JP2004263075A - Continuous process for producing aqueous hydrocarbon fuel emulsion - Google Patents

Continuous process for producing aqueous hydrocarbon fuel emulsion Download PDF

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JP2004263075A JP2003054891A JP2003054891A JP2004263075A JP 2004263075 A JP2004263075 A JP 2004263075A JP 2003054891 A JP2003054891 A JP 2003054891A JP 2003054891 A JP2003054891 A JP 2003054891A JP 2004263075 A JP2004263075 A JP 2004263075A
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water
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Inventor
John J Mullay
Stephen P Rowan
David L Westfall
ジェイ. ムレイ ジョン
ピー. ローワン スティーブン
エル. ウエストフォール デイビッド
Original Assignee
Lubrizol Corp:The
ザ ルブリゾル コーポレイションThe Lubrizol Corporation
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous process for producing an aqueous hydrocarbon fuel emulsion. <P>SOLUTION: The process for producing the aqueous hydrocarbon fuel emulsion comprising an emulsion component under emulsification conditions is provided. In this process, the emulsion component comprises a reactant emulsion comprising (A) a liquid hydrocarbon fuel, (B) at least one emulsifier and (C) a W/O emulsion of a liquid hydrocarbon and at least one emulsifier, wherein the liquid hydrocarbon and at least one emulsifier are either the same as, similar to or different from the liquid hydrocarbon fuel A and at least one emulsifier B, respectively, and (D) an aqueous mixture selected from the group consisting of water, water-antifreeze, water-ammonium salt, water-antifreeze-ammonium nitrate mixture and combination thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
本出願は、2000年12月6日に出願された米国特許出願番号09/731,173の一部継続出願であり、2000年1月14日に出願された米国特許出願番号09/483,481の一部継続出願であり、1999年9月7日に出願された米国特許出願番号09/390,925の一部継続出願であり、1999年7月7日に出願された米国特許出願番号09/349,268の一部継続出願であり、そして2001年1月16日に出願された米国特許出願番号09/761,482の一部継続出願であり、2001年1月5日に出願された米国特許出願番号09/755,577の継続出願である。 This application is a continuation-in-part application of 2000, filed on December 6, US patent application Ser. No. 09 / 731,173, filed on January 14, 2000, US patent application Ser. No. 09 / 483,481 which is a continuation-in-part application of, which is a continuation-in-part application of September 1999 was filed on 7 days US patent application Ser. No. 09 / 390,925, filed on July 7, 1999, US patent application Ser. No. 09 / 349,268 is a continuation-in-part application of, and is a continuation-in-part application of January 2001 was filed on the 16th US patent application Ser. No. 09 / 761,482, filed on January 5, 2001 the United States is a continuation application of patent application Ser. No. 09 / 755,577. これらの先行出願における全ての開示は、その全体が本明細書中で参考として援用される。 All disclosures in these prior applications are incorporated in their entirety by reference herein.
【0002】 [0002]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
(技術分野) (Technical field)
本発明は、連続プロセスまたはバッチプロセスから、良好な安定性を有する水性炭化水素燃料エマルジョンを作製するためのプロセスに関する。 The present invention, from a continuous process or a batch process relates to a process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsions with good stability. より具体的には、本発明は、このプロセスにおける反応物の1つとして最初のエマルジョンを使用することによって、水性炭化水素燃料エマルジョンを作製するためのプロセスに関する。 More particularly, the present invention is, by using a first emulsion as one of the reactants in this process relates to a process for making aqueous hydrocarbon fuel emulsions.
【0003】 [0003]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
(発明の背景) (Background of the Invention)
内燃機関、特にディーゼルエンジン(これは、燃焼チャンバにおいて、燃料と混合した水を使用する)は、パワー出力の1単位当たり、低級窒素酸化物(NOx)、炭化水素および粒子状排出物を生成し得る。 Internal combustion engine, particularly a diesel engine (which, in the combustion chamber, using water mixed with fuel) is per unit of power output, lower nitrogen oxide (NOx), to produce a hydrocarbon and particulate emissions obtain. 窒素酸化物は、スモッグおよび大気汚染に寄与するので、窒素酸化物の減少は、環境的問題である。 Nitrogen oxides is an element contributing to smog and air pollution, reduction of the nitrogen oxides are environmental issues. 政府の規制および環境的関心は、エンジンからのNOx排出を減少させることの必要性を推し進めてきた。 Regulatory and environmental interest of the government has been pushing the need to reduce the NOx emissions from the engine.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ディーゼル燃料エンジンは、燃焼の間に比較的高い火炎温度に達するので、NOxを生成する。 Since diesel fuel engine reaches a relatively high flame temperature during combustion, produces the NOx. NOx生成の減少は、従来、触媒的変換の使用、「クリーンな」燃料の使用、排気ガスの再循環およびエンジンのタイミング変化を含む。 Reduction of NOx generation is conventionally include the use of catalytic conversion, "clean" fuel use, the recirculation and timing change in the engine exhaust gas. これらの方法は、代表的に、高価であるかまたは商業的に容易に利用することは困難である。 These methods typically, it is difficult to use or is readily commercially expensive.
【0005】 [0005]
水は、燃焼に関して不活性であるが、ピーク燃焼温度を低下させて、粉塵およびNOxの形成の減少を生じる。 Water is inactive with respect to combustion, by reducing the peak combustion temperature, resulting in reduction in the formation of dust and NOx. 水が燃料に添加される場合、これは、エマルジョンを形成し、そしてこれらのエマルジョンは、一般に不安定である。 When water is added to the fuel, which is an emulsion is formed, and these emulsions are generally unstable. 燃料中の小さい粒子サイズの安定な水のエマルジョンは、達成および維持が困難である。 Small emulsion stable water particle size in the fuel, it is difficult to achieve and maintain.
【0006】 [0006]
燃料中の小さい粒子サイズの安定な水のマイクロエマルジョンは、作製が困難である。 Small stable water microemulsion particle size of the fuel is difficult to produce. 燃料中の水のマイクロエマルジョンを作製するためのプロセスを開発することは、有利であり、ここで、バッチプロセスは、燃料中の1.0ミクロン以下の水のエマルジョンを生成するために統計的なタンク回転数を必要としなかった。 To develop a process for making the microemulsions of water in the fuel is advantageous, where a batch process is statistical in order to produce an emulsion of 1.0 micron or less of water in the fuel It did not require the tank rotation speed. さらに、これは、連続プロセスによって燃料中の水のマイクロエマルジョンにおけるサブミクロンの平均粒子を生成するために有利である。 Furthermore, it is advantageous to produce an average particle submicron in microemulsions of water in the fuel by a continuous process.
【0007】 [0007]
バッチプロセスまたは連続プロセス中に、開始成分として水、燃料および乳化剤を有するエマルジョンを含むことは、1ミクロン以下の平均粒子サイズ分布を有する、燃料中の改善された安定な水のマイクロエマルジョンを生成することが見出されている。 During the batch process or a continuous process, comprise an emulsion having water, fuel and emulsifier as the starting component has an average particle size distribution of less than 1 micron, to produce an improved stable aqueous microemulsion in the fuel it has been found.
【0008】 [0008]
用語「NOx」は、本明細書中で使用されて、任意の窒素酸化物(NO、NO 、N O、またはこれらの2つ以上の混合物)をいう。 The term "NOx" is used herein, refers any nitrogen oxides (NO, NO 2, N 2 O or a mixture of two or more thereof). 用語「水性炭化水素燃料エマルジョン」および「水燃料エマルジョン」は、相互変換可能である。 The term "aqueous hydrocarbon fuel emulsions" and "water fuel emulsion", are interconvertible. 用語「水性炭化水素燃料」および「水燃料ブレンド」は、相互変換可能である。 The term "aqueous hydrocarbon fuel" and "water fuel blend", are interconvertible.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は、乳化成分を含有する水性炭化水素燃料を、乳化条件下で製造するためのプロセスを提供し、この乳化成分は、以下: The present invention is an aqueous hydrocarbon fuel containing the emulsifying component, provides a process for preparing by emulsion conditions, the emulsion component comprising:
(A)液体炭化水素燃料; (A) a liquid hydrocarbon fuel;
(B)少なくとも1種の乳化剤であって、この乳化剤は、以下: (B) at least one emulsifier, the emulsifier, the following:
(i)燃料に可溶な少なくとも1種の生成物であって、この生成物は、少なくとも1種のヒドロカルビル置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニアまたはアミンと反応させることによって作製され、このアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50〜約500個の炭素原子を有する、燃料に可溶な生成物; (I) a soluble least one product in the fuel, the product is produced by at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent is reacted with ammonia or amines, the hydrocarbyl substituent of the acylating agent has from about 50 to about 500 carbon atoms, soluble product to the fuel;
(ii)約1〜約40の親水性−親油性バランス(HLB)を有する、イオン性化合物または非イオン性化合物のうちの少なくとも1種; (Ii) from about 1 to about 40 hydrophilic - with lipophilic balance (HLB), at least one of ionic compound or non-ionic compounds;
(iii)(i)と(ii)との混合物; A mixture of (iii) (i) and (ii);
(iv)(i)、(ii)、(iii)、(v)、(vii)、またはこれらの組み合わせと組み合わせた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群より選択される、水溶性化合物; (Iv) (i), (ii), (iii), (v), (vii), or in combination with a combination thereof, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salt is selected from the group consisting of alkaline earth metal salts, water-soluble compounds;
(v)ポリ酸ポリマーと、燃料に可溶な少なくとも1種の生成物との反応生成物であって、この燃料に可溶な生成物は、少なくとも1種のヒドロカルビル置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニア、アミン、ポリアミン、またはヒドロキシアルキルアミンと反応させることによって作製される、反応生成物; (V) a polyacid polymer, a reaction product of a soluble least one product in the fuel soluble product to the fuel, the carboxylic acylating that is hydrocarbyl-substituted at least one agent, ammonia, amines, are prepared by reacting a polyamine or a hydroxyalkyl amine, the reaction product;
(vi)アミノアルキルフェノールを生じるようにアルキルフェノール、アルデヒドおよびアミンを反応させることによって作製された、アミノアルキルフェノール;あるいは(vii)(vi)と、(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、またはこれらの組み合わせとの、組み合わせ、 (Vi) phenol to produce the amino alkyl phenol, was prepared by reacting an aldehyde and an amine, amino alkyl phenol; and or (vii) (vi), (i), (ii), (iii), (iv) , (v), or a combination thereof, in combination,
を含む、乳化剤; Including, emulsifier;
(C)液体炭化水素のW/Oエマルジョンおよび少なくとも1種の乳化剤を含有する、反応物エマルジョンであって、液体炭化水素燃料および少なくとも1種の乳化剤が、工程(A)において使用された液体炭化水素燃料および工程(B)に開示される少なくとも1種の乳化剤と同じか、類似か、または異なるものからなる群より選択される、反応物エマルジョン;ならびに(D)水、水−不凍液、水−アンモニウム塩、水−不凍液−硝酸アンモニウム混合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、水混合物、 (C) containing a W / O emulsion and at least one emulsifier in the liquid hydrocarbon, the reaction product an emulsion, a liquid hydrocarbon fuel and at least one emulsifier is liquid hydrocarbons used in step (A) the same as the at least one emulsifier is disclosed in hydrogen fuel and step (B), it is selected from the group consisting of similar or different, reactant emulsion; and (D) water, water - antifreeze, water - ammonium salts, water - antifreeze - nitrate mixture, and is selected from the group consisting of, water mixture,
を含有し、反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の比が、約99重量%〜約1重量%の反応物乳化剤に対して、約1重量%〜約99重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水の範囲であり、そして乳化剪断速度が、1.0ミクロン未満の平均直径を有する粒子サイズを有するエマルジョンを生じる。 Containing hydrocarbon fuel to reactant emulsion, the ratio of the emulsifier and water, relative to about 99 wt% to about 1% by weight of the reactants emulsifier, from about 1 wt% to about 99 wt% of the hydrocarbon fuel, in the range of emulsifier and water, and emulsifying shear rate, it produces an emulsion having a particle size having an average diameter of less than 1.0 microns.
【0010】 [0010]
1つの実施形態において、上記プロセスにおいて使用されるエマルジョンは、約1.0ミクロン〜約0.1ミクロンの範囲の平均直径を有する粒子サイズを有する。 In one embodiment, an emulsion for use in the above process has a particle size having an average diameter ranging from about 1.0 microns to about 0.1 microns.
【0011】 [0011]
1つの実施形態において、約50重量%〜約90重量%の炭化水素燃料、約0.1重量%〜約25重量%の乳化剤、約1重量%〜約90重量%の反応物エマルジョン、および約1重量%〜約90重量%の水が、容器に添加され、ここで、この水は、約0重量%〜約10重量%の水溶性添加剤を含有し、そして反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の比は、約50重量%の反応物エマルジョンに対して約50重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である。 In one embodiment, from about 50% to about 90% by weight of the hydrocarbon fuel, from about 0.1 wt% to about 25 wt% of an emulsifier, from about 1 wt% to about 90% by weight of the reaction product emulsion, and about 1 wt% to about 90% by weight of water, is added to the vessel, wherein the water contains about 0% to about 10% by weight of a water-soluble additive, and hydrocarbon fuel to reactant emulsion , the ratio of the emulsifier and water, about 50 wt% of the hydrocarbon fuel to about 50% by weight of the reaction product emulsion, emulsifiers and water.
【0012】 [0012]
1つの実施形態において、反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の上記比が、約60重量%〜約40重量%の反応物エマルジョンに対して約40重量%〜約60重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である。 In one embodiment, the hydrocarbon fuel to the reaction emulsion, the ratio of the emulsifier and water, relative to about 60 wt% to about 40% by weight of the reaction product emulsion to about 40 wt% to about 60 wt% hydrocarbons fuel, an emulsifier and water.
【0013】 [0013]
1つの実施形態において、反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の上記比が、約85重量%〜約15重量%の反応物エマルジョンに対して約15重量%〜約85重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である。 In one embodiment, the hydrocarbon fuel to the reaction emulsion, the ratio of the emulsifier and water, relative to about 85 wt% to about 15% by weight of the reaction product emulsion to about 15 wt% to about 85 wt% hydrocarbons fuel, an emulsifier and water.
【0014】 [0014]
1つの実施形態において、上記乳化剤は、(iii)と組み合わせられた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群より選択される水溶性化合物からなる群より選択される。 In one embodiment, the emulsifier is combined with (iii), amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salts are selected from the group consisting of alkaline earth metal salts It is selected from the group consisting of that water-soluble compounds.
【0015】 [0015]
1つの実施形態において、上記水溶性化合物は、硝酸アンモニウムである。 In one embodiment, the water-soluble compound is ammonium nitrate.
【0016】 [0016]
1つの実施形態において、上記成分が、約1〜約20回のタンクのターンオーバーにわたる、およそ周囲温度〜約212°Fの範囲の温度およびおよそ大気圧力〜約10気圧の範囲の圧力でのバッチプロセスにおいて乳化されて、安定な水性炭化水素燃料エマルジョンを生じる。 In one embodiment, the components, the batch at a pressure in the range of from about 1 to about over 20 times the turnover of the tank, temperatures in the range of about ambient temperature to about 212 ° F and approximately atmospheric pressure to about 10 atmospheres is emulsified in the process, results in a stable aqueous hydrocarbon fuel emulsions.
【0017】 [0017]
1つの実施形態において、上記プロセスは、連続プロセスであり、そして炭化水素燃料、乳化剤、反応物エマルジョンおよび水のフィードが、別々の(discreet)フィードおよび別々の(discreet)フィードの組み合わせ、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択されるフィードとして導入されて、均一な水性炭化水素燃料エマルジョンを形成し、そしてこのプロセスが、周囲温度〜約212°Fの範囲の温度およびおよそ大気圧力〜約500psiの範囲の圧力でおこる。 In one embodiment, the process is a continuous process, and a hydrocarbon fuel, an emulsifier, the reaction emulsion and water feeds, separate (discreet) feed and separate (discreet) Combination of feed, as well as their is introduced as a feed selected from the group consisting homogeneous aqueous hydrocarbon fuel emulsion is formed, and the scope this process, the temperature and approximately atmospheric pressure to about 500psi ranging from ambient temperature to about 212 ° F It occurs at pressure.
【0018】 [0018]
1つの実施形態において、上記乳化が、0s −1 〜約500,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる。 In one embodiment, the emulsion takes place at a shear rate in the range of shear of 0 s -1 ~ about 500,000 s -1.
【0019】 [0019]
1つの実施形態において、上記乳化が、20,000s −1 〜約200,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる。 In one embodiment, the emulsion takes place at a shear rate in the range of shear of 20,000 s -1 ~ about 200,000s -1.
【0020】 [0020]
1つの実施形態において、上記乳化が、25,000s −1より大〜約125,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる。 In one embodiment, the emulsion takes place at a shear rate in the range of shear large to about 125,000S -1 than 25,000s -1.
【0021】 [0021]
1つの実施形態において、少なくとも1〜5の一連の乳化工程が、上記連続プロセスにおいて使用される。 In one embodiment, at least 1-5 series of emulsification processes are used in the continuous process.
【0022】 [0022]
1つの実施形態において、少なくとも1〜5の一連の乳化工程が、上記連続プロセスにおいて使用される。 In one embodiment, at least 1-5 series of emulsification processes are used in the continuous process.
【0023】 [0023]
1つの実施形態において、各乳化工程間に、上記炭化水素燃料水エマルジョンのエージングが起こらない。 In one embodiment, between each emulsifying step, the aging of the hydrocarbon fuel water emulsion does not occur.
【0024】 [0024]
1つの実施形態において、上記エマルジョンが、5分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる。 In one embodiment, the emulsion is less than 5 minutes, flow from one emulsification step to the next emulsification step.
【0025】 [0025]
1つの実施形態において、上記エマルジョンが、3分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる。 In one embodiment, the emulsion is less than 3 minutes, flow from one emulsification step to the next emulsification step.
【0026】 [0026]
1つの実施形態において、上記エマルジョンが、1分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる。 In one embodiment, the emulsion is less than 1 minute, flows from one emulsification step to the next emulsification step.
