JPH0770574A - Heavy-oil-based emulsion fuel composition and its production - Google Patents

Heavy-oil-based emulsion fuel composition and its production

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JPH0770574A
JPH0770574A JP21965793A JP21965793A JPH0770574A JP H0770574 A JPH0770574 A JP H0770574A JP 21965793 A JP21965793 A JP 21965793A JP 21965793 A JP21965793 A JP 21965793A JP H0770574 A JPH0770574 A JP H0770574A
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JP
Japan
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viscosity
oil
heavy oil
emulsion fuel
heavy
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Application number
JP21965793A
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Japanese (ja)
Inventor
Chuichi Yamashita
忠一 山下
Masanori Iizuka
正則 飯塚
Takao Taniguchi
高雄 谷口
Kazuo Isobe
和雄 磯部
Sayuri Tamaoki
さゆり 玉置
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Kao Corp
Eneos Corp
Original Assignee
Kao Corp
Nippon Oil Corp
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Abstract

PURPOSE:To substitute a heavy oil such as bitumen or asphalt formerly not utilized effectively as an energy source for a fuel oil and obtain an epoch- making emulsion fuel with enhanced storage stability and versatility. CONSTITUTION:The heavy-oil-based emulsion fuel compsn. comprises a heavy oil(A) obtd. by adjusting the viscosity of a high-viscosity heavy oil with a viscosity-adjusting agent, water (B), and a surfactant (C) in wt. ratios of A:B and C/(A+B) of (90:10)-(60:40) and 0.1-5%, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は重質油エマルジョン燃料
組成物およびその製造方法に関する。更に詳しくは、高
粘度重質油を粘度調整材により粘度を調整した重質油、
水および界面活性剤からなる重質油のエマルジョン組成
物で、貯蔵安定性に優れ、且つ燃焼性の良好な燃料を提
供する重質油エマルジョン燃料組成物およびその製造法
に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to heavy oil emulsion fuel compositions and processes for their manufacture. More specifically, a heavy oil having a high viscosity heavy oil whose viscosity is adjusted by a viscosity adjusting material,
The present invention relates to a heavy oil emulsion fuel composition comprising water and a surfactant, which provides a fuel having excellent storage stability and good flammability, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
エネルギー源として最も多量に使用されてきた石油が、
その埋蔵量の限界やそれに伴う価格の高騰が起こってお
り、石油代替エネルギーの開発が要請されている。この
ような背景から、新たな化石資源として、オイルサンド
やビチューメン、更に石油の蒸留残渣やアスファルト等
の重質油の燃料化が検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years,
Oil, which has been used most as an energy source,
Due to the limit of reserves and the rise in prices associated with them, the development of alternative energy sources for petroleum is required. Against this background, as a new fossil resource, oil sands, bitumen, petroleum distillation residues, and heavy oil such as asphalt are being considered as fuels.

【0003】しかしながら、これらの重質油は通常減圧
蒸留残分である 420〜450 ℃以上の重質留分を約60〜70
%以上含有する油状物質で、そのままでは流動しない
か、又は数万センチポイズ以上の高粘性を有している。
そのため、燃料として使用するには、 280〜300 ℃など
の高温にしないとハンドリングや霧化などで問題があ
り、又、燃焼ボイラーの配管などの閉塞トラブルを起こ
しやすく、極めて使用しにくい燃料である。
However, these heavy oils usually contain vacuum distillation residue of about 420 to 450 ° C. and a heavy fraction of about 60 to 70.
% Oily substance, which does not flow as it is or has a high viscosity of tens of thousands of centipoise or more.
Therefore, when used as fuel, there are problems with handling and atomization unless it is heated to a high temperature such as 280 to 300 ℃, and it is easy to cause problems such as clogging of the piping of the combustion boiler, making it extremely difficult to use. .

【0004】この欠点を解決すべく、特開昭63−501578
号公報や特開平3−97788 号公報が知られているが、こ
れらのエマルジョン燃料では高価な界面活性剤の多量使
用が不可欠であり、燃料としてのコストパフォーマンス
に問題があり、実用性に乏しく、貯蔵安定性や燃焼性に
も問題があり、満足すべきエマルジョンとは言えない。
In order to solve this drawback, JP-A-63-501578
JP-A No. 3-97788 and JP-A-3-97788 are known, but in these emulsion fuels, it is indispensable to use a large amount of expensive surfactant, and there is a problem in the cost performance as a fuel, which is poor in practicability. There are also problems with storage stability and flammability, and it cannot be said that the emulsion is satisfactory.

【0005】また、一般に重質油といっても多種多様で
あり、例えば石油精製での製造過程で得られる減圧残油
の場合でも、原油の種類や蒸留度合の違いなどにより性
状は大きく異なり、これらを原料として性状の一定な重
質油エマルジョン燃料を得ようとすると、一定の乳化条
件では困難であり、貯蔵安定性の優れた一定の重質油エ
マルジョン燃料を得ることができないのが現状である。
In general, there are various kinds of heavy oils. For example, even in the case of vacuum residual oil obtained in the production process of petroleum refining, its properties are greatly different depending on the kind of crude oil and the degree of distillation. Attempting to obtain a heavy oil emulsion fuel with constant properties using these as raw materials is difficult under constant emulsification conditions, and it is currently impossible to obtain a constant heavy oil emulsion fuel with excellent storage stability. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は鋭意
研究の結果、重質油の粘度に着目し、重質油自体の粘度
を制御することにより安定性の優れた重質油エマルジョ
ン燃料を開発した。
As a result of intensive research, the present inventors have paid attention to the viscosity of heavy oil, and by controlling the viscosity of the heavy oil itself, a heavy oil emulsion fuel with excellent stability is obtained. Was developed.

