SE443797B - Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning - Google Patents

Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning

Info

Publication number
SE443797B
SE443797B SE8007305A SE8007305A SE443797B SE 443797 B SE443797 B SE 443797B SE 8007305 A SE8007305 A SE 8007305A SE 8007305 A SE8007305 A SE 8007305A SE 443797 B SE443797 B SE 443797B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
water
oil
weight
fuel
microemulsion
Prior art date
Application number
SE8007305A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8007305L (sv
Inventor
P A H H Fahlstrom
Original Assignee
Boliden Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boliden Ab filed Critical Boliden Ab
Priority to SE8007305A priority Critical patent/SE443797B/sv
Priority to CA000387246A priority patent/CA1185792A/en
Priority to ZA816900A priority patent/ZA816900B/xx
Priority to AU76481/81A priority patent/AU7648181A/en
Priority to PCT/SE1981/000298 priority patent/WO1982001376A1/en
Priority to EP81850186A priority patent/EP0051053A1/en
Priority to JP56503269A priority patent/JPS57501632A/ja
Publication of SE8007305L publication Critical patent/SE8007305L/sv
Priority to DK247882A priority patent/DK247882A/da
Priority to FI822105A priority patent/FI822105A0/fi
Priority to NO821998A priority patent/NO821998L/no
Publication of SE443797B publication Critical patent/SE443797B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/324Dispersions containing coal, oil and water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

eoovsos-9 D i 10 l5 20 25 30 as ar drygar man ut oljan genom inblandning av finkorniga brännbara partikulära material. såsom ved, torv och kolpulver. Detta inne- bär emellertid problem med att man måste finmala de fasta material- beståndsdelarna och avlägsna i huvudsak allt'vatten samt sedan väta de torra partiklarna med olja. Därefter måste en homogen dispersion av partiklarna i oljan uppnås. Ett ytterligare problem förefinns när man använder stenkol som inte kan renas under framställningen av en oljesuspension.
Vissa av dessa problem kan lösas genom att oljan utbytes mot metanol Metanol höjer emellertid priset på slutprodukten, eftersom minst 30 vikt-Z kommer att utgöras av metanol och speciellt som metanol vanligen framställes ur de kolhaltiga råvarorna eller olja med en termisk verkningsgrad av endast 50 1.
Man har därför också utarbetat t ex vattenburna. flytande. kolhal- tiga bränslen. Ett typiskt sådant är baserat på finmalet stenkol, vatten och tensider. Fördelen är att man vid malning och rening genom flotation erhåller en vattenhaltig kolprodukt som kan utnyttjas utan att vattnet behöver fullständigt avlägsnas. Det är emellertid ett pro- blem att fastställa stabila suspensioner som möjliggör användningen av det flytande bränslet utan att alltför omfattande åtgärder kräves att lagra och transportera suspensioner för att dessa ej skall separeras.
I fråga om de naturiigen mera vattenhaltiga förnyelsebara energiråva- rorna innebär suspension i vatten till flyt- eller pumpbarhet en för förbränning eller förgasning olämplig hög vattenhalt som sänker verk- ningsgraden vid_tenmisk energiomvandling.
Beskrivning av uppfinningen Det har nu visat sig att man kan framställa särdeles stabila och lätt brännbara dispersionsbränslen genom att suspendera vattenhaltiga. fin- korniga, kolhaltiga brännbara partiklar i en vätska av speciell samman- sättning. nenna vätska kan iänpiigen befinna sig i ett tiiistana av en s k mikroemulsion. Bränslet skall företrädesvis till mer än 50 vikt-1 utgöras av fasta finmalda, kolhaltiga, brännbara partiklar och dess vätskefas utgöres till mer än 50 vikt-1 av vatten, 5-30 vikt-1 olja <:._:¿;t'¿fi :,¿í¿:'.,;:;;_«_.1_=¿¿;- q »_ »f-øff, ywj, - (i. '« 10 15 20 25 30 35 8007305-9 .och upp till 5 vikt-1 emulgeringsmedel. Halten finmalda kolhaltiga brännbara partiklar skall vara så hög som möjligt och den undre gränsen 50 vikt-I är ej kritisk. Ifrågavarande bränslen kan fram- ställas ur flertalet fossila och förnyelsebara energiråvaror genom lämplig processutformning, vilken kommer närmare att exemplifieras nedan.
.En emulsion består av vätskor med liten inbördes löslighet. där den ena vätskan är finfördelad i den andra. När den finfördelade vätskan förekommer som mycket små droppar av storleksordningen 3-100 nm i den andra vätskan brukar emulsionen kallas mikroemulsion. Mikroemulsioner är stabila vid definierade fysikaliska betingelser och är, om vätskor- na är genomsynliga helt klara vätskor. Mikroemulsioner innehåller van- ligen tensider för att möjliggöra det spontana bildandet av tillräckligt små, stabila vätskepartiklar. En mikroemulsion existerar inom vissa tem- peraturintervall och är ibland beroende av pH-värdet i faserna. Om mäng- den av den finfördelade fasen ökar. kommer via ett mellantillstånd de båda faserna att omvandlas så att den förut finfördelade fasen kommer att utgöra den fas i vilken den andra är emulgerad.
