JP2018123185A - エマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】界面活性剤を添加しなくても、又は界面活性剤の添加量を低減しても、安定した乳化状態を維持でき、優れた燃費効率を有する新規なエマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置を提供する。
【解決手段】エマルジョン燃料は、燃料油と、添加剤と、水とを含む油中水滴型のエマルジョン燃料である。添加剤は、潤滑油を含み、燃料油は、温度５０℃において前記潤滑油よりも低い動粘度を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置に関する。

ディーゼルエンジンやボイラ等では、軽油、灯油、重油等の燃料油が用いられている。これらの燃料油に水を添加し乳化して得られるエマルジョン燃料は、燃料の使用量を低減でき、燃焼したときに生じる汚染物質（ＮＯ_ｘ、ＳＯ_ｘ、ＣＯ_ｘ、粒子状物質（ＰＭ））の発生の抑制といった環境にも配慮した燃料として知られている。

エマルジョン燃料は、一般に燃料油と水とを混合したものであり、混合状態は、水の中に燃料油が存在するＯ／Ｗ型（水中油滴型）、燃料油の中に水が存在するＷ／Ｏ型（油中水滴型）に分けられる。Ｏ／Ｗ型のエマルジョン燃料は燃料油が水に包まれた状態であり、燃焼装置における配管の腐食や燃料ポンプの損傷等を生じさせる原因となるため、Ｗ／Ｏ型のエマルジョン燃料油を用いることが優位となっている。

Ｗ／Ｏ型のエマルジョン燃料は油水分離が生じやすいため、特に軽油、灯油、重油等のエマルジョン燃料では、燃料油と水とを均一に乳化し安定な乳化状態を維持するための乳化剤として界面活性剤を用いることが多い。しかしながら、界面活性剤は一般に高価であるため、界面活性剤の使用はエマルジョン燃料のコストアップを招く。

そこで、軽油、灯油、Ａ重油、ガソリン等の燃料油にＣ重油を添加することにより、界面活性剤を使用しない又は低減してコストを低減したエマルジョン燃料が知られている（例えば、特許文献１〜２等）。

特開昭５１−１１９００３号公報 特開２０１１−１４８８６６号公報

本発明は、界面活性剤を添加しなくても、又は界面活性剤の添加量を低減しても、安定した乳化状態を維持でき、優れた燃費効率を有する新規なエマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下に示すエマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置を提供する。
〔１〕 燃料油と、添加剤と、水とを含む油中水滴型のエマルジョン燃料であって、
前記添加剤は、潤滑油を含み、
前記燃料油は、温度５０℃において前記潤滑油よりも低い動粘度を有する、エマルジョン燃料。

〔２〕 前記潤滑油は、前記潤滑油と前記燃料油との総重量に対して０．５重量％以上１０重量％以下含まれている。

〔３〕 前記水は、粒子径が１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の粒子である。
〔４〕 前記水は、前記エマルジョン燃料の総重量に対して５重量％以上５０重量％以下含まれている。

