JPH04234492A - Micro-emulsion diesel fuel composition and method of using it - Google Patents

Micro-emulsion diesel fuel composition and method of using it

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JPH04234492A
JPH04234492A JP3227280A JP22728091A JPH04234492A JP H04234492 A JPH04234492 A JP H04234492A JP 3227280 A JP3227280 A JP 3227280A JP 22728091 A JP22728091 A JP 22728091A JP H04234492 A JPH04234492 A JP H04234492A
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water
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マイケル ディヴィッド セックストン
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アンソニー キットサン スミス
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    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE: To provide a fuel composition having improved combustion efficiency and reduced smoke, soot and NOx, etc., emissions by blending a diesel fuel with respectively specific amounts of water, a 1-3C alkanol, an additive such as inorganic oxidizing agents, and a surfactant system having specific compositions.
CONSTITUTION: The fuel composition is prepared by blending (A) a diesel fuel with (B) about 1-30 wt.% of water based on component A, (C) about 0-30 wt.% of a 1-3C alkanol based on component B, (D) about 20 wt.% or less, based on component B, of an additive selected from inorganic oxidizing agent, polar organic oxidizing agents, and nitrogen oxide-containing compounds (e.g. ammonium nitrate), and (E) about 0.5-15 wt.%, based on component A, of a surfactant system which comprises a balanced blend of a hydrophilic surfactant and a lipophilic surfactant in proportions sufficient to form single-phase, translucent microemulsions. Thus, the cetane number can be improved when the diesel fuel burns in a diesel engine, and the emissions of CO and the like can be reduced.
COPYRIGHT: (C)1992,JPO

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【発明の分野】本発明は、ディーゼル排気ガスの放出を
減少させるのに有用な透明で熱力学的に安定な流体であ
る新規ミクロエマルジョン配合物に関する。当業者には
幅広い種類のミクロエマルジョン燃料配合物が公知であ
る。これらの欠点は、燃料が暴露される条件下における
安定性の欠如である。たとえば、先行技術の配合物は高
温及び低温において不安定で脱乳化する傾向があり、高
温における脱乳化が特に問題である。更に、アルコール
を含まない先行技術の配合物においては塩を含む空気又
は水に暴露することにより極少量の塩が添加されても重
要な脱乳化の問題が生じてしまう。先行技術のミクロエ
マルジョン燃料配合物の別の欠点は、ミクロエマルジョ
ンの形成に必要な界面活性剤の濃度が高いことである。 一般的には先行技術の発明においては可溶化される水一
部当り一部以上の界面活性剤を用いる。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to novel microemulsion formulations that are clear, thermodynamically stable fluids useful in reducing diesel exhaust emissions. A wide variety of microemulsion fuel formulations are known to those skilled in the art. Their disadvantage is a lack of stability under the conditions to which the fuel is exposed. For example, prior art formulations are unstable and prone to demulsification at high and low temperatures, and demulsification at high temperatures is particularly problematic. Furthermore, in prior art formulations that do not contain alcohol, exposure to salt-laden air or water causes significant demulsification problems even when minimal amounts of salt are added. Another disadvantage of prior art microemulsion fuel formulations is the high concentration of surfactants required to form the microemulsion. Generally, prior art inventions use more than one part surfactant per part water to be solubilized.

【0002】本発明のミクロエマルジョンは、改良され
た温度及び塩安定性を提供し、低濃度の界面活性剤を用
いることにより前述の欠点を克服しようとするものであ
る。本発明は、燃焼効率が改良され煙、粉塵、CO及び
NOX の放出を減少させる半透明で熱力学的に安定な
ディーゼル燃料配合物を提供する。ディーゼル燃料配合
物はディーゼル燃料、水又は低分子量のアルコール及び
/又は水溶性試薬の水溶液、及び一種以上の親水性界面
活性剤と一種以上の親油性界面活性剤の平衡ブレンドを
含む界面活性剤系を含み、ディーゼル燃料配合物は水性
相/界面活性剤比が少くとも2/1で30重量%程度の
水性相を含みうる。
The microemulsions of the present invention provide improved temperature and salt stability and seek to overcome the aforementioned disadvantages by using low concentrations of surfactants. The present invention provides translucent, thermodynamically stable diesel fuel formulations with improved combustion efficiency and reduced smoke, dust, CO and NOX emissions. A diesel fuel formulation includes diesel fuel, water or an aqueous solution of a low molecular weight alcohol and/or a water-soluble reagent, and a surfactant system comprising an equilibrium blend of one or more hydrophilic surfactants and one or more lipophilic surfactants. The diesel fuel formulation may contain as much as 30% by weight of an aqueous phase with an aqueous phase/surfactant ratio of at least 2/1.

【0003】本発明の半透明で熱力学的に安定なミクロ
エマルジョン配合物はガソリン、ジェット燃料、又はデ
ィーゼル燃料(好ましい)のような炭化水素燃料;水、
水の量に対して0乃至30重量%のC1 〜C3 アル
カノール及び水の量に対して20重量%未満の灰分のな
い無機酸化剤、低分子量極性有機酸化剤、及び窒素酸化
物を含む化合物から成る群から選択された、硝酸アンモ
ニウム、亜硝酸アンモニウム、過酸化水素、次亜塩素酸
アンモニウム、亜塩素酸アンモニウム、過塩素酸アンモ
ニウム、塩素酸アンモニウム、過塩素酸、亜塩素酸、次
亜塩素酸、次臭素酸アンモニウム、亜臭素酸アンモニウ
ム、次亜臭素酸、臭素酸、次亜沃素酸アンモニウム、過
沃素酸アンモニウム、次亜沃素酸、沃素酸、過沃素酸、
2,4−ジニトロフェニルヒドラジン、2,5−ジニト
ロフェノール、2,6−ジニトロフェノール、2,4−
ジニトロレゾルシノール、ニトログアニジン、3−ニト
ロ−1,2,4−トリアゾール、2−ニトロイミダゾー
ル、4−ニトロイミダゾール、プリクル酸、クメンヒド
ロペルオキシド、シアヌル酸、ニトログリセリン、ニト
ロベンゼン、トリニトロトルエン、及びそれらの混合物
から成る群から選択された一種以上の添加剤を含む水性
配合物約1乃至約30重量%、更に好ましくは約2乃至
約20重量%、最も好ましくは約2乃至約15重量%;
及び一種以上の親水性界面活性剤及び一種以上の親油性
界面活性剤の平衡ブレンドを含む界面活性剤系約0.5
乃至約15重量%、更に好ましくは約1乃至約10重量
%、最も好ましくは約1乃至約5重量%を含み、水性配
合物/界面活性剤系の割合は少くとも2/1である。
[0003] The translucent, thermodynamically stable microemulsion formulations of the present invention are formulated using hydrocarbon fuels such as gasoline, jet fuel, or diesel fuel (preferred); water;
From compounds containing 0 to 30% by weight of C1-C3 alkanols, based on the amount of water, and less than 20% by weight, based on the amount of water, of ash-free inorganic oxidizing agents, low molecular weight polar organic oxidizing agents, and nitrogen oxides. ammonium nitrate, ammonium nitrite, hydrogen peroxide, ammonium hypochlorite, ammonium chlorite, ammonium perchlorate, ammonium chlorate, perchloric acid, chlorous acid, hypochlorous acid, Ammonium bromate, ammonium bromite, hypobromite, bromic acid, ammonium hypoiodite, ammonium periodate, hypoiodite, iodic acid, periodic acid,
2,4-dinitrophenylhydrazine, 2,5-dinitrophenol, 2,6-dinitrophenol, 2,4-
Dinitroresorcinol, nitroguanidine, 3-nitro-1,2,4-triazole, 2-nitroimidazole, 4-nitroimidazole, priculic acid, cumene hydroperoxide, cyanuric acid, nitroglycerin, nitrobenzene, trinitrotoluene, and mixtures thereof. from about 1 to about 30% by weight, more preferably from about 2 to about 20%, most preferably from about 2 to about 15% by weight of an aqueous formulation comprising one or more additives selected from the group consisting of;
and a surfactant system comprising an equilibrium blend of one or more hydrophilic surfactants and one or more lipophilic surfactants.
from about 15% by weight, more preferably from about 1 to about 10%, most preferably from about 1 to about 5%, with an aqueous formulation/surfactant system ratio of at least 2/1.

【0004】水及び/又はC1 又はC2 アルカノー
ルをディーゼル燃料に分散させた系が煙、すす、粉塵、
及びNOX のような有害なディーゼル放出物を減少さ
せることは当業者には公知である。ディーゼル燃料中に
水及びアルカノールが存在するために、セタン価の著し
い低下、及び発火時間の調節のようなエンジン及び/又
は作業パラメータの修正又は予熱プラグのすえつけをし
ばしば必要とする著しい発火の遅れをひきおこすことも
公知である。本発明の新規配合物は、酸化剤及び/又は
窒素試薬の水性配合物への添加により、放出物を減少さ
せる利点を保持しつつ前述の不利な点を相殺する。
Systems in which water and/or C1 or C2 alkanol are dispersed in diesel fuel produce smoke, soot, dust,
It is known to those skilled in the art to reduce harmful diesel emissions such as and NOX. Due to the presence of water and alkanols in diesel fuel, a significant reduction in cetane number and significant ignition delay often requiring modification of engine and/or working parameters such as adjustment of ignition time or installation of preheating plugs. It is also known to cause The novel formulations of the present invention offset the aforementioned disadvantages while retaining the advantage of reducing emissions through the addition of oxidizing agents and/or nitrogen reagents to aqueous formulations.

