JPH0334793B2 - - Google Patents
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- JPH0334793B2 JPH0334793B2 JP61192055A JP19205586A JPH0334793B2 JP H0334793 B2 JPH0334793 B2 JP H0334793B2 JP 61192055 A JP61192055 A JP 61192055A JP 19205586 A JP19205586 A JP 19205586A JP H0334793 B2 JPH0334793 B2 JP H0334793B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- monomer
- group
- water
- dispersant
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
(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。
(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。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つており、石炭も再び広
く利用に供されようとしている。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。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、流動化しパイプライン
輸送することが行われている。
一方、パイプライン輸送可能なCOM(Coal−
Oil−Mixture)が実用段階にはいつているが、
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。
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輸送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
課題となつている。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。
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つて
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つたり公
害問題をひきおこす等の問題点がある。
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エニルエーテル、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。
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つた。
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。
(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
CH2=C(CH3)COO―XO―)oY
(ただし、式中Xは炭素数2〜4のアルキレン
基、nは平均で1〜100の数であり、Yは水素、
炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、アリール基を置換基としてもつアルキル
基、環状アルキル基、環状アルケニル基、複素環
式化合物より誘導された1価の有機基を示す。)
で表わされるポリアルキレングリコールモノメタ
クリレート系単量体()から選ばれる1種また
は2種以上と、
一般式
CH2=C(CH3)COOZSO3M
(ただし、式中Zは炭素数1〜4のアルキレン
基、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アミン塩基を示す。)
で表わされるスルホアルキルメタクリレート系単
量体()から選ばれる1種または2種以上とを
必須成分とし、該単量体()と該単量体()
とのモル比が1:5から1:500の範囲にあり、
かつ該単量体()と該単量体()の合計が全
単量体中50モル%以上である原料単量体より得ら
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。
石炭−水スラリーに用いる石炭は、たとえば、
無煙炭、瀝青炭、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
学組成にもかかわになく、いかなるものも利用で
きる。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メツシユパス50
重量%以上、好ましくは70〜80重量%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重量%であり、60重量%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。
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、単量体()および単量体
()を必須成分とし、単量体()と単量体
()とのモル比が1:5から1:500、より好ま
しくは1:20〜1:200の範囲にあり、かつ単量
体()と単量体()の合計が全単量体中50モ
ル%以上である原料単量体より得られる。
単量体()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
()の例としては、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノメタクリレート、ポリブチレングリコールモノ
メタクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート、メトキシポリプロピレン
グリコールモノメタクリレート、メトキシポリブ
チレングリコールモノメタクリレート、エトキシ
ポリエチレングリコールモノメタクリレート、エ
トキシポリプロピレングリコールモノメタクリレ
ート、エトキシポリブチレングリコールモノメタ
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モノメタクリレート等
の他、炭素数30までのアルキル基でアルコキシ化
されたアルコキシポリエチレングリコールモノメ
タクリレート類;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
グリコールモノメタクリレート類;フエノキシポ
リエチレングリコールモノメタクリレート、ノニ
ルフエノキシポリエチレングリコールモノメタク
リレート、ナフトキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、フエノキシポリプロピレング
リコールモノメタクリレート、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モ
ノメタクリレート、p−メチルフエノキシポリエ
チレングリコールモノメタクリレート等のアリ−
ロキシポリアルキレングリコールモノメタクリレ
ート類;ベンジロキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート等のアルアルキロキシポリアル
キレングリコールモノメタクリレート類;シクロ
ヘキソキシポリエチレングリコールモノメタクリ
レート等の環状アルコキシポリアルキレングリコ
ールモノメタクリレート類;シクロペンテノキシ
ポリエチレグリコールモノメタクリレート等の環
状アルケノキシポリアルキレングリコールモノメ
タクリレート類;ピリジロキシポリエチレングリ
コールモノメタクリレート、チエニロキシポリエ
チレングリコールモノメタクリレート等のポリア
ルキレングリコールモノメタクリレートの複素環
式エー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。
また、単量体()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()の例としては、2−ス
ルホエチルメタクリレート、3−スルホプロピル
メタクリレート、2−スルホプロピルメタクリレ
ート、1−スルホプロパン−2−イルメタクリレ
ート、4−スルホブチルメタ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。
単量体()と単量体()の使用割合は、モ
ル比で1:5から1:500の範囲であり、この範
