JP2002508434A - 定発熱量水性燃料混合物およびその調合方法 - Google Patents

定発熱量水性燃料混合物およびその調合方法

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Abstract

(57)【要約】 燃料組成物が炭化水素系石油蒸留物、精製水、アルコール、および様々な成分を含む添加剤組成物を含む、指定の圧縮着火機関に使用される燃料エマルジョン組成物を調合する方法。その正味の発熱量（全組成物の低発熱量＊百分率）と添加剤組成物の正味の発熱量との合計が、その機関に対する燃料の発熱量の有効パラメータの範囲内にある水性燃料組成物の正味の発熱量になるように、燃料およびアルコールの種類および量が選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は水性燃料組成物に関し、より詳細には、使用される炭化水素ならびに
選択されたアルコールの種類および量に関係なく幾分一定の発熱量を有する最終
燃料調合物が得られるような相対比で成分を組み合わせた水性燃料組成物に関す
る。水性燃料エマルジョン組成物は燃焼時の窒素酸化物（ＮＯX）の排出量が抑 えられるので、それを内燃機関に使用することが望ましい。
【０００２】 （発明の背景） ディーゼル燃料エンジンの使用に伴う１つの問題は、燃焼中の到達火炎温度が
比較的高いことである。そのような高い温度は、窒素酸化物（ＮＯX）を生成す る傾向を助長させる。窒素酸化物は、燃焼室内での窒素と酸素の結合、および燃
料中の有機窒素化合物の酸化によって形成される。窒素酸化物は、スモッグ中の
主要刺激物質を含み、健康に対する脅威であることが知られている対流圏オゾン
の一因であると考えられている。環境上の考慮および政府の規制によって、ＮＯ X の発生を削減する必要が高まってきた。ＮＯXの発生を削減する様々な方法には
、触媒コンバータの使用、エンジンの時限変更、排気ガスの再循環、および「ク
リーン」燃料の使用が含まれる。これらの方法は、一般的に高価かつ／または複
雑であるため、広範囲に使用されていない。
【０００３】 ＮＯXが形成される率は、火炎温度に関連している。火炎温度を少し下げるこ とによって窒素酸化物の発生を大幅に削減できることが判明している。火炎温度
を下げるための１つの手法は燃焼ゾーンに水を注入することであるが、これには
、エンジン設計に高価で複雑な変更を加えることが必要である。水を使用して火
炎温度を下げるための最新の試みは、水性燃料を使用すること、すなわちエマル
ジョンに水と燃料の両方を導入することである。
【０００４】 一般的には、炭化水素、水、アルコール、界面活性剤および他の添加剤を含む
燃料エマルジョンを製造するために様々な成分が使用される。これらの成分のい
くつかは正味の燃焼熱または低発熱量を有し、すなわち最終燃料の低発熱量は選
択される成分の量および種類に基づいて変わる。しかし、エンジン製造者は、一
般にガロン当たりの発熱量に基づいてエンジン燃料システムをサイズ設定し、最
終的な燃料調合物の実質的な変更を許容することができない。したがって、多く
の水性燃料エマルジョンは、非常に特殊な調合法で調合され、燃料成分の変更を
受けつけない。
【０００５】 いくつかの理由により、様々な炭化水素源を取り入れることができ、アルコー
ルの量および種類の変更を許容しうる水性燃料エマルジョンを開発することが望
まれる。たとえば、アルコールは、大気温度の低下によって燃料エマルジョンが
凍結するのを防ぐためにしばしば使用される。しかし、コストおよびエンジン着
火の品質上の問題から、アルコールの使用を最小限にとどめなければならない。
確かに、余分な費用を要するにもかかわらず、燃料調合物のアルコール含有量を
増やすことを正当化するいくつかのエンジン動作条件がある。同様に、炭化水素
の可用性及びコストに基づいて、様々な炭化水素源を使用することを正当化する
エンジン動作条件がある。したがって、水性燃料エマルジョンの調合物を変更す
ることによって利益が得られる様々なエンジン動作条件が存在することは明らか
である。
【０００６】 （発明の開示） 一般に、本発明は、（ａ）炭化水素系石油蒸留物、（ｂ）精製水、（ｃ）アル
コール、および（ｄ）単一の成分が複数の機能を発揮しうる様々な成分を含む添
加剤パッケージ組成物を含む、実質的に無灰の燃料組成物を調合する方法を特徴
とする。その燃料組成物は、圧縮着火機関内での再循環時に受ける温度および圧
力に対して安定した水性燃料エマルジョンの形で存在することが好ましい。燃料
エマルジョンは、水連続エマルジョン、より好ましくは燃料連続エマルジョンで
あってもよい。より重要なことであるが、前記燃料組成物を許容される低発熱量
の指定範囲内に維持しながら、使用される炭化水素系石油蒸留物およびアルコー
ルの種類および量を変えることによって、特定のエンジン動作条件のための水性
燃料組成物を調製することが可能である。
【０００７】 好ましい実施形態では、燃料エマルジョン組成物は炭化水素系石油蒸留物、精
製水、アルコール、ならびに乳化剤を含み、かつセタン価向上剤、界面活性剤、
腐食防止剤、潤滑剤、殺生物剤および消泡剤などの他の添加剤を含むことができ
る添加剤組成物を含む。
【０００８】 燃料連続エマルジョンの実施形態では、炭化水素系石油蒸留物の量は燃料組成
物の約６０重量パーセントと約９５重量パーセントの間にあることが好ましく、
より好ましくは、燃料組成物の約７０重量パーセントと約９０重量パーセントの
間である。
【０００９】 精製水は、５０ｐｐｍ以下のカルシウムおよびマグネシウムイオン、ならびに
２０ｐｐｍ以下のケイ素を含むことが好ましい。より好ましくは、精製水は約２
ｐｐｍのカルシウムおよびマグネシウムイオン、ならびに約１ｐｐｍのケイ素を
含むことが好ましい。精製水の量は燃料組成物の約５重量パーセントと約４０重
量パーセントの間にあることが好ましく、より好ましくは燃料組成物の約１０重
量パーセントと約３０重量パーセントの間である。
【００１０】 水連続エマルジョンでは、非イオン乳化剤、アニオン乳化剤および両性乳化剤
ならびにそれらの組合せからなるグループから乳化剤を選択することが好ましい
。当該水連続燃料エマルジョンの実施形態のための好ましいアルキル両性乳化剤
の例としては、少なくとも１２個の炭素原子を有するものが挙げられる。具体例
としては、獣脂グリセリン酸ジヒドロキシエチルが挙げられる。アルキル両性乳
化剤の量は、燃料組成物の約０．０１重量パーセントと約０．１重量パーセント
の間にあることが好ましい。
【００１１】 さらに、水連続燃料エマルジョンの実施形態は、添加剤パッケージのなかに、
アルキルフェノールエトキシレート（たとえば、ノニルフェノール１モル当たり
８から１２モルの酸化エチレン、より好ましくはノニルフェノール１モル当たり
約９モルの酸化エチレンを有するポリエトキシレート化ノニルフェノール）、ア
ルコールエトキシレート、脂肪アルコールエトキシレート、アルキルアミンエト
キシレート、またはそれらの組合せを含む。アルキルフェノール−エトキシレー
トの場合は、その成分は、燃料組成物の約０．４重量パーセントと約１．０重量
パーセントの間の量で存在することが好ましい。
【００１２】 水連続燃料エマルジョン実施形態の添加剤組成物は、少なくとも１２個の炭素
原子を有する一、二または三官能性有機リン酸またはカルボン酸を含むこともで
きる。酸の好ましい例としては、不飽和脂肪酸のジールス−アルダー付加物の二
および三酸（好ましくは約１２から２２個の炭素原子を有する）およびそれらの
組合せからなるグループから選択されたものが挙げられる。たとえば、その酸は
、無水マレイン酸およびオレイン酸のジールス−アルダー付加物から誘導された
Ｃ21のジカルボン酸であってもよい。一、二または三酸の量は、燃料組成物の約
０．０４重量パーセントと約０．１重量パーセントの間にあることが好ましく、
より好ましくは燃料組成物の約０．０４重量パーセントと約０．０５重量パーセ
ントの間である。
【００１３】 水連続燃料エマルジョンの添加剤組成物は、アルカノールアミノをも含む。好