En mikroemulsion kan lämpligen stabi1iseras med fettsyrasalter i kombi- nation med alkoholer eller aminer med 4-9 kolatomer. En optimal kombina- tion ytaktivt medel som fettsyresalter och samverkande ytaktivt medel nöjligggör bildning av stabila mikroemulsioner med högre vattenhalter (Gillberg och Friberg ACS - Symposium 8 Evaporation Combustion of Fueldroplets..San Francisco. Augusti 1976). Alkoholerna kan vara en- eller tvåvärda. Representativt IVA-exempel på sådana alkohol är pentanol, hexanol och heptanol samt även tvåvärda alkoholer som hexandiol. Aven aminer och aminoalkoholer kan användas.
Mikroemulsioner framställes genom att exempelvis olja spontant disper- geras i vatten med hjälp av tensider. Vid vissa koncentrationer bildas spontant klara. transparenta lösningar vid tillsats av en alkohol eller en amin med 5-7 eller flera kolatomer med de emulgerande droppar av storleksordningen 8-80 nm. I tekniska processer erfordras därvid ingen speciell agitering för uppnående av ett emulgerat tillstånd. Emellertid kan en viss agitering stundom erfordras för att bringa stora flöden av olika komponenter i intim kontakt. 8007305-9 'Det har nu visat sig att man kan framställa särdeles fördelaktiga dispersionsbränslen. där kolhaltiga. brännbara partiklar av t ex skiffer, brunkol, torv. träpulver och stenkol dispergeras i en mikro- emulsion bestående av mer än 50 vikt-1 vatten som sammanhängande fas 5 och 5-30 vikt-Z tjock mineralolja och 5-30 vikt-I alkohol av lägre typ (med l-5 kolatomer) samt upp till l0 vikt-Z emulgeringsmedel. t 'K ~ á - . :š å å i 3 Genom användning av metanol eller etanol antingen var för sig eller i harmonisk blandning i förening med mineralolja är det möjligt att l0 ástadkoma dispersionsbränslen i mikroemulsionsform, där oljefasen består av tjock eldningsolja. Inblandningen av alkohol göres därvid större ju högre viskositet oljan har. Med tjock eldningsolja avses tjocka, trögflytande eldningsoljor med viskositeter från 5 cST. före- trädesvis högre än ca l0 cST vid 50°C och högre såsom eldningsfett- l5 syratvâlar, karboxylsyror med 4-8 kolatomer. karboxylsyraestrar med 4-8 kolatomer. Som hjälpmedel för emulgeringen kan även inräknas non- joniska emulgeringsmedel däribland harmoniska blandningar av kolväten inom kokpunktsintervallet l50-27500. -:».-^t.-e ;'..:.'.a¿ktf.um.~.š.aklh..a.avt.a..;.\ë».a~..~ ' trmfi ' *m 20 Det nya dispersionsbränslet innebär att ett högvärdigt. flytande bränsle framställes med en lägre halt olja respektive vatten och med användning av tyngre eldningsolja och med mindre vatten än som tidigare varit möjligt. Det nya bränslet lämpar sig för användning i såväl större som mindre ugnar och anläggningar och kräver endast att temperaturen hal- 25 les inom det existensområde som föreligger för mikroemulsionen (formule- ringen bör kontrolleras). Genom närvaro av alkohol kan den undre tempera- turgränsen, vid vilken mikroemulsionen kan existera sänkas. vilket är en väsentlig fördel. liksom att risken för frysning vid lagring och transport väsentligen minskas. I andra fall kan alkohol använd i beredningsproces- 30 sen fullt utnyttjas som bränslekomponent. Slutligen medför närvaron av lägre alkoholer en uttorkning av fuktigt, kolhaltigt bränslematerial i samband med dess beredning till dispersion. 'kWh rg; I 10 15 20 25 30 35 8007305-9 Det nya dispersionsbränslet framställs lämpligen genom att man integrerar framställningen med de berednings- och reningsförfa- randen som regelmässigt är nödvändiga vid bearbetning och finför- delning av berörda kolhaltiga, brännbara energiråvaror. Drigenm kan bränslet framställas synnerligen gynnsamt och ekonomñskt och råvaran och andra processresurser optimalt tillvaratas. Dispersions- bränslen på mikroemulsionsbas medger att en helt ny klass av bräns- len kan framställas, vilka alla är pumpbara och inbördes blandbara och blandbara med olja, kol-olje-suspensioner, kol-metanol-suspensio- ner och kol-vatten-suspensioner.
