NO821998L - Dispersjonsbrennstoff og fremgangsmaate for fremstilling av dette - Google Patents

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse angår en ny type flytende brennstoff/innbefattende en dispersjon av faste partikler i flytende fase, samt en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt brennstoff.

Teknikkens stand

I forbindelse med knapphet og prisøkninger på olje har stadig mer økende interesse rettet seg mot alternative energikilder som kan omformes til brennstoff som erstatter olje. Blant tenkbare sådanne er faste fossile brennstoff såsom skifer, tory, brunkull samt steinkull. Også carbonholdige fornybare energikilder fra planteriket er tenkbare såsom ved, treayfall, alger og tang, såvel som dyrket biomasse i form a<y>halm, or pg selje. De fornybare energikilder er som regel mere vannholdige og vanskeligere å oppdele enn de fossile. Man prøver således på å prosjektere og anlegge store kraftverk og mobile oljekonsumerende anlegg for kon-vertering til forskjellige former av de ovenfor angitte erstatningsbrennstoff. Nuværende brennovner, gassforenings-anlegg<p>g øvrige f<p>rbrenningsutstyr tilpasses til disse nye brennstoff.

Pr<p>blemet med å erstatte oljen er imidlertid av stor betydning i forbindelse med mindre anlegg for energiproduk-sjon der kostnadene og miljøproblemene med håndtering av f.eks. skifer, torv, ved og steinkull ved fyring med faste brennstoff er vanskelig å mestre. Det finnes derfor et behov for å kunne anvende faste brennstoff på samme måte som flytende brennstoff av oljetype. En rekke forslag om såkalte flytende brennstoff bestående av partikulært brennbart materiale i en suspensjon eller dispersjon har fremkommet, og blant disse kan man skille mellom tre hovedtyper: vannbårne systemer, oljebårne systemer og methanolbårne systemer.

Kull-oljeblandinger har åpenbart lenge vært nærliggende, og deres anvendbarhet kan lett innses av fagmannen. I slike blandinger drøyer man ut oljen ved innblanding av finkornet, brennbart, partikkelformet materiale, såsom ved, torv og kullpulver. Dette innebærer imidlertid problemer ved at man må finmale de faste materialbestanddelene og fjerne hoved-sakelig alt vann samt deretter fukte de tørre partikler med olje. Deretter må en homogen dispersjon av partiklene i oljen oppnås. Et ytterligere problem oppstår når man an-vender steinkull som ikke kan renses under fremstilling av en oljesuspensjon.

Visse av disse problemer kan løses ved at oljen byttes ut mot methanol. Methanol øker imidlertid prisen på slutt-produktet, ettersom minst 30 vekt% vil måtte utgjøres av methanol, og spesielt ettersom methanol vanligvis fremstilles fra de carbonholdige råvarer eller olje med en termisk virkningsgrad på bare 50%.

Man har derfor også utarbeidet såkalte vannbårne, flytende, carbonholdige brennstoff. Et typisk slikt er basert på finmalt steinkull, vann og tensider. Fordelen er at man ved maling og rensing gjennom flotasjon erholder et vann-holdig kullprodukt som kan utnyttes uten at vannet behøver fullstendig å fjernes. Det er imidlertid et problem å fremstille stabile suspensjoner som muliggjør anvendelse av det flytende brennstoff uten at altfor omfattende forholdsregler kreves for å lagre og transportere suspensjoner for at disse ikke skal separeres. Når det gjelder de naturlig mer vannholdige fornybare energiråvarer, innebærer suspensjonen i vann til flyte- eller pumpbarhet et for forbrenning eller forgasning uegnet høyt vanninnhold som senker virknings-graden ved termisk energiomvandling.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det har nå vist seg at man kan fremstille særdeles stabile pg lett brennbare dispersjonsbrennstoff ved å sus-pendere vannholdige, finkornede, carbonholdige, brennbare partikler i en væske av spesiell sammensetning. Denne væske kan hensiktsmessig befinne seg i en tilstand av en såkalt mikroemulsjon. Brennstoffet skal fortrinnsvis til mer enn 5Q vekt% utgjøres av faste finmalte, carbonholdige, brennbare partikler, og dets væskefase utgjøres til mer enn 50 yekt% av vann, 5-30 vekt% olje og opptil 5 vekt% emulgeringsmiddel. Innholdet av finmalte, carbonholdige, brennbare partikler skal være så høyt som mulig, og den nedre grense på 50 vekt% er ikke kritisk. Angjeldende brennstoff kan fremstilles fra et flertall fossile og fornybare energiråvarer ved egnet prosessutforming, hvilket vil bli nærmere eksemplifisert nedenfor.

