JPH0790124B2

JPH0790124B2 - 油水分離剤

Info

Publication number: JPH0790124B2
Application number: JP11258187A
Authority: JP
Inventors: 光雄小野沢; 滋中井; 泰治河本; 高昌石岡
Original assignee: タイホ−工業株式会社
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPS63278507A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、油分と水分がエマルジョン状として或いは
粒子分散状として存在している場合にも、油水混合液か
ら油分と水分とを分離することができる新規な油水分離
剤に関するものである。

（従来の技術）油分と水分とがエマルジョン又は分散状に存在する場合
としては例えば脱塩するために重油を水洗するときに生
じるエマルジョン、事故により重油に雨水等が混合した
場合のエマルジョン、油井から採油した原油に水分が混
入している場合のエマルジョン、原油精製の際に脱塩の
ため水洗することよって生じるエマルジョン、原油と水
とを同時に輸送管に流して移送する場合に生じるエマル
ジョン、排水中に切削油、その他の油分が流れ込んで生
じたエマルジョンなどがある。

これらのエマルジョンは油分中に水分が分散する場合の
所謂W/O型と、水中に油分が分散する場合の所謂O/W型が
あり、これらのエマルジョンを破壊して油と水の二層に
分離する油水分離方法は、加熱或いは遠心分離などの物
理的な方法が行なわれている。

更に、エマルジョンが安定な場合や分散質が分散媒に比
較して非常に少ない場合は物理的な方法に化学的な方法
として油水分離剤が併用される。

例えば、燃料油としての重油中に水分が存在すると燃焼
状態が不安定となる。通常、ボイラー用バーナーを用い
る場合、燃料油中に５％以上の水分が存在すると燃焼が
不安定になるのでJISの規定によって一般用重油は水分
が２％以下と規定されている。又、原油精製においても
脱塩後、水分が多いとトッピングを起し、精製装置に障
害を与えることがある。このような場合は油中に水分が
非常に安定なエマルジョンとして存在しており、水分離
には物理的な方法に化学的な方法として油水分離剤が併
用されるが、ここで使用される油水分離剤についても高
性能のものが要求される。

このようなエマルジョン溶液に対する従来の油水分離剤
としてはポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレンアルキルフェノールエーテル
等各種界面活性剤が使用されている。

（発明が解決しようとする問題点）これらの界面活性剤はエマルジョン溶液に添加すると、
油相と水相との境界面に配置し、撹拌、加熱等の僅かな
物理的作用によって分散質が凝集して油水の分離が行な
われるのであるが、近年油の低品位に伴い、上記の各種
界面活性剤を使用しても充分な油水分離が行なわれず、
例えば油水が分離されるとしても界面には水分がエマル
ジョン状に含む油相が残存していることが屡ある。

また、上記界面活性剤のみを加えたのでは油水分離効果
が不充分で、更に遠心分離、加熱等の物理的方法の併用
が必要な場合が多く、しかも油水分離後物理的方法を停
止すると油水が再びエマルジョン化することが多い。

（問題点を解決するための手段）この発明は、上記実情に鑑み、これら低品位の油の油水
分離についても有効な界面活性剤を開発することを目的
として鋭意研究の結果、ロジンと不飽和二塩基酸との付
加化合物を、二価アルコールと縮合させて得られたロジ
ンエステル樹脂のカルボキシル基に、アルキレンオキサ
イドを付加重合させてなる界面活性剤を主成分とする油
水分離剤を提案するものである。

即ち、ロジンには50％前後のアビエチン酸と、その他ネ
オアビエチン酸、ピマル酸、レポピマル酸、ロジン酸等
が含まれており、このエチレンオキサイドを付加させた
ロジンエステルを界面活性剤として使用することは公知
であるが、この界面活性剤には上記のような低品位の油
の油水分離には余り効果がない。

更に、ロジンとマレイン酸或いはフマル酸との付加物に
グリセリン等の多価アルコールを縮合させて得られたロ
ジンエステル樹脂は塗料などとして公知であるが、これ
らのロジンエステル樹脂の遊離のカルボキシル基にアル
キレンオキサイドを付加重合させた誘導体について優れ
た油水分離機能を呈することを見出し、この発明を完成
するに至ったものである。

この発明で使用するロジンエステル樹脂としては、例え
ばロジンと不飽和二塩基酸との付加化合物を、構造式HO
（CH₂）_POH（Ｐ＝１〜10）の二価アルコールと縮合させ
て得られたロジンエステル樹脂を使用することができ
る。

ここで、不飽和二塩基酸としてはマレイン酸、フマル酸
等を挙げることができる。

また、上記構造式の二価アルコールとしてはエチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペ
ンタンジオール、ヘプタンジオール等を挙げることがで
きる。

また、使用するロジンエステル樹脂の縮合度は１〜８程
度のものが適当である。

上述のようなロジンエステル樹脂に対して、この発明で
はその分子内の−COOH基にアルキレンオキサイドを付加
重合させてなる界面活性剤を油水分離剤の主成分とする
ものである。