〔５〕 前記潤滑油は、エンジンオイル、ギアオイル、自動変速機油よりなる群より選択される少なくとも１種である。

〔６〕 前記燃料油は、灯油、軽油、Ａ重油、ガソリン、バイオ燃料、再生油よりなる群より選択される少なくとも１種である。

〔７〕 前記エマルジョン燃料の製造方法であって、
前記燃料油と、前記添加剤と、前記水とを混合する混合工程を有する、エマルジョン燃料の製造方法。

〔８〕 前記エマルジョン燃料の製造装置であって、
前記燃料油と、前記添加剤と、前記水とを混合する混合部を有する、エマルジョン燃料の製造装置。

本発明によれば、乳化状態の安定性に優れ、燃費効率を向上できるエマルジョン燃料、その製造方法及びその製造装置を提供することができる。

エマルジョン燃料の製造装置の一例を示す概念図である。 エマルジョン燃料の製造装置の制御機構の一例を示すブロック図である。

（エマルジョン燃料）
以下に、エマルジョン燃料の具体例を以下に説明する。

エマルジョン燃料は、潤滑油を含む添加剤と、温度５０℃での動粘度が潤滑油よりも低い燃料油と、水と、を含むＷ／Ｏ型のエマルジョン燃料である。

（添加剤）
添加剤は、エマルジョン燃料油の乳化状態を安定化するものであって、潤滑油を必須成分として含有するものであり、潤滑油のほかに界面活性剤やＣ重油等を含んでいてもよい。添加剤の含有率は、エマルジョン燃料油の乳化状態を安定できる範囲であれば特に限定されないが、エマルジョン燃料油の総重量に対して０．５重量％以上１０重量％以下であることが好ましく、１重量％以上５重量％以下であることがより好ましい。

潤滑油とは、滑り合う二つの固体間の摩擦・摩耗を減少させるために用いられる油系液状物であり、パラフィン系潤滑油やナフテン系潤滑油等の石油系の潤滑油、動植物油や合成潤滑油等の非石油系の潤滑油を挙げることができる。潤滑油としては、ガソリンエンジン用潤滑油やディーゼルエンジン用潤滑油等の車両用潤滑油、船舶エンジン用潤滑油、機械油、金属加工油、電気絶縁油等を挙げることができ、このうち車両用潤滑油を用いることが好ましい。車両用潤滑油としては、エンジンオイル、ギアオイル、自動変速機油（オートマチックトランスミッションフルード、ＡＴＦ）よりなる群より選択される少なくとも１種を挙げることができる。非石油系の潤滑油としては、動植物油、合成潤滑油を挙げることができる。潤滑油としては、エンジンオイル、ギアオイル、自動変速機油よりなる群より選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。

潤滑油の含有率は、潤滑油と燃料油との総重量に対して０．５重量％以上であり、２重量％以上であることが好ましい。潤滑油の含有率が０．５重量％未満であると、エマルジョン燃料の乳化状態を安定化しにくくなる。また、水の微粒子化が困難となる傾向にある。潤滑油の含有率の上限値は特に限定されないが、潤滑油と燃料油との総重量に対して１０重量％以下であることが好ましく、５重量％以下であることがさらに好ましい。潤滑油の含有率が上記の範囲内であれば、界面活性剤を低減して又は添加することなくエマルジョン燃料の乳化状態を安定化することができる。

添加剤として潤滑油を用いることにより、エマルジョン燃料の燃焼時に生じる汚染物質であるＣＯ及びＮＯ_ｘの量を、燃料油単体の燃焼時に生じるＣＯ及びＮＯ_ｘの量よりも低減することができる。

（燃料油）
燃料油は、常温常圧で液体である石油、植物油、アルコール等を用いることができる。燃料油は、温度５０℃において潤滑油よりも低い動粘度を有する燃料油であれば特に限定されない。潤滑油は通常、温度５０℃における動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ（ｃＳｔ）を超え１００ｍｍ^２／ｓ（ｃＳｔ）以下であるので、燃料油の温度５０℃における動粘度が、潤滑油の上記動粘度よりも低いものであればよいが、燃料油の温度５０℃における動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、０．７〜２０ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。燃料油の温度５０℃における動粘度が小さくなりすぎると水との粘度差が小さいため、エマルジョン燃料を得にくくなる傾向がある。また、燃料油は水と混合したときに粘度が上昇することから、エマルジョン燃料油の温度５０℃における動粘度が２０ｍｍ^２／ｓを超えるとエマルジョン燃料を常温で使用しにくくなる傾向があるため、エマルジョン燃料油としたときに上記動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ以下となる燃料油を選択することが望ましい。上記動粘度は、ＪＩＳ Ｋ ２２８３：２０００で測定した値とする。