En emulsjon består av væsker med en liten innbyrdes løselighet der den ene væsken er finfordelt i den andre.

Når den finfordelte væske forekommer som meget små dråper

av størrelsesorden 3-100 nm i den andre væske, pleier emulsjonen å bli kalt mikroemulsjon. Mikroemulsjoner er stabile ved definerte fysikalske betingelser og er, hvis væskene er gjennomskinnelige, helt klare væsker. Mikroemulsjoner inneholder vanlige tensider for å muliggjøre spontan dannelse av tilstrekkelig små, stabile væskepartikler. En mikroemulsjon eksisterer innen visse temperaturintervaller og er av og til avhengig av pH-verdien i fasene. Hvis mengden av den finfordelte fase øker, vil via en mellomtilstand begge faser bli omvandlet slik at den finfordelte fase vil utgjøre den fase i hvilken den andre er emulgert.

En mikroemulsjon kan hensiktsmessig.stabiliseres med fettsyresalter i kombinasjon med alkoholer eller aminer med 4- 9 carbonatomer. En optimal kombinasjon overflateaktivt middel som fettsyresalter og samvirkende overflateaktivt middel muliggjør dannelse av stabile mikroemulsjoner med høyere vanninnhold (Gillberg og Friberg ACS - Symposium & E<y>aporation Combustion of Fueldroplets, San Francisco, august 1976). Alkoholene kan være en- eller to-verdige. Representativt IVA-eksempel på slike alkoholer er pentanol, hexanol og heptanol samt også toverdige alkoholer som hexandiol. Også aminer og aminoalkoholer kan anvendes.

Mikroemulsjoner fremstilles ved at eksempelvis olje<p>pontant dispergeres i vann ved hjelp av tensider. Ved<y>isse konsentrasjoner dannes spontant klare, transparente løsninger ved tilsetning av en alkohol eller et amin med

5- 7 eller flere carbonatomer med de emulgerende dråper av størrelsesorden 8-80 nm. I tekniske prosesser kreves derved ingen spesiell omrøring for oppnåelse av en emulgert tilstand. Imidlertid kan en viss omrøring av og til kreves for

å bringe store mengder av forskjellige komponenter i intim kontakt.

Det har nå vist seg at man kan fremstille særdeles for-delaktige dispersjonsbrennstoff,• der carbonholdige, brennbare partikler av eksempelvis skifer, brunkull, torv, tre-pulver og steinkull dispergeres i en mikroemulsjon bestående av mer enn 50 vekt% vann som sammenhengende fase og 5-30 vekt% tykk mineralolje og 5-30 vekt% alkohol av lavere type (med 1-5 carbonatomer) samt opptil 10 vekt% emulgeringsmiddel.

Ved anvendelse av methanol eller ethanol enten hver for seg eller i harmonisk blanding i forbindelse med mineralolje er det mulig å tilveiebringe dispersjonsbrennstoff i mikroemulsjonsform, der oljefasen består av tykk fyringsolje. Innblanding av alkohol gjøres derved større jo høyere viskositet oljen har. Med tykk fyringsolje forstås tykke, tungtflytende fyringsoljer med viskositeter fra 5 cSt, fortrinnsvis høyere enn ca. 10 cSt ved 50°C og høyere, slik som fyringsfettsyresåper, carboxylsyrer med 4-8 carbonatomer, carboxylsyreestre med 4-8 carbonatomer. Som hjelpemiddel for mulgeringen kan også innbefattes ikke-ioniske emulgerings-midler, heriblant harmoniske blandinger av hydrocarboner innen kokepunktsintervallet 150-275°C.