ここで、アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレ
ンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを使用す
ることができる。

この場合、付加重合の条件としては例えばロジンエステ
ル樹脂に対してエチレンオキサイド及び／又はプロピレ
ンオキサイドを80〜160℃の反応温度で付加させる。

付加物の形態は単独付加では（ａ）エチレンオキサイド
を付加させるもの、（ｂ）プロピレンオキサイドを付加
させるものがある。この場合、エチレンオキサイド又は
プロピレンオキサイドの付加モル数はそれぞれ２〜20モ
ル好ましくは３〜15モル程度が適当である。

一方、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの併
用付加では、（ｃ）エチレンオキサイドを付加させ、続
いてプロピレンオキサイドを付加させる（ｄ）プロピレ
ンオキサイドを付加させ、続いてエチレンオキサイドを
付加させる二つの形態があり、エチレンオキサイドとプ
ロピレンオキサイドの共重合体の付加におけるエチレン
オキサイド又はプロピレンオキサイドの付加モル数はそ
れぞれ３〜25モル、１〜15モル、好ましくはそれぞれ５
〜18モル、２〜10モル程度が適当である。

一般的に、ロジンエステル樹脂に対するアルキレンオキ
サイドの付加モル数は２〜40程度であって、この付加重
合によって得られるロジンエステル樹脂誘導体の分子量
を3,000〜7,000程度とすることが好ましい。

この発明の油水分離剤は上述のようなロジンエステル樹
脂誘導体を主成分とするもので、これらは単独でも、２
種以上の混合使用してもよい。又、灯油、メチルナフタ
レン、Ａ重油、ブチルセロソルブ等のエーテルアルコー
ル、ドバノールなどの高級アルコール、水等に溶解希釈
して使用することができる。更に、この発明に係るロジ
ンエステル樹脂誘導体は既存の油水分離剤と併用するこ
とができる。

この発明の油水分離剤の適用できるのは原油、精製油、
スロップオイル、タール等液体であればどの様な油でも
よいが、これらの液状の油と水がエマルジョン又は分散
状になっている混合液に添加すればよい。

（発明の効果）この発明の油水分離剤を油の水とがエマルジョン状とな
っている溶液に混ぜて充分に撹拌混合すると、エマルジ
ョンが乳化破壊されて比重差により油層が上に、水層が
下に分離する。この場合、従来の界面活性剤のみでは不
充分な効果しか発揮できないような低品位の油分であっ
ても、この発明の油水分離剤を使用することによって油
水の界面は極めて明確となり、容易に分離可能となる。

更に、分離時間が極めて速く、油水分野後は再び、エマ
ルジョン化することがほとんどない。

即ち、この発明に使用するロジンエステル系の界面活性
剤は、従来の油水分離剤と異なり、特殊な形の親油基を
有しており、しかも樹脂部の縮合度が高くでき、更にエ
チレンオキサイド乃至エチレンオキサイド、プロピレン
オキサイド等のアルキレンオキサイドを任意に付加重合
させることによってその分子量を高めることができるの
で、従来の界面活性剤のみでは油水分離が不可能であっ
た低品位の油分と水分との油水混合液にも添加し、撹拌
混合するだけで極めて簡単に、短時間で、しかも確実に
油水分離ができるのである。

（実施例）以下、この発明の実施例を示す。

〔ロジンエステル樹脂誘導体の製造〕

1.ロジンエステル樹脂誘導体（Ａ）の製造撹拌機、温度計、N₂導入管を取付けた500ccの四ッ口フ
ラスコにロジン200gと無水マレイン酸58gを入れる。次
に、N₂気流中で加熱を開始し、約30分で170℃に上昇さ
せ、10分間加熱撹拌して付加反応を行なわせる。

このようにして得られたロジンのマレイン酸付加物にエ
チレングリコール31gを加え、更に10時間加熱撹拌を行
ない、縮合反応を行なわせる。反応終了後、減圧にして
未反応のエチレングリコール及び低沸点留分を留出さ
せ、ロジンエステル樹脂を得る。

得られたロジンエステル樹脂は、その分子量より縮合度
８であった。

次いでロジンエステル樹脂100g、NaOH1gをオートクレー
ブに添加し、更に７モルのガス状のエチレンオキサイド
を徐々に通じ、反応温度140〜160℃、反応圧力10気圧
で、ロジンエステル樹脂にエチレンオキサイドを付加重
合させる。エチレンオキサイド全量添加後、圧力が低下
しなくなる迄オートクレーブ内を撹拌し続けて反応を行
なわせる。

反応生成物について分析した結果、遊離カルボン酸に付
加したエチレンオキサイドの付加モル数が平均５モルの
ロジンエステル樹脂誘導体（Ａ）を得た。

2.ロジンエステル樹脂誘導体（Ｂ）の製造二価アルコールとしてエチレングリコールに替えてプロ
ピレングリコールを使用し、合成手順は上記ロジンエス
テル樹脂誘導体（Ａ）に準じて行ない、縮合度４、エチ
レンオキサイドの付加モル数平均６モルのロジンエステ
ル樹脂誘導体（Ｂ）を得た。