【0005】本発明の実施においては、少くとも一種の
親水性界面活性剤及び少くとも一種の親油性界面活性剤
が選択され、それらの割合はそれらが燃料及び水性配合
物と共に単一相の半透明なミクロエマルジョンを形成す
るように親水性及び親油性の組合せに関して調整される
。親水性界面活性剤は、液体1デシリットル当り2gの
前記界面活性剤を含む燃料及び水性配合物の等量ブレン
ドが、ミクロエマルジョン相中における燃料(オイル)
の界面活性剤に対する容量比(VO /VS )が少く
とも0.5、好ましくは1より大きく、更に好ましくは
2より大きいような下方相のミクロエマルジョンを20
℃において形成する一連の作用により定義される。“下
方相の(lower phase)”ミクロエマルジョ
ンという用語は、親水性界面活性剤及び燃料及び水性配
合物の等量ブレンドを含む前述の系が実質的に界面活性
剤を含まない過剰の燃料(オイル)相と平衡を保って大
部分の界面活性剤を含む下方の水性相に分離する状況を
説明する。
In the practice of this invention, at least one hydrophilic surfactant and at least one lipophilic surfactant are selected, the proportions of which are such that they form a single phase with the fuel and aqueous formulation. The combination of hydrophilicity and lipophilicity is tailored to form a transparent microemulsion. The hydrophilic surfactant is a fuel (oil) in the microemulsion phase when an equal blend of a fuel and an aqueous formulation containing 2 g of said surfactant per deciliter of liquid is used.
The microemulsion of the lower phase has a volume ratio (VO /VS ) to surfactant of at least 0.5, preferably greater than 1, and more preferably greater than 2.
It is defined by a series of effects formed at °C. The term "lower phase" microemulsion refers to the aforementioned system containing a hydrophilic surfactant and an equal blend of fuel and aqueous formulations containing an excess of fuel (oil) that is substantially free of surfactant. ) describes a situation in which a lower aqueous phase separates into a lower aqueous phase containing most of the surfactant in equilibrium with the surfactant.

【0006】前述の性質により定義される親水性界面活
性剤には、限定するつもりはないがアルキルカルボン酸
及びアルキルアリールスルホン酸の塩が含まれる。但し
、化合物中のアルキル基はC9 乃至C18の線状、分
岐状又は二線状構造であり、アリール基はベンゼン、ト
ルエン、オルトキシレン、及びナフタレンから選択され
、塩はアルカリ金属、アンモニア、又はアルカノールア
ミンの塩である。エトキシ化アルキルフェノールも含ま
れ、好ましい。最も好ましいのは、アルキル及びアリー
ル基が前述の定義のとおりである、6個以上のエチレン
オキシド(以下EOと略す)を含むC9 乃至C24の
アルキルカルボン酸及びアルキルアリールスルホン酸の
エトキシ化C12乃至C18のアルキルアンモニウム塩
である。
Hydrophilic surfactants as defined by the foregoing properties include, but are not limited to, salts of alkyl carboxylic acids and alkylaryl sulfonic acids. However, the alkyl group in the compound is a C9 to C18 linear, branched or bilinear structure, the aryl group is selected from benzene, toluene, orthoxylene, and naphthalene, and the salt is selected from an alkali metal, ammonia, or an alkanol. It is an amine salt. Ethoxylated alkylphenols are also included and preferred. Most preferred are ethoxylated C12 to C18 alkylcarboxylic acids and alkylarylsulfonic acids containing six or more ethylene oxides (hereinafter abbreviated as EO), in which the alkyl and aryl groups are as defined above. It is an alkylammonium salt.

【0007】親水性アルキルカルボン酸及びアルキルア
リールスルホン酸塩の代表的な例にはモノエタノールア
ンモニウムラウレート、アンモニウムパルミテート、ジ
エタノールアンモニウムステアレート、モノエタノール
アンモニウムノニルo−キシレンスルホネート、ナトリ
ウムドデシルベンゼルスルホネート、アンモニウムテト
ラデシルベンゼンスルホネート、ジエタノールアンモニ
ウムヘキサデシルベンゼンスルホネート、及びナトリウ
ムドデシルナフタレンスルホネートが含まれる。好まし
い親水性カルボン酸塩にはモノエタノールアンモニウム
オレエート、ペンタ−、デカ−、及びヘキサデカ−エト
キシオクタデシルアンモニウムオレエートが含まれる。 好ましい親水性スルホン酸塩にはペンタ−及びデカ−エ
トキシオクタデシルアンモニウムベンゼンスルホネート
(それぞれC12BS−E18−5及びC12BS−E
18−10と命名)、ヘプタエトキシオクタデシルアン
モニウムドデシルO−キシレンスルホネート(C12X
S−E18−7と命名)及びデカエトキシオクタデシル
アンモニウムドデシルo−キシレンスルホネート(C1
2XS−E18−10と命名)が含まれる。アルキルア
リールスルホン酸のエトキシ化アルキルアンモニウム塩
の調製に使用するエトキシ化アルキルアミンは、エクソ
ン・ケミカル(Exxon Chemical) 、パ
ーホーマンス・プロダクツ(Performance 
Products) 、トマー・プロダクツ(Toma
r Products)から入手しうる。
Representative examples of hydrophilic alkyl carboxylic acids and alkylaryl sulfonates include monoethanol ammonium laurate, ammonium palmitate, diethanol ammonium stearate, monoethanol ammonium nonyl o-xylene sulfonate, and sodium dodecylbenzel sulfonate. , ammonium tetradecylbenzene sulfonate, diethanolammonium hexadecylbenzene sulfonate, and sodium dodecylnaphthalene sulfonate. Preferred hydrophilic carboxylic acid salts include monoethanol ammonium oleate, penta-, deca-, and hexadeca-ethoxyoctadecyl ammonium oleate. Preferred hydrophilic sulfonate salts include penta- and deca-ethoxyoctadecylammonium benzene sulfonates (C12BS-E18-5 and C12BS-E, respectively).
18-10), heptaethoxyoctadecylammonium dodecyl O-xylene sulfonate (C12X
S-E18-7) and decaethoxyoctadecylammonium dodecyl o-xylene sulfonate (C1
2XS-E18-10). Ethoxylated alkyl amines used in the preparation of ethoxylated alkylammonium salts of alkylaryl sulfonic acids are commercially available from Exxon Chemical and Performance Products.
Products), Toma Products
r Products).

【0008】代表的な親水性エトキシ化アルキルフェノ
ールには、GAFから入手しうるIgepal(登録商
標)DM710、Igepal(登録商標)DM730
、及びIgepal(登録商標)DM880(それぞれ
化学的には15、24、及び49モルのEOでエトキシ
化されたジノニルフェノールである)が含まれる。9モ
ルのエチレンオキシドでエトキシ化されたジノニルフェ
ノールである。Igepal(登録商標)DM530が
好ましい。その他の適するエトキシ化アルキルフェノー
ルには、ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・
アンド・ハス(Rohm and Haas)から入手
しうるTritons (登録商標)X100、X10
2、及びX114、及びIgepal  CO610、
630、660、710、720、730、850、及
び880(化学的には8乃至30モルのEOでエトキシ
化されたモノオクチル又はノニルフェノールである)が
含まれる。
Representative hydrophilic ethoxylated alkylphenols include Igepal® DM710, Igepal® DM730, available from GAF.
, and Igepal® DM880 (chemically dinonylphenol ethoxylated with 15, 24, and 49 moles of EO, respectively). It is dinonylphenol ethoxylated with 9 moles of ethylene oxide. Igepal® DM530 is preferred. Other suitable ethoxylated alkylphenols include Rohm, Philadelphia, Pennsylvania;
Tritons® X100, X10 available from Rohm and Haas
2, and X114, and Igepal CO610,
630, 660, 710, 720, 730, 850, and 880 (chemically monooctyl or nonylphenol ethoxylated with 8 to 30 moles of EO).

【0009】本発明のための親油性界面活性剤は、燃料
及び水性配合物の等量ブレンドにおける濃度が2g/d
lのときミクロエマルジョン相中の水の界面活性剤に対
する容量比(VW /Vs )が少くとも0.5、好ま
しくは1より大きく、最も好ましくは2より大きいよう
な上方の相のミクロエマルジョンを20℃において提供
する性質を有する界面活性剤である。親油性界面活性剤
成分を定義するのに用いる“上方相の(upper p
hase)”ミクロエマルジョンという用語は、燃料及
び水性配合物の等量ブレンド中に界面活性剤を含む系が
実質的には界面活性剤を含まない過剰の水性相と平衡を
保って界面活性剤を含むオイルの上方相に分離すること
を意味する。
The lipophilic surfactant for this invention has a concentration of 2 g/d in an equal blend of fuel and aqueous formulations.
The microemulsion in the upper phase is such that the volume ratio of water to surfactant in the microemulsion phase (VW/Vs) is at least 0.5, preferably greater than 1, and most preferably greater than 2 when 1. It is a surfactant with properties that it provides at ℃. The term “upper phase” used to define lipophilic surfactant components
The term microemulsion refers to a system in which a surfactant is present in an equal blend of fuel and aqueous formulations in equilibrium with an excess aqueous phase that is substantially free of surfactant. Separation into the upper phase of the containing oil.

【0010】前述の性質により定義される親油性界面活
性剤には、限定するつもりはないがエトキシ化アルキル
フェノールが含まれる。アルキルカルボン酸及びアルキ
ルアリールスルホン酸の塩も含まれ、好ましい。但し、
化合物中のアルキル基はC12乃至C24の線状、分岐
状、又は二線状構造であり、アリール基はベンゼン、ト
ルエン、オルトキシレン、及びナフタレンから選択され
、塩はアルカリ金属、アンモニア又はアルカノールアミ
ンの塩である。アルキル及びアリール基が前述の定義の
とおりであり、6個未満のEOを含むC9 乃至C24
のアルキルカルボン酸及びアルキルアリールスルホン酸
のエトキシ化C12乃至C18のアルキルアンモニウム
塩が更に好ましい。
Lipophilic surfactants defined by the foregoing properties include, but are not limited to, ethoxylated alkylphenols. Salts of alkyl carboxylic acids and alkylaryl sulfonic acids are also included and preferred. however,
The alkyl groups in the compound are C12 to C24 linear, branched, or bilinear structures, the aryl groups are selected from benzene, toluene, orthoxylene, and naphthalene, and the salts are selected from alkali metals, ammonia, or alkanolamines. It's salt. C9 to C24 where the alkyl and aryl groups are as defined above and contain less than 6 EOs
Ethoxylated C12 to C18 alkylammonium salts of alkylcarboxylic acids and alkylarylsulfonic acids are more preferred.