囲の比率をはずれた割合で使用すると、分散性能
に優れた共重合体が得られない。
なお、これら単量体()と単量体()以外
に、全単量体中50モル%未満の範囲で、これらの
単量体と共重合可能な単量体()を用いること
ができる。こ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
マル酸並びにこれらの酸の一価金属塩、二価金属
塩、アンモニウム塩、有機アミン塩及びこれらの
酸とアルコールとから得られる例えば(メタ)ア
クリル酸メチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチ
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、2−スルホエチルアクリレートなどの
単量体()以外の各種スルホン酸並びにそれら
の一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び
有機アミン塩;(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。
これら単量体()及び単量体()と共重合
可能な単量体()の使用量は全単量体中50モル
%未満の範囲であり、この範囲を超えて多量に使
用すると、得られる共重合体の分散性能が低下す
る。
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。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。
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
サン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素;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等に有効である。
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定め
られるが、通常0〜120℃の範囲内で行われる。
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;アソ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。
また、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。
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、その添加量は特
に限定されるものではなく、広い添加量範囲で有
効であるが、経済的見地から微粉炭重量(ドライ
ベース)の0.05〜2重量%、好ましくは0.1〜1
重量%の比率で用いられる。
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
分散剤の所定量を全量一度に混合しても、また回
分式に用いても良い。
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。
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。
また、本発明の石炭−水スラリー用分散剤には
必要に応じて防錆剤、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。
(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。
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。
したがつて、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。
(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。
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。
実施例1
温度計、撹拌機、2本の滴下ロート、ガス導入
管及び還流冷却器を備えた重合容器に水200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、単量体
()としてのメトキシポリエチレングリコール
モノメタクリレート(平均1分子あたり80個のエ
チレンオキシド単位を含むもの)25部、単量体
()としての2−スルホエチルメタクリレート
のナトリウム塩75部及び水150部の溶液を120分か
けて滴下し、もう一方の滴下ロートから過硫酸ア
ンモニウム0.4部及び水50部の溶液を140分かけて
滴下した。滴下終了後、更に同温度で1時間重合
を続けた後冷却し、平均分子量10万の共重合体(1)
の水溶液を得た。
実施例2〜12
第1表に示された単量体()、単量体()
および必要により単量体()を、第1表に示さ
れた単量体組成(モル%)で用い、常法により重
合を行い、共重合体(2)〜(12)の水溶液を得た。
比較例 1〜2
第1表に示す単量体組成で常法により重合して
比較(共)重合体(1)〜(2)を得た。
(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. (Problems to be Solved by the Prior Art and the Invention) Petroleum, which has been widely used as an energy source, has seen a significant rise in its price and there are concerns that it will run out. Therefore, the challenge is to develop other energy sources that can provide a stable supply, and coal is once again becoming widely available. However, the biggest problem in using coal is transportation problems due to the fact that coal is solid. BACKGROUND ART Conventionally, mined coal is pulverized into powder, which is made into a coal-water slurry to be fluidized and transported by pipeline. On the other hand, COM (Coal−
Oil-Mixture) has reached the practical stage, but
Since oil is used, there are problems in terms of stable supply and price, and high concentration coal-water slurry is seen as a promising coal utilization technology in the future. This slurry technology of coal in water is about to be used in an extremely wide range of coal uses, such as direct coal combustion and gasification, in addition to the above-mentioned coal pipeline transportation, and is becoming an important issue in coal use. ing. It is preferable for this coal-water slurry to be a highly concentrated slurry with little moisture from economical 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. However, when attempting 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 being dehydrated, the dehydration and drying processes will also be costly. There are other problems, such as pollution problems. Conventionally, various dispersants for coal-water slurries have been proposed to solve such problems. For example, surfactants such as sodium oleate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkylaryl sulfonate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, stearylamine hydrochloride, polyethylene glycol, polyacrylamide, celluloses, sodium polyacrylate, and lignin sulfone. Examples include water-soluble polymers such as acid soda and sodium naphthalene sulfonate/formalin condensate. However, both have insufficient fluidity and lack practicality. 