JPS62212496A - 石炭微粉末の水系分散安定剤 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明はエネルギー源として石炭を有効に利用するため
のもので、石炭微粉末の水系分散安定剤に関するもので
ある。すなわち、石炭微粉末を水中に安定にかつ高濃度
に分散させるための分散安定剤に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、エネルギー源として石油が使用されてきたが、埋
蔵量に限界があり、価格も上昇傾向にある。そのためエ
ネルギー源の多様化が求められ、埋蔵量が多く世界中に
存在している石炭が注目されてきている。しかし、石炭
は固体であり、取り扱い上非常に不便であるため、石炭
を微粉末にして水に分散させスラリーとして使用する方
法が種々検討されており、石炭の微粉末を水中に分散さ
せるための分散剤が種々知られている。例えば硫酸エス
テル塩、スルホン酸塩などのアニオン界面活性剤、ポリ
メタクリル酸塩などの高分子化合物、アルキレンオキサ
イド付加型非イオン界面活性剤などがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来知られている石炭微粉末の水系分散安定剤
は、いずれも一長一短があり、分散剤として望まれる性
質を完備しているものはない。例えばアニオン界面活性
剤はイオウ分子や金属イオンを含んでおり、燃焼時にイ
オウ酸化物や金属酸化物を発生する欠点があり、高濃度
分散液の粘性が高くなってしまい低下しないなどの欠点
もある。

また、高分子化合物やアルキレンオキサイド付加型非イ
オン界面活性剤を分散剤として使用した場合も、分散液
の粘度が高くなり、高濃度の分散液が得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、高濃度に石炭粉末を含存する分散液で低
粘性のものが得られないという従来の分散剤の欠点を改
良すべく鋭意研究の結果、本発明を完成するに到った。

即ち、本発明は石炭の液化により得られた石炭液化油を
酸化することによって得られる石炭液化油の酸化物にア
ルキレンオキサイドを付加重合した非イオン界面活性剤
からなることを特徴とする石炭微粉末の水系分散安定剤
を提供するものである。

本発明に係わる石炭液化油は、石炭の液化によって得ら
れる油で、液化の方法としては、（１１無触媒石炭液化
法、（２）接触水素分解による石炭液化法、（３）乾留
法などがあるが、どの方法によって液化した石炭液化油
を使用してもよい。これら石炭液化油は、芳香族縮合環
より構成されており平均分子量が１００〜１　、０００
のものが好ましい。

本発明の石炭液化油は活性水素をほとんどもっていない
ので、アルキレンオキサイドを付加重合させるのはむず
かしい、そのため、酸化することにより酸化物とする０
石炭液化油の酸化方法は特に限定されず、空気又は酸素
等で酸化する方法を用いることができる。

本発明の石炭液化油酸化物のアルキレンオキサイド付加
物は、石炭液化油酸化物に常法によりアルキレンオキサ
イドを付加して得られる。

用いられるアルキレンオキサイドは炭素数２以上のもの
で、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチ
レイオキサイドが好ましく、１種を使用しても２種以上
混合して使用してもよい。

本発明の石炭液化油酸化物のアルキレンオキサイド付加
物は、水に溶解する必要があり、たとえばエチレンオキ
サイドのみの付加物の場合、石炭液化油酸化物とポリオ
キシエチレン鎖との重量比が１／１〜１　／１００の範
囲にあるものが好ましく、又、その平均分子量は２００
〜１００．０００の範囲のものが好ましい。

本発明の分散安定剤は、石炭の重量に基づいて通常０．
０５〜５重量％の割合で石炭微粉末の水スラリー中に添
加される。

〔発明の効果〕

本発明の分散安定剤は、石炭液化油から誘導されるもの
であり、石炭微粉末と構造上非常に類似しており、分散
安定力に優れている。すなわち、低濃度で使用して安定
な分散液を得ることができる。

また、石炭の微粉末の高濃度分散液でも増粘せず、低粘
度の分散液を得ることができ取り扱い上便利である。

また本発明の分散安定剤は非イオン界面活性剤であるた
めイオウ分子や金属イオンを含まず安全性の面から好ま
しいものである。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 五央丘上皿匹盟遺 塊状のものを、水洗・粉砕後、４０℃減圧下において２
０時間乾燥させた国内Ａ炭（水分５．５％、灰分５，０
％、揮発分４８．２％、固定炭素４１．３％）　２００
　ｇと、溶媒としてテトラヒドロキノリン（Ｔ１）口、
濃度９４．１％）４００ｇを内容積２１の攪拌機付オー
トクレーブに仕込み、オートクレーブ内をアルゴンガス
で置換して内部の空気を除去し密閉した。オートクレー
ブを電気炉により４２０℃まで平均昇温速度２．５℃／
ｗｉｎで加熱し、この温度を３０分間保持した。