Bästa sätt att genomföra uppfinningen Dispersionsbränslen baserade på olika kolhaltiga brännbara fasta råvaror och deras framställning skall nu närmare beskrivas med ett antal exempel för att förtydliga vad ovan sagts och för att ytterligare demonstrera vidden av uppfinningens tillämpbarhet. _, Exempel l Dljeskiffer från Mahogany-Zone, Colorado. USA, underkastades finmalning i vatten och kerogenanrikning enligt svenska patentet nr 7603646-6 och U.S.-patent 4.176.042. Det erhållna genom flotation och följande sfärisk oljeagglomerering erhållna kerogenkoncentratet underkastades förtjock- ning och filtrering på filter. I ett påföljande filtreringssystem för- sattes filterkakan med en mikroemulsion bestående av 30 vikt-1 vatten. l5 vikt-2 tjock mineralolja (shale oil) erhållen vid skifferoljeraffine- ringen. 48 vikt-X av en blandning av lägre alkoholer samt 6 vikt-2 emul- geringsmedel bestående av nonjoniska kolväten samt fettsyreaminer. Till- satsen av förträngande mikroemulsion avbröts. då kerogen-mikroemulsions- dispersionen hade fått en sanmansättning bestående av 60 vikt-Z fast kerogen i en vätskefas av 40 vikt-Z mikroemulsion med 55 vikt-1 vatten. l7 vikt-1 tjock nüneralolja, 8 vikt-1 emulgeringsmedel och resten alkohol.
Den erhållna kerogendispersionen pumpades in i en anläggning för pyrolys enligt svenska patentansökan nr 7903283-S varur skifferolja och skiffer- gas framställes. _ .n «(_ew='\>-m~. v 'fl-w- f M.. t - f: »em . fu' 8007305-9 10 15 20 25 30 35 Exempel 2 Brunkol (lignit) från Powder River Basin med en fuktighetshalt av 30 vikt-1 vatten underkastades våt finmalning i stångkvarn och kul- kvarn i en vätska bestående av mikroemulsion av vatten. tyngre olja, lägre alkohol och emulgeringsmedel. Malningen avbröts då en partikel- storlek av mindre än l00 micron uppnåtts. Genom ytterligare tillsats av olja, alkohol och emulgeringsmedel i reglerbara proportioner av- -passades dispersionens sluthalt till 65 vikt-Z lignitmaterial. 22 vikt-% vatten, 5 vikt-2 olja. 6 vikt-I metanol och 2 vikt-2 emulgeringsmedel.
Allt räknat på hela blandningens vikt. Den erhållna dispersionen hade en viskositet av 470 cp och kunde pmpas till ett kraftvärmeverk, för att där ersätta den konventionellt använda eldningsoljan nr 6.
Exempel'3 Petrokoks erhållen vid slutraffinering av råolja underkastades finmalning i kulkvarnar i en mikroemulsion bestående av 50 vikt-Z vatten. l2 vikt-X s k slopoil. 26 vikt-Z av en blandning av lättare alkoholer samt 4 vikt-Z emulgeringsmedel till att petrokoksens partikelstorlek passe- rade 90 micron. Den erhållna stabila dispersionen avsågs att användas som bränsle för marint bruk.
ExeEel 4 Råtorv förpressades och avvattnades med olja enligt svenska patentansoxan nr 8101623-0. Till den erhållna torv-oljeblandningen sattes en bland- ning av vatten. lägre alkohol och emulgeringsmedel av kompletterande sammansättning för att erhålla en vätskefas i form av mikroemulsion med 5l vikt-1 vatten, 29 vikt-2 olja. 16 vikt-2 lägre alkoholer och 4 vikt-2 emulgeringsmedel. Mikroemulsionen utgjorde 45 vikt-Z av dis- persionsbränslet, som var lämpligt för såväl direkt förbränning i pann- central för ofljeeldning och i förgasningsreaktor för olja. ° 10 15 20 25 30 35 8007305-9 Exempel 5 a. . -i;.ií;šm~_'.a.at.__' .___ a.
Råtorv förpressades i vinkelpress till en fuktighetshalt av 70 vikt-1 vatten. Torvmassan togs därefter tillsammans med en mängd mikroemulsicn bestående av vatten. eldningsolja, alkohol och emulgeringsmedel till en filterpress, i vilken torvens vatteninnehåll urpressades och ersattes med mikroemulsion. Den erhållna filterkakan försattes med ytterligare mikroemulsion så att dess sammansättning blev likartad med den i exem- pel 4. Det erhållna filtratet fick passera en bädd av torvkoks, på vil- ken i vatten kvarvarande organiska beståndsdelar absorberades. varefter torvkoksen efter finmalning inblandades nyssnämnda dispersionsbränsle. som anpassats för ett kraftvärneverk byggt för oljebränsle.