【0027】 [0027]
1つの実施形態において、上記エマルジョンが、30秒未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる。 In one embodiment, the emulsion is less than 30 seconds, flows from one emulsification step to the next emulsification step.
【0028】 [0028]
1つの実施形態において、上記反応物エマルジョンは、連続プロセスにおいて作製されたエマルジョン炭化水素燃料エマルジョンをリサイクルすることによって形成される。 In one embodiment, the reaction emulsion is formed by recycling the emulsion hydrocarbon fuel emulsions made in a continuous process.
【0029】 [0029]
1つの実施形態において、上記反応物エマルジョンは、バッチプロセスにおいて作製されたエマルジョン炭化水素燃料をリサイクルすることによって形成される。 In one embodiment, the reaction emulsion is formed by recycling the emulsion hydrocarbon fuel made in a batch process.
【0030】 [0030]
1つの実施形態において、上記反応物エマルジョンは、約50重量%〜約99重量%の炭化水素燃料、および約0.05重量%〜約25重量%の少なくとも1種の乳化剤を含有する。 In one embodiment, the reaction product emulsion contains about 50 wt% to about 99 wt% of the hydrocarbon fuel, and about 0.05 wt% to about 25 wt% of at least one emulsifier.
【0031】 [0031]
1つの実施形態において、上記反応物エマルジョンは、上記水性炭化水素燃料と同じであるか、類似であるか、または異なる群から選択される。 In one embodiment, the reaction product emulsion may be the same as the aqueous hydrocarbon fuel is selected either a similar or different groups.
【0032】 [0032]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(発明の要旨) Summary of the Invention
本発明は、水性炭化水素燃料エマルジョンを作製するためのバッチプロセスまたは連続プロセスに関し、これらのプロセスは以下を乳濁させる工程を包含する:(a)液体炭化水素燃料、水および少なくとも1つの乳化剤、(b)液体炭化水素燃料、水および少なくとも1つの乳化剤の反応物エマルジョン、ならびに(c)乳化条件下で水性炭化水素エマルジョンを形成する水。 The present invention relates to a batch process or a continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel emulsions, these processes include the step of bringing emulsified: (a) a liquid hydrocarbon fuel, water and at least one emulsifier, (b) a liquid hydrocarbon fuel, water and at least one emulsifier reactant emulsion, and (c) water to form an aqueous hydrocarbon emulsion by emulsion conditions.
【0033】 [0033]
水性炭化水素燃料は、水、燃料および乳化剤からなるエマルジョンである。 Aqueous hydrocarbon fuel is an emulsion consisting of water, fuel and emulsifier. この乳化剤は、以下を含む: The emulsifying agents include the following:
(i)少なくとも1つのヒドロカルビル(hydrocarbyl)置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニアまたはアミンと反応させることによって作製される少なくとも1つの燃料可溶性生成物(このアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50個〜約500個の炭素原子を有する); (I) at least one hydrocarbyl (hydrocarbyl) at least one fuel-soluble product is prepared by the substituted carboxylic acid acylating agent is reacted with ammonia or an amine (hydrocarbyl substituent of the acylating agent is about having 50 to about 500 carbon atoms);
(ii)約1〜約40の親水性−新油性バランス(HLB)を有する、少なくとも1つのイオン性または非イオン性の化合物; (Ii) from about 1 to about 40 hydrophilic - having lipophilic balance (HLB), at least one ionic or non-ionic compounds;
(iii)(ii)と(i)との混合物; A mixture of (iii) (ii) and (i);
(iv)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vii)と組み合わせた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、またはこれらの組み合わせからなる群より選択される水溶性化合物; (Iv) (i), (ii), (iii), (iv), (v), in combination with (vii), amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salts , alkaline earth metal salts or water-soluble compound selected from the group consisting of;
(v)少なくとも1つのヒドロカルビル置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニア、アミン、ポリアミン、アルカノールアミンまたはヒドロキシアミンと反応させることによって作製される、少なくとも1つの燃料可溶性生成物との、ポリ酸ポリマーの反応生成物; (V) at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent, ammonia, amines, polyamines, are prepared by reacting an alkanol amine or hydroxy amine, and at least one fuel-soluble product, polyacid polymer reaction products;
(vi)アミノアルキルフェノールを生じるアルキルフェノール、アルデヒドおよびアミンを反応させることによって作製されるアミノアルキルフェノール;(vii)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)もしくはこれらの組み合わせとの、(vi)の組み合わせ。 (Vi) alkylphenol resulting amino alkylphenol, amino phenols are prepared by reacting an aldehyde and an amine; (vii) (i), and (ii), (iii), (iv), or of (v) Combination of, the combination of the (vi).
【0034】 [0034]
水性炭化水素燃料エマルジョンは、連続的な燃料相中に非連続的な水相を含む。 Aqueous hydrocarbon fuel emulsion comprises a discontinuous aqueous phase in a continuous fuel phase. この非連続的な水相は、1.0ミクロン以下の平均直径を有する水性液滴を含む。 The discontinuous aqueous phase comprises an aqueous droplets having a mean diameter of 1.0 microns. さらに、バッチプロセスおよび連続プロセスにおいて開始成分としてエマルジョンを使用することは、このプロセスの効率および水性炭化水素燃料エマルジョンとして使用するための水性炭化水素エマルジョンの安定性を改善した。 Furthermore, the use of emulsions as starting components in a batch process and a continuous process, improved the stability of the aqueous hydrocarbon emulsions for use as an efficient and aqueous hydrocarbon fuel emulsions of this process.
【0035】 [0035]
(プロセス) (process)
本発明は、安定なエマルジョンを形成することによって水性炭化水素燃料を作製するためのバッチプロセスまたは連続プロセスを提供し、ここで、水は、燃料の連続的な相に懸濁され、そしてここで、水の液滴は、1.0ミクロン以下の平均直径を有する。 The present invention provides a batch process or a continuous process for making an aqueous hydrocarbon fuel by forming a stable emulsion, wherein water is suspended in a continuous phase of the fuel, and wherein , the droplets of water have an average diameter of 1.0 microns. この液滴サイズは、容積である。 This droplet size is the volume.
【0036】 [0036]
本発明の実施において、この水性炭化水素燃料エマルジョンは、反応物エマルジョン、燃料、乳化剤、添加剤および/または水の流速をモニタリングおよび調節して、所望の水の液滴サイズを有する安定なエマルジョンを形成し得るバッチプロセスまたは連続プロセスによって作製される。 In the practice of the present invention, the aqueous hydrocarbon fuel emulsions reactants emulsion fuel, an emulsifier, a flow rate of additive and / or water by monitoring and regulating a stable emulsion with a droplet size of the desired water made by a batch process or a continuous process may form.
【0037】 [0037]
本明細書中に記載されるようなバッチプロセスは、本発明の1つの実施形態を示す。 Batch process as described herein illustrates one embodiment of the present invention. 炭化水素燃料、乳化剤および反応物エマルジョンを、容器に添加する。 Hydrocarbon fuel, an emulsifier and the reactant emulsion, is added to the vessel. 水を容器に添加するか、あるいは容器の外側にある乳化デバイスの進入ポートの近くに添加する。 Water either added to the container, or be added near the entry port of the emulsification devices outside of the container. バッチプロセスにおいて、以下の成分が乳化される: In a batch process, the following components are emulsified:
(1)約10重量%〜約90重量%の燃料および少なくとも約0.1重量%〜約25重量%の乳化剤、 (1) about 10% to about 90 wt% of the fuel, and at least about 0.1 wt% to about 25 wt% of an emulsifier,
(2)約1重量%〜約90重量%の反応物エマルジョン、および(3)約1重量%〜約50重量%の水、ここで、この水は、約0重量%〜約30重量%の水性炭化水素エマルジョンを含む。 (2) about 1 wt% to about 90% by weight of the reaction product emulsion, and (3) from about 1% to about 50% by weight of water, wherein the water is from about 0 wt% to about 30 wt% an aqueous hydrocarbon emulsion.
【0038】 [0038]
反応物エマルジョンに対する燃料、水および乳化剤の比は、約1〜約99であり、別の実施形態においては約15〜約85であり、別の実施形態においては約40〜約60であり、別の実施形態においては約99〜約1であり、別の実施形態においては約85〜約15であり、別の実施形態においては約60〜約40であり、そして別の実施形態においては約50〜約50である。 The ratio of fuel to reactant emulsion, water and an emulsifier is about 1 to about 99, in another embodiment is from about 15 to about 85, in another embodiment is from about 40 to about 60, another of the embodiment is about 99 to about 1, in another embodiment is from about 85 to about 15, in another embodiment is from about 60 to about 40, and about 50 in another embodiment - it is about 50.
【0039】 [0039]
この混合物は、容器中で乳化デバイスを使用して乳化されるか、あるいは、この混合物は、循環ラインを通って、容器から乳化デバイス(これは容器の外側にある)まで、約1〜約20タンク回転で、ほぼ周囲温度〜約212°Fの範囲の温度(別の実施形態では、約40°F〜約150°Fの範囲)で、そしてほぼ大気圧〜約10気圧の範囲(別の実施形態では、ほぼ大気圧〜約60psi、別の実施形態では、約10psi〜約40psi)にて流れ、1.0ミクロン未満(別の実施形態では、約1.0ミクロン〜約0.1ミクロンの範囲)の平均液滴サイズを有する、安定な水性炭化水素燃料エマルジョンを生じる。 Or the mixture is emulsified using an emulsifying device in a container, or the mixture passes through the circulation line from the container to the emulsion device (which is outside of the container), about 1 to about 20 tank rotation (in another embodiment, the range of about 40 ° F. to about 0.99 ° F) temperature in the range about ambient temperature to about 212 ° F in, and approximately atmospheric pressure to about 10 atm range (another in embodiments, about atmospheric pressure to about 60 psi, in another embodiment, from about 10psi~ about 40 psi) at flow, less than 1.0 micron (in another embodiment, from about 1.0 microns to about 0.1 microns having an average droplet size of the range), results in a stable aqueous hydrocarbon fuel emulsions.
【0040】 [0040]
【実施例】 【Example】
(実施例1〜4) (Examples 1-4)
これらの実施例は、バッチプロセスによって炭化水素燃料エマルジョン生成物を作製する例示である。 These examples are illustrative of making hydrocarbon fuel emulsion product by a batch process. ブレンド設備は、500万ガロン/年のバッチ式ブレンダーからなる。 Blend facility, consisting of a batch blender 5 million gal / year.
【0041】 [0041]
(バッチナンバー1) (Batch number 1)
3:1 容量/容量(反応物エマルジョンに対する原料成分の比)を使用した: 3: 1 v / v (the ratio of raw material components for the reaction emulsion) was used:
1.25ガロンの炭化水素燃料エマルジョンのバッチを、約19.9ガロンのディーゼル燃料、約4.4ガロンの水、および約0.7ガロンの乳化剤Aを使用して調製した。 Batch 1.25 gallons of hydrocarbon fuel emulsion, diesel fuel to about 19.9 gallons were prepared using about 4.4 gallons of water, and the emulsifier A of about 0.7 gallons. これらは、以下である: These are the following:
【0042】 [0042]
【表1】 [Table 1]
乳化剤1:ジメチルエタノールアミンおよびPIBSA(Mn−2000)の反応生成物乳化剤2:ジメチルエタノールアミンおよびヘキサデシル無水コハク酸の反応生成物乳化剤3:エチレンポリアミンおよびPIBSA(Mn−1000)の反応生成物この25ガロンを処理タンク内に残して、次のバッチのための反応物エマルジョンとして作用させた。 Emulsifier 1: reaction product of dimethyl ethanolamine and PIBSA (Mn-2000) Emulsifier 2: reaction product of dimethyl ethanol amine and hexadecyl succinic anhydride Emulsifier 3: reaction product this 25 ethylene polyamine and PIBSA (Mn-1000) leaving gallon in the processing tank, it was allowed to act as a reactant emulsion for the next batch.
2. 2. 約59.6ガロンのディーゼル燃料を処理タンクに添加し、続いて約2.1ガロンの乳化剤Aを加えた。 Adding diesel fuel to about 59.6 gallons in the processing tank, followed by addition of emulsifier A of about 2.1 gallons.
3. 3. 反応物エマルジョン、ディーゼル燃料、および乳化剤Aを、約30秒間、IKA高速剪断ミキサーによって循環させ、処理タンクに戻した。 The reaction emulsion, diesel fuel, and the emulsifier A, about 30 seconds, is circulated by IKA high shear mixer and back into the processing tank.
4. 4. ミキサーによって循環させ続けながら約30秒間混合した後、総量約13.3ガロンの水を、供給配管を通してミキサーの上流に直ちに加えた。 After mixing for about 30 seconds while continuing to circulate by a mixer, a total of approximately 13.3 gallons of water were added immediately upstream of the mixer through the supply pipe. この水の供給時間は、約85秒であった。 Supply time of the water was about 85 seconds.
5. 5. 一旦全ての水を加えると、この混合物を、IKAミキサーによってさらに約12分36秒間循環させ続けた。 Once added all water, the mixture was continued to circulate for about an additional 12 minutes 36 seconds by IKA mixer.
6. 6. エマルジョンのサンプルを、1、2、4、7および9タンク回転を示す混合期間中の種々の時間間隔で処理タンクから採取した。 Samples of emulsion were taken from the treatment tank at various time intervals during mixing period showing a 1,2,4,7 and 9 tanks rotation. 1タンク回転は、ミキサーによって100ガロンをポンピングするのにかかる時間として定義される。 1 tank rotation is defined as the time it takes to pump the 100 gallons by mixer.
7. 7. 結果を表Iに示す。 The results are shown in Table I.
【0043】 [0043]
(バッチナンバー2) (Batch number two)
1:1 容量/容量(反応物エマルジョンに対する原料成分の比)を使用した: 1: 1 volume / volume (ratio of raw material components for the reaction emulsion) was used:
1.50.1ガロンの炭化水素燃料エマルジョンのバッチを、約39.8ガロンのディーゼル燃料、約8.9ガロンの水、および約1.4ガロンの乳化剤Aを使用して調製した。 A batch of 1.50.1 gallons of hydrocarbon fuel emulsion, diesel fuel to about 39.8 gallons were prepared using the emulsifier A of about 8.9 gallons of water, and about 1.4 gallons. この50.1ガロンを処理タンクに残して、次のバッチのための反応物エマルジョンとして作用させた。 Leaving the 50.1 gallons to the processing tank, it was allowed to act as a reactant emulsion for the next batch.
2. 2. 約39.7ガロンのディーゼル燃料を処理タンクに添加し、続いて約1.4ガロンの乳化剤Aを加えた。 Adding diesel fuel to about 39.7 gallons in the processing tank, followed by addition of emulsifier A of about 1.4 gallons.
3. 3. 反応物エマルジョン、ディーゼル燃料、および乳化剤Aを、約30秒間、IKA高速剪断ミキサーによって循環させ、処理タンクに戻した。 The reaction emulsion, diesel fuel, and the emulsifier A, about 30 seconds, is circulated by IKA high shear mixer and back into the processing tank.
4. 4. ミキサーによって循環させ続けながら約30秒間混合した後、総量約8.8ガロンの水を、供給配管を通してミキサーの上流に直ちに加えた。 After mixing for about 30 seconds while continuing to circulate the mixer, the water of the total amount about 8.8 gallons was added immediately upstream of the mixer through the supply pipe. この水の供給時間は、約56秒であった。 Supply time of the water was about 56 seconds.
5. 5. 一旦全ての水を加えると、この混合物を、IKAミキサーによってさらに約12分36秒間循環させ続けた。 Once added all water, the mixture was continued to circulate for about an additional 12 minutes 36 seconds by IKA mixer.
6. 6. エマルジョンのサンプルを、1、2、4、7および9タンク回転を示す混合期間中の種々の時間間隔で処理タンクから採取した。 Samples of emulsion were taken from the treatment tank at various time intervals during mixing period showing a 1,2,4,7 and 9 tanks rotation. 1タンク回転は、ミキサーによって100ガロンをポンピングするのにかかる時間として定義される。 1 tank rotation is defined as the time it takes to pump the 100 gallons by mixer.
7. 7. 結果を表Iに示す。 The results are shown in Table I.
【0044】 [0044]
(バッチナンバー3) (Batch number 3)
3:1 容量/容量(反応物エマルジョンに対する原料成分の比)を使用した。 3: Using 1 volume / volume (ratio of raw material components for the reaction emulsion). 濃縮したエマルジョン処方物を、この実施例のために使用し、これによって約85%容量の処方量のディーゼル燃料を、処理の間に省略した(omitted)。 The concentrated emulsion formulations used for this embodiment, whereby the formulation of diesel fuel to about 85% volume, is omitted during processing (OMITTED).
1.25.1ガロンの濃縮した水性炭化水素燃料エマルジョンのバッチを、約8.6ガロンのCARBディーゼル燃料、約14.2ガロンの水、および約2.3ガロンの乳化剤Aを使用して調製した。 The batch of concentrated aqueous hydrocarbon fuel emulsions 1.25.1 gallons, prepared using CARB diesel fuel about 8.6 gallons, about 14.2 gallons of water, and the emulsifier A of about 2.3 gallons did. 約25.1ガロンを処理タンクに残して、次のバッチのための反応物エマルジョンとして用いた。 Leaving about 25.1 gallons to the processing tank, it was used as a reactant emulsion for the next batch.
2. 2. 約25.6ガロンのCARBディーゼル燃料を処理タンクに添加し、続いて約6.6ガロンの乳化剤Aを加えた。 It was added CARB diesel fuel to about 25.6 gallons in the processing tank, followed by addition of emulsifier A of about 6.6 gallons.
3. 3. 反応物エマルジョン、ディーゼル燃料、および乳化剤Aを、約30秒間、IKA高速剪断ミキサーによって循環させ、処理タンクに戻した。 The reaction emulsion, diesel fuel, and the emulsifier A, about 30 seconds, is circulated by IKA high shear mixer and back into the processing tank.
4. 4. ミキサーによって循環させ続けながら約30秒間混合した後、総量約42.7ガロンの水を、供給配管を通してミキサーの上流に直ちに加えた。 After mixing for about 30 seconds while continuing to circulate by a mixer, a total of approximately 42.7 gallons of water were added immediately upstream of the mixer through the supply pipe.
