JPS63207897A - Dispersant for coal-water slurry - Google Patents
Dispersant for coal-water slurryInfo
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Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は石炭−水スラリー用分散剤に関する。より詳し
くは、石炭粉末を水中に分散させ、高濃度石炭でも流動
性のある石炭−水スラリーを与える分散剤に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a dispersant for coal-water slurry. More specifically, the present invention relates to a dispersant that disperses coal powder in water and provides a fluidized coal-water slurry even with a high concentration of coal.
(従来の技術および発明が解決しようとする問題点)
従来、エネルギー源として広く使用されている石油は、
その価格上昇が著しくまたその枯渇が心配されている。(Problems to be solved by conventional techniques and inventions) Petroleum, which has been widely used as an energy source,
Its price has increased significantly and there are concerns that it will run out.
そこで安定供給できる他のエネルギー源の開発が課題と
なっており、石炭も再び広く利用に供されようとしてい
る。Therefore, the challenge is to develop other energy sources that can provide a stable supply, and coal is once again becoming widely available.
しかし、石炭利用における最大の問題点は、石炭が固体
であることに起因する輸送上の問題である。However, the biggest problem in using coal is transportation problems due to the fact that coal is solid.
従来、採掘された石炭を粉砕して粉状とし、これを石炭
−水スラリーとすることにより、流動化しバイブライン
輸送することが行われている。BACKGROUND ART Conventionally, mined coal is pulverized into powder, and this is made into a coal-water slurry, which is fluidized and transported through a vibrine line.
一方、パイプライン輸送可能なCOM (Coal −
0il −Mixture )が実用段階にはいってい
るが、油を使用していることから安定供給及び価格の点
に問題があり将来的には石炭利用技術の一つとして高濃
度石炭−水スラリーが有望視されている。On the other hand, COM (Coal-
0il-Mixture) has entered the practical stage, but since it uses oil, there are problems in terms of stable supply and price, and high-concentration coal-water slurry is promising as a coal utilization technology in the future. being watched.
この石炭の水へのスラリー化技術は、前述した石炭のパ
イプライン輪誓のほかに石炭の直接燃焼、ガス化等、石
炭利用時にきわめて広範囲に利用されようとしており、
石炭の利用における重要課題となっている。この石炭−
水スラリーは、いずれも水分の少ない高濃度スラリーで
あることが経済上また公害防止上好ましい。特に、排水
処理や公害上の問題を除くことができる石炭−水スラリ
ーの直接燃焼の場合、石炭−水スラリーの脱水、乾燥等
の処理を施さずに石炭−水スラリーをサイクロンまたは
乱流バーナーに仕込んで炉内で直接燃焼するために含有
水分をできるだけ少なくする必要がある。This technology for slurrying coal into water is about to be used in an extremely wide range of coal uses, including direct combustion of coal and gasification, in addition to the aforementioned coal pipeline ring.
This has become an important issue in the use of coal. This coal-
It is preferable for the water slurry to be a high-concentration slurry with little water content from the economic and pollution prevention viewpoints. In particular, in the case of direct combustion of coal-water slurry, which can eliminate wastewater treatment and pollution problems, the coal-water slurry is passed through a cyclone or turbulent burner without dehydration, drying, etc. Since it is charged and burned directly in the furnace, it is necessary to reduce the moisture content as much as possible.
しかし、公知技術で石炭粉末の濃度を高めようとすると
スラリーは著しく増粘し流動性を失ってしまう。逆にス
ラリー中の石炭粉末の濃度を下げると、輸送効率、燃焼
効率等が低下し、さらに石炭−水スラリーを脱水して使
用する場合は、脱水、乾燥工程にも、よけいな費用がか
かったり公害問題をひきおこす等の問題点がある。However, when attempts are made to increase the concentration of coal powder using known techniques, the slurry becomes significantly thickened and loses fluidity. On the other hand, if the concentration of coal powder in the slurry is lowered, transportation efficiency, combustion efficiency, etc. will decrease, and if the coal-water slurry is used after dehydration, the dehydration and drying processes may also be costly. There are problems such as causing pollution problems.
従来、このような課題を解決するために種々の石炭−水
スラリー用分散剤が提案されている。例えばオレイン酸
ソーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキル
アリールスルホネート、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル、ステアリルアミンヒドロクロライドな
どの界面活性剤や、ポリエチレングリコール、ポリアク
リルアミド、セルロース類、ポリアクリル酸ソーダ、リ
グニンスルホン酸ソーダ、ナフタリンスルホン酸ソーダ
・ホルマリン縮合物などの水溶性ポリマー等がある。し
かし、いずれも流動性が不十分であり実用性に欠ける。Conventionally, various dispersants for coal-water slurries have been proposed to solve such problems. For example, surfactants such as sodium oleate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkylarylsulfonate, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and stearylamine hydrochloride, polyethylene glycol, polyacrylamide, celluloses, sodium polyacrylate, and ligninsulfonic acid. Examples include water-soluble polymers such as soda and sodium naphthalene sulfonate/formalin condensate. However, both have insufficient fluidity and lack practicality.