【0011】親油性アルキルアリールスルホン酸塩の代
表的な例には、モノエタノールアンモニウムドデシルo
−キシレンスルホネート、ナトリウムテトラデシルO−
キシレンスルホネート、ナトリウムヘキサデシルo−キ
シレンスルホネート、ジエタノールアンモニウムペンタ
デシルo−キシレンスルホネート、トリエタノールアン
モニウムオクタデシルo−キシレンスルホネート(ペン
タ及びヘキサプロピレンから調製)、ナトリウムオクタ
プロピレンベンゼンスルホネート、ナトリウムテトラコ
シルトルエンスルホネート、及び種々の高分子量石油ス
ルホネートが含まれる。ドデシルo−キシレンスルホン
酸のナトリウム及びモノエタノールアンモニウム塩が好
ましい。ジエトキシオクタデシルアンモニウムオレエー
ト、ジ−及びペンタ−エトキシオクタデシルアンモニウ
ムドデシルo−キシレンスルホネート(それぞれ、E1
8−2オレエート、C12XS−E18−2及びC12
XS−E18−5と命名)が最も好ましい。
Representative examples of lipophilic alkylaryl sulfonates include monoethanol ammonium dodecyl o
-Xylene sulfonate, sodium tetradecyl O-
xylene sulfonate, sodium hexadecyl o-xylene sulfonate, diethanolammonium pentadecyl o-xylene sulfonate, triethanolammonium octadecyl o-xylene sulfonate (prepared from penta and hexapropylene), sodium octapropylene benzene sulfonate, sodium tetracosyl toluene sulfonate, and various high molecular weight petroleum sulfonates. Preferred are the sodium and monoethanolammonium salts of dodecyl o-xylene sulfonic acid. diethoxyoctadecyl ammonium oleate, di- and penta-ethoxyoctadecyl ammonium dodecyl o-xylene sulfonate (E1
8-2 oleate, C12XS-E18-2 and C12
XS-E18-5) is most preferred.

【0012】代表的な親油性エトキシ化アルキルフェノ
ールには、それぞれ1.5及び4モルのEOを含むノニ
ルフェノールであるIgepal  CO210及びC
O430、及びそれぞれ1及び3モルのEOを含むオク
チルフェノールであるTritons(登録商標)X1
5及びX35が含まれる。本発明は前述のエトキシ化ア
ルキルフェノールの使用に限られるわけではなく、一般
式:R1X(CH2CH2O)n Y  (但し、式中のR1 は8乃至30個の炭素原子を含む
アルキル又はモノ−又はジ−アルキルアリール基であり
、Xは−O−、−S−、−NR3H−、−NR2 −、
〔−NR2 −〕+ Cl− 、−CO−O−、−CO
−OR4O−、−CO−NH−又は−SO2NH −で
あり、Yは−H−、−SO2 −M+ 又は−(PO3
H)−M+ (但し、M+ は無機又はアルキル置換ア
ンモニウムカチオンを含むアンモニウムカチオンである
。)であり;R2 は1乃至20個の炭素原子を含むア
ルキル基又は1乃至30個の(CH2CH2O)基を含
むポリエトキシエーテル基であり;R3 はH又は1乃
至3個の炭素原子を含むアルキル基であり;R4 はグ
リセロール、グリコール、ソルビトール、又は種々の糖
から誘導されたポリヒドロキシル基であり;nは1乃至
30の整数である。)を有するその他のエトキシ化界面
活性剤も含む。
Representative lipophilic ethoxylated alkylphenols include Igepal CO210 and C
O430, and Tritons® X1, an octylphenol containing 1 and 3 moles of EO, respectively.
5 and X35. The present invention is not limited to the use of the above-mentioned ethoxylated alkylphenols, but can be expressed by the general formula: R1X(CH2CH2O)n Y (wherein R1 is alkyl or mono- or di- is an alkylaryl group, and X is -O-, -S-, -NR3H-, -NR2-,
[-NR2-]+ Cl-, -CO-O-, -CO
-OR4O-, -CO-NH- or -SO2NH -, and Y is -H-, -SO2 -M+ or -(PO3
H)-M+ (where M+ is an ammonium cation including an inorganic or alkyl-substituted ammonium cation); R2 is an alkyl group containing 1 to 20 carbon atoms or an (CH2CH2O) group containing 1 to 30 R3 is H or an alkyl group containing 1 to 3 carbon atoms; R4 is a polyhydroxyl group derived from glycerol, glycol, sorbitol, or various sugars; n is It is an integer from 1 to 30. ) also includes other ethoxylated surfactants.

【0013】前述のエトキシ化アルキルフェノールは、
一般式: R−SO3 H (但し、式中のRはアルキル連鎖中に8乃至30個の炭
素原子を含むアルキル又はアルキルベンゼン基であって
、ベンゼン環は更に1乃至3個の炭素原子を含むアルキ
ル基1個又は2個により置換されていてもよい。)のア
ルキル又はアルキルアリールスルホン酸のアルカリ金属
、アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノール
アンモニウム、又はエトキシ化アルキルアンモニウム塩
とブレンドして界面活性剤の平衡ブレンドを提供しうる
。エトキシ化アルキルフェノールとアルキルアリールス
ルホン酸塩の好ましいブレンドにはIgepal(登録
商標)DM530又はIgepal(登録商標)DM7
10とC12o−キシレンスルホン酸のナトリウム又は
モノエタノールアミン塩との組合せが含まれる。
The above-mentioned ethoxylated alkylphenol is
General formula: R-SO3H (where R in the formula is an alkyl or alkylbenzene group containing 8 to 30 carbon atoms in the alkyl chain, and the benzene ring is an alkyl group containing 1 to 3 carbon atoms) Equilibrium blends of surfactants are blended with alkali metal, ammonium, alkylammonium, alkanol ammonium, or ethoxylated alkylammonium salts of alkyl or alkylaryl sulfonic acids (optionally substituted with one or two groups). can be provided. Preferred blends of ethoxylated alkylphenols and alkylaryl sulfonates include Igepal® DM530 or Igepal® DM7.
10 and the sodium or monoethanolamine salt of C12o-xylene sulfonic acid.

【0014】あるいは、種々のエトキシ化度の前述のア
ルキルアリールスルホン酸のエトキシ化アルキルアンモ
ニウム塩をブレンドして界面活性剤の平衡ブレンドを提
供してもよい。アルキルアリールスルホン酸のエトキシ
化アルキルアンモニウム塩の好ましいブレンドには、ヘ
プタエトキシオクタデシルアンモニウムドデシルベンゼ
ンスルホネートとペンタエトキシオクタデシルアンモニ
ウムドデシルベンゼンスルホネートの組合せ及びデカエ
トキシオクタデシルアンモニウムドデシルO−キシレン
スルホネートとジエトキシココアアンモニウムドデシル
o−キシレンスルホネートの組合せが含まれる。ヘプタ
又はデカエトキシオクタデシルアンモニウムドデシルo
−キシレンスルホネートとペンタエトキシオクタデシル
アンモニウムドデシルo−キシレンスルホネートとのブ
レンド、すなわちC12XS−E18−5とC12XS
−E18−10とのブレンドが最も好ましい。
Alternatively, ethoxylated alkylammonium salts of the aforementioned alkylarylsulfonic acids of varying degrees of ethoxylation may be blended to provide an equilibrium blend of surfactants. Preferred blends of ethoxylated alkylammonium salts of alkylaryl sulfonic acids include a combination of heptaethoxyoctadecyl ammonium dodecylbenzenesulfonate and pentaethoxyoctadecyl ammonium dodecylbenzenesulfonate and decaethoxyoctadecyl ammonium dodecyl O-xylene sulfonate and diethoxycocoammonium dodecyl o - xylene sulfonate combinations. hepta or decaethoxyoctadecyl ammonium dodecyl o
- a blend of xylene sulfonate and pentaethoxyoctadecyl ammonium dodecyl o-xylene sulfonate, i.e. C12XS-E18-5 and C12XS
-E18-10 is most preferred.

【0015】あるいは、一般式: R′−COOH (但し、式中のR′は12乃至20個の炭素原子のアル
キル基である。)のアルキルカルボン酸のアルカリ金属
、アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノール
アンモニウム又はエトキシ化アルキルアンモニウム塩を
前述のスルホン酸塩の代わりに用いてもよい。これらの
塩はエトキシ化アルキルフェノールとブレンドしうる。 あるいは、種々の程度にエトキシ化された前述のアルキ
ルカルボン酸のエトキシ化アルキルアンモニウム塩をブ
レンドして界面活性剤の平衡ブレンドを提供することも
できる。デカエトキシオクタデシルアンモニウムオレエ
ートとペンタエトキシオクタデシルアンモニウムオレエ
ートとのブレンド、すなわちE18−10オレエートと
E18−5オレエートとのブレンドが最も好ましい。
Alternatively, alkali metal, ammonium, alkylammonium, alkanol ammonium alkylcarboxylic acids of the general formula: R'-COOH (wherein R' is an alkyl group having 12 to 20 carbon atoms) Alternatively, ethoxylated alkylammonium salts may be used in place of the aforementioned sulfonate salts. These salts can be blended with ethoxylated alkylphenols. Alternatively, ethoxylated alkyl ammonium salts of the aforementioned alkyl carboxylic acids that are ethoxylated to varying degrees can be blended to provide an equilibrium blend of surfactants. Most preferred are blends of decaethoxyoctadecyl ammonium oleate and pentaethoxyoctadecyl ammonium oleate, ie, blends of E18-10 oleate and E18-5 oleate.

【0016】ある種の環境下では、20重量%以下、一
般的には2乃至10重量%の補助界面活性剤が界面活性
剤ブレンド中に存在すると燃料中の界面活性剤の溶解度
が改良され、ミクロエマルジョンディーゼル燃料配合物
の粘度が低下する。補助界面活性剤にはアルキルグリコ
ールモノアルキルエーテル、C4 乃至C6 のアルカ
ノール及びそれらの混合物が含まれる。代表的な補助界
面活性剤には、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、メチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチルグリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノ
メチルエーテルのようなエーテル、及びブタノール及び
ペンタノールのような直鎖状及び分枝鎖状アルカノール
が含まれる。アルカノールのうちではt−アミルアルコ
ール(TAA)が好ましい。エーテルのうちではエチレ
ングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
Under certain circumstances, the presence of up to 20% by weight, typically 2 to 10% by weight, of a cosurfactant in a surfactant blend improves the solubility of the surfactant in the fuel; The viscosity of microemulsion diesel fuel formulations is reduced. Cosurfactants include alkyl glycol monoalkyl ethers, C4 to C6 alkanols, and mixtures thereof. Typical cosurfactants include ethylene glycol monopropyl ether, methylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethyl glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol n-butyl ether, and propylene glycol. Included are ethers such as monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether, and linear and branched alkanols such as butanol and pentanol. Among the alkanols, t-amyl alcohol (TAA) is preferred. Among the ethers, ethylene glycol monobutyl ether is preferred.