Det nye dispersjonsbrennstoffet innebærer at et høy-verdig, flytende brennstoff fremstilles med et mindre innhold olje hhv. vann og med anvendelse av tyngre fyringsolje og med mindre vann enn hva som tidligere har vært mulig. Det nye brennstoff egner seg for anvendelse i såvel.større som mindre ovner og anlegg og krever bare at temperaturen holdes innen det eksistensområde som foreligger for mikroemulsjonen (formuleringen bør kontrolleres). Ved nærvær av alkohol kan den nedre temperaturgrense ved hvilken mikroemulsjonen kan eksistere, senkes, hvilket er en vesentlig fordel, liksom risikoen for frysing ved lagring og transport vesentlig minskes. I andre tilfeller kan alkohol anvendt i tilbered-ningsprosessen fullt utnyttes som brennstoffkomponent. Endelig medfører nærvær av lavere alkoholer en uttørkning av fuktig, carbonholdig brennstoffmateriale i forbindelse med

dets tilberedning til dispersjonen.

Det nye dispersjonsbrennstoff fremstilles hensiktsmessig ved at man integrerer fremstillingen med de tilbered-nings- og rensemetoder som regelmessig er nødvendig ved be-arbeidelse og finfordeling av de berørte carbonholdige, brennbare energiråvarer. Derved kan brennstoffet fremstilles meget fordelaktig og økonomisk, og råvaren og andre prosess-ressurser kan optimalt utnyttes. Dispersjonsbrennstoff på mikroemulsjpnsbasis tillater at en helt ny klasse av brennstoff kan fremstilles, hvilke alle er pumpbare og innbyrdes blandbare og blandbare med olje, carbon-olje-suspensjoner, carbon-methanol-suspensjoner og earbon-vann-suspensjoner.

Best måte å gjennomføre oppfinnelsen på

Dispersjonsbrennstoffet basert på forskjellige carbonholdige, brennbare, faste råvarer og deres fremstilling vil bli nærmere beskrevet med et antall eksempler for å illustrere hva som ovenfor er beskrevet og for ytterligere å demonstrere bredden av oppfinnelsens anvendelighet.

Eksempel 1

Oljeskifer fra Mahogany-Zone, Colorado, U.S.A., ble underkastet finmaling i vann og kerogenanrikning ifølge svensk patentskrift 760364 6-6 og US patentskrift 4 176 042. Kerogenkonsentratet erholdt ved flotasjon og etterfølgende sfærisk oljeagglomerering ble underkastet fortykning og filtrering på filter. I et påfølgende filtreringssystem ble filterkaken tilsatt en mikroemulsjon bestående av 30 vekt% Vann, 15 vekt% tykk mineralolje (shalé oil) erholdt ved skiferpljeraffinering, 48 vekt% av en blanding av lavere alkoholer samt 6<y>ekt% emulgeringsmiddel bestående av ikke-ioniske hydrocarboner samt fettsyreaminer. Tilsetningen av fortrengende mikroemulsjon ble avbrutt da kerogen-mikro-emulsjonsdispersjonen hadde fått en sammensetning bestående av 60<y>ekt% fast kerogen i en væskefase av 40 vekt% mikroemuls jon med 55 vekt% vann, 17 vekt% tykk mineralolje,

8 vekt% emulgeringsmiddel<p>g resten alk<p>h<p>l. Den erh<p>ldte ker<p>gendispersj<p>n ble pumpet inn i et anlegg f<p>r pyr<p>lyse ifølge svensk patentsøknad 7903283-5 hvorfra skiferolje og skifergass ble.fremstilt.