ましいアルカノールアミンの例としては、アミノメチルプロパノール、トリエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、およびそれらの組合せが挙げられるが、な
かでもアミノメチルプロパノールが好ましい。アルカノールアミンの量は燃料組
成物の約０．０５重量パーセントと約０．４重量パーセントの間にあることが好
ましく、特に好ましくは燃料組成物の約０．０６重量パーセントである。
【００１４】 水連続燃料エマルジョンの添加剤組成物はアミノアルカノ酸をさらに含む。好
ましいアミノアルカノ酸の例としては、フェロコーポレーション（Ｆｅｒｒｏ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のケイル化学事業部（Ｋｅｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）から「Ｓｙｎｋａｄ ８２８」という商品名で市販されてい
るものが挙げられる。アミノアルカノ酸の量は、約０．０３重量パーセントと約
０．１５重量パーセントの間にあることが好ましく、より好ましくは約０．０３
重量パーセントと約０．５重量パーセントの間である。
【００１５】 燃料連続燃料エマルジョン添加剤パッケージは、１つまたは複数の界面活性安
定剤およびエンハンサと組み合わせた一次界面活性剤から構成される。好ましい
燃料連続組成物は約０．３重量％から約１．０重量％、好ましくは約０．４重量
％から約０．６重量％の全添加剤パッケージを含む。
【００１６】 燃料連続エマルジョンにおける一次界面活性剤は荷電アミド界面活性剤を含み
、より好ましくはＣ12〜Ｃ22の飽和または不飽和脂肪酸の非置換、一置換または
二置換アミドを含む。燃料連続エマルジョン組成物における一次界面活性剤は約
３，０００ｐｐｍから約１０，０００ｐｐｍの範囲で存在する。
【００１７】 開示された燃料連続エマルジョン用の添加剤パッケージは、一次界面活性剤の
安定剤として働く１つまたは複数のブロック共重合体、および１つまたは複数の
高分子量の高分子分散剤をも含む。開示されたブロック共重合体は、約１，００
０ｐｐｍから約５，０００ｐｐｍの、ＥＯ／ＰＯブロック共重合体のような高分
子量のブロック共重合体を含む。開示された高分子量の高分子分散剤は、約１０
０ｐｐｍから約１，０００ｐｐｍの範囲で存在する。
【００１８】 最後に、水連続エマルジョンおよび燃料連続エマルジョンのいくつかの好まし
い実施形態では、添加剤組成物は不凍液および着火遅れ改質剤（すなわちセタン
価向上剤）を含む。不凍液の量は、燃料組成物の約２重量パーセントと約９重量
パーセントの間にあることが好ましい。不凍液の例としては、Ｃ1からＣ3のアル
コール、すなわちメタノール、エタノールおよびイソプロパノールが挙げられる
。好ましい着火遅れ改質剤は、硝酸塩、亜硝酸塩、過酸化物、およびそれらの組
合せからなるグループから選択される。好ましい着火遅れ改質剤の例としては、
２−エチルヘキシルニトレートが挙げられる。着火遅れ改質剤の量は、燃料組成
物の約０．１重量パーセントと約０．４重量パーセントの間にあることが好まし
い。
【００１９】 燃料エマルジョン組成物の成分およびその相対量は、燃料エマルジョン組成が
圧縮着火機関での使用に適するように選択することが好ましい。これには、燃料
エマルジョンの調合物を変え、機関燃料システムの設計に応じた範囲内に燃料エ
マルジョンの低発熱量を維持することが含まれる。さらに、燃料エマルジョン組
成物は無灰であることが好ましく、圧縮着火機関内での再循環時に受ける温度お
よび圧力に対して安定であることが好ましい。
【００２０】 本発明の他の特徴および利点は、その好ましい実施形態についての以下の説明
、および特許請求の範囲を読めば明らかになるであろう。
【００２１】 （好ましい実施形態の説明） 本発明に使用することを目的とした燃料成分は、水が連続相であるエマルジョ
ンの形をとる燃料および水を含む。燃料組成物は無灰であることが好ましい。「
無灰」とは、燃料成分が結合すると、微粒子および凝集イオン類の量が十分に低
下し、弁座や弁棒、インジェクタおよびプラグフィルタを含めたエンジン部分、
ならびに排気装置やターボ回収ユニットなどの後燃焼エンジン部分に多量の微粒
子および凝集イオン類が堆積することなく、内燃機関の長期稼働（たとえば、３
ヶ月間の実質的な連続稼働）を可能にすることを意味する。
【００２２】 適切な燃料の例としては、単独または互いに組み合わせて使用されるディーゼ
ル、ナフサ、ケロシン、および脂肪族炭化水素やパラフィン系炭化水素などの炭
化水素系石油蒸留物が挙げられる。炭化水素系石油蒸留物はパラフィン含有量が
高い、すなわち芳香族含有量が低い（たとえば、約１０パーセント未満、より好
ましくは約３パーセント未満）ことが好ましい。好ましい炭素鎖の長さはＣ8か らＣ16の範囲内にある。
【００２３】 水連続エマルジョンの実施形態では、燃料組成物は約５０重量％から約８０重
量％の燃料を含み、より好ましくは約６０重量％から約７０重量％の燃料を含む
。水は燃料のエキスデンダやキャリアとして機能するが、以下により詳しく記載
するように燃料連続組成物を使用することもできる。燃料に水が含まれることに
よって、ＮＯXおよび微粒子の排出量が削減される。水は、そこに含有されるカ ルシウムイオン、マグネシウムイオン、ケイ素および他の不純物の濃度が非常に
低くなるように精製するのが好ましい。水の純度が低いと、灰化や長期間使用し
た後にエンジンに物質が堆積する問題の原因となり、摩耗、腐食およびエンジン
故障を引き起こしうるため、このような精製が望まれる。いくつかの適切な精製
技術がよく知られており、それには蒸留、イオン交換処理および逆浸透が含まれ
、なかでも低コストで操作が容易であるために逆浸透が好ましい。水は、約５０
ｐｐｍ以下のカルシウムまたはマグネシウムイオン（より好ましくは約２ｐｐｍ
以下）、および約２０ｐｐｍ以下のケイ素（より好ましくは約１ｐｐｍ以下）を
含むように精製するのが好ましい。好ましい組成物は、約２０重量％から約４０
重量％の水を含み、より好ましくは約３０重量％から約３６重量％の水を含む。
【００２４】 水連続燃料組成物は添加剤を含むことが好ましい。燃料組成物が無灰になるよ
うな添加剤を選択することが好ましい。選択する添加剤の量は、その意図する機
能を発揮できる程度の量であることが好ましい。添加剤の量は、燃料組成物のコ
ストを抑制できる程度の量であることが好ましい。その組成物は、連続水相のな
かで炭化水素燃料の安定したエマルジョンの形成を促す乳化剤を含むことが好ま
しい。分離した水相は燃焼の問題の原因となるため、エマルジョンの安定したエ
マルジョンが望ましい。安定とは、標準的な保存条件のもとで長期間、たとえば
約３ヶ月程度保存しても実質的な相の分離が生じないことを意味する。燃料組成
物をポンピングすることによって十分な乳化が確保されるため、燃料組成物を含
む貯蔵タンク内の少量の相分離は許容しうる。好ましい乳化剤は無灰で、燃料組
成物の他の成分と化学的に反応しない。
【００２５】 適切な乳化剤としては非イオン乳化剤、アニオン乳化剤および両性乳化剤が挙
げられる。異なる種類の乳化剤の組合せを使用することもできる。適切な非イオ
ン乳化剤の例としては、アルキルフェノールエトキシレート、アルコールエトキ
シレート、脂肪アルコールエトキシレート、およびアルキルアミンエトキシレー
トが挙げられる。なかでも、アルキルフェノールエトキシレートおよびアルコー
ルエトキシレートが好ましい。アルキルフェノールエトキシレートのなかでは、
ノニルフェノール１モル当たり８から１２モル（好ましくは約９モル）の酸化エ
チレンを有するポリエトキシレート化ノニルフェノールが好ましい。当該ノニル
フェノールは、たとえばフォーン−ポウレンク（Ｐｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ）
から「Ｉｇｅｐａｌ ＣＯ−６３０」という商品名で市販されている。好ましい
組成物は、約０．３重量％から約０．６重量％［好ましくは０．４重量％から０