本発明者らは、石炭−水スラリー用分散剤における上記
の如き問題点を解決すべく鋭意研究を続けた結果、ある
特定の水溶性共重合体が石炭−水スラリー用分散剤とし
て優れた効果を有することを見出して本発明を完成する
に至った。The present inventors continued intensive research to solve the above-mentioned problems in dispersants for coal-water slurries, and found that a certain water-soluble copolymer has excellent effects as a dispersant for coal-water slurries. The present invention was completed based on the discovery that the present invention has the following properties.
すなわち、本発明は高濃度でも流動性のある石炭−水ス
ラリーを容易に製造するための分散剤を提供するもので
ある。That is, the present invention provides a dispersant for easily producing a coal-water slurry that has fluidity even at high concentrations.
(問題点を解決するための手段および作用)本発明は、
一般式
(但し、式中A およびA2はそれぞれ独立に水素、メ
チル基または−cooxを表わし、且つA1およびA
は同時に−cooxとなることはなく、A は水素、メ
チル基、−cooxまたは−CH2C00Xを表ワシ、
且つA が−COoXまたは一〇H2C00Xの場合に
はA1およびA2はそれぞれ独立に水素またはメチル基
であり、R1は−CO−または一〇H2Co−であり、
R2は炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは平均で
1〜100の数であり、R3は炭素数1〜30のアルキ
ル基、アルケニル基、アリール基、アルアルキル基、環
状アルキル基、環状アルケニル基または複素環式化合物
より誘導された1価の有機基であり、Xは水素、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基または有機
アミン基を示す。)で表わされるビニル単1体(I)か
ら選ばれる1種または2種以上と、
一般式
(但し、式中R4およびR5はそれぞれ独立に水素、メ
チル基または一〇〇〇Mを表わし、且つRおよびR5は
同時に一〇〇〇Mとなることはなく、R6は水素、メチ
ル基、−000Mまたは−CH2000M8表わり、、
且つR6が−CoOMまたは一〇)−12C00Mの場
合にはR4およびR5はそれぞれ水素またはメチル基で
あり、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
ンモニウム基または有機アミン基を示す。)で表わされ
る不飽和カルボン酸系単量体(II)から選ばれる1種
または2種以上と、
一般式
%式%
(但し、式中R7は水素またはメチル基、Zは炭素数1
〜4のアルキレン基、Yは水素、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、アンモニウム基または有機アミン基を示す
。)で表わされるスルホアルキル(メタ)アクリレート
糸車母体(Ill)から選が0.2〜5モル%、該単量
体(If)が50をこえて94.8モル%以下、該単量
体(III)が5〜45モル%、該単層体(IV)が0
〜20モル%(ただし、単量体(I)、(II)、(I
[[)および(IV)の合計は100モル%である。)
の比率で用いて導かれる水溶性共重合体および/または
該共重合体をさらに塩基性物質で中和して導かれる水溶
性共重合体からなる石炭−水スラリー用分散剤に関する
ものである。(Means and Effects for Solving the Problems) The present invention is based on the general formula (wherein A and A2 each independently represent hydrogen, a methyl group, or -coox, and A1 and A
cannot be -coox at the same time, A represents hydrogen, methyl group, -coox or -CH2C00X,
and when A is -COoX or 10H2C00X, A1 and A2 are each independently hydrogen or a methyl group, R1 is -CO- or 10H2Co-,
R2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n is a number of 1 to 100 on average, and R3 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, a cyclic alkyl group, It is a monovalent organic group derived from a cyclic alkenyl group or a heterocyclic compound, and X represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, or an organic amine group. ) and one or more vinyl monomers (I) represented by the general formula (wherein R4 and R5 each independently represent hydrogen, a methyl group, or 1000M, and R and R5 are never 1000M at the same time, R6 represents hydrogen, methyl group, -000M or -CH2000M8,
When R6 is -CoOM or 10)-12C00M, R4 and R5 each represent hydrogen or a methyl group, and M represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group or an organic amine group. ) and one or more unsaturated carboxylic acid monomers (II) represented by the general formula % formula % (wherein R7 is hydrogen or a methyl group, and Z is a carbon number 1
In the alkylene group of ~4, Y represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, or an organic amine group. 0.2 to 5 mol% of the sulfoalkyl (meth)acrylate spinning wheel matrix (Ill) represented by III) is 5 to 45 mol%, and the monolayer (IV) is 0
~20 mol% (however, monomers (I), (II), (I
The sum of [[) and (IV) is 100 mol%. )
The present invention relates to a dispersant for a coal-water slurry comprising a water-soluble copolymer derived by using a ratio of 1 and/or a water-soluble copolymer derived by further neutralizing the copolymer with a basic substance.