次にオートクレーブを室温近くまで冷却した後、内容物
を取り出した。

催颯立■ 上述のようにして得られた溶媒を含む石炭の液化油にベ
ンゼンを加え、超音波発生器にて攪拌した後、遠心分離
器において、ベンゼン可溶分（８５分）と、ベンゼン不
溶分（ＢＩ分）に分離した。ベンゼン可溶分から常圧下
の蒸留にてベンゼンを除去し、さらにｎ−ヘキサンを加
えた。同じ方法によって、攪拌・分離そして溶媒を除去
し、ベンゼン可溶分かつｎ−ヘキサン可溶分（Ｉｔｓか
つ１１５分）を得た。

−ヒ　びエチレンオキサイド・加 上述の操作により得られた石炭液化油のベンゼン可溶分
かつｎ−へキサン可溶分（ＢＳかつ１１５分）　１００
　＠Ｚを容１２００−の四つ目フラスコ（攪拌装置、蒸
発物を冷却できる装置、温度計、酸素導入管が付属）に
入れた。四つロフラスコをマントル・ヒーターにて加熱
しながら無触媒下、１２０℃の条件のもとで、酸素ボン
ベより、毎分１２．３３　ｍｌの酸素を毛細管にて吹き
込み、この操作を７２時間連続して行った。尚、２４時
間毎に内容物を少量ずつ採取し、赤外線吸収スペクトル
にて、酸化が進行していることを確認した。

こうして得られた空気酸化物（分子量約４００）に、エ
チレンオキサイド（１！０．Ｍ＝４４）を１５０モル付
加させ、石炭液化油酸化物・エチレンオキサイド１５０
モル付加物を得た。

また同様にしてエチレンオキサイド２５０モル付加物も
得た。

１胤圧ｌ 微粉炭・水スラリー （１）　　上述のようにして得られた石炭液化油酸化物
・エチレンオキサイド１５０モル付加物１．０ｇを水に
溶解し、更に水を加えて全体を１００　ｇとした（１．
Ｏｗｔ％水溶液）。

国内Ａ炭を７４−以下（２００メツシユ以下）に粉砕し
たちの１０ｇと、上記水溶液１０−を、メノウボール（
直径５．５　ｃ＋ａ、容量５０−）中、７ｍｍφのメノ
ウボールを６０個入れて、遠心式ボール・ミルにより回
転速度２２０ｒ、ｐ、ｍ。

で１２時時間式粉砕し、スラリーを調製した。

混合後、Ｂ型粘度計を用いて２５℃にてスラリーの粘度
を測定したところ、５ｈｅａｒ　Ｒａｔｅ（ずれ速度）
　２０５ｅｃ−’で粘度は５００　Ｃ，Ｐ、であった。

（２）　　石炭液化油酸化物・エチレンオキサイド２５
０モル付加物の１ｗｔ％水溶液を用いて（１１と同様の
スラリーを調製し、粘度を測定したところ、ずれ速度２
０５ｅｃ−’で３５０　Ｃ，Ｐ、であった。

実施例２ 国内石炭（水分１．７％、灰分３．６％、揮発分４２．
７％、固定炭素５２．０％）２３０ｇと溶媒としてテト
ラヒドロキノリン４７０ｇを用意し、実施例１と同様に
液化・溶媒分別・空気酸化を行い、石炭液化油酸化物（
分子量約５００）を得た。その後、エチレンオキサイド
を２５０モル付加させた。

銑！匝 微粉炭・水スラリー （１）得られた石炭液化油酸化物・エチレンオキサイド
２５０モル付加物１．０　ｇを水に溶解し、更に水を加
えて全体を１００　ｇとした（１．０　ｗｔ％水溶液）
。

国内Ａ炭を７４−以下（２００メツシユ以下）に粉砕し
たものＬｏｇと、上記水溶液１０−を用いて、実施例１
と同様の方法によってスラリーを調製し、粘度を測定し
たところ、ずれ速度２０５ｅｃ−’で１３０　Ｃ，Ｐ、
であった、また、同様に国内石炭でスラリーを調製した
ところ、粘度は１１５　Ｃ，Ｐ、であった。

（２）更に石炭の濃度を上げ、国内石炭（７４℃ｍ以下
）１４ｇと、上記水溶液６ｇでスラリーを調製したとこ
ろ、粘度は５９０　Ｃ，Ｐ、　（ずれ速度２０５ｅｃ−
’）であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭の液化により得られた石炭液化油を酸化するこ
   とによって得られる石炭液化油の酸化物にアルキレンオ
   キサイドを付加重合した非イオン界面活性剤からなるこ
   とを特徴とする石炭微粉末の水系分散安定剤。 ２、アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
   特許請求の範囲第１項記載の石炭微粉末の水系分散安定
   剤。 ３、非イオン界面活性剤の石炭液化油酸化物とポリオキ
   シエチレン鎖との重量比が１／１〜１／１００であり、
   かつ平均分子量が２００〜１００，０００である特許請
   求の範囲第２項記載の石炭微粉末の水系分散安定剤。