JPH0470358B2 - - Google Patents
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- JPH0470358B2 JPH0470358B2 JP63084029A JP8402988A JPH0470358B2 JP H0470358 B2 JPH0470358 B2 JP H0470358B2 JP 63084029 A JP63084029 A JP 63084029A JP 8402988 A JP8402988 A JP 8402988A JP H0470358 B2 JPH0470358 B2 JP H0470358B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
- C10L1/188—Carboxylic acids; metal salts thereof
- C10L1/1881—Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom
-
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、燃料、特には、重油、石炭スラリー
或いはCOM等重質系燃料組成物及びこれらの添
加剤に関する。 ［従来の技術］ 重油、石炭スラリー或いはCOM等の重質系燃
料は、残炭分が多く、しかも着火速度が遅いた
め、安定した燃焼状態が得られず、未燃炭素、す
なわち煤等が多く発生する。従つて、過剰空気率
を高くとる必要があり、燃焼効率が低くなつてい
る。このため、低過剰空気率で燃焼しても煤等の
発生が抑制できるように、これらの燃料油に燃焼
促進剤を添加することが試みられている。この燃
焼促進剤としては、例えば、２〜４価金属の水酸
化物や酸化物の微細粒子にナフテン酸等を吸着処
理したもの（特開昭61−152794号公報）や、鉄酸
化物で、粒度1μ以下が80％以上を占めるもの
（特開昭62−106992号公報）等が提案されている。 しかし、上記の燃料添加剤は、固形物であるた
め、燃料油との混合が悪く、しかも、添加から使
用までに時間がかかると当該添加物が沈降するこ
と、またこれらの添加剤は、比較的大量に用いな
いとその効果が低く、添加作業等が煩雑であり、
集塵器の効率に悪影響を与える等の問題があつ
た。 一方、セリウム原子数に対する酸当量の比を３
以下とした塩基性油溶性のセリウム石けんが、燃
料添加剤として有用であることが提案されている
（特開昭53−12907号公報）。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者は、上記問題を解決し、更なる燃焼速
度の向上を図るべく、燃料添加剤に関する研究
を、鋭意進めた結果、セリウム石けん、ネオジム
石けん、ランタンの石けんのうちの２種以上の石
けんを組合せて添加すると、驚くべきことに、燃
焼速度の促進効果が、セリウム石けん単独の場合
に比べて、著しく高くなることが分かつた。 本発明は、かかる知見に基づきなされたもの
で、本発明の目的は、油溶性で長期保存において
も沈降することが無く、また添加量が少なくても
効果があり、しかも燃焼速度の促進効果の高い燃
料添加剤及びこれを添加した燃料組成物を提供す
ることにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、燃料油にセリウム、ネオジム又はラ
ンタンの石けんから少なくとも２種以上選定して
添加したことからなる燃料組成物及びセリウム、
ネオジム又はランタンの石けんから少なくとも２
種以上選定して含有させる有機溶液からなる燃料
添加剤である。 上記セリウム、ネオジム及びランタンの石けん
は、それぞれの微細金属を加熱した有機酸、例え
ばナフテン酸、オクチル酸、ステアリン酸、パル
ミチン酸等と直接反応させたり、水酸化セリウ
ム、ネオジム及びランタンまたはこれらの塩を前
記有機酸とを反応させるか、または前記元素塩の
水溶液から前記有機酸のアルカリ石けんにより沈
殿させる方法等により得ることができる。 当該石けんは、上記希土類元素と有機酸とが、
ほぼ当量或いは有機酸が若干過剰のものが、燃料
油に対する溶解性が良いため好ましいが、希土類
元素に対する有機酸の当量比が0.5〜３モルのも
のを用いることができる。 本発明では、セリウム、ネオジム又はランタン
の石けんをそれぞれ別々に作製し、それを添加の
際に適宜混合して用いても良く、また当初から混