Eksempel 2

Brunkull (lignitt) fra Powder River Basin med et fuktighetsinnhold på 30 vekt% vann ble underkastet våt finmaling i stangkvern og kulekvern i en væske bestående av mikroemulsjon av.vann, tyngre olje, lavere alkohol og emulgeringsmiddel. Malingen ble avbrutt da en partikkelstørrelse på mindre enn 100/um ble oppnådd. Gjennom ytterligere tilsetning av olje, alkohol og emulgeringsmiddel i reguler-bare proporsjoner ble dispersjonens endelige innhold til-passet til 65 yekt% lignittmateriale, 22 vekt% vann, 5 vekt% olje, 6 yekt% methanol og 2 vekt% emulgeringsmiddel. Alt beregnet på hele blandingens vekt. Den erholdte dispersjon hadde en viskositet på 470 cp og kunne pumpes til et varmekraftverk for der å erstatte den konvensjonelt anvendte fyringsolje nr. 6.

Eksempel 3

Petrokpks erholdt ved sluttraffinering av råolje ble underkastet finmaling i kulekverner i en mikroemulsjon bestående av 50 yekt% vann, 12 vekt% såkalt slopoil, 26 vekt% av en blanding av lettere alkoholer samt 4 vekt% emulgeringsmiddel til petrokoksens partikkelstørrelse passerte 90 yum. Den erholdte stabile dispersjon ble beregnet å kunne anvendes som, brennstoff for marint bruk.

Eksempel 4

Råtory ble forpresset og ay<y>annet med olje ifølge svensk patentansøkning 8101623-0. Til den erholdte torv-oljeblanding ble det tilsatt en blanding av vann, lavere alkohol og emulgeringsmiddel av kompletterende sammensetning for å oppnå en væskefase i form av mikroemulsjon med 51 vekt% vann, 29 yekt% olje, 16 yekt% lavere alkoholer og 4 vekt% emulgeringsmiddel. Mikroemulsjonen utgjorde 45 vekt% av dispersjonsbrennstoffet som var egnet for såvel direkte forbrenning i en fyrsentral for oljefyring og i forgasnings-

reaktor for olje.

Eksempel 5

Råtorv ble forpresset i vinkelpresse til et fuktighetsinnhold på 70 vekt% vann. Torvmassen ble deretter sammen med en mengde mikroemulsjon bestående av vann, fyringsolje, alkohol og emulgeringsmiddel ført til en filterpresse i hvilken tor<y>ens vanninnhold ble presset ut og erstattet med mikroemulsjon. Den erholdte filterkake ble tilsatt ytterligere mikroemulsjon slik at dens sammensetning ble lik den i eksempel 4. Det erholdte filtrat fikk passere et skikt av torvkoks på hvilket gjenværende organiske bestanddeler i vannet ble absorbert, hvoretter torvkoksen etter finmaling ble innblandet i angitte dispersjonsbrennstoff, som ble til-passet for et varmekraftverk bygget for oljebrennstoff.

Eksempel 6

Trekull som var fremstilt ved tørrdestillering av sukkerrør<y>ed (suger cane) på en plantasje i Mindanou (Filippinene) ble underkastet tørr finmaling i en kvern av kollergangtype (kulekvern - Raymondkvern). Det etter fin-sikting erholdte kullpulver ble dispergert i en mikroemuls jon bestående av 60 vekt% vann, 12 vekt% fyringsolje nr. 4, 24<y>ekt% av en blanding av lavere alkoholer, hvorav 75% methanol, samt 4 vekt% emulgeringsmiddel omfattende ammoniakknøytralisert tallfettsyre. Trekullpartiklene utgjorde 63 vekt% av dispersjonens masse og hadde en partikkel-størrelse på mindre enn 0,125 mm. Brenslet ble anvendt for fremstilling av carbonoxyd i en mobil apparatur.