石炭−水スラリーに用いる石炭は、たとえば、無煙炭、
ill!青炭、亜瀝青炭、褐炭等の各種石炭で種類や産
地にかかわりなく、また水分含有量や化学組成にもかか
わりなく、いかなるものも利用できるが、本発明の分散
剤は灰分4重量%以下(無水ベース)の低灰分炭または
脱灰弁に特に優れた分散能を発揮する。かかる石炭は、
通常の方法により湿式または乾式粉砕することにより、
200メツシュパス50重量%以上、好ましくは70〜
90ffi聞%が使用上の目安である。また、スラリー
濃度は、微粉炭のドライベースで60〜90重蚤%であ
り、60重間%未満の場合には、経済性、輸送効率及び
燃焼効率などの面から実用的でない。The coal used for the coal-water slurry is, for example, anthracite,
ill! Although any type of coal such as blue coal, sub-bituminous coal, lignite, etc. can be used regardless of its type and production area, as well as its moisture content and chemical composition, the dispersant of the present invention has an ash content of 4% by weight or less ( It exhibits particularly excellent dispersion ability for low ash coal (anhydrous base) or deashing valves. Such coal is
By wet or dry grinding using conventional methods,
200 mesh pass 50% by weight or more, preferably 70~
90ffi% is a guideline for use. Further, the slurry concentration is 60 to 90% by weight on a dry basis of pulverized coal, and if it is less than 60% by weight, it is not practical from the viewpoints of economy, transportation efficiency, combustion efficiency, etc.
本発明の石炭−水スラリー用分散剤として有効な水溶性
共重合体は、前記単量体(I) 、(I)、(II)お
よび(rV)を、該単量体(I)が0.2〜5モル%、
該単3体(ff)が50をこえて94.8モル%以下、
該単量体(I)が5〜45モル%、該単量体(IV)が
0〜20モル%(ただし、単量体(I)、(II)、(
1)および(IV)の合計は100モル%である。)と
なる比率で用いて重合することにより導かれる水溶性共
重合体および/または該共重合体をさらに塩基性物質で
中和して導かれる水溶性共重合体である。The water-soluble copolymer effective as a dispersant for coal-water slurry of the present invention comprises the monomers (I), (I), (II) and (rV) in which the monomer (I) has 0 .2 to 5 mol%,
The molecule (ff) exceeds 50 and is 94.8 mol% or less,
The monomer (I) is 5 to 45 mol%, and the monomer (IV) is 0 to 20 mol% (however, monomers (I), (II), (
The sum of 1) and (IV) is 100 mol%. ) and/or a water-soluble copolymer derived by further neutralizing the copolymer with a basic substance.
単量体(I>は、前記一般式で表わされるものであり、
公知の方法で得ることができる。単量体(I)の例とし
ては、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリ
レート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)ア
クリレート、メトキシポリブチレングリコール(メタ)
アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ
)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(
メタ)アクリレート、エトキシポリブチレングリコール
(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ル−・ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート
等の他、炭素数30までの有機基でアルコキシ化された
アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレー
ト類;炭素数30までのアルケニル基でアルケノキシ化
されたアルケノキシポリエチレングリコール(メタ)ア
クリレート類;フェノキシポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリ
コール(メタ〉アクリレート、ナフトキシポリエチレン
グリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロ
ピレングリコール(メタ)アクリレート、ナフトキシポ
リエチレングリコール・ポリプロピレングリコール(メ
タ)アクリレート、p−メチルフェノキシポリエチレン
グリコール(メタ)アクリレート等のアリーロキシポリ
アルキレングリコール(メタ)アクリレート類;ベンジ
ロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等
のアルアルキロキシポリアルキレングリコール(メタ)
アクリレート類ニジクロヘキソキシポリエチレングリコ
ール(メタ)アクリレート等の環状アルコキシポリアル
キレングリコール(メタ)アクリレート類;シクロペン
テノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート
等の環状アルケノキシポリアルキレングリコール(メタ
)アクリレート類;ピリシロキシポリエチレングリコー
ル(メタ)アクリレート、チェニロキシポリエチレング
リコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレートの複素環式エーテル類
;メトキシポリプロピレングリコールモノマレエート、
フェノキシポリエチレングリコールモノ、マレエート、
ナフトキシポリプロピレングリコールモノイタコネート
、フェノキシポリエチレングリコールモノイタコネート
等のモノエーテル化ポリアルキレンゲルコールの不飽和
ポリカルボン酸モノエステル類などを挙げることができ
、これらの1種又は2種以上を用いることができる。The monomer (I> is represented by the above general formula,
It can be obtained by a known method. Examples of monomer (I) include methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, and methoxypolybutylene glycol (meth)acrylate.