合した原料を用いて石けんを作製し、それをその
まま用いても良い。 上記石けんは、セリウムとネオジム又はランタ
ンを用いるものであるが、これ以外に、他の希土
類元素、例えば、サマリウム、プラセオジウム、
プロメチウム、イツトリウム等の石けんが混入し
ても良いことは言うまでもない。従つて、希土類
元素をそれぞれの元素に分離する前の混合した形
の、いわゆる混合希土や濃縮希土等の水酸化物や
塩等を用いて石けんとしたものが、安価で入手で
きて、特に好ましい。 本発明においては、上記セリウム、ネオジム又
はランタンの石けんは、その主たる２種間の元素
比で３：７〜７：３の範囲で用いることが、特に
好ましい。この範囲内とすることにより、両者の
相乗効果を著しく高くすることができる。 また、これらの石けんの燃料油に対する添加量
は、希土類元素として10〜1000ppmの範囲で適時
選定される。10ppm以下とすると添加効果が顕著
に表われず、また1000ppm以上添加しても、添加
量に比して燃焼速度の向上の効果が表われず、経
済的でなく、あまり好ましくない。 一方、燃料添加剤としては、上記石けんを、希
土類元素の濃度として１〜７重量％の範囲となる
ように有機溶剤に混合すると良い。１重量％以下
であれば、燃料に添加する量が多くなり、運搬及
び添加作業が煩雑となり、また７重量％以上とす
ると流動性が低下して、添加或いは添加量の調整
が困難となつたりするため、あまり好ましくな
い。 また、燃料添加剤として用いる場合の有機溶剤
は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶
剤やホワイトスピリツトやミネラルターペン等の
石油系混合溶剤等を用いることができる。これら
は、もつぱら石けんの製造過程において、抽出又
は希釈剤として使用されるものであり、石けんの
製造工程において、重量濃度になるように調整す
ることにより、そのまま、燃料添加剤として用い
ることができる。 この燃料添加剤は、燃料油に上記燃料油の場合
と同濃度となるように調整して添加すると良い。 以上のような本発明について、次の実施例にお
いて具体的に例を挙げて説明する。 ［実施例１〜４、比較例１〜８］ Ｃ重油（比重0.9580、流動点12.5℃、残炭分
9.08重量％、硫黄分1.44重量％）に第１表組成の
希土類のオクチル酸石けんをそれぞれ希土類元素
の合計量として25ppmとなるように添加し、炭素
質固体の燃焼速度を測定した。 燃焼速度は、示差熱天秤（島津製作所製
ECC−30）を用い、燃焼部に30ml／minの流量で
空気を流しながら、昇温速度85℃／minで400〜
600℃迄昇温し、以後燃焼終了まで、その温度に
保持して、DTA曲線を測定し、燃焼後段の炭素
質固体の燃焼部分について、次の柴田ら式〔柴田
ら、日本機械学会論文集、34，260，p769（昭和
43年４月）〕に基づいて燃焼速度を算出した。 １／σm dm／dt＝１／τσlnm1／m2 尚、上記式中、σは175×103m2／Kg、m1／m2
は２とし、示差熱曲線から半減時間τ（sec）を求
めた。 この結果を第１表に示した。
或いはCOM等重質系燃料組成物及びこれらの添
加剤に関する。 ［従来の技術］ 重油、石炭スラリー或いはCOM等の重質系燃
料は、残炭分が多く、しかも着火速度が遅いた
め、安定した燃焼状態が得られず、未燃炭素、す
なわち煤等が多く発生する。従つて、過剰空気率
を高くとる必要があり、燃焼効率が低くなつてい
る。このため、低過剰空気率で燃焼しても煤等の
発生が抑制できるように、これらの燃料油に燃焼
促進剤を添加することが試みられている。この燃
焼促進剤としては、例えば、２〜４価金属の水酸
化物や酸化物の微細粒子にナフテン酸等を吸着処
理したもの（特開昭61−152794号公報）や、鉄酸
化物で、粒度1μ以下が80％以上を占めるもの
（特開昭62−106992号公報）等が提案されている。 しかし、上記の燃料添加剤は、固形物であるた
め、燃料油との混合が悪く、しかも、添加から使
用までに時間がかかると当該添加物が沈降するこ
と、またこれらの添加剤は、比較的大量に用いな
いとその効果が低く、添加作業等が煩雑であり、
集塵器の効率に悪影響を与える等の問題があつ
た。 一方、セリウム原子数に対する酸当量の比を３
以下とした塩基性油溶性のセリウム石けんが、燃
料添加剤として有用であることが提案されている
（特開昭53−12907号公報）。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者は、上記問題を解決し、更なる燃焼速
