JPS63270796A - 石炭−水スラリ−用分散剤の製法 - 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） 本発明は原油の流動接触分解油を原料とする石炭−水ス
ラリー用分散剤の製法に関する。

（従来の技術及びその間皿点） 微粉炭と水を混合して石炭−水スラリーを調製する際に
、又はこのスラリーを調製した後に、各種分散剤を添加
して、スラリー中の石炭濃度を高め得ることは公知であ
る。

上記分散剤としてアニオン系、カチオン系及び非イオン
性の各種界面活性剤が提案されている。

アニオン系の分散剤としては、アルキルベンゼンスルホ
ン酸、ナフタリンスルホン酸、これら化合物のホルマリ
ン縮合物、高級アルコールの硫酸エステル塩、リグニン
スルホン酸等が公知である。

しかし、原料として原油の流動接触分解油を使用して得
られる分散剤についての提案は少ない。

特開昭６０−３４９８４号公報には、各種炭素原料をス
ルホン化した後に、硝酸処理し、さらに還元処理するこ
とによって、分散剤として有用な水溶性物質を調製する
方法が記載されている。上記公報には炭素原料の一つと
して分解油が挙げられるいるが、分解油の具体例につい
ては特段の開示はなく、その実施例３に単に液状分解油
を使用した例が記載されているのみである。また、上記
公報に記載の方法は、分解油をスルホン化した後に硝酸
処理し、さらに還元処理するものであり、分散剤の調製
手段がきわめて煩雑であり、工業的方法としては満足で
きるものとは言い難い。

（発明の目的） 本発明の目的は、石油系原料を使用して、面単な艮作で
石炭−水スラリー用分散剤を製造する方法を提供するこ
とにある。

（発明の要旨） 本発明の上記目的は、原油の流動接触分解油であって、
常圧換算の沸点が３００〜５００℃の留分（以下原料分
解油という）をスルホン化し、得られるスルホン化物を
そのまま、あるいはスルホン化物のホルマリン縮合物を
アルカリ性物質で中和することによって達成される。

（発明の詳細な説明） 本発明において、原料分解油としては原油の流動接触分
解油であって、常圧換算の沸点が３００〜５００°Ｃ１
好ましくは３００〜４５０°Ｃの留分が使用される。プ
ロトン核磁気共鳴法で測定した上記留分中の芳香族プロ
トンの含量（芳香族プロトン／全プロトンＸ１００）は
通常５〜４０％である。常圧換算の沸点が３００°Ｃ未
満の留分を使用すると、石炭−水スラリー中の石炭濃度
を充分に高めることのできる分散剤が得られない。また
、常圧換算の沸点が５００°Ｃより高い留分を使用する
と、後続のスルホン化における生成物の収量が低下した
り、スルホン化時に炭化が起こったりするようになる。

本発明の原料分解油としては、原油を通常の処理、即ち
常圧Ｍ留、直接脱硫、真空蒸留して得られる真空軽油を
流動接触分解する際にいわゆるハイサイクルオイルとし
て抜き出される留分が便利に使用される。

本発明においては、原料分解油をそれ自体公知の方法に
従ってスルホン化してスルホン化物を調製する。

スルホン化剤としては、濃硫酸、発煙ｇ酸、無水硫酸、
クロロスルホン酸等を使用することができる。無水硫酸
（ＳＯ３）含量の高い発煙硫酸を用いるほど原料分解油
に導入されるスルホン基の数が増加する。スルホン化剤
の使用量は、原料分解油１００重量部当たり５０〜５０
０重量部、特に５０〜２００重量部であることが好まし
い。

スルホン化用溶媒の使用は必須ではないが、無水硫酸を
使用する場合には、無水硫酸が原料分解油と激しく反応
するので、四塩化炭素、クロロホルム、メチレンクロリ
ド、ジクロロエチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素を
溶媒として使用することが好ましい。一般に、原料分解
油及び無水硫酸は個別に上記溶媒に溶解し、両溶液を混
合して反応させる。

