JPH0470357B2

JPH0470357B2 -

Info

Publication number: JPH0470357B2
Application number: JP23809786A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yotsumoto; Keizo Chikatsune
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1986-10-08
Publication date: 1992-11-10
Also published as: JPS6289794A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この発明は金属化合物を高濃度に含有し、しか
も原油、石油ピツチ、灯油、軽油、ガソリン、再
生油等の燃料油との混合性が良好な燃料油添加剤
を安価で、かつ発火性の危険のない燃料添加剤の
製造法に関するものである。（従来の技術）従来、燃料油添加剤は使用目的に応じて硫黄酸
化物、窒素酸化物等の有害成分の発生抑制、スラ
ツジ分散剤、エマルジヨン破壊剤、腐敗防止剤、
燃料灰類の堆積防止剤、燃焼促進剤、煤煙防止
剤、着火促進剤、セタン価向上剤、凝固点降下剤
等が知られているが、これ等の形態は無機金属、
金属酸化物、金属水酸化物、炭酸塩等の無機物の
微粉末を界面活性剤を主成分とする分散剤と共に
溶剤や水に混合してスラリー状としたものが多く
知られている。（発明が解決しようとする問題点）しかし、これ等の燃料添加剤は成分中の無機物
が保存中に沈殿、分離したり、燃料油に添加した
時、配管部分やバーナー部分で沈殿して閉塞させ
たり、バーナーノズル部分を摩耗することがあ
る。更に分散性が悪く、しかも粒径が大きいた
め、燃焼火炎中、排ガス中、その他に存在する有
害物質との接触効果が不充分で、添加剤としての
充分な効果が期待できない。一方、従来から油溶性の金属化合物を石油系溶
剤等に溶解した燃料油添加剤も知られている。こ
れ等の燃料油添加剤は燃料油と均一に混合溶解
し、それ故安定性も良好であるが、油溶性金属化
合物中に有効成分である金属成分の含有量が少な
く、高価格であるという欠点がある。また金属成分の含有量が大きく、しかも分散性
も良好な製造法として特開昭52−151304号による
方法も知られている。この方法は第１、第２硫酸鉄の水溶液中に苛性
ソーダ等のアルカリ剤を加えてFe₃O₄の粒子を析
出させた後、オレイン酸ナトリウム等の吸着剤の
水溶液を過剰に加え、Fe₃O₄粒子の表面にオレイ
ン酸ナトリウム等を吸着させ、この状態でFe₃O₄
粒子を溶液中に均一に分散させる。次に溶液中に
HCl水溶液を加えてPHを３〜５に下げると、Fe₃
O₄粒子の表面に吸着したオレイン酸ナトリウム
等は水不溶性のオレイン酸等となるので、Fe₃O₄
粒子は凝集する。そこで、これを濾過、水洗後、
乾燥（脱水）して油類中に分散させて燃料添加剤
を製造するものである。しかし、この方法では得られる凝集体の大きさ
が小さ過ぎるので濾過や洗浄工程及び脱水工程に
多大な時間を要するとともに、Fe₃O₄粒子の表面
に化学吸着した活性オレイン酸等が空気と接触す
ると約80℃以上で発火し易くなるところから、高
温乾燥を行なうことができず、したがつて管理面
と製造時間から製造コストが高くなる欠点を有す
る。（問題点を解決するための手段）以上の問題点を解決するために、この発明では
Mg，Ca，Ba，Cu，Zn，Mnで構成される２〜
４価金属の酸化物又は水酸化物の１種又は２種以
上からなる水懸濁液に、ナフテン酸、石油スルフ
オン酸、オレイン酸の１種又は２種以上からなる
吸着物質と油性の無極性溶剤を添加して上記懸濁
液中の粒子を凝集させた後、該凝集物を濾過、洗
浄、乾燥して油類の中に安定分散させる燃料添加
剤の製造法を提案するものである。この発明において使用する２〜４価金属の酸化
物又は水酸化物はその粒径が30〜500〓の微粒子
を用いることが好ましい。また、この発明においてはこれら粒子の水懸濁
液（PH7〜12程度）に、上記吸着物質と油性の
無極性を添加して懸濁液中の粒子の表面に吸着物
質を吸着させて粒子を凝集せしめるが、ここで油
