JPS62185790A

JPS62185790A - 高濃度石炭・水スラリ−の製造方法

Info

Publication number: JPS62185790A
Application number: JP2816586A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yamane; 山根　利夫; Tatsuo Yamamura; 山村　辰夫; Hiroshi Ubukawa; 生川　浩; Toshiaki Mabuchi; 馬渕　俊昭
Original assignee: Sumikin Coke Co Ltd
Current assignee: Sumikin Coke Co Ltd
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-14

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】産業上の利用分野この発明は、燃料としての高濃度石炭・水スラリーの製
造方法に関する。

従来の技術近年、エネルギー源の多様化が叫ばれ、埋蔵量が多い石
炭の有効利用が見直されるようになった。

しかし、石炭は固体燃料のため取扱いにくく、かつ輸送
し矯い等に多くの問題がある。

その解決策として、石炭を微粉化し水中に分散化させた
石炭・水スラリーを燃料とする方法が工夫されており、
石油代換燃料として将来が有望視されている。この石炭
・水スラリーは、燃料としては石炭濃度が高く高発熱量
を有し、かつ低粘度で輸送しやすいことが要求される。

しかしながら、石炭濃度を上げれば粘度も増大するため
、石炭・水スラリー燃料の製造における技術上、経済上
の目標は、低粘度を維持しながら石炭濃度を上げること
ｌこあり、そのため例えば特開昭５９−１３６１４９、
特開昭５９−１８７０９０等の１１方法の改良や特公昭
６０−６３９５等の分散剤とじての高性能界面活性剤が
提案されている。

石炭・水スラリー燃料の性状目標としては、石突濃度７
０％以上、粘度１０００　ｃｐｓ以下、貯蔵安定期間４
５日以上が目安であり、そのため粘度の調整と分散剤と
しての添加剤の工夫により、石炭の微細化を経済的な範
囲にとどめ、また高価な添加剤の減量によりコストの低
減を図ることが望ましい。

発明が解決しようとする問題点この発明は、かかる現状にかんがみ、石炭・水スラリー
の粘度を低減し、かつ界面活性剤の添加量を低減して経
済的に有利な石炭・水スラリーを調製することにある。

問題点を解決するための手段この発明は、前記問題点の解決のため、石炭表面に存在
する親水性部分を親油性とすることによりスラリー粘度
の低減を図るものであり、第１の発明は高濃度石炭・水
スラリーの製造において、界面活性剤と共に石油系油、
石炭系油、動物油、植物油等の油類の１種または２種以
上を添加すること、第２の発明は粗粉砕された石炭の微
粉砕前あるいは微粉砕時に油類を添加して油被覆微粉炭
を＠成した後、界面活性剤と水を混合して石炭濃度を調
整すること、及び第３の発明は石炭乾留時に回収される
コールタールの蒸留留分を添加油として使用することに
ある。

作　　　　用高濃度石炭・水スラリーでは、界面活性剤が石炭表面に
吸着し、その電気的反発力あるいは立体障害によって石
炭微粒子の凝集を防止し安定化する。

ところが、石炭表面ｌこは、水酸基、カルボキシル基、
天分等の親水性の部分が存在しでいるため、この部分に
は２分子以上の界面活性剤が吸着し、界面活性剤を多量
に使用する結果となる。

この発明は、石炭表面に存在する親水性基、あるいは親
水性物質を油膜でコーティングすることによって疎水性
となし、界面活性剤の２分子吸着を防止するので、石炭
表面を界面活性剤で均一に被覆させることができ、この
吸着した界面活性剤により石炭粒子の凝集が防止されＣ
石炭・水スラリーの粘度が低減し高濃度化が達成される
。

実施例１豪州産卵粘結炭を一３ｆｆ８０〜８５％に粗粉砕し、さ
らに微粉砕機（ディスクミル）を用いて一２００ｍｅｓ
ｈ　５Ｑ〜８０％に微粉砕した。

ついで第１表の試料轟２．４の割合に従い、１１のビー
カーに水を入れ、さらにコールタール蒸留工程からのナ
フタリン油を蒸留して９５％ナフタリンを回収する際の
釜残油（以下ＮＲＯ，Ｌいう）を添加し、高速攪拌機（
ホモジナイザー）で攪拌してＮＲＯを懸濁状態とした。

そして、微粉砕した石灰と界面活性剤（花王石鹸：デモ
ールＴ陰イオン系界面活性剤）を混合した。この混合物
を１５ｙ／ｍｌｎの割合でＮＲＯを懸濁した水中に高速
攪拌しながら石炭濃度が７０％になるまで添加し石炭・
水スラリーを調整した。

この石炭・水スラリーを温浴中で２５℃に保持し、Ｂ型
粘１貰計を用いて２回粘度を測定し、その平均値をスラ
リー粘度とした。

これと比較のため、上記方法において油添加の操作を省
いておこなった油無添加の比較例の試料朧１．３と共に
、その結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表第１表に示すとおり、界面活性剤の添加量により差があ
るものの、油添加によりスラリー粘度は著しく低減して
いる。

実施例２実施例１で使用した石炭を同じ要領で粗粉砕した後、油
類としてＮＲＯと第２表に示す割合で混合し、実施例１
で使用した微粉砕機により一２００ｍｅｓｂ５０〜８０
％に微粉砕し、石炭表面ζこＮＲＯをコーティングした
。そして、ＮＲＯコーティング微粉砕炭に実施例１で使
用の界面活性剤を混合し、この混合物を１５ｙ／ｍｉｎ
の割合で水中に高速攪拌しながら石炭濃度が７０％にな
るまで添加し、石炭・水スラリーを調製し、実施例１と
同方法でスラリー粘度を測定した。