【0007】即ち本発明は、高粘度重質油を粘度調整材
により粘度を調整した重質油(以下、調合油と称す)を
含有することを特徴とする重質油/水エマルジョン燃料
組成物並びにその製造方法に関するものであり、更に詳
しくは (a)調合油、 (b)水および (c)界面活性剤を必須
成分とするエマルジョン燃料であって、 (a):(b) =60
〜90:10〜40(重量比)であり、かつ(c) は (a)+(b)
に対して 0.1〜5重量%となる組成を有する重質油エマ
ルジョン燃料組成物および高粘度重質油と粘度調整材と
を予め混合し、所定粘度にした後、界面活性剤および水
と混合する事によって得られる重質油エマルジョン燃料
組成物の製造方法に関するものである。
That is, the present invention comprises a heavy oil / water emulsion fuel composition, characterized in that it contains a heavy oil (hereinafter referred to as a compounded oil) whose viscosity is adjusted by a viscosity adjusting agent. And a method for producing the same, more specifically, (a) a blended oil, (b) water and (c) an emulsion fuel containing a surfactant as essential components, wherein (a): (b) = 60
~ 90:10 to 40 (weight ratio), and (c) is (a) + (b)
A heavy oil emulsion fuel composition having a composition of 0.1 to 5% by weight with respect to the above and a high viscosity heavy oil and a viscosity adjusting agent are mixed in advance to a predetermined viscosity, and then mixed with a surfactant and water. The present invention relates to a method for producing a heavy oil emulsion fuel composition obtained by the above method.

【0008】本発明の重質油エマルジョン燃料組成物は
重質油の濃度が極めて高濃度であるにもかかわらず、水
に比較的近い粘度を示し流動性に優れ、常温〜90℃の温
度で十分な霧化が可能で、ハンドリング性に優れる燃料
であり、且つ長期間貯蔵してもエマルジョンの分離や分
解の起きない極めて安定性に優れた燃料組成物を与える
ものである。
Although the heavy oil emulsion fuel composition of the present invention has an extremely high concentration of heavy oil, it has a viscosity relatively close to that of water and is excellent in fluidity. It provides a fuel composition that is capable of sufficient atomization and is excellent in handling properties, and that is extremely stable without emulsion separation or decomposition even when stored for a long period of time.

【0009】本発明において長期安定性の優れた重質油
エマルジョン燃料を容易に得ることのできる特色は次の
ことによる。
In the present invention, the features that the heavy oil emulsion fuel excellent in long-term stability can be easily obtained are as follows.

【0010】一般に重質油といっても多岐にわたり、例
えば重質油で定義される石油精製の製造過程で得られる
減圧残油を一例にとっても、用いた原油の種類や軽質分
を採取する際の蒸留温度(カット温度)の違いにより、
その粘度は大きく異なってくる。この粘度の値が大きく
異なる重質油を用いてエマルジョン燃料を製造しようと
すると、乳化エネルギーをその都度その原料粘度に合っ
たものに設定し、また乳化剤も選定する必要がある。し
かし、工業的にエマルジョン燃料を大量に製造する際に
は、原料油の粘度によって乳化条件や処方を変更してい
たのでは製造工程が煩雑になるばかりではなく、得られ
る製品も一定とはならず、真に安定性の優れたエマルジ
ョンを得ることは困難である。
[0010] Generally speaking, there are various kinds of heavy oils, and for example, the vacuum residual oil obtained in the oil refining manufacturing process defined as heavy oil is used as an example, when the type of crude oil used and the light fraction are collected. Due to the difference in the distillation temperature (cut temperature) of
The viscosities vary greatly. When an emulsion fuel is to be produced using heavy oils having greatly different viscosities, it is necessary to set the emulsification energy to match the raw material viscosity and to select the emulsifier. However, when industrially producing a large amount of emulsion fuel, changing the emulsification conditions and formulation depending on the viscosity of the raw oil not only complicates the production process, but also the product obtained is not constant. However, it is difficult to obtain an emulsion having truly excellent stability.

【0011】そこで本発明者等は重質油の粘度に着目
し、高粘度重質油に予め重質油の粘度を一定とするため
の粘度調整材を添加することにより、原料油としての重
質油の粘度を一定にし、これを用い乳化することによ
り、界面活性剤の低い添加量でも、安定性の優れた性状
の一定なエマルジョン燃料が容易に得られるものと推定
した。
Therefore, the inventors of the present invention pay attention to the viscosity of the heavy oil, and add a viscosity adjusting material to the high-viscosity heavy oil to make the viscosity of the heavy oil constant in advance. It was presumed that by emulsifying the oil with a constant oil viscosity, it was possible to easily obtain an emulsion fuel with excellent stability and a stable property even with a small amount of the surfactant added.

