JPH0776692A

JPH0776692A - 超重質油エマルション燃料

Info

Publication number: JPH0776692A
Application number: JP24866193A
Authority: JP
Inventors: Noboru Moriyama; 登森山; Akio Kai; 昭夫開; Tsugitoshi Ogura; 次利小倉
Original assignee: Kao Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kao Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【構成】少なくとも超重質油１００重量部、水２５〜８
０重量部、及びノニオン界面活性剤０．０２〜５重量部
を混合乳化してなる超重質油エマルション燃料であっ
て、該ノニオン界面活性剤が、炭素数１６〜２０の高級
不飽和脂肪酸のダイマー酸及び／又はポリマー酸に炭素
数２〜４のアルキレンオキシドの１種又は２種以上を付
加したものであることを特徴とする超重質油エマルショ
ン燃料。【効果】本発明の超重質油エマルション燃料は、粘度が
低く、篩通過量も多いため、燃料として大変取り扱い易
く、更にエマルション放置後の分散状態の長期安定性に
も大変優れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超重質油エマルション燃
料に関する。

【０００２】

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】石油、石
炭及びＬＮＧに含まれない化石燃料資源として、オイル
サンド、ビチューメン類（オリノコタール、アサバスカ
ビチューメン）などが埋蔵量が多いことから非常に注目
されている。又、石油系でもナフサなどの蒸留留出油分
を除いたアスファルト又はその熱処理残渣類は多量に余
っている。これらの超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、
配管などの閉塞のトラブルを起こしやすく、大変、使い
にくい燃料である。

【０００３】このため、従来より界面活性剤を用いて超
重質油（Ｏ）を水（Ｗ）の中に乳化させた超重質油の水
中油滴型（Ｏ／Ｗ型）エマルション燃料が提案されてい
る。このエマルション燃料は水に比較的近い粘度を示
し、常温〜９０℃の温度で十分な霧化が可能であり、大
変取り扱い易い燃料である。このようなＯ／Ｗ型エマル
ション燃料において、Ｗ（水）の含量が低い程、即ちＯ
（油）の含量が多い程、燃料として好ましく、燃料損失
が少ない。また、エマルション燃料が通常の液体の燃料
油と同じ様に扱えるためには、輸送や貯蔵に耐える長期
安定性が必要である。しかしながら、重質留分が大変高
く、流動しないか又は数万センチポイズ以上の高粘性を
持つ超重質油を乳化したエマルション燃料は、長期安定
性が劣るため、この点で更に改良が望まれている。

【０００４】本発明の目的は、かかる課題を解決すべ
く、低粘度のため燃料として取り扱い易く、更にエマル
ション放置後の分散状態の長期安定性にも優れた超重質
油エマルション燃料を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は種々検討の
結果、界面活性剤として特定のノニオン界面活性剤を使
用することにより、低粘度で長期間安定なＯ／Ｗ型の超
重質油エマルションが得られることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、少なくとも超重質油１０
０重量部、水２５〜８０重量部、及びノニオン界面活性
剤０．０２〜５重量部を混合乳化してなる超重質油エマ
ルション燃料であって、該ノニオン界面活性剤が、炭素
数１６〜２０の高級不飽和脂肪酸のダイマー酸及び／又
はポリマー酸に炭素数２〜４のアルキレンオキシドの１
種又は２種以上を付加したものであることを特徴とする
超重質油エマルション燃料に関するものである。

【０００７】本発明に使用されるノニオン界面活性剤
は、炭素数１６〜２０の高級不飽和脂肪酸のダイマー酸
及び／又はポリマー酸に炭素数２〜４のアルキレンオキ
シドの１種又は２種以上を付加したものである。

【０００８】使用される炭素数１６〜２０の高級不飽和
脂肪酸のダイマー酸及びポリマー酸は、例えば高級脂肪
酸モノエン酸又はジエン酸などの多量化により得ること
ができる。具体的には、オレイン酸、リノール酸、リノ
レン酸、エレオステアリン酸などの不飽和脂肪酸単量体
を熱重合、又はその他の方法により得られるものが挙げ
られる。このような化合物のうち、現在一般に市販され
入手し易いものはオレイン酸とリノール酸の熱重合によ
る炭素数３６のダイマー酸及び炭素数５４のトリマー
酸、又はこれらの混合物である。その分子構造は明確で
なく、種々の異性体の混合物として工業的に提供されて
おり、トール油脂肪酸の重合により得られるハリダイマ
ー（播磨化成工業製）、大豆油脂肪酸の重合により得ら
れるものなどが好適例である。なお、本発明は少量のモ
ノマー酸の混入を制限するものではない。