．６重量％］、より好ましくは約０．４８重量％の非イオン乳化剤を含む。
【００２６】 適切なアニオン乳化剤は、アクリル酸およびオレイン酸のジールス−アルダー
付加物から誘導されるＣ21のジカルボン酸（ウェストバコ（Ｗｅｓｔｖａｃｏ）
から「ジアシド（Ｄｉａｃｉｄ）１５５０（商標）」という商品名で市販されて
いる）で、アルカノラミンで中和されて水溶性の塩を形成するものである。他の
適切なアニオン乳化剤は、無水マレイン酸およびオレイン酸のジールス−アルダ
ー付加物から誘導されるＣ22のトリカルボン酸（ウェストバコからテナックス（
Ｔｅｎａｘ）２０１０（商標）という商品名で市販されている）である。
【００２７】 適切なアルカノールアミン中和剤としては、アミノメチルプロパノール、トリ
エタノールアミンおよびジエタノールアミンが挙げられ、なかでもアミノメチル
プロパノール（アンガスケミカルからＡＭＰ９５（商標）という商品名で市販さ
れている）が好ましい。好ましい組成物は約０．０４重量％から０．１重量％（
より好ましくは０．０４重量％から０．０５重量％）のジカルボン酸、および約
０．０５重量％から０．４重量％（より好ましくは約０．０６％）の中和剤を含
む。
【００２８】 好ましい両性乳化剤はＣ16および高級アルキル基を含むアルキル両性乳化剤で
ある。適切な両性乳化剤の例としては、フォーン−ポウレンク（Ｐｈｏｎｅ−Ｐ
ｏｕｌｅｎｃ）から「ミラテイン（Ｍｉｒａｔａｉｎｅ）」という商品名で市販
されている獣脂グリシン酸ジヒドロキシエチルが挙げられる。両性乳化剤の量は
一般に０．０１重量％から０．１重量％であり、好ましくは約０．０１５重量％
である。
【００２９】 水連続燃料組成物は、水相の滑りを改善し、燃料送出システムの円滑な動作を
持続するために潤滑剤を含むことが好ましい。潤滑剤の量は一般に０．０４重量
％から０．１重量％で、より好ましくは０．０４重量％から０．０５重量％であ
る。適切な潤滑剤としては、リンまたはカルボン酸タイプの一、二および三酸（
たとえばアルカノールアミン等で中和されていることが好ましい）が有機鎖に付
加したものが挙げられる。より好ましくは、無灰の性質を有するという理由から
カルボン酸タイプが好ましい。例としては、リン酸エステルの形をとるアルコキ
シレート化乳化剤の混合エステル、および不飽和脂肪酸のジールス−アルダー付
加物の二および三酸が挙げられる。有機鎖は約１２から２２個の炭素原子を含有
することが好ましい。適切な潤滑剤の具体例としてはジアシド１５５０（商標）
が挙げられ、これは低濃度で高度な機能を発揮するため好ましい。適切な潤滑剤
の他の例としてはテナックス２０１０（商標）がある。
【００３０】 水連続燃料組成物は、内燃機関の燃焼サイクルを通じて燃料組成物のｐＨを少
なくとも９に維持することができるｐＨ維持添加剤を含むことが好ましい。ｐＨ
が約９を上回ると、燃料組成内の水がエンジンの鉄成分をさほど強く攻撃しなく
なる。適切な添加剤の例としては、アミノメチルプロパノール、トリエタノール
アミンおよびジエタノールアミンのようなアルカノールアミンが挙げられ、なか
でもアミノメチルプロパノールが好ましい。ｐＨ維持添加剤の量は一般に約０．
０５重量％から０．４重量％で、好ましくは約０．０６重量％である。
【００３１】 水連続燃料は、高温および剪断圧力における相の安定性を維持するためのカッ
プリング剤（ヒドロトロープ）をも含むことができる。たとえば、圧縮着火（デ
ィーゼル）機関では、特定のサイクルにおいて必要とされる馬力荷重を得るため
に、マニホールドに送られるすべての燃料を燃焼させることができないため、高
温および剪断圧力安定性が必要とされる。したがって、いくらかの燃料は再循環
して燃料タンクに戻されることになる。その再循環燃料が比較的高温になると、
再循環時に受ける剪断圧力とあいまって、カップリング剤がなければ相分離を引
き起こしやすくなる。
【００３２】 好ましいカップリング剤の例としては、不飽和脂肪酸のジールス−アルダー付
加物の二および三酸が挙げられる。適切なカップリング剤の具体例としては、ア
ルカノールアミンで中和されて水溶性の塩を形成するジアシド１５５０（商標）
が挙げられる。適切なアルカノールアミン中和剤としては、アミノメチルプロパ
ノール、トリエタノールアミンおよびジエタノールアミンが挙げられ、なかでも
アミノメチルプロパノールが好ましい。カップリング剤の量は一般に０．０４重
量％から０．１重量パーセントで、より好ましくは０．０４重量％から０．０５
重量％である。燃料組成物は、好ましくは大量の無機灰を組成物にもたらさない
腐食防止剤をも含むことができる。アミノアルカノ酸が好ましい。適切な腐食防
止剤の例としては、フェロコーポレーションのケイル化学事業部から「シンカド
（Ｓｙｎｋａｄ）８２８」という商品名で市販されているものが挙げられる。好
ましい組成物は約０．０５重量％の腐食防止剤を含む。
【００３３】 水連続燃料組成物は、特に当該燃料組成物が圧縮着火（ディーゼル）機関に使
用される場合に、燃料の爆燃特性を改善するための着火遅れ改質剤（セタン価向
上剤）を含むことができる。例としては、硝酸塩、亜硝酸塩および過酸化物が挙
げられる。有益な着火遅れ改質剤としては、エチルコーポレーションから「ハイ
テック（ＨｉＴｅｃ）４１０３」という商品名で市販されている２−エチルヘキ
シルニトレートがある。好ましい組成物は約０．１重量％から０．４重量％の着
火遅れ改質剤を含む。
【００３４】 水連続燃料組成物には不凍液も含めることができる。有機アルコールが好まし
い。具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールおよびグリコ
ールが挙げられ、なかでもメタノールが好ましい。不凍液の量は約２重量％から
約９重量％であることが好ましい。
【００３５】 当業者に知られている殺生物剤も、それらが無灰であれば添加することができ
る。同様に、当業者に知られている消泡剤も、それらが実質的に無灰であれば添
加することができる。好ましい消泡剤は、フォーン−ポウレンクから「アンチフ
ォーム（Ａｎｔｉｆｏａｍ）４１６」という商品名で市販されているハイドロフ
ォリック（ｈｙｄｒｏｐｈｏｒｉｃ）シリカポリジメチルシロキサン分散液であ
る。消泡剤の量は０．０００５重量％以下であることが好ましい。
【００３６】 水連続燃料組成物の一例として以下のような組成を有するものが挙げられる：
炭化水素６４．８重量％、水３２．２重量％、メタノール２重量％、イゲパル（
Ｉｇｅｐａｌ）ＣＯ−６３０（商標）およびミラテイン（Ｍｉｒａｔａｉｎｅ）
（商標）０．４８％（そのうちイゲパルＣＯ−６３０（商標）が９７重量％で、
ミラテイン（商標）が３重量％）、ジアシド１５５０（商標）０．０４重量％、
ＡＭＰ−９５（商標）０．０６重量％、シンカド８２８（商標）０．０５重量％
、アンチフォーム４１６ ０．０００５重量％、および２−エチルヘキシルニト
レート０．３７重量％。
【００３７】 本発明の好ましい燃料エマルジョン組成物は、燃料が連続相であるエマルジョ
ンの形で存在する炭化水素系石油蒸留燃料および水を含む。好ましいエマルジョ
ンは、界面活性剤が最小限にとどめられた安定系であることが好ましい。上述し
たように、水相の分離によって燃焼上の問題がもたらされるため、安定エマルジ
ョンが望まれる。安定とは、標準的な保存条件のもとで、たとえば約３ヶ月以内
の長期間にわたって保存しても、実質的な相の分離が生じないことを意味する。
エマルジョンを動作条件のもとに維持するために高温、高圧安定性も必要とされ
る。
【００３８】 好ましい燃料連続燃料エマルジョン組成物は無灰であることも好ましい。好ま
しい燃料連続エマルジョン組成物は、約６０重量％から約９５重量％の炭化水素
系石油蒸留燃料、より好ましくは約７０重量％から約９０重量％の炭化水素系石
油蒸留燃料を含む。水連続の実施形態のように、燃料連続の実施形態は、単独ま
たは互いに組み合わせて使用されるディーゼル、ナフサ、ケロシン、および脂肪
族炭化水素やパラフィン系炭化水素などの適切な炭化水素系石油蒸留燃料を使用