【0017】補助界面活性剤を用いる場合には、界面活
性剤の割合は補助界面活性剤の添加によりもたらされた
相挙動の変化に関して再調整しなければならないことは
理解されよう。親水性界面活性剤の親油性界面活性剤に
対する重量比は、異なる水性試薬及びそれらの濃度の変
化によりもたらされる相挙動の変化に関して再調整しな
ければならないことも理解されよう。たとえば、水性試
薬硝酸アンモニウムの濃度が増大すると、親水性界面活
性剤の親油性界面活性剤に対する割合を増大させること
が必要となる。同様にして燃料の組成が変化すると界面
活性剤の割合を再調整することが必要となる。たとえば
、燃料中の芳香族炭化水素の濃度が高くなると親水性界
面活性剤の親油性界面活性剤に対する割合を増大させる
ことが必要となる。界面活性剤の割合の変化が燃料又は
水性配合物における変化の埋合せに不十分な場合には親
水性界面活性剤の対の選択(たとえばエトキシ化度の多
少)が必要とされうることも理解されよう。これらの点
は以下に記載する実施例により明らかにされよう。本発
明の好ましい界面活性剤ブレンドは、界面活性剤の単位
量当りの水性相の溶解度を先行技術よりずっと増大させ
るので先行技術より著しく改良される。先行技術には、
界面活性剤の容量に対して2倍量未満の水を含むディー
ゼル燃料ミクロエマルジョンが開示されている。以下に
記載する実施例は界面活性剤の容量に対して2乃至4倍
量の水性相を有する配合物を開示する。
It will be appreciated that if a co-surfactant is used, the surfactant proportions must be readjusted with respect to the change in phase behavior brought about by the addition of the co-surfactant. It will also be appreciated that the weight ratio of hydrophilic surfactant to lipophilic surfactant must be readjusted for changes in phase behavior brought about by different aqueous reagents and changes in their concentrations. For example, increasing the concentration of the aqueous reagent ammonium nitrate requires increasing the ratio of hydrophilic surfactant to lipophilic surfactant. Similarly, changes in the composition of the fuel will require readjustment of the surfactant proportions. For example, as the concentration of aromatic hydrocarbons in the fuel increases, it becomes necessary to increase the ratio of hydrophilic surfactant to lipophilic surfactant. It is also understood that selection of hydrophilic surfactant pairs (e.g., more or less degree of ethoxylation) may be required if changes in surfactant proportions are insufficient to compensate for changes in the fuel or aqueous formulation. It will be. These points will be clarified by the examples described below. The preferred surfactant blends of the present invention are significantly improved over the prior art because they greatly increase the solubility in the aqueous phase per unit amount of surfactant over the prior art. Prior art includes
Diesel fuel microemulsions containing less than twice the amount of water relative to the volume of surfactant are disclosed. The examples described below disclose formulations having 2 to 4 times the amount of aqueous phase relative to the volume of surfactant.

【0018】本発明の最も好ましい界面活性剤は一般式
The most preferred surfactants of the present invention have the general formula:

【0019】[0019]

【化1】[Chemical formula 1]

【0020】(但し、式中のR1 及びR3 はパラフ
ィン系又はオレフィン系の8乃至24個の炭素原子を含
有するアルキル基であり、R2 はメチル基又はベンゼ
ン、トルエン、又はキシレン環であり、m+nは2乃至
20であり、X− は−COO − 又はSO3 − 
である。)を有するグループ1から選択される。グルー
プ1の界面活性剤の限定例ではない代表例には、エトキ
シ化オクタデシルアンモニウムドデシルベンゼンスルホ
ネート(C12BS−E18−(n+m)、但し、式中
、R1=C18H37、R3=C12H25、R2=C
6H4、及びX− =SO3 − );エトキシ化オク
タデシルアンモニウムドデシルキシレンスルホネート(
C12XS−E18−(n+m)、但し、式中、R1=
C18H37、R3=C12H25、R2=(CH3)
2C6H2、及びX− =SO3 − );及びエトキ
シ化オクタデシルアンモニウムオレエート(E18−(
n+m)オレエート、但し、式中R1=C18H37、
R3−R2=CH3(CH2)7CH =CH(CH2
)7、及びX− =COO − ) がある。
(However, R1 and R3 in the formula are paraffinic or olefinic alkyl groups containing 8 to 24 carbon atoms, R2 is a methyl group or a benzene, toluene, or xylene ring, and m+n is 2 to 20, and X- is -COO- or SO3-
It is. ) is selected from group 1. Representative, non-limiting examples of Group 1 surfactants include ethoxylated octadecylammonium dodecylbenzenesulfonate (C12BS-E18-(n+m), where R1=C18H37, R3=C12H25, R2=C
6H4, and X- = SO3 - ); ethoxylated octadecyl ammonium dodecyl xylene sulfonate (
C12XS-E18-(n+m), where, R1=
C18H37, R3=C12H25, R2=(CH3)
2C6H2, and X- = SO3 - ); and ethoxylated octadecylammonium oleate (E18-(
n+m) oleate, provided that in the formula R1=C18H37,
R3-R2=CH3(CH2)7CH=CH(CH2
)7, and X−=COO−).

【0021】その他の最も好ましい界面活性剤は一般式
Other most preferred surfactants have the general formula:

【0022】[0022]

【化2】[Case 2]

【0023】(但し、式中のR3  及びR2 はグル
ープ1の場合と同様に定義され、Xは3である。)を有
するグループ2から選択される。グループ2の界面活性
剤の限定例ではない代表例には、モノエタノールアンモ
ニウムドデシルベンゼンスルホネート(C12BS−M
EA)、モノエタノールアンモニウムドデシルキシレン
スルホネート(C12XS−MEA)、ジエタノールア
ンモニウムペンタデシルベンゼンスルホネート(C15
XS−DEA)、アンモニウムオレエート及びモノエタ
ノールアンモニウムオレエートがある。
(However, R3 and R2 in the formula are defined in the same manner as in Group 1, and X is 3.) Representative, non-limiting examples of Group 2 surfactants include monoethanolammonium dodecylbenzenesulfonate (C12BS-M
EA), monoethanolammonium dodecylxylene sulfonate (C12XS-MEA), diethanolammonium pentadecylbenzenesulfonate (C15
XS-DEA), ammonium oleate and monoethanol ammonium oleate.

【0024】グループ1の界面活性剤とグループ2の界
面活性剤をブレンドして親水性及び親油性界面活性剤の
平衡ブレンドを形成することがしばしば有利であること
が発見された。グループ1の界面活性剤は温度の上昇に
伴ない一層親油性となり、グループ2の界面活性剤も温
度の上昇に伴ない一層親水性となることが発見された。 グループ1の界面活性剤とグループ2の界面活性剤のブ
レンドが幅広く温度範囲にわたってこれまで当業者に見
い出されているミクロエマルジョンより相分離に対して
安定なミクロエマルジョンを形成することも発見された
。この温度感受性の低下は本出願人の最も好ましいディ
ーゼル燃料ミクロエマルジョンの非常に望ましい特徴で
ある。一定期間貯蔵する場合にはディーゼル燃料は幅広
い温度変化に暴露されるかもしれない。従来のミクロエ
マルジョン化したディーゼル燃料はこれらの条件下で相
分離するが、本発明の最も好ましい燃料ミクロエマルジ
ョン配合物は安定である。 〔実施例I〕アニオン−エトキシカチオン錯体の調製1
00gのアルキルカルボン酸又はアルキルアリールスル
ホン酸を秤量して広口びんに入れる。表1に示されるよ
うな適量のエトキシ化アルキルアミンを添加し、はげし
く攪拌する(中和熱により暖かい)。性質、中和重量、
及び化学的供給物を表1に示す。
It has been found that it is often advantageous to blend Group 1 surfactants with Group 2 surfactants to form an equilibrium blend of hydrophilic and lipophilic surfactants. It has been discovered that Group 1 surfactants become more lipophilic with increasing temperature, and Group 2 surfactants also become more hydrophilic with increasing temperature. It has also been discovered that blends of Group 1 surfactants and Group 2 surfactants form microemulsions that are more stable to phase separation than microemulsions previously found to those skilled in the art over a wide temperature range. This reduced temperature sensitivity is a highly desirable feature of Applicants' most preferred diesel fuel microemulsions. When stored for a period of time, diesel fuel may be exposed to wide temperature changes. While conventional microemulsified diesel fuels phase separate under these conditions, the most preferred fuel microemulsion formulations of the present invention are stable. [Example I] Preparation of anion-ethoxy cation complex 1
Weigh 00 g of alkyl carboxylic acid or alkylaryl sulfonic acid into a jar. Add the appropriate amount of ethoxylated alkylamine as shown in Table 1 and stir vigorously (warm due to heat of neutralization). properties, neutralization weight,
and chemical feeds are shown in Table 1.