5. 5. 一旦全ての水を加えると、この混合物を、IKAミキサーによってさらに約16分間循環させ続けた。 Once added all water, the mixture was continued to circulate for about an additional 16 minutes by IKA mixer.
6. 6. 濃縮したエマルジョンのサンプルを、1、2、4、7および10.4タンク回転を示す混合期間中の種々の時間間隔で処理タンクから採取した。 Samples of the concentrated emulsion were taken from the treatment tank at various time intervals during mixing period showing a 1,2,4,7 and 10.4 tanks rotation. 1タンク回転は、ミキサーによって100ガロンをポンピングするのにかかる時間として定義される。 1 tank rotation is defined as the time it takes to pump the 100 gallons by mixer.
7. 7. 濃縮したエマルジョンを、希釈タンクにポンピングし、約229.3ガロンのCARBディーゼル燃料で希釈した。 The concentrated emulsion was pumped into the dilution tank and diluted with CARB diesel fuel of approximately 229.3 gallons.
8. 8. この希釈タンクを、約9分間、遠心ポンプを用いて循環させた。 The dilution tank, about 9 minutes, was circulated with a centrifugal pump.
9. 9. 水性炭化水素燃料エマルジョンのサンプルを、処理タンクから採取した。 Samples of the aqueous hydrocarbon fuel emulsions were taken from the treatment tank.
10. 10. 結果を表Iに示す。 The results are shown in Table I.
【0045】 [0045]
(バッチナンバー4) (Batch number 4)
1:1 容量/容量(反応物エマルジョンに対する原料成分の比)を使用した。 1: Using 1 volume / volume (ratio of raw material components for the reaction emulsion). 濃縮したエマルジョン処方物を、この実施例のために使用し、これによって約85%容量の処方量のディーゼル燃料を、処理の間に省略した。 The concentrated emulsion formulations used for this embodiment, whereby the formulation of diesel fuel to about 85% volume, is omitted during treatment.
1. 1. 約50.1ガロンの濃縮した水性炭化水素燃料エマルジョンのバッチを、約17.1ガロンのCARBディーゼル燃料、約28.5ガロンの水、および約4.5ガロンの乳化剤Aを使用して調製した。 The batch of concentrated aqueous hydrocarbon fuel emulsions of about 50.1 gallons, CARB diesel fuel to about 17.1 gallons were prepared using the emulsifier A of approximately 28.5 gallons of water, and about 4.5 gallons . 約50.1ガロンを処理タンクに残して、次のバッチのための反応物エマルジョンとして用いた。 Leaving about 50.1 gallons to the processing tank, it was used as a reactant emulsion for the next batch.
2. 2. 約17.1ガロンのCARBディーゼル燃料を処理タンクに添加し、続いて約4.4ガロンの乳化剤Aを加えた。 The CARB diesel fuel to about 17.1 gallons were added to the processing tank, followed by addition of emulsifier A of about 4.4 gallons.
3. 3. 反応物エマルジョン、ディーゼル燃料、および乳化剤Aを、約30秒間、IKA高速剪断ミキサーによって循環させ、処理タンクに戻した。 The reaction emulsion, diesel fuel, and the emulsifier A, about 30 seconds, is circulated by IKA high shear mixer and back into the processing tank.
4. 4. ミキサーによって循環させ続けながら約30秒間混合した後、総量約28.4ガロンの水を、供給配管を通してミキサーの上流に直ちに加えた。 After mixing for about 30 seconds while continuing to circulate by a mixer, a total of approximately 28.4 gallons of water were added immediately upstream of the mixer through the supply pipe.
5. 5. 一旦全ての水を加えると、この混合物を、IKAミキサーによってさらに約16分間循環させ続けた。 Once added all water, the mixture was continued to circulate for about an additional 16 minutes by IKA mixer.
6. 6. 濃縮したエマルジョンのサンプルを、1、2、4、7および10.4タンク回転を示す混合期間中の種々の時間間隔で処理タンクから採取した。 Samples of the concentrated emulsion were taken from the treatment tank at various time intervals during mixing period showing a 1,2,4,7 and 10.4 tanks rotation. 1タンク回転は、ミキサーによって100ガロンをポンピングするのにかかる時間として定義される。 1 tank rotation is defined as the time it takes to pump the 100 gallons by mixer.
7. 7. 濃縮したエマルジョンを、希釈タンクにポンピングし、約229.3ガロンのCARBディーゼル燃料で希釈した。 The concentrated emulsion was pumped into the dilution tank and diluted with CARB diesel fuel of approximately 229.3 gallons.
8. 8. この希釈タンクを、約9分間、遠心ポンプを用いて循環させた。 The dilution tank, about 9 minutes, was circulated with a centrifugal pump.
9. 9. 最終的な水性炭化水素燃料エマルジョンのサンプルを、希釈タンクから採取した。 Samples of the final aqueous hydrocarbon fuel emulsions were taken from the dilution tank.
10. 10. 結果を表Iに示す。 The results are shown in Table I.
【0046】 [0046]
【表2】 [Table 2]
ここに記載される連続プロセスは、本発明の別の実施形態を示す。 Continuous process described herein shows another embodiment of the present invention. 炭化水素のフィード、乳化剤のフィード、反応物エマルジョンのフィードおよび水のフィードは、別々の(discreet)フィードとしてまたは別々のフィードの別の組み合わせで導入されて、均一な炭化水素燃料エマルジョンを形成する。 Hydrocarbon feed, emulsifier feed, the reaction product emulsion feed and water feed is introduced at a separate (discreet) other combinations or separate feed as a feed to form a homogeneous hydrocarbon fuel emulsions. 燃料、乳化剤、水およびエマルジョン反応剤の処理ストリームが、できるだけ乳化デバイスの入口の近くに導入されることが好ましい。 Fuel, emulsifier, processing streams of water and emulsion reactant is preferably introduced near the entrance of possible emulsification device. 乳化剤が、別々のフィードを一緒に組み合わせる前に、炭化水素燃料乳化剤ストリームとして燃料に添加されることが好ましい。 Emulsifier, before combining with the separate feeds, it is preferably added to the fuel as the hydrocarbon fuel emulsifier stream.
【0047】 [0047]
1つの実施形態において、炭化水素燃料、乳化剤および水と反応物エマルジョンとの比は、約99%の反応物エマルジョンに対して、約1%の炭化水素燃料、乳化剤および水であり、別の実施形態において、約1%の反応物エマルジョンに対して、約99%の炭化水素燃料、乳化剤および水であり、別の実施形態において、約85%の反応物エマルジョンに対して、約15%の炭化水素燃料、乳化剤および水であり、別の実施形態において、約60%の反応物エマルジョンに対して、約40%の炭化水素燃料、乳化剤および水であり、別の実施形態において、約40%の反応物エマルジョンに対して、約60%の炭化水素燃料、乳化剤および水であり、別の実施形態において、約50%の反応物エマルジョンに対して、約50%の炭化水素燃 In one embodiment, the ratio of the hydrocarbon fuel, emulsifier and water as reactants emulsion for about 99% of the reaction product emulsion, is about 1% of the hydrocarbon fuel, emulsifier and water, another in embodiments, relative to about 1% of the reactants emulsion, about 99% of the hydrocarbon fuel, a emulsifier and water, in another embodiment, for about 85% of the reaction product emulsion, about 15% carbon hydrogen fuel, a emulsifier and water, in another embodiment, for about 60% of the reaction product emulsion, approximately 40% of the hydrocarbon fuel, a emulsifier and water, in another embodiment, about 40% to the reactants emulsion, about 60% of the hydrocarbon fuel, a emulsifier and water, in another embodiment, for about 50% of the reaction product emulsion, approximately 50% of the hydrocarbon fuel 、乳化剤および水である。 , Emulsifiers and water. 開始および終了の間の炭化水素燃料乳化剤ストリームは、炭化水素燃料エマルジョン混合物に対する水の比が、定常状態条件よりも決して大きくないようなストリームである。 Hydrocarbon fuel emulsifier stream between the start and end, the ratio of water to hydrocarbon fuel emulsion mixture, a stream, such as by no means greater than the steady state condition.
【0048】 [0048]
連続プロセスは、一般的に、周囲条件下で生じる。 Continuous process typically occurs at ambient conditions. 連続プロセスは、一般的に、大気圧〜約500psiで行われ、別の実施形態において、ほぼ大気圧〜約120psiの範囲で行われ、そして別の実施形態において、ほぼ大気圧〜約50psiの範囲で行われる。 Continuous process is generally carried out at atmospheric pressure to about 500 psi, in another embodiment, performed in the range of about atmospheric pressure to about 120 psi, and in another embodiment, the range of about atmospheric pressure to about 50psi It is carried out at. 連続プロセスは、一般的に、周囲温度で行われる。 Continuous process is generally carried out at ambient temperature. 1つの実施形態において、温度は、ほぼ周囲温度〜約212°Fの範囲であり、そして別の実施形態において、約40°F〜約150°Fの範囲である。 In one embodiment, the temperature is in the range about ambient temperature to about 212 ° F, and in another embodiment, in the range of about 40 ° F. to about 0.99 ° F.
【0049】 [0049]
乳化は、所望の粒子サイズおよび燃料中の水の均一な分散物を提供し、そして0s −1より大きい〜約500,000s −1 、好ましくは、約20,000s −1 〜約200,000s −1 、より好ましくは、約25,000s −1 〜約125,000s −1の範囲の剪断での剪断速度で行われる。 Emulsification is to provide a uniform dispersion of water in the desired particle size and fuel, and 0 s -1 of greater than about 500,000 s -1, preferably from about 20,000 s -1 to about 200,000S - 1, and more preferably carried out at a shear rate of shear in the range of about 25,000s -1 ~ about 125,000s -1. 1つより多くの乳化工程が使用される場合、乳化工程の剪断速度は、使用される乳化剤、および燃料添加剤および/または水に対する反応物エマルジョンの比に依存して、同じであっても、類似しても、異なっていても良い。 If more than one emulsification step is used, the shear rate of the emulsification process, the emulsifier used, and depending on the ratio of reactants emulsion to fuel additives and / or water may be the same, be similar, it may be different.
【0050】 [0050]
別の実施形態において、エマルジョンは、少なくとも1個〜数個の乳化デバイスを通って流れる。 In another embodiment, the emulsion flows through at least one to several of the emulsification device. 別の実施形態において、エマルジョンは、次の1個〜5個の乳化デバイスを通って流れる。 In another embodiment, the emulsion flows through the next one to five emulsification device. エマルジョンは、1個の乳化デバイスから次の乳化デバイスに連続して直接的に、乳化デバイスを連続して通って流れる。 Emulsion directly and continuously from one emulsification device to the next emulsification device, flows through the emulsification device continuously.
【0051】 [0051]
1つの実施形態において、乳化工程の間に、中間の保持タンクがない。 In one embodiment, during the emulsion step, no intermediate holding tank. 乳化は、乳化工程の間にエージングされない。 Emulsification is not aged during the emulsification process. 一般的に、エマルジョンが1個の乳化デバイスから別の乳化デバイスに流れる時間は、5分未満であり、別の実施形態において、4分未満であり、別の実施形態において、3分未満であり、別の実施形態において、2分未満であり、別の実施形態において、1分未満であり、そして別の実施形態において、30秒未満である。 In general, the time the emulsion flows into another emulsification device from one emulsification device is less than 5 minutes, in another embodiment, less than 4 minutes, in another embodiment, be less than 3 minutes , in another embodiment, less than 2 minutes, in another embodiment, less than 1 minute, and in another embodiment, less than 30 seconds.
【0052】 [0052]
他の乳化工程は、連続して、高い剪断プロセスであり、上記乳化工程に記載されるような周囲条件下で行われる。 Other emulsification process, continuously, a high shear process is performed under ambient conditions as described above emulsification step. 剪断速度温度および圧力は、この条件が、所望の平均液滴粒子サイズを提供する限り、他の乳化工程と同じであっても、類似していても、異なっていてもよい。 Shear rate temperature and pressure, this condition, as long as they provide a desired average droplet particle size, it is the same as another emulsification step, be similar or may be different.
【0053】 [0053]
乳化工程は、高い剪断プロセスであり、約0.1ミクロン〜約1ミクロンの範囲、1つの実施形態において、約0.1ミクロン〜約0.95ミクロンの範囲、1つの実施形態において、約0.1ミクロン〜約0.8ミクロンの範囲、そして1つの実施形態において、約0.1ミクロン〜約0.7ミクロンの範囲、そして1つの実施形態において、約0.2ミクロン〜約0.5ミクロンの範囲の平均粒子液滴サイズを有する炭化水素燃料エマルジョンの均一な分散物を生じる。 Emulsification process is a high shear process, a range of from about 0.1 micron to about 1 micron, in one embodiment, the range of from about 0.1 microns to about 0.95 microns, in one embodiment, from about 0 .1 microns to about 0.8 microns range, and in one embodiment, the range of from about 0.1 microns to about 0.7 microns, and in one embodiment, from about 0.2 microns to about 0.5 resulting in uniform dispersion of the hydrocarbon fuel emulsion having an average particle droplet size in the range of microns. 本発明の重要な特徴は、水性燃料エマルジョン生成物の水相が、1ミクロン未満、別の実施形態において、1ミクロン〜約0.1ミクロン、そして別の実施形態において、1.0ミクロン〜約0.2ミクロンの平均直径を有する水滴から構成されることである。 An important feature of the present invention, the water phase of the aqueous fuel emulsion product is less than 1 micron, in another embodiment, 1 micron to about 0.1 microns, and in another embodiment, 1.0 microns to about it is to be composed of water droplets having a mean diameter of 0.2 microns.
【0054】 [0054]
乳化は、この産業において公知な任意の方法によって行われ、これには、限定されないが、混合、メカニカルミキサー攪拌、静的(static)ミキサー、剪断ミキサー、音響(sonic)ミキサー、高圧ホモジナイザーなどが挙げられる。 Emulsification This is done by known any method in the industry, including, without limitation, include mixing, mechanical mixer agitation, static (Static) mixer, shear mixer, acoustic (sonic) mixer, such as a high pressure homogenizer It is. 乳化デバイスの例としては、限定しないが、Aquashear、パイプライン静的ミキサーなどが挙げられる。 Examples of emulsifying devices, without limitation, Aquashear, such as a pipe line static mixers. Aquashearは、低圧液圧剪断(hydraulic shear)デバイスである。 Aquashear is a low pressure liquid 圧剪 cross (Hydraulic shear) device. 物質は、ドリルされた穴を有する2つの面するプレートを通して混合チャンバに押しやられる。 Material is forced into the mixing chamber through the plates to two surfaces having a drilled hole. 2つのプレートは、逆回転の流れを引き起こし、物質を混合させる。 Two plates causes the flow of reverse rotation, mixing the material. Aquashearミキサーは、Flow Process Technologies Incから入手可能である。 Aquashear mixer is available from Flow Process Technologies Inc.
【0055】 [0055]
さらなる乳化デバイスとしては、IKA Works、Inc. As a further emulsification device, IKA Works, Inc. DispaxReactorのような高剪断デバイスが挙げられる。 High shear devices such as DispaxReactor thereof. IKA剪断ミキサーは、3段階のローター/スターターの組み合わせを備えるDR3−6を使用する。 IKA shear mixer uses DR3-6 comprising a combination of three stages of rotor / stator. ローター/スターター発生器の先端速度は、モーターを制御する可変周波数デバイスによって変化され得る。 Tip speed of the rotor / stator generators may be varied by a variable frequency device that controls the motor. Silversonミキサーは、2段階ミキサーであり、これは、ローター/スターター設計を組み込む。 Silverson mixer is a two-stage mixer, which incorporates a rotor / stator design. ミキサーは、遠心ポンプと類似の、高容量ポンピング特性を有する。 Mixer, has a centrifugal pump of similar, high capacity pumping characteristics. Silverson Corporationによるインライン剪断ミキサー(ローター−スターター乳化アプローチ);Jet Mixers(ベンチュリ型/キャビテーション剪断ミキサー)、Sonic Corp. Silverson Corporation in-line shear mixer (rotor - Starter emulsification approach); Jet Mixers (Venturi / cavitation shear mixer), Sonic Corp. によって作製されるUltrasonolator(超音波乳化アプローチ)、Microfluidics Inc. Ultrasonolator made by (ultrasonic emulsification approach), Microfluidics Inc. から市販されるMicrofluidizer剪断ミキサー(高圧均質化剪断ミキサー)、超音波ミキサー、および任意の他の利用可能な高剪断ミキサー。 Microfluidizer shear mixer (high-pressure homogenization shear mixers), ultrasonic mixers, and any other available high-shear mixer commercially available from.
【0056】 [0056]
これらの乳化デバイスは、1ミクロン未満〜約0.1ミクロンまたはそれ以下の範囲の水滴の平均粒子サイズに減少させる能力を有しなければならない。 These emulsifying devices must have the ability to reduce the average particle size of 1 micron to less than about 0.1 microns or less in the range of water droplets.
【0057】 [0057]
炭化水素燃料、少なくとも1つの乳化剤および水は、乳化されて、反応物エマルジョンを形成する。 Hydrocarbon fuel, at least one emulsifier and water, are emulsified to form a reaction product emulsion. 反応物エマルジョンは、水性炭化水素燃料エマルジョンをリサイクルすることから形成されるか、または別々の容器内で少なくとも1つの乳化剤とともに炭化水素燃料を乳化させることによって別々に形成される。 The reaction emulsion is formed separately by emulsifying the hydrocarbon fuel with at least one emulsifier aqueous hydrocarbon fuel emulsions or formed from the recycled, or in separate containers. 水は、必要に応じて、水溶性添加剤を含み得る。 Water may optionally comprise a water-soluble additive. 反応物エマルジョンは、一般的に、プロセスにおいてリサイクルされる。 The reaction emulsion is generally recycled in the process. 反応物エマルジョンは、水性炭化水素燃料と同じ、類似または異なる炭化水素燃料および/または乳化剤を含み得る。 The reaction emulsion is the same as the aqueous hydrocarbon fuel may comprise similar or different hydrocarbon fuels and / or emulsifiers. 反応物エマルジョンは、所望の水性炭化水素燃料エマルジョンと同じ、類似または異なる組成であり得る。 The reaction emulsion may be the same, similar or different composition as the desired aqueous hydrocarbon fuel emulsions. 反応物エマルジョンを開始成分として使用することによって、全体の粒子サイズが減少し、そして水性炭化水素燃料エマルジョンの安定性が増加する。 By using the reaction emulsion as starting components, the overall particle size is reduced, and stability of the aqueous hydrocarbon fuel emulsion increases.