Acrylate, Ethoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, Ethoxypolypropylene glycol (
In addition to meth)acrylate, ethoxypolybutylene glycol (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol, polypropylene glycol (meth)acrylate, etc., alkoxypolyethylene glycol (meth)acrylates alkoxylated with organic groups having up to 30 carbon atoms; carbon Alkenoxypolyethylene glycol (meth)acrylates alkenoxylated with up to 30 alkenyl groups; phenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, naphthoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolypropylene Aryloxypolyalkylene glycol (meth)acrylates such as glycol (meth)acrylate, naphthoxypolyethylene glycol/polypropylene glycol (meth)acrylate, p-methylphenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate; benzyloxypolyethylene glycol (meth)acrylate, etc. Alkyloxypolyalkylene glycol (meth)
Acrylates Cyclic alkoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates such as dichlorohexoxypolyethylene glycol (meth)acrylate; Cyclic alkenoxypolyalkylene glycol (meth)acrylates such as cyclopentenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate; Heterocyclic ethers of polyalkylene glycol mono(meth)acrylates such as pyrisiloxypolyethylene glycol (meth)acrylate and chenyloxypolyethylene glycol (meth)acrylate; methoxypolypropylene glycol monomaleate;
Phenoxypolyethylene glycol mono, maleate,
Examples include unsaturated polycarboxylic acid monoesters of monoetherified polyalkylene gelcol such as naphthoxypolypropylene glycol monoitaconate and phenoxypolyethylene glycol monoitaconate, and one or more of these may be used. Can be done.
単量体(II)は、同じく前記一般式で表わされるもの
であり、これも公知の方法で得ることができる。単量体
(If)の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラ
コン酸並びにこれらの酸のアルカリ金aS、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩を挙げること
ができ、これらの1種又は2種以上を用いることができ
る。Monomer (II) is also represented by the above general formula, and can also be obtained by a known method. Examples of the monomer (If) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid and alkali metal aS, alkaline earth metal salts, ammonium salts, organic Examples include amine salts, and one or more of these can be used.
単量体(III)は、同じく前記一般式で表わされるも
のであり、これも公知の方法で得ることができる。単量
体(III)の例としては、2−スルホエチル(メタ)
アクリレート、3−スルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、2−スルホプロピル(メタ)アクリレート、1−ス
ルホプロパン−2−イル(メタ)アクリレート、4−ス
ルホブチル(メタ)アクリレートやそれらのナトリウム
、カリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウム、カル
シウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩また
は有機アミン塩を挙げることができ、これらの1種また
は2種以上を用いることができる。Monomer (III) is also represented by the above general formula, and can also be obtained by a known method. Examples of monomer (III) include 2-sulfoethyl (meth)
Acrylate, 3-sulfopropyl (meth)acrylate, 2-sulfopropyl (meth)acrylate, 1-sulfopropan-2-yl (meth)acrylate, 4-sulfobutyl (meth)acrylate and their alkali metals such as sodium and potassium Examples include alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium salts, ammonium salts, and organic amine salts, and one or more of these may be used.
の効果を損なわない範囲で必要により用いることができ
る。該単量体(IV)の例としては、(メタ)アクリル
酸メチルなどのエステル;ビニルスルホン酸、スチレン
スルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、
2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸など
の単量体(III)以外の各種スルホン酸並びにそれら
の−価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機ア
ミン塩;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリ
エチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの水
酸基含有単量体:(メタ)アクリルアミド、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミドなどの各種(メタ)アクリ
ルアミド;スチレン、p−メチルスチレンなどの芳香族
ビニル化合物:酢酸ビニル、酢酸プロペニル、塩化ビニ
ル等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を
用いることができる。It can be used as necessary as long as the effect is not impaired. Examples of the monomer (IV) include esters such as methyl (meth)acrylate; vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid,
2-acrylamide Various sulfonic acids other than monomer (III) such as 2-methylpropanesulfonic acid and their -valent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts; hydroxyethyl (meth)acrylate, polyethylene Hydroxyl group-containing monomers such as glycol mono(meth)acrylate: various (meth)acrylamides such as (meth)acrylamide and N-methylol(meth)acrylamide; aromatic vinyl compounds such as styrene and p-methylstyrene: vinyl acetate, Examples include propenyl acetate and vinyl chloride, and one or more of these can be used.