【0025】     〔表1〕         アニオン−エトキシカチオン錯体の調
製    成  分                
    平均分子量  活性分の重量%  100g中
の当量オレイン酸                 
     282        100      
  0.354C12BSH(Vista SA 59
7)            326        
−98        0.3361 C12XSH(
ESSAF SA 149)            
354        −81        0.2
261 C18N(EO)2(Tomah E18−2
)a         357        −98
        0.275C18N(EO)5(To
mah E18−5)b         489  
      −98        0.200C18
N(EO)10(Tomah E18−10)c   
    709        −98       
 0.138C18N(EO)15(Tomah E1
8−15)d       929        −
98        0.105MEA(モノエタノー
ルアミン)        61        10
0        1.639           
               酸100g中のアミン
の重量(g)            アミン    
        C12XSH      C12BS
H      オレイン酸  MEA        
        13.8            2
0.5          21.6  E18−2 
           82.3          
122.4        128.0  E18−5
          112.8          
167.7        176.6  E18−1
0        163.5          2
43.1        256.1  E18−15
        214.2          31
8.5        335.6─────────
─────────────────────────
  1 滴定による   2 直接置換:a) Akzo Ethomeen
 18/12              b) Et
homeen 18/15             
  c) Ethomeen 18/20      
         d) Ethomeen 18/2
5 〔実施例II〕 ミクロエマルジョンの調製 ミクロエマルジョンは以下のようにして調製した。界面
活性剤を秤量し、16×125mmの平坦な底部を有し
、テフロンをライニングしたふたを具備する管に入れた
。 全部で15mlのディーゼル燃料と水を添加した。管を
振盪させ、30分乃至1時間60乃至70℃に加熱した
。 次いで自動タンブラーにより一昼夜乃至2日間混転させ
た。多くの系、特にアルキルベンゼンスルホネートを用
いた系は2日間の混転後も室温において透明にはならな
かった。70℃から0℃に2〜3回温度を変えることに
より多くの場合は透明になるであろう。室温において貯
蔵するとMEA石けんを含む系については時間と共に透
明度が改良された。C12XS−E18−n界面活性剤
のみを基剤とする系は非常に温度感受性があり、時間と
共に透明度は低下した。最初に単一相で透明である系は
しばしば室温で貯蔵すると相分離した。原因は実験室の
温度変化とこれらの系の温度感受性の強さだと仮定され
た。貯蔵安定性が不十分であるため、C12XS−E1
8−n界面活性剤のみのブレンドは初期に更なる研究か
ら除いた。しかしこれらの界面活性剤に関する研究より
、3容量%の水及び1g/dl(〜1%)程度の界面活
性剤を用いると透明なミクロエマルジョンが得られるこ
とが示された。2g/dlのC12XS−E18−n界
面活性剤により安定化された5%の水を含む透明な単一
相の系も調製された。これらのC12XS−E18−n
界面活性剤とMEAを基剤とする界面活性剤とのブレン
ド(たとえばC12BS−MEA又はC12XS−ME
A)は安定性が良好であった。以下に記載する。 〔実施例III 〕親水性及び親油性界面活性剤の選択
及び平衡 モノエタノールアンモニウムドデシルベンゼンスルホネ
ート(以下C12BS−MEAと略す)とMarave
n ディーゼル燃料(オイル)及び水の等量ブレンドと
の2gm/dl混合物は20℃において下方の相のミク
ロエマルジョンを形成する。界面活性剤1g当りの可溶
化されたオイルの量(オイル捕捉量)は、界面活性剤1
1g当りオイル2mlという親水性界面活性剤に関する
最も好ましい基準より大きい。ジエトキシオクタデシル
アンモニウムドデシルベンゼンスルホネート(以下C1
2BS−E18−2と略す)とMaraven ディー
ゼル燃料及び水の等量ブレンドとの2gm/dl混合物
は20℃において上方の相のミクロエマルジョンを形成
する。界面活性剤1g当りの可溶化された水の量(水の
捕捉量)は、界面活性剤1g当り水2mlという親油性
界面活性剤に関する最も好ましい基準より大きい。
[Table 1] Preparation of anion-ethoxy cation complex Components
Average molecular weight Weight % of active ingredient Equivalent oleic acid in 100g
282 100
0.354C12BSH (Vista SA 59
7) 326
-98 0.3361 C12XSH(
ESSAF SA 149)
354 -81 0.2
261 C18N(EO)2(Tomah E18-2
)a 357 -98
0.275C18N(EO)5(To
mah E18-5) b 489
-98 0.200C18
N(EO)10(Tomah E18-10)c
709 -98
0.138C18N(EO)15(Tomah E1
8-15) d 929 -
98 0.105MEA (monoethanolamine) 61 10
0 1.639
Weight of amine in 100g of acid (g) Amine
C12XSH C12BS
H oleic acid MEA
13.8 2
0.5 21.6 E18-2
82.3
122.4 128.0 E18-5
112.8
167.7 176.6 E18-1
0 163.5 2
43.1 256.1 E18-15
214.2 31
8.5 335.6──────────
──────────────────────────
1 By titration 2 Direct displacement: a) Akzo Ethomeen
18/12 b) Et
home 18/15
c) Ethomeen 18/20
d) Ethomeen 18/2
5 [Example II] Preparation of microemulsion A microemulsion was prepared as follows. The surfactant was weighed and placed into a 16 x 125 mm flat bottomed tube with a Teflon lined lid. A total of 15 ml of diesel fuel and water were added. The tube was shaken and heated to 60-70°C for 30 minutes to 1 hour. Then, the mixture was tumbled in an automatic tumbler for one day and night to two days. Many systems, particularly those using alkylbenzene sulfonates, did not become clear at room temperature even after two days of tumble. Changing the temperature from 70°C to 0°C two or three times will often result in clarity. Clarity improved over time for systems containing MEA soap when stored at room temperature. The system based only on C12XS-E18-n surfactant was very temperature sensitive and the clarity decreased over time. Systems that are initially single-phase and clear often phase separate when stored at room temperature. The cause was hypothesized to be laboratory temperature changes and the high temperature sensitivity of these systems. Due to insufficient storage stability, C12XS-E1
The 8-n surfactant only blend was initially excluded from further studies. However, studies on these surfactants have shown that clear microemulsions can be obtained using 3% by volume water and as little as 1 g/dl (~1%) surfactant. A clear single phase system containing 5% water stabilized by 2g/dl C12XS-E18-n surfactant was also prepared. These C12XS-E18-n
Blends of surfactants and MEA-based surfactants (e.g. C12BS-MEA or C12XS-ME
A) had good stability. It is described below. [Example III] Selection and equilibrium of hydrophilic and lipophilic surfactants Monoethanolammonium dodecylbenzene sulfonate (hereinafter abbreviated as C12BS-MEA) and Marave
A 2 gm/dl mixture with an equal blend of n diesel fuel (oil) and water forms a microemulsion of the lower phase at 20°C. The amount of oil solubilized per gram of surfactant (amount of oil captured) is
This is greater than the most preferred standard for hydrophilic surfactants of 2 ml of oil per gram. Diethoxyoctadecylammonium dodecylbenzenesulfonate (hereinafter C1
2BS-E18-2) and an equal blend of Maraven diesel fuel and water form a microemulsion of the upper phase at 20<0>C. The amount of water solubilized (water uptake) per gram of surfactant is greater than the most preferred standard for lipophilic surfactants of 2 ml of water per gram of surfactant.

【0026】C12BS−MEA/C12BS−E18
−2の組合せは親水性−親油性界面活性剤の対を表わし
、それらの親水性及び親油性を合わせた性質はC12B
S−MEA/C12BS−E18−2の重量比の調整に
より変化する。表2は、水のMaraven オイルに
対する割合及び全界面活性剤濃度が異なる場合のC12
BS−MEA/C12BS−E18−2界面活性剤対の
相データを示す。データは以下のようにして得られた。 界面活性剤の濃度をたとえば5/95の水/オイル比に
おいてオイル及び水の2g/dlに固定した。次いで、
界面活性剤対中における親水性を界面活性剤であるC1
2BS−MEAの重量分率を0.45から0.60に変
化させた。平衡に達した後C12BS−MEAの各重量
分率におけるミクロエマルジョンの種類に注目した。ミ
クロエマルジョンの種類の変化は、上方の単一相及び下
方の単一相のミクロエマルジョン間の近似的な相転換境
界を示した。これらの転移の境界は表2に示される。1
.5及び1.0g/dlの界面活性剤濃度においても同
様な手順を繰返し、近似的な転移の境界を決定した。容
量比5/95の水及びオイル中における表2に示した全
界面活性剤濃度において特定の割合の界面活性剤を含む
一連の個々の平衡状態に達した管についてデータを明ら
かにした。単一相の領域は上方及び下方の相の転移の境
界間にある。これらの相の境界が一致する点がMara
ven ディーゼル燃料中に5%の水を可溶化させる最
小の界面活性剤濃度を示す。この場合、安定なエマルジ
ョンの形成には1g/dlよりやや多い界面活性剤を必
要とするであろう。しかしながら、相転移の境界に近い
ということは透明な系ではないことを示す。一般的には
、最も透明な系は転移の境界から最も遠いところ、すな
わち単一相領域の中心にみい出される。転移の境界に近
づけば近づくほどそれらの間に位置する系は不透明にな
る。従って、所与の水の濃度における最大の透明度は、
界面活性剤の濃度が最高のときに得られる。
[0026]C12BS-MEA/C12BS-E18
The combination -2 represents a hydrophilic-lipophilic surfactant pair, whose combined hydrophilic and lipophilic properties are C12B
It changes by adjusting the weight ratio of S-MEA/C12BS-E18-2. Table 2 shows C12 at different water to Maraven oil ratios and total surfactant concentration.
Figure 2 shows phase data for the BS-MEA/C12BS-E18-2 surfactant pair. The data were obtained as follows. The concentration of surfactant was fixed, for example, at 2 g/dl of oil and water at a water/oil ratio of 5/95. Then,
The hydrophilicity in the surfactant pair is determined by the surfactant C1
The weight fraction of 2BS-MEA was varied from 0.45 to 0.60. After reaching equilibrium, we focused on the type of microemulsion at each weight fraction of C12BS-MEA. The change in microemulsion type showed an approximate phase transition boundary between the upper single-phase and lower single-phase microemulsions. The boundaries of these transitions are shown in Table 2. 1
.. Similar procedures were repeated at surfactant concentrations of 5 and 1.0 g/dl to determine approximate transition boundaries. Data were developed for a series of individual equilibrium tubes containing specified proportions of surfactant at the total surfactant concentrations shown in Table 2 in water and oil at a volume ratio of 5/95. The region of single phase is between the boundaries of the upper and lower phase transitions. The point where these phase boundaries coincide is Mara.
ven indicates the minimum surfactant concentration to solubilize 5% water in diesel fuel. In this case, slightly more than 1 g/dl of surfactant would be required to form a stable emulsion. However, its proximity to the phase transition boundary indicates that it is not a transparent system. Generally, the most transparent systems are found furthest from the transition boundary, ie, in the center of the single phase region. The closer we get to the boundaries of the transition, the more opaque the system located between them becomes. Therefore, the maximum clarity for a given water concentration is
The highest concentration of surfactant is obtained.

【0027】表2は、水/オイルの容量比を4/96に
固定した場合のC12BS−MEA/C12BS−E1
8−2界面活性剤対に関する同様な相データも表わす。 単一相の領域は広がり、2g/dlの界面活性剤の場合
、水/オイルの容量比が5/95の系のC12BS−M
EAの重量分率が0.48乃至0.56であるのに対し
、0.47乃至0.59となる。この場合も最も透明な
系は単一相領域の中心に見い出され、4/96の系は5
/95の系より相の転移の境界から遠いので、前者の系
は後者の系より透明である。水/オイルの容量比が4/
96の系は、1g/dlより多少低い界面活性剤濃度に
おいて単一相のミクロエマルジョンを形成する。このミ
クロエマルジョンは相転移の境界に近いので濁っている
Table 2 shows C12BS-MEA/C12BS-E1 when the water/oil capacity ratio is fixed at 4/96.
Similar phase data for the 8-2 surfactant pair are also presented. The single phase region expands, and for 2 g/dl surfactant, C12BS-M in a system with a water/oil volume ratio of 5/95.
While the weight fraction of EA is 0.48 to 0.56, it is 0.47 to 0.59. Again, the most transparent system is found in the center of the single phase region, with the 4/96 system being 5
Since it is farther from the phase transition boundary than the /95 system, the former system is more transparent than the latter system. Water/oil volume ratio is 4/
The 96 system forms single phase microemulsions at surfactant concentrations somewhat below 1 g/dl. This microemulsion is cloudy because it is close to the phase transition boundary.

