JPS648679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、長期安定性と流動性の良い混合燃料
に関する。 近年、石油が高騰し、代替エネルギーが色々検
討されている。その中に、微粉炭と油を混合した
膠質燃料がある。ただ単に油中に微粉炭を混合す
るのは、ストークスの式が示す如く、ただちに微
粉炭が沈降するので、それを防止するため、水と
界面活性剤を石炭／油混合物中に添加する方法
（特開昭54−40809号公報等）や石炭を超微粉化し
て油の中に分散させる方法（特開昭54−40808号
公報）等が検討されている。しかしながら界面活
性剤添加法は多くの場合界面活性剤の添加量が多
く経済的に問題があり、一方石炭を超微粉化する
方法は粉塵爆発の危険性や粉砕に多大なエネルギ
ーを必要とするため工業的実施に問題がある。加
えて、いずれの場合も分散安定性および流動性が
必らずしも充分でない。 本発明者らは前述の実情にかんがみ、鋭意研究
を重ねた結果、タンカーやパイプラインによる大
量輸送に適した流動性と長期安定性を有する混合
燃料を完成するに致つた。 すなわち、本発明は、石炭、油及び水とからな
る混合燃料に、分散安定剤として超微粒子状シリ
カ0.1〜10重量％を含有させた混合燃料である。 本発明に用いられる石炭は、無煙炭、歴青炭、
褐炭など種々のもので良い。その粒度は100メツ
シユ篩過100％であれば良いが、好ましくは200メ
ツシユ篩過80〜90％が良い。これより荒い粒径で
は石炭が沈降してしまい、超微粒子例えば5μm以
下迄粉砕するのは、炭塵爆発の恐れがあり、経済
的にも不利である。 石炭と油の混合割合は、石炭の種類や粒度およ
び油種により、また要求される安定性や流動性に
よつて異なるが、一般には石炭／油の重量比を
３／７〜７／３の範囲に選定するのが良い。もち
ろん３／７より少ない石炭混入量でも流動性およ
び安定性は良好であるが、混合燃料の本来の意味
からして、経済的有利性がなくなる。また７／３
以上の石炭混入は、粘度が高くなり過ぎて流動性
が低下し実用に供しなくなる。 水は本発明の混合燃料中で超微粒子状シリカと
作用し、後述の網目構造形成に寄与するので、該
混合燃料中には存在しなければならない。その含
有量は、全体に対し約0.1〜20重量％であり、0.1
％以下では充分な網目構造を形成せず、20％以上
では水の体積分だけ輸送費や貯蔵費が高くなり、
単位体積当りの発熱量も減少するので好ましくな
い。この水は石炭、油、超微粒子状シリカと共に
持ち込まれる水、または新たに添加する水のどち
らでも良い。 本発明に用いる超微粒子状シリカとは、約
40μm以下の粒径の粒子であり、SiO₂を約60％以
上含有する混合物または化合物を云う。 超微粒子状シリカには例えば、 (1) フエロシリコンを原料として得られる超微粒
子状無水シリカ（アエロジル 日本アエロジル
社製） (2) コロイダルシリカを濃縮したもの (3) シリカゲルを約40μm以下の粒子にしたもの
がある。この中で最も好ましいのは。超微粒子
状無水シリカである。 該超微粒子状シリカが本発明の混合燃料の有力
分散安定剤となる理由は、該微粒子状シリカが油
中にて水と作用し網目構造を形成し、石炭の沈降
を防止するものと考えられる。 該微粒子は、親水性を有することにより水中で
微細なコロイド粒子となつて分散し、細目構造を
形成する。この特異な網状構造は、微粉炭あるい
は油の微粒子をそのマトリツクス中に捕え安定な
懸濁液を形成することが出来る。しかも該微粒子
は、水不溶性の微細な固体粒子であるために混合
燃料中で、粘度の上昇をもたらすことがなく、温
度の変化によつても粘性が著しく変化することが
ないために、混合燃料の組成の変更や、混合燃料
の使用工程における温度の変化の影響を受けるこ
とがない。 従来用いられている界面活性剤の場合、被懸濁
物質の表面を充分に濡らす必要があるため添加量
が増大する。またゴム質やセルロース誘導体のよ
うな水溶性の高分子を用いる場合は、水溶性高分