【０００９】付加に用いられるアルキレンオキシドは、
炭素数２〜４のアルキレンオキシドであり、具体的には
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シドが挙げられ、好ましくはエチレンオキシド、プロピ
レンオキシドが挙げられる。これらは１種又は２種以上
を付加して良く、２種以上の付加はランダム付加もしく
はブロック付加によって行うことができる。その組合せ
としては、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのラ
ンダム又はブロック付加が好適である。

【００１０】上記のノニオン界面活性剤のＨＬＢ（親水
性親油性バランス）は、通常１２〜１９、好ましくは１
４〜１７．５である。ＨＬＢが１２未満又は１９を越え
ると安定なエマルションを調製できない。本発明におい
ては、これらのノニオン界面活性剤の１種又は２種以上
を混合して用いる。このようなノニオン界面活性剤の配
合量は、超重質油１００重量部に対して、通常０．０２
〜５重量部、好ましくは０．１〜２重量部である。配合
量が０．０２重量部未満では効果が不足であり、５重量
部を越えると、経済性を考えると不利である。

【００１１】本発明においては、上記のノニオン界面活
性剤に対して、アニオン界面活性剤をさらに混合して使
用することにより、分散状態の安定性を更に向上し得
る。好ましいアニオン界面活性剤としては、次の（ｉ）
〜（vii)で示されるものが挙げられる。本発明において
は、これらのうち１種又は２種以上を用いることができ
る。

【００１２】（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塩又はスルホン酸塩のホルマリン縮
合物。但し、ホルマリンの平均縮合は１．２〜１００、
好ましくは２〜２０である。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等の塩である。

【００１３】（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
酸とのホルマリン縮合物及びその塩。塩は上記のいずれ
の場合も、アンモニウム、モノエタノールミン、ジエタ
ノールアミン、トリエタノーアミン、トリエチルアミン
などの低級アミン、ナトリム、カリウム、カルシウム、
マグネシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属
等の塩である。ホルマリンの平均縮合度は１．２〜５
０、好ましくは２〜２０である。リグニンの中では変性
リグニン、例えばカルボキシル基を少し導入した方が、
特に高温で優れた性能を示す。

【００１４】（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。但し、分子量は５００〜５０万、好ま
しくは２０００〜１０万である。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、カルシウム、マグネシウム
などのアルカリ金属又はアルカリ土類金属等の塩であ
る。共重合性モノマーとしては、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、オレフ
ィン、アリルアルコール及びその酸化エチレン付加物、
アクリルアミドメチルプロピルスルキン酸などがその代
表例である。

【００１５】（iv) ジシクロペンタジエンスルホン酸重
合物又はその塩。重合物の分子量は５００〜５０万、好
ましくは２０００〜１０万である。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、カルシウム、マグネシウ
ムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属類等の塩で
ある。

【００１６】（ｖ）無水マレイン酸及び／又は無水イタ
コン酸と他の共重合性モノマーとの共重合体及びその
塩。但し、分子量は５００〜５０万、好ましくは１５０
０〜１０万である。塩としてはアンモニウム及びナトリ
ウム、カリウムなどのアルカリ金属類等の塩である。共
重合性モノマーとしては、オレフィン（エチレン、プロ
ピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オ
クテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリ
デセン、テトラデセン、ペンタデセン、ヘキサデセ
ン）、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸、アクリル酸などである。

【００１７】（vi) 液状ポリブタジエンのマレイン化物
及びその塩。但し、液状ポリブタジエンの分子量は５０
０〜２０万、好ましくは１０００〜５万、マレイン化度
は水に溶解するのに必要なだけでよいが、好ましくは４
０〜７０％である。塩としては、アンモニウム及びナト
リウム、カリウムなどのアルカリ金属類等の塩である。

【００１８】（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。
但し、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等の塩である。ドデシル硫酸ナトリ
ウム、オクチル硫酸ナトリウムなどがその代表例であ
る。