性の無極性溶剤としてはケロシン、ノルマルパラ
フイン、イソパラフイン等の一般的な石油系溶剤
を使用することができ、更に上記吸着物質と無極
性溶剤との割合は１：0.3〜１：２の範囲が好ま
しい。また、水懸濁液への吸着物質と無極性溶剤の添
加量はPHが９〜12程度の水懸濁液に吸着物質の
添加後、吸着反応の進行に伴ない、PHは経時的
に低下するが、吸着終了時にPHが７〜9.5程度に
なるように添加することが好ましい。上述のように水懸濁液に吸着物質と無極性溶剤
を添加すると、微粒子の表面にナフテン酸、石油
スルフオン酸、オレイン酸等の吸着物質が化学的
に吸着して活性な単分子吸着層を形成し、その回
りに無極性溶剤と残りの吸着物質が物理的に吸着
して二分子吸着層を形成する。この結果、微粒子
表面は無極性溶剤を加えたことで、より親油性に
なり、やがて約１mm径にも成長した大きな凝集物
が得られる。以上のように生成した油溶性の凝集物を濾過
し、脱塩等の目的で水洗し、更に例えば高温で脱
水乾燥した後、この油溶性の凝集物をケロシン、
スピンドル油、流動パラフイン、軽油、重油等の
石油系溶剤、ヒマシ油、オリーブ油等の植物油、
オレイン酸、リノール酸等の高級脂肪酸、オレイ
ン酸エチルのような高級脂肪酸エステル、スクワ
レン、スクワラン等の動物油、メチルナフタレ
ン、アルキルベンゼン等の芳香族系溶剤等の油類
中に混合して燃料添加剤を製造する。以上のようにして生成した油溶性凝集物は、30
〜500〓粒径の粒子表面がナフテン酸、石油スル
フオン酸、オレイン酸の１種又は２種以上で吸着
被覆されているため、上記油類中に混合しても溶
解したのと同じ状態で均一に分散してコロイド状
溶液となる。その製法についてはマグネシウムを例に採つて
詳しく説明すると、マグネシウムの水溶性塩、例
えば塩化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等の水溶液
にNaOH，KOH，NH₄OH等のアルカリ剤を加
え、液のPHを９〜12に上昇させると水酸化マグ
ネシウムが生成する。生成したMg（OH）₂は、そ
の微粒子が集合粗大化する前にナフテン酸、石油
スルフオン酸、オレイン酸等を溶解させたケロシ
ン、ノルマルパラフイン、イソパラフイン等の無
極性溶剤を添加し、又はナフテン酸、石油スルフ
オン酸、オレイン酸等を添加した後、ケロシン、
ノルマルパラフイン、イソパラフイン等の無極性
溶剤を加えて、液温を80〜90℃に上昇させ充分加
熱、攪拌すると、徐々にPHは低下し、最終的に
は７〜9.5程度になる。以上のような工程ではMg（OH）₂粒子表面がナ
フテン酸、石油スルフオン酸、オレイン酸等が吸
着されて活性な単分子吸着層を形成するため、粒
子の粗大化を防止するとともに粒子の表面にはケ
ロシン、ノルマルパラフイン、イソパラフイン等
の無極性溶剤と残りのナフテン酸、石油スルフオ
ン酸、オレイン酸等からなる二分子吸着層が形成
されるため、親油性に変化し、互いに凝集して、
やがて約１mm径にも成長した大きな凝集物が得ら
れる。そこで、これら油溶性の凝集物を濾過し、脱塩
の目的で水洗し、更に脱水乾燥することにより油
溶性のマグネシウム粉末を得る。この乾燥条件は例えば含水粉末（水分30％前後
含有）をφ10mm又は５〜10mm×30mm程度にペレツ
ト化し、乾燥機内の金網上に広げ、１〜5m／sec
の風速で熱風乾燥させる。この場合、約100℃で
約１時間程度の条件が良く、あまりの高温や長時
間をかけるとナフテン酸、石油スルフオン酸、オ
レイン酸等の吸着物質の劣化を引き起し、分散安
定性が低下する。このようにして得られた油溶性
の水酸化マグネシウム粉体の水分は数％である。このようにして得られた油溶性凝集物を石油系
溶剤に加えたところ溶剤中に均一に分散してコロ
イド状溶液となつた。（発明の効果）以上要するに、この発明ではMg，Ca，Ba，
Cu，Zn，Mnで構成される２〜４価金属の酸化物
又は水酸化物の１種又は２種以上からなる水懸濁
液に、ナフテン酸、石油スルフオン酸、オレイン
酸の１種又は２種以上からなる吸着物質と、ケロ
シン、ノルマルパラフイン、イソパラフイン等の
と油性の無極性溶剤を添加して上記懸濁液中の粒
子を凝集させるため、特開昭52−151304号公報に
