JPH05306395A

JPH05306395A - 燃料の改質剤

Info

Publication number: JPH05306395A
Application number: JP5827592A
Authority: JP
Inventors: Jun Nasu; 醇那須
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】燃費の向上と排ガス中のＣＯ、ＨＣ等を減少
できる燃料の改質剤を製造する。【構成】海水を酸性にした後、強アルカリ剤を加え高
ｐＨにし、その際生成する沈殿物を除去し濃縮して得ら
れた溶液に、酸を添加して加熱して水を除去して固体を
得る。この固体を燃料と相溶性のよい溶媒に溶解させた
ものを、燃料に添加する。【効果】アルカリ剤により燃料の燃焼効率を促進さ
せ、酸により燃焼効率が過剰に促進されることなく調整
を行うことにより排ガス中のＣＯ、ＨＣ等の増加を抑制
する。そのため環境破壊や燃焼機関の劣化を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガソリン、軽油等の石
油系燃料の熱効率等を改良し且つ燃焼時の有害な排ガス
の発生を低減するための燃料の改質剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
自動車エンジン等の火花点火エンジンにおいてはエンジ
ンの圧縮比が高い程熱効率は高く、出力が増大し、燃費
が向上するが、通常のガソリンの場合、圧縮比を高くす
ると異常燃焼やノッキングを生じかえって熱効率が低下
する。このため、アンチノック性の高いオクタン価の高
いガソリンを用いることによって圧縮比を高め熱効率を
向上させているが、一般にオクタン価の高いガソリンは
各種のガソリン調合材を適当な割合で配合して作られる
ため高価である。

【０００３】また、ガソリンの酸化による劣化はオクタ
ン価の低下と高分子ガム質による燃料消費の著しい悪化
をもたらす。このため、市販のガソリンには酸化防止剤
を添加する必要がある。一方、ディーゼルエンジン（圧
縮点火エンジン）の燃料として用いられる軽油において
は安定性の他、流動性、着火性が問題となり、このため
着火性の良好なセタン価の高い軽油が必要となるが、セ
タン価の高い軽油もまた、一般の軽油に比べ高価であ
る。

【０００４】また、軽油が酸化劣化するとガソリンの場
合と同様に高分子量のガム質が生成し、これが大量に生
成すると燃料噴射ノズルを閉塞し、燃料の供給を阻害す
る。このような軽油の劣化による問題を防止するために
は水素化精製等が必要となる。すでに本発明者は海水中
に含まれるある種の元素と、強い塩基性との燃焼性向上
に対する相乗効果に着目し、海水から分離した塩を利用
したガソリン等の改質剤（特願昭６３−１０９７７８
号）を開発し燃焼性の向上に関し著しい効果を収めた。
しかし、この改質剤は固形であり特定の容器に収納し燃
料中に投入するものであるが、燃料中に溶けだすと同時
に一部固体のまま燃料中に分散しエンジンの目詰まりを
起こす等の不都合があった。

【０００５】そのため、海水から分離した固体は水には
易溶であるがそのままではガソリン、軽油等に溶解しな
いので、これら燃料に溶解するアルコール及び灯油の混
合溶液に海水から分離した固体を溶解させて燃料に添加
した改質剤（特願平１−８４５３３号）を開発し、所期
の効果を得ることができた。しかしながら、海水から固
体を分離するのは大量の海水を必要とし、容易ならない
ことであり、そのための費用も無視できないものであっ
た。

【０００６】この発明は、このような従来の問題点を解
決しガソリン、軽油等の燃料に直接添加することがで
き、燃費の向上と出力の増加を図り、しかも排気ガスの
きれいな燃料用の改質剤を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の燃料の改質剤は、アルカリ金属またはアルカ
リ土類金属のうち１または２以上を含むアルカリ剤及び
／またはアルカリ塩を、適用される燃料と相溶性の溶剤
に溶解させたものであり、好ましくはアルカリ塩は塩素
化合物あるいは硝酸化合物を含有したものから成り、前
記溶剤は好適にはアルコール及び灯油を所定比で含有す
るものである。

【０００８】以下、本発明の燃料の改質剤の詳細を説明
する。まず、本発明の改質剤において使用されるアルカ
リ剤はアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩や水酸
化物を含むものである。例えば水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等
の水酸化物や塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウム等の塩素であり、これらの１または２種以上が
用いられる。これらのアルカリ剤は燃料の酸化を促して
燃焼効率を促進する作用を有し、特に自動車のエンジン
の熱効率をよくし、燃費を向上させるものである。

【０００９】また、塩素化合物は塩素を含むものならば
何れの化合物であってもよく、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の金属塩
が好適に用いられる。塩素は、燃料の燃焼効率を促進さ
せるアルカリ剤の作用を緩和して炭素に対する酸素が不
足して排気ガス中の一酸化炭素が増加するのを防止する
作用を有する。しかし塩素が過剰になると燃料供給系や
エンジンが腐食されるため、添加量は適宜選択される。