【００１９】（ｂ）炭素数４〜１８のアルカン、アルケ
ン及び／又はアルキルアリールスルホン酸又はその塩。
但し、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等の塩である。ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ブチルナフタリンスルホン酸ナト
リウム、ドデカンスルホン酸ナトリウムが代表例であ
る。

【００２０】（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。塩としては、アンモニウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
等の塩である。ポリオキシエチレン（３モル）ノニルフ
ェニルエーテルの硫酸エステルナトリウム塩、ポリオキ
シエチレン（３モル）ドデシルエーテルのリン酸エステ
ルナトリウム塩がその代表例である。

【００２１】（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。但し、塩とし
ては、アンモニウム、ナトリウム又はカリウム等の塩で
ある。ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩、又はア
ンモニウム塩、ジブチルスルホコハク酸ナトリウム塩な
どがその代表例である。

【００２２】（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
キル基であり、塩としてはアンモニウム、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム又はカルシウム等の塩である。

【００２３】（ｆ）ロジン又はその塩。塩としてはアン
モニウム、ナトリウム又はカリウム等の塩である。ロジ
ンと高級脂肪酸の混合酸であるトール油混酸とその塩も
この中に含まれる。（ｇ）炭素数４〜１８のアルカン又はアルケン脂肪酸と
その塩。塩としてはアンモニウム、カリウム又はナトリ
ウム等の塩である。（ｈ）α−スルホ脂肪酸エステル塩又はその誘導体。塩
としてはナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネ
シウム等の塩である。

【００２４】上記のアニオン界面活性剤のうち、特にリ
グニンスルホン酸塩やリグニンスルホン酸とナフタリン
スルホン酸のホルマリン縮合物やそれらの塩、ナフタリ
ンスルホン酸塩ホルマリン縮合物が総合的に優れた性能
を示す。本発明におけるアニオン界面活性剤の作用は、
超重質油の粒子の界面に吸着し、粒子が更に小さくなる
のを助けると同時に、粒子に荷電を与え、粒子の再凝集
を妨ぐことである。また、ノニオン界面活性剤は温度の
影響を強く受けるが、アニオン界面活性剤を添加すると
温度の影響が弱くなり、エマルションの保存安定性が改
良される。更に、親水性高分子物質を併用する場合、そ
の作用がより効果的に加わり、保存安定性は一層向上す
る。

【００２５】一方、添加する界面活性剤としてアニオン
界面活性剤単独では系の粘度は下がるが、保存安定性が
劣り、ノニオン界面活性剤単独では温度の影響を強く受
けるために、保存時に増粘しやすい。長時間安定なエマ
ルション燃料とするには、ノニオン界面活性剤とアニオ
ン界面活性剤を併用するのが好ましい。このような優れ
た性能を示すアニオン界面活性剤の添加量は、ノニオン
界面活性剤１００重量部に対して、通常０．５〜３００
重量部、好ましくは１０〜１００重量部である。０．５
重量部未満であるとノニオン性の性能のみが反映し、３
００重量部を越えるとアニオン性の性能のみが強く反映
するため混合の意味がなくなる。

【００２６】本発明においては、超重質油エマルション
に更に親水性高分子物質を添加すると、その強い粒子に
対する保護作用により、超重質油エマルション燃料を、
更に長期間にわたり安定化し得る。かかる親水性高分子
物質としては次の様なもの挙げられる。

【００２７】＜天然物に由来する親水性高分子物質＞天
然物（微生物を含む）に由来する親水性高分子物質は、
下記の（Ａ）〜（Ｄ）で示される微生物由来、植物由来
或いは動物由来の親水性高分子物質又は天然高分子誘導
体からなる群から選ばれる。この親水性高分子物質は水
に溶解又は分散して粘稠性又はゲル化性を示す。