本発明における反応温度は通常室温〜１５０°Ｃである
が、高い温度では原料分解油の分解が激しくスルホン化
物の収量が低下するので、６０〜１００℃であることが
好ましい。反応時間については特に限定されないが、一
般にＯ−５〜１０時間である。

スルホン化物の硫黄含有量及び平均分子量は、最終的に
得られる分散剤の性能の面から、それぞれ、１０〜２０
重量％及び４００以上であることが好ましい。

本発明において原料分解油のスルホン化物を、さらにホ
ルマリン縮合させることもできる。ホルマリン縮合は、
スルホン化物に水及びホルマリンを加え、８０〜１５０
°Ｃに加熱することによって行うことができる。水及び
ホルマリンの使用量は一般的にスルホン化物１００重量
部当たり、それぞれ、５０〜３００重量部である。

スルホン化物又はその縮合物をアルカリ性物質で中和す
ることによって、目的物である分散剤が得られる。

アルカリ性物質としては公知の化合物を使用することが
でき、その例としては、アンモニア、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。

中和はそれ自体公知の方法で行うことができ、−最には
、スルホン化物又はその縮合物の水溶液に上記アルカリ
性物質の水溶液を添加して撹拌することにより行われる
。

本発明で得られる分散剤は石炭−水スラリーに対して０
．０１〜５重量％、特に０．０５〜２重量％添加するこ
とにより、上記スラリーの流動性を高めることができる
。

（実施例） 以下に実施例及び比較例を示す。

実施例１ 撹拌機、温度計、冷却器及び滴下ロートを取りつけたフ
ラスコにクェート原油の流動接触分解油であり、常圧換
算の沸点が３５０〜４５０℃の留分（芳香族プロトン含
量：３０％）１０ｇを入れ、水冷しながら６０％発煙硫
酸Ｌ３ｇを滴下コートから滴下した。滴下終了後、オイ
ルバス上で８０℃で３時間撹拌した。反応物に水５０ｍ
２を加えて溶解させ、アンモニア水で中和してｐＨ７と
して、分散剤を得た。

分散剤の生成量は１３．８　ｇであった。蒸気圧法によ
る平均分子量は４８８であり、元素分析値（％）は以下
のとおりであった。

Ｃ：　４７．４５　　Ｈ：　５．４１　　Ｎ　：　６．
０７　　Ｓ　：　１４．３４実施例２ ６０％発煙硫酸に代えて濃硫酸を使用した以外は実施例
１と同様の方法を繰り返して、分散剤を調製した。

分散剤の生成量は９ｇであり、平均分子量は４６５であ
り、元素分析値（％）は以下のとおりであった。

Ｃ：　５９．６９　　Ｈ：　５．８９　　Ｎ　：　４．
７３　　Ｓ　：　１１．２５実施例３ ガルフスペシャル／イラニアンヘビー原油の流動接触分
解油であって、常圧換算の沸点が３９８〜４０４℃の留
分（芳香族プロトン含量＝１０％）１０ｇを使用した以
外は実施例１と同様の方法を繰り返して分散剤を調製し
た。

分散剤の生成量はｌ１ｇであり、平均分子量は５６１で
あり、元素分析値（％）は以下のとおりであった。

Ｃ：　４６．３８　　Ｈ：　５．２８　　Ｎ　：　６．
５２　　Ｓ　：　１５．１７比較例１ ガルフスペシャル／イラニアンヘビー原油の流動接触分
解油であって、常圧換算の沸点が２２５〜２７５℃の留
分（芳香族プロトン含量：１４％）１０ｇを使用した以
外は実施例１と同様の方法を繰り返して分散剤を調製し
た。

分散剤の生成量は１２．６ｇであり、平均分子量は２６
９であり、元素分析値は以下のとおりであった。

Ｃ：　３６．２８　　Ｈ：　４．９９　　Ｎ　：　７．
２５　　Ｓ　：　１４．８１実施例４ オーマン／オーマンスペシャル原油の流動接触分解油で
あって、常圧換算の沸点が３７５〜４０２℃の留分（芳
香族プロトン含量：１４％）１０ｇを使用した以外は実
施例１と同様の方法を繰り返して分散剤を調製した。