燃料油は、具体的には灯油、軽油、Ａ重油、ガソリン、バイオ燃料、再生油（廃油）よりなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。灯油、軽油、Ａ重油、ガソリン、バイオ燃料、再生油（廃油）は、水と混合した際の乳化状態の安定性が悪く油水分離が生じやすい。本発明では、潤滑油を用いることにより安定したエマルジョン化が可能となる。したがって、エマルジョン化のために界面活性剤を使用しない、又は低減することが可能になる。

（水）
水は、水道水、蒸留水、精製水、イオン交換水、アルカリ水、酸性水、純粋、超純水、廃水、ウルトラファインバブル水等を用いることができる。

水の含有率は、エマルジョン燃料の総重量に対して５重量％以上とすることが好ましく、１０重量％以上とすることがより好ましく、１５重量％以上とすることがさらに好ましい。水の含有率が５重量％未満であると、エマルジョン燃料を用いたときの燃費や燃料コストの向上が大きくは期待できない。

一方、エマルジョン燃料に含まれる水の量が多いほど燃料コストが下がるため、水の含有率は大きい方が好ましい。本発明のエマルジョン燃料では、水の含有率は、エマルジョン燃料の総重量に対して５０重量％以下であることが好ましく、４０重量％以下であることがより好ましく、３０重量％以下であることがさらに好ましい。水の含有率が５０重量％を超えると、エマルジョン燃料の安定性が低下する傾向がある。

エマルジョン燃料に含まれる水の粒子径は、燃費効率を向上する観点から、小さいことが好ましく、２０００ｎｍ以下であることが好ましく、１６００ｎｍ以下であることがより好ましく、１０００ｎｍ以下であることが最も好ましい。一方、エマルジョン燃料の燃焼時に生じる汚染物質を低減する観点からは、水の粒子径は、１００ｎｍ以上であることが好ましく、３００ｎｍ以上であることがより好ましい。なお、上記水の粒子径は、後述の実施例で測定した方法で測定した値とする。

水の粒子径は、エマルジョン燃料油中の潤滑油の含有量、燃料油と添加剤と水とを混合するときの混合時間、混合圧力、撹拌速度を調整することで制御することができる。

（その他の成分）
エマルジョン燃料は、燃料油、添加剤、水以外のその他の成分として、酸化防止剤、粘度調整剤、防錆剤、分散剤、消泡剤、香料、着色剤、潤滑剤等を含んでいてもよい。エマルジョン燃料に含まれるその他の成分の含有率は、エマルジョン燃料の安定した乳化状態を維持できる範囲であれば特に限定されないが、エマルジョン燃料の総重量に対して２０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以下であることがより好ましい。

（エマルジョン燃料の用途）
エマルジョン燃料は、製造装置内にある混合タンクに燃料油、潤滑油、水が供給され、これらが混合タンク内で混合されて生成され、ボイラ、ディーゼルエンジン、燃焼炉、乾燥炉等の燃焼装置に供給されて使用される。

（エマルジョン燃料の製造装置）
以下に、エマルジョン燃料の製造装置の具体例を示す。図１は、本実施形態に係るエマルジョン燃料の製造装置の概念図である。図２は、本実施形態に係るエマルジョン燃料の製造装置の制御機構を示すブロック図である。

具体的には、製造装置Ａは、図１に示すように、水を供給する水タンクＴ１、潤滑油を供給する潤滑油タンクＴ２、燃料油を供給する燃料油タンクＴ３、水、潤滑油、燃料油が供給されて混合される混合タンクＴ４（混合部）を備えている。

水タンクＴ１と上記混合タンクＴ４との間には、水タンクＴ１側から順に水流量計Ｒ１、水投入電磁弁Ｖ１、水流量調整弁Ｖ２が直列的に配設されている。潤滑油タンクＴ２と混合タンクＴ４との間には、潤滑油タンクＴ２側から順に潤滑油ポンプＰ１、潤滑油流量計Ｒ２、潤滑油投入電磁弁Ｖ３が直列的に配設されている。燃料油タンクＴ３と混合タンクＴ４との間には、燃料油タンクＴ３側から順に燃料油流量計Ｒ３、燃料油投入電磁弁Ｖ４が直列的に配設されている。