【００２８】（Ａ）微生物由来の親水性高分子物質（多
糖類）（ａ）キサンタンガム（ｂ）プラン（ｃ）デキストラン（Ｂ）植物由来の親水性高分子物質（多糖類）（ａ）海藻由来（イ）寒天（ロ）カラギーナン（ハ）ファーセレラン（ニ）アルギン酸とその塩（Na, K, NH₄, Ca, Mg）（ｂ）種子由来（イ）ローカストビーンガム（ロ）グアーガム（ハ）タラガム（ニ）タマリンドガム（ｃ）樹木（滲出物）（イ）アラビアガム（ロ）カラヤガム（ハ）トラガントガム（ｄ）果実由来（イ）ペクチン（Ｃ）動物由来の親水性高分子物質（蛋白質）（イ）ゼラチン（ロ）カゼイン（Ｄ）天然高分子誘導体（イ）セルローズ誘導体（カルボキシメチルセルローズ
など）（ロ）加工澱粉上記の親水性高分子物質の中では（Ａ）のキサンタンガ
ムが特に優れており、少量添加で優れた性能を示す。

【００２９】＜水溶性合成高分子＞（ａ）次式で表されるアクリル酸及びその誘導体のホモ
ポリマー、及び他のモノマーとのコポリマー。

【００３０】

【化１】

【００３１】

【化２】

【００３２】又はこのモノマーと共重合可能なモノマー
或いはその塩（NH₄, Na, K, Li) から誘導される２価の
基、例えば、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン
酸、α−オレフィン、アクリルアミド、ビニルスルホン
酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、アクリル
アミドメチルプロピルスルホン酸又はその塩（NH₄,Na,
K)、ジアルキル（メチル又はエチル）エチルアミノメタ
アクリレート及びその塩（塩素、ジエチル硫酸、ジメチ
ル硫酸）。ｎ：５０〜１００，０００

【００３３】（ｂ）次式で表されるアクリルアミド及び
その誘導体のホモポリマー、及び他の共重合可能なモノ
マーとのコポリマー。

【００３４】

【化３】

【００３５】

【化４】

【００３６】又はこのモノマーと共重合可能なモノマー
或いはその塩（NH₄, Na, K, Li) から誘導される２価の
基、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メ
タリルスルホン酸、アクリルアミドメチルプロピルスル
ホン酸、ジアルキル（メチル又はエチル）エチルアミノ
メタアクリレート及びその塩（塩素、ジメチル硫酸、ジ
エチル硫酸など）、スチレン、α−オレフィン（C₂〜C
₁₈)、ビニルアリルアルコール。（ｃ）無水マレイン酸又は無水イタコン酸のホモポリマ
ー、及び次式で表されるコポリマー。

【００３７】

【化５】

【００３８】（ｄ）ビニルアルコールのホモポリマー及
び次式で表されるコポリマー。

【００３９】

【化６】

【００４０】（ｅ）ビニルピロリドンのホモポリマー及
び次式で表されるコポリマー。

【００４１】

【化７】

【００４２】（ｆ）分子量１万〜５００万のポリアルキ
レンオキシド（但し、エチレンオキシド９５％以上）。
５％以下のプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ス
チレンオキシドの各々のブロックポリマーやアルキルア
リル、アルキル基などを分子中に持つものも含まれる。

【００４３】以上のような親水性高分子物質の１種又は
２種以上を添加することにより、次のような効果が得ら
れる。一般に、超重質油エマルション燃料を製造した
後、パイプ輸送したり、更に船で遠距離を輸送する場
合、少なくとも１ヶ月、できれば３ヶ月以上にわたっ
て、エマルション燃料が安定で、増粘したり、分離が起
こらないことが必要である。しかし、前記の界面活性剤
だけを含み、親水性高分子物質を含まない超重質油エマ
ルション燃料では２〜３週間以内に非常に粘度が高くな
ったり、固い沈降物を生成したり、粒子が凝集して大き
くなったり、油が分離し易くなる。これを防止すべく、
このような系に親水性高分子物質を添加すると１ヶ月以
上から３ヶ月以上にわたって、安定なエマルション燃料
になる。

【００４４】一方、ノニオン界面活性剤の性能は温度の
影響を強くうけるため、高温で乳化した系は、温度が低
くなると乳化の安定性が悪くなるが、超重質油のように
粘性が非常に高い油を乳化する場合、６０℃以上で乳化
するのが一般的であり、これを保存したり、船輸送した
り、パイプ輸送する場合はその土地や季節の温度になる
ので、零度近い温度又はそれ以下になることもある。こ
のとき、親水性高分子物質を添加するとその親水性付与
効果が大きいため、ノニオン界面活性剤の温度低下によ
る性能の低下を補うことができる。