【0012】本発明における高粘度重質油の粘度調整材
とは、石油精製等の工程から得られる留出油等の低粘度
油で、これを高粘度重質油に加えることにより、高粘度
重質油の粘度を所定の粘度に調整できるもので、さらに
混合後に性状の変化がなく、且つ分離が生じないもので
あればよく、一例を示せば、下記の油が含まれる。
The viscosity adjusting agent for high-viscosity heavy oil in the present invention is a low-viscosity oil such as distillate oil obtained from a process such as petroleum refining. By adding this to a high-viscosity heavy oil, a high viscosity is obtained. It suffices that the viscosity of the heavy oil can be adjusted to a predetermined viscosity, and that the properties do not change after mixing and separation does not occur, and examples thereof include the following oils.

【0013】(1) 石油精製における蒸留工程で得られる
留出油。 (2) 石油精製の接触分解、水素化分解ならびに熱分解等
の分解処理工程で得られる留出油。 (3) 石油精製の潤滑油精製、溶剤精製等の溶剤抽出工程
から得られる留出油。 (4) 製油所のタンク開放点検時等で排出される廃油なら
びにガソリンスタンド等から排出される廃油等の産業廃
棄物油。 (5) ナフサ、ブタン等を水蒸気分解した際に得られる留
出油。
(1) Distillate oil obtained in the distillation step in petroleum refining. (2) Distillate oil obtained in cracking processes such as catalytic cracking, hydrocracking and thermal cracking in petroleum refining. (3) Distillate oil obtained from solvent extraction processes such as oil refining of lubricating oil and solvent refining. (4) Industrial waste oil such as waste oil discharged at the time of tank open inspection at refineries and waste oil discharged from gas stations. (5) Distillate oil obtained when steam-decomposing naphtha, butane, etc.

【0014】高粘度重質油に添加する粘度調整材の配合
比率は、その高粘度重質油の粘度を所定の粘度に調整で
きる範囲であるならば良く、高粘度重質油・粘度調整材
の重量比は1〜99:1〜99が可能で、好ましくは高粘度
重質油:粘度調整材の重量比は40〜99:1〜60であり、
原料油である高粘度重質油の粘度、粘度調整材の粘度、
ならびに目標調整粘度の値によって自動的に決定され
る。
The compounding ratio of the viscosity adjusting material added to the high-viscosity heavy oil may be within a range capable of adjusting the viscosity of the high-viscosity heavy oil to a predetermined viscosity. The weight ratio of 1 to 99: 1 to 99 is possible, and preferably the weight ratio of high viscosity heavy oil: viscosity modifier is 40 to 99: 1 to 60,
The viscosity of high-viscosity heavy oil, which is the base oil, the viscosity of the viscosity modifier,
And automatically determined by the value of the target adjusted viscosity.

【0015】本発明における高粘度重質油の粘度は重質
油であれば特にこだわらないが、2万cSt(50℃)以上で
あれば本発明の効果が顕著に得られる。中でも好ましく
は、5万〜 500万cSt(50℃)である。 500万cSt(50℃)
を越えるともはやエマルジョン化するために相当加熱す
る必要があり、事実上困難である。
The viscosity of the high-viscosity heavy oil in the present invention is not particularly limited as long as it is a heavy oil, but the effect of the present invention is remarkably obtained at 20,000 cSt (50 ° C.) or higher. Among them, 50,000 to 5,000,000 cSt (50 ° C) is preferable. 5 million cSt (50 ° C)
Above this, it is necessary to heat considerably for emulsification, which is practically difficult.

【0016】本発明における高粘度重質油を粘度調整材
により調整した粘度範囲は 500〜30万cSt(50℃) が好ま
しく、さらに1000〜20万cSt(50℃) が好ましい。500cSt
(50℃) 未満であると重油と同様の粘度であり、本発明
におけるエマルジョン燃料化の必要がなくなる。また、
30万cSt(50℃) を越えると、界面活性剤の添加量が多く
必要になるので好ましくない。
The viscosity range of the high-viscosity heavy oil of the present invention adjusted by a viscosity adjusting material is preferably 500 to 300,000 cSt (50 ° C.), more preferably 1000 to 200,000 cSt (50 ° C.). 500cSt
When the temperature is lower than (50 ° C), the viscosity is similar to that of heavy oil, and it becomes unnecessary to use the emulsion fuel in the present invention. Also,
When it exceeds 300,000 cSt (50 ° C.), a large amount of surfactant needs to be added, which is not preferable.

【0017】本発明における粘度調整材の配合方法はエ
マルジョン製造前に高粘度重質油と粘度調整材とを予め
混合し、所定の粘度に高粘度重質油を調整するものであ
り、その混合方法はタンク等の容器でブレンドする方法
と、高粘度重質油と粘度調整材をラインミキサー等を用
いてエマルジョンの製造直前に配管ラインを用いてブレ
ンドする方法とがある。
The method for blending the viscosity adjusting material in the present invention is to preliminarily mix the high viscosity heavy oil and the viscosity adjusting material before producing the emulsion to adjust the high viscosity heavy oil to a predetermined viscosity. There are a method of blending in a container such as a tank and a method of blending the high-viscosity heavy oil and the viscosity adjusting material using a line mixer or the like using a piping line immediately before the production of the emulsion.

