JPS59502105A - Coal-water dispersion - Google Patents
Coal-water dispersionInfo
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- JPS59502105A JPS59502105A JP50366383A JP50366383A JPS59502105A JP S59502105 A JPS59502105 A JP S59502105A JP 50366383 A JP50366383 A JP 50366383A JP 50366383 A JP50366383 A JP 50366383A JP S59502105 A JPS59502105 A JP S59502105A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 石炭−水分散液 本発明は、液体中に分散した微粉砕化石炭から成シ、非常に長期の貯蔵寿命をも ち、そして輸送及びエネルギー生産に適した液体燃料に関する。更に具体的には 、本発明は、水と微粉砕化された石炭(石炭含量は少なくとも60重量置部ある )と添加剤とから少なくとも部分的には成る液体から成る分散液に関する。[Detailed description of the invention] Coal-water dispersion The present invention is made of finely ground fossilized coal dispersed in a liquid and has a very long shelf life. and relating to liquid fuels suitable for transportation and energy production. More specifically , the present invention uses water and pulverized coal (coal content is at least 60 parts by weight). ) and an additive.
石炭分散液は固体状石炭と比べて汚染性が極めて弱く、しかもよシ簡易に取扱う ことができ、輸送及び貯蔵中における一定の危険も除去される。前記の分散液は 経済的な観点からも好ましいものである。Coal dispersion is extremely less polluting than solid coal, and is also easier to handle. and certain risks during transportation and storage are also eliminated. The above dispersion is This is also preferable from an economical point of view.
石炭分散液を使用する理由は、電気及び熱生産用の大規模及び小規模プラント中 で、基本的なエネルギー源として、石炭を計画的に増加させて使用することにあ る。この点で、固体状石炭の取扱いは種々の理由から困難であり、従って、石炭 の液体形への変換は一般に興味のある方法と考えられる。石炭の液体状生成物へ の化学的転換、いわゆる液化は、未だ油には匹敵でき々い。そして、この方法が 全地球的なエネルギー供給に貢献できるのは早くても西暦2000年の直前であ ると考えられる。石炭の気体状生成物への化学的転換、いわゆる気化は、よシ有 望な石炭利用法であるように思われる。しかしながら、この方法も、技術開発に 多量の資源を費やしてきだにもかかわらず、未だに相当の技術的困難を含んでい る。The reason for using coal dispersions is in large and small plants for electricity and heat production. The plan is to increase the use of coal as a basic energy source in a planned manner. Ru. In this respect, solid coal is difficult to handle for various reasons, and therefore coal Conversion of into liquid form is generally considered an interesting method. Coal to liquid product The chemical conversion of oil, so-called liquefaction, is still not comparable to that of oil. And this method The earliest it will be possible to contribute to the global energy supply is just before the year 2000. It is thought that The chemical conversion of coal into gaseous products, so-called vaporization, is This appears to be a desirable use of coal. However, this method also requires technical development. Despite spending a large amount of resources, it still involves considerable technical difficulties. Ru.
物理的転換は石炭を液体状形に変換するもう一つの方法であり、本発明はこの方 法に関するものである。これは、水単独から成るか又は一定の有機燃料例えば加 熱油(ヒーティングオイル)、メタノール等と組合せた水から成ることのできる 液体中に分散することによって実施する。Physical conversion is another method of converting coal into liquid form, and the present invention is directed to this method. It is about law. This may consist of water alone or certain organic fuels, e.g. Can consist of water combined with hot oil (heating oil), methanol etc. It is carried out by dispersing it in a liquid.
本発明は、主に、微粉砕された石炭の水中分散液に関する。The present invention relates primarily to dispersions of pulverized coal in water.
石炭−水燃料を製造する場合の問題点の1つは、石炭の表面構造が、しばしば化 学添加剤により、不抜の加工段階における石炭粒子の分散が一層困難になる点に ある。One of the problems with producing coal-water fuels is that the surface structure of the coal is often Additives make dispersion of coal particles even more difficult during non-extraction processing steps. be.