し、さらには様々な合成燃料を含むことができる。好ましいディーゼルとしては
、たとえばＥＰＡ排出認定ディーゼルや第２規格ディーゼルが挙げられるが、そ
れらに限定されるものではない。他の適切な炭化水素系石油蒸留燃料としては、
芳香族含有量が１０％未満、好ましくは３％未満の高パラフィン低芳香族炭化水
素系石油蒸留物などが挙げられる。
【００３９】 燃料連続エマルジョンの水相はＮＯX、および場合によっては微粒子の削減に 寄与する。水の量が多いほど、ＮＯXの排出量が削減される。現行の水分の上限 は約４０％で、それを上回ると、通常の条件、すなわち許容量の添加剤および比
較的安価な炭化水素系石油蒸留物を用いた条件では燃料の燃焼特性が実用的な使
用に適さなくなる。好ましい精製水の量は、燃料組成物の約５重量パーセントと
約４０重量パーセントの間にあり、より好ましくは燃料組成物の約１０重量パー
セントと約３０重量パーセントの間である。
【００４０】 上述のように、水は、そこに含まれるイオンおよび他の不純物、特にカルシウ
ムイオン、マグネシウムイオンおよびケイ素の濃度が非常に低くなるように精製
されることが好ましい。精製水は、約５０ｐｐｍ以下のカルシウムおよびマグネ
シウムイオン、および約２０ｐｐｍ以下のケイ素を含有することが好ましい。よ
り好ましくは、精製水は全硬度が１０ｐｐｍ以下であり、約２ｐｐｍ以下のカル
シウムおよびマグネシウムイオン、および約１ｐｐｍ以下のケイ素を含有するこ
とが好ましい。既に開示したように、いくつかの適切な精製技術がよく知られて
おり、蒸留、イオン交換処理および逆浸透などがあるが、なかでも逆浸透が好ま
しい。
【００４１】 好ましい実施形態では、精製水のｐＨは約４から約７に調節され、好ましくは
約５から６に調節される。酸性であることは水滴の形成を容易にし、それによっ
てエマルジョンの形成を促すとともに、防食効果を与える。水は適応しうる任意
の酸、好ましくは有機酸、より好ましくはクエン酸を用いて酸性にすることが可
能である。
【００４２】 燃料連続エマルジョン組成物は、連続炭化水素系石油蒸留燃料相内での精製水
の安定エマルジョンの形成を促す界面活性剤パッケージを含む。好ましい界面活
性剤パッケージは一次界面活性剤と１つまたは複数の界面活性安定剤および強化
剤との組合せから構成される。好ましい界面活性剤パッケージの成分は無灰で、
燃料組成物のなかの他の成分と化学反応を起こさない。好ましい燃料連続エマル
ジョン組成物の全界面活性剤パッケージの含有量は、約０．３重量％から約１．
０重量％、好ましくは約０．４重量％から約０．６重量％である。
【００４３】 適切な一次界面活性剤の例としては非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤
および両性界面活性剤が挙げられる。好ましい一次界面活性剤には、荷電アミド
界面活性剤、より好ましくはＣ12〜Ｃ22の飽和または不飽和脂肪酸の置換されて
いないアミド、あるいは一または二置換アミドが含まれる。アミドは、１から４
の炭素原子を有する直鎖状、分岐状、非置換および置換アルキルまたはアルカノ
ールおよびアリールから互いに独立に選択された１つまたは２つの基で置換され
ていることが好ましい。好ましいアミド一次界面活性剤の例としては、１：１脂
肪酸ジエタノールアミド、より好ましくはオレイン酸のジエタノールアミド（シ
ャー（Ｓｃｈｅｒ）ケミカルからシャーコミド（Ｓｃｈｅｒｃｏｍｉｄ）ＳＯ−
Ａとして市販されている）が挙げられる。一次界面活性剤は、約３，０００ｐｐ
ｍから約１０，０００ｐｐｍ、より好ましくは約５，０００ｐｐｍから約６，０
００ｐｐｍの範囲内で燃料連続エマルジョン組成物中に存在する。
【００４４】 界面活性剤パッケージは１つまたは複数のブロック共重合体を含むことが好ま
しい。界面活性剤パッケージのブロック共重合体は一次界面活性剤の安定剤とし
て働く。適切なブロック共重合体は界面活性剤の性質を有することもある。この
考えが本発明の範囲または使用を限定するものではないが、本発明の予測されな
い優れた成果は、ブロック共重合体と一次界面活性剤との併用による「相乗効果
」の結果であると考えられる。ブロック共重合体は界面において一次界面活性剤
の安定剤として働く。界面活性剤パッケージのためのブロック共重合体の例とし
ては、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール（プルロニック（Ｐｌｕｒｏ
ｎｉｃ）１７Ｒ２という商品名でＢＡＳＦが製造しているブロック共重合体）な
どのＥＯ／ＰＯブロック共重合体のような高分子量のブロック共重合体が挙げら
れる。好ましいブロック共重合体の例としては、どれもＢＡＳＦから市販されて
いるプルロニック１７Ｒ２、プロニック１７Ｒ４、プルロニック２５Ｒ２、プル
ロニックＬ４３、プルロニックＬ３１、プルロニックＬ６１が挙げられる。ブロ
ック共重合体は、約１，０００ｐｐｍから約５，０００ｐｐｍ、より好ましくは
約２，０００ｐｐｍから約３，０００ｐｐｍの範囲内で好ましい燃料連続エマル
ジョン組成物中に存在する。
【００４５】 界面活性剤パッケージは、１つまたは複数の高分子量の高分子分散剤を含むこ
とが好ましい。高分子分散剤は、一次界面活性剤を安定化し、一次界面活性剤と
ブロック共重合体との相乗的組合せに寄与する界面活性強化剤／安定剤として働
く。好ましい高分子分散剤としては、ＩＣＩから市販されているハイパーマ（Ｈ
ｙｐｅｒｍｅｒ）Ｅ−４６４がある。他の適切な高分子分散剤としてはＩＣＩか
ら市販されているハイパーマＡ−６０、エアプロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃ
ｔｓ）社製のサーファイナル−１０４（Ｓｕｒｆｉｎａｌ−１０４）などのデシ
ルジオール非発泡性湿潤剤、ロンザ（Ｌｏｎｚａ）から市販されているバーロッ
クス（Ｂａｒｌｏｘ）ＢＸ１２のようなアミンオキシド、エマルサン（Ｅｍｕｌ
ｓａｎ）から市販されているバイオポリマー界面活性剤であるエマルサンなどが
挙げられる。高分子分散剤は、約１００ｐｐｍから１，０００ｐｐｍ、好ましく
は約７００ｐｐｍから約８００ｐｐｍの範囲内で好ましい燃料連続エマルジョン
組成物中に存在する。
【００４６】 燃料連続エマルジョン組成物は、たとえば不凍液、着火遅れ改質剤、セタン価
向上剤、安定剤、潤滑剤、腐食防止剤、流性改質剤およびｐＨ改質剤などの１つ
または複数の添加剤を含むこともできる。選択される添加剤の量は、意図する機
能が発揮できる程度であることが好ましく、かつ燃料組成物のコストが抑えられ
る程度であることが好ましい。燃料組成物が無灰になるような添加剤を選択する
ことが好ましい。
【００４７】 水連続組成物のように、好ましい燃料連続組成物も有機アルコールのような不
凍液を含むことができる。具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロ
パノールおよびグリコールが挙げられ、なかでもメタノールが好ましい。不凍液
の量は約１５重量％未満が好ましく、より好ましくは約２重量％から約９重量パ
ーセントである。
【００４８】 水連続組成物に関して既に開示したように、好ましい燃料連続組成物は１つま
たは複数の着火遅れ改質剤、特に当該燃料組成物が圧縮着火機関に使用される場
合に、好ましくは燃料爆燃特性を改善するセタン価向上剤を含むこともできる。
例としては、硝酸塩、亜硝酸塩および過酸化物が挙げられる。好ましい着火遅れ
改質剤は、「ＨｉＴｅｃ ４１０３」という商品名でエチルコーポレーションか
ら市販されている２−エチルヘキシルニトレート（２−ＥＨＮ）である。知られ
ているセタン価向上剤として硝酸アンモニウムを使用することもできる。好まし
い組成物は、約０．１重量％から約０．４重量％の着火遅れ改質剤を含む。
【００４９】 燃料組成物は、燃料組成物の潤滑性を改善し、燃料送出システムの円滑な動作
を持続するための１つまたは複数の潤滑剤を含むことができる。多くの従来型の
汎用的な油溶性および水溶性の潤滑添加剤を使用することができ、それらは２０