, Exempel 6 Träkol som framställts genom torrdestillering av sockerrörsved (sugar É cane) på en plantage i Mindanou (Philippinerna) underkastades torr fin- Ü malning i en kvarn av kollergångtyp (kulkvarn - Raymondkvarn). Det efter finsiktning erhållna kolpulvret dispergerades i en mikroemulsion bestå- ende av 60 vikt-2 vatten, 12 vikt-Z eldningsolja nr 4, 24 vikt-Z av en blandning av lägre alkoholer, varav 75 2 metanol samt 4 vikt-Z emulge- ringsmedel omfattande annnniakneutraliserad tallfettsyra. Träkolspartik- larna utgjorde 63 vikt-1 av dispersionens massa och hade en partikelstor- lek mindre än D¿l25 mm. Bränslet kom till användning för framställning av gengas i en mobil anläggning.
Exempel 7 En blandning av ved från odlad al och sälg samt björkved och barrskogs- avfall flisades och torkades till 50 vikt-1 fukthalt. Flismassan matades tillsammans med metanol-etanol kyld till -90°C till en kulkvarn arbetande ned keramiska kulor. Efter det första malsteget togs massan jämte vätska till ett andra mlningssteg. i vilket malkropparna utgjordes av kol- stycken med en styckesstorlek mellan 20-70 nun Fhssan maldes i sin helhet 8007305-9 10 15 20 25 30 35 under 035 mm. Efter värmeväxling till en temperatur av +5°C med ny metanol-etanol och efter avskiljande av huvuddelen av alkanolen på filter försattes fibermassan med en blandning av vatten, eldnings- olja nr 3, lägre alkoholer och emulgeringsmedel för bildande av en stabil dispersion i mikroemulsion. Det färdiga bränslet innehöll 55 vikt-% fast substans, 27 vikt-X vatten, 6 vikt-Z eldningsolja 9 vikt-1 alkoholer och 3 vikt-Z emulgeringsmedel“och avsâgs inr 3, att användas för beredning av varmvatten i en panncentral i ett fjärrvärmeverk. ~ .
Exempel 8 Till en kustnära anläggning för framställning av pulveriserat disper- sionsbränsle på biomassa enligt exempel 7 fördes dels blåstâng (brunalg). dels halm, som inmatades i det andra malningssteget i exempel 7. Inmatningen av tång och halm utgjorde 25 vikt-1 av ved- massan. Tillsatsen av mikroemulsion var likartad med den i exempel 7 men proportionerna av bestånd i delarna varierades med hänsyn till tangens och halmens vattenhalt så att slutdispersionen fick samma vätskesammansättning som i exempel 7. varefter den avsågs att eldas i ovannämnda panncentral; igemgel 9 Kol från gruva pulveriserades genom våtmalning och den bildade kol- uppslamningen separerades genom densitetsseparation. lämpligen i tvätt- cykloner. i en lättare fraktion. som efter avvattning och eventuell ytterligare nedmalning användes för dispersionsbränsleframställning och en tyngre fraktion som ytterligare males och floteras.
Förutom konventionell vätmalning kan även ångspräckning och lakning användas som förbehandling innan materialet renkrossas för vidare be- handling. Förfarandet beskrives i SE. A 7603646-6. Vid ängspräckning behandlas materialet vid tryck med en vätska under förhöjd temperatur. varefter trycket hastigt utjämnas med atmosfären. varigenom i materia- _ A _,._,_ 4 Jm 10 15 20 25 30 35 8007305-9 let inträngande vätskemängder snabbt förångas och spräcker kornen i I korngränserna. Som vätska-kan exempelvis vatten användas. Om svavel- É dioxid finnes tillgänglig kan denna med fördel användas i flytande form eller löst i vatten och efter användningen återkondenseras och eventuellt recirkuleras. Efter ángspräckningen kan materialet lakas. så att korngränserna ytterligare uppluckras och materialets vidare fin- fördelning underlättas, exempelvis med en kraftigt sur lakvätska. Efter flotationen eller magnetseparationen för avskiljning av ingående pyrit föres det svavelrenade finkorniga stenkolet, till dispersionsbränsle- franßtällningen. En föregående ytterligare rening kan ske genom uppdel- ning i olika renhetsgrader med flotation eller storleksgrader med klas- sering, där i det senare fallet grovt material föres till en flotation, innan framställningen av dispersionsbränsle.
För att tillvarataga finkornigt material som passerar cykloner och filter kan detta återföras till ett kolagglomereringssteg och där agglo- mereras med olja, varefter agglomeraten avvattnas och föres till en blan- dare där vatten. metanol och emulgeringsmedel tillsättes och en mikroemul- sionsbas bildas. Denna mikroemulsionsbas blandas med den finfördelade kol- fasen i lämpliga proportioner, d v s att kolfasen utgör mer än 50 vikt-Z av dispersionsbränslets vikt.