度の向上を図るべく、燃料添加剤に関する研究
を、鋭意進めた結果、セリウム石けん、ネオジム
石けん、ランタンの石けんのうちの２種以上の石
けんを組合せて添加すると、驚くべきことに、燃
焼速度の促進効果が、セリウム石けん単独の場合
に比べて、著しく高くなることが分かつた。 本発明は、かかる知見に基づきなされたもの
で、本発明の目的は、油溶性で長期保存において
も沈降することが無く、また添加量が少なくても
効果があり、しかも燃焼速度の促進効果の高い燃
料添加剤及びこれを添加した燃料組成物を提供す
ることにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、燃料油にセリウム、ネオジム又はラ
ンタンの石けんから少なくとも２種以上選定して
添加したことからなる燃料組成物及びセリウム、
ネオジム又はランタンの石けんから少なくとも２
種以上選定して含有させる有機溶液からなる燃料
添加剤である。 上記セリウム、ネオジム及びランタンの石けん
は、それぞれの微細金属を加熱した有機酸、例え
ばナフテン酸、オクチル酸、ステアリン酸、パル
ミチン酸等と直接反応させたり、水酸化セリウ
ム、ネオジム及びランタンまたはこれらの塩を前
記有機酸とを反応させるか、または前記元素塩の
水溶液から前記有機酸のアルカリ石けんにより沈
殿させる方法等により得ることができる。 当該石けんは、上記希土類元素と有機酸とが、
ほぼ当量或いは有機酸が若干過剰のものが、燃料
油に対する溶解性が良いため好ましいが、希土類
元素に対する有機酸の当量比が0.5〜３モルのも
のを用いることができる。 本発明では、セリウム、ネオジム又はランタン
の石けんをそれぞれ別々に作製し、それを添加の
際に適宜混合して用いても良く、また当初から混
合した原料を用いて石けんを作製し、それをその
まま用いても良い。 上記石けんは、セリウムとネオジム又はランタ
ンを用いるものであるが、これ以外に、他の希土
類元素、例えば、サマリウム、プラセオジウム、
プロメチウム、イツトリウム等の石けんが混入し
ても良いことは言うまでもない。従つて、希土類
元素をそれぞれの元素に分離する前の混合した形
の、いわゆる混合希土や濃縮希土等の水酸化物や
塩等を用いて石けんとしたものが、安価で入手で
きて、特に好ましい。 本発明においては、上記セリウム、ネオジム又
はランタンの石けんは、その主たる２種間の元素
比で３：７〜７：３の範囲で用いることが、特に
好ましい。この範囲内とすることにより、両者の
相乗効果を著しく高くすることができる。 また、これらの石けんの燃料油に対する添加量
は、希土類元素として10〜1000ppmの範囲で適時
選定される。10ppm以下とすると添加効果が顕著
に表われず、また1000ppm以上添加しても、添加
量に比して燃焼速度の向上の効果が表われず、経
済的でなく、あまり好ましくない。 一方、燃料添加剤としては、上記石けんを、希
土類元素の濃度として１〜７重量％の範囲となる
ように有機溶剤に混合すると良い。１重量％以下
であれば、燃料に添加する量が多くなり、運搬及
び添加作業が煩雑となり、また７重量％以上とす
ると流動性が低下して、添加或いは添加量の調整
が困難となつたりするため、あまり好ましくな
い。 また、燃料添加剤として用いる場合の有機溶剤
は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶
剤やホワイトスピリツトやミネラルターペン等の
石油系混合溶剤等を用いることができる。これら
は、もつぱら石けんの製造過程において、抽出又
は希釈剤として使用されるものであり、石けんの
製造工程において、重量濃度になるように調整す
ることにより、そのまま、燃料添加剤として用い
ることができる。 この燃料添加剤は、燃料油に上記燃料油の場合
と同濃度となるように調整して添加すると良い。 以上のような本発明について、次の実施例にお
いて具体的に例を挙げて説明する。 ［実施例１〜４、比較例１〜８］ Ｃ重油（比重0.9580、流動点12.5℃、残炭分
9.08重量％、硫黄分1.44重量％）に第１表組成の
希土類のオクチル酸石けんをそれぞれ希土類元素
の合計量として25ppmとなるように添加し、炭素
質固体の燃焼速度を測定した。 燃焼速度は、示差熱天秤（島津製作所製
ECC−30）を用い、燃焼部に30ml／minの流量で
空気を流しながら、昇温速度85℃／minで400〜
600℃迄昇温し、以後燃焼終了まで、その温度に