【００４５】ここで、親水性高分子物質は超重質油エマ
ルション燃料１００重量部に対して、通常０．０１〜１
重量部、好ましくは０．０１〜０．１重量部含まれるよ
うに使用するのが良い。１重量部より添加量が多くなる
と、系の粘度が高くなり、また、経済的にも不利になる
ので、できるだけ少量で効果を発揮させるべく、適宜使
用量を調整するのが好ましい。

【００４６】アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性
剤、親水性高分子物質の三者使用系及びノニオン界面活
性剤、親水性高分子物質の二者使用系は予めそれらを配
合したものを使用しても良いし、それらを別々に添加し
て使用しても良い。また、水、油のいずれに添加しても
良いが、水に添加した方が取り扱いが容易である。

【００４７】本発明においては、イオン界面活性剤とし
て、アニオン界面活性剤の代わりに、下記のカチオン又
は両性界面活性剤を用いても同様の効果が見られる。原
理、作用機構はアニオン界面活性剤と基本的には同じだ
が荷電が逆になっている。この場合、上記のノニオン界
面活性剤１００重量部に対し、０．５〜３００重量部、
好ましくは１０〜１００重量部のカチオン又は両性の界
面活性剤の混合がより効果的であり、さらに上記の親水
性高分子を添加すると効果が一層向上する。

【００４８】＜カチオン、両性界面活性剤＞（１）炭素数４〜１８のアルキル及び／又はアルケニル
アミンを無機酸又は有機酸で中和したアルキル及び／又
はアルケニルアミン塩。（２）下記式（イ）〜（ハ）で表される第４級アンモニ
ウム塩。

【００４９】

【化８】

【００５０】（３）次式で表されるアルキルベタイン。

【００５１】

【化９】

【００５２】（４）次式で表されるアルキルアミンオキ
サイド。

【００５３】

【化１０】

【００５４】（５）次式で表されるアルキルアラニン。

【００５５】

【化１１】

【００５６】（６）次式（ニ）又は（ホ）で表されるポ
リアミート。

【００５７】

【化１２】

【００５８】（７）次式（ヘ）又は（ト）で表されるポ
リアミン塩。

【００５９】

【化１３】

【００６０】（８）次式で表されるイミダゾリン型両性
界面活性剤。

【００６１】

【化１４】

【００６２】（９）次式で表されるスルホベタイン型両
性界面活性剤。

【００６３】

【化１５】

【００６４】本発明に用いられる超重質油は、高温に加
温しないと流動しない油であり、具体的には下記の油が
含まれる。（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、及びそれらの油混合物。（３）高温で流動しない高流動点油あるいは原油。（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（オリノコタール、アサバスカビ
チューメン）。

【００６５】一般にナフテン系アスファルトは乳化が容
易で、パラフィン基油や混合基油に由来するアスファル
トは乳化が難しいと言われている。また、ナフテン系も
揮発成分を十分留出させて、重質留分が高いアスファル
トでは乳化しにくくなる。最近のアスファルトは揮発成
分を十分に留出させたものが多くなっているが、本発明
のアスファルトは従来の方法では長期間安定なエマルシ
ョンを製造することが困難なアスファルトを主な対象と
している。

【００６６】オリノコタールなどのビチューメン類は、
通常、蒸気注入法などで油を抽出している。この工程で
前記のアニオン界面活性剤（カチオン又は両性界面活性
剤）−ノニオン界面活性剤−親水性高分子物質、又はノ
ニオン界面活性剤−親水性高分子物質を用いることがで
きるし、抽出後、砂その他の固体粒子を除いたり、脱塩
した後、使用してエマルション燃料を製造しても良い。
又、超重質油は３４０℃で揮発分が１２％以下のものに
限定される。従って、分子量が一般の油の成分より大き
く、例えば、アスファルテン（ＭＷ１５００〜２５０
０）、レジン分（芳香族系）、油分、などがその例であ
り、次に示すような多環の芳香族環やアルキル鎖が付加
したものが含まれる。

【００６７】

【化１６】

【００６８】

【化１７】

【００６９】尚、本発明において、水の含有量は超重質
油１００重量部に対して、通常２５〜８０重量部、好ま
しくは３０〜６０重量部である。水の含有量が２５重量
部未満であると安定なエマルション燃料の製造が困難と
なり、８０重量部を越えると燃料として使用した時の水
による燃焼効率の低下が大きくなる。