混合タンクＴ４には混合タンク撹拌モータＭ４に取り付けた撹拌装置が設けられ、混合タンクＴ４で燃料油、潤滑油、水が混合されてエマルジョン燃料が生成される。混合タンクＴ４には、循環経路Ｊが接続されており、循環経路Ｊには、混合タンクＴ４の排出口側から順に循環方向に、循環ポンプＰ２、ミキサＭｘ、循環電磁弁Ｖ５が直列的に設けられている。

循環経路Ｊには、移送電磁弁Ｖ６を介して貯蔵タンクＴ５が接続され、貯蔵タンクＴ５の出口には、貯蔵タンクＴ５の出口側から順に吐出ポンプＰ３、吐出電磁弁Ｖ７が配設されている。貯蔵タンクＴ５には貯蔵タンク撹拌モータＭ５に取り付けた撹拌装置が設けられている。

製造装置Ａには、図２に示すようなコントローラＣが設けられており、コントローラＣには、コンピュータ等の操作部Ｏｐ、上記した各流量計Ｒ１〜Ｒ３、潤滑油タンクＴ２に設けられた潤滑油タンク油量計Ｌ２、混合タンクＴ４に設けられた混合タンク油量計Ｌ４、貯蔵タンクＴ５に設けられた貯蔵タンク油量計Ｌ５からの出力情報が入力される。そして、コントローラＣは、これらの出力情報に基づいて制御情報を生成し、上記した各電磁弁Ｖ１〜Ｖ７、各ポンプＰ１〜Ｐ３、ミキサＭｘ、各モータＭ４〜Ｍ５に制御情報を出力する。

製造装置Ａでは、操作部Ｏｐを操作して燃料油、潤滑油、水を所望の混合重量割合に設定することで、燃料油量、潤滑油量、水量がそれぞれ算出され、それに適用した開口量で電磁弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４の開口量が決定される。電磁弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４が開口されると、燃料油タンクＴ３から燃料油が混合タンクＴ４に供給され、その流量は燃料油流量計Ｒ３により検出される。潤滑油は、潤滑油ポンプＰ１により潤滑油タンクＴ２から混合タンクＴ４に供給され、その流量は潤滑油流量計Ｒ２により検出される。水は、水流量調整弁Ｖ２で流量を調整しながら混合タンクＴ４に供給され、その流量は水流量計Ｒ１で検出される。

混合タンクＴ４には、まず燃料油及び潤滑油が供給され、混合タンクＴ４内でスターラー等の撹拌装置で撹拌を開始すると同時にゆっくりと水が供給される。これにより、混合タンクＴ４内で燃料油、潤滑油、水が上記撹拌装置で撹拌されてエマルジョン燃料となる。このエマルジョン燃料は、循環ポンプＰ２により混合タンクＴ４に接続された循環経路Ｊに導入される。エマルジョン燃料は、循環電磁弁Ｖ５が開口した状態の循環経路Ｊを２〜５回循環することにより、加圧溶解式混合器、旋回式混合器、せん断式混合器等のミキサＭｘで混合・撹拌されて、分散媒である水の粒子径の微細化を図った後、移送電磁弁Ｖ６が開口されて貯蔵タンクＴ５に供給される。貯蔵タンクＴ５内のエマルジョン燃料は、吐出電磁弁Ｖ７が開口されて吐出ポンプＰ３によりボイラの燃焼室に供給される。

上記のように、エマルジョン燃料油は、混合タンクＴ４に、まず燃料油と潤滑油とを供給した後、水を供給してこれらを混合・撹拌することによって簡単に生成することができる。