これらの単層体(I)、(U)、(III)および(I
V)を、前記配合比率の範囲をはずれて使用すると、導
かれる共重合体の分散性能が低下する。These monolayers (I), (U), (III) and (I
If V) is used outside the above blending ratio range, the dispersion performance of the resulting copolymer will deteriorate.
本発明において、水溶性共重合体を製造するには、重合
開始剤を用いて前記単量体成分を共重合させればよい。In the present invention, in order to produce a water-soluble copolymer, the monomer components may be copolymerized using a polymerization initiator.
共重合は溶媒中での重合や塊状重合等の方法により行う
ことができる。Copolymerization can be carried out by methods such as polymerization in a solvent or bulk polymerization.
溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行うことができ
、その際使用される溶媒としては、水:メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の低
級アルコール:ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、n−ヘキサン、ジオキサン等の芳香族あるい
は脂肪族あるいは複素環式脂肪族炭化水素;酢酸エチル
:アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物等が
挙げられる。原料単量体および得られる共重合体の溶解
性並びに該共重合体の使用時の便利さからは、水及び炭
素数1〜4の低級アルコールよりなる群から選ばれた少
なくとも1種を用いることが好ましい。炭素数1〜4の
低級アルコールの中でもメチルアルコール、エチルアル
コール、イソプロピルアルコールが特に有効である。Polymerization in a solvent can be carried out either batchwise or continuously, and the solvents used include: water, lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, n - Aromatic, aliphatic or heterocyclic aliphatic hydrocarbons such as hexane and dioxane; Ketone compounds such as ethyl acetate: acetone and methyl ethyl ketone. In view of the solubility of the raw material monomer and the resulting copolymer, and the convenience of using the copolymer, at least one selected from the group consisting of water and lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms should be used. is preferred. Among the lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol are particularly effective.
水媒体中で重合を行う時は、重合開始剤としてアンモニ
ウムまたはアルカリ金属の過硫酸塩あるいは過酸化水素
等の水溶性の重合開始剤が使用される。この際亜硫酸水
素ナトリウム等の促進剤を併用することもできる。また
、低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、
酢酸エチルあるいはケトン化合物を溶媒とする重合には
、ベンゾイルパーオキシドやラウロイルパーオキシド等
のパーオキシド;クメンハイドロパーオキシド等のハイ
ドロパーオキシド:アゾビスイソブチロニトリル等の脂
肪族アゾ化合物等が重合開始剤として用いられる。この
際アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。更
に、水−低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上
記の種々の重合開始剤あるいは重合開始剤と促進剤の組
合せの中から適宜選択して用いることができる。重合温
度は、用いられる溶媒や重合開始剤により適宜窓められ
るが、通常O〜120’Cの範囲内で行われる。When polymerization is carried out in an aqueous medium, a water-soluble polymerization initiator such as ammonium or alkali metal persulfate or hydrogen peroxide is used as the polymerization initiator. At this time, an accelerator such as sodium hydrogen sulfite can also be used in combination. In addition, lower alcohols, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons,
For polymerization using ethyl acetate or a ketone compound as a solvent, peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; and aliphatic azo compounds such as azobisisobutyronitrile are used to initiate polymerization. used as an agent. At this time, a promoter such as an amine compound can also be used in combination. Furthermore, when a water-lower alcohol mixed solvent is used, it can be appropriately selected from among the various polymerization initiators or combinations of polymerization initiators and accelerators mentioned above. The polymerization temperature is appropriately adjusted depending on the solvent and polymerization initiator used, but it is usually carried out within the range of 0 to 120'C.
塊状重合は、重合開始剤としてベンゾイルパーオキシド
やラウロイルパーオキシド等のパーオキシド;クメンハ
イドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド:アゾビ
スイソブチロニトリル等の脂肪族アゾ化合物等を用い、
50〜150℃の温度範囲内で行われる。Bulk polymerization uses peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; and aliphatic azo compounds such as azobisisobutyronitrile as polymerization initiators.
It is carried out within a temperature range of 50-150°C.
水溶性共重合体の分子量は広い範囲のものが使用できる
が、石炭−水スラリー用分散剤としての性能を考慮すれ
ば、1000〜50万の範囲、特に5000〜30万の
範囲が好ましい。Although a wide range of molecular weights can be used for the water-soluble copolymer, a range of 1,000 to 500,000, particularly a range of 5,000 to 300,000 is preferred in consideration of performance as a dispersant for coal-water slurry.