分散剤の生成量は１２．６ｇであり、平均分子量ば５７
１であり、元素分析値は以下のとおりであった。

Ｃ：　４６．５３　　Ｈ：　５．３０　　Ｎ　：　５．
９５　３　：　１４．０５実施例５ 実施例１で得られたスルホン化物に水１５ｍｊ！を加え
て溶解させ、ついで３７％ホルマリン８ｇを加え、１１
０°Ｃで４時間撹拌して、縮合スルホン化物を得た。こ
れを実施例１におけると同様にして中和して分散剤を調
型した。

分散剤の生成量は１５．４　ｇであり、平均分子量は８
０２であり、元素分析値は以下のとおりであった。

Ｃ：　５３．１６　　　Ｈ：　５．８６　　Ｎ　：　６
．４０　　Ｓ　：　１１．３４実施例６ オーマン／オーマンスペシャル原油の流動接触分解油で
あって、常圧換算の沸点が３７５〜４０２°Ｃの留分（
芳香族プロトン含量：１４％）２０ｇを８０ｍ！！、の
四塩化炭素に溶解させた溶液に、水冷下に、無水硫酸１
０．４　ｇを６．１　ｍ　ｌの四塩化炭素に溶解させた
溶液を滴下した。滴下終了後、オイルバス上８０℃で３
時間撹拌した。この後、水１００ｍｉ！、を加えて溶解
させ、アンモニア水で中和してｐＨ７とした。水溶液層
と四塩化炭素層とを分離した後、水溶液層から分散剤を
回収した。

分散剤の生成量は１５．７　ｇであり、平均分子量は５
８０であり、元素分析値は以下のとおりであった。

Ｃ：　４７．８８　　Ｈ：　５．３４　　Ｎ　：　６Ｊ
３　　Ｓ　：　１５．１１実施例７ アンモニア水に代えて３０％水酸化ナトリウムアンモニ
ア水に代えて３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和した
以外は実施例６と同様の方法を繰り返して、分散剤を調
製した。

分散剤の生成量は１　ａ　２　ｇであり、平均分子量は
５３０であり、元素分析値は以下のとおりであった。

Ｃ：　４２．０９　　Ｈ：　３．０１　　Ｓ　：　１３
．２６使用例１ 水分４．６％、灰分０．８％、揮発分３７．９％。固定
炭素５６．７％の石炭を平均粒径５０μｍになるまで微
粉砕した。これと水及び上記例で調製した分散剤の水溶
液の所定量をホモディスパーサ−で１分間撹拌してスラ
リーとし、Ｂ型粘度計を用いてスラリーの粘度（ｃｐ）
を測定した。粘度が１０００ｃｐ（２５℃）になったと
きの微粉炭投入量に重量％）を第１表に示す。

第１表 分散剤の　　　使用量　　石炭濃度 ■−−皿　　　（ｗｔ＠ｔ）　　　　（ｗｔχ）実施例
１　　　０．４９　　　６７．９１２　　　０．４９　
　　６７．６ ＃３　　　０．４９　　　６８．０ 〃４　　　０．４９　　　６９．１ 〃５　　　０．４９　　　６７、、．５ｊＦ　６　　　
０．４９　　　６９１ ＪＰ７　　　０．４９　　　６８．７ 比較例１　　　　（１５２＜６０ （発明の効果） 本発明によれば、Ｍ単な操作で石炭−水スラリー用の分
散剤を調製することができ、かつ得られる分散剤は上記
使用例からもわかるように、石炭濃度の高い石炭−水ス
ラリーを与えることができるという優れた効果を有して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原油の流動接触分解油であって、常圧換算の沸点が３０
   ０〜５００℃の留分をスルホン化し、得られるスルホン
   化物をそのまま、あるいはスルホン化物のホルマリン縮
   合物をアルカリ性物質で中和することを特徴とする石炭
   −水スラリー用分散剤の製法。