【0018】高粘度重質油と粘度調整材とを予め混合す
る事により水や界面活性剤との均一混合における混合エ
ネルギーが低減できるものと考えられる。
It is considered that premixing the high viscosity heavy oil and the viscosity adjusting agent can reduce the mixing energy in the uniform mixing with water and the surfactant.

【0019】本発明におけるエマルジョン燃料組成物の
(a)調合油と (b)水との重量比は60:40〜90:10、好ま
しくは70:30〜85:15である。これは油分の割合が低過
ぎると発熱量が低下すると共に、場合によっては直接燃
焼が困難になり、逆に、油分の割合が高過ぎるとエマル
ジョンの粘度が高くなり、流動性が低下すると共に、貯
蔵中に粒子の合一や凝集が起こり、貯蔵安定性が低下す
る。
The emulsion fuel composition of the present invention
The weight ratio of (a) compounded oil to (b) water is 60:40 to 90:10, preferably 70:30 to 85:15. This is because if the proportion of oil is too low, the calorific value decreases, and in some cases direct combustion becomes difficult, and on the contrary, if the proportion of oil is too high, the viscosity of the emulsion increases and the fluidity decreases, Coalescence and agglomeration of particles occur during storage, which reduces storage stability.

【0020】本発明における界面活性剤としては、ノニ
オン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤及び両性界面活性剤のうちから選ばれる1種
又は2種以上を使用する。使用し得る界面活性剤として
は下記のものが挙げられる。
As the surfactant in the present invention, one or more selected from nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants are used. Examples of the surfactant that can be used include the following.

【0021】<ノニオン性界面活性剤> (i)フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、ノ
ニルフェノール、ジノニルフェノール、ドデシルフェノ
ール、パラクミルフェノール、ビスフェノールAなどの
フェノール性水酸基を有する化合物のアルキレンオキシ
ド付加物。 (ii)アルキルフェノール、フェノール、メタクレゾー
ル、スチレン化フェノール、ベンジル化フェノールなど
のフェノール性水酸基を有する化合物のホルムアルデヒ
ド縮合物のアルキレンオキシド付加物。縮合度の平均は
1.2 〜100 、好ましくは2〜20である。 (iii)炭素数2〜50の一価の脂肪族アルコールのアルキ
レンオキシド付加物。 (iv) 炭素数2〜50の一価の脂肪族アミンのアルキレン
オキシド付加物。 (v)アルキレンオキシドのブロック又はランダム付加
重合物。 (vi)多価アルコールのアルキレンオキシド付加物。 (vii)多価アルコールと炭素数8〜18の脂肪酸とのエス
テルのアルキレンオキシド付加物。 (viii)エチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ポ
リエチレンイミン(分子量 600〜1万) などの複数個の
活性水素を有する多価アミンのアルキレンオキシド付加
物。 (ix) トリグリセライド型油脂1モルと、多価アルコー
ル及び/又は水0.1 〜5モルとの混合物に、アルキレン
オキシドを付加反応させた生成物。
<Nonionic Surfactant> (i) An alkylene oxide adduct of a compound having a phenolic hydroxyl group such as phenol, cresol, butylphenol, nonylphenol, dinonylphenol, dodecylphenol, paracumylphenol and bisphenol A. (Ii) An alkylene oxide adduct of a formaldehyde condensate of a compound having a phenolic hydroxyl group such as alkylphenol, phenol, metacresol, styrenated phenol, and benzylated phenol. The average degree of condensation is
It is 1.2 to 100, preferably 2 to 20. (Iii) An alkylene oxide adduct of a monohydric aliphatic alcohol having 2 to 50 carbon atoms. (Iv) An alkylene oxide adduct of a monovalent aliphatic amine having 2 to 50 carbon atoms. (V) A block or random addition polymer of alkylene oxide. (Vi) Alkylene oxide adduct of polyhydric alcohol. (Vii) An alkylene oxide adduct of an ester of a polyhydric alcohol and a fatty acid having 8 to 18 carbon atoms. (viii) An alkylene oxide adduct of a polyvalent amine having a plurality of active hydrogens such as ethylenediamine, tetraethylenediamine, polyethyleneimine (molecular weight 600 to 10,000). (Ix) A product obtained by adding an alkylene oxide to a mixture of 1 mol of a triglyceride type oil and fat and 0.1 to 5 mol of a polyhydric alcohol and / or water.

【0022】尚、上記(vi)、(vii) の多価アルコールと
しては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ソルビトール、ショ糖、ポリグリセリ
ン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が例
示される。
Examples of the polyhydric alcohols (vi) and (vii) include glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, polyglycerin, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol and the like. It is illustrated.

