less to be transported underground. A method consisting of preventing the thawing of frozen material, such as tundra, along this pipeline by pumping it through the pipeline.
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