【0028】表2のデータは、界面活性剤/水の割合が
高ければ高いほど透明なミクロエマルジョンを提供する
という結論をより説得力のあるものにする。水/オイル
の容量比が3/97の系においては、2g/dlの界面
活性剤濃度における単一相領域はC12BS−MEAの
重量分率が0.46乃至0.60である。従って、この
範囲の中心におけるミクロエマルジョンは転移の境界か
ら遠いのて、水/オイルの容量比が5/95又は4/9
6の系において見い出されるそれより透明である。3/
97の系は、0.75g/dlより高い界面活性剤濃度
において単一相ミクロエマルジョンを形成する。5/9
5及び4/96の水/オイル系と比較すると、これらの
水/オイル比全てについて単一相ミクロエマルジョンの
最小界面活性剤濃度は水/界面活性剤の割合が4/1で
あることに対応することがわかる。
The data in Table 2 make the conclusion that higher surfactant/water ratios provide clearer microemulsions more convincing. In a system with a water/oil volume ratio of 3/97, the single phase region at a surfactant concentration of 2 g/dl is a C12BS-MEA weight fraction of 0.46 to 0.60. Therefore, microemulsions in the center of this range are far from the transition boundary and have a water/oil volume ratio of 5/95 or 4/9.
It is more transparent than that found in the 6 system. 3/
The 97 system forms single phase microemulsions at surfactant concentrations higher than 0.75 g/dl. 5/9
5 and 4/96 water/oil systems, the minimum surfactant concentration in single-phase microemulsions for all these water/oil ratios corresponds to a water/surfactant ratio of 4/1. I understand that.

【0029】表2のデータは、所与の量の水及び界面活
性剤について親水性/親油性界面活性剤ブレンドを選択
し平衡させる重要な性質を示す。安定なミクロエマルジ
ョンは5%までの水と1.5%未満の界面活性剤を用い
て調製しうることをデータは示す。界面活性剤の濃度が
増大すると、可溶化される水の量が比例して増大する。 これらの界面活性剤は先行技術に見い出されるものより
効率が良い。
The data in Table 2 illustrate important properties in selecting and balancing hydrophilic/lipophilic surfactant blends for given amounts of water and surfactant. Data show that stable microemulsions can be prepared using up to 5% water and less than 1.5% surfactant. As the concentration of surfactant increases, the amount of water solubilized increases proportionately. These surfactants are more efficient than those found in the prior art.

【0030】   〔表2〕     単一相のためのC12BS−MEA/C12B
S−E18−2配合物               
     (g/dl)       C12BS−M
EAの重量分率1   W/O容量比    界面活性
剤濃度    上方相TB2     下方相TB3 
    5/95          1.0    
        0.52          0.5
2                      1.
5            0.50        
  0.54                   
   2.0            0.48   
       0.56    4/96      
    1.0            0.53  
        0.53             
         1.5            0
.50          0.56        
              2.0        
    0.47          0.59   
 3/97          0.75      
    0.52          0.52   
                   1.0   
         0.50          0.
54                      1
.5            0.48       
   0.57                  
    2.0            0.46  
        0.60  ───────────
─────────────────────    
1)  示された全界面活性剤濃度における    2
)  上方相転移境界  U→S    3)  下方
相転移境界  S→L前述のC12BS−MEA/C1
2BS−E18−2の系と同様には広範囲にわたって研
究していないが、C12XS−MEA/C12XS−E
18−5の系も同様な相挙動を示す。この場合、C12
XS−MEAは親水性であり;その重量分率が増大する
と下方相のミクロエマルジョンが形成される。1.5g
/dlに固定した界面活性剤濃度において3種類の水/
オイル比について得られた相データを以下の表3に示す
[Table 2] C12BS-MEA/C12B for single phase
S-E18-2 formulation
(g/dl) C12BS-M
Weight fraction of EA 1 W/O volume ratio Surfactant concentration Upper phase TB2 Lower phase TB3
5/95 1.0
0.52 0.5
2 1.
5 0.50
0.54
2.0 0.48
0.56 4/96
1.0 0.53
0.53
1.5 0
.. 50 0.56
2.0
0.47 0.59
3/97 0.75
0.52 0.52
1.0
0.50 0.
54 1
.. 5 0.48
0.57
2.0 0.46
0.60 ────────────
──────────────────────
1) At all indicated surfactant concentrations 2
) Upper phase transition boundary U→S 3) Lower phase transition boundary S→L C12BS-MEA/C1 mentioned above
Although not studied as extensively as the 2BS-E18-2 system, C12XS-MEA/C12XS-E
The system 18-5 also shows similar phase behavior. In this case, C12
XS-MEA is hydrophilic; as its weight fraction increases, a microemulsion of the lower phase is formed. 1.5g
/dl of three types of water at a fixed surfactant concentration of /dl.
The phase data obtained for oil ratios are shown in Table 3 below.

【0031】   〔表3〕     単一相のためのC12XS−MEA/C12X
S−E18−5配合物               
                     C12X
S−MEAの重量分率1       W/O容量比 
               UTB2      
     LTB3       5.0/95.0 
               0.49      
      0.55      4.5/95.5 
               0.47(estim
.)    0.57      4.0/96.0 
               0.44(estim
.)    0.60  ─────────────
──────────────────    1) 
 1.5g/dlの全界面活性剤濃度における    
2)  上方相転移境界:  U→S    3)  
下方相転移境界:  S→L前述のように、水/オイル
比の低下に伴ない、上方相転移境界(UTB)及び下方
相転移境界(LTB)間に位置する単一相領域は広がり
、透明度は改良される。単一相領域の中心におけるミク
ロエマルジョンの透明度は、C12BS−MEA/C1
2BS−E18−2の系において観察されたそれよりい
くらか良好である。更に、平衡に達する速度はC12X
S−MEA/C12XS−E18−5の系の方が速く;
必要な温度サイクルも少なく、温度サイクル後の室温貯
蔵時に得られる透明度も速く得られる。 〔実施例IV〕濃縮物からのミクロエマルジョンの調製
最終的なミクロエマルジョンを調製するその他の方法が
平衡に達する速度を速めるか否かを調べるために、中間
配合物としての濃縮物の使用を調べた。これらの濃縮物
は、最終配合物からオイル、及び場合によっては水の一
部を除去することにより調製した。たとえば、以下の濃
縮物を調製した。
[Table 3] C12XS-MEA/C12X for single phase
S-E18-5 formulation
C12X
S-MEA weight fraction 1 W/O capacity ratio
UTB2
LTB3 5.0/95.0
0.49
0.55 4.5/95.5
0.47 (estim
.. ) 0.57 4.0/96.0
0.44 (estim
.. ) 0.60 ──────────────
────────────────── 1)
At a total surfactant concentration of 1.5 g/dl
2) Upper phase transition boundary: U→S 3)
Lower phase transition boundary: S→L As mentioned above, as the water/oil ratio decreases, the single phase region located between the upper phase transition boundary (UTB) and the lower phase transition boundary (LTB) widens and the transparency decreases. will be improved. The clarity of the microemulsion at the center of the single phase region is C12BS-MEA/C1
Somewhat better than that observed in the 2BS-E18-2 system. Furthermore, the speed at which equilibrium is reached is C12X
S-MEA/C12XS-E18-5 system is faster;
Fewer temperature cycles are required, and the clarity achieved during room temperature storage after temperature cycling is also faster. Example IV: Preparation of Microemulsions from Concentrates The use of concentrates as intermediate formulations was investigated to see if other methods of preparing the final microemulsions would speed up reaching equilibrium. Ta. These concentrates were prepared by removing the oil and, in some cases, some of the water from the final formulation. For example, the following concentrates were prepared.

【0032】濃縮物                
NB  14483−75A C12XS−MEA                
    3.0重量%C12E18−5       
             12.0CK  #905
37  D.O.      25.0水      
                         
 50.0界面活性剤を室温においてディーゼルオイル
中に溶解させ、最後に水を混合した。系は室温において
薄い透明なゲルを形成するが、このものはおだやかに暖
めると透明な液体に融解する。この濃縮物1.2gを1
4.1mlのディーゼル燃料に添加すると、得られた混
合物は濁っているが数時間のあいだにゆっくり透明にな
り、透明なミクロエマルジョンを形成する。ディーゼル
燃料に何回か数分間濃縮物を混合すると、最終的に系は
透明なミクロエマルジョンとなる。このことは、平衡速
度が組成並びに温度に依存することを示す。また、前述
の濃縮物をディーゼルオイルで予め希釈した方が有利で
あることも示す。 このことを心にとめて本出願人らは以下の濃縮物を調製
した。
Concentrate
NB 14483-75A C12XS-MEA
3.0% by weight C12E18-5
12.0CK #905
37 D. O. 25.0 water

50.0 surfactant was dissolved in diesel oil at room temperature and finally mixed with water. The system forms a thin transparent gel at room temperature, which melts into a clear liquid upon gentle warming. 1.2g of this concentrate
When added to 4.1 ml of diesel fuel, the resulting mixture is cloudy but slowly clears over a period of several hours, forming a clear microemulsion. After mixing the concentrate with the diesel fuel several times for a few minutes, the system eventually becomes a clear microemulsion. This shows that the equilibrium rate is composition as well as temperature dependent. It is also shown that it is advantageous to predilute the aforementioned concentrate with diesel oil. With this in mind, Applicants have prepared the following concentrates.