なお、潤滑油以外の添加油を用いる場合は、予め潤滑油と混合しておいてもよく、潤滑油とは別のタンクから、混合タンクＴ４に燃料油、潤滑油とともに供給して混合するようにしてもよい。その他の成分についても、専用のタンクから混合タンクＴ４に適宜のタイミングで供給すればよい。

［油水分離評価］
実施例及び比較例で得たエマルジョン燃料を２００ｍＬのメスシリンダーに１５０ｍＬ投入し、２４時間静置した後、油水分離の有無を目視で確認し、以下の基準で評価を行った。

Ａ：２４時間静置後も油水分離は生じなかった。
Ｂ：１２時間以上２４時間未満の間に油水分離が生じた。

Ｃ：６時間以上１２時間未満の間に油水分離が生じた。
Ｄ：６時間未満に油水分離が生じた。

［燃焼試験］
実施例及び比較例で得たエマルジョン燃料を、バーナ（ＧＰ−１０、加藤鉄工所製）を用いて噴射圧力０．８〜１．２ＭＰａの範囲で噴射して、簡易燃焼炉（炉サイズ：内径６００ｍｍ、幅１５００ｍｍ）内で燃焼させる燃焼試験を行った。排ガス分析器（Ｔｅｓｔｏ３５０Ｓ、テストー製）を用いて、簡易燃焼炉から排出される排ガスの排気煙道から、排ガス分析器のプローブで排ガス０．６Ｌ／ｍｉｎを採取し、排ガス内のＣＯ、ＮＯ、ＮＯ_２、ＳＯ_２の量を測定した。燃焼試験では、排ガス中のＯ_２濃度が３．５重量％となるように、エマルジョン燃料の燃焼状態を維持した。

［燃費評価］
実施例及び比較例で得たエマルジョン燃料について、図１に示す生成装置を用い、上記燃焼試験で用いたものと同じ簡易燃焼炉、排ガス分析器を用いて燃費評価を行った。具体的には、簡易燃焼炉の温度を十分に昇温した後、エマルジョン燃料を燃焼させ、簡易燃焼炉の排気煙道から排ガス分析器のプローブで採取した排ガスを排ガス分析器で検出して、排ガスの温度が７００℃、酸素濃度が３．５重量％となるように、エマルジョン燃料の燃焼状態を維持して３０分間燃焼させた。

この３０分間の燃焼の前後において、貯蔵タンクＴ５のエマルジョン燃料の油量を貯蔵タンク油量計Ｌ５で検出して、燃焼の前後における油量の体積差［Ｌ］を測定し、この体積差［Ｌ］の値とエマルジョン燃料の比重とを用いて、単位時間［ｈ］あたりに消費されたエマルジョン燃料の消費重量［ｋｇ／ｈ］を算出した。次に、エマルジョン燃料中のＬＳＡ及び潤滑油の重量割合（水以外の重量）に基づいて、上記エマルジョン燃料の消費重量［ｋｇ／ｈ］に含まれるＬＳＡ及び潤滑油の重量を、エマルジョン燃料使用時のＬＳＡ及び潤滑油の消費重量［ｋｇ／ｈ］として算出した（計算１）。

比較のために、燃料としてＬＳＡのみを用いた場合（ＬＳＡ＝１００）についても上記と同様の方法で実験を行い、単位時間［ｈ］あたりに消費されるＬＳＡの重量を、ＬＳＡ単独使用時の消費重量［ｋｇ／ｈ］として算出した（計算２）。

上記（計算１）で算出されたエマルジョン燃料使用時のＬＳＡ及び潤滑油の消費重量［ｋｇ／ｈ］、及び、上記（計算２）で算出されたＬＳＡ単独使用時の消費重量［ｋｇ／ｈ］から、下記の（式１）で燃費改善率を算出した。下記（式１）に基づいて算出される値が大きいほど燃費改善率に優れていることを示す。