また、このように共重合して得られた水溶性共重合体は
、そのままでも石炭−水スラリー用分散剤として使用で
きるが、必要に応じて更に塩基性物質で中和してから分
散剤として使用してもよい。In addition, the water-soluble copolymer obtained by copolymerization in this way can be used as a dispersant for coal-water slurry as it is, but if necessary, it can be further neutralized with a basic substance before being used as a dispersant. May be used.
この際使用する塩基性物質としては、例えばアルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物および
炭酸塩、アンモニア、有機アミンが挙げられる。Examples of the basic substance used in this case include hydroxides, oxides, and carbonates of alkali metals or alkaline earth metals, ammonia, and organic amines.
本発明の石炭−水スラリー用分散剤は、微粉炭−水系ス
ラリーに用いられるが、その添加徂は特に限定されるも
のではなく、広い添加団範囲で有効であるが、経済的見
地から微粉炭ff1ffi(ドライベース)の0,05
〜2重量%、好ましくは0.1〜1重遣%の比率で用い
られる。The dispersant for coal-water slurry of the present invention is used in pulverized coal-water slurry, but its addition area is not particularly limited and is effective in a wide range of additive groups. 0.05 of ff1ffi (dry base)
It is used in a proportion of ~2% by weight, preferably 0.1-1% by weight.
本発明の石炭−水スラリー用分散剤を使用するには、予
め石炭に分散剤を混合しておいてからスラリー化しても
よく、また水の中に予め分散剤を溶解させておいたもの
を用いても良い。もちろん分散剤の所定量を金山一度に
混合しても、また回分式に用いても良い。In order to use the dispersant for coal-water slurry of the present invention, the dispersant may be mixed with coal in advance to form a slurry, or the dispersant may be dissolved in water in advance. May be used. Of course, a predetermined amount of the dispersant may be mixed at once in Kanayama, or may be used batchwise.
更に、分散剤の性格上、スラリー化装置としては石炭を
水にスラリー化するためのものならいかなるものでもよ
い。Furthermore, due to the nature of the dispersant, any device for slurrying coal in water may be used as the slurry device.
これらの添加方法及びスラリー化方法により、本発明の
範囲が限定を受けるものではない。The scope of the present invention is not limited by these addition methods and slurry-forming methods.
また、本発明の石炭−水スラリー用分散剤には必要に応
じて分散能を有する各種重合体や界面活性剤、防錆剤、
pH11整剤、防食剤、酸化防止剤、消泡剤、静電気帯
電防止剤、可溶化剤などを添加することができる。In addition, the dispersant for coal-water slurry of the present invention may optionally contain various polymers having dispersion ability, surfactants, rust preventives,
A pH 11 adjuster, an anticorrosive agent, an antioxidant, an antifoaming agent, an antistatic agent, a solubilizer, and the like can be added.
(発明の効果)
本発明の石炭−水スラリー用分散剤は、石炭の水中への
分散能にすぐれており、分散剤の少量の添加で、高流動
性かつ高濃度の石炭−水スラリーを提供できるものであ
る。(Effects of the Invention) The dispersant for coal-water slurry of the present invention has excellent dispersibility of coal in water, and provides highly fluid and highly concentrated coal-water slurry with the addition of a small amount of dispersant. It is possible.
本発明の石炭−水スラリー用分散剤を用いて得られる高
濃度石炭−水スラリーを応用すれば、石炭のパイプライ
ン輸送を経済性良く行うことが可能となり、固体である
石炭の輸送上、燃焼上の問題点が解消できる。By applying the highly concentrated coal-water slurry obtained using the dispersant for coal-water slurry of the present invention, it becomes possible to economically transport coal by pipeline, and it is possible to transport solid coal by combustion. The above problems can be resolved.
したがって、本発明の石炭−水スラリー用分散剤は、石
炭の直接燃焼や石炭ガス化等の石炭利用技術の普及に大
きく貢献できるものである。Therefore, the dispersant for coal-water slurry of the present invention can greatly contribute to the spread of coal utilization technologies such as direct combustion of coal and coal gasification.
(実 施 例)
次に本発明の石炭−水スラリー用分散剤について比較例
および実施例を挙げて更に詳細に説明するが、もちろん
本発明はこれだけに限定されるものではない。(Example) Next, the dispersant for coal-water slurry of the present invention will be described in more detail with reference to comparative examples and examples, but the present invention is of course not limited thereto.
なお、例中特にことわりのない限り部は重量部を表わす
ものとする。In the examples, unless otherwise specified, parts are by weight.