【0023】<アニオン性界面活性剤> (I) ナフタリン、アルキルナフタリン、アルキルフェ
ノール、アルキルベンゼンなどの芳香族環化合物のスル
ホン酸又はスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物。好
ましくは、ホルムアルデヒドの平均縮合度は 1.2〜100
である。
<Anionic Surfactant> (I) Formaldehyde condensate of sulfonic acid or sulfonate of aromatic ring compound such as naphthalene, alkylnaphthalene, alkylphenol and alkylbenzene. Preferably, the average degree of condensation of formaldehyde is 1.2-100
Is.

【0024】(II) リグニンスルホン酸、リグニンスル
ホン酸塩、その誘導体、リグニンスルホン酸とナフタリ
ン、アルキルナフタリンなどの芳香族化合物のスルホン
酸とのホルムアルデヒド縮合物及びその塩。好ましく
は、ホルムアルデヒドの平均縮合度は 1.2〜50である。
(II) Formaldehyde condensate of ligninsulfonic acid, ligninsulfonic acid salt, its derivative, ligninsulfonic acid and sulfonic acid of aromatic compounds such as naphthalene and alkylnaphthalene, and salts thereof. Preferably, the average degree of condensation of formaldehyde is 1.2-50.

【0025】(III)ポリスチレンスルホン酸又はその塩
及びスチレンスルホン酸と他の共重合性モノマーとの共
重合体とその塩。好ましくは、分子量は 500〜50万であ
る。
(III) Polystyrene sulfonic acid or a salt thereof, a copolymer of styrene sulfonic acid and another copolymerizable monomer, and a salt thereof. Preferably the molecular weight is between 500 and 500,000.

【0026】(IV) ジシクロペンタジエンスルホン酸重
合物又はその塩。好ましくは、重合物の分子量は 500〜
50万である。
(IV) Dicyclopentadienesulfonic acid polymer or a salt thereof. Preferably, the molecular weight of the polymer is from 500 to
It is 500,000.

【0027】(V) 無水マレイン酸又は/及び無水イタ
コン酸と他の共重合性モノマーとの共重合体とその酸及
び塩。好ましくは、分子量は 500〜50万である。
(V) A copolymer of maleic anhydride or / and itaconic anhydride with another copolymerizable monomer, and an acid or salt thereof. Preferably the molecular weight is between 500 and 500,000.

【0028】(VI) 液状ポリブタジエンのマレイン化物
及びその塩。好ましくは、液状ポリブタジエンの分子量
は 500〜20万である。
(VI) Maleates of liquid polybutadiene and salts thereof. Preferably, the liquid polybutadiene has a molecular weight of 500,000 to 200,000.

【0029】(VII)親水基を分子中に1個又は2個持
つ、次のアニオン界面活性剤。 (a) 炭素数4〜18のアルコールの硫酸エステル塩。 (b) 炭素数4〜18のアルカン、アルケン又は/及びアル
キルアリールスルホン酸又はその塩。 (c) 活性水素を分子中に1個以上持つ化合物のアルキレ
ンオキシド付加物の硫酸化物又はリン酸エステル化物及
びそれらの塩。 (d) 炭素数4〜22の飽和又は不飽和脂肪酸のエステルで
あるスルホコハク酸塩。 (e) アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸又はその
塩。アルキル基は炭素数8〜18のアルキル基である。 (f) ロジン酸又はその塩。ロジン酸と高級脂肪酸の混合
酸であるトール油混酸とその塩。 (g) 炭素数4〜18のアルカン又はアルケン脂肪酸とその
塩。 (h) 下記の一般式で表されるα−スルホ脂肪酸エステル
塩。
(VII) The following anionic surfactant having one or two hydrophilic groups in the molecule. (a) Sulfate ester salt of an alcohol having 4 to 18 carbon atoms. (b) Alkane, alkene or / and alkylaryl sulfonic acid having 4 to 18 carbon atoms or a salt thereof. (c) Sulfates or phosphates of alkylene oxide adducts of compounds having one or more active hydrogens in the molecule, and salts thereof. (d) A sulfosuccinate which is an ester of a saturated or unsaturated fatty acid having 4 to 22 carbon atoms. (e) Alkyl diphenyl ether disulfonic acid or a salt thereof. The alkyl group is an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms. (f) Rosin acid or a salt thereof. Tall oil mixed acid which is a mixed acid of rosin acid and higher fatty acid and its salt. (g) Alkane or alkene fatty acid having 4 to 18 carbon atoms and salts thereof. (h) An α-sulfo fatty acid ester salt represented by the following general formula.

【0030】[0030]

【化1】 [Chemical 1]

【0031】(但し、R1は炭素数6〜22のアルキル基又
はアルケニル基、R2は炭素数1〜22のアルキル基、M は
1価又は2価の金属原子、NH4 、有機アミン、n は1又
は2を表す。)尚、(I)〜 (VII)の化合物について、
塩としてはアンモニウム、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルア
ミンなどの低級アミン、ナトリウム、カリウム、マグネ
シウム、カルシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土
類金属類である。
(Wherein R 1 is an alkyl group or alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, M is a monovalent or divalent metal atom, NH 4 , an organic amine, n represents 1 or 2.) For the compounds (I) to (VII),
Examples of the salt include lower amines such as ammonium, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and triethylamine, and alkali metals or alkaline earth metals such as sodium, potassium, magnesium and calcium.