（式１）：
｛１−（エマルジョン燃料使用時のＬＳＡ及び潤滑油の消費重量［ｋｇ／ｈ］／ＬＳＡの消費重量［ｋｇ／ｈ］）｝×１００［％］
［水の粒子径］
実施例及び比較例で得たエマルジョン燃料をプレパラートに０．１ｍＬ採取した状態で顕微鏡（ＧＲ−Ｄ８Ｔ２、松電舎製）にて撮影し、撮影画像を画像分析装置（Ａ像君、旭化成エンジニアリング製）で粒径分析して、エマルジョン燃料中の水の粒子径を算出した。

〔実施例１〕
図１に示す製造装置Ａを用い、燃料油としてのローサルファＡ重油（ＬＳＡ）（ＥＮＥＯＳ ＬＳＡ重油、ＪＸエネルギー（株）製）と、添加剤に含まれる潤滑油としてのエンジンオイル（モーターマルチＳＬ／ＣＦ １０Ｗ−３０、ＪＸエネルギー（株）製）とを、表１に示す割合で混合タンクＴ４に供給し、撹拌速度１０００ｒｐｍ、循環経路Ｊを圧力１．０ＭＰａで循環するように撹拌を開始すると同時に、水道水を表１に示す割合となるまでゆっくりと供給し、温度２０℃、撹拌速度１０００ｒｐｍ、撹拌時間１０分として、循環経路Ｊを２回循環混合させて、エマルジョン燃料を得た（試料１−１〜試料１−４）。図１に示す混合タンクＴ４での撹拌は、撹拌装置としてラモンドスターラーＲＳ１００Ａ（（株）ナノクス製）を用い、ミキサＭｘとしてラモンドナノミキサＲＮＭ０３０Ａ−Ｓ（（株）ナノクス製）を使用した。

ＬＳＡ及びエンジンオイルの物性は表１に示すとおりである。表１中、エンジンオイルの温度５０℃における動粘度は、温度４０℃における動粘度及び温度１００℃における動粘度の値に基づいて算出した値である。

得られたエマルジョン燃料（試料１−１〜試料１−４）について、油水分離テストを行った。その結果を表２に示す。また、エマルジョン燃料（試料１−２〜試料１−４）について、燃焼試験を行った結果を表４に示し、水の粒子径を測定した結果を表５に示す。なお、表４には、燃料としてＬＳＡのみを用いた場合（ＬＳＡ：１００重量％）の燃焼試験を行った結果も示している。

〔実施例２〕
ＬＳＡとエンジンオイルとの総重量に対してＬＳＡ及びエンジンオイルの混合比を表６に示すように変化させるとともに、エマルジョン燃料１００重量％に対する水の混合率を０重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％に変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法でエマルジョン燃料を得た。なお、ＬＳＡ、エンジンオイル、水については、実施例１で使用したものと同じものを用いた。得られたエマルジョン燃料について、燃費評価を行った。その結果を表６に示す。なお、表６には、燃料としてＬＳＡのみを用いた場合（ＬＳＡ＝１００）の燃焼試験を行った結果も示している。

〔実施例３〕
エンジンオイルに代えて、自動変速機油（ＡＴＦ）（マルチパーパスＡＴＦフルード、エクソンモービル社製）を表２に示す量で用いたこと以外は、実施例１と同様にしてエマルジョン燃料を得た（試料２−１〜２−４）。得られたエマルジョン燃料について、油水分離テストを行った。その結果を表２に示す。また、エマルジョン燃料（試料２−２）について、燃焼試験を行った結果を表４に示し、水の粒子径を測定した結果を表５に示す。自動変速機油の物性は表１に示すとおりである。なお、表１中、自動変速機油の温度５０℃における動粘度は、温度４０℃における動粘度及び温度１００℃における動粘度の値に基づいて算出した値である。