【0058】 [0058]
炭化水素燃料および乳化剤は、約50重量%〜約99重量%、好ましくは、約85重量%〜約98重量%、そしてより好ましくは、約95重量%〜約98重量%の炭化水素燃料を含み、そしてこれは、さらに、約0.05重量%〜約25重量%、好ましくは、約1重量%〜約15重量%、そしてより好ましくは、約1重量%〜約5重量%の少なくとも1つの乳化剤を含む。 Hydrocarbon fuel and emulsifier, about 50 wt% to about 99 wt%, preferably from about 85% to about 98 wt%, and more preferably comprises from about 95% to about 98% by weight of the hydrocarbon fuel and this further about 0.05 wt% to about 25 wt%, preferably from about 1% to about 15 wt%, and more preferably, from about 1% to about 5 wt% of at least one including an emulsifier.
【0059】 [0059]
必要に応じて、添加剤が、反応物エマルジョン、炭化水素燃料、乳化剤、水またはそれらの組み合わせに添加され得る。 If necessary, additives, reactants emulsions, hydrocarbon fuel, emulsifier, may be added to water or a combination thereof. 添加剤としては、限定しないが、セタン価向上剤、有機溶媒、不凍化剤、界面活性剤、燃料における使用について公知の他の添加剤などが挙げられる。 The additives include, but are not limited to, cetane improvers, organic solvents, antifreeze agents, surfactants, and the like other additives known for use in fuels. この添加剤は、その添加剤の溶解度に依存して、第1乳化工程の前および代替として、反応物エマルジョン、炭化水素燃料、乳化剤または水に添加される。 The additives, depending on the solubility of the additive, as before and alternative first emulsification step, the reaction product emulsion, hydrocarbon fuel is added to the emulsifier or water. 添加剤は、一般的に、約1重量%〜約40重量%、好ましくは、約5重量%〜約30重量%、そしてより好ましくは、約7重量%〜約25重量%の添加剤乳化剤の範囲である。 Additives is generally from about 1 wt% to about 40 wt%, preferably from about 5% to about 30 wt%, and more preferably, from about 7% to about 25% by weight of the additive emulsifier it is in the range.
【0060】 [0060]
水は、必要に応じて、限定しないが、水溶性添加剤(例えば、不凍液、硝酸アンモニウム、アンモニウム塩またはこれらの混合物)を含み得る。 Water, if necessary, without limitation, may include a water-soluble additive (e.g., antifreeze, ammonium nitrate, ammonium salt or mixtures thereof) a. 硝酸アンモニウムは、一般的に、水溶液のような水混合物に添加される。 Ammonium nitrate is generally added to the water mixture such as an aqueous solution. 1つの実施形態において、水、不凍液および/または硝酸アンモニウムは、動的に混合され、そして連続的にプロセスに供給される。 In one embodiment, water, antifreeze, and / or ammonium nitrate, dynamically are mixed and continuously supplied to the process. 別の実施形態において、水、不凍液、硝酸アンモニウム、またはその混合物は、別々のタンクおよび/またはその組み合わせから流れ出て、第1乳化工程へと流れるか、あるいは、第1乳化工程の前に混合される。 In another embodiment, water, antifreeze, ammonium nitrate or mixtures thereof, flows out from separate tanks and / or combinations thereof, or flows into the first emulsification step, or are mixed prior to the first emulsification step . 1つの実施形態において、水、水アルコール、水−硝酸アンモニウム、または水−アルコール硝酸アンモニウム混合物は、乳化工程の直前または乳化工程において、炭化水素燃料添加剤と一緒になる。 In one embodiment, water, water alcohol, water - ammonium nitrate or water - alcohol ammonium nitrate mixture, immediately before or emulsification step of emulsifying step, together with the hydrocarbon fuel additives.
【0061】 [0061]
プログラム可能制御装置(plc)を、成分の連続フローを管理し、それによって、流速および混合比を所定の混合比に従って制御するために必要に応じて使用する。 Programmable control device (plc), and manages the continuous flow of components, thereby used as needed to control the flow rate and mixing ratio in accordance with a predetermined mixing ratio. plcは、操作者によって成分割合の入力を記憶する。 plc stores input component ratio by the operator. 次いで、plcは、これらの割合を使用して、必要とされるそれぞれの成分の容積/流れを規定する。 Then, plc uses these proportions, defining a volume / flow of each component required. 連続フローの順序は、plcにプログラムされる。 The order of the continuous flow is programmed plc. plcは、すべてのレベルのスイッチ、バルブ位置および流量計をモニターする。 plc, all the levels of the switch, monitoring the valve position and the flow meter.
【0062】 [0062]
(実施例5) (Example 5)
この実施例は、連続プロセスによる炭化水素燃料エマルジョンの作製を説明する。 This example illustrates the preparation of hydrocarbon fuel emulsion by a continuous process. 以下の成分を有する混合物が調製される。 Mixture having the following ingredients is prepared.
【0063】 [0063]
【表3】 [Table 3]
乳化剤1:ジメチルエタノールアミンおよびPIBSA(Mn−2000)の反応生成物乳化剤2:ジメチルエタノールアミンおよび無水ヘキサデシルコハク酸の反応生成物乳化剤3:エチレンポリアミンおよびPIBSA(Mn−1000)の反応生成物。 Emulsifier 1: reaction product of dimethyl ethanolamine and PIBSA (Mn-2000) Emulsifier 2: reaction product of dimethyl ethanol amine and anhydride hexadecyl succinic emulsifier 3: reaction product of ethylene polyamine and PIBSA (Mn-1000).
【0064】 [0064]
約2.88重量%の乳化剤反応物を、約97.12重量%のディーゼル燃料に添加し、そして混合して炭化水素燃料乳化剤混合物を作製する。 About 2.88 wt% of emulsifier reaction was added to about 97.12% by weight of diesel fuel, and mixed to produce a hydrocarbon fuel emulsifier mixture. 炭化水素燃料および乳化剤(1分当たり4.95ガロンの流速(F1))を、1分当たり約6.0ガロンの流速を有するエマルジョン反応物(F4)とともに、室温で、1分当たり約1.05ガロンの流速を有する水(F2)を用いて乳化した。 Hydrocarbon fuel and an emulsifier (4.95 gallons of flow rate per minute (F1)) and with emulsion reactant having a flow rate of about 6.0 gallons per minute (F4), at room temperature, about per minute 1. It was emulsified with water (F2) having 05 gallons of flow rates. 処理ストリームを、できるだけ剪断ミキサーの入口近くに導入した。 The process stream was introduced into the inlet close as possible to shear mixer. 剪断ミキサーは、約9600rpm(1分当たりの回転)で作動する、3つの超微細混合要素を備える12 GPM IKA Works Dispaxミキサーであった。 Shear mixer operates at about 9600 rpm (rotation per minute), was 12 GPM IKA Works Dispax mixer with three hyperfine mixing element. 次いで、このミキサーからの出力(F3)を、2つのストリームに分け、ここで、1分当たり約6.0ガロンが、導管を通ってIKA Works Dispaxミキサーの入口に向けられ(F4)、そして1分当たり約6.0ガロンが、導管を通って貯蔵にポンプで送られた(F5)。 Then, the output from the mixer (F3), divided into two streams, wherein, about 6.0 gallons per minute is directed to the inlet of IKA Works Dispax mixer through conduit (F4), and 1 about 6.0 gallons per minute, was pumped to a storage through conduit (F5). このプロセスは、以下の粒子サイズ分布を有するW/Oエマルジョンを生成することが示されている(図1を参照のこと)。 This process has been shown to produce a W / O emulsion having a particle size distribution of the following (see Figure 1).
【0065】 [0065]
エマルジョン同時供給のない(すなわち、F4=1分当たり0ガロン)プロセスによって作製された同一処方物を用いた連続プロセスによって作製された、生じたエマルジョンの粒子サイズは、図2に示される。 No emulsion cofeed (i.e., F4 = 1 min per 0 gallons) was prepared by the same formulation a continuous process using fabricated by the process, the particle size of the resulting emulsion is shown in Figure 2.
【0066】 [0066]
同時供給されたエマルジョンを使用する連続プロセスは、高い品質の結果を予想外に一貫して生成したことを示した。 Continuous processes using co-supplied emulsion, showed that consistently generated unexpectedly high quality results.
【0067】 [0067]
連続プロセスによって生成される水性炭化水素燃料エマルジョン生成物は、バッチ処理より短い処理時間を含む。 Aqueous hydrocarbon fuel emulsion product produced by the continuous process includes shorter processing times than batch processing. 従って、同じ水−混合燃料生成物を作製するための本発明のプロセスは、増加した処理能力および効率のため、他のプロセスに対する改善である。 Accordingly, the same water - process of the present invention to prepare a mixed fuel product, because of the increased processing power and efficiency, an improvement over other processes.
【0068】 [0068]
(炭化水素燃料) (Hydrocarbon fuel)
液体炭化水素燃料は、炭化水素性石油留出燃料、非炭化水素性物質(水が挙げられるがこれらに限定されない)、油、植物由来の液体燃料、鉱物由来の液体燃料、およびその混合物を含む。 Liquid hydrocarbon fuels, hydrocarbonaceous petroleum distillate fuel, non-hydrocarbon material (Water include, but are not limited to), and contain an oil, liquid fuels derived from vegetable, liquid fuel from minerals, and mixtures thereof . 液体炭化水素燃料は、炭化水素性石油留出液燃料のいずれかおよび全てであり得、ASTM Specification D439により規定される自動車用ガソリンあるいはASTM Specification D396により規定されるディーゼル燃料あるいは燃料オイルなど(灯油、ナフサ、脂肪族、およびパラフィン)が挙げられるがこれらに限定されない。 Liquid hydrocarbon fuels is any and all of hydrocarbonaceous petroleum distillate fuels obtained, such as diesel fuel or fuel oil as defined by motor gasoline or ASTM Specification D396 defined by ASTM Specification D439 (kerosene, naphtha, aliphatic, and paraffin) are but are not limited to. 非炭化水素性物質を含む液体炭化水素燃料として、アルコール(例えば、メタノール、エタノールなど)、エーテル(ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルなど)、有機窒素化合物など;植物または鉱物(例えば、トウモロコシ、アルファルファ、ケツ岩、石炭など)由来の液体燃料を含むがこれらに限定されない。 As liquid hydrocarbon fuels containing non-hydrocarbonaceous materials, alcohols (e.g., methanol, ethanol, etc.), ethers (diethyl ether, methyl ethyl ether), and organic nitrogen compounds; vegetable or mineral (e.g., corn, alfalfa, ass rocks, including liquid fuels coal, etc.) derived from but not limited to. 液体炭化水素燃料はまた、1つ以上の炭化水素性燃料および1つ以上の非炭化水素性物質の混合物を含む。 Liquid hydrocarbon fuels also include mixtures of one or more hydrocarbonaceous fuels and one or more non-hydrocarbonaceous materials. このような混合物の例は、ガソリンおよびエタノールの組み合わせ、ならびにディーゼル燃料およびエーテルの組み合わせである。 Examples of such mixtures are combinations of gasoline and ethanol, as well as combinations of diesel fuel and ether. 1つの実施形態において、液体炭化水素燃料は、任意のガソリンである。 In one embodiment, the liquid hydrocarbon fuel is any gasoline. 一般的に、ガソリンは、10%蒸留点で約60℃〜90%蒸留点で約205℃のASTM蒸留範囲を有する炭化水素の混合物である。 In general, gasoline is a mixture of hydrocarbons having an ASTM distillation range of about 205 ° C. to about 60 ° C. to 90% distilled point 10% distillation point. 1つの実施形態において、ガソリンは、無塩素ガソリンまたは約10ppm以下の塩素含量により特徴付けられる低塩素ガソリンである。 In one embodiment, the gasoline is a low chlorine gasoline characterized by a chlorine-free gasoline or chlorine content of about 10ppm or less.
【0069】 [0069]
1つの実施形態において、液体炭化水素燃料は、任意のディーゼル燃料である。 In one embodiment, the liquid hydrocarbon fuel is any diesel fuel. これらのディーゼル燃料は、代表的に、約300℃〜約390℃の範囲、そして1つの実施形態において、約330℃〜約350℃の範囲の、90%点蒸留温度(point distillation temperature)を有する。 These diesel fuels typically have a range of about 300 ° C. ~ about 390 ° C., and in one embodiment, the range of about 330 ° C. ~ about 350 ° C., 90% point distillation temperature (point distillation temperature) . これらの燃料に対する粘度は、代表的に、40℃で、約1.3〜約24センチストークスの範囲である。 The viscosity for these fuels, typically at 40 ° C., in the range of from about 1.3 to about 24 centistokes. これらのディーゼル燃料は、ASTM D975で規定されたGrade No. These diesel fuels defined by ASTM D975 Grade No. 1−D、2−Dまたは4−Dのいずれかに分類され得る。 It may be classified as either 1-D, 2-D or 4-D. これらのディーゼル燃料は、アルコールおよびエステルを含有し得る。 These diesel fuels can contain alcohols and esters. 1つの実施形態において、このディーゼル燃料は、ASTM D2622−87で規定された試験方法により決定されるように、約0.05重量%までの硫黄含量を有する(低硫黄ディーゼル燃料)。 In one embodiment, the diesel fuel, as determined by the specified test method in ASTM D2622-87, with a sulfur content of up to about 0.05 wt% (low sulfur diesel fuel). 1つの実施形態において、このディーゼル燃料は、無塩素または約10ppm以下の塩素含量により特徴付けられる低塩素ディーゼル燃料である。 In one embodiment, the diesel fuel is a low chlorine diesel fuel characterized by a chlorine-free or chlorine content of about 10ppm or less.
【0070】 [0070]
液体炭化水素燃料は、約50重量%〜約95重量%、1つの実施形態において、約60重量%〜約95重量%、1つの実施形態において、約65重量%〜約85重量%、そして1つの実施形態において、約80重量%〜約90重量%の水性炭化水素燃料エマルジョンの濃度で、水性炭化水素燃料エマルジョン中に存在する。 Liquid hydrocarbon fuels, about 50 wt% to about 95 wt%, in one embodiment, from about 60 wt% to about 95 wt%, in one embodiment, from about 65 wt% to about 85 wt%, and 1 in One embodiment, at a concentration of about 80% to about 90% by weight of the aqueous hydrocarbon fuel emulsions, present in the aqueous hydrocarbon fuel emulsions.
【0071】 [0071]
(水) (water)
水性炭化水素燃料エマルジョンにおいて使用される水は、任意の供給源から獲得され得る。 The water used in the aqueous hydrocarbon fuel emulsions may be obtained from any source. 水としては、水道水、脱イオン水、脱塩水、例えば、逆浸透法または蒸留などを用いて精製された水が挙げられるが、これに限定されない。 Examples of the water, tap water, deionized water, demineralized water, for example, there may be mentioned water purified by using a reverse osmosis or distillation, but is not limited thereto. 水としては、不凍液(例えば、アルコールおよびグリコール)、アンモニウム塩(硝酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウム、酢酸アンモニウムなど)およびそれらの組み合わせをさらに含む、水混合物を含む。 The water, antifreeze further comprises (e.g., alcohols and glycols), an ammonium salt (ammonium nitrate, ammonium maleate, ammonium acetate etc.) and combinations thereof, including water mixture.
【0072】 [0072]
この水は、水性炭化水素燃料エマルジョン中に、約1重量%〜約50重量%、1つの実施形態において、約5重量%〜約50重量%、1つの実施形態において、約5重量%〜約40重量%、1つの実施形態において、約5重量%〜約25重量%、そして1つの実施形態において、約10重量%〜約20重量%の水の濃度で、存在し得る。 This water, the aqueous hydrocarbon fuel emulsion, from about 1 wt% to about 50 wt%, in one embodiment, from about 5% to about 50 wt%, in one embodiment, from about 5 wt% to about 40 wt%, in one embodiment, from about 5% to about 25 wt%, and in one embodiment, a concentration of about 10 wt% to about 20 wt% of water, may be present.
【0073】 [0073]
(反応物エマルジョン成分) (Reactant emulsion component)
反応物エマルジョンは、このプロセスの成分の少なくとも1つであり、そして必ずしも、化学反応における反応物である必要はない。 The reaction emulsion is at least one of the components of the process, and need not necessarily be the reactant in the chemical reaction. 反応物エマルジョンは。 The reaction emulsion. 炭化水素燃料、水、および少なくとも1つの乳化剤を含む。 Hydrocarbon fuel, water, and at least one emulsifier. 反応物エマルジョンは、(1)標準的な混合技術を用いて、燃料と乳化量の少なくとも1つの乳化剤とを混合して最初のエマルジョン成分を形成する工程、または、代替的には、乳化混合条件下で反応物エマルジョンを形成する工程により調製され得る。 The reaction emulsion is (1) using standard mixing techniques, the step of forming a first emulsion component by mixing at least one emulsifier fuel and emulsifying amount or, alternatively, emulsifying mixing conditions It may be prepared by forming a reaction product emulsion below. この反応物エマルジョンは、本発明のプロセスを含む任意のエマルジョンプロセスから調製され得る。 The reaction emulsion may be prepared from any emulsion process including the process of the present invention. この調製は、実際には、精錬した乳化燃料を、より多くの乳化剤燃料を作製するプロセスにリサイクルすることである。 This preparation, in fact, the refining emulsified fuel is to be recycled to the process of making the more emulsifiers fuel.