開示された方法のように塩酸等の酸を添加するこ
となく液PHを７〜9.5に低下して凝集を行なわせ
ることができる。また、金属酸化物又は水酸化物の微粒子が懸濁
する水懸濁液中に吸着物質と、ケロシン、ノルマ
ルパラフイン、イソパラフイン等のと油溶性の無
極性溶剤を添加するため、微粒子の表面は吸着物
質からなる単分子吸着層とその外周をケロシン、
ノルマルパラフイン、イソパラフイン等の無極性
溶剤と残りの吸着物質からなる二分子吸着層で覆
われる。そこで、微粒子の表面は親油性となり、その結
果微粒子相互が約１mm径程度の大きさの凝集物に
まで成長する。したがつて、この発明においては
濾過及び洗浄の工程が非常に容易となると同時
に、活性オレイン酸等の吸着物質から構成される
単分子吸着層が主に無極性溶剤で構成される二分
子吸着層で被覆され、直接空気と接触することが
妨げられているため、乾燥時の発火現象がなくな
り、したがつて高温乾燥が可能になる更に、この発明による製法によれば乾燥して得
られた油溶性凝集物中に無極性溶剤が含有されて
いるため、これらの油溶性凝集物を油類中に加え
て燃料添加剤を製造する場合、極めて容易に分散
することができ、分散工程に要する時間が短縮で
きる。したがつて、この発明によれば燃料添加剤を低
コストで製造することができる。（実施例）以下、この発明の実施例を示す。製造例１Ａ液…15％Mgcl₂水溶液 620部Ｂ液…20％NaOH水溶液 375部Ｃ液…ナフテン酸10部、イソパラフイン13部の
混合溶解液Ａ液にＢ液を添加しPHを9.5〜10に上昇させて
Mg（OH）₂の微粒子が生成した後液温を80℃に上
昇させる（晶出・熟成工程）。微粒子が適当な粒
径に成長したら徐々に微粒子表面にナフテン酸が
吸着し、更にその外側にイソパラフインが取り囲
み、やがてマグネシウム含有の油溶性粉体が凝集
し液が透明になつてくる（吸着工程）。次いで濾過水洗を行ない含有されている無機塩
の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の粉
体は水分50％含まれているが、これをφ10mmの球
状ペレツトにして200メツシユの金網上に広げ風
速約3m／sec、110℃で40分間熱風乾燥を行い含
水率を2.1％に下げる（乾燥工程）。乾燥後の粉体
をＡ重油とアルキルベンゼンの同重量混合物に混
合させデイスパーで攪拌を行ない、40％（wt％）
分散液を得る（分散工程）。製造例２Ａ液…15％CaCl₂水溶液 350部Ｂ液…NH₄OH水溶液 200部Ｃ液…石油スルフオン酸８部とケロシンケロシ
ン８部の混合溶解液Ａ液にＢ液を添加しPHを9.5〜10に上昇させて
Ca（OH）₂の微粒子が生成した後液温を80℃に上
昇させ（晶出・熟成反応工程）、Ｃ液を加える80
〜85℃で、充分加熱攪拌を行うとカルシウム含有
の油溶性粉体が凝集し液が透明になつてくる（吸
着反応工程）。次いで濾過水洗を行ない、含有されている無機
塩の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の
粉体は水分55％含まれているがこれをφ10mmの球
状ペレツトにして200メツシユ金網上に広げ風速
1m／sec105℃で１時間熱風乾燥を行い、含水率
２％の粉体を得る（乾燥工程）。乾燥後の粉体をアルキルベンゼンに混合させ、
デイスパーで攪拌を行ない40％分散液を得る（分
散工程）。製造例３Ａ液…15％BaCl₂水溶液 620部Ｂ液…20％KOH水溶液 375部Ｃ液…ナフテン酸５部、オレイン酸４部、イソ
パラフイン13部の混合溶解液Ａ液にＢ液を添加し、PHを10〜11に上昇させて
Ba（OH）₂の微粒子が生成した後、液温を70℃に
上昇させる（晶出・熟成工程）。微粒子が適当な
粒径に成長したら徐々に微粒子表面にナフテン酸
とオレイン酸が吸着し、更にその外側にイソパラ
フインが取り囲み、やがてバリウム含有の油溶性
粉体が凝集し、液が透明になつてくる（吸着工
程）。次いで濾過水洗を行ない、含有されている無機
塩の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の
粉体は水分50％含まれているが、これをφ10mmの