【0033】濃縮物                
NB  14483−76A C12XS−MEA                
  10.4重量%C12XS  E18−5    
            9.6CK  #90537
  D.O.      40.0水        
                        4
0.0界面活性剤を室温においてディーゼルオイル中に
溶解させ、最後に水を混合した。混合物は最初濁ってい
たが、数時間おだやかに暖めて(40℃)攪拌するとゆ
っくり透明となり、最終的には透明な琥珀色の“溶液”
を形成する。この液体濃縮物を10倍に希釈すると、ほ
とんど混合せずにただちに2重量%の界面活性剤と4%
の水を含む透明なミクロエマルジョンが形成される。こ
のミクロエマルジョンは−10℃(下方曇点)乃至>7
0℃(上方曇点)の温度範囲にわたって透明であり、室
温においては無限に安定である。−10℃以下の濁りが
ミクロエマルジョンにおける相分離によるか、ディーゼ
ル燃料からのろうの沈殿によるのかは現在までわからな
い。
Concentrate
NB 14483-76A C12XS-MEA
10.4% by weight C12XS E18-5
9.6CK #90537
D. O. 40.0 water
4
0.0 surfactant was dissolved in diesel oil at room temperature and finally mixed with water. The mixture was cloudy at first, but after being gently warmed (40°C) and stirred for a few hours, it slowly became clear and finally became a clear amber "solution".
form. When this liquid concentrate is diluted 10 times, 2% by weight of surfactant and 4% by weight are immediately combined with almost no mixing.
A clear microemulsion containing water is formed. This microemulsion ranges from -10°C (lower cloud point) to >7°C.
It is transparent over a temperature range of 0° C. (upper cloud point) and is indefinitely stable at room temperature. It is not known to date whether the turbidity below -10°C is due to phase separation in the microemulsion or to precipitation of wax from the diesel fuel.

【0034】前述の濃縮物は水/界面活性剤の容量比が
2/1である。水/界面活性剤の割合を上昇させること
を試みるため、以下の濃縮物を調製した。 濃縮物                NB  14
483−78BC12XS−MEA         
           5.78重量%C12XS  
E18−5                5.33
CK  #90537  D.O.      55.
56水                      
          33.33この濃縮物の水/界面
活性剤の割合は3/1である。水に対して界面活性剤の
H/L比の最適化はと試みなかった。濃縮物中のオイル
/水の割合を調整することにより透明性が得られた。こ
の濃縮物1.89gを8.2gのディーゼルオイルで希
釈すると、2%の界面活性剤及び6%の水を含有する透
明なミクロエマルジョンがただちに得られる。このミク
ロエマルジョンは、水含量が高いため濃縮物NB  1
4483−76Aを用いて調製したミクロエマルジョン
ほど透明ではない。透明度は、界面活性剤のH/L比を
最適化することにより改良しうる。この試みにより、水
/界面活性剤の割合を一層高めるうることが保証される
。 〔実施例V〕硝酸アンモニウムディーゼル燃料ミクロエ
マルジョン ミクロエマルジョン化された水によるセタン価の損失が
セタン価向上剤の添加により除去しうるか否かを決定す
るために、NH4NO3をミクロエマルジョン化水性相
に添加する実験を行った。表4は、水に対して10重量
%までのNH4NO3を添加した本出願人らの研究の結
果を示す。ミクロエマルジョンは10%の水性相を含む
ので、水に対して10%のNH4NO3は全体として1
%のNH4NO3濃度と換言しうる。硝酸オクチルのよ
うな油溶性セタン価向上剤に関するすでに得られている
結果に基いて、0.1%乃至1000ppm のNH4
NO3がセタン価の向上に有効であると考えた。
The aforementioned concentrate has a water/surfactant volume ratio of 2/1. In an attempt to increase the water/surfactant ratio, the following concentrates were prepared. Concentrate NB 14
483-78BC12XS-MEA
5.78wt% C12XS
E18-5 5.33
CK #90537 D. O. 55.
56 water
33.33 The water/surfactant ratio of this concentrate is 3/1. No attempt was made to optimize the H/L ratio of surfactant to water. Clarity was obtained by adjusting the oil/water ratio in the concentrate. Diluting 1.89 g of this concentrate with 8.2 g of diesel oil immediately gives a clear microemulsion containing 2% surfactant and 6% water. This microemulsion has a high water content and therefore concentrate NB 1
Not as clear as the microemulsion prepared using 4483-76A. Clarity can be improved by optimizing the H/L ratio of the surfactant. This approach ensures that the water/surfactant ratio can be increased even further. Example V: Ammonium Nitrate Diesel Fuel Microemulsion NH4NO3 is added to the microemulsified aqueous phase to determine whether cetane loss due to microemulsified water can be removed by addition of a cetane improver. We conducted an experiment. Table 4 shows the results of our study with addition of up to 10% by weight of NH4NO3 relative to water. Microemulsions contain 10% aqueous phase, so 10% NH4NO3 in water totals 1
%NH4NO3 concentration. Based on previous results with oil-soluble cetane improvers such as octyl nitrate, 0.1% to 1000 ppm NH4
It was considered that NO3 is effective in improving the cetane number.

【0035】表4は、界面活性剤の親水性/親油性(H
/L)比及び塩分の変化に伴うミクロエマルジョンの相
挙動を示す。H/L比は界面活性剤混合物における平均
エトキシ化度に依存し、エトキシ化された界面活性剤の
重量比を変化させることにより変化する。ミクロエマル
ジョン(ME)の種類と書かれている欄の下には、所与
の配合物に特有な相分離が示されている。上方相のミク
ロエマルジョン(U)は、オイル分散ミクロエマルジョ
ンが過剰の沈降した水と平衡状態にある相分離系として
H/L比が低く、塩分が高いときに形成される。下方相
のミクロエマルジョン(L)は、水分散ミクロエマルジ
ョンが過剰の浮動オイルと平衡状態にある相分離系とし
てH/L比が高く、塩分が低いときに形成される。単一
相のミクロエマルジョン(S)は、比較的狭い範囲のH
/L比及び塩分において形成され、全ての成分を含む比
較的透明な、熱力学的に安定な分散系である。最後の欄
には、単一相ミクロエマルジョンの透明度の尺度である
比濁度単位(NTU)が記載されている。50NTU以
下であれば系は全く透明である。50乃至100NTU
であれば系は透明であるが、極わずかにかすみがかかっ
ている。100乃至200NTUであれば、かすみが明
らかに増大するがミクロエマルジョンは透明である。2
00NTU以上になると系は半透明であるが更に濁る。 150NTU以下であれば満足であるとされる。
Table 4 shows the hydrophilicity/lipophilicity (H
/L) shows the phase behavior of microemulsions with changes in ratio and salinity. The H/L ratio depends on the average degree of ethoxylation in the surfactant mixture and is varied by varying the weight ratio of ethoxylated surfactant. Under the column labeled Microemulsion (ME) type, the phase separation characteristic of a given formulation is indicated. The upper phase microemulsion (U) is formed when the H/L ratio is low and the salinity is high as a phase separated system in which the oil-dispersed microemulsion is in equilibrium with excess settled water. The lower phase microemulsion (L) is formed when the H/L ratio is high and the salinity is low as a phase separated system in which the water-dispersed microemulsion is in equilibrium with excess floating oil. Single-phase microemulsions (S) have a relatively narrow range of H
/L ratio and salinity and is a relatively transparent, thermodynamically stable dispersion containing all components. The last column lists Nephelometric Units (NTU), which is a measure of the clarity of single-phase microemulsions. Below 50 NTU, the system is completely transparent. 50 to 100NTU
If so, the system is transparent, but there is a very slight haze. Between 100 and 200 NTU, the haze clearly increases, but the microemulsion remains transparent. 2
When the concentration exceeds 00 NTU, the system becomes translucent but becomes more cloudy. It is considered satisfactory if it is 150 NTU or less.

【0036】表4は、高い塩分において単一相ミクロエ
マルジョンを調製するためには一層高度にエトキシ化し
た界面活性剤の割合を増大させなければならないことを
示す。従って、NH4NO3を5%から10%にすると
、C12XS−E18−10/C12XS−E18−5
の割合を1/1から2.3/1へ増大させる。この割合
は単一相領域の中間であり、かすみが最も少ない。U→
S及びS→L相転移境界付近では最もかすみがかかった
系となる。
Table 4 shows that in order to prepare single-phase microemulsions at high salinity, the proportion of more highly ethoxylated surfactants must be increased. Therefore, when increasing NH4NO3 from 5% to 10%, C12XS-E18-10/C12XS-E18-5
Increase the ratio from 1/1 to 2.3/1. This ratio is in the middle of the single-phase region and has the least amount of haze. U→
The system becomes the haziest near the S and S→L phase transition boundaries.

【0037】[0037]

【表1】[Table 1]

【0038】〔実施例VI〕過酸化水素ディーゼル燃料
ミクロエマルジョン ミクロエマルジョン化燃料のセタン価を向上させる別の
方法は過酸化水素水の添加である。以下の表は、塩を含
まないミクロエマルジョンにおいて水を3%のH2O2
で直接置換すると、再び平衡させることなく透明で安定
なミクロエマルジョンが得られることを示す。
Example VI Hydrogen Peroxide Diesel Fuel Microemulsion Another method of increasing the cetane number of microemulsified fuels is the addition of aqueous hydrogen peroxide. The table below shows how water can be added to 3% H2O2 in a salt-free microemulsion.
We show that direct substitution with 20% yields clear and stable microemulsions without re-equilibration.