3.ロジンエステル樹脂誘導体（Ｃ）の製造合成手順は上記ロジンエステル樹脂誘導体（Ａ）に準じ
て行なったが、ロジンのマレイン酸付加物に二価アルコ
ールとしてはブタンジオールを加えて縮合反応を行なわ
せた。得られたロジンエステル樹脂にはエチレンオキサ
イドに替えてプロピレンオキサイドを加え、触媒として
KOHを使用して付加重合反応を行なわせた結果、縮合度
３、プロピレンオキサイドの付加モル数が平均５モルの
ロジンエステル樹脂誘導体（Ｃ）を得た。

4.ロジンエステル樹脂誘導体（Ｄ）の製造二価アルコールとしては1,5−ペンタジオールを使用
し、合成手順はロジンエステル樹脂誘導体（Ａ）に準じ
て行ない、ロジンエステル樹脂を製造した。

次いで、ロジンエステル樹脂とKOHをオートクレーブ中
に添加し、エチレンオキサイドを徐々にガス状で通じて
付加重合反応を行なわせた。

反応温度、反応圧、及び反応経点の見方はロジンエステ
ル樹脂誘導体（Ａ）の場合と同様に行ない、反応終了後
減圧にして未反応のエチレンオキサイド等を除去した。

得られた反応生成物には上記エチレンオキサイドの場合
と同様にしてプロピレンオキサイドを添加して付加重合
反応を行なわせた。

分析の結果、縮合度５、エチレンオキサイドの付加モル
数８モル、プロピレンオキサイドの付加モル数２モルの
ロジンエステル樹脂誘導体（Ｄ）を得た。

5.ロジンエステル樹脂誘導体（Ｅ）の製造二価アルコールとしてプロピレングリコールを使用し、
合成手順はロジンエステル樹脂誘導体（Ｄ）に準じて行
ない、縮合度６、エチレンオキサイドの付加モル数12モ
ル、プロピレンオキサイドの付加モル数４モルのロジン
エステル樹脂誘導体（Ｅ）を得た。

6.ロジンエステル樹脂誘導体（Ｆ）の製造二価アルコールとしてブタンジオールを使用し、合成手
順はロジンエステル樹脂誘導体（Ｄ）に準じて行ない、
縮合度３、プロピレンオキサイドの付加モル数５モル、
エチレンオキサイドの付加モル数15モルのロジンエステ
ル樹脂誘導体（Ｆ）を得た。

実施例１ 50体積％の水分が乳化状に存在する重油に下記組成例
（１）（２）及び比較例（１）（２）の分離剤を個々に
500ppm添加し、１分間充分に撹拌してから100ml（水が
ほぼ50ml、重油がほぼ50ml含有）をメスシリンダーに採
取し、80℃恒温水槽中に静置した。

静置後10分、30分、１、２、４時間経過したときの分離
水量（ml）を第１表に示す。

（１）ロジンエステル樹脂誘導体（Ａ） 20wt％ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル〔第一
工業製薬（株）製ノイゲンEA140） 20〃ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃（２）ロジンエステル樹脂誘導体（Ｂ） 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃比較例（１）ロート油 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃比較例（２）ノイゲンEA140 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃実施例２ミナス原油90mlに水10mlを加え、3500r.p.mで回転する
ホモジナイザーで１分間充分に撹拌して原油エマルジョ
ンを多数作成した。この原油エマルジョンに組成例
（３）〜（６）の分離剤混合液を各々100ppm添加し、30
秒撹拌した後100mlを遠沈管に入れて80℃恒温水槽中に
静置した。

静置後、10分、30分、１時間、２時間経過した時の分離
水量（ml）を第２表に示す。

（３）ロジンエステル樹脂誘導体（Ｃ） 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃（４）ロジンエステル樹脂誘導体（Ｄ） 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃（５）ロジンエステル樹脂誘導体（Ｅ） 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃（６）ヘプタデセニルヒドロキシエチルイシダゾリン 35wt％ロジンエステル樹脂誘導体（Ｆ） 5 ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃これに対して、上記分離剤にロジンエステル誘導体を加
えない分離剤の成分を比較例として下記に示す。

比較例（３）テトロニック型活性剤 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃比較例（４）ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルのフォ
ルマリン縮合物 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃比較例（５）ジオクチルスルフォサルシネート 40wt％ブチルセロソルブ 30〃灯油 30〃比較例（６）ヘプタデセニルヒドロキシエチルイシダゾリン 40wt％ブチルセロソルブ 20〃メチルナフタレン 20〃灯油 20〃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロジンと不飽和二塩基酸との付加化合物
を、二価アルコールと縮合させて得られたロジンエステ
ル樹脂のカルボキシル基に、アルキレンオキサイドを付加重合させてなる界面活性剤
を主成分とする油水分離剤。