実施例 1
温度計、撹拌機、2本の滴下ロート、ガス導入管及び還
流冷w器を備えた重合容器に水100部を仕込み、撹拌
下に重合容器内を窒素置換し、窒素雰囲気中で95℃に
加熱した。その後、同温度に維持し、単量体(1)とし
てメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(1
分子あたり平均で15個のエチレンオキシド単位を含む
もの、平均分子11760)7.6部、単量体(I)と
してメタクリル酸ナトリウム(分子ji708)39.
4部、単m体(I[[)として2−スルホエチルメタク
リレートのナトリウム塩(分子!216)27.0部お
よび水100部からなる単量体混合溶液を120分かけ
て滴下し、同時にもう一方の滴下ロートから過硫酸アン
モニウム1.2部および水20部からなる水溶液を14
0分かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で60
分間重合を続けた後冷却し、平均分子量4万の共重合体
(1)の水溶液を得た。Example 1 100 parts of water was charged into a polymerization container equipped with a thermometer, a stirrer, two dropping funnels, a gas introduction tube, and a reflux cooler.The inside of the polymerization container was replaced with nitrogen while stirring, and the mixture was heated in a nitrogen atmosphere. Heated to 95°C. Thereafter, the temperature was maintained at the same temperature, and methoxypolyethylene glycol methacrylate (1) was used as the monomer (1).
containing on average 15 ethylene oxide units per molecule, average molecule 11760) 7.6 parts, sodium methacrylate as monomer (I) (molecule ji 708) 39.
A monomer mixed solution consisting of 4 parts, 27.0 parts of monomer (sodium salt of 2-sulfoethyl methacrylate (molecule! 216 as I[[)) and 100 parts of water was added dropwise over 120 minutes, and at the same time From one dropping funnel, add 14 parts of an aqueous solution consisting of 1.2 parts of ammonium persulfate and 20 parts of water.
It was added dropwise over 0 minutes. After dropping, continue to heat at the same temperature for 60 minutes.
After continuing polymerization for a minute, the mixture was cooled to obtain an aqueous solution of copolymer (1) having an average molecular weight of 40,000.
実施例2〜9および比較例1〜5
第1表に示された単量体(1)、単量体(I[)、単量
体(Ill)および必要により単量体(IV)を第1表
に示された単曇体組成(モル%)で用い、実施例1の方
法に準じて重合を行い、共重合体(2)〜(9)および
比較共重合体(1)〜(5)の水溶液を得た。Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 Monomer (1), monomer (I[), monomer (Ill) and, if necessary, monomer (IV) shown in Table 1 were Copolymers (2) to (9) and comparative copolymers (1) to (5) were obtained by polymerizing according to the method of Example 1 using the monopolymer compositions (mol%) shown in Table 1. ) was obtained.
実施例 10
実施例1〜9で得られた共重合体(1)〜(9)を、第
2表に示された添加量で含むように調製した水溶液中に
、200メツシユの篩を78%パスするように粉砕した
已青炭(灰分1.5%、無水ベース)を室温にて撹拌し
ながら少量ずつ加えた。第2表に示された石炭濃度とな
る全量を加え終わった後、ホモミキサー(特殊機化工製
)にて5000PPM、3分間撹拌して石炭−水スラリ
ーをiil製した。Example 10 A 200-mesh sieve was added to a 78% aqueous solution containing the copolymers (1) to (9) obtained in Examples 1 to 9 in the amounts shown in Table 2. Pass-pulverized blue coal (ash content 1.5%, anhydrous basis) was added little by little at room temperature with stirring. After adding the entire amount to give the coal concentration shown in Table 2, the mixture was stirred for 3 minutes at 5000 PPM using a homomixer (manufactured by Tokushu Kikako) to prepare a coal-water slurry.
得られた石炭−水スラリーの粘度を25℃にて測定し、
流動性を評価した。その結果を第2表に示す。粘度の低
いものが流動性のよいことを示している。The viscosity of the obtained coal-water slurry was measured at 25°C,
Fluidity was evaluated. The results are shown in Table 2. Low viscosity indicates good fluidity.
また、比較のために、比較例1〜5で得られた比較共重
合体(1)〜(5)、ポリアクリル酸ソーダ(平均分子
量6万)あるいはポリエチレングリコール(平均分子f
f121500)を分散剤として使用した場合および分
散剤を全く使用しなかった場合の結果を比較例として第
2表に併記した。For comparison, comparative copolymers (1) to (5) obtained in Comparative Examples 1 to 5, sodium polyacrylate (average molecular weight 60,000) or polyethylene glycol (average molecular weight f
Table 2 also shows the results when F121500) was used as a dispersant and when no dispersant was used at all as comparative examples.