【0032】<カチオン性界面活性剤及び両性界面活性
剤> (I)炭素数4〜18のアルキル又は/及びアルケニルア
ミンを無機酸又は有機酸で中和したアルキル又は/及び
アルケニルアミン塩。
<Cationic Surfactant and Amphoteric Surfactant> (I) An alkyl or / and alkenylamine salt obtained by neutralizing an alkyl or / and alkenylamine having 4 to 18 carbon atoms with an inorganic acid or an organic acid.

【0033】(II)下記式 (1) 〜(3) で表される第
4級アンモニウム塩。
(II) A quaternary ammonium salt represented by the following formulas (1) to (3).

【0034】[0034]

【化2】 [Chemical 2]

【0035】[0035]

【化3】 [Chemical 3]

【0036】[0036]

【化4】 [Chemical 4]

【0037】(III)次式で表されるアルキルベタイン。(III) An alkyl betaine represented by the following formula.

【0038】[0038]

【化5】 [Chemical 5]

【0039】(IV) 次式で表されるアルキルアミンオキ
サイド。
(IV) An alkylamine oxide represented by the following formula.

【0040】[0040]

【化6】 [Chemical 6]

【0041】(V)次式で表されるアルキルアラニン。(V) An alkylalanine represented by the following formula.

【0042】[0042]

【化7】 [Chemical 7]

【0043】(VI)次式(4)又は(5)で表されるポ
リアミート。
(VI) A polyamate represented by the following formula (4) or (5).

【0044】[0044]

【化8】 [Chemical 8]

【0045】(VII)次式 (6) 又は (7) で表されるポ
リアミン塩。
(VII) A polyamine salt represented by the following formula (6) or (7).

【0046】RNHC3H6NHX' (6) RNH(C3H6NH)2X' (7) (但し、R は前記と同じ意味を有し、X'は無機酸又は有
機酸である。) (VIII)次式で表されるイミダゾリン型両性界面活性
剤。
RNHC 3 H 6 NHX '(6) RNH (C 3 H 6 NH) 2 X' (7) (wherein R has the same meaning as described above and X'is an inorganic acid or an organic acid. (VIII) An imidazoline type amphoteric surfactant represented by the following formula.

【0047】[0047]

【化9】 [Chemical 9]

【0048】(IX)次式で表されるスルホベタイン型両
性界面活性剤。
(IX) A sulfobetaine-type amphoteric surfactant represented by the following formula.

【0049】[0049]

【化10】 [Chemical 10]

【0050】界面活性剤の使用量は、油分と水との混合
物に対して 0.1〜5重量%の範囲であり、好ましくは
0.1〜1重量%である。これより少ない使用量では油分
の乳化及び乳化安定性の発現が不充分であり、これより
多い使用量では不経済であるばかりでなく、乳化時の泡
立ちや粒径制御が困難となり好ましくない。
The amount of the surfactant used is in the range of 0.1 to 5% by weight based on the mixture of oil and water, preferably
It is 0.1 to 1% by weight. If the amount used is less than this range, the emulsification of the oil component and the expression of emulsion stability are insufficient, and if the amount used is more than this range not only is uneconomical, but foaming during emulsification and particle size control are difficult, which is not preferable.

【0051】本発明の重質油エマルジョン燃料組成物中
の水の配合量は重要であり、油分中の高粘度重質油の割
合によっても増減させる方が好ましい。つまり、油分中
の高粘度重質油の割合が多ければやや多めに、少なけれ
ばやや少なめに調整すると良い。
The amount of water in the heavy oil emulsion fuel composition of the present invention is important, and it is preferable to increase or decrease it depending on the ratio of the high-viscosity heavy oil in the oil. In other words, if the proportion of high-viscosity heavy oil in the oil content is high, it may be adjusted to be slightly high, and if it is low, it may be adjusted to low.

【0052】本発明においては、必要に応じて更なる安
定性の向上を目的として、多価アルコール及び/又は高
分子安定剤の配合も可能である。多価アルコールとして
は、分子内に2個以上の水酸基を有し水に溶解するもの
であればよく、例えばグリセリン、ポリグリセリン、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、オリゴ糖、ソル
ビトール、グルコース等の単糖類及び多糖類である。多
価アルコールの配合量は油分と水との混合物に対して
0.1〜50重量%である。高分子安定剤としては表1に示
す分子量1万以上の各種水溶性高分子の配合が可能であ
り、配合量は油分と水との混合物に対して 0.005〜3重
量%である。
In the present invention, if necessary, a polyhydric alcohol and / or a polymer stabilizer may be added for the purpose of further improving the stability. Any polyhydric alcohol may be used as long as it has two or more hydroxyl groups in the molecule and is soluble in water. For example, glycerin, polyglycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, oligosaccharides, sorbitol, glucose. And monosaccharides and polysaccharides. The amount of polyhydric alcohol is based on the mixture of oil and water
0.1 to 50% by weight. As the polymer stabilizer, various water-soluble polymers having a molecular weight of 10,000 or more shown in Table 1 can be blended, and the blending amount is 0.005 to 3% by weight with respect to the mixture of oil and water.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】本発明で使用される高粘度重質油とは、常
温では流動性に乏しく高温に加熱しないと流動しない油
で、下記油が含まれる。
The high-viscosity heavy oil used in the present invention is an oil that has poor fluidity at room temperature and does not flow unless heated to a high temperature, and includes the following oils.