定義によれば熱力学的に不安定である石炭−水分散液を安定化していく場合には 、本発明の適用において、粒子引力に逆らうノ(リヤーを生成することにより、 沈降及び凝集速度を低下させる。この反発効果は、3つの主原理によって達成す ること75:できる。When stabilizing a coal-water dispersion, which is thermodynamically unstable by definition, , in the application of the present invention, by creating a force that opposes the particle attraction, Decrease sedimentation and flocculation rates. This repulsion effect is achieved through three main principles: Thing 75: I can do it.
すなわち、静電的安定化、立体的安定化及び水利力による安定化である。この安 定化は粒子のエネルギーを変化させ、及び(又ゆ)粒子引力を防ぐ高バリヤーを 生成する。これらの原理に基づいて、少量の有機添加剤を加えることによって水 溶液中で高含量の石炭粒子を安定化させることができる。That is, electrostatic stabilization, steric stabilization, and stabilization due to water utilization. This cheap Stabilization changes the energy of the particles and (also) creates a high barrier that prevents particle attraction. generate. Based on these principles, water can be reduced by adding small amounts of organic additives. High content of coal particles can be stabilized in solution.
新規なコロイド系を生成するだめに、粒子間引力を最小にし、フロキーレーショ ン及びその後の沈降に対する反発バリヤーを発達させる性質を、その系に付与す る必要がある。親水性ポリマーによる立体安定化の形の中には、石炭−水分散液 の長期間安定化に好ましい条件を提供するものがある。In order to generate new colloidal systems, interparticle attractions are minimized and flocchylation is imparting properties to the system that develop a repellent barrier against turbulence and subsequent sedimentation. It is necessary to Some forms of steric stabilization with hydrophilic polymers include coal-water dispersions. Some provide favorable conditions for long-term stabilization of
石炭−水燃料の製法は、しばしば、何らかの方法による無機成分の除去を含む。Coal-water fuel production processes often involve the removal of inorganic components by some method.
最初に、石炭を1又はそれ以上のミル中で粉砕して、多分散粒子寸法分布にする 。全粒子が約300μより小さく、全量の約35係が40μより小さい。First, the coal is ground in one or more mills into a polydisperse particle size distribution. . The total particles are smaller than about 300 microns, and about 35 percent of the total amount is smaller than 40 microns.
本発明による石炭−水燃料を製造する場合に、これに含まれる主要工程は石炭の 浮選濃縮(enrtchment )であシ、これは選択的疎水性化及び帯電に より、石炭と異物とを分離する。この目的には、脂肪族アルコールと発泡剤との 混合物から一般に成る各種の薬剤を使用する。石炭の浮選に適した他の薬剤は、 発泡剤を伴う水不溶性油及び双極イオン性表面活性剤及び痕跡量のアルキルスル ホスクンネートの混合物である。When producing the coal-water fuel according to the present invention, the main steps involved are: flotation enrichment, which leads to selective hydrophobization and charging. The coal and foreign substances are separated from each other. For this purpose, a combination of aliphatic alcohol and a blowing agent is used. Various drugs are used, generally consisting of mixtures. Other agents suitable for coal flotation are: Water-insoluble oils with blowing agents and zwitterionic surfactants and trace amounts of alkyl sulphurs It is a mixture of foscunate.
4 浮選工程の後で、機械的に、例えば回転真空フィルタによシ石炭を脱水する。石 炭の脱水の際の表面活性物質の使用については、実験室内で、及び・ぐイロット 試験規模で研究を行なった。本発明者は、脱水の程度を改良する2つの型の表面 活性剤が存在することを見い出した。4 After the flotation step, the coal is dewatered mechanically, for example by means of a rotating vacuum filter. stone The use of surface-active substances in the dehydration of charcoal has been studied in the laboratory and by The study was conducted on a pilot scale. The inventors have identified two types of surfaces that improve the degree of dehydration. It has been found that activators exist.
1)水の表面張力を変える表面活性剤。1) Surfactants that change the surface tension of water.