０ｐｐｍ未満の量で効果を発揮しうる。潤滑剤の量は、一般に約０．０４重量％
から約０．１重量％で、より好ましくは０．０４重量％から０．０５重量％であ
る。適切な潤滑剤の例としては、有機鎖に付加したリン酸またはカルボン酸タイ
プの一、二、三酸の組合せが挙げられる。有機鎖は約１２から２２個の炭素を含
むことが好ましい。例としては、ルブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）５２２Ａ、
およびリン酸エステルの形のアルコキシレート化界面活性剤の混合エステル、な
らびに不飽和脂肪酸のジールス−アルダー付加物の二または三酸が挙げられる。
無灰の性質を有するためにカルボン酸タイプが好ましい。適切な潤滑剤の具体例
としてはジアシド１５５０（商標）（アトラケムラトール（Ａｔｒａｃｈｅｍ
Ｌａｔｏｌ）１５５０またはウェストバコケミカルズ（Ｗｅｓｔｖａｃｏ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌｓ）ジアシド１５５０）が挙げられ、それは低濃度で高度な機能を
発揮するため好ましい。ジアシド１５５０は非イオン界面活性剤の性質をも有す
る。リン酸およびカルボン酸を好ましくはアルカノールアミンで中和することに
よって、酸を添加する結果として発生しうる腐食の問題が軽減される。適切なア
ルカノールアミン中和剤としては、アミノメチルプロパノール、トリエタノール
アミンおよびジエタノールアミンが挙げられ、アミノメチルプロパノール（「Ａ
ＭＰ−９５」という商品名でアンガスケミカル（Ａｎｇｕｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
）から市販されている）は約０．０５から０．４重量パーセントの比率で含有さ
れる中和剤で、より好ましくは０．０６重量パーセントの比率で含有される。
【００５０】 燃料を連続相とし、高度に精製された水を使用すると、腐食および浸食の可能
性が低くなるが、燃料組成物に１つまたは複数の腐食防止剤、好ましくは組成物
に大量の無機灰分をもたらさない腐食防止剤を含めることもできる。一例として
アミノメチルプロパノール（「ＡＭＰ−９５」という商品名でアンガスケミカル
（Ａｎｇｕｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から市販）が挙げられる。クエン酸を添加す
ることによっても、水のｐＨの微小変化を介して腐食が防がれ、クエン酸はまた
エマルジョンの形成を促す。アミノアルカノ酸が好ましい。他の適切な腐食防止
剤としては、「シンカド（Ｓｙｎｋａｄ）８２８」という商品名でフェロコーポ
レーション（Ｆｅｒｒｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のケイル（Ｋｅｉｌ）化学
事業部から市販されているものが挙げられる。好ましい組成物は約０．０１重量
％から約０．０５重量％の腐食防止剤を含む。
【００５１】 当業者に知られている殺生物剤も、それらが無灰であれば添加することができ
る。同様に、当業者に知られている消泡剤も、それらが無灰であれば添加するこ
とができる。消泡剤の量は０．０００５％以下であることが好ましい。
【００５２】 好ましい燃料組成物は、高温および剪断圧力に対する相の安定性を維持するた
めの１つまたは複数のカップリング剤（ヒドロトロープ）を含むこともできる。
たとえば、圧縮着火（ディーゼル）機関では、特定のサイクルにおいて必要とさ
れる馬力荷重を得るために、マニホールドに送られるすべての燃料を燃焼させる
ことができないため、高温および剪断圧力安定性が必要とされる。したがって、
いくらかの燃料は再循環して燃料タンクに戻されることになる。その再循環燃料
が比較的高温になると、再循環時に受ける剪断圧力とあいまって、カップリング
剤がなければ相分離を引き起こしやすくなる。
【００５３】 好ましいカップリング剤の例としては、不飽和脂肪酸のジールス−アルダー付
加物の二および三酸が挙げられる。適切なカップリング剤の具体例としては、ア
ルカノールアミンで中和されて水溶性の塩を形成するジアシド１５５０が挙げら
れる。適切なアルカノールアミン中和剤としては、アミノメチルプロパノール、
トリエタノールアミンおよびジエタノールアミンが挙げられ、なかでもアミノメ
チルプロパノールが好ましい。カップリング剤の量は一般に約０．０４重量％か
ら０．１重量％で、より好ましくは０．０４から０．０５重量％である。
【００５４】 好ましい燃料連続エマルジョン組成物は、複数の機能を発揮する添加剤を含む
ことができる。たとえば、ジアシド１５５０は、界面活性剤、潤滑剤およびカッ
プリング剤として働き、クエン酸はエマルジョン向上特性と腐食防止特性の両方
を有する。同様に、ＡＭＰ−９５は中和剤として働くとともに、燃料組成物のｐ
Ｈの維持を支援する。
【００５５】 水連続および燃料連続燃料組成物の成分の多くは、正味の燃焼熱、あるいは低
発熱量を有する。たとえば、不凍液として使用されるメチルアルコールの低発熱
量は８，６００Ｂｔｕ／ポンドまたは５７，０００Ｂｔｕ／ガロンであるのに対
して、代替的な不凍液であるエチルアルコールの低発熱量は１１，６０００Ｂｔ
ｕ／ポンドまたは７６，３００Ｂｔｕ／ガロンである。汎用の炭化水素燃料の低
発熱量は、１８，８２０Ｂｔｕ／ポンド（比重：０．７６、１１９，１６４Ｂｔ
ｕ／ガロン）から１８，３００Ｂｔｕ／ポンド（比重：０．８８、１３３，１５
０Ｂｔｕ／ガロン）の範囲内で変動しうる。エンジン製造者は燃料１ガロン当た
りの発熱量に基づいてエンジン燃料システムを調整する。燃料組成物の低発熱量
を、それが使用され、さらには様々な炭化水素源およびアルコールを使用するこ
とができるエンジンに許容される範囲内に維持することが好ましい。正味の燃焼
熱を有する燃料の成分の比は、使用される炭化水素または選択されるアルコール
の量または種類にかかわらず、ガロン当たりの発熱量が比較的一定になるように
調節する。
【００５６】 次に図を参照すると、複数の成分入口と１つの燃料エマルジョン出口１４を有
する燃料エマルジョン配合（ｂｒｅｎｄｉｎｇ）システム１２の概略図が示され
ている。例示された配合システムは、燃料連続エマルジョン、または添加剤が水
溶性ではない他のエマルジョンにとって特に有益である。当業者なら、開示され
た配合システムに適切な変更を加えて水連続エマルジョンまたは水溶性添加剤を
を使用する他のエマルジョンに適合するようにできることが十分に想定される。
【００５７】 そこに見られるように、燃料配合システム１２の好ましい実施形態は、４つの
流体循環路入口１８、２２、６２および８８と燃料エマルジョン出口１４を含む
。第１の流動循環路１６は、第１の成分入口１８において炭化水素燃料源（図示
せず）から炭化水素燃料を受け取るようになされており、第２の流体循環路２０
は第２の成分入口２２において添加剤貯蔵タンク２４または類似の当該燃料エマ
ルジョン添加剤源から燃料エマルジョン添加剤を受け取るようになされている。
第３の流体循環路５０は、第３の成分入口６２において水源（図示せず）から水
を受け取るようになされ、第４の流体循環路８６は、第４の成分入口８８におい
て適切なメタノール源（図示せず）からメタノールを受け取るようになされてい
る。
【００５８】 第１の流体循環路１６は、炭化水素燃料、好ましくはディーゼル燃料（ただし
、他の炭化水素燃料を使用することもできる）を炭化水素燃料源から選定された
流量で配合システム１２に移送するための燃料ポンプ２６、１０ミクロンのフィ
ルタ２８、および流入する炭化水素燃料の流速を測定するようになされた流量測
定装置３０を含む。さらに、第１の流体循環路１６は、炭化水素燃料成分を指定
最小温度（たとえば１０℃）まで加熱するヒータ９０または他の手段を含む。同
様に、第２の流体循環路２０も、燃料エマルジョン添加剤を添加剤が指定最小温
度に維持される貯蔵タンク２４から所定の流量で配合システム８４に移送するた
めのポンプ３２を含む。第２の流体循環路２０内での燃料添加剤の流量は、添加
剤貯蔵タンク２４と燃料エマルジョン添加剤ポンプ３２の間に設置された流量制