【００１０】アルカリ剤と塩素化合物の混合量比は４：
１〜１０：１である。また、硝酸化合物としては硝酸基
を含むものならば何れのものであってもよく、硝酸ナト
リウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシ
ウム等が好適に用いられる。硝酸基は、塩素と同様に、
燃料の燃焼効率を促進させるアルカリ剤の作用を緩和し
て炭素に対する酸素が不足して排気ガス中の一酸化炭素
が増加するのを防止する作用を有する。しかし硝酸基が
過剰になると燃料供給系やエンジンが腐食されるため、
添加量は適宜選択される。

【００１１】さらに、本発明の改質剤に添加され好適な
効果を付与する海水から得られる固体及びカルシウム化
合物との混合物の焼成物と、濃硫酸との混練物（ｐＨ調
整剤と称す）は、本発明者が既に提案した「海水の塩分
離方法」（特願昭６２−２０１５７８号）において開示
される方法によって得ることができる強酸組成物（特願
平２−２３２８６０号）、あるいは強酸組成物から得ら
れるものが用いられる。

【００１２】即ち、まず海水を硫酸イオンを含有する強
酸により低ｐＨに調整した後、強アルカリ剤を加え高ｐ
Ｈにし、その際精製する沈殿物と溶液とを分離する。こ
こで硫酸イオンを含有する強酸としては、数％の希硫酸
を用いることができるが、活性化した燐酸カルシウムを
溶解せしめた水溶液に３〜５％の濃硫酸を加えて沈殿物
を除去した水溶液（以下Ｐ−Ｓ酸と略す）を用いること
ができる。このＰ−Ｓ酸は、ｐＨ０.２程度の強酸性を
示すが硫酸のような劇物とは異なり肌に触れても異常が
なく扱いやすい安全性の高い酸として利用できる。希硫
酸あるいはＰ−Ｓ酸を海水に対し数％加え、２〜３時間
放置することにより海水をｐＨ２以下の低ｐＨに調整す
ることができる。この時、沈殿物は殆ど生じないが若干
の沈殿物はもとの海水中の懸濁物質と共に濾過等の手段
により除去する。

【００１３】次に、強アルカリ剤は、一度低ｐＨに調整
した海水を中和し、更に高ｐＨにするためのもので、こ
れにより高ｐＨで溶解度の低下するアルカリ金属類、ア
ルカリ土類金属類、その他金属の硫酸塩等の塩類を沈殿
せしめる。このような強アルカリ剤としては、水酸化ナ
トリウムをそのまま、あるいは酸化カルシウムの水溶液
に水酸化ナトリウムを加えたもの（以下、Ｃａ−Ｎａ水
溶液と略す）や海水分離中に得られる水溶液などが用い
られる。

【００１４】強アルカリ剤の量は上記目的を達成するこ
とのできる量以上であればよく、海水に対し３％以上加
え、１０時間以上放置する。これによって海水はｐＨ１
３以上の塩基性を呈し、沈殿物が生成する。この沈殿物
を除去後の溶液（ａ）は、海水に比べアルカリ金属イオ
ンは同程度であるが、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属
イオンが少なく、また陰イオンとして主として水酸イオ
ン及び塩素イオンを含有する塩基性の水溶液である。こ
の溶液（ａ）を１割〜１.５割になるまで煮つめ濃縮
後、冷却すると更に沈殿物（ｂ）が析出する。この沈殿
物（ｂ）の元素分析の結果を表１に示す。

【００１５】表１からも明らかなように沈殿物（ｂ）は
主として、Ｎａ、Ｋを主とする塩、酸化物及び水酸化物
であり、非常に強い塩基性を呈する。尚、アルカリ土類
酸化物にＮａ金属を溶かしたものは超強塩基と呼ばれる
極めて塩基性の強い物質であり優れた解媒作用があるこ
とが知られているが、この沈殿物（ｂ）もこのような超
強塩基又はそれに類似する化合物を多く含有するものと
思われ、燃料の改質もその特異な性質に起因すると考え
られる。

【００１６】

【表１】

【００１７】得られた沈殿物（ｂ）をリン酸カルシウム
と２：１〜１：２程度の重量比で混合し９００〜１２０
０℃の高温で焼成する。得られた焼成体と濃硫酸は重量
比で１：３〜１：７で混練しｐＨ調整剤を得る。本発明
の燃料の改質剤は、このようなｐＨ調整剤をアルカリ剤
及び塩素化合物、またはアルカリ剤及び硝酸化合物に添
加して、適用される燃料と相溶性の溶媒に溶解すること
により得ることができる。ｐＨ調整剤と、アルカリ剤及
び塩素化合物、またはアルカリ剤及び硝酸化合物は通常
水、アルコールには易溶であるが、ガソリン、軽油等の
石油系の燃料には難溶であるので、溶媒としてはガソリ
ンや灯油等とアルコールの混合溶剤が好ましい。このよ
うな混合溶剤を用いることにより改質剤と燃料との均一
な混合状態が速やかに得られる。