Eksempel 7

En blanding av ved fra dyrket or og selje samt bjørke-ved og barskogsavfall ble fliset og tørket til 50 vekt% fuktighetsinnhold. Flismassen ble matet sammen med methanol-ethanol avkjølt til -90°C til en kulekvern som arbeidet med keramiske kuler. Etter det første malingstrinnet ble massen såyel som væsken ført til et andre malingstrinn i hvilket malingskroppene ble utgjort av kullstykker med stykk- størrelse på mellom 20 og 70 mm. Massen ble i sin helhet malt til under 0,5 mm. Etter varmeveksling til en temperatur på +5°C med,ny methanol-ethanol og etter separering av hoveddelen av alkanolene på filteret, ble fibermassen tilsatt en blanding av vann, fyringsolje nr. 3, lavere alkoholer og emulgeringsmiddel for dannelse av en stabil dispersjon i mikroemulsjon.. Det ferdige brennstoff inneholdt 55 vekt% fast substans, 27 vekt% vann, 6 vekt% fyringsolje nr. 3, 9 vekt% alkoholer og 3 vekt% emulgeringsmiddel og. ble anvendt for å fremstille varmtvann i en fyringssentral i et fjern-varmeverk.

Ek sempel 8

Til et anlegg nær kysten for fremstilling av pulverisert dispersjonsbrennstoff på biomasse ifølge eksempel 4 ble tilført delvis blæretang (brunalge), dels halm som ble innmatet i det andre malingstrinn i eksempel 7. Innmat-ningen av tang og halm utgjorde 25 vekt% av vedmassen. Til-satsen av mikroemulsjon var lik den i eksempel 7, men mengdene av bestanddeler.ble variert med hensyn til vann-innholdet i tangen og halmen slik at sluttdispersjonen fikk sajnvme væskesainmensetning som i eksempel 7, hvoretter den ble anvendt til å fyre angitte fyrsentral.

Eksempel 9

Kull fra gruve ble pulverisert ved våtmaling, og den dannede carbonoppslemming ble separert ved densitetsseparasjon, hensiktsmessig i vaskesykloner, i en lettere fraksjon som etter avvanning og eventuell ytterligere ned-maling ble anvendt for fremstilling av dispersjonsbrennstoff og en tyngre fraksjon som ytterligere ble malt og flottert.

Foruten konvensjonell våtmaling kan også dampsplitting og luting anvendes som forbehandling innen materialet ren-knuses for videre behandling. Fremgangsmåten er beskrevet i SE. A 7603646-6. Ved dampsplitting behandles materialet ved trykk med en væske under forhøyet temperatur, hvoretter trykket hurtig utjevnes med atmosfæren, hvorigjennom væske-mengder inntrengt i materialet hurtig fordampes og sprekker kornene i korngrensene. Som væske kan eksempelvis anvendes vann. Hvis svoveldioxyd finnes tilgjengelig, kan dette med fordel anvendes i flytende form eller oppløst i vann og etter anvendelse tilbakekondenseres og eventuelt resirkuleres. Etter dampsplitting kan materialet lutes slik at korngrensene ytterligere oppsmuldres og materialets videre finfordeling underlettes, eksempelvis med en kraftig sur lutningsvæske. Etter flotasjonen eller magnetseparasjonen for separering

av inngående pyritt føres det svovelrensede finkornede steinkull til dispersjonsbrennstoffremstillingen. En forutgående ytterligere rensing kan skje ved oppdeling i forskjellige renhetsgrader med fIotasjon eller størrelsesgrader ved sorteringssikting, der i det sistnevnte tilfelle grovt materiale føres til et fIotasjonsanlegg innen fremstillingen av dispers^onsbrennstoffet.

For å ivareta finkornet materiale som passerer sykloner og filtere, kan dette tilbakeføres til et kullagglomererings-trinn og der agglomereres med olje, hvoretter agglomeratene avvannes og føres til en blander der vann, methanol og emulgeringsmiddel tilsettes og en mikroemulsjonsbase dannes. Denne mikroemulsjonsbase blandes med den finfordelte kullfase i egnede proporsjoner, dvs. at kullfasen utgjør mer enn 50 vekt% av dispersjonsbrennstoffets vekt.