その結果を試料Ａ５として、第２表に示す。

第　　　２　　　表第２表に示すとおり、微粉砕前にＮＲＯを添加した試料
７Ｉ２５は、ＮＲＯを懸濁した水中薯と石炭と界面活性
剤混１合物を添加した第１表の試料應４に比べ、スラリ
ー粘度はさらに大幅に低減している。

実施例３実施例２のスラリー調製方法により、界面活性剤の添加
量を０．２％一定とし、ＮＲＯの添加量を０．３〜１６
４形の範囲で変化させ、油添加量とスラリー粘度上の関
係を試験した。その結果を第３表に示す。

第　　　３　　　表第３表に示すとおり、界面活性剤の添加量が一定の場合
は、ＮＲＯの添加量が増加するに従ってスラリー粘度が
低下している。

また、ＮＲＯ添加量と界面活性剤の添加量を変化させた
場合、及びＮＲＯ添加時期を変えた場合のスラリー粘度
との関係を試験した。その結果を第１図番こ示す。

＃￥１図に示すとセリ、ＮＲＯの添加量が一定の場合は
、界面活性剤の増加に従ってスラリー粘麿は低下し、ま
たＮＲＯの添加は、石炭微粉砕時に添加するのが、水中
へ懸濁させた場合に比べ、スラリー粘度は著しく低減し
ている。

実施例４前記実施例２の石炭・水スラリー調製方法により、界面
活性剤０．２％、油添加量１．４％の条件のもとに、添
加する油の種類を変えて石炭・水スラリーを調製し、ス
ラリー性状を試験した。その結果を油照添加の場合と比
較して第４表に示す。

なお、石炭・水スラリーを液体燃料として使用する場合
の評価は、パイプ輸送に拘わる問題として粘度があり、
ｌ０ＱＯｃｐｓ以下が必要であるといわれている。また
、静置あるいは搬送中の石炭と水との分離に拘わる問題
として安定性があり、静置貯蔵で１か月以上が要求され
ている。

しかし、安定性の絶対的な評価は、製造プラントの立地
条件、小型の実験手段と実プラントとの関連、静置状態
で機械的攪拌、循環を行なう力）否かにより変わるため
、評価するのは困難である。

本実験では、次の試験方法により石炭・水スラリーの安
定性を試験し、油類と界面活性剤を添加した石炭・水ス
ラリーの安定性を評価した。

すなわち、第２図に示す棒貫入試験装置を使用し、油類
と界面活性剤を添加して調製した各石炭・水スラ１ｊ−
及び該各石炭・水スラリーと同等の粘度を有するよう界
面活性剤のみを多量に添加して調製した石炭・水スラリ
ーのそれぞれをガラス製の貫入棒（１３を容！２００ｃ
ｃのメスシリンダ（２）に入れた石炭・水スラＩＪ　−
（３）中に自由落下させ、９０秒経過後のガラス棒貫入
率を下記式番こ基づいて２４時間毎番こ測定し、棒貫入
試験における貫入率が８０％以上を維持している日数を
それぞれ求め、界面活性剤のみ添加した石炭・水スラリ
ーの貫入率が８０％以上を維持している日数に対し、油
類と界面活性剤を添加した石炭・水スラリーの貫入率が
８０％以上を維持している日数の百分率を計算し、１０
０％以上の場合を○、１００〜７０％の場合を△、７０
％未満の場合を×で第４表に表示した。

貫入率ｗ　ｂ　／　ａただし、ａニスラリ一層の高さｂ二貫入深さａ＝ｂのとき貫入率１００％第　　　４　　　表第４表の結果より、石炭系油、石油系油、植物油、動物
油等のあらゆる油でスラリーの減粘効果及び安定性の向
上効果が見られる。また、化学種別に見ると、芳香族系
、脂肪族系炭化水素、アルコール、カルポル酸、アミン
化合物、ペテロ環状化合物等常温、あるいは高温で液状
の有機化合物であれば添加効果が見られる。

発　　明　　の　　効　　果この発明は、石炭・水スラリーの製造において、油を添
加することにより、より少ない界面活性剤の使用量で高
濃度の石炭・水スラリーを製造することができ、高価な
界面活性剤の節減によりコストを低減することができる
。また、同じ量の界面活性剤の使用においては石炭濃度
を増加できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮＲＯ添加添加区別面活性剤の添加量とスラリ
ー粘度との関係を示すグラフ、第２図は棒ぼ入試験装置
の説明図である。１・・・貫入棒、２・・・メスシリンダー、３・・・ス
ラリ″′″　０

Claims

【特許請求の範囲】１　高濃度石炭・水スラリーの製造において、界面活性
剤と共に石油系油、石炭系油、動物油、植物油等の油類
の１種または２種以上を添加することを特徴とする高濃
度石炭・水スラリーの製造方法。２　高濃度石炭・水スラリーを製造する方法において、
粗粉砕された石炭の微粉砕前あるいは微粉砕時に油類を
添加して油被覆微粉炭を形成した後、界面活性剤と水を
混合して石炭濃度を調整することを特徴とする高濃度石
炭・水スラリーの製造方法。３　石炭乾留時に発生するコールタールの蒸留留分を添
加油として使用することを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の高濃度石炭・水スラリーの製造方法。