御弁２４によって制御される。第１の流体循環路１６のように、第２の流体循環
路２０も、フィルタ３６および流入する添加剤の流量を測定するようになされた
流量測定装置３８を含む。第１および第２の流体循環路に関連する流量測定装置
３０、３８から生成された信号４０、４２が、さらに入力として配合システムコ
ントローラ４４に結合される。
【００５９】 第４の流体循環路８６はポンプ９２および流量制御弁９４、フィルタ９６、加
熱エレメント９８ならびに流量測定装置１００を含む。ポンプ９２、フィルタ９
６、ヒータ９８および流量測定装置１００は流体循環路８６中で直列に配置され
ている。第４の流体循環路８６内のメタノール流量は、メタノ−ル源（図示せず
）と第４の成分入口８８付近のポンプ９２との間に設置された流量制御弁９４を
使用して制御するのが好ましい。最後のまたは第３の流体循環路５０は、好まし
くは供給水を所定の温度および純度にそれぞれ加熱および精製する逆浸透精製シ
ステムなどの水生成システム１０２を含む水流循環路である。この第３の流体循
環路５０は、精製水を選定された流量で配合システム８４に移送するための水ポ
ンプ５４および水流量制御弁６０をも含む。先に説明した実施形態のように、第
３の流体循環路５０は、流入する精製水の流量を測定するようになされた流量測
定装置５８、および配合システム８４に供給される水の水質を監視するようにな
されたコンダクタンス測定装置６４をも含む。
【００６０】 燃料エマルジョン配合システム８４の動作には、各々の流体循環路からの成分
の選択的混合が含まれる。具体的には、メタノールを輸送する第４の流体循環路
８６と、燃料添加剤を供給するようになされた第２の流体循環路２０を合流させ
、次にインライン混合機１０４を使用して混ぜ合わせる。次いで、得られたメタ
ノールと燃料添加物の混合物と、炭化水素燃料成分を供給する第１の流体循環路
１６とを一緒にする。他のインライン混合機４６を使用して炭化水素燃料と燃料
添加剤とメタノールを混ぜ合わせる。次いで、第３の流体循環路５０を介して供
給される精製水をその混合物に加え、次に他のインライン混合機５２を使用して
混ぜ合わせる。得られた混合物、または炭化水素燃料、燃料エマルジョン添加剤
、メタノールおよび精製水の組合せを乳化装置７０に供給する。乳化装置７０は
、エージングタンク７２および高剪断混合装置を含む。エージングタンク７２は
、入口７４、出口７６、および大容量チャンバ７８またはタンクを含む。配合シ
ステム１２の好ましい実施形態は、エマルジョン温度の関数であるエージング時
間を用いて動作する。たとえば、水性燃料エマルジョンを室温で混合する場合は
３分間の混合時間が妥当である。したがって、３分間の混合時間では、毎分約１
５ガロンの出力流量で動作する配合システムは、エージングタンクとして４５ガ
ロンタンクを使用することになる。流入する炭化水素燃料、燃料エマルジョン添
加剤、メタノールおよび精製水は、好ましくは連続的攪拌が可能な位置にあるエ
ージングタンク７２に供給される。あるいは、エージングタンクは、それに関連
する機械的混合装置を含むことが可能である。配合システム１２の好ましい実施
形態は、配合システム出口１４で最終的な水性燃料エマルジョンを提供するエー
ジングタンク７２の下流に置かれた、メーン州スカーバロウにあるカディインタ
ナショナル（Ｋａｄｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）製のカディインフィニテ
ィ（Ｋａｄｙ Ｉｎｆｉｎｉｔｙ）モデルのような連続式のロータステータディ
スパージョンミル８１をも含む。
【００６１】 ４つの流体循環路に関連する流量測定装置から生成する信号４０、４２、６６
、１０８とともに、第３の流体循環路５０の中の比導電率測定装置６４、ならび
に最終エマルジョン密度および粘度測定装置１０６によって生成される信号６８
、１１０が入力として配合システムコントローラ４４に供給される。また、配合
システムコントローラ４４は、たとえばアルコール含有量またはエンジン規格な
どの様々なオペレータ入力１１２を受け取り、燃料エマルジョン組成物の望まし
い発熱量を得るために、選択された流体循環路内の流量制御弁に出力制御信号１
１４を供給する。
【００６２】 水連続燃料エマルジョンにおける最適な粘度と安定性を確保するためには、所
定の比率（すなわち１０〜５０％）の燃料混合流動物にディスパージョンミル８
１を迂回させる必要がある。当該迂回流は、乳化装置７０の内部またはその付近
に位置する迂循環路８０およびそれに関連する弁８２を利用して達成することが
できる。所定の比率の混合流にディスパージョンミル８１を迂回させることによ
って、２頂の液滴サイズ分布を有する最終燃料エマルジョンが得られる。
【００６３】 上述のように、配合システムコントローラ４４は、入力として、第１、第２、
第３および第４の流体循環路内の様々な流量測定装置によって生成される信号、
ならびに水質測定装置によって生成されるあらゆる信号とともにオペレータ入力
を受け取り、選択された流体循環路の中の流量制御弁に制御信号を供給する。例
示された配合システムの実施形態は、炭化水素燃料の流れが厳密に制御されるの
ではなく厳密に測定されるように構成するのが好ましい。逆に、精製水供給ライ
ン、アルコール供給ラインおよび燃料添加剤供給ラインは、所定の低発熱量で所
定の水配合燃料混合物を得るために、厳密に制御され厳密に測定される。例示の
実施形態は、炭化水素燃料、アルコール、精製水および燃料添加剤の流れが、所
定の低発熱量で適切な配合比を有する燃料混合物が連続的に剪断ポンプに供給さ
れるような連続供給物であることをも示している。しかし、別法として、同一ま
たは類似の低発熱量で所定の水配合燃料混合物を得るために、水の流れを厳密に
測定して厳密に制御せず、炭化水素燃料供給ライン、アルコール供給ラインおよ
び燃料添加剤供給ラインを厳密に制御および測定するような配合システムを構成
することが望ましいこともある。
【００６４】 本発明による開示の燃料組成物、および特に燃料連続エマルジョンは、機関の
設計を実質的に変更することなく内燃機関に使用することができる。たとえば、
機関の設計を変更してホモジナイザを含めなくてもその燃料組成物を使用するこ
とができる。しかし、燃料効率を向上させるために、容易に実施されるいくつか
の変更が機関構造に取り入れられる。たとえば、その燃料組成物をディーゼル機
関に使用するために機関燃料システムを強化しなければならない。能力の増加は
燃料エマルジョンの含水率の関数になる。機関燃料システムの能力は一般に以下
の比によって決められる。
【００６５】
【００６６】 多くの場合、噴射器のオリフィスの径を大きくすることによって機関燃料シス
テムの能力を著しく増加させることができる。他の機関は、噴射ポンプの能力を
増やすことを必要とすることがある。さらに、燃料位相ポンプの能力の増加を必
要とすることもある。あるいは、機関の燃料システムの能力を変えずに、単に機
関出力（馬力出力）を落とすこともできる。
【００６７】 ディーゼル燃料よりもセタン価の低い燃料組成物を補償するために、機関に対
するいくつかの追加の変更が必要になることがある。これには、燃料噴射のタイ
ミングを改善して低負荷時の動作、始動時の動作および暖気条件下の動作を向上
させることが含まれる。さらに、低負荷条件下で吸気を暖めるためにジャケット
水後置冷却器を必要とすることもある。低温始動能力を向上させるために、ブロ
ック加熱器または吸気加熱器を必要とすることもある。水連続エマルジョンを使
用するときは、燃料の腐食効果または燃料の潤滑性の低下またはその両方を抑え
るために、さらに他の変更を加える必要がある。
【００６８】 以下の実施例は本発明の性質をさらに特徴付けるものであるが、その範囲を限
定するものと見なされるべきではない。
【００６９】 下記のようにして、いくつかの水連続燃料エマルジョン組成物を調製すること
が可能である。記載の調合物を配合する適切な方法については、図を参照しなが
ら既に詳述した。以下の表に示されているように、配合装置のオペレータまたは