I det foregående har kullfasen blitt beskrevet under henvisning til steinkull, men selvsagt kan en rekke Tcull-typer av annen karakter anvendes, slik som brunkull, torv, asfalt og sotprodukter. Også biologiske produkter som trekull og biomasse kan anvendes som fast, finkornet brennstoff. Det faste brennstoffets innhold av forurensninger i form av uorganiske salter og lignende vil selvsagt være tilstede i det ferdige dispersjonsbrennstoff, og ved anvendelse av dette må det selvsagt tas hensyn til nærvær av visse forurensninger.

Oppfinnelsen vil videre bli beskrevet under henvisning til følgende eksempel hentet fra behandling av et bituminøst steinkull (dampkull) med konvensjonell sammensetning. Et slikt dampkull kan erholdes ved behandling av såkalt gruve-kull ved et vaskeanlegg og finnes tilgjengelig som bulkvare med en stykkstørrelse på under 40 til 50 mm. Fremstilling av brennstoffet som i det følgende vil bli beskrevet, kan gjøres enten i direkte tilslutning til den primære produk-sjon av dampkull eller på hvilket som helst sted i transport-kjeden frem til det endelige forbrukssted.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen tilføres kullet beregnet til brennstoffblandingen kontinu-erlig til et våtmalingsanlegg bestående av en stangkvern,

i hvilken kullet nedmales til en kornstørrelse på maksimalt 3 til 5 mm. Det således pulveriserte kull avslammes for partikler som er mindre enn ca. lOOyum og avvannes i sentri-fuge og underkastes deretter en densitetsseparasjon i syklon med tungt medium på kjent måte. Ved denne separasjon oppdeles kullet i en lettere fraksjon med en separasjons-grense på 1,3, g/cm 3. Den lettere fraksjon med høyere carboninnhold og lavere askeinnhoid behandles for seg, mens den tyngre fraksjon over 1,3 g/cm 3 med lavere carboninnhold og høyere askeinnhoid behandles for seg som beskrevet i det etterfølgende. Den lettere fraksjon er av en slik renhet at den etter filtrering og ytterligere maling.direkte kan gå Videre til fremstilling av dispersjonsbrennstoff. Den tyngre fraksjon med høyere askeinnhoid og lavere carboninnhold underkastes en- ytterligere maling til en kornstørrelse på. mindre enn 0,1 mm i lukket krets med syklon. Fra en sorteringsanordning i kretsen føres kull-vannsuspensjonen til fIotasjonsrensing, der aske og pyritt fraskilles og et renset kull erholdes, som forenes med det finmalte kull fra den lettere fraksjon.

Kull-vannsuspensjonen føres til en fortykker der hoveddelen av vannet fraskilles og føres tilbake til prosessen.

Det fortykkede produkt føres til en ytterligere awann-ing på et filter arbeidende under trykk og med oppvarming for høyest mulig avseparering av vann. Det gjenværende vann i filterkaken fortrenges deretter med den valgte mikroemulsjonsbase i et ytterligere filtrerings- eller awannings-trinn, hvorved porevann i filterkaken byttes mot mikroemuls jonsbase. Etter bytte av yæskefase tilpasses kull-væskeblandingens innhold av fast gods og væske ved ytterligere justering av blandingens sammensetning ved hjelp av

tørt kull eller mere mikroemulsjonsbase.

Ved fortrengning av vann med mikroemulsjon erholdes en væskeblanding av vann og emulsjonsreagens, hvilke forenes med det finkornede slam fraskilt fra den primære avslamming, og kullinnholdet bringes til å agglomerere ved egnet om-røring til kullagglomerater under samtidig separasjon av uønsket askemateriale og pyritt. Agglomeratene av kull og olje omrøres med en væske inneholdende overskudd av øvrige komponenter i mikroemulsjonssysternet for dispergering av aggregatene, hvoretter produktet forenes med den ferdige mikroemulsjonsbase.