保持して、DTA曲線を測定し、燃焼後段の炭素
質固体の燃焼部分について、次の柴田ら式〔柴田
ら、日本機械学会論文集、34，260，p769（昭和
43年４月）〕に基づいて燃焼速度を算出した。 １／σm dm／dt＝１／τσlnm1／m2 尚、上記式中、σは175×103m2／Kg、m1／m2
は２とし、示差熱曲線から半減時間τ（sec）を求
めた。 この結果を第１表に示した。
【表】
以上結果から明らかなように、セリウム、ネオ
ジム又はランタンの石けんから少なくとも２種以
上選定して添加したものが燃焼速度が著しく向上
していることが分かる。 ［比較例 ９］ 上記希土類石けんに代えて、鉄の石けんを用い
て同様に燃焼速度を測定した結果、鉄としての添
加量が25ppmの場合の燃焼速度は、1.6×10-8
Kg／m2・secであり、添加量を1000ppmとしたら、
燃焼速度は、2.3×10-8Kg／m2・secになつた。 ［発明の効果］ 本発明は、セリウム、ネオジム又はランタンの
石けんから少なくとも２種以上選定して燃料油に
添加するようにしたため、油溶性で長期保存にお
いても沈降することが無く、また添加量が少なく
ても効果があり、しかも燃焼速度の促進効果を著
しく高めることができるという格別の効果を奏す
るものである。
ジム又はランタンの石けんから少なくとも２種以
上選定して添加したものが燃焼速度が著しく向上
していることが分かる。 ［比較例 ９］ 上記希土類石けんに代えて、鉄の石けんを用い
て同様に燃焼速度を測定した結果、鉄としての添
加量が25ppmの場合の燃焼速度は、1.6×10-8
Kg／m2・secであり、添加量を1000ppmとしたら、
燃焼速度は、2.3×10-8Kg／m2・secになつた。 ［発明の効果］ 本発明は、セリウム、ネオジム又はランタンの
石けんから少なくとも２種以上選定して燃料油に
添加するようにしたため、油溶性で長期保存にお
いても沈降することが無く、また添加量が少なく
ても効果があり、しかも燃焼速度の促進効果を著
しく高めることができるという格別の効果を奏す
るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料油にセリウム、ネオジム又はランタンの
石けんから少なくとも２種以上選定して添加した
ことからなる燃料組成物。 ２ セリウム、ネオジム又はランタンの石けんか
ら少なくとも２種以上選定して含有させる有機溶
液からなる燃料添加剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084029A JPH01256593A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 燃料組成物及び燃料添加剤 |
| US07/334,457 US4968322A (en) | 1988-04-07 | 1989-04-07 | Fuel composition and fuel additive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63084029A JPH01256593A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 燃料組成物及び燃料添加剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256593A JPH01256593A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0470358B2 true JPH0470358B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13819116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63084029A Granted JPH01256593A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 燃料組成物及び燃料添加剤 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968322A (ja) |
| JP (1) | JPH01256593A (ja) |
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