【0074】 [0074]
最初のエマルジョン成分は、約50重量%〜約99重量%、別の実施形態において約85重量%〜約98重量%、そして別の実施形態において、約95重量%〜約98重量%の炭化水素燃料を含み、そしてこれは、約0.05重量%〜約25重量%、別の実施形態において約1重量%〜約15重量%、そして別の実施形態において、約1重量%〜約5重量%の乳化剤をさらに含む。 The first emulsion components may be from about 50% to about 99%, about 85 wt% to about 98 wt% in another embodiment, and in another embodiment, from about 95 wt% to about 98 wt% hydrocarbons It includes a fuel and which is from about 0.05 wt% to about 25%, about 1 wt% to about 15 wt% in another embodiment, and in another embodiment, from about 1 wt% to about 5 wt further comprising a% of emulsifier.
【0075】 [0075]
この反応物乳化剤は、同一であるか、類似するか、または異なる乳化剤、および同一であるか、類似するか、または異なる燃料を有し得、次いで、水性の炭化水素燃料エマルジョンを形成するために使用される。 Or reaction emulsifiers are identical, similar or different emulsifiers, and identically or can have similar or different fuel, then, in order to form a hydrocarbon fuel emulsions of aqueous used. 乳化剤として以下が挙げられるがこれらに限定されない: Although include the following as emulsifiers are not limited to:
(i)少なくとも1つのヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミン(アルカノールアミン、ヒドロキシアミンなどを含むがこれらに限定されない)とを反応させることにより生成される、少なくとも1つの燃料溶解性生成物であって、このアシル化剤のヒドロカルビル置換基が、約50個〜約500個の炭素原子を有する、燃料溶解性生成物; (I) at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acid acylating agent with ammonia or an amine (alkanolamine, including such hydroxyamine not limited to) is produced by reacting a, at least one fuel-soluble product a is a hydrocarbyl substituent of the acylating agent has from about 50 to about 500 carbon atoms, the fuel soluble product;
(ii)約1〜約40の親水性−親油性バランス(HLB)を有する、少なくとも1つのイオン性または非イオン性化合物; (Ii) from about 1 to about 40 hydrophilic - with lipophilic balance (HLB), at least one ionic or non-ionic compounds;
(iii)(i)および(ii)の混合物; A mixture of (iii) (i) and (ii);
(iv)(i)、(ii)、(iii)、(v)、(vii)またはそれらの組み合わせと組み合わせた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群から選択される水溶性化合物; (Iv) (i), (ii), (iii), (v), (vii) or in combination with a combination thereof, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salts , water-soluble compound selected from the group consisting of alkaline earth metal salts;
(v)少なくとも1つのヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤と、アンモニア、アミン、ポリアミン、アルカノールアミン、またはヒドロキシアミンとを反応させることによって生成される、ポリ酸ポリマーと少なくとも1つの燃料溶解性生成物との反応生成物、 (V) at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent, ammonia, amines, polyamines, alkanolamines, or is produced by reacting a hydroxy amine, a polyacid polymer and at least one fuel-soluble product the reaction product of,
(vi)アルキルフェノール、アルデヒド、およびアミンを反応させることにより生成される、アミノアルキルフェノール、または(vii)(vi)と、(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)またはそれらの混合物との組み合わせ。 (Vi) phenol is produced by reacting an aldehyde, and an amine, amino alkyl phenols, or (vii) (vi), (i), (ii), (iii), (iv), (v) or combination of mixtures thereof.
【0076】 [0076]
(乳化剤) (emulsifier)
(燃料溶解性生成物(i)) (Fuel-soluble product (i))
燃料溶解性生成物(i)は、少なくとも1つのヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミン(アルカノールアミン、ヒドロキシアミンなどを含むがこれらに限定されない)とを反応させることにより合成される、少なくとも1つの燃料溶解性生成物であり得る。 Fuel soluble product (i) is synthesized by reacting at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acid acylating agent with ammonia or an amine (alkanolamine, including such hydroxyamine not limited to), at least It may be one fuel-soluble product. このアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50個〜約500個の炭素原子を有し、そしてUSSN 09/761,482、An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel(本明細書中で参考として援用される)により詳細に記載されている。 Hydrocarbyl substituent of the acylating agent is about a 50 to about 500 carbon atoms, and USSN 09 / 761,482, An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel (incorporated herein by reference It is described in more detail).
【0077】 [0077]
このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、カルボン酸またはこのような酸の反応等価物であり得る。 The hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent may be a carboxylic acid or reactive equivalent of such acid. これらの反応等価物は、酸ハロゲン化物、無水物、またはエステル(部分エステルを含む)などであり得る。 These reactions equivalents, acid halides, and the like anhydrides, or esters (including partial esters). これらのカルボン酸アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50個〜約500個の炭素原子、1つの実施形態において、約50個〜約300個の炭素原子、1つの実施形態において、約60個〜約200個の炭素原子を含有し得る。 The hydrocarbyl substituent of these carboxylic acid acylating agent is from about 50 to about 500 carbon atoms, in one embodiment, from about 50 to about 300 carbon atoms, in one embodiment, about 60 It may contain about 200 carbon atoms. 1つの実施形態において、これらのアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約700〜約3000、そして1つの実施形態において、約900〜約2300の数平均分子量を有する。 In one embodiment, the hydrocarbyl substituent of these acylating agents, at about 700 to about 3000 and one embodiment, has a number average molecular weight of from about 900 to about 2300.
【0078】 [0078]
このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、1つ以上のα,β−オレフィン性不飽和カルボン酸試薬(これは、そのカルボキシル基を除いて、2個〜約20個の炭素原子を含有する)と以下でさらに詳細に記述する1つ以上のオレフィン性ポリマーとを反応させることにより、生成され得る。 The hydrocarbyl-substituted carboxylic acid acylating agents, one or more alpha, (This, with the exception of its carboxyl group, containing from 2 to about 20 carbon atoms) beta-olefinically unsaturated carboxylic acid reagents by reacting more detail describe one or more olefinic polymers below, it may be generated.
【0079】 [0079]
1つの実施形態において、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり、このポリイソブテン置換基は、約1500〜約3000、そして1つの実施形態において、約1800〜約2300、1つの実施形態において、約700〜約1300、そして1つの実施形態において、約800〜約1000の数平均分子量を有し、該第一ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基1当量あたり、約1.3個〜約2.5個、そして1つの実施形態において、約1.7個〜約2.1個のコハク酸基により、特徴付けられる。 In one embodiment, the hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent is a polyisobutene-substituted succinic anhydride, the polyisobutene substituent is from about 1500 to about 3000, and in one embodiment, from about 1800 to about 2300,1 in one embodiment, from about 700 to about 1300, and in one embodiment, has a number average molecular weight of from about 800 to about 1000, said first polyisobutene-substituted succinic anhydride, the polyisobutene substituent per equivalent of about 1.3 to about 2.5, and in one embodiment, by about 1.7 to about 2.1 succinic groups, characterized. 1つの実施形態において、このヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり、このポリイソブテン置換基は、約1500〜約3000、そして1つの実施形態において、約1800〜約2300の数平均分子量を有し、該ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基1当量あたり、約1.3個〜約2.5個、1つの実施形態において、約1.7個〜約2.1個、1つの実施形態において、約1.0個〜約1.3個、そして1つの実施形態において、約1.0個〜約1.2個のコハク酸基により、特徴付けられる。 In one embodiment, the hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent is a polyisobutene-substituted succinic anhydride, the polyisobutene substituent, at about 1500 to about 3000 and one embodiment, the number of about 1800 to about 2300 It has an average molecular weight, the polyisobutene-substituted succinic anhydride, the polyisobutene substituent per equivalent of about 1.3 to about 2.5, in one embodiment, from about 1.7 to about 2.1 pieces, in one embodiment, from about 1.0 to about 1.3 atoms, and in one embodiment, by about 1.0 to about 1.2 succinic groups, characterized.
【0080】 [0080]
燃料溶解性生成物(i)は、アンモニア、アミンおよび/または金属(例えば、Na、K、Caなど)を使用して、形成され得る。 Fuel soluble product (i) are ammonia, amines and / or metal (e.g., Na, K, Ca, etc.) is used to be formed. このアシル化剤と反応して生成物(i)を形成するのに有用なアミンには、モノアミン、ポリアミン、アルカノールアミン、ヒドロキシアミン、およびそれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。 Useful amines to form this acylation reaction to product the agent (i), monoamines, polyamines, alkanolamines, hydroxylamines, and mixtures thereof without limitation. アミンは、第1級アミン、第2級アミン、または第3級アミンであり得る。 Amines may be primary amines, secondary amines or tertiary amines.
【0081】 [0081]
第1級および第2級モノアミンの例として、エチルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、アリルアミン、イソブチルアミン、ココアミン、ステアリルアミン、ラウリルアミン、メチルラウリルアミン、オレイルアミン、N−メチルオクチルアミン、ドデシルアミンおよびオクタデシルアミンが挙げられる。 Examples of primary and secondary monoamines include ethylamine, diethylamine, n- butylamine, di -n- butylamine, allylamine, isobutylamine, cocoamine, stearylamine, laurylamine, methyl laurylamine, oleylamine, N- methyl-octylamine , dodecyl amine, and octadecyl amine. 第3級モノアミンの適切な例には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、モノエチルジメチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルペンチルアミン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルヘプチルアミン、およびジメチルオクチルアミンが挙げられる。 Suitable examples of tertiary monoamines include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, monoethyl dimethylamine, dimethylpropylamine, dimethylbutylamine, dimethylpentyl amine, dimethylhexyl amine, dimethylheptyl amine and dimethyl octyl amine, and the like.
【0082】 [0082]
アミンとして以下が挙げられるがこれらに限定されない:ヒドロキシアミン(例えば、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジ−(3−ヒドロキシプロピル)アミン、N−(3−ヒドロキシブチル)アミン、N−(4−ヒドロキシブチル)アミン、およびN,N−ジ−(2−ヒドロキシプロピル)アミン);アルキレンポリアミン(例えば、メチレンポリアミン、エチレンポリアミン、ブチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ペンチレンポリアミンなど)。 Although it mentioned below as amine are not limited to: hydroxylamine (e.g., mono-, - di - and triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, di - (3-hydroxypropyl) amine, N-(3- hydroxybutyl) amine, N-(4-hydroxybutyl) amine, and N, N- di - (2-hydroxypropyl) amine), alkylene polyamines (e.g., methylene polyamines, ethylene polyamines, butylene polyamines, propylene polyamines, pentylene and polyamine). このようなポリアミンの特定の例として、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ペンタエチレンヘキサミン、またはそれらの2つ以上の混合物が挙げられる。 Specific examples of such polyamines are ethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetramine, propylene diamine, trimethylene diamine, tripropylene tetramine, tetraethylene pentamine, hexaethyleneheptamine, pentaethylenehexamine, or two or more of them, mixtures thereof. エチレンポリアミンは、ポリアミンボトムまたはヘビーポリアミンである。 Ethylene polyamines are polyamine bottoms or heavy polyamines. この燃料溶解性生成物(i)は、塩、エステル、エステル/塩、アミド、イミド、またはそれらの2つ以上の組み合わせであり得る。 The fuel-soluble product (i) is a salt, ester, ester / salt, amide, imide or a combination of two or more thereof.
【0083】 [0083]
燃料溶解性生成物(i)は、水−燃料エマルジョン中に、エマルジョンの全重量に基づき、約15重量%までの濃度、1つの実施形態において、約0.1〜約15重量%、1つの実施形態において、約0.1〜約10重量%、1つの実施形態において、約0.1〜約5重量%、1つの実施形態において、約0.1〜約2重量%、1つの実施形態において、約0.1〜約1重量%、そして1つの実施形態において、約0.1〜約0.7重量%の濃度で存在し得る。 Fuel soluble product (i) is water - fuel emulsion, based on the total weight of the emulsion, the concentration of up to about 15 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 15 wt%, one in embodiments, from about 0.1 to about 10 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 5 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 2 weight percent, one embodiment in about 0.1 to about 1 wt%, and in one embodiment, can be present in a concentration of from about 0.1 to about 0.7 wt%.
【0084】 [0084]
(イオン性または非イオン性化合物(ii)) (Ionic or nonionic compound (ii))
イオン性または非イオン性化合物(ii)は、約1〜約40、1実施形態では、約4〜約15の範囲の親水性−親油性バランス(HLB、これは、界面活性剤分子の極性(親水性)基および非極性(親油性)基の大きさおよび強さをいう)を有し、米国特許出願第09/761,482号、An EmulsifierFor An Aqueous Hydrocarbon Fuel(本明細書中に参考として援用される)中により詳細に記載される。 Ionic or nonionic compound (ii), in about 1 to about 1:40 embodiments, from about 4 to about 15 range of hydrophilic - lipophilic balance (HLB, which, of the surfactant molecule polar ( have hydrophilic) group and a nonpolar (refer to the size and strength of the lipophilic) group), U.S. Patent application Serial No. 09 / 761,482, as an EmulsifierFor an Aqueous Hydrocarbon Fuel (reference herein It is described in more detail in incorporated by). これらの化合物の例は、McCutcheon's Emulsifiers and Detergents,1998,North American & International Editionで開示されている。 Examples of these compounds are disclosed in McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, 1998, North American & International Edition. North AmericanEditionの1〜235頁およびInternational Editionの1〜199頁の内容は、約1〜約40の範囲、1実施形態において約1〜約30の範囲、1実施形態において約1〜20の範囲、別の実施形態において約1〜約10の範囲のHLBを有するこのようなイオン性化合物および非イオン性化合物の開示内容について、本明細書中で参考として援用されている。 The contents of page 1-199 of 1-235 pages and International Edition in North AmericanEdition is from about 1 to about 40 range of from about 1 to about 30 range in one embodiment, about 1 to 20 range in one embodiment, the disclosure of such ionic compound and nonionic compounds having an HLB of from about 1 to about 10 range in another embodiment, which is incorporated by reference herein. 例としては、(i)〜(vii)の低分子量の変形(例えば、C 〜C 20の範囲の炭化水素基を有する化合物)が挙げられる。 Examples include variations of low molecular weight (i) ~ (vii) (e.g., a compound having a hydrocarbon group ranging from C 8 ~C 20). 有用な化合物には、アルカノールアミド、カルボキシレート(アミン塩、金属塩などを含めて)、アルキルアリールスルホネート、アミンオキシド、ポリ(オキシアルキレン)化合物(アルキレンオキシド繰り返し単位を含有するブロック共重合体を含めて)、カルボキシル化アルコールエトキシレート、エトキシル化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化アミンおよびアミド、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステルおよび脂肪油、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド(限定されないが、トール油脂肪酸由来のアミドおよびポリアミドを含めて)、グリセロールエステル、グリコールエステル、ソルビタンエステル、イミダゾリン誘導体、レシチンおよび誘導体、リグニンおよび誘導体、モノグリセリドおよ Useful compounds, alkanolamides, carboxylates (salts, including a metal salt), alkyl aryl sulfonates, amine oxides, poly (oxyalkylene) compound (block copolymers containing alkylene oxide repeating units including Te), carboxylated alcohol ethoxylates, ethoxylated alcohols, ethoxylated alkyl phenols, ethoxylated amines and amides, ethoxylated fatty acids, ethoxylated fatty esters and fatty oils, fatty acid esters, but are not fatty acid amides (limited, derived from tall oil fatty acids including amides and polyamides), glycerol esters, glycol esters, sorbitan esters, imidazoline derivatives, lecithin and derivatives, lignin and derivatives, monoglycerides Oyo 誘導体、オレフィンスルホネート、リン酸エステルおよび誘導体、プロポキシル化およびエトキシル化脂肪酸もしくはアルコールまたはアルキルフェノール、ソルビタン誘導体、スクロースエステルおよび誘導体、サルフェートまたはアルコールまたはエトキシル化アルコールまたは脂肪酸エステル、ドデシルおよびトリデシルベンゼンまたは縮合ナフタレンまたは石油のスルホネート、スルホスクシネートおよび誘導体、およびトリデシルおよびドデシルベンゼンスルホン酸が挙げられる。 Derivatives, olefin sulfonates, phosphate esters and derivatives, propoxylated and ethoxylated fatty acids or alcohols or alkyl phenols, sorbitan derivatives, sucrose esters and derivatives, sulfates or alcohols or ethoxylated alcohols or fatty esters, dodecyl and tridecyl benzene or condensed naphthalene or petroleum sulfonates, sulfosuccinates and derivatives, and include tridecyl and dodecyl benzene sulfonic acid.
アミン塩の好ましい実施形態において、アミン塩は、例えば、アルケニル無水コハク酸とアルカノールアミン(例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミンなど)との反応生成物のようなC 〜C 20アルケニルコハク酸エステルアミン塩である。 In a preferred embodiment of the amine salt, amine salt, for example, alkenyl succinic anhydride and an alkanolamine (e.g., N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethyl ethanolamine) C such as the reaction product of 8 is a -C 20 alkenyl succinic acid ester amine salt.
【0085】 [0085]
(乳化剤混合物(iii)) (Emulsifier mixture (iii))
(i)および(ii)の混合物は、米国特許出願第09/761,482、An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel(本明細書中に参考として援用される)中により詳細に記載される。 (I) and mixtures (ii) are described in U.S. Patent Application No. 09 / 761,482, An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel (which is incorporated by reference herein) are described in more detail in.
【0086】 [0086]
(水溶性化合物(ivにおいて)) (Water-soluble compound (in iv))
この水溶性化合物は、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、またはそれらの2種またはそれ以上の混合物であり得、これらの化合物は、米国特許出願第09/761,482、An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel(本明細書中に参考として援用される)中により詳細に記載される。 The water-soluble compounds, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitro compounds, alkali metal salts, alkaline earth metal salts or give a mixture of two or more thereof, these compounds are disclosed in U.S. Patent Application 09 / 761,482, are described in more detail in An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel (which is incorporated by reference herein). これらの化合物は、上述の燃料溶解性生成物(i)およびイオン性または非イオン性化合物(ii)とは異なる。 These compounds are different from the fuel soluble product described above (i) and ionic or nonionic compound (ii). これらの水溶性化合物には、有機アミン硝酸塩、硝酸エステル、アジド、ニトロアミン、およびニトロ化合物が挙げられる。 These water-soluble compounds, organic amine nitrates, nitrate esters, azides, nitramines and nitro compounds. また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属炭酸塩、硫酸塩、硫化物、スルホン酸塩なども含まれる。 Furthermore, alkali metal and alkaline earth metal carbonates, sulfates, sulfides, are also included, such as sulfonate.