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. That is, the present invention provides a dispersant for easily producing a coal-water slurry that has fluidity even at high concentrations. (Means and effects for solving the problems) The present invention is based on the general formula CH2 =C( CH3 )COO-XO-) o Y (wherein, X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n is a number from 1 to 100 on average, Y is hydrogen,
An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, an alkyl group having an aryl group as a substituent, a cyclic alkyl group, a cyclic alkenyl group, and a monovalent organic group derived from a heterocyclic compound. ) and one or more polyalkylene glycol monomethacrylate monomers () represented by the general formula CH 2 =C(CH 3 )COOZSO 3 M (wherein Z has 1 to 1 carbon atoms) 4, M represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, or an amine base. as a component, the monomer () and the monomer ()
The molar ratio with is in the range of 1:5 to 1:500,
and relates to a dispersant for coal-water slurry comprising a water-soluble copolymer obtained from a raw material monomer in which the sum of the monomer () and the monomer () is 50 mol% or more based on the total monomers. It is something. The coal used in the coal-water slurry is, for example,
Any type of coal, such as anthracite, bituminous coal, sub-bituminous coal, lignite, etc., can be used regardless of its type and origin, as well as its moisture content and chemical composition. Such coal can be milled by wet or dry grinding using conventional methods to produce 200 mesh passes of 50
The standard for use is 70 to 80% by weight or more, preferably 70 to 80% by weight. 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 economic efficiency, transportation efficiency, combustion efficiency, etc. The water-soluble copolymer that is effective as a dispersant for coal-water slurry of the present invention has monomer () and monomer () as essential components, and has a molar ratio of monomer () and monomer (). The ratio is in the range of 1:5 to 1:500, more preferably 1:20 to 1:200, and the total of monomer () and monomer () is 50 mol% or more of the total monomers. Obtained from a certain raw material monomer. The monomer () is represented by the above general formula and can be obtained by a known method. Examples of monomers () include polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, polybutylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, methoxypolypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolybutylene glycol monomethacrylate, ethoxypolyethylene glycol monomethacrylate , Ethoxypolypropylene glycol monomethacrylate, Ethoxypolybutylene glycol monomethacrylate, Methoxypolyethylene glycol
In addition to polypropylene glycol monomethacrylate, alkoxypolyethylene glycol monomethacrylates alkoxylated with an alkyl group having up to 30 carbon atoms; alkenoxypolyethylene glycol monomethacrylates alkenoxylated with an alkenyl group having up to 30 carbon atoms; Cypolyethylene glycol monomethacrylate, nonyl phenoxy polyethylene glycol monomethacrylate, naphthoxy polyethylene glycol monomethacrylate, phenoxy polypropylene glycol monomethacrylate, naphthoxy polyethylene glycol/polypropylene glycol monomethacrylate, p-methylphenoxy polyethylene glycol monomethacrylate etc.
