JPH0913058A - 乳化重質油燃料 - Google Patents
乳化重質油燃料Info
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- JPH0913058A JPH0913058A JP16180995A JP16180995A JPH0913058A JP H0913058 A JPH0913058 A JP H0913058A JP 16180995 A JP16180995 A JP 16180995A JP 16180995 A JP16180995 A JP 16180995A JP H0913058 A JPH0913058 A JP H0913058A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 天然アスファルト等の重質油から、取扱性が
良好で、燃焼性も改善された安定な乳化重質油燃料を提
供する。 【構成】 一般式Ｒ1−ＳＯ3Ｍ、Ｒ2−Ｏ−ＳＯ3Ｍまた
はＲ3−Ｏ−ＰＯ3Ｍ1-2(式中、Ｒ1〜Ｒ3はスルフォン酸
塩型、硫酸エステル塩型またはリン酸エステル塩型のア
ニオン界面活性剤を形成し得る親油基を示し、Ｍは水素
原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属、アンモニ
ウム基またはアミンを示す)で表される界面活性剤によ
って、常温で固体状または半溶融状の重質油および水を
油中水滴型に乳濁させて成る乳化重質油燃料。
良好で、燃焼性も改善された安定な乳化重質油燃料を提
供する。 【構成】 一般式Ｒ1−ＳＯ3Ｍ、Ｒ2−Ｏ−ＳＯ3Ｍまた
はＲ3−Ｏ−ＰＯ3Ｍ1-2(式中、Ｒ1〜Ｒ3はスルフォン酸
塩型、硫酸エステル塩型またはリン酸エステル塩型のア
ニオン界面活性剤を形成し得る親油基を示し、Ｍは水素
原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属、アンモニ
ウム基またはアミンを示す)で表される界面活性剤によ
って、常温で固体状または半溶融状の重質油および水を
油中水滴型に乳濁させて成る乳化重質油燃料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電用燃料等とし
て利用可能な油中水滴型乳化重質油燃料に関する。
て利用可能な油中水滴型乳化重質油燃料に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｃ重油までの常温で流動性を有する燃料
に関しては、排ガス中のＮＯxやばいじん量低減のため
に、界面活性剤と少量の水を添加して撹拌し油中水滴型
エマルジョンとすることで燃料を改質し、燃焼の際に霧
化した後に沸騰微粒化を起こさせることで燃焼性を改善
する方法は公知である(例えば、特開昭４８−１３６４
１号公報参照)。しかしながら、アスファルトやオイル
サンドなどの重質油に関して、油中水滴型エマルジョン
の製造技術は知られておらず、このような改善方法は行
われていなかった。最近、燃料の多様化に伴って天然ア
スファルトや石油系アスファルトなどの重質油が発電用
燃料として多用されるようになってきている。これらの
重質油は粘稠であり、また、残留炭素分も多いため、燃
焼性、例えば、ばいじん量あるいは灰中の未燃分の増加
という課題がある。この課題を克服するため、従来、燃
料添加剤の使用や、燃焼時の燃料濃度を高くして霧化性
を高めることが考えられてきたが、いずれもコストある
いはハンドリング性の面で未だ十分とはいえなかった。
に関しては、排ガス中のＮＯxやばいじん量低減のため
に、界面活性剤と少量の水を添加して撹拌し油中水滴型
エマルジョンとすることで燃料を改質し、燃焼の際に霧
化した後に沸騰微粒化を起こさせることで燃焼性を改善
する方法は公知である(例えば、特開昭４８−１３６４
１号公報参照)。しかしながら、アスファルトやオイル
サンドなどの重質油に関して、油中水滴型エマルジョン
の製造技術は知られておらず、このような改善方法は行
われていなかった。最近、燃料の多様化に伴って天然ア
スファルトや石油系アスファルトなどの重質油が発電用
燃料として多用されるようになってきている。これらの
重質油は粘稠であり、また、残留炭素分も多いため、燃
焼性、例えば、ばいじん量あるいは灰中の未燃分の増加
という課題がある。この課題を克服するため、従来、燃
料添加剤の使用や、燃焼時の燃料濃度を高くして霧化性
を高めることが考えられてきたが、いずれもコストある
いはハンドリング性の面で未だ十分とはいえなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記技術水準
に鑑みてなされたものであって、天然アスファルトなど
の重質油から、取扱性が良好で、燃焼性も改善された安
定な乳化重質油燃料を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたものであって、天然アスファルトなど
の重質油から、取扱性が良好で、燃焼性も改善された安
定な乳化重質油燃料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、一般式Ｒ
1−ＳＯ3Ｍ、Ｒ2−Ｏ−ＳＯ3ＭまたはＲ3−Ｏ−ＰＯ3Ｍ
1-2(式中、Ｒ1〜Ｒ3はスルフォン酸塩型、硫酸エステル
塩型またはリン酸エステル塩型のアニオン界面活性剤を
形成し得る親油基を示し、Ｍは水素原子、アルカリ金属
原子、アルカリ土類金属、アンモニウム基またはアミン
を示す)で表される界面活性剤によって、常温で固体状
または半溶融状の重質油および水を油中水滴状に乳濁さ
せて成る乳化重質油燃料に関する。
1−ＳＯ3Ｍ、Ｒ2−Ｏ−ＳＯ3ＭまたはＲ3−Ｏ−ＰＯ3Ｍ
1-2(式中、Ｒ1〜Ｒ3はスルフォン酸塩型、硫酸エステル
塩型またはリン酸エステル塩型のアニオン界面活性剤を
形成し得る親油基を示し、Ｍは水素原子、アルカリ金属
原子、アルカリ土類金属、アンモニウム基またはアミン
を示す)で表される界面活性剤によって、常温で固体状
または半溶融状の重質油および水を油中水滴状に乳濁さ
せて成る乳化重質油燃料に関する。
【０００５】本発明の適用対象となる重質油は、沸点４
２０〜４５０℃以上の成分を６０％以上含有する常温で
固体状または半溶融状の重質油、例えば、アスファル
ト、熱処理アスファルト(アスファルトの加熱分解残渣)
およびビチューメン(オリノコタールやアサバスカビチ
ューメン等を含む)等である。
２０〜４５０℃以上の成分を６０％以上含有する常温で
固体状または半溶融状の重質油、例えば、アスファル
ト、熱処理アスファルト(アスファルトの加熱分解残渣)
およびビチューメン(オリノコタールやアサバスカビチ
ューメン等を含む)等である。
【０００６】界面活性剤としては、前記の一般式で表さ
れるスルフォン酸塩型、硫酸エステル塩型およびリン酸
エステル塩型の自体公知の界面活性剤を適宜使用すれば
よい。スルフォン酸塩型のものとしては、Ｃ6〜Ｃ22ア
ルキルベンゼンスルフォン酸塩、Ｃ6〜Ｃ22ジアルキル
スルフォコハク酸エステル塩、ナフタリンスルフォン酸
塩、Ｃ1〜Ｃ18アルキルスルフォン酸塩、Ｃ1〜Ｃ18アル
キルスルフォン酸塩のホルマリン縮