上述の配合システムコントローラのもとで成分、すなわち水、アルコール（メタ
ノール）および炭化水素（ナフサ）ならびにそれらの比率を変えて、ガロン当た
りの発熱量が比較的一定した燃料調合物を得ることが可能である。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
【表３】
【００７３】 それら３つの調合物について得られたガロン当たりの発熱量の変動率は０．０
５％以内であった。
【００７４】 以上より、本発明は、何らかの定発熱量混合物を有する最終燃料調合物を得る
ための相対比率で成分を組み合わせた燃料エマルジョン組成物、ならびに炭化水
素燃料源、水源、アルコール源および燃料添加剤源から水性燃料エマルジョン組
成物を調合または配合する方法を提供するものであることを理解されたい。本明
細書に開示されている発明、およびそれに関連する方法を具体的な実施形態によ
って説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱するこ
となく、またはすべての実質的な利点を犠牲にすることなく数多くの改変および
変更をそれに加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の使用に適した水性燃料エマルジョン調合ステーションを示す概略図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，Ｂ Ｒ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＨＵ，ＩＤ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ，ＵＳ (72)発明者 コールマン ジェラルド エヌ． アメリカ合衆国 61614−3735 イリノイ 州 ペオリア ダブリュー．ファウンテン デール ドライブ 2823 (72)発明者 エンディコット デニス エル． アメリカ合衆国 61547 イリノイ州 メ ープルトン エス．ストランツ ロード 7101 (72)発明者 ジャクーシュ エドワード エイ． アメリカ合衆国 60201 イリノイ州 エ バンストン パーク アベニュー 2407

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮着火機関用水性燃料エマルジョン組成物を調合する方法
    であって、前記圧縮着火機関が燃料の許容低発熱量の範囲を含めたいくつかの動
    作規格を有し、前記水性燃料エマルジョン組成物が炭化水素系石油蒸留物、精製
    水、アルコールおよび添加剤組成物を含み、 前記燃料エマルジョンに含める添加剤組成物の種類および量を選択するステッ
    プと、 前記燃料エマルジョン組成物に含める精製水の量を選択するステップと、 前記燃料エマルジョン組成物の前記低発熱量が前記圧縮着火機関用燃料の許容
    低発熱量の前記指定範囲内におさまるように、前記燃料エマルジョン組成物に含
    める適切な留分の炭化水素系石油蒸留物およびアルコールの種類と塗料を選択す
    るステップとを含み、 前記燃料エマルジョン組成物を許容低発熱量の前記指定範囲内に維持しながら
    、使用する炭化水素系石油蒸留物およびアルコールの種類および量を変えること
    によって、前記燃料エマルジョン組成物を特定の機関動作条件に合わせて調整す
    ることができることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記燃料エマルジョン組成物が、燃料連続エマルジョンであ
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記燃料エマルジョン組成物が、水連続エマルジョンである
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記炭化水素系石油蒸留物の量が、前記燃料エマルジョン組
    成物の約６５重量パーセントと約９５重量パーセントの間にあることを特徴とす
    る請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記炭化水素系石油蒸留物の量が、前記燃料エマルジョン組
    成物の約７０重量パーセントと約９０重量パーセントの間にあることを特徴とす
    る請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記精製水の量が、前記燃料エマルジョン組成物の約５重量
    パーセントと約４０重量パーセントの間にあることを特徴とする請求項２に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 前記精製水の量が、前記水性燃料組成物の約１０重量パーセ
    ントと約３０重量パーセントの間にあることを特徴とする請求項２に記載の方法
    。
  8. 【請求項８】 前記精製水が、約５０ｐｐｍ以下のカルシウムおよびマグネ
    シウムイオン、ならびに約２０ｐｐｍ以下のケイ素を含むことを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記精製水が、約２ｐｐｍ以下のカルシウムおよびマグネシ
    ウムイオン、ならびに約１ｐｐｍ以下のケイ素を含むことを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記添加剤組成物が、一次界面活性剤、ブロック共重合体
    および高分子分散剤を含む界面活性剤パッケージを含むことを特徴とする請求項
    ２に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記燃料エマルジョン組成物が、少なくとも４０００ｐｐ
    ｍの一次界面活性剤を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記一次界面活性剤がアミドであることを特徴とする請求
    項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記一次界面活性剤が、Ｃ12からＣ22の飽和脂肪酸の非置
    換、一置換および二置換アミド、ならびにＣ12からＣ22の不飽和脂肪酸の非置換
    、一置換、および二置換アミドからなるグループから選択され、前記一置換、お
    よび二置換アミドが、１から４個の炭素原子を有する直鎖状および枝分かれした
    非置換および置換アルキル、１から４個の炭素原子を有する直鎖状および枝分か
    れした非置換および置換アルカノール、ならびにアリールからなるグループから
    互いに独立に選択された置換基で置換されていることを特徴とする請求項１２に
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記燃料エマルジョン組成物が、約１，０００ｐｐｍから
    約５，０００ｐｐｍのブロック共重合体を含むことを特徴とする請求項１０に記
    載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記ブロック共重合体が、ＥＯ／ＰＯブロック共重合体で
    あることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記燃料エマルジョン組成物が、約１００ｐｐｍから約１
    ，０００ｐｐｍの高分子分散剤を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法
    。
  17. 【請求項１７】 前記アルコールの量が、前記燃料エマルジョン組成物の約
    ２重量パーセントと約９重量パーセントの間にあることを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記アルコールが、メタノールを含むことを特徴とする請