Ovan har kolfasen beskrivits i termer som riktar tanken på stenkol. men givetvis kan en rad koltyper av annan karaktär användas. såsom brunkol. torv. asfalt och sotprodukter. Aven bidlogiska produkter som träkol och V biomassa kan användas som fast finkornigt bränsle. Det fasta bränslets E innehåll av föroreningar i form av oorganiska salter och liknande kommer É givetvis att återfinnas i färdiga dispersionsbränslen och vid dess använd- ning måste givetvis hänsyn tagas till närvaro av vissa föroreningar. .,.)fi::»z.~.. v ...xx-orka.. _ >..'... - Uppfinningen skall vidare beskrivas med hänvisning till följande exempel hämtat från behandlingen av ett bituminöst stenkol (ängkol) av på markna- den vanligen förekommande sammansättning. Ett dylikt ángkol kan erhållas genom behandling av s k gruvkol vid en tvättanläggning och finnes till- gängligt som bulkvara med en styckestorlék understigande 40 6 50 mm. å Framställningen av bränslet som det i det följande beskrives kan göras « . Å= f» :ffárwiaa ..._-xx .-..i.-....«...~.« 8007305-9 10 15 20 25 30 10 . antingen i direkt anslutning till den primära produktionen av ångkol eller någonstans i transportkedjan fram till den slutliga förbruknings- upunkten.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen tillföres det för bränsleblandningen avsedda kolet kontinuerligt till en vâtmalnings- anläggning, bestående av en stångkvarn, i vilken kolet nermales till en kornstorlek av maximalt 3 till 5 mm. Det sålunda pulveriserade kolet avslammas på partiklar mindre än ca 100/um och avvattnas i centrifug och underkastas därefter en densitetsseparation i cyklon med tungt medium på känt sätt. Vid denna separation uppdelas kolet i en lättare fraktion med en separationsgräns av 1,3 g/cm3. Den lättare fraktionen med högre kolhalt och lägre askhalt behandlas för sig, medan den tyngre fraktionen över l,3 g/cm3 med lägre kolhalt och högre askhalt behandlas för sig som beskrives i det följande. Den lättare fraktionen är av sådan renhet att den efter filtrering och ytterligare malning direkt kan gå vidare till framställning av dispersionsbränsle. Den tyngre fraktionen med högre askhalt och lägre kolhalt underkastas en ytterligare malning till en kornstorlek.mindre än 0,1 mm i sluten krets med cyklon. Från en klasse- ringsanordning i kretsen tas kol-vattensuspensionen till flotationsrening, där aska och pyrit avskiljes och ett renat kol erhålles, vilket förenas med det finmalda kolet från den lättare fraktioen.
Kol-vattensuspensionen föres till en förtjockare där huvuddelen av vattnet avskiljes och âterföres till processen.
Den förtjockade produkten föres till en ytterligare avvattning på ett filter arbetande under tryck och med uppvärmning för högsta nöjliga av- skiljning av vatten. Det i filterkakan kvarvarande vattnet förtränges därefter med den valda mikroemulsionensbasen i ett ytterligare filtre- rings- eller avvattningssteg. varigenom porvatten i filterkakan byts mot mikroemulsionsbas. Efter byte av vätskefas avpassas kol-vätskeblandning- ens halt av fast gods och vätska genom ytterligare justering av bland- ningens sammansättning med hjälp av torrt kol eller mera mikroemulsionsbas. s.. -.ta~g:.tc.»ma:.a.t-_.: ;.”zn..l:.n-.m.«z. ..;.u-..w.e._-.-.twlá¿šmfvttz i..»~... . _. .. t. .s i 10 15 20 25 30 äs 8007305-9 ll Vid förträngningen av vatten med mikroemulsion erhålles en vätske- blandning av vatten och emulsionsreagens, vilken förenas med det från den primära avslamningen avskilda finkorniga slammet och genom länplig agitering bringas att agglomerera kolinnehållet till kolagglomerat under samtidig avskiljning av ofyndigt askmaterial och pyrit. Agglomeraten av kol och olja agiteras med en vätska innehållande överskott av övriga komponenter i mikroemulsionssystemet för dispersion av aggregaten, var- efter produkten förenas med övrig färdig mikroemulsionsbas.