2)疎水性化(hydrophobizing)性をもつ物質。2) Substances with hydrophobizing properties.
第1の主要な型の表面活性剤の中では、アニオン性表面活性剤が最適であること がわかった。使用することのできる表面活性剤の例としては、アルキルアリール スルホネート及びアルキルスルホスクシネートがある。Among the first major types of surfactants, anionic surfactants are the best. I understand. Examples of surfactants that can be used include alkylaryl There are sulfonates and alkyl sulfosuccinates.
石炭−水燃料を製造する最終加工段階においては、分散剤及び場合により安定化 剤を加える。水中又は油中の微粉砕化された石炭用として公知の分散剤の中には 、例えば、アニオン性ポリナフタレンスルホネート、ポリカルデン酸及び非イオ ン性エチレンオキシド誘導体がある。In the final processing stages of producing coal-water fuels, dispersants and optionally stabilizers are used. Add agent. Some of the known dispersants for pulverized coal in water or oil include , for example, anionic polynaphthalene sulfonates, polycardic acids and non-ionic There are ethylene oxide derivatives.
全分散液の重量%として計算した分散剤の合計量が分散液の物理的性質によって 完全に決定的意味をもつことは従来から知られている。石炭とは別に、分散剤は 、分散液の製造に使用する重要な項目の1つである。The total amount of dispersant calculated as a weight percent of the total dispersion depends on the physical properties of the dispersion. It has long been known that it has a completely decisive meaning. Apart from coal, dispersants , is one of the important items used in the production of dispersions.
本発明者は、異なる型の石炭が異なる型の分散剤を必要とすることも見い出した 。従って、本発明は、同じ型の塩基性(basic )化合物であるが異なる電 荷をもつものによって石炭粒子の分散を行なう方法を提供する。特に活性な分散 剤は、1種又はそれ以上の親水性エチレンオキシド鎖及び疎水性芳香族部分の囲 シに増成される。The inventor also found that different types of coal require different types of dispersants. . Therefore, the present invention provides basic compounds of the same type but with different electric potentials. A method for dispersing coal particles by means of a loaded object is provided. Particularly active dispersion The agent comprises one or more hydrophilic ethylene oxide chains and surrounding hydrophobic aromatic moieties. It is increased in size.
分子荷電は、アニオン性、カチオン性、又は好ましくは双極イオン性であること ができる。分子の荷電は、石炭自体の表面荷電によって変化する。The molecular charge is anionic, cationic, or preferably zwitterionic Can be done. The charge of the molecules changes depending on the surface charge of the coal itself.
この型の双極イオン性化合物の中では、双極イオン性アルキルアリールエトキシ レート例えばナトリウムノニルフェネトキシメチルタウリドを選ぶことが適して いる。この化合物は、ノニルフェノールエトキシレートの末端水酸基とスルホニ ルクロリド七を反応させ、得られるハライドをナトリウムメチルタウリドと反応 させるようにすることによって最も簡単に製造される。Among this type of zwitterionic compounds, zwitterionic alkylaryl ethoxy It is suitable to choose a rate such as sodium nonylphenethoxymethyl tauride. There is. This compound combines the terminal hydroxyl group of nonylphenol ethoxylate and the sulfonyl group. react with sodium methyl tauride and the resulting halide with sodium methyl tauride. It is most easily manufactured by making it.
この化合物の全体の構造式は CXHyAr−〇(C2H40)nCaHbN(cH3)ccHdso3Naで 表わされる。The overall structural formula of this compound is CXHyAr-〇(C2H40)nCaHbN(cH3)ccHdso3Na expressed.
一定の石炭に対して優れた分散媒質を構成するその他の双極イオン性化合物は、 エトキシ化された4級窒素スルフェートである。この型の化合物は、PC−37 の名称でGAFから市販されている。Other zwitterionic compounds that make excellent dispersion media for certain coals include: It is an ethoxylated quaternary nitrogen sulfate. This type of compound is PC-37 It is commercially available from GAF under the name .