球状ペレツトにして200メツシユの金網上に広げ、
風速約2m／sec、110℃で40分間熱風乾燥を行い
含水率を2.1％に下げる（乾燥工程）。乾燥後の粉体をＢ重油とアルキルベンゼンの同
重量混合物に混合させ、デイスパーで攪拌を行な
い、30％（wt％）分散液を得る（分散工程）。製造例４Ａ液…20％Cu（NO₃）₂水溶液 350部Ｂ液…NH₄OH水溶液 200部Ｃ液…オレイン酸８部とノルマルパラフイン８
部の混合溶解液Ａ液にＢ液を添加し、PHを9.5〜10に上昇させ
てCu（OH）₂の微粒子が生成した後、液温を80℃
に上昇させ（晶出・熟成反応工程）、Ｃ液を加え
る80〜85℃で、充分加熱攪拌を行うと銅含有の油
溶性粉体が凝集し液が透明になつてくる（吸着反
応工程）。次いで濾過水洗を行ない、含有されている無機
塩の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の
粉体は水分60％含まれているが、これをφ10mmの
球状ペレツトにして200メツシユ金網上に広げ、
風速2m／sec、105℃で1.5時間熱風乾燥を行い、
含水率２％の粉体を得る（乾燥工程）。乾燥後の粉体をケロシンに混合させ、デイスパ
ーで撹拌を行ない、30％分散液を得る（分散工
程）。製造例５Ａ液…15％ZnSO₄水溶液 600部Ｂ液…20％NaOH水溶液 400部Ｃ液…ナフテン酸10部、ケロシン８部、イソパ
ラフイン５部の混合溶解液Ａ液にＢ液を添加し、PHを9.5〜10に上昇させ
てZn（OH）₂の微粒子が生成した後、液温を80℃
に上昇させる（晶出・熟成工程）。微粒子が適当
な粒径に成長したら徐々に微粒子表面にナフテン
酸が吸着し、更にその外側にイソパラフインとケ
ロシンの混合溶剤が取り囲み、やがて亜鉛含有の
油溶性粉体が凝集し、液が透明になつてくる（吸
着工程）。次いで濾過水洗を行ない、含有されている無機
塩の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の
粉体は水分50％含まれているが、これをφ10mmの
球状ペレツトにして200メツシユの金網上に広げ、
風速約3m／sec、110℃で40分間熱風乾燥を行い
含水率を2.1％に下げる（乾燥工程）。乾燥後の粉体をＡ重油とメチルナフタレンの同
重量混合物に混合させ、デイスパーで撹拌を行な
い、40％（wt％）分散液を得る（分散工程）。製造例６Ａ液…15％MnCl₂水溶液 350部Ｂ液…NH₄OH水溶液 200部Ｃ液…石油スルフオン酸４部、ケロシン８部、
ナフテン酸４部の混合溶解液Ａ液にＢ液を添加し、PHを9.5〜10に上昇させ
てMn（OH）₂の微粒子が生成した後、液温を80℃
に上昇させ（晶出・熟成工程）、Ｃ液を加える80
〜85℃で充分加熱攪拌を行うとマンガン含有の油
溶性粉体が凝集し、液が透明になつてくる（吸着
反応工程）。次いで濾過水洗を行ない、含有されている無機
塩の除去を行う（濾過水洗工程）。濾過水洗後の
粉体は水分55％含まれているが、これをφ10mmの
球状ペレツトにして200メツシユの金網上に広げ、
風速1m／sec、105℃で１時間熱風乾燥を行い、
含水率２％の粉体を得る（乾燥工程）。乾燥後の粉体をＡ重油に混合させ、デイスパー
で撹拌を行ない、40％分散液を得る（分散工程）。以上の製造例１〜６において各工程に要した製
造時間及び乾燥条件、粉体の発火性を従来法（特
開昭52−151304号公報開示の方法）と比較した結
果を表１及び表２に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ Mg，Ca，Ba，Cu，Zn，Mnで構成される
２〜４価金属の酸化物又は水酸化物の１種又は２
種以上からなる水懸濁液に、ナフテン酸、石油ス
ルフオン酸、オレイン酸の１種又は２種以上から
なる吸着物質と油性の無極性溶剤を添加して上記
懸濁液中の粒子を凝集させた後、該凝集物を濾
過、洗浄、乾燥して油類の中に安定分散させるこ
とを特徴とする燃料添加剤の製造方法。２油性の無極性溶剤としてケロシン、ノルマル
パラフイン、イソパラフインの１種又は２種以上
を使用し、吸着物質と上記溶剤の割合を１：0.3
〜１：２の範囲にして水懸濁液中に添加する特許
請求の範囲第１項に記載の製造方法。