子が水に溶解する時の増粘作用を利用するもので
ある。これは混合燃料の粘度を上昇させることに
より、微粉炭などの粒子の沈降速度を小さくする
方法であるが、この場合必然的に混合燃料の粘度
が上昇し、輸送、取扱いに必要な流動性が低下す
る。しかも、この水溶性高分子は温度の上昇によ
つて著しく粘度の低下が起こり、このため被懸濁
物質を長期に亘つて安定に懸濁させることが出来
ない。 本発明の安定剤を用いることにより、これらの
欠点を解消した長期安定性に優れ、流動性の良い
混合燃料を提供することが可能である。 該超微粒子状シリカの添加量は、石炭の種類や
その粒度および油種により、また要求される安定
性および流動性の度合により異なるが、一般的に
は混合物中に少なくとも0.1重量％程度添加しな
ければ効果がない。望ましくは0.5〜10重量％程
度である。0.1％以下では安定性が劣り、10％以
上ではこれ以上添加しても効果は同じであり、経
済的にも不利である。 本発明の混合燃料は、油、水、石炭および超微
粒子状シリカを常温で均一混合することにより得
られるが、望ましいのは油中に水および超微粒子
状シリカを添加し均一にして、次いで石炭を添加
し均一混合することにより、より良い分散安定性
を有する混合燃料を得ることができる。 以上の如く、安く簡単に、分散安定性を有し、
流動性の良い混合燃料を得ることができた。 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、実施例における（ ）内の数値及び
％は全体量に対する重量％を示し、粘度は回転式
粘度計を用い、ローターNo.２、回転数12rpmにて
測定した値である。 実施例 １ 70℃における比重0.92、粘度30cps及び発熱量
が10500Kcal／Kgの重油120ｇ（47.25）を約70℃
の湯浴中で、TKKホモミキサーで撹拌しながら
別途AEROSIL （日本アエロジル株式会社製、
グレード名300、OX50、TT600、MOX80、
R972の５種類）1.3ｇ（0.5）を水12.8ｇ(5)に分散
させたものを前記重油中に混合し、10〜15分間撹
拌分散させた。次いで、この分散液中に豪州産の
ハンタバレー炭を日本精機製作所製の遠心粉砕機
ZM−１を用い、スクリーンの穴径0.25mmにて粉
砕して得た微粉炭120ｇ（47.25）を混合し、20〜
30分間撹拌分散させ、混合燃料を得た。このもの
の70℃における粘度はグレード300のとき、
370cps、OX50のとき、340cps、TT600のとき、
330cps、MOX80のとき340cps、R972のとき
340cpsであつた。 次に、この混合燃料を500c.c.のメスシリンダー
に入れ、約70℃の湯浴中にて15日間の放置安定性
試験を行つた。 15日後、上層、中層、下層に分け、それぞれの
70℃における粘度と比重を測定した。その結果を
表―１に示す。

【表】 実施例 ２ 実施例１にて用いた重油および微粒炭を用い
AEROSIL （日本アエロジル社製）の各種グレ
ード、コロイダルシリカおよびシリカゲルを約
20μmに粉砕したものにつき、その添加割合、添
加水の量および石炭／油の重量比を変え、実施例
１と同様の方法で、混合燃料を得、次いで、この
混合燃料を直径約20mm、高さ約200mmの沈降管に
入れ、湯浴中にて７日間放置した。 その結果を表２に示す。

【表】

【表】 注； ○：流動性、安定性ともに良好
×：流動性、安定性ともに劣る
△：流動性、安定性やや劣る

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭、油及び水とからなる混合燃料に、分散
   安定剤として超微粒子状シリカ0.1〜10重量％を
   含有させたことを特徴とする混合燃料。 ２ 水の量が、0.1〜20重量％である特許請求の
   範囲第１項記載の混合燃料。 ３ 油が、重油または原油である特許請求の範囲
   第１項記載の混合燃料。 ４ 石炭と油の混合割合が、重量比で３／７〜
   ７／３である特許請求の範囲第１項記載の混合燃
   料。