Den beskrivna processen anger endast i huvuddrag ett utförandesätt för Ä uppfinningen. Det är för fackmannen klart att den densitetsseparation, som beskrives som inledande i vissa fall kan slopas. varvid kolet i sin helhet mals till en storlek av mindre än l0q/um i sluten krets med klas- seringsanordning. I detta fall är det särskilt lämpligt att insätta ett svavelflotationssteg i malkretsen för högsta möjliga avskiljande av pyrit i tidigast möjliga tidpunkt i behandlingen. såsom tidigare nämnts. Efter den genomförda malningen tas suspensionen av fimalt kol och vatten för- slagsvis till en hydrocyklon att avslammas. Den grövre fraktionen d v s företrädesvis större än 20 fm underkastas kolflotation. förtjockning. 'filtrering och förträngning av vattenfasen med mikroemulsion som ovan beskrivits med den finkornigare delen mindre än 20 agglomereras med mikroemulsion i överskott från förträngningen av den grövre fraktionens vätskefas jämte mikroemulsion bestående av lättare oljekomponenter. De erhållna bränslena länpar sig speciellt för dieseldrift och mera avance- rade f5,bränningsme¿e1_ Förutom befrämjande av dispersionsegenskaperna hos bränslet kan ytaktiva ämnen väljas med hänsyn till nedsättning av viskositeten i blandningen åstadkomnen genom selektiv absorbtion på mineralytorna av ytterligare jonaktiva ämnen, t ex tvål och fettsyra. i.....,k,~na....;;- . e...
Exempel l0 Vid framställningen av dispersionsbränsle på kolbas enligt exempel 9 erhölls en rest av kolaltigt material med 47 vikt-1 brännbar sub- stans och 53 vikt-1 mineral. Resten förtjockades och avvattnades på filter till en fuktighetshalt av 34 vikt-S beräknat på hela vikten.
I ett ytterligare filtreringssteg förträngdes vattnet med en mikro- 8007305-9 10 15 20 25 30 as 12 emulsion bestående av vatten,_eldningsolja nr 5, som även innehöll rester av organiska lösningsmedel och en blandning av lägre alkohol och emulgeringsmedel. Den behandlade kolresten fick därvid en slut- vätskehalt av 32 vikt-Z. vätskan utgjordes av en mikroemulsion av Sl vikt-Z vatten, l6 vikt-1 eldningsolja, 21.9 vikt-2 alkoholer och 4 vikt-2 emulgeringsmedel. Filtratet aterfördes och användes för flo- tationsändamålet i kolberedningen, omnämd i Exempel 9. Dispersionen av kolrest pumpades till en förgasningsreaktor för framställning av mellanvärdessyntesgas. varigenom dess energiinnehåll väl kunde utnyttjas.
Exempel ll Vid behandling av kolrest_såsom beskrivits i Exempel l0 inblandades kolresten efter förtjockning med en viktmässigt lika stor torvmängd. som överförts till dispersionsbränsle enligt beskrivning i Exempel nr 5.
Tillsatserna av mikroemulsion till förträngningssteget och de inbördes proportionerna i denna varierades med hänsyn till det nya blandningsför- hàllandet, varvid erhölls ett dispersionsbränsle med den vätskesannun- sättning som anges i Exempel l0 bestående av 50 I kolrest och 50 1 torv som fast fas. Liksom i Exempel l0 fördes dispersionsbränslet genom pump- ning till en förgasningsreaktor för framställning av mellanvärdessyntes- gas.
Exempel l2 Bituminöst stenkol med hög gashalt underkastades rening från mineralbe- stândsdelar och pyrit enligt Exempel 9. Det renade kolet togs till av- vattning på filter och efterföljande förträngning med mikroemulsion.
Mellan förtjocknings- och filtreringssteget iblandades massan 5 kg magnesiumpulver vartill satts 2.5 kg aluminiumpulver, som finmalts i en blandning av metanol och eldningsolja nr 3. Det beredda dispersions- bränslet bestående av ca 67 vikt-I kol inklusive metallpulver. 3 vikt-I eldningsolja nr 3. 9 vikt-X av en blandning av metanol, etanol och propanol i lika delar samt 4 vikt-2 emulgeringsmedel jämte 17 vikt-2 vatten ut- gjorde en stabil dispersion. Per 100 kg dispersion löstes 20 kg anmonium- .Jxëïïäaiümflikiß "'y H f» w'as~.~.~;--._ ¿~=.=:,«..-««.,-.-.- _» 10 15 20 aoovsos-9 13 nitrat och det erhållna dispersionsbränslet användes som jetbränsle \ i flygplansdrift.
Den enligt uppfinningen beskrivna bränsleblandningen och sättet för dess framställning medger framställning av pumpbara oljeliknande ersättningsbränslen för olja, av hög renhet och med.olja näraliggan- de egenskaper. Med bränsleblandningen har erhållits ett bränsle, som i huvudsak har bättre egenskaper än kända suspensions- och dispersions- bränslen och som kan framställas med en relativt begränsad mängd olja av relativt låg kvalitet samt av en lägre alkohol. vilken i sin tur kan framställas på relativt enkelt sätt. I det nya dispersionsbränslet har erhållits ett oljeersättningsbränsle av bred sammansättning. som kan ut- nyttja flertalet fasta, brännbara. kolhaltiga substanser för att därur framställa ett bränsle med hög partikeltäthet. med hög stabilitet, med låg viskositet och utmärkt pumpbarhet. som är dispergerbart och bland- bart inbördes med olika typer och olja samt andra kol-vätske-bränslen. som är lagringsbeständiga, explosionssäkra men lättantändliga, som kan framställas till låg kostnad och med mycket gott utnyttjande av råvaran, som innehåller enkla, kemiska ämnen som dispersionsmedel och som därige- nom är omgivningssäkert.