【0087】 [0087]
特に有用なのは、硝酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硝酸メチルアンモニウム、酢酸メチルアンモニウム、エチレンジアミン二酢酸塩;硝酸尿素;尿素;硝酸グアニジニウム;およびそれらの組み合わせのようなアミンまたはアンモニウム塩である。 Particularly useful are ammonium nitrate, ammonium acetate, methyl nitrate ammonium, methyl acetate ammonium, ethylenediamine diacetate; a and amine or ammonium salts, such as combinations thereof; urea nitrate; urea; guanidinium nitrate.
【0088】 [0088]
水溶性化合物は、この水−燃料エマルジョン中にて、約0.001重量%〜約1重量%、1実施形態では、約0.01重量%〜約1重量%の濃度で、存在し得る。 A water-soluble compound, the water - in the fuel emulsion, from about 0.001% to about 1 wt%, in one embodiment, a concentration of about 0.01% to about 1% by weight, may be present.
【0089】 [0089]
(乳化剤(v)) (Emulsifier (v))
1実施形態において、乳化剤(v)は、(A)ポリ酸ポリマー、(B)少なくとも1種の燃料溶解性生成物であって、少なくとも1種のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤を反応させることにより作製される、燃料溶解性生成物、および(C)ヒドロキシアミンおよび/またはポリアミン、の反応生成物であり、米国特許出願第09/761,482、An Emulsifier For An Aqueous Hydrocarbon Fuel(本明細書中に参考として援用される)中により詳細に記載される。 In one embodiment, the emulsifier (v) is, (A) a polyacid polymer, (B) and at least one fuel-soluble product, by reacting at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent produced by the fuel-soluble product, and (C) hydroxylamine and / or a polyamine, the reaction product of, U.S. Patent application No. 09 / 761,482, an Emulsifier for an Aqueous Hydrocarbon fuel (herein are described in greater detail in to) incorporated by reference.
【0090】 [0090]
燃料溶解性生成物は、少なくとも1つのヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤と、ヒドロキシアミンおよび/またはポリアミンとを反応させることによって作製され、この生成物は、本明細書中に前述される。 Fuel soluble product made by reacting at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent and a hydroxy amine and / or polyamine, the product is described above herein.
【0091】 [0091]
この反応に使用されるポリ酸ポリマーとしては、C 〜C 30 、好ましくは、C 〜C 20のオレフィン/無水マレイン酸コポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。 The polyacid polymer used in the reaction, C 4 -C 30, preferably, but olefin / maleic anhydride copolymers of C 8 -C 20 include, but are not limited to. α−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−トリアコンテン、など。 The α- olefins include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, 1-docosenoic, 1-triacontene, such as. この有用なα−オレフィンフラクションとしては、以下が挙げられる:C l5−l8 α−オレフィン、C l2−l6 α−オレフィン、C l4−16 α−オレフィン、C 14−18 α−オレフィン、C 16−18 αオレフィン、C 18−24 α−オレフィン、C 18−30 α−オレフィン、など。 The Useful alpha-olefins fraction, following can be mentioned: C l5-l8 α- olefin, C l2-l6 α- olefin, C l4-16 α- olefins, C 14-18 alpha-olefins, C 16- 18 alpha-olefins, C 18-24 alpha-olefins, C 18-30 alpha-olefins, such as. 前述のα−オレフィンまたはα−オレフィン部分のいずれかの2つ以上の混合物が、使用され得る。 Mixtures of two or more of any of the aforementioned α- olefin or α- olefin moiety may be used. 上述のαオレフィンまたはαオレフィンフラクションのいずれかの2つ以上の混合物が使用され得る。 Mixtures of two or more of any of the above α-olefin or α-olefins fraction may be used.
【0092】 [0092]
反応に関して適切な他のポリ酸ポリマーとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:無水マレイン酸/スチレン共重合体;ポリ無水マレイン酸;アクリル酸およびメタクリル酸含有重合体;ポリ(アルキル)アクリレート;無水マレイン酸と複数の二重結合を有する重合体との反応生成物;そしてこれらの組み合わせ。 Suitable other polyacid polymers for the reaction include but are not limited to: maleic acid / styrene copolymer anhydride; polymaleic anhydride, acrylic acid and methacrylic acid containing polymers; poly (alkyl) acrylate; a reaction product of a polymer having a plurality maleic anhydride double bonds; and combinations thereof. 好ましいのは、ポリ酸ポリマーC 18 [1−オクタデセン]/無水マレイン酸共重合体である。 Preferred are polyacid polymer C 18 [1-octadecene] / maleic anhydride copolymer.
【0093】 [0093]
別の実施形態において、ポリ酸ポリマーは、オレフィンおよび下式: In another embodiment, the polyacid polymer, olefin and the formula:
【0094】 [0094]
【化1】 [Formula 1]
の構造を有するモノマーのコポリマーである。 A copolymer of a monomer having a structure.
式中、XおよびX1は、同じかまたは異なり、ただし、XおよびX の少なくとも1つは、コポリマーがカルボキシルアシル化剤として機能し得るような基である。 Wherein, X and X1 are the same or different, provided that at least one of X and X 1 are groups such as copolymers can function as carboxylic acylating agents.
【0095】 [0095]
このオレフィンとしては、1個またはそれ以上のエチレン性不飽和基の存在により特徴づけられる重合可能なオレフィンが挙げられる。 As the olefins include one or polymerizable olefins characterized by the presence of more ethylenically unsaturated groups. これらのオレフィンモノマーとしては、1−ヘキセン、オクタデセン−1およびジイソブチレンが挙げられるが、これらに限定されない。 These olefin monomers, 1-hexene, including but octadecene-1 and diisobutylene, and the like. このオレフィンは、好ましくは、C 〜C 30オレフィンである。 This olefin is preferably, C 4 -C 30 olefins.
【0096】 [0096]
ポリ酸ポリマーと燃料溶解性生成物(i)との反応生成物から生成される乳化剤は、約25%〜約95%の燃料溶解性生成物および約0.1%〜約50%のポリ酸ポリマー;好ましくは、約50%〜約92%の燃料溶解性生成物および約1%〜約20%のポリ酸ポリマー、そして最も好ましくは、約70%〜約90%の燃料溶解性生成物および約5%〜約10%のポリ酸ポリマーを含む。 Emulsifier produced from the reaction product of a polyacid polymer and the fuel-soluble product (i) is from about 25% to about 95% of the fuel-soluble product and about 0.1% to about 50% of the polyacid polymers; preferably, the fuel soluble product from about 50% to about 92% and about 1% to about 20% of the polyacid polymer, and most preferably, the fuel soluble product of about 70% to about 90% and about 5% to about 10% of the polyacid polymer. 1実施形態において、上記乳化剤は、オレフィン/無水マレイン酸コポリマーで架橋されたポリアルケニルコハク酸イミドとして記載される。 In one embodiment, the emulsifier is described as polyalkenyl succinimide crosslinked with an olefin / maleic anhydride copolymers.
【0097】 [0097]
(アミノアルキルフェノール乳化剤(vi)および(vii)) (Amino alkyl phenol emulsifier (vi) and (vii))
アミノアルキル乳化剤は、アミノアルキルフェノールを生じる、アルキルフェノール、アルデヒド、およびアミンの反応生成物で構成される。 Aminoalkyl emulsifier, it produces an amino alkylphenol, alkylphenol, an aldehyde, and a reaction product of an amine. アミノアルキルフェノールは、(a)アルキルフェノールと、アルデヒドおよびアミンとを直接反応させて、アミンにメチレン基によって結合したアルキルフェノールモノマーを生じる反応、(b)アルキルフェノールとアルデヒドとを反応させて、アルキルフェノールがメチレン基で架橋されているオリゴマーを生じる反応であって、上記オリゴマーは、次いで、より多くのアルデヒドおよびアミンと反応してマンニッヒ生成物を与える反応、または(c)(a)および(b)の混合によって作製され得る。 Amino alkylphenol is reacted with (a) an alkylphenol, an aldehyde and an amine directly reacted to produce alkylphenol monomers linked by methylene groups to the amine, by reacting the (b) alkyl phenol and an aldehyde, alkylphenols methylene group a reaction to produce oligomers which are crosslinked prepared, the oligomer may then by mixing more aldehyde and an amine reacts with give Mannich product reaction, or (c) (a) and (b) It may be.
【0098】 [0098]
アルキルフェノールは、C 〜C 200 、好ましくは、C 〜C 170から選択されるアルキル基を有し、ここで、このアルキル基は、直鎖、分枝またはそれらの組み合わせのいずれかである。 Alkylphenols, C 1 -C 200, preferably having an alkyl group selected from C 6 -C 170, in which the alkyl group is either straight-chain, branched or combinations thereof. アルキルフェノールとしては、以下が挙げられるが、限定されない:ポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、ポリ(イソブテニル)フェノール、ポリアミルフェノール、テトラプロピルフェノール、同様に置換されたフェノールなど。 The alkylphenols include but are not limited to: poly propyl phenol, polybutylphenol, poly (isobutenyl) phenol, poly amyl phenol, tetrapropyl phenol, similarly substituted phenol. 好ましいアルキルフェノールは、テトラプロペニルフェノールおよびポリ(イソブテニル)フェノールである。 Preferred alkylphenols are tetrapropenylphenol and poly (isobutenyl) phenol. 例えば、フェノールの代わりに、レゾルシノール、ハイドロキノン、カテコール、クレゾール、キシレノール、アミルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ベンジルフェノール、フェニルエチルフェノール、メチルヒドロキシジフェニル、α−ナフトールおよびβ−ナフトール、α−メチルナフトールおよびβ−メチルナフトール、トリルナフトール(tolilinaphthol)、キシリルナフトール、ベンジルナフトール、アントラノール、フェニルメチルナフトール、フェナントロール、カテコールのモノメチルエーテル、フェノキシフェノール、クロロフェノール、ヒドロキシフェニルスルフィド、などのアルキル置換された化合物が使用され得る。 For example, instead of phenol, resorcinol, hydroquinone, catechol, cresol, xylenol, amyl phenol, hydroxy diphenyl, benzylphenol, phenylethyl phenol, methyl hydroxy diphenyl, alpha-naphthol and β- naphthol, alpha-methyl-naphthol and β- methyl naphthol, tolyl naphthol (tolilinaphthol), xylyl naphthol, benzyl naphthol, Antoranoru, phenylmethyl naphthol, phenanthrol, monomethyl ether of catechol, phenoxy phenol, chlorophenol, hydroxyphenyl sulfide, alkyl-substituted compounds such as are used obtain.
【0099】 [0099]
アルデヒドとしては、以下が挙げられるが、限定されない:脂肪族アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド;アセトアルデヒド;アルドール(β−ヒドロキシブチルアルデヒド));芳香族アルデヒド(例えば、ベンズアルデヒド);複素環式アルデヒド(例えば、フルフラール)など。 The aldehyde include but are not limited to: aliphatic aldehydes (e.g., formaldehyde, acetaldehyde, aldol (beta-hydroxy butyraldehyde)); aromatic aldehydes (e.g., benzaldehyde); heterocyclic aldehydes (e.g., furfural )Such. アルデヒドは、ヒドロキシル、ハロゲン、ニトロなどのような置換基を含み得;この中で、置換基は、反応における主要な部分をなさない。 Aldehyde, hydroxyl, halogen, include a substituent such as nitro; In this, the substituent does not make a major part in the reaction. 好ましいアルデヒドは、ホルムアルデヒドである。 The preferred aldehyde is formaldehyde.
【0100】 [0100]
アミンは、少なくとも1つの活性水素原子の存在によって特徴付けられるアミノ基を含む。 Amines include amino group characterized by the presence of at least one active hydrogen atom. このアミンは、一級アミノ基、二級アミノ基、または一級アミノ基と二級アミノ基の組み合わせであり得る。 The amine, primary amino group, may be a combination of secondary amino groups or primary amino groups and secondary amino groups.
【0101】 [0101]
アミンとしては、以下が挙げられるが、限定されない:アルカノールアミン(例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)エタノールアミンなど);ジアミンおよびポリアミン(ポリアルキレン(polyalkyene)アミン)(例えば、ジメチルアミノプロピルアミン、3−アミノプロピルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなど(HPAX(The Union Carbide Corporationから市販)、E−100(Dow Chemical Co.から市販)などのような蒸留ボトムを含む))、など;ポリアルキルポリアミン;プロピレンジアミン、芳香族アミン(例えば、o−フェニレンジアミン、m The amine include but are not limited to: alkanolamines (e.g., monoethanolamine, diethanolamine, N- (such as 2-aminoethyl) ethanolamine); diamines and polyamines (polyalkylene (Polyalkyene) amine) (e.g. , dimethylaminopropylamine, commercially available 3-amino propyl morpholine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylene pentamine, etc. (HPAX (the Union Carbide Corporation), commercially available from E-100 (Dow Chemical Co.) such as Do distillation including a bottom)), and the like; polyalkyl polyamine; propylenediamine, aromatic amines (e.g., o- phenylenediamine, m フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン);酸置換されたポリアルキルポリアミン(例えば、N−アセチルテトラエチレンペンタミン、および対応するホルミル−、プロピオニル−、ブチリル−などのN−置換化合物;ならびにそれらから形成される対応する環化化合物(例えば、イミダゾリジンおよびピリミジンのN−アルキルアミン)。(適切な二級複素環アミンは、例えば、モルホリン、チオモルホリン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、インドール、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピペリジン、フェノキサジン、フェンチアジンおよびそれらの置換アナログのような複素環基中の窒素原子への水素原子の結合によって特徴付けられる。これら Phenylenediamine, p- phenylenediamine, diaminonaphthalene); acid substituted polyalkyl polyamines (e.g., N- acetyl tetraethylenepentamine, and the corresponding formyl -, propionyl -, butyryl - N- substituted compounds, such as and their corresponding cyclized compounds formed from (e.g., imidazolidine and pyrimidine N- alkylamine). (appropriate secondary heterocyclic amines, for example, morpholine, thiomorpholine, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, indole, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, imidazoline, imidazolidine, piperidine, phenoxazine, characterized by the binding of hydrogen atoms into Fenchiajin and nitrogen atoms in the heterocyclic group such as those substituted analogs. these のアミンの炭素原子に結合する置換基は、アルキル、アリール、アルカリール、アラルキル、シクロアルキル、および上述のアミノ化合物によって代表される) Substituents attached to a carbon atom of the amine is an alkyl, aryl, alkaryl, aralkyl, represented by cycloalkyl, and the above-described amino compounds)
「アミン」としては、アルケニル無水コハク酸(例えば、下式の無水コハク酸) As the "amine", alkenyl succinic anhydride (for example, the following formulas succinic anhydride)
【0102】 [0102]
【化2】 ## STR2 ##
またはアルケニルコハク酸(例えば、下式のコハク酸) Or alkenyl succinic acid (such as succinic acid of the formula)
【0103】 [0103]
【化3】 [Formula 3]
と、上述の節のアミンとを反応させることによって得られる生成物が挙げられるが、これらに限定されない。 When, including but products obtained by reacting an amine of the sections described above, but not limited to.
【0104】 [0104]
上の式において、Rは、アルキレン基である。 In above formulas, R is an alkylene group. アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であり得;そしてオレフィン性の二重結合に付加する物質(例えば、水素、硫黄、臭素、塩素、またはヨウ素)の付加によって不飽和点で飽和され得る。 Alkenyl group, a linear or branched obtained; and olefinic double bonds in addition to substances (e.g., hydrogen, sulfur, bromine, chlorine or iodine,) by the addition of a may be saturated with unsaturated sites. アルケニル基において少なくとも2個の炭素原子が存在しなければならないが、アルケニル基中の炭素原子の数の実際の上限は存在しない。 Must at least 2 carbon atoms are present in the alkenyl group, the actual upper limit of the number of carbon atoms in the alkenyl group is not present. アルケニル無水コハク酸およびアルケニルコハク酸は、本発明の目的のために交換可能である。 Alkenyl succinic acids and alkenyl succinic anhydride are interchangeable for the purposes of the present invention. アルケニル無水コハク酸成分の限定されない例は、以下である:エテニル無水コハク酸;エテニルコハク酸;エチル無水コハク酸;プロペニル無水コハク酸;硫化プロペニル無水コハク酸;ブテニルコハク酸;2−メチルブテニル無水コハク酸;1,2−ジクロロペンチル無水コハク酸;ヘキセニル無水コハク酸;ヘキシルコハク酸;硫化3−メチルペンチル無水コハク酸;2,3−ジメチルブテニル無水コハク酸;3,3−ジメチルブテニルコハク酸;1,2−ジブロモ−2−エチルブチルコハク酸;ヘプテニル無水コハク酸;1,2−ジヨードオクチルコハク酸;オクテニル無水コハク酸;ジイソブテニル無水コハク酸;2−メチルヘプテニル無水コハク酸;4−エチルヘキセニルコハク酸;2−イソプロピルペンテニル無水コハク酸; Non-limiting examples of alkenyl succinic anhydride component are: ethenyl succinic anhydride; Etenirukohaku acid; ethyl succinic anhydride; propenyl succinic anhydride; sulfide propenyl succinic anhydride; butenylsuccinic acid; 2-methylbutenyl succinic anhydride; 1 , 2-dichloro pentyl succinic anhydride; hexenyl succinic anhydride; hexyl succinic acid; sulfide methylpentyl succinic anhydride; 2,3 dimethylbutenyl succinic anhydride; 3,3-dimethyl-butenyl succinic acid; 1, 2-dibromo-2-ethyl butyl succinate; heptenyl succinic anhydride; 1,2-diiodo-octyl succinic acid; octenyl succinic anhydride; Jiisobuteniru succinic anhydride; 2 Mechiruheputeniru succinic anhydride; 4-ethyl-hexenyl succinic acid; 2-isopropyl-pentenyl succinic anhydride; ネニル無水コハク酸;2−プロピルヘキセニル無水コハク酸;デセニルコハク酸;デセニル無水コハク酸;5−メチル−2−イソプロピル−ヘキセニル無水コハク酸;1,2−ジブロモ−2−エチルオクテニル無水コハク酸;デシル無水コハク酸;ウンデセニル無水コハク酸;1,2−ジクロロウンデシルコハク酸;3−エチル−2−t−ブチルペンテニル無水コハク酸;テトラプロペニル無水コハク酸;テトラプロペニルコハク酸;トリイソブテニル無水コハク酸;2−プロピル−ノニル無水コハク酸;3−ブチルオクテニル無水コハク酸;トリデセニル無水コハク酸;テトラデセニル無水コハク酸;ヘキサデセニル無水コハク酸;硫化オクタデセニルコハク酸;オクタデシル無水コハク酸;1,2−ジブロモ−2−メチルペンタデセニ Neniru succinic anhydride; 2-propyl-hexenyl succinic anhydride; Desenirukohaku acid; decenyl succinic anhydride; 5-methyl-2-isopropyl - hexenyl succinic anhydride; 1,2-dibromo-2-Echiruokuteniru succinic anhydride decyl succinic anhydride acid; undecenyl succinic anhydride; 1,2-dichloro-undecyl succinic acid; 3-ethyl -2-t-butyl-pentenyl succinic anhydride; tetrapropenyl succinic anhydride; tetrapropenylsuccinic acid; Toriisobuteniru succinic anhydride; 2-propyl - nonyl succinic anhydride; 3- Buchiruokuteniru succinic anhydride; tridecenyl succinic anhydride; tetradecenyl succinic anhydride; hexadecenyl succinic anhydride; sulfide octadecenyl succinic acid; octadecyl succinic anhydride; 1,2-dibromo-2-methyl Pentadeseni 無水コハク酸;8−プロピルペンタデシル無水コハク酸;エイコセニル無水コハク酸;1,2−ジクロロ−2−メチルノナデセニル無水コハク酸;2−オクチルドデセニルコハク酸;1,2−ジヨードテトラコセニル無水コハク酸;ヘキサコセニルコハク酸;ヘキサコセニル無水コハク酸;ヘントリアコンテニル無水コハク酸ならびにそれらの組み合わせ。 Succinic anhydride; 8- propyl pentadecyl succinic anhydride; eicosenyl succinic anhydride; 1,2-dichloro-2-methyl Roh stroked cell alkenyl succinic anhydride; 2-octyl-dodecenyl succinic acid; 1,2-di iodo tetracosenoylamino alkenyl succinic anhydride; hexa Kose succinic acid; Hekisakoseniru succinic anhydride; hen thoria Conte alkenyl succinic anhydride and combinations thereof. 一般的に、アルケニル基中に、約8〜約35炭素原子、好ましくは約9〜約18炭素原子を有するアルケニル無水コハク酸。 In general, in the alkenyl group, about 8 to about 35 carbon atoms, preferably alkenyl succinic anhydride having from about 9 to about 18 carbon atoms. 上記のアルケニル無水コハク酸を調製するための方法は、当業者に公知であり、最も可能な方法は、オレフィンと無水マレイン酸との反応を含む。 Methods for preparing the alkenyl succinic anhydride described above are known to those skilled in the art, the best possible way, including the reaction of an olefin and maleic anhydride.