【００７０】本発明のエマルション燃料は、前記のよう
な各成分を混合し、乳化させることにより調製すること
ができるが、その際に用いる機械的な手段としては、効
率の良い撹拌手段ならばどのような方法でも良いし、２
種以上の方法の組合せでも良い。特に、高剪断型の撹拌
装置を用いるのが好ましく、その時、剪断力は、１１０
０／秒以上、好ましくは３０００〜１００，０００／秒
である。具体的には例えば、ラインミキサー、矢羽根タ
ービン翼、プロペラ翼、ブルマージン型翼、バドル翼な
どを用いることができる。

【００７１】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示すが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。

【００７２】実施例１、比較例１中東石油系アスファルト（針入度６０〜８０）又はアサ
バスカビチューメン（軟化温度１２．５℃、カナダ
産）、水、界面活性剤を合計３００ｇになるように所定
量を秤量し、８００ｍｌ遠沈管に入れ、７５℃に加温し
た。一定温度に達した後、特殊機化工製のＴＫホモミキ
サー（低粘度撹拌翼付）により撹拌（剪断力８０００／
ｓｅｃ×２分間）し、エマルション燃料を調製し、６０
℃で保温した。一定温度に達した後、粘度を測定した。
粘度は芝浦システム（株）製ビスメトロンＶＳ−Ａ１
型、Ｎｏ．２，ローター６０ｒｐｍで測定した。エマル
ション燃料の一部は５０℃で保温し、状態を１日後、３
日後、９日後と観察し、一部は取り出して、１００メッ
シユの篩の通過量を測定した。篩の通過量は５０℃の雰
囲気で、φ７０ｍｍの１００メッシュステンレス製篩に
約１０ｇの試料をのせ、１０分後の篩残量を測定し、算
出した。使用したノニオン界面活性剤のサンプル番号と
その内容を表１に示す。また、石油系アスファルトを用
いた結果を表２〜３に、アサバスカビチューメンを用い
た結果を表４に示す。尚、表２中のテスト番号１〜３及
び表４中のテスト番号１〜２はノニオン界面活性剤とし
てポリオキシエチレンドデシルエーテルを用いた比較例
であり、その他は本発明の実施例である。尚、表２〜４
中の配合成分についての％は、重量％を示す。

【００７３】尚、総合評価はエマルションの粘度、篩通
過量、エマルション放置９日後の分散状態の肉眼観察を
総合して行った。○＞△＞×の順に良好である。×〜△
以上が効果が認められる系である。但し、静置後の分散
状態は、図１に示すような表面層１、中間層２及び沈降
層３の三層の状況を観察して、それぞれ表面層、中間
層、沈降層に分けて評価した。表面層１においては、表
面の油滴の大小、それが大きくなった油膜の大小を観察
した。分散状態は、油滴なし＞油滴少量＞油膜なし＞油
膜少量＞油膜多量の順に良好である。中間層２において
は、乳化状態の良し悪しを観察した。乳化状態は、乳化
良好＞若干クリーム状＞クリーム状＞分離状態＞分離度
大きい＞完全分離の順に良好である。沈降層３において
は、沈降物なし＞ソフト沈降物＞ハード沈降物の順に良
好である。ソフト沈降物はやわらかく再分散が容易な沈
降物であり、ハード沈降物は固く、再分散が困難な沈降
物である。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】

【表３】

【００７７】

【表４】

【００７８】実施例２、比較例２中東石油系アスファルト（針入度６０〜８０）又はアサ
バスカビチューメン（軟化温度１２．５℃、カナダ
産）、水、界面活性剤、安定剤（親水性高分子物質）を
合計３００ｇになるように所定量を秤量し、８００ｍｌ
遠沈管に入れ、７５℃に加温した。一定温度に達した
後、特殊機化工製のＴＫホモミキサー（低粘度撹拌翼
付）により撹拌（剪断力８０００／ｓｅｃ×２分間）
し、エマルション燃料を調製し、６０℃で保温した。一
定温度に達した後、粘度を測定した。エマルション燃料
の一部は５０℃に保温し、状態を１日後、９日後、６ヶ
月後と観察し、一部は取り出して、１００メッシュの篩
の通過量を測定した。粘度は芝浦システム（株）製ビス
メトロンＶＳ−Ａ１型、Ｎｏ．２、ローター６０ｒｐｍ
で測定し、篩通過量は５０℃の雰囲気でφ７０ｍｍの１
００メッシュステンレス製篩に約１０ｇの試料をのせ、
１０分後の篩残量を算出した。使用したノニオン界面活
性剤のサンプル番号とその内容を表１に示すとともに、
石油系アスファルトを用いた結果を表５〜７に、アサバ
スカビチューメンを用いた結果を表８〜９に示す。尚、
表５中のテスト番号１〜３及び表８中のテスト番号１〜
２はノニオン界面活性剤としてポリオキシエチレンドデ
シルエーテルを用いた比較例であり、その他は本発明の
実施例である。尚、表５〜９中の配合成分についての％
は、重量％を示す。