【0055】(1) 石油系アスファルト類及びその油の混
合物 (2) 石油系アスファルト各種処理物、その中間製品、残
渣、及びそれらの混合物 (3) 常温で流動しない高流動点油 (4) 石油系タールピッチ及びその油混合物 (5) ビチューメン類、天然アスファルト、オリノコター
ル さらに限定するならば、常圧での沸点 340℃以上の成分
を90重量%以上含むものが好ましい。
(1) Mixtures of petroleum-based asphalts and their oils (2) Various treated petroleum-based asphalts, their intermediate products, residues, and mixtures thereof (3) High pour point oils that do not flow at room temperature (4) Petroleum Tar Pitch and Oil Mixtures Thereof (5) Bitumens, Natural Asphalt, Orinocotar If further limited, those containing 90% by weight or more of a component having a boiling point of 340 ° C. or higher at normal pressure are preferable.

【0056】本発明における重質油エマルジョン燃料の
特徴は、前述のように原料重質油粘度を一定とすること
により、どのような重質油原料からも一定条件の乳化工
程で処理が可能で、さらに製品エマルジョン性状のバラ
ツキも無く、これにより貯蔵安定性の優れた重質油エマ
ルジョン燃料が得られることにある。また、合せて重質
油に軽質粘度調整材を添加することにより、従来の重質
エマルジョン燃料よりも燃焼性をも改善できる効果も持
っている。
The feature of the heavy oil emulsion fuel in the present invention is that the heavy oil feedstock viscosity is constant as described above, so that any heavy oil feedstock can be processed in an emulsification process under constant conditions. In addition, there is no variation in the product emulsion properties, and as a result, a heavy oil emulsion fuel with excellent storage stability can be obtained. In addition, by adding a light viscosity modifier to the heavy oil, it has the effect of improving the combustibility as compared with the conventional heavy emulsion fuel.

【0057】[0057]

【発明の効果】上述の如く、本発明によるエマルジョン
は従来エネルギー源として有効に利用されていなかった
ビチューメンやアスファルト等の重質油を重油代替燃料
として使用ならしめ、しかも、その貯蔵安定性の改良に
より、さらに汎用性を高めた画期的なエマルジョン燃料
である。
As described above, the emulsion according to the present invention allows heavy oils such as bitumen and asphalt, which have not been effectively used as energy sources, to be used as heavy oil substitute fuels, and also has improved storage stability. This is an epoch-making emulsion fuel that is even more versatile.

【0058】[0058]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0059】実施例1 表2に示す重質油B〜Eを表3に示す粘度調整材によ
り、表4に示す調整比で粘度を調整した。
Example 1 The heavy oils B to E shown in Table 2 were adjusted in viscosity with the viscosity adjusting agents shown in Table 3 at the adjustment ratios shown in Table 4.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】[0062]

【表4】 [Table 4]

【0063】エマルジョン燃料の製造原料として以下の
ものを用いた。 ・粘度調整した調合油:表4に示す調合油G〜R (210
g) ・水:イオン交換水(90g) ・界面活性剤:表5に示す処方A〜C(1.8g)
The following were used as raw materials for the production of emulsion fuel. -Viscosity adjusted compounded oil: Compounded oils G to R (210
g) -Water: Ion-exchanged water (90g) -Surfactant: Formulations A to C shown in Table 5 (1.8g)

【0064】[0064]

【表5】 [Table 5]

【0065】注) *1 花王(株)製、エマルゲン931 *2 花王(株)製、エマルゲン913 *3 花王(株)製、OSソープ *4 花王(株)製、エマルゲン430 *5 花王(株)製、ネオペレックスNo.25 *6 (株)クラレ製、PVA220。Note) * 1 Kao Corporation, Emulgen 931 * 2 Kao Corporation, Emulgen 913 * 3 Kao Corporation, OS Soap * 4 Kao Corporation, Emulgen 430 * 5 Kao Corporation ), NeoPerex No.25 * 6 PVA220 manufactured by Kuraray Co., Ltd.

【0066】上記原料を計量し、80℃に加熱した後、特
殊機化工業(株)製のTKホモミキサー(低粘度攪拌翼
付)を用い、攪拌翼の回転数を10,000rpm 、攪拌時間を
3分間でエマルジョン燃料を製造した。製造後、20℃に
て24時間放置後、エマルジョン燃料の平均粒径、粘度、
貯蔵安定性を測定した。
After weighing the above raw materials and heating to 80 ° C., using a TK homomixer (with a low-viscosity stirring blade) manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., the rotation speed of the stirring blade was 10,000 rpm, and the stirring time was The emulsion fuel was produced in 3 minutes. After production, after leaving at 20 ℃ for 24 hours, the average particle size and viscosity of emulsion fuel,
Storage stability was measured.