〔実施例４〕
ＬＳＡと自動変速機油との総重量に対してＬＳＡ及び自動変速機油の混合比を表６に示すようにするとともに、エマルジョン燃料１００重量％に対する水の混合率を０重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％に変化させたこと以外は、実施例３と同様の方法でエマルジョン燃料を得た。なお、ＬＳＡ、自動変速機油、水については、実施例３で使用したものと同じものを用いた。得られたエマルジョン燃料について、燃費評価を行った。その結果を表６に示す。なお、表６には、燃料としてＬＳＡのみを用いた場合（ＬＳＡ＝１００）の燃焼試験を行った結果も示している。

〔実施例５〕
エンジンオイルに代えて、ギアオイル（モチュールギヤ７５Ｗ９０、ＭＯＴＹＬ社製）を表３に示す量で用いたこと以外は、実施例１と同様にしてエマルジョン燃料を得た（試料３−１〜３−４）。得られたエマルジョン燃料について、油水分離テストを行った。その結果を表３に示す。また、エマルジョン燃料（試料３−２）について、燃焼試験を行った結果を表４に示し、水の粒子径を測定した結果を表５に示す。ギアオイルの物性は表１に示すとおりである。なお、表１中、ギアオイル油の温度５０℃における動粘度は、温度４０℃における動粘度及び温度１００℃における動粘度の値に基づいて算出した値である。

〔実施例６〕
ＬＳＡとギアオイルとの総重量に対してＬＳＡ及びギアオイルの混合比を表６に示すようにするとともに、エマルジョン燃料１００重量％に対する水の混合率を０重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％に変化させたこと以外は、実施例５と同様の方法でエマルジョン燃料を得た。なお、ＬＳＡ、ギアオイル、水については、実施例５で使用したものと同じものを用いた。得られたエマルジョン燃料について、燃費評価を行った。その結果を表６に示す。なお、表６には、燃料としてＬＳＡのみを用いた場合（ＬＳＡ＝１００）の燃焼試験を行った結果も示している。

〔比較例１〕
エンジンオイルに代えて、Ｃ重油（ＬＰＣ２８、昭和シェル石油（株）製）を表３に示す量で用いたこと以外は、実施例１と同様にしてエマルジョン燃料を得た（試料４−１〜４−４）。得られたエマルジョン燃料について、油水分離テストを行った。その結果を表３に示す。また、エマルジョン燃料（試料４−３）について、燃焼評価を行った結果を表４に示し、水の粒子径を測定した結果を表５に示す。なお、Ｃ重油の物性は表１に示すとおりである。

〔比較例２〕
ＬＳＡとＣ重油との総重量に対してＬＳＡ９５重量％、Ｃ重油５重量％の混合比とし（比較例１の試料４−３のＬＳＡとＣ重油との混合比に相当）、エマルジョン燃料１００重量％に対する水の混合率を０重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％に変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法でエマルジョン燃料を得た。得られたエマルジョン燃料について、燃費評価を行った。その結果を表６に示す。なお、ＬＳＡ、Ｃ重油、水については、比較例１で使用したものと同じものを用いた。

表２及び表３に示す結果から、エンジンオイル、自動変速機油又はギアオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では油水分離を防止でき、安定な乳化状態のエマルジョン燃料が得られることがわかった。一方、実施例１（試料１−１〜１−４）、実施例３（試料２−１〜２−４）及び実施例４（試料３−１〜３−４）と、比較例１（試料４−１〜４−４）との対比から、エンジンオイル、自動変速機油又はギアオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、エンジンオイル、自動変速機油、ギアオイルと同じ添加量でＣ重油を用いたエマルジョン燃料よりも、添加剤の添加量を少なくしても、油水分離を抑制し、エマルジョン燃料の乳化状態を安定化できることがわかる。