【００７９】尚、総合評価にエマルションの粘度、篩通
過量、エマルション放置６ヶ月後の分散状態の肉眼観察
を総合して行った。○＞△＞×の順に良好であり、×〜
△以上が一応、効果が認められる系である。但し、静置
後の分散状態は、図１に示すような表面層１、中間層２
及び沈降層３の三層の状況を観察して、それぞれ表面
層、中間層、沈降層に分けて評価した。表面層１におい
ては、表面の油滴の大小、それが大きくなった油膜の大
小を観察した。分散状態は、油滴なし＞油滴少量＞油膜
なし＞油膜少量＞油膜多量の順に良好である。中間層２
においては、乳化状態の良し悪しを観察した。乳化状態
は、乳化良好＞クリーム状＞分離状態＞分離度大きい＞
完全分離の順に良好である。沈降層３においては、沈降
物なし＞ソフト沈降物＞ハード沈降物の順に良好であ
る。ソフト沈降物はやわらかく再分散が容易な沈降物で
あり、ハード沈降物は固く、再分散が困難な沈降物であ
る。

【００８０】

【表５】

【００８１】

【表６】

【００８２】

【表７】

【００８３】

【表８】

【００８４】

【表９】

【００８５】以上の結果より、次の点が明確となった。界面活性剤としてノニオン界面活性剤しか使用しない
場合でも、エマルションの低粘度化、分散状態の改善が
図れる。界面活性剤としてノニオン界面活性剤とアニオン界面
活性剤を併用する場合、エマルションの低粘度化、分散
状態の改善、その長期安定化が図れる。上記の，の効果が、さらに安定剤を用いる場合に
は６ヶ月後においても認められる。

【００８６】

【発明の効果】本発明の超重質油エマルション燃料は、
粘度が低く、篩通過量も多いため、燃料として大変取り
扱い易く、更にエマルション放置後の分散状態の長期安
定性にも大変優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、エマルション放置後の分散状態を表面
層、中間層及び沈降層の三層に分けて説明するための模
式図である。

【符号の説明】

１表面層２中間層３沈降層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小倉次利神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社基盤技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも超重質油１００重量部、水２
５〜８０重量部、及びノニオン界面活性剤０．０２〜５
重量部を混合乳化してなる超重質油エマルション燃料で
あって、該ノニオン界面活性剤が、炭素数１６〜２０の
高級不飽和脂肪酸のダイマー酸及び／又はポリマー酸に
炭素数２〜４のアルキレンオキシドの１種又は２種以上
を付加したものであることを特徴とする超重質油エマル
ション燃料。
【請求項２】ノニオン界面活性剤のＨＬＢ（親水性親
油性バランス）値が１２〜１９である請求項１記載の超
重質油エマルション燃料。
【請求項３】ノニオン界面活性剤１００重量部に対
し、０．５〜３００重量部のアニオン界面活性剤を更に
含有してなる請求項１記載の超重質油エマルション燃
料。
【請求項４】ノニオン界面活性剤１００重量部に対
し、０．５〜３００重量部のカチオン又は両性界面活性
剤を更に含有してなる請求項１記載の超重質油エマルシ
ョン燃料。
【請求項５】超重質油エマルション燃料１００重量部
に対し、０．０１〜１重量部の親水性高分子物質を更に
含有してなる請求項１〜４いずれか記載の超重質油エマ
ルション燃料。
【請求項６】ノニオン界面活性剤のＨＬＢ値が１４〜
１７．５である請求項１〜５いずれか記載の超重質油エ
マルション燃料。