I

Claims (8)

1. 'TfvïïïFå »1L$°“:“!'F'“f'““" “W ' soovzos-9 10 15 20 14 PÅTENTKRAV l. Dispersionsbränsle omfattande fast, finpartikulärt kolhaltiga partiklar dispergerade i ett flytande medium innehållande ytaktiva medel för att stabilisera dispersion. k ä n n e t e c k n a d av att det flytande mediet utgöres av en mikroemulsion av olja-i- vatten typ, som dispergerar de kolhaltiga partiklarna och varvid minst en lägre alkanol med l-2 kolatomer är närvarande som fasöver- byggande medel, varvid de kolhaltiga partiklarna utgör mer än S0 vikt-1 av bränslet och att olja-i-vatten-emulsionen består av mer än 50 vikt-Z vatten, 5-30 vikt-I av en mineralolja, 5-30 vikt-X metanol eller etanol samt upp till 5 vikt-Z emulgeringsmedel.
2. Dispersionsbränsle enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att som mineralolja användes en olja-ned högre viskositet än 5 cSt vid 50°C, företrädesvis högre än l0cSt.
3. Dispersionsbränsle enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att mineraloljan utgöres av eldningsolja nr 3.
4. Dispersionsbränsle enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att emulgeringsmedlet består av ett eller flera ämnen valda ur gruppen fettsyratvâlar, karboxylsyror med 4-8 kolatomer. karboxylsyraestrar med 4-8 kolatomer i karboxylkedjan. alkoholer med 4-8 kolatomer och karboxiaminer med 4-8 kolatomer.
5. Förfarande för framställning av ett dispersionsbränsle enligt kraven l-4, k ä n n e t e c k n a t av att till fuktiga finkorniga kolhaltiga partiklar sättes en mikroemulsion av olja-i-vatten. där vatten ingår i sa stor mängd. att det tillsammans med i kolpartik- larna befintligt vatten, utgör mer än S0 vikt-2 av vätskan i det så bildade dispersionsbränslet, varvid mikroemulsionen innehåller mer än so' vikt-z vatten, s-ao vikt-tnineraiaija. s-ao vikt-z æunoi enar 2 etanol. samt upp till 5 vikt-Z emulgeringsmedel. 10 8007305-9 15
6. förfarande enïigt krav 5. ä n n e t e c k n a t av att de finkorniga kolhaïtiga partiklarna utgöres av den finmaïd stenkol.
7. Fórfarande enïigt krav 5 och 6, k ä n n e t e c k n a t av att stenkol våtmaïes, densitetssepareras. floteras och avvattnas, varefter tiH den avvattnade stenkøïsnaassan sättes en oïja-i-vatten- emulsion som tilïsamnans med i stenkolslnassan kvarvarande vatten utgöres av en stabiï mikroemuïsion.
8. Fdrfarande enligt krav 7. k a' n n e t e c k n a t av att oïja-i-vatten-mikroemuïsionen tilïsättes stenkoïsvnassan på en filter- bädd. .~\=:;».'-**¿»>1H q: _ ., . *I J: . _ : m , , ,.» ,' Än' _ »_ år.,.z~;.mv.q....=.-.¿';«m:&:x;.~;;a»~.amazmzamaann, .:.'_~.-..;t...z;.far_..arna.=famywiv .auw-.fln .W .. i .. . « « -
SE8007305A 1980-10-17 1980-10-17 Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning SE443797B (sv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8007305A SE443797B (sv) 1980-10-17 1980-10-17 Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning
CA000387246A CA1185792A (en) 1980-10-17 1981-10-05 Dispersion fuel and a method for its manufacture
ZA816900A ZA816900B (en) 1980-10-17 1981-10-06 A dispersion fuel and a method for its manufacture
EP81850186A EP0051053A1 (en) 1980-10-17 1981-10-13 A dispersion fuel and a method for its manufacture
PCT/SE1981/000298 WO1982001376A1 (en) 1980-10-17 1981-10-13 A dispersion fuel and a method for its manufacture
AU76481/81A AU7648181A (en) 1980-10-17 1981-10-13 A dispersion fuel and a method for its manufacture
JP56503269A JPS57501632A (sv) 1980-10-17 1981-10-13
DK247882A DK247882A (da) 1980-10-17 1982-06-02 Dispersionsbraendsel og fremgangsmaade til dets fremstilling
FI822105A FI822105A0 (fi) 1980-10-17 1982-06-11 Dispersionsbraensle och foerfarande foer dess framstaellning
NO821998A NO821998L (no) 1980-10-17 1982-06-16 Dispersjonsbrennstoff og fremgangsmaate for fremstilling av dette

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8007305A SE443797B (sv) 1980-10-17 1980-10-17 Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8007305L SE8007305L (sv) 1982-04-18