Den beskrevne prosess angir bare i hovedtrekk en ut-førelsesform av oppfinnelsen. Det er klart for fagmannen at den densitetsseparasjon som beskrives som innledende, i visse tilfelle kan sløyfes, hvorved kullet i sin helhet males til en størrelse på mindre enn lOO^um i en lukket krets med sorteringsanordning. I dette tilfelle er det spesielt hensiktsmessig å innføre et svovelfIotasjonstrinn i målekretsen for størst mulig separasjon av pyritt på tidligst mulig tids-punkt under behandlingen, som tidligere nevnt. Etter den gjennomførte maling kan suspensjonen av finmalt kull og vann føres til en hydrosyklon og avslammes. Den grovere fraksjon, dvs. fortrinnsvis større enn 20^um, underkastes kullflota-sjon, fortykning, filtrering og fortrengning av vannfasen med mikroemulsjon som ovenfor beskrevet, mens den finkornede del på mindre enn 20^um agglomereres med mikroemulsjon i overskudd fra fortrengningen av den grovere fraksjons væskefase og mikroemuisjonen omfattende lettere oljekomponenter. De erholdte brennstoffer egner seg spesielt for dieseldrift og mere avanserte forbrenningsmidler. Foruten å fremme dis-pers jonsegenskapene på brennstoffet kan overflateaktive midler velges med hensyn til nedsettelse av viskositeten i blandingen som tilveiebringes ved selektiv absorpsjon på mineraloverflåtene av ytterligere ioneaktive stoffer, eksempelvis såpe og fettsyre.

Eksempel 10

Ved fremstilling av dispersjonsbrennstoff på kullbasis ifølge eksempel 9 ble det erholdt en rest av kullholdig materiale med 47 vekt% brennbar substans og 53 vekt% mineral-stoff. Resten ble fortykket og awannet på filter til et fuktighetsinnhold på 34 vekt% beregnet på hele vekten. I et ytterligere filtreringstrinn ble vannet fortrengt med en mikroemulsjon bestående av vann, fyringsolje nr. 5 som også inneholdt rester av organiske løsningsmidler, og en blanding av lavere alkoholer og emulgeringsmiddel. Den behandlede kullrest fikk derved et sluttelig væskeinnhold på 32 vekt%. Væsken besto av en mikroemulsjon av 51 vekt% vann, 16 vekt% fyringsolje, 21,9 vekt% alkoholer og 4 vekt% emulgeringsmiddel. Filtratet ble tilbakeført og anvendt for flota-sjonsformål ved kulltilberedningen nevnt i eksempel 9. Dispersjonen av kullrest ble pumpet til en forgasningsreaktor for fremstilling av middels syntesegass (ca. 300 btu/c.ft.) hvorigjennom dens energiinnhold kunne vel utnyttes.

Eksempel 11

Ved behandling av en kullrest som beskrevet i eksempel 10, ble kullresten etter fortykning blandet med en vektmessig like stor torvmengde som ble overført til dispersjonsbrennstoff som beskrevet i eksempel 5. Tilsetningene av mikroemulsjon til fortrengningstrinnet og de innbyrdes mengder i denne ble variert med hensyn til det nye bland-ingsforhold, hvorved det.ble erholdt et dispersjonsbrennstoff med den væskesammensetning som er angitt i eksempel 10, bestående av 50% kullrest og 50% torv som fast fase. Som i eksempel 10 ble dispersjonsbrennstoffet ført ved pumpning til en forgasningsreaktor for fremstilling av middels syntesegass.

Eksempel 12

Bituminøst steinkull med høyt gassinnhold ble underkastet rensing for mineralbestanddeler og pyritt som beskrevet i eksempel 9, Det rensede kull ble ført til avvanning på filter og etterfølgende fortrengning med mikro emulsjon. Mellom fortyknings- og filtreringstrinnet ble massen iblandet 5 kg magnesiumpulver hvortil det ble tilsatt 2,5 kg aluminiumpulver som ble finmalt i en blanding av methanol og fyringsolje nr. 3. Det fremstilte dispersjonsbrennstoff 'bestående av ca. 67 vekt% kull innbefattende metallpulver, 3 vekt% fyringsolje nr. 3, 9 vekt% av en blanding av methanol, ethanol og propanol i like deler samt 4 vekt% emulgeringsmiddel såvel som 17 vekt% vann utgjorde en stabil dlspersjon. Pr. 100 kg dispersjon ble det oppløst