Roxypolyalkylene glycol monomethacrylates; alkyloxypolyalkylene glycol monomethacrylates such as benzyloxypolyethylene glycol monomethacrylate; cyclic alkoxypolyalkylene glycol monomethacrylates such as cyclohexoxypolyethylene glycol monomethacrylate; cyclopentenoxypolyethylene glycol monomethacrylate Examples include cyclic alkenoxypolyalkylene glycol monomethacrylates such as methacrylate; heterocyclic ethers of polyalkylene glycol monomethacrylates such as pyridyloxypolyethylene glycol monomethacrylate and thienyloxypolyethylene glycol monomethacrylate; One type or two or more types can be used. Further, the monomer () is similarly represented by the above general formula, and can also be obtained by a known method. Examples of the monomer () include 2-sulfoethyl methacrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, 2-sulfopropyl methacrylate, 1-sulfopropan-2-yl methacrylate, 4-sulfobutyl methacrylate, and their sodium and potassium. alkali metal salts of
Examples include alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, ammonium salts, and organic amine salts, and one or more of these may be used. The molar ratio of monomer () to monomer () is in the range of 1:5 to 1:500, and if the ratio is outside this range, the copolymer with excellent dispersion performance will result. Can't get union. In addition to these monomers () and monomers (), monomers () copolymerizable with these monomers can be used within a range of less than 50 mol% of the total monomers. . Examples include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts of these acids, and alcohols with these acids. Resulting esters such as methyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate; vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, 2-sulfonate Various sulfonic acids other than monomers () such as ethyl acrylate, and their monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic amine salts; various (meth)acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, etc. Examples include meth)acrylamide; aromatic vinyl compounds such as styrene and p-methylstyrene; vinyl acetate, propenyl acetate, and vinyl chloride; one or more of these may be used. The amount of these monomers () and monomers () that can be copolymerized with monomers () is within the range of less than 50 mol% of the total monomers, and if used in large amounts exceeding this range, The dispersion performance of the resulting copolymer deteriorates. In the present invention, in order to produce a water-soluble copolymer, the monomer components may be copolymerized using a polymerization initiator. Copolymerization can be carried out by methods such as polymerization in a solvent or bulk polymerization. Polymerization in a solvent can be carried out either batchwise or continuously, and the solvent used in this case is water;
Lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; benzene,
Examples include aromatic or aliphatic hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane, and n-hexane; ethyl acetate; and ketone compounds such as 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 effective. 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. Also, lower alcohols,
For polymerization using aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ethyl acetate or ketone compounds as solvents, peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; azobisisobutyronitrile Aliphatic azo compounds such as, etc. are used as polymerization initiators. 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 determined depending on the solvent and polymerization initiator used, but it is usually carried out within the range of 0 to 120°C. 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 at a temperature of 50 to 150°C. done within the range. In addition, the molecular weight of the copolymer can be used in a wide range, but considering its performance as a dispersant for coal-water slurry, it is in the range of 1,000 to 500,000, especially 5,000,000 to 500,000.
A range of ~300,000 is preferred. The dispersant for coal-water slurries of the present invention is used in pulverized coal-water slurries, but the amount added is not particularly limited and is effective over a wide range of amounts. 0.05-2% by weight (dry basis), preferably 0.1-1
It is used in a proportion of % by weight. 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 all at once, or may be used batchwise. Furthermore, due to the nature of the dispersant, any device for slurrying coal in water may be used as the slurry device. By these addition methods and slurry making methods,
The scope of the present invention is not limited. Moreover, a rust preventive agent, a corrosion preventive agent, an antioxidant, an antifoaming agent, an antistatic agent, a solubilizer, and the like can be added to the dispersant for coal-water slurry of the present invention as required. (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. 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 solved. 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. (Example) Next, the dispersant for coal-water slurry of the present invention will be described in more detail by giving comparative examples and examples, but of course the present invention is not limited thereto. In the examples, unless otherwise specified, parts are by weight. Example 1 200 parts of water was charged into a polymerization container equipped with a thermometer, a stirrer, two dropping funnels, a gas introduction pipe, and a reflux condenser, and while stirring, the inside of the polymerization container was replaced with nitrogen, and the temperature was 95% in a nitrogen atmosphere. heated to ℃. Thereafter, 25 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (containing an average of 80 ethylene oxide units per molecule) as a monomer (), 75 parts of sodium salt of 2-sulfoethyl methacrylate as a monomer (), and water. 150 parts of the solution was added dropwise over 120 minutes, and a solution of 0.4 parts of ammonium persulfate and 50 parts of water was added dropwise over 140 minutes from the other dropping funnel. After the dropwise addition was completed, polymerization was continued at the same temperature for 1 hour and then cooled to produce a copolymer (1) with an average molecular weight of 100,000.