本発明によって使用することのできるカチオン性化合物は、主にピリジン及びキ ノリンに基づくものである。疎水性的な性質をもつ芳香環構造はそれらすべてに 共通している。ピリジンはエーテルと反応してアルコキシメチルピリジン型の化 合物を形成する。更に、これらのカチオン性分散剤は、少なくとも50のエチレ ンオキシド単位を含むことを特徴とするものである。Cationic compounds that can be used according to the invention are mainly pyridine and It is based on Norin. All of them have aromatic ring structures with hydrophobic properties. They have something in common. Pyridine reacts with ether to form alkoxymethylpyridine form a compound. Additionally, these cationic dispersants contain at least 50 ethylene It is characterized by containing an oxide unit.
価格が比較的高いので比較的少量を適用するアニオン性分散剤の中では、アルキ ルアリールエトキシレートの塩を挙げることができる。この型のアニオン性化合 物は、親水性石炭に対して最適である。Among the anionic dispersants, which are relatively expensive and are applied in relatively small quantities, alkaline dispersants are Mention may be made of the salts of ruaryl ethoxylates. This type of anionic compound The material is best suited for hydrophilic coals.
本発明による分散剤はすべて、分子量(moleweight ) 1,500 以上をもち、そして水溶性である。All dispersants according to the invention have a molecular weight of 1,500 It has the above properties and is water soluble.
本発明を、説明を目的とする実施例によって、以下のとおシ説明する。The invention will now be described by way of illustrative examples.
1)ミセル非形成性で従って比較的難溶性の双極イオン性表面活性剤例えばレシ チン又はアルキルベタインを水中に乳濁させて、液晶性相を形成する。1) Non-micelle-forming and therefore relatively poorly soluble zwitterionic surfactants, such as resins. The chin or alkyl betaine is emulsified in water to form a liquid crystalline phase.
乳濁液(石炭の0.03重量%)を、燃料調製法の粉砕工程に供給する。浮選工 程の直前の混合工程において、レシチンとヘキサデカンとメチルイソブチルケト ンとから成る配合物を、1 / 5 / 2の比で加える。添加剤の合計量及び 組成は、異なる石炭の品質によって変化させることができる(石炭の0.01〜 0.05重量%)。浮選工程の後で、少量のアルキルスルホスクシネート(10 〜50g/トン石炭)ヲ加えて、フィルタ中の脱水度を向上させる。フィルタケ ーキは水分15〜22チを含んでいる。The emulsion (0.03% by weight of coal) is fed to the grinding step of the fuel preparation process. flotation In the mixing process just before mixing, lecithin, hexadecane and methyl isobutyl ketone are Add a formulation consisting of 1/5/2. Total amount of additives and The composition can be varied depending on the quality of the different coals (from 0.01 to 0.05% by weight). After the flotation step, a small amount of alkyl sulfosuccinate (10 ~50g/ton coal) to improve the degree of dehydration in the filter. filterke The key contains 15 to 22 grams of water.
2)前記工程からの湿った精製石炭フィルタケーキ約909 (22,2%)を 、分子量約5,000のノニルフェノキシポリエチレンオキシエタノールのアン モニウム塩から成シ、水に溶解した分散剤o425Iと均質に混合する。2) Approximately 909 (22,2%) of the wet refined coal filter cake from the above process , a nonylphenoxy polyethylene oxyethanol amine with a molecular weight of about 5,000. monium salt and homogeneously mixed with the dispersant O425I dissolved in water.
水溶液の濃度を分散媒質に関して変化させることによシ、混合物の得られる石炭 含量を70%に調節する。こうして得られる分散液は、輸送に対して及び液体燃 料としての直接燃焼に対して優れた性質を有している。By varying the concentration of the aqueous solution with respect to the dispersing medium, a mixture of coal can be obtained. Adjust content to 70%. The dispersion thus obtained is suitable for transport and for liquid combustion. It has excellent properties for direct combustion as a fuel.