20 kg ammoniumnitrat, og det erholdte dispersjonsbrennstoff ble anvendt som jetbrennstoff i fly*

Den ifølge oppfinnelsen beskrevne brennstoffblanding

og fremgangsmåten for fremstilling av denne tilveiebringer fremstilling av pumpbare oljelignende erstatningsbrennstoff for olje, av høy renhet og med egenskaper nær opp til olje. Med brenselblandingen erholdes det et brennstoff som hoved-sakelig har bedre egenskaper enn kjente suspensjons- og dispersjonsbrennstoff og som kan fremstilles med en relativt begrenset mengde olje av relativt lav kvalitet og for-^trinnsvis fra alkoholene methanol eller ethanol, som i sin tur kan fremstilles relativt enkelt. Sjansen for frysing av brennstoffet, som er et alvorlig problem i andre vannbaserte systemer, er betydelig redusert. Således er det fremstilt et brennstoff hvis fremstilling bare er avhengig av en olje i meget liten grad.

Brennbarheten av brennstoffet, uttrykt som cetan-gradering, er større enn for andre vannbaserte kullbrennstoff. Antenneligheten av brennstoffet kan ytterligere økes ved tilsetning av aluminium eller magnesiumpulver.

Claims (9)

1, Dispersjonsbrennstoff omfattende faste, f inpartikulaere, carbonholdige partikler dispergert i et flytende medium inneholdende overflateaktivt middel for å stabilisere dispersjonen, karakterisert ved at det flyt-tende medium utgjøres av en mikroemulsjon av olje-i-vann-type, som dispergerer de carbonholdige partikler, og hvorved minst en lavere alkanol med 1-2 carbonatomer er tilstede som faseoyerbyggende middel.

2, Dispersjonsbrennstoff ifølge krav 1, karakterisert ved at de carbonholdige partikler utgjør mer enn 50 vekt% av brennstoffet og at olje-i-vann-emulsjonen består av mer enn 50 vekt% vann,

5-30 vekt% a <y> en mineralolje, 5-30 vekt% methanol eller ethanol samt opptil 5 vekti emulgeringsmiddel.

3, Dispersjonsbrennstoff ifølge krav 1, karakterisert ved at det som mineralolje anvendes en olje med en høyere viskositet enn 5 cSt ved 50°C, fortrinnsvis høyere enn 10 cSt.

4, Dispersjonsbrennstoff ifølge krav 2, - karakterisert ved at mineraloljen utgjøres av fyringsolje nr. 3.

5, Dispergjonsbrennstoff ifølge krav 2, karakterisert ved at emulgeringsmidlet består av ett eller flere stoffer valgt fra gruppen fettsyre-såper, carboxylsyrer med 4-8 carbonatomer, carboxylsyre-estere med 4-8 carbonatomer i carboxylkjeden, alkoholer med 4^ -8 carbonatomer og carboxyaminer med 4-8 carbonatomer.

6, Fremgangsmåte for fremstilling av et dispersjonsbrenn-stof f ifølge krav 1-5, karakterisert ved at det til fuktige finkornede carbonholdige partikler tilsettes en mokroemulsjon. av olje-i-vann, der vannet inngår i en så stor mengde at det sammen med vann foreliggende i carbonpartiklene, utgjør mer enn 50 vekt% av væsken i det således dannede dispersjons-brennstof f.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at de finkornede carbonholdige partikler utgjøres av finmalt steinkull.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 og 7, karakterisert ved at steinkull våtmales, densitetssepareres, flotteres og avvannes, hvoretter det til den avvannede steinkullmasse tilsettes en olje-i-vann-emulsjon som sammen med gjenværende vann i steinkullmassen utgjøres a,v en stabil mikroemuls jon inneholdende mer enn 50 vekt% vann, 5--30 vekt% mineralolje, 5-30 vekt% ethanol eller methanol og opptil 5 vekt% emulgeringsmiddel.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at olje-i-vann-mikroemulsjonen tilsettes steinkullmassen på et filterskikt.