表４に示す結果から、エンジンオイル、自動変速機油又はギアオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、燃料油としてＬＳＡを単独で用いた場合に比較して、排ガス内に含まれるＣＯ及びＮＯの量を抑制できることがわかる。また、エンジンオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、エンジンオイル、と同じ添加量でＣ重油を含むエマルジョン燃料を用いた場合に比較して（試料４−３と試料１−４との比較）、排ガス内に含まれるＣＯ、ＮＯ、ＳＯ_２量を抑制できることがわかる。

表５に示す結果から、エンジンオイル、自動変速機油又はギアオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、水の粒子径を１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲に形成することができる。また、エンジンオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、エンジンオイルと同じ添加量でＣ重油を含むエマルジョン燃料を用いた場合に比べて（試料１−４と試料４−３との比較）、水の粒子径を小さくできることがわかる。

表６に示す結果から、エンジンオイル、自動変速機油又はギアオイルを用いたエマルジョン燃料は、ＬＳＡを単独で用いた場合よりも燃費改善効率に優れていることがわかる。また、エンジンオイルを含む添加剤を用いたエマルジョン燃料では、エンジンオイルと同じ添加量でＣ重油を含むエマルジョン燃料を用いた場合に比べて（エンジンオイルとＬＳＡとの混合比が５：９５である場合と、Ｃ重油とＬＳＡとの混合比が５：９５である場合との比較）燃費を改善できることがわかる。

本発明のエマルジョン燃料は、ディーゼルエンジンやボイラ等において好適に用いることができる。

Ａ 製造装置、Ｔ１ 水タンク、Ｔ２ 潤滑油タンク、Ｔ３ 燃料油タンク、Ｔ４ 混合タンク、Ｔ５ 貯蔵タンク、Ｒ１ 水流量計、Ｒ２ 潤滑油流量計、Ｒ３ 燃料油流量計、Ｖ１ 水投入電磁弁、Ｖ２ 水流量調整弁、Ｖ３ 潤滑油投入電磁弁、Ｖ４ 燃料油投入電磁弁、Ｖ５ 循環電磁弁 Ｖ６移送電磁弁、Ｖ７ 吐出電磁弁、Ｐ１ 潤滑油ポンプ、Ｐ２ 循環ポンプ、Ｐ３ 吐出ポンプ、Ｍｘ ミキサ、Ｍ４ 混合タンク撹拌モータ、Ｍ５ 貯蔵タンク撹拌モータ、Ｊ 循環経路、Ｏｐ 操作部、Ｃ コントローラ、Ｌ２ 潤滑油タンク油量計、Ｌ４ 混合タンク油量計、Ｌ５ 貯蔵タンク油量計

Claims (8)

1. 燃料油と、添加剤と、水とを含む油中水滴型のエマルジョン燃料であって、
   前記添加剤は、潤滑油を含み、
   前記燃料油は、温度５０℃において前記潤滑油よりも低い動粘度を有する、エマルジョン燃料。
2. 前記潤滑油は、前記潤滑油と前記燃料油との総重量に対して０．５重量％以上１０重量％以下含まれている、請求項１に記載のエマルジョン燃料。
3. 前記水は、粒子径が１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の粒子である、請求項１又は２に記載のエマルジョン燃料。
4. 前記水は、前記エマルジョン燃料の総重量に対して５重量％以上５０重量％以下含まれている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエマルジョン燃料。
5. 前記潤滑油は、エンジンオイル、ギアオイル、自動変速機油よりなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエマルジョン燃料。
6. 前記燃料油は、灯油、軽油、Ａ重油、ガソリン、バイオ燃料、再生油よりなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエマルジョン燃料。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のエマルジョン燃料の製造方法であって、
   前記燃料油と、前記添加剤と、前記水とを混合する混合工程を有する、エマルジョン燃料の製造方法。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のエマルジョン燃料の製造装置であって、
   前記燃料油と、前記添加剤と、前記水とを混合する混合部を有する、エマルジョン燃料の製造装置。

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