貯蔵安定性並びに凝集及び沈降安定性を達成するために、ケ゛ル化剤を分散液に 加えることができる。A caking agent is added to the dispersion to achieve storage stability as well as flocculation and sedimentation stability. can be added.
ケ゛ル化は、可逆性のものであっても非可逆性のものであってもよい。可逆性の ケ゛ル化は、金属イオン例えばアルミニウム又はホウ素と組合せた、少量の変性 スターチ、多糖類、キサンタン(xantan )がム、グアー(guar ) ガム、又はアルギン酸塩によって得ることができる。可逆性ケ゛ル化工程は、温 度又はPH8 を変化させることによって制御することができる。Calculation may be reversible or irreversible. reversible Kerification is the modification of small amounts of metal ions in combination with metal ions such as aluminum or boron. Starch, polysaccharides, xanthan, guar It can be obtained by gum or alginate. The reversible caking process degree or PH8 can be controlled by changing .
石炭−水分散液の非可逆性ケゞル化は、例えば各種クレー、ベントナイト、チャ イニーズクレー等によって行なうことができる。得られる燃料生成物は、明白な 疑似塑性レオロジーを有している。Irreversible kerification of coal-water dispersions is possible, for example, with various clays, bentonites, coals, etc. This can be done using an innies clay or the like. The resulting fuel product is clear It has pseudoplastic rheology.
本発明者は、前記石炭−水燃料が熱及びスチーム生産に対して極めて良好な油代 替性をもつことを見い出した。前記燃料は、多量の無機異物から精製されており 、そして環境間粗及び取扱いの観点において、従来の石炭技術よりも好寸しいも のである。The inventor has discovered that the coal-water fuel has extremely good oil costs for heat and steam production. It was discovered that it has interchangeability. The fuel is refined from a large amount of inorganic foreign matter. , and more favorable than traditional coal technologies from an environmental and handling perspective. It is.
手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 PCT/SE 83100396 2、発明の名称 石炭−水分散液 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 アクティエボラーク 4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−下目8番10号6、補正の対象 (1)特許法第184条の5第1項の規定による書面の出願人の代表者の欄 (2)願書翻訳文第■欄 (3)明細書及び請求の範囲の翻訳文 (4)委任状 7、補正の内容 (]、) 、 (2) 、 (4,) 別紙の通り(3)明細書及び請求の範囲 の浄書(内容に変更なし) 8、添附書類の目録 (1)特許法第184条の5第1項 の規定による書面 1通 (2)願書勧訳文 1通 (3)明細書及び請求の範囲の翻訳文 各1通(4)委任状及び訳文 各1通Procedural amendment (formality) %formula% 1.Display of the incident PCT/SE 83100396 2. Name of the invention Coal-water dispersion 3. Person who makes corrections Relationship to the incident: Patent applicant actieborak 4. Agent Address: 8-10-6 Shimome, Toranomon, Minato-ku, Tokyo 105, subject to amendment (1) Column for the representative of the applicant in the document pursuant to the provisions of Article 184-5, Paragraph 1 of the Patent Law (2) Application translation No. ■ column (3) Translation of the description and claims (4) Power of attorney 7. Contents of correction (], ), (2), (4,) As attached (3) Description and claims engraving (no changes in content) 8. List of attached documents (1) Patent Act Article 184-5, Paragraph 1 1 document according to the provisions of (2) 1 copy of application solicitation translation (3) Translation of the specification and claims: one copy each (4) Power of attorney and translation: one copy each
Claims (1)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE83/000 | 1983-02-04 | ||
SE83033647/000 | 1983-06-14 | ||
SE82/002 | 1983-06-14 | ||
PCT/SE1983/000396 WO1984001957A1 (en) | 1982-11-12 | 1983-11-14 | Coal-water dispersion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59502105A true JPS59502105A (en) | 1984-12-20 |
Family
ID=20349768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50366383A Pending JPS59502105A (en) | 1983-02-04 | 1983-11-14 | Coal-water dispersion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59502105A (en) |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP50366383A patent/JPS59502105A/en active Pending
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