【0105】 [0105]
上記反応物は、任意の公知の方法(例えば、エマルジョン、溶液、懸濁液、連続添加バルクプロセスなど)によって調製される。 The reactants, any known method (for example, emulsions, solutions, suspensions, continuous addition bulk process, etc.) are prepared by. 上記反応は、所望の生成物の形成を提供する条件下で行われる。 The reaction is carried out under conditions that provide formation of the desired product. 反応温度は、約40℃〜約200℃の範囲、好ましくは、約50℃〜約160℃の範囲、そしてより好ましくは、約60℃〜約150℃の範囲である。 The reaction temperature may range from about 40 ° C. ~ about 200 ° C., preferably in the range of from about 50 ° C. ~ about 160 ° C., and more preferably from about 60 ° C. ~ about 0.99 ° C.. 反応は、加圧または減圧で行われ得るが、好ましくは、大気圧で行われる。 Reaction can be carried out at elevated or reduced pressure, preferably carried out at atmospheric pressure. 反応は、一般的に、約15分〜約8時間の範囲、好ましくは、約1時間〜約6時間の範囲、そしてさらに好ましくは、約2時間〜約4時間の範囲の時間で行われる。 The reaction is generally from about 15 minutes to about 8 hours, preferably in the range of from about 1 hour to about 6 hours, and more preferably carried out in the range of from about 2 hours to about 4 hours.
【0106】 [0106]
本発明のアミノアルキルフェノール乳化剤は、1:1:0.1のモル比〜1:2:2のモル比の範囲、1実施形態において好ましくは1:0.9:0.1〜1:1.9:1.9の範囲、1実施形態において好ましくは1:1.5:1.2のモル比〜1:1.9:1.8のモル比の範囲、そして1実施形態において好ましくは1:0.8:0.3〜1:1.5:0.7の範囲でアルキルフェノール:アルデヒド:アミンを反応させることによって作製され得、アミノアルキルフェノール乳化剤を得る。 Amino alkylphenol emulsifier of the present invention, 1: 1: 0.1 molar ratio to 1: 2: range of 2 molar ratio, preferably in one embodiment 1: 0.9: 0.1: 1. 9: 1.9 range, 1 preferably in embodiment 1: 1.5: 1.2 molar ratio to 1: 1.9: range of 1.8 molar ratio and 1, preferably in the first embodiment, : 0.8: 0.3: 1.5: alkylphenol in the range of 0.7: aldehyde: manufactured by reacting the amine obtained to give the amino alkyl phenol emulsifier.
【0107】 [0107]
水混合燃料中で処理される乳化剤についての範囲は、エマルジョン全重量に対して、約0.05重量%〜約20重量%、そして別の実施形態において、0.05重量%〜約10重量%、そして別の実施形態において、約0.1重量%〜約5重量%、そして別の実施形態において、0.1重量%〜約3重量%の濃度である。 Range for emulsifiers treated with water blended fuel, relative to the total weight of the emulsion, from about 0.05 wt% to about 20 wt%, and in another embodiment, 0.05 wt% to about 10 wt% , and in another embodiment, from about 0.1% to about 5 wt%, and in another embodiment, the concentration of 0.1 wt% to about 3% by weight.
【0108】 [0108]
本発明の別の実施形態において、アミノアルキルフェノールは、アルキルフェノールとアルデヒドとの反応によって作製され、アルキルフェノールがメチレン基で架橋されるオリゴマーを生じ;次いで、上記オリゴマーは、さらなるアルデヒドおよびアミンと反応して本発明の乳化剤マンニッヒ生成物を与える。 This then the oligomer is reacted with additional aldehyde and an amine; In another embodiment of the present invention, the amino phenol is prepared by the reaction of alkyl phenol and an aldehyde, resulting oligomers alkylphenols are bridged with methylene groups give an emulsifier Mannich product of the invention. 上記反応物は、任意の公知の方法(例えば、エマルジョン、溶液、懸濁液、連続添加バルクプロセスなど)によって調製される。 The reactants, any known method (for example, emulsions, solutions, suspensions, continuous addition bulk process, etc.) are prepared by. 上記反応は、所望の生成物の形成を提供される条件下で行われる。 The reaction is carried out under conditions provided the formation of the desired product.
【0109】 [0109]
反応は、約0℃〜約150℃の範囲、好ましくは、約20℃〜約100℃の範囲、そしてさらに好ましくは、約30℃〜約70℃の範囲の温度で、約15分〜約8時間、好ましくは、約1時間〜約6時間、そしてさらに好ましくは、約2.5時間〜約5時間の範囲の時間にわたって行われ、アルキルフェノールがメチレン基で架橋されたオリゴマーを生じる。 Reaction may range from about 0 ° C. to about 0.99 ° C., preferably in the range of about 20 ° C. to about 100 ° C., and more preferably, at a temperature ranging from about 30 ° C. to about 70 ° C., about 15 minutes to about 8 time, preferably about 1 hour to about 6 hours, and more preferably, is performed for times ranging from about 2.5 hours to about 5 hours, resulting alkylphenol is crosslinked with methylene groups oligomers. 次いで、この中間体生成物は、オリゴマー約1モル:アミン0.1モル〜オリゴマー約1モル:アミン2モルの範囲;好ましくは、オリゴマー約1モル:アミン0.2モル〜オリゴマー約1モル:アミン1.5モル、さらに好ましくは、オリゴマー約1モル:アミン0.3モル〜オリゴマー約1モル:アミン0.9モルの範囲で反応し、アミノアルキルフェノール生成物を生じる。 Then, this intermediate product, an oligomer of about 1 mole: Amine 0.1 mole to oligomeric about 1 mole: Amine 2 mols; preferably, the oligomer from about 1 mole: Amine 0.2 mole to oligomeric about 1 mole: amine 1.5 mole, more preferably, the oligomer from about 1 mole: amine 0.3 mole to oligomeric about 1 mole: reacting in a range of amine 0.9 mole results in the amino alkyl phenol product.
【0110】 [0110]
上記反応は、約40℃〜約200℃、好ましくは、約50℃〜約160℃、そしてさらに好ましくは、約60℃〜約150℃の温度で起こる。 The above reaction is about 40 ° C. ~ about 200 ° C., preferably from about 50 ° C. ~ about 160 ° C., and more preferably occurs at a temperature of about 60 ° C. ~ about 0.99 ° C.. 反応は、加圧から減圧で行われ得るが、好ましくは、大気圧で行われる。 Reaction can be carried out under reduced from the pressure, preferably, carried out at atmospheric pressure. 反応は、マンニッヒ生成物が形成されるまで続く。 The reaction continues until the Mannich product is formed.
【0111】 [0111]
この実施形態は、以下のように示される: This embodiment is illustrated as follows:
【0112】 [0112]
【化4】 [Of 4]
上記乳化剤は、アミノアルキルフェノールと以下の混合物であり得る: The emulsifier can be a mixture of the following amino alkylphenol:
(i)少なくとも1種の燃料溶解性生成物であって、少なくとも1種のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニアまたはアミン(限定されないが、アルカノールアミン、ヒドロキシアミンなどを含む)を反応させることにより作製され、このアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50個〜約500個の炭素原子を有する、燃料溶解性生成物; (I) at least one fuel-soluble product, (but not limited to, alkanolamines, hydroxylamine, etc.) at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acid acylating agent with ammonia or an amine by reacting the produced, the hydrocarbyl substituent of the acylating agent having from about 50 to about 500 carbon atoms, the fuel soluble product;
(ii)約1〜約40の親水性−親油性バランス(HLB)を有する、少なくとも1種のイオン性または非イオン性化合物; (Ii) from about 1 to about 40 hydrophilic - with lipophilic balance (HLB), at least one ionic or non-ionic compounds;
(iii)(i)と(ii)との混合物; A mixture of (iii) (i) and (ii);
(iv)水溶性化合物であって、(i)、(ii)、(iii)、(v)、(vii)またはそれらの組み合わせの1つと組み合わせて、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトロアミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群から選択される、水溶性化合物; (Iv) a water-soluble compound, (i), (ii), (iii), (v), (vii) or in combination with one of the combinations thereof, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters , nitroamine, nitro compounds, alkali metal salts are selected from the group consisting of alkaline earth metal salts, water-soluble compounds;
(v)ポリ酸ポリマーと少なくとも1種の燃料溶解性生成物との反応生成物であって、該燃料溶解性生成物は、少なくとも1種のヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤とアンモニア、アミン、ポリアミン、アルカノールアミン、またはヒドロキシアミンとを反応させることによって作製される、反応生成物;あるいは(vi)それらの組み合わせ。 (V) a reaction product of a polyacid polymer and at least one fuel-soluble product, the fuel soluble product, at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acid acylating agent with ammonia, amines, polyamines , alkanolamines or are made by reacting a hydroxyamine, the reaction product; or (vi) combinations thereof.
【0113】 [0113]
この乳化剤は、この水燃料エマルジョン中にて、水燃料エマルジョンの約0.05重量%〜約20重量%の濃度、別の実施形態において、約0.05重量%〜約10重量%の濃度、別の実施形態において、約0.1重量%〜約5重量%の濃度、さらなる実施形態において、約0.01重量%〜約3重量%の濃度で、存在し得る。 The emulsifier is present in the water fuel emulsion in a concentration of about 0.05 wt% to about 20% by weight of water fuel emulsion, in another embodiment, from about 0.05% to about 10 wt%, in another embodiment, a concentration of about 0.1 wt% to about 5 wt%, in a further embodiment, a concentration of about 0.01% to about 3% by weight, may be present.
【0114】 [0114]
(セタン価向上剤) (Cetane improvers)
1実施形態では、この水−燃料エマルジョンは、セタン価向上剤を含有する。 In one embodiment, the water - fuel emulsion contains a cetane improver. 有用なセタン価向上剤には、過酸化物、硝酸エステル(nitrate)、亜硝酸エステル(nitrite)、ニトロカーバメートなどが挙げられるが、これらに限定されない。 Useful cetane improvers, peroxides, nitrate ester (nitrate), nitrite (nitrite), but nitro carbamate include, but are not limited to. 有用なセタン価向上剤には、ニトロプロパン、ジニトロプロパン、テトラニトロメタン、2−ニトロ−2−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ニトロ−1−プロパノールなどが挙げられるが、これらに限定されない。 Useful cetane improvers, nitropropane, di nitropropane, tetranitromethane, 2-nitro-2-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-nitro-1 but including propanol, limited to not. また、置換または非置換の脂肪族または環状脂肪族アルコール(一価または多価であり得る)の硝酸エステルも含まれる。 Moreover, nitrate esters of substituted or unsubstituted aliphatic or cycloaliphatic alcohols (which may be mono- or polyhydric) are also included. これらには、約10個までの炭素原子、1実施形態では、約2個〜約10個の炭素原子を有する置換または非置換の硝酸アルキルまたは硝酸シクロアルキルが挙げられる。 These include up to about 10 carbon atoms, in one embodiment, include substituted or unsubstituted alkyl nitrate or nitric cycloalkyl having from about 2 to about 10 carbon atoms. このアルキル基は、直鎖または分枝のいずれか、または直鎖または分枝アルキル基の混合物であり得る。 The alkyl group can be straight or either branched, or a mixture of linear or branched alkyl group. 例には、硝酸メチル、硝酸エチル、硝酸n−プロピル、硝酸イソプロピル、硝酸アリル、硝酸n−ブチル、硝酸イソブチル、硝酸sec−ブチル、硝酸tert−ブチル、硝酸n−アミル、硝酸イソアミル、硝酸2−アミル、硝酸3−アミル、硝酸tert−アミル、硝酸n−ヘキシル、硝酸n−ヘプチル、硝酸n−オクチル、硝酸2−エチルヘキシル、硝酸sec−オクチル、硝酸n−ノニル、硝酸n−デシル、硝酸シクロペンチル、硝酸シクロヘキシル、硝酸メチルシクロヘキシルおよび硝酸イソプロピルシクロヘキシルが挙げられる。 Examples include methyl nitrate, ethyl nitrate, n- propyl, isopropyl nitrate, nitrate allyl nitrate n- butyl nitrate, isobutyl nitrate sec- butyl, nitric tert- butyl nitrate n- amyl, isoamyl nitrate 2 amyl nitrate 3-amyl nitrate, tert- amyl nitrate n- hexyl nitrate n- heptyl nitrate n- octyl, 2-ethylhexyl nitrate, nitric sec- octyl nitrate n- nonyl nitrate n- decyl nitrate cyclopentyl, nitric cyclohexyl, nitric methylcyclohexyl nitrate and isopropyl cyclohexyl. また、アルコキシ置換脂肪族アルコールの硝酸エステル(例えば、硝酸2−エトキシエチル、硝酸2−(2−エトキシ−エトキシ)エチル、1−メトキシプロピル−2−ニトラート、硝酸4−エトキシブチルなど)、ならびに硝酸ジオール(例えば、1,6−ヘキサメチレンジニトラート)も、有用である。 Moreover, nitrates of alkoxy-substituted aliphatic alcohols (e.g., nitric acid 2-ethoxyethyl nitrate 2- (2-ethoxy - ethoxy) ethyl, 1-methoxypropyl-2-nitrate, nitrate 4-ethoxy-butyl), and nitric acid diol (e.g., 1,6-hexamethylene dinitrate) is also useful. 有用なセタン価向上剤は、硝酸2−エチルヘキシルである。 Useful cetane improvers is 2-ethylhexyl nitrate.
【0115】 [0115]
この水−燃料エマルジョン中のセタン価向上剤の濃度は、所望のセタン価を有するエマルジョンを供給するのに十分な任意の濃度であり得る。 The water - the concentration of cetane improver in the fuel emulsion may be at any concentration sufficient to provide an emulsion having the desired cetane number. 1実施形態では、このセタン価向上剤の濃度は、約10重量%まで、そして1実施形態では、約0.05〜約10重量%、1実施形態では、約0.05〜約5重量%、1実施形態では、約0.05〜約1重量%のレベルである。 In one embodiment, the concentration of the cetane improver is up to about 10 wt%, and in one embodiment, from about 0.05 to about 10 wt%, in one embodiment, from about 0.05 to about 5 wt% , in one embodiment, from about 0.05 to about 1 wt% level.
【0116】 [0116]
(追加添加剤) (Additional additives)
前述の物質に加えて、本発明の水−燃料エマルジョン中では、当業者に周知の他の燃料添加剤が使用され得る。 In addition to the foregoing materials, the water of the present invention - in the fuel emulsion, known other fuel additives may be employed by those skilled in the art. これらには、染料、錆防止剤(例えば、アルキル化コハク酸またはその無水物)、静菌剤、ゴム化防止剤、金属不活性化剤、上部シリンダ潤滑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。 These include dyes, rust inhibitors (e.g., alkylated succinic acid or anhydride), bacteriostatic agents, gum inhibitors, metal deactivators, but like upper cylinder lubricants, limited to not.
【0117】 [0117]
本発明の水−燃料エマルジョン中の化学添加剤(前述の乳化剤を含めて)の全濃度は、約0.05〜約30重量%、1実施形態では、約0.1〜約20重量%、1実施形態では、約0.1〜約15重量%、1実施形態では、約0.1〜約10重量%、そして1実施形態では、約0.1〜約5重量%の範囲であり得る。 Water present invention - the total concentration of chemical additives in the fuel emulsion (including the above-mentioned emulsifier) ​​is from about 0.05 to about 30 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 20 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 15 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 10 wt%, and in one embodiment, it may range from about 0.1 to about 5 wt% .