【0039】セタン価向上剤を含むDF2におけるミク
ロエマルジョン 界面活性剤、g/dl   C12XS−MEA    C12XS−E5  
  水性相    MEの種類    NTU    
    2.00              2.0
0        水          S    
    68        2.00       
       2.00      3% H2O2 
    S        55系は全て10容量%の
水相を90容量%のDF2を含む。 〔実施例VII 〕ディーゼル燃料ミクロエマルジョン
用のオレエート界面活性剤 カルボキシレート界面活性剤の利点は、ディーゼル燃料
ミクロエマルジョン配合物に硫黄を添加しないというこ
とである。ディーゼル燃料中の含硫黄化合物は、ディー
ゼルの排気中で硫黄酸化物となりうるので環境上望まし
くない。地方によってはディーゼル燃料中の最大硫黄量
が確立されている。たとえば、カリフォルニア州では5
00ppm を越えてはいけないと指定された。表5中
の実施例は、ディーゼル燃料中で水及び水性NH4NO
3の単一相ミクロエマルジョンを調製するのにオレエー
ト界面活性剤が効果的であることを示す。水性相の界面
活性剤に対する割合は2.5:1であり、正確に平衡さ
せた場合にはエトキシ化アルキルアンモニウムオレエー
ト界面活性剤が有効なミクロエマルジョン化剤であるこ
とを示す。エトキシ化アルキルアンモニウムアルキルア
リールスルホネートを用いる場合には、NH4NO3濃
度を増大させると界面活性剤を平衡させるのにエトキシ
化度を増大させることが必要となる。このことは、水性
相配合物に強く依存する界面活性剤の平衡の重要性を示
す。対照的な温度依存性を有する二種類以上の界面活性
剤をブレンドすることによっても温度感受性を最小化し
うる。エトキシ化アルキルアンモニウムオレエートは温
度の上昇に伴って一層親油性となるが、MEA−オレエ
ートは一層親水性となる。これらの界面活性剤のブレン
ドは温度に反応を示さないミクロエマルジョンを形成す
る。
Microemulsion surfactant in DF2 with cetane improver, g/dl C12XS-MEA C12XS-E5
Aqueous phase ME type NTU
2.00 2.0
0 Water S
68 2.00
2.00 3% H2O2
All S55 systems contain 10% by volume aqueous phase and 90% by volume DF2. Example VII Oleate Surfactants for Diesel Fuel Microemulsions An advantage of carboxylate surfactants is that they do not add sulfur to diesel fuel microemulsion formulations. Sulfur-containing compounds in diesel fuel are environmentally undesirable because they can form sulfur oxides in diesel exhaust. In some regions, maximum sulfur levels in diesel fuel have been established. For example, in California, 5
It was specified that it should not exceed 0.00 ppm. The examples in Table 5 show that water and aqueous NH4NO in diesel fuel
We show that oleate surfactants are effective in preparing single-phase microemulsions of 3. The aqueous phase to surfactant ratio is 2.5:1, indicating that ethoxylated alkylammonium oleate surfactants are effective microemulsifying agents when properly equilibrated. When using ethoxylated alkylammonium alkylaryl sulfonates, increasing the NH4NO3 concentration requires increasing the degree of ethoxylation to equilibrate the surfactant. This shows the importance of surfactant balance, which is highly dependent on the aqueous phase formulation. Temperature sensitivity may also be minimized by blending two or more surfactants with contrasting temperature dependencies. Ethoxylated alkylammonium oleates become more lipophilic with increasing temperature, while MEA-oleates become more hydrophilic. Blends of these surfactants form temperature insensitive microemulsions.

【0040】[0040]

【表2】[Table 2]

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  (a)ディーゼル燃料;(b)前記デ
ィーゼル燃料の約1.0乃至約30.0重量%の水; (c)前記水の約0乃至約30重量%の、約1乃至約3
個の炭素原子を有するアルカノール; (d)前記水の約20.0重量%以下の、無機酸化剤、
極性有機酸化剤及び窒素酸化物を含む化合物から成る群
から選択された添加剤;及び (e)前記ディーゼル燃料の約0.5乃至約15.0重
量%の、単一相の半透明ミクロエマルジョンを形成する
のに十分な割合の親水性界面活性剤及び親油性界面活性
剤の平衡ブレンドを含む界面活性剤系を含み、前記ディ
ーゼル燃料がディーゼルエンジン中での燃焼においてセ
タン価及び燃焼の性質を改良し、かつ煙、すすの放出、
粉塵の放出及びNOX の放出を減少させるディーゼル
燃料配合物。
1. (a) diesel fuel; (b) about 1.0 to about 30.0% water by weight of said diesel fuel; (c) about 1 to about 1% to about 30.0% by weight of said water; Approximately 3
an alkanol having carbon atoms; (d) an inorganic oxidizing agent of up to about 20.0% by weight of said water;
an additive selected from the group consisting of polar organic oxidants and compounds comprising nitrogen oxides; and (e) a single phase translucent microemulsion of about 0.5 to about 15.0% by weight of said diesel fuel. a surfactant system comprising an equilibrium blend of a hydrophilic surfactant and a lipophilic surfactant in sufficient proportions to form a cetane number and combustion properties of the diesel fuel during combustion in a diesel engine. Improved and smoke, soot emission,
Diesel fuel formulations that reduce dust emissions and NOX emissions.
【請求項2】  前記界面活性剤の親水性及び親油性ブ
レンドが、 (a)一般式: R−SO3 H (但し、式中のRはアルキル連鎖中に8乃至30個の炭
素原子を含むアルキル又はアルキルベンゼン基であって
、ベンゼン環は更に1乃至3個の炭素原子を含むアルキ
ル基1個又は2個により置換されていてもよい。)のア
ルキル又はアルキルアリールスルホン酸のアルカリ金属
、アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノール
アンモニウム、又はエトキシ化アルキル又はアルカノー
ルアンモニウム塩; (b)一般式: R1X(CH2CH2O)n Y  (但し、式中のR1 は8乃至30個の炭素原子を含む
アルキル又はモノ−又はジ−アルキルアリール基であり
、Xは−O−、−S−、−NR3H−、−NR2 −、
〔−NR2 −〕+ Cl− 、−CO−O−、−CO
−OR4O−、−CO−NH−又は−SO2NH −で
あり、Yは−H−、−SO3 −M+ 又は−(PO3
H)−M+ (但し、M+ は無機又はアルキル置換ア
ンモニウムカチオンを含むアンモニウムカチオンである
。)であり;R2 は1乃至20個の炭素原子を含むア
ルキル基又は1乃至30個の(CH2CH2O)基を含
むポリエトキシエーテル基であり;R3 はH又は1乃
至3個の炭素原子を含むアルキル基であり;R4 はグ
リセロール、グリコール、ソルビトール、又は種々の糖
から誘導されたポリヒドロキシル基であり;nは1乃至
30の整数である。)のエトキシ化界面活性剤:及び(
c)一般式: R′−COOH (但し、式中のR′は8乃至24個の炭素原子を含むア
ルキル基である。)のアルキルカルボン酸のアルカリ金
属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノー
ルアンモニウム、又はエトキシ化アルキルアンモニウム
塩の一種以上の群から選択された二種以上の界面活性剤
を含む請求項1記載のディーゼル燃料配合物。
2. The hydrophilic and lipophilic blend of surfactants has the following formula: or an alkylbenzene group, in which the benzene ring may be further substituted with one or two alkyl groups containing 1 to 3 carbon atoms). Ammonium, alkanol ammonium, or ethoxylated alkyl or alkanol ammonium salt; (b) General formula: R1 is an alkylaryl group, and X is -O-, -S-, -NR3H-, -NR2-,
[-NR2-]+ Cl-, -CO-O-, -CO
-OR4O-, -CO-NH- or -SO2NH -, and Y is -H-, -SO3 -M+ or -(PO3
H)-M+ (where M+ is an ammonium cation including an inorganic or alkyl-substituted ammonium cation); R2 is an alkyl group containing 1 to 20 carbon atoms or an (CH2CH2O) group containing 1 to 30 R3 is H or an alkyl group containing 1 to 3 carbon atoms; R4 is a polyhydroxyl group derived from glycerol, glycol, sorbitol, or various sugars; n is It is an integer from 1 to 30. ) ethoxylated surfactant: and (
c) Alkali metal, ammonium, alkylammonium, alkanol ammonium, or The diesel fuel formulation of claim 1 comprising two or more surfactants selected from the group of one or more ethoxylated alkylammonium salts.
【請求項3】  前記親油性界面活性剤の少くとも一種
が6個未満のエチレンオキシド基を含むC9 乃至C2
4のアルキルカルボン酸又はアルキルアリールスルホン
酸のエトキシ化C12乃至C18のアルキルアンモニウ
ム塩である請求項2記載の配合物。
3. At least one of the lipophilic surfactants contains less than 6 C9 to C2 ethylene oxide groups.
3. The formulation according to claim 2, which is an ethoxylated C12 to C18 alkyl ammonium salt of an alkylcarboxylic acid or an alkylarylsulfonic acid of 4.
【請求項4】  前記親水性界面活性剤の少くとも一種
が6個以上のエチレンオキシド基を含むC9 乃至C2
4のアルキルカルボン酸又はアルキルアリールスルホン
酸のエトキシ化C12乃至C18のアルキルアンモニウ
ム塩である請求項2記載の配合物。
4. At least one of the hydrophilic surfactants contains 6 or more ethylene oxide groups from C9 to C2.
3. The formulation according to claim 2, which is an ethoxylated C12 to C18 alkyl ammonium salt of an alkylcarboxylic acid or an alkylarylsulfonic acid of 4.
【請求項5】  ディーゼルエンジン中におけるディー
ゼル燃料の燃焼において煙、すすの放出、粉塵の放出、
及びNOx の放出を減少させる方法であって、前記デ
ィーゼル燃料に前記ディーゼル燃料の約1.0乃至約3
0.0重量%の水及び約0.5乃至約15.0重量%の
界面活性剤系を添加する工程を含み、前記界面活性剤系
が単一相の半透明なミクロエマルジョンを形成するのに
十分な割合の親水性界面活性剤及び親油性界面活性剤の
平衡ブレンドを含む方法。
5. Smoke, soot emission, dust emission in the combustion of diesel fuel in a diesel engine;
and NOx emissions, wherein the diesel fuel contains about 1.0 to about 3 of the diesel fuel.
adding 0.0% by weight of water and about 0.5 to about 15.0% by weight of a surfactant system, said surfactant system forming a single phase translucent microemulsion. A method comprising an equilibrium blend of a hydrophilic surfactant and a lipophilic surfactant in proportions sufficient to .
【請求項6】  前記親水性界面活性剤が、アルキルカ
ルボン酸及びアルキルアリールスルホン酸のアルカリ金
属、アンモニウム、C1 乃至C3 のアルキルアンモ
ニウム、1乃至3個のヒドロキシル基を含有するC2乃
至C6 のアルカノールアンモニウム、及び6個以上の
エトキシ基を有するC12乃至C18のアルキルアンモ
ニウム塩及び6個以上のエトキシ基を有するアルキルフ
ェノールから成る群から選択される請求項5記載の方法
6. The hydrophilic surfactant is an alkali metal of alkylcarboxylic acid and alkylarylsulfonic acid, ammonium, C1 to C3 alkylammonium, C2 to C6 alkanol ammonium containing 1 to 3 hydroxyl groups. , and C12 to C18 alkyl ammonium salts having 6 or more ethoxy groups and alkylphenols having 6 or more ethoxy groups.
【請求項7】  前記親油性界面活性剤が、6個未満の
エトキシ基を有するアルキルフェノール及びアルキルカ
ルボン酸及びアルキルアリールスルホン酸の6個未満の
エトキシ基を有するC12乃至C18のアルキルアンモ
ニウム塩から成る群から選択される請求項5記載の方法
7. The lipophilic surfactant is a group consisting of alkylphenols having less than 6 ethoxy groups and C12 to C18 alkylammonium salts having less than 6 ethoxy groups of alkylcarboxylic acids and alkylarylsulfonic acids. 6. The method according to claim 5, wherein the method is selected from:
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