【００１８】このため、ガソリンや灯油等とアルコール
との混合比及び用いるアルコールの種類は適用される燃
料に応じて適宜選択されるが、アルコールとしてはメチ
ルアルコール及びブチルアルコールを混合したものが好
ましく、これにガソリンを適宜加えたものが用いられ
る。更に好適にはアルカリ剤及び塩素化合物、またはア
ルカリ剤及び硝酸化合物とメチルアルコール等のアルコ
ールで練ったものにｐＨ調整剤を加え、アルコール及び
灯油からなる混合溶剤に溶解させる。最終的な溶剤に対
するｐＨ調整剤の濃度は適用する燃料によって異なる
が、０.０５〜数％程度とする。

【００１９】このように得られた本発明の改質剤はガソ
リン、重油、軽油等の燃料に直接添加することができ、
燃料中に添加することによって燃焼効率を高め、燃費を
向上させると共に排ガス中のＨＣ、ＣＯ等を低減するこ
とができる。

【００２０】

【実施例】本発明のガソリン等の改質剤の製造方法の一
実施例を説明する。１．Ｐ−Ｓ酸の調整真水１ｌに動物骨の焼成物からなるリン酸カルシウムを
主成分とする粉末５０ｇを溶解し、ｐＨ１３以上の水溶
液を得た。水溶液に対し５％の濃硫酸を加え、ｐＨ０.
２のＰ−Ｓ酸を製造した。２．海水分離海水１００ｌに対し、上記Ｐ−Ｓ酸２ｌを加え、２〜３
時間放置した後、不溶物を濾過により除去した。これに
より海水はｐＨ１.６となった。次いで、低ｐＨ化した
海水にアルカリ剤３ｋｇを加え２４時間放置した。この
時、生成した沈殿物を濾別後の溶液（ａ）のｐＨは１
２.３であった。溶液（ａ）９３ｌを加熱して水分を除
去した。この濃縮溶液を急冷させて沈殿物（ｄ）を生せ
しめ、この沈殿物（ｄ）１３５０ｇを分離した。残った
溶液１１．４ｌを更に加熱し水分を除去し沈殿物（ｂ）
２５４０ｇを得た。尚、沈殿物（ｂ）を除去した残りの
溶液を加熱し完全に水分を除去して得られる固形物
（ｃ）は本発明の塩素化合物として使用できる。３．ｐＨ調整剤の製造真水に対し５％の沈殿物（ｄ）と、１％の固形物（ｃ）
と、リン酸カルシウム５％とを攪伴し、全体積の４分の
３になるまで加熱し沈殿物を１１００℃で焼成する。得
られた焼成物１ｇに対して濃硫酸を５ｇ加えｐＨ調整剤
を得る。４．改質剤１の製造水酸化ナトリウム８ｇ及び塩素化合物固形物（ｃ）２ｇ
を混合したものに、ブタノール４．５ｃｃ及びメタノー
ル０．５ｃｃの混合液を混合する。さらに、ｐＨ調整剤
（ｃ）８．２５ｇを加え混合物を得る。この混合物５ｇ
に対しガソリン１００ｃｃ、ブタノール３０ｃｃを加え
攪拌し溶解させ、その上澄み液を本発明の燃料改質剤１
として得た。

【００２１】このようにして得られた燃料改質剤１をニ
ッサンダットサントラック（１６００）に用いて排気ガ
ス中のＣＯ、ＨＣ及び燃費を測定し、燃料改質剤を使用
しない場合と比較した。結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】５．改質剤２の製造硝酸ナトリウム５ｇをガソリン１００ｃｃ、ブタノール
３０ｃｃを加え攪拌し溶解させ、その上澄み液を本発明
の燃料改質剤２として得た。このようにして得られた燃
料改質剤２を燃料に対して０．３％添加し、ニッサンダ
ットサントラック（１６００）で走行テストを行ない、
排気ガス中のＣＯ、ＨＣ及び燃費を測定し、燃料改質剤
を使用しない場合と比較した。結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】上記説明は本発明の一実施例の説明であっ
て、アルカリ剤及び塩素化合物のみを溶剤に溶解させた
ものを単に燃料の改質剤として用いてもよく、また、ア
ルカリ剤及び硝酸化合物に海水から得られるｐＨ調整剤
を添加した燃料の改質剤としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のガソリン等の改質剤は、ガソリン等の熱効率を上
げ、燃費の向上に大きな効果がある。また、エンジン等
の特別の改造を行わず、燃料中に直接添加でき、目づま
りを起こすおそれがなく、あらゆる燃焼機関に適用する
ことができる。

【００２７】しかも、燃焼機関を傷めることなく長寿命
化が図れ、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ等を著しく減少でき
るので環境衛生上も非常に優れたものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属またはアルカリ土類金属のう
ち１または２以上を含むアルカリ剤及び／またはアルカ
リ塩を、適用される燃料と相溶性の溶剤に溶解させたも
のから成ることを特徴とする燃料の改質剤。
【請求項２】前記アルカリ塩は塩素化合物を含有するこ
とを特徴とする請求項１記載の燃料の改質剤。
【請求項３】前記アルカリ塩は硝酸化合物を含有するこ
とを特徴とする請求項１記載の燃料の改質剤。
【請求項４】前記溶剤はアルコール及び灯油を所定比で
含有することを特徴とする請求項１、請求項２及び請求
項３のうちいずれか１項記載の燃料の改質剤。