【0118】 [0118]
(有機溶媒) (Organic solvent)
これらの添加剤(前述の乳化剤を含めて)は、実質的に不活性で通常液状の有機溶媒(例えば、ナフサ、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはディーゼル燃料)で希釈されて、添加剤濃縮物を形成し得、これは、次いで、この燃料および水と混合されて、この水−燃料エマルジョンを形成する。 These additives (including the above-mentioned emulsifier) ​​is in a substantially inert are diluted with an organic solvent normally liquid (e.g., naphtha, benzene, toluene, xylene or diesel fuel), forming an additive concentrate It was obtained, which is then mixed with the fuel and water, the water - to form a fuel emulsion.
【0119】 [0119]
これらの水−燃料エマルジョンは、約60重量%まで、1実施形態では、約0.01〜約50重量%、1実施形態では、約0.01〜約20重量%、1実施形態では、約0.1〜約5重量%、そして1実施形態では、約0.1〜約3重量%の有機溶媒を含有し得る。 These water - fuel emulsion, up to about 60 wt%, in one embodiment, from about 0.01 to about 50 wt%, in one embodiment, from about 0.01 to about 20 wt%, in one embodiment, about 0.1 to about 5 wt%, and in one embodiment, it may contain from about 0.1 to about 3% by weight of an organic solvent.
【0120】 [0120]
(凍結防止剤) (Anti-freezing agent)
本発明の水−燃料エマルジョンは、さらに凍結防止剤を含み得る。 Water present invention - the fuel emulsion may further comprise a cryoprotectant. この凍結防止剤は、典型的には、アルコールである。 The antifreeze agent is typically an alcohol. 例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、グリセロールおよびそれらの2種またはそれ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples include ethylene glycol, propylene glycol, methanol, ethanol, glycerol and mixtures of two or more thereof, but are not limited to. この凍結防止剤は、典型的には、この水−燃料エマルジョン中で使用される水の凍結を防止するのに十分な濃度で、使用される。 The antifreeze agent is typically the water - at a concentration sufficient to prevent the water used in the fuel emulsion freezing, is used. この濃度は、従って、この燃料を保存または使用する温度に依存している。 The concentration is therefore dependent on the temperature of storage or use this fuel. 1実施形態では、この濃度は、この水−燃料エマルジョンの重量を基準にして、約20重量%まで、1実施形態では、約0.1〜約20重量%、そして1実施形態では、約1〜約10重量%のレベルである。 In one embodiment, the concentration is, the water - the weight of the fuel emulsion based on the, up to about 20 wt%, in one embodiment, from about 0.1 to about 20 wt%, and in one embodiment about 1 is the level of about 10 wt%.
【0121】 [0121]
(エンジン) (engine)
本発明に従って操作され得るエンジンは、移動(機関車および海洋を含む)発電機および固定発電機の両方のための全ての圧縮−点火(内部燃焼)エンジンを含む。 Engine that can be operated in accordance with the present invention, all of the compression for both mobile (locomotives and including marine) generator and fixed generator - including ignition (internal combustion) engine. これらのエンジンは、ディーゼル、ガソリンなどを使用するエンジンを含む。 These engines, including the engines that use diesel, gasoline and the like. 使用され得るエンジンとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:自動車、トラック(全てのクラスのトラック)、バス(例えば、都市バス)、機関車、軽量ディーゼルエンジンおよび重量ディーゼルエンジン、固定エンジンなどで使用されるエンジン。 The engine that may be used include but are not limited to: automotive, truck (truck all classes), bus (e.g., a city bus), locomotives, light diesel engines and weight diesel engines, stationary engines engine that is used, for example. 新しいエンジンおよび使用中のエンジンを含む、高速道路エンジンおよび一般道路エンジンが含まれる。 Including new engines and engines in use include highways engine and general road engine. これらのエンジンは、2行程サイクルエンジン型または4行程サイクルエンジン型のディーゼルエンジンを含む。 These engines include a two-stroke cycle engine type or four-stroke cycle engine type diesel engines.
【0122】 [0122]
水性炭化水素燃料が、バッチプロセスまたは連続プロセスによって製造される。 Aqueous hydrocarbon fuel is produced by a batch or continuous process. このプロセスは、炭化水素燃料、乳化剤および水を含む反応物エマルジョンを、出発成分として使用する。 This process, hydrocarbon fuel, the reaction emulsion containing an emulsifier and water, used as a starting component. 得られる水性炭化水素燃料エマルジョンは、改善された安定性を有する。 The resulting aqueous hydrocarbon fuel emulsions have improved stability.
【0123】 [0123]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明は、上述した構成であるので、前述した課題が達成される。 The present invention, since the configuration described above, problems described above are achieved.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】図1は、所定のプロセスによるW/Oエマルジョンの粒子サイズ分布を示す。 FIG. 1 shows the particle size distribution of the W / O emulsion according to a given process.
【図2】図2は、エマルジョン同時供給のない(すなわち、F4=1分当たり0ガロン)プロセスによって作製された図1と同一処方物を用いた連続プロセスによって作製された、生じたエマルジョンの粒子サイズ分布を示す。 Figure 2 is no emulsion cofeed (i.e., F4 = 1 min per 0 gallons) was prepared by a continuous process using FIG identical formulation made by a process, the resulting emulsion particles shows the size distribution.

Claims (23)

  1. 乳化成分を含有する水性炭化水素燃料を、乳化条件下で製造するためのプロセスであって、該乳化成分は、以下: The aqueous hydrocarbon fuel containing the emulsifying component, a process for preparing by emulsion conditions, emulsifying component comprises:
    (A)液体炭化水素燃料; (A) a liquid hydrocarbon fuel;
    (B)少なくとも1種の乳化剤であって、該乳化剤は、以下: (B) at least one emulsifier, the emulsifier, the following:
    (i)燃料に可溶な少なくとも1種の生成物であって、該生成物は、少なくとも1種のヒドロカルビル置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニアまたはアミンと反応させることによって作製され、該アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、約50〜約500個の炭素原子を有する、燃料に可溶な生成物; (I) a soluble least one product in the fuel, the product is produced by at least one hydrocarbyl-substituted carboxylic acylating agent is reacted with ammonia or amines, the hydrocarbyl substituent of the acylating agent has from about 50 to about 500 carbon atoms, soluble product to the fuel;
    (ii)約1〜約40の親水性−親油性バランス(HLB)を有する、イオン性化合物または非イオン性化合物のうちの少なくとも1種; (Ii) from about 1 to about 40 hydrophilic - with lipophilic balance (HLB), at least one of ionic compound or non-ionic compounds;
    (iii)(i)と(ii)との混合物; A mixture of (iii) (i) and (ii);
    (iv)(i)、(ii)、(iii)、(v)、(vii)、またはこれらの組み合わせと組み合わせた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群より選択される、水溶性化合物; (Iv) (i), (ii), (iii), (v), (vii), or in combination with a combination thereof, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salt is selected from the group consisting of alkaline earth metal salts, water-soluble compounds;
    (v)ポリ酸ポリマーと、燃料に可溶な少なくとも1種の生成物との反応生成物であって、該燃料に可溶な生成物は、少なくとも1種のヒドロカルビル置換されたカルボン酸アシル化剤を、アンモニア、アミン、ポリアミン、またはヒドロキシアルキルアミンと反応させることによって作製される、反応生成物; (V) a polyacid polymer, a reaction product of a soluble least one product in the fuel soluble product to the fuel, the carboxylic acylating that is hydrocarbyl-substituted at least one agent, ammonia, amines, are prepared by reacting a polyamine or a hydroxyalkyl amine, the reaction product;
    (vi)アミノアルキルフェノールを生じるようにアルキルフェノール、アルデヒドおよびアミンを反応させることによって作製された、アミノアルキルフェノール;あるいは(vii)(vi)と、(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、またはこれらの組み合わせとの、組み合わせ、 (Vi) phenol to produce the amino alkyl phenol, was prepared by reacting an aldehyde and an amine, amino alkyl phenol; and or (vii) (vi), (i), (ii), (iii), (iv) , (v), or a combination thereof, in combination,
    を含む、乳化剤; Including, emulsifier;
    (C)液体炭化水素のW/Oエマルジョンおよび少なくとも1種の乳化剤を含有する、反応物エマルジョンであって、該液体炭化水素燃料および少なくとも1種の乳化剤が、工程(A)において使用された液体炭化水素燃料および工程(B)に開示される少なくとも1種の乳化剤と同じか、類似か、または異なるものからなる群より選択される、反応物エマルジョン;ならびに(D)水、水−不凍液、水−アンモニウム塩、水−不凍液−硝酸アンモニウム混合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、水混合物、 (C) containing a W / O emulsion and at least one emulsifier in the liquid hydrocarbon, a reaction product emulsion, liquid liquid hydrocarbon fuel and at least one emulsifier was used in step (A) the same as the at least one emulsifier is disclosed in the hydrocarbon fuel and the step (B), is selected from the group consisting of similar or different, reactant emulsion; and (D) water, water - antifreeze, water - ammonium salts, water - antifreeze - nitrate mixture, and is selected from the group consisting of, water mixture,
    を含有し、反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の比が、約99重量%〜約1重量%の反応物乳化剤に対して、約1重量%〜約99重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水の範囲であり、そして乳化剪断速度が、1.0ミクロン未満の平均直径を有する粒子サイズを有するエマルジョンを生じる、プロセス。 Containing hydrocarbon fuel to reactant emulsion, the ratio of the emulsifier and water, relative to about 99 wt% to about 1% by weight of the reactants emulsifier, from about 1 wt% to about 99 wt% of the hydrocarbon fuel, in the range of emulsifier and water, and emulsifying shear rate, produces an emulsion having a particle size having an average diameter of less than 1.0 microns, process.
  2. 得られるエマルジョンが、約1.0ミクロン〜約0.1ミクロンの範囲の平均直径を有する粒子サイズを有する、請求項1に記載のプロセス。 The resulting emulsion has a particle size having an average diameter ranging from about 1.0 microns to about 0.1 microns, The process of claim 1.
  3. 約50重量%〜約90重量%の炭化水素燃料、約0.1重量%〜約25重量%の乳化剤、約1重量%〜約90重量%の反応物エマルジョン、および約1重量%〜約90重量%の水が、容器に添加され、ここで、該水は、約0重量%〜約10重量%の水溶性添加剤を含有し、そして反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の比は、約50重量%の反応物エマルジョンに対して約50重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である、請求項1に記載のプロセス。 About 50% to about 90% by weight of the hydrocarbon fuel, from about 0.1 wt% to about 25 wt% of an emulsifier, from about 1 wt% to about 90% by weight of the reaction product emulsion, and from about 1% to about 90 wt% of water, is added to the vessel, wherein the water contains about 0% to about 10% by weight of a water-soluble additive, and the ratio of the hydrocarbon fuel, emulsifier and water for the reaction emulsion from about 50 wt% of the hydrocarbon fuel to about 50% by weight of the reaction product emulsion, emulsifiers and water the process of claim 1.
  4. 反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の前記比が、約60重量%〜約40重量%の反応物エマルジョンに対して約40重量%〜約60重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である、請求項3に記載のプロセス。 Hydrocarbon fuel to reactant emulsion, the ratio of the emulsifier and water, with respect to about 60 wt% to about 40 wt% of the reactants emulsion to about 40 wt% to about 60 wt% of the hydrocarbon fuel, emulsifier and water there a process according to claim 3.
  5. 反応物エマルジョンに対する炭化水素燃料、乳化剤および水の前記比が、約85重量%〜約15重量%の反応物エマルジョンに対して約15重量%〜約85重量%の炭化水素燃料、乳化剤および水である、請求項3に記載のプロセス。 Hydrocarbon fuel to reactant emulsion, the ratio of the emulsifier and water, about 85 wt% to about 15% by weight of the reaction product emulsion versus about 15 wt% to about 85 wt% of the hydrocarbon fuel, emulsifier and water there a process according to claim 3.
  6. 前記乳化剤が、(iii)と組み合わせられた、アミン塩、アンモニウム塩、アジド化合物、硝酸エステル、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩からなる群より選択される水溶性化合物からなる群より選択される、請求項1に記載のプロセス。 Wherein the emulsifier is comprised of (iii) and the combined, amine salts, ammonium salts, azide compounds, nitrate esters, nitramine, nitro compounds, alkali metal salts, water-soluble compound selected from the group consisting of alkaline earth metal salts It is selected from the group a process according to claim 1.
  7. 前記水溶性化合物が硝酸アンモニウムである、請求項6に記載のプロセス。 Wherein the water-soluble compound is ammonium nitrate, the process according to claim 6.
  8. 前記成分が、約1〜約20回のタンクのターンオーバーにわたる、ほぼ周囲温度〜約212°Fの範囲の温度およびほぼ大気圧力〜約10気圧の範囲の圧力でのバッチプロセスにおいて乳化されて、安定な水性炭化水素燃料エマルジョンを生じる、請求項1に記載のプロセス。 Said component, over a turnover of about 1 to about 20 times of the tank, is emulsified in a batch process at a pressure in the range of temperature and approximately atmospheric pressure to about 10 atmospheres ranging approximately from ambient temperature to about 212 ° F, results in a stable aqueous hydrocarbon fuel emulsions the process of claim 1.
  9. 前記プロセスが、連続プロセスであり、そして炭化水素燃料、乳化剤、反応物エマルジョンおよび水のフィードが、別々のフィードおよび別々のフィードの組み合わせ、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択されるフィードとして導入されて、均一な水性炭化水素燃料エマルジョンを形成し、そして該プロセスが、周囲温度〜約212°Fの範囲の温度およびほぼ大気圧力〜約500psiの範囲の圧力でおこる、請求項1に記載のプロセス。 It said process is a continuous process, and a hydrocarbon fuel, an emulsifier, a reaction product emulsion and the water feed is introduced as a separate feed and separate combinations of feed, and feed is selected from the group consisting of Te, to form a homogeneous aqueous hydrocarbon fuel emulsions, and the process takes place at a pressure in the range of temperature and approximately atmospheric pressure to about 500psi ranging from ambient temperature to about 212 ° F, process according to claim 1 .
  10. 前記乳化が、0s −1 〜約500,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる、請求項1に記載のプロセス。 The emulsification takes place at a shear rate in the range of shear of 0 s -1 ~ about 500,000 s -1, the process according to claim 1.
  11. 前記乳化が、20,000s −1 〜約200,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる、請求項1に記載のプロセス。 The emulsification takes place at a shear rate in the range of shear of 20,000 s -1 ~ about 200,000S -1, The process of claim 1.
  12. 前記乳化が、25,000s −1より大〜約125,000s −1の剪断の範囲の剪断速度で起こる、請求項1に記載のプロセス。 The emulsification takes place at a shear rate in the range of shear large to about 125,000S -1 than 25,000S -1, The process of claim 1.
  13. 少なくとも1〜5の一連の乳化工程が、前記連続プロセスにおいて使用される、請求項8に記載のプロセス。 At least 1-5 series of emulsification processes are used in the continuous process The process of claim 8.
  14. 少なくとも1〜5の一連の乳化工程が、前記連続プロセスにおいて使用される、請求項9に記載のプロセス。 At least 1-5 series of emulsification processes are used in the continuous process, the process according to claim 9.
  15. 各乳化工程間に、前記炭化水素燃料水エマルジョンのエージングが起こらない、請求項13に記載のプロセス。 Between each emulsification step, it does not occur aging the hydrocarbon fuel water emulsion A process according to claim 13.
  16. 前記エマルジョンが、5分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる、請求項14に記載のプロセス。 Said emulsion is less than 5 minutes, flow from one emulsification step to the next emulsification step, The process of claim 14.
  17. 前記エマルジョンが、3分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる、請求項14に記載のプロセス。 Said emulsion is less than 3 minutes, flow from one emulsification step to the next emulsification step, The process of claim 14.
  18. 前記エマルジョンが、1分未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる、請求項14に記載のプロセス。 It said emulsion is less than 1 minute, flows from one emulsification step to the next emulsification step, The process of claim 14.
  19. 前記エマルジョンが、30秒未満で、1つの乳化工程から次の乳化工程へと流れる、請求項14に記載のプロセス。 It said emulsion is less than 30 seconds, flows from one emulsification step to the next emulsification step, The process of claim 14.
  20. 前記反応物エマルジョンが、連続プロセスにおいて作製されたエマルジョン炭化水素燃料エマルジョンをリサイクルすることによって形成される、請求項9に記載のプロセス。 The reaction emulsion is formed by recycling the emulsion hydrocarbon fuel emulsions made in a continuous process The process of claim 9.
  21. 前記反応物エマルジョンが、バッチプロセスにおいて作製されたエマルジョン炭化水素燃料をリサイクルすることによって形成される、請求項8に記載のプロセス。 The reaction emulsion is formed by recycling the emulsion hydrocarbon fuel made in a batch process The process of claim 8.
  22. 前記反応物エマルジョンが、約50重量%〜約99重量%の炭化水素燃料、および約0.05重量%〜約25重量%の少なくとも1種の乳化剤を含有する、請求項1に記載のプロセス。 The reactant emulsion contains about 50 wt% to about 99 wt% of the hydrocarbon fuel, and about 0.05 wt% to about 25 wt% of at least one emulsifier A process according to claim 1.
  23. 前記反応物エマルジョンが、前記水性炭化水素燃料と同じであるか、類似であるか、または異なる群から選択される、請求項1に記載のプロセス。 The reaction emulsion, the be the same as the aqueous hydrocarbon fuel, or a similar, or are selected from different groups, A process according to claim 1.
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JP2007505190A (en) * 2003-09-09 2007-03-08 クリーン フューエルス テクノロジー インコーポレイテッド Method for producing emulsified fuel
JP2007138737A (en) * 2005-11-15 2007-06-07 Seisui:Kk Device and method for treating liquid fuel and mecha-cera catalyst liquid-mixed liquid fuel
JP2013518963A (en) * 2010-02-05 2013-05-23 パロックス リミテッド Liquid fuel protection

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