An aqueous solution of was obtained. Examples 2 to 12 Monomers () and monomers () shown in Table 1
And if necessary, monomer () was used in the monomer composition (mol%) shown in Table 1, and polymerization was carried out by a conventional method to obtain an aqueous solution of copolymers (2) to (12). . Comparative Examples 1 and 2 Comparative (co)polymers (1) and (2) were obtained by polymerizing in a conventional manner using the monomer compositions shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
実施例 13
実施例1〜8で得られた共重合体(1)〜(12)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74%パスするよう
に粉砕した石炭(瀝青炭)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
なる全量を加え終つた後、ホモミキサー(特殊機
化工製)にて5000RPM、3分間撹拌して石炭−
水スラリーを調製した。
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。
また、比較のために、比較例1〜2で得られた
比較(共)重合体(1)〜(2)、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(平均分子量21500)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つた場合の
比較例の結果を第2表に併記した。[Table] Example 13 Copolymers (1) to (12) obtained in Examples 1 to 8,
Coal (bituminous coal) pulverized to pass 74% through a 200-mesh sieve was added little by little at room temperature to an aqueous solution prepared in the amount shown in Table 2 with stirring. After adding the entire amount to achieve the coal concentration shown in Table 2, the coal was stirred for 3 minutes at 5000 RPM using a homo mixer (manufactured by Tokushu Kikako).
A water slurry was prepared. The viscosity of the obtained coal-water slurry was measured at 25°C to evaluate the fluidity. The results are shown in Table 2. Low viscosity indicates good fluidity. For comparison, comparative (co)polymers (1) to (2) obtained in Comparative Examples 1 to 2, sodium polyacrylate (average molecular weight 60,000) or polyethylene glycol (average molecular weight 21,500) were dispersed. Table 2 also shows the results of comparative examples when the dispersant was used as a dispersant and when no dispersant was used at all.
【表】
×:不良
[Table] ×: Defective
Claims (1)
基、nは平均で1〜100の数であり、Yは水素、
炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、アリール基を置換基としてもつアルキル
基、環状アルキル基、環状アルケニル基、複素環
式化合物より誘導された1価の有機基を示す。) で表わされるポリアルキレングリコールモノメタ
クリレート系単量体()から選ばれる1種また
は2種以上と、 一般式 CH2=C(CH3)COOZSO3M (ただし、式中Zは炭素数1〜4のアルキレン
基、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アミン塩基を示す。) で表わされるスルホアルキルメタクリレート系単
量体()から選ばれる1種または2種以上とを
必須成分とし、該単量体()と該単量体()
とのモル比が1:5から1:500の範囲にあり、
かつ該単量体()と該単量体()の合計が全
単量体中50モル%以上である原料単量体より得ら
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 CH 2 =C(CH 3 )COO(-XO) -- o Y (wherein, X is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is an is a number, Y is hydrogen,
An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, an alkyl group having an aryl group as a substituent, a cyclic alkyl group, a cyclic alkenyl group, and a monovalent organic group derived from a heterocyclic compound. ) and one or more polyalkylene glycol monomethacrylate monomers () represented by the general formula CH 2 =C(CH 3 )COOZSO 3 M (wherein Z has 1 to 1 carbon atoms) 4, M represents hydrogen, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, or an amine base. as a component, the monomer () and the monomer ()
The molar ratio with is in the range of 1:5 to 1:500,
A dispersant for coal-water slurry comprising a water-soluble copolymer obtained from a raw material monomer in which the total of the monomer () and the monomer () is 50 mol% or more based on the total monomers.
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- 1986-08-19 JP JP61192055A patent/JPS62121789A/en active Granted
Also Published As
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| JPS62121789A (en) | 1987-06-03 |
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