    求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記添加剤組成物が、着火遅れ改質剤をさらに含むことを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記着火遅れ改質剤が、硝酸塩、亜硝酸塩、過酸化物、お
    よびそれらの組合せからなるグループからなることを特徴とする請求項１９に記
    載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016180409A (ja) * 2010-11-25 2016-10-13 ガーン・エナジー・アンド・リソーシズ・ピーティーワイ・リミテッド 圧縮着火エンジンに動力供給するプロセスおよびそのための燃料

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7137401B2 (en) * 2001-04-19 2006-11-21 Baker Hughes Incorporated Drag reduction using maleated fatty acids
WO2011159764A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Champion Technologies, Inc. Inhibiting stress corrosion cracking of metal exposed to moderate to high concentrations of ethanol
GB201103181D0 (en) 2011-02-24 2011-04-06 Danisco Compositon
US9493709B2 (en) 2011-03-29 2016-11-15 Fuelina Technologies, Llc Hybrid fuel and method of making the same
GB201111029D0 (en) 2011-06-29 2011-08-10 Danisco Composition
US8641788B2 (en) 2011-12-07 2014-02-04 Igp Energy, Inc. Fuels and fuel additives comprising butanol and pentanol
WO2014158262A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Rolls-Royce Corporation Algae-derived fuel/water emulsion
MX2017007234A (es) 2014-12-03 2018-04-10 Univ Drexel Incorporacion directa de gas natural en combustibles liquidos de hidrocarburo.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284492A (en) * 1991-10-01 1994-02-08 Nalco Fuel Tech Enhanced lubricity fuel oil emulsions

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4002435A (en) * 1971-11-17 1977-01-11 Wenzel Edward C Clear and stable liquid fuel compositions for internal combustion engines
US4084940A (en) 1974-12-23 1978-04-18 Petrolite Corporation Emulsions of enhanced ignitibility
US5584894A (en) * 1992-07-22 1996-12-17 Platinum Plus, Inc. Reduction of nitrogen oxides emissions from vehicular diesel engines
IT1238004B (it) * 1990-02-02 1993-06-21 Eniricerche Spa Composizione ibrida di combustibile liquido in microemulsione acquosa
CA2048906C (en) * 1990-09-07 2002-12-10 Jan Bock Microemulsion diesel fuel compositions and method of use
US5151456A (en) * 1991-05-28 1992-09-29 Koch Industries, Inc. Emulsified sealant having a high solids content
WO1993018117A1 (fr) 1992-03-09 1993-09-16 Ecotec (Sarl) Carburants emulsionnes
US5288814A (en) * 1992-08-26 1994-02-22 The B. F. Goodrich Company Easy to disperse polycarboxylic acid thickeners
US6302929B1 (en) * 1994-04-04 2001-10-16 Rudolf W. Gunnerman Aqueous fuel for internal combustion engine and method of preparing
US5669938A (en) * 1995-12-21 1997-09-23 Ethyl Corporation Emulsion diesel fuel composition with reduced emissions
FR2746106B1 (fr) 1996-03-15 1998-08-28 Combustible emulsionne et l'un de ses procedes d'obtention
WO1999063024A1 (en) * 1998-06-05 1999-12-09 Clean Fuels Technology, Inc. Stabile invert fuel emulsion compositions and method of making

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284492A (en) * 1991-10-01 1994-02-08 Nalco Fuel Tech Enhanced lubricity fuel oil emulsions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016180409A (ja) * 2010-11-25 2016-10-13 ガーン・エナジー・アンド・リソーシズ・ピーティーワイ・リミテッド 圧縮着火エンジンに動力供給するプロセスおよびそのための燃料

Also Published As

Publication number Publication date
ATE474902T1 (de) 2010-08-15
EP1051460A4 (en) 2004-04-28
AU1815299A (en) 1999-07-05
DE69841780D1 (de) 2010-09-02
WO1999031203A1 (en) 1999-06-24
AU756277B2 (en) 2003-01-09
EP1051460A1 (en) 2000-11-15
CA2313686C (en) 2011-02-22
US7491247B1 (en) 2009-02-17
EP1051460B1 (en) 2010-07-21
CA2313686A1 (en) 1999-06-24

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