SE443797B true SE443797B (sv) 1986-03-10

Family

ID=20342016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8007305A SE443797B (sv) 1980-10-17 1980-10-17 Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0051053A1 (sv)
JP (1) JPS57501632A (sv)
CA (1) CA1185792A (sv)
DK (1) DK247882A (sv)
NO (1) NO821998L (sv)
SE (1) SE443797B (sv)
WO (1) WO1982001376A1 (sv)
ZA (1) ZA816900B (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2588012B1 (fr) * 1985-10-01 1988-01-08 Sodecim Procede permettant d'homogeneiser un melange de liquides residuaires aqueux et de combustibles liquides ou solides
US4780110A (en) * 1987-07-14 1988-10-25 Electric Fuels Corporation Low sulfur and ash fuel composition
US5478366A (en) * 1994-09-28 1995-12-26 The University Of British Columbia Pumpable lignin fuel
GB0703927D0 (en) * 2007-03-01 2007-04-11 Aldbury Technologists Ltd Fuel
RU2709497C1 (ru) * 2019-04-19 2019-12-18 Галина Рашитовна Ергунова Способ получения водотопливной смеси

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996026A (en) * 1975-08-27 1976-12-07 Texaco Inc. Process for feeding a high solids content solid fuel-water slurry to a gasifier
US4046519A (en) * 1975-10-31 1977-09-06 Mobil Oil Corporation Novel microemulsions
US4187078A (en) * 1976-10-13 1980-02-05 Nippon Oil And Fats Company, Limited Coal dispersing oil
US4089657A (en) * 1977-05-16 1978-05-16 The Keller Corporation Stabilized suspension of carbon in hydrocarbon fuel and method of preparation
US4157242A (en) * 1977-12-05 1979-06-05 Energy And Minerals Research Co. Thixotropic gel fuels and method of making the same
FR2468402B2 (fr) * 1978-11-13 1983-11-04 Elf Aquitaine Microemulsions aqueuses de substances organiques

Also Published As

Publication number Publication date
NO821998L (no) 1982-06-16
CA1185792A (en) 1985-04-23
WO1982001376A1 (en) 1982-04-29
JPS57501632A (sv) 1982-09-09
SE8007305L (sv) 1982-04-18
DK247882A (da) 1982-06-02
EP0051053A1 (en) 1982-05-05
ZA816900B (en) 1982-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1146894A (en) Process for removal of sulfur and ash from coal
US4887383A (en) Process for producing a slurry of a pulverized carbonaceous material
US4284413A (en) In-line method for the beneficiation of coal and the formation of a coal-in-oil combustible fuel therefrom
WO1983004189A1 (en) Methods for processing coal
US4146366A (en) Method of removing gangue materials from coal
SE443797B (sv) Dispersionsbrensle och forfarande for dess framstellning
CN107446632B (zh) 一种提高液体燃料或气体燃料能量密度的方法
US4515602A (en) Coal compositions
Vanangamudi et al. Kinetic study of agglomerate growth in coal-oil agglomeration process
EP0029712B1 (en) An in-line method for the upgrading of coal
Kim et al. Effect of grinding conditions on the performance of a selective agglomeration process for physical coal cleaning
Trass Characterization and preparation of biomass, oil shale and coal-based feedstocks
EP0026200B1 (en) A method of recovering high-grade fuel from solid mineral-fuel raw material
RU2268289C1 (ru) Способ получения композиционного водоугольного топлива
CN218321558U (zh) 一种从重油中回收金属的***
Boni et al. Charcoal deashing by an oil agglomeration process: Effect of various operating parameters
DE3224957A1 (de) Verfahren zur umwandlung von kohlenstoffhaltigem feststoffmaterial in ein material mit verbesserten eigenschaften
US4217110A (en) Process for preparing a suspension of particles in a hydrocarbon oil
Wen et al. Centrifugal dewatering and reconstitution of fine coal: the GranuFlow process
WO2023130454A1 (zh) 一种从重油中回收金属的方法和***
JPS6181489A (ja) 低灰分石炭−水スラリの製造法
JPS60212484A (ja) 液化用石炭の前処理方法
JPS60212483A (ja) 液化用石炭の前処理方法
Uçbaş Oil agglomeration benefication of Zonguldak coal fines
JPS58150423A (ja) 石炭微粉の水中造粒方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8007305-9

Effective date: 19880627

Format of ref document f/p: F