第 2 表 ×:不良Table 2 ×: Bad
Claims (1)
、メチル基または−COOXを表わし、且つA^1およ
びA^2は同時に−COOXとなることはなく、A^3
は水素、メチル基、−COOXまたは−CH_2COO
Xを表わし、且つA^3が−COOXまたは−CH_2
COOXの場合にはA^1およびA^2はそれぞれ独立
に水素またはメチル基であり、R^1は−CO−または
−CH_2CO−であり、R^2は炭素数2〜4のアル
キレン基であり、nは平均で1〜100の数であり、R
^3は炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、ア
リール基、アルアルキル基、環状アルキル基、環状アル
ケニル基または複素環式化合物より誘導された1価の有
機基であり、Xは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム基または有機アミン基を示す。)で表
わされるビニル単量体( I )から選ばれる1種または
2種以上と、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中R^4およびR^5はそれぞれ独立に水素
、メチル基または−COOMを表わ し、且つR^4およびR^5は同時に−COOMとなる
ことはなく、R^6は水素、メチル基、−COOMまた
は−CH_2COOMを表わし、且つR^6が−COO
Mまたは−CH_2COOMの場合にはR^4およびR
^5はそれぞれ水素またはメチル基であり、Mは水素、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基また
は有機アミン基を示す。)で表わされる不飽和カルボン
酸系単量体(II)から選ばれる1種または2種以上と、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中R^7は水素またはメチル基、Zは炭素数
1〜4のアルキレン基、Yは水素、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アンモニウム基または有機アミン基を示
す。)で表わされるスルホアルキル(メタ)アクリレー
ト系単量体(III)から選ばれる1種または2種以上と
、 これらの単量体と共重合可能な他の単量体(IV)とを、
該単量体( I )が0.2〜5モル%、該単量体(II)
が50をこえて94.8モル%以下、該単量体(III)
が5〜45モル%、該単量体(IV)が0〜20モル%(
ただし、単量体( I )、(II)、(III)および(IV)
の合計は100モル%である。)の比率で用いて導かれ
る水溶性共重合体および/または該共重合体をさらに塩
基性物質で中和して導かれる水溶性共重合体からなる石
炭−水スラリー用分散剤。[Claims] 1. General formula▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc.▼ (However, in the formula, A^1 and A^2 each independently represent hydrogen, a methyl group, or -COOX, and A^1 and A^2 cannot be -COOX at the same time, and A^3
is hydrogen, methyl group, -COOX or -CH_2COO
represents X, and A^3 is -COOX or -CH_2
In the case of COOX, A^1 and A^2 are each independently hydrogen or a methyl group, R^1 is -CO- or -CH_2CO-, and R^2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. , n is a number from 1 to 100 on average, and R
^3 is a monovalent organic group derived from an alkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, cyclic alkyl group, cyclic alkenyl group, or heterocyclic compound having 1 to 30 carbon atoms, and X is hydrogen, Indicates an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium group or organic amine group. ) and one or more vinyl monomers (I) represented by the general formula ▲ mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (However, in the formula, R^4 and R^5 each independently represents hydrogen, a methyl group or -COOM, and R^4 and R^5 cannot be -COOM at the same time, R^6 represents hydrogen, a methyl group, -COOM or -CH_2COOM, and R^6 -COO
R^4 and R for M or -CH_2COOM
^5 are each hydrogen or methyl group, M is hydrogen,
Indicates an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium group or organic amine group. ) and one or more unsaturated carboxylic acid monomers (II) represented by the general formula ▲ mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (However, in the formula, R^7 is hydrogen or methyl. group, Z is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, Y is hydrogen, alkali metal, alkaline earth metal, ammonium group, or organic amine group). ) and another monomer (IV) copolymerizable with these monomers,
The monomer (I) is 0.2 to 5 mol%, the monomer (II) is
is more than 50 and 94.8 mol% or less, the monomer (III)
is 5 to 45 mol%, and the monomer (IV) is 0 to 20 mol% (
However, monomers (I), (II), (III) and (IV)
The total amount is 100 mol%. ) and/or a water-soluble copolymer obtained by further neutralizing the copolymer with a basic substance, a dispersant for a coal-water slurry.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62040090A JPS63207897A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Dispersant for coal-water slurry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62040090A JPS63207897A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Dispersant for coal-water slurry |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS63207897A true JPS63207897A (en) | 1988-08-29 |
JPH0369958B2 JPH0369958B2 (en) | 1991-11-05 |
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JP62040090A Granted JPS63207897A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Dispersant for coal-water slurry |
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-
1987
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