【0067】測定方法は下記の通りである。 平均粒径;レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置
((株)堀場製作所製、LA700)により測定し、平均粒径を
求めた。 粘度(cSt) ;JIS K 2283-1983 により 100℃及び 140℃
の値を測定し、計算法により算出した。 粘度(cps) ;東京計器製作所製 B型粘度計(型式B
M)を用い、ローターNo.3を用い 60rpmにて、回転開始
1分後の値を測定した。 安定性:沈降試験管(100cc) を用い、静置3ケ月後と6
ケ月後の状態を観察し、表面の水分離の有無と下層の粒
子沈降の有無で評価した。 ◎:水分離なし,沈降なし ○:水分離少しあり,沈降なし △:水分離あり,沈降少しあり ×:水分離あり,沈降あり。
The measuring method is as follows. Average particle size; Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
(LA700, manufactured by Horiba, Ltd.) was used to determine the average particle size. Viscosity (cSt); 100 ℃ and 140 ℃ according to JIS K 2283-1983
Was measured and calculated by the calculation method. Viscosity (cps); Tokyo Keiki Seisakusho B type viscometer (type B
M) was used and rotor No. 3 was used at 60 rpm to measure the value one minute after the start of rotation. Stability: Using a sedimentation test tube (100cc), after 3 months of standing and 6
After a month, the state was observed, and the presence or absence of water separation on the surface and the presence or absence of sedimentation of the lower layer were evaluated. ⊚: No water separation, no sedimentation ○: Water separation was slightly present, no sedimentation Δ: Water separation was present, some sedimentation was present ×: Water separation was present, sedimentation was present.

【0068】結果を表6の実験No.4〜15に示す。参考例
の実験No.1〜3 は粘度調整を必要としない重質油を用い
た例であり、比較例の実験No.16 〜21は高粘度重質油を
粘度調整なしで用いた例である。
The results are shown in Experiment Nos. 4 to 15 of Table 6. Experiment Nos. 1 to 3 of the reference example are examples using heavy oil that does not require viscosity adjustment, and Experiments Nos. 16 to 21 of comparative examples are examples using high-viscosity heavy oil without viscosity adjustment. is there.

【0069】[0069]

【表6】 [Table 6]

【0070】本発明は比較例に比べて、界面活性剤の添
加量が 1/2と少量であるにもかかわらず、油滴の粒径が
極めて細かく、さらに6ヶ月の安定性も満足のいく性能
を示す極めて優れたエマルジョン燃料といえる。また、
参考例に比べて、粘度調整材により粘度を調整した効果
により、界面活性剤の添加量が少量であるにもかかわら
ず粒径、粘度、安定性において参考例とほぼ同一の優れ
た性能を示した。
In the present invention, compared with the comparative example, the particle size of the oil droplets is extremely fine and the stability for 6 months is satisfactory, even though the amount of the surfactant added is as small as 1/2. It can be said that it is an extremely excellent emulsion fuel that exhibits performance. Also,
Compared to the reference example, due to the effect of adjusting the viscosity with the viscosity adjuster, it shows almost the same excellent performance in the particle size, viscosity, and stability as the reference example, even though the amount of surfactant added is small. It was

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 高雄 和歌山市園部531−4 (72)発明者 磯部 和雄 和歌山市弘西674−68 (72)発明者 玉置 さゆり 和歌山市砂山南1−3−9 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takao Taniguchi 531-4 Sonobe, Wakayama City (72) Inventor Kazuo Isobe 674-68 Hironishi, Wakayama City Inventor Sayuri Tamaki 1-3-3-9 Minami Sunayama, Wakayama City

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高粘度重質油を粘度調整材により粘度を
調整した重質油を含有することを特徴とする重質油/水
エマルジョン燃料組成物。
1. A heavy oil / water emulsion fuel composition comprising a high-viscosity heavy oil, the viscosity of which is adjusted by a viscosity modifier.
【請求項2】 (a)高粘度重質油を粘度調整材により粘
度を調整した重質油、 (b)水及び (C)界面活性剤を必須
成分とするエマルジョン燃料であって、 (a):(b) =60
〜90:10〜40(重量比)であり、かつ (c)は (a)+(b)
に対して 0.1〜5重量%となる組成を有する重質油エマ
ルジョン燃料組成物。
2. An emulsion fuel comprising (a) a high-viscosity heavy oil, the viscosity of which is adjusted by a viscosity modifier, (b) water and (C) a surfactant as essential components, wherein: ): (B) = 60
~ 90:10 to 40 (weight ratio), and (c) is (a) + (b)
A heavy oil emulsion fuel composition having a composition of 0.1 to 5% by weight with respect to.
【請求項3】 高粘度重質油と粘度調整材とを予め混合
し、所定粘度にした後、界面活性剤および水と混合する
事によって得られる重質油エマルジョン燃料組成物の製
造方法。
3. A method for producing a heavy oil emulsion fuel composition obtained by previously mixing a high-viscosity heavy oil and a viscosity modifier, adjusting the viscosity to a predetermined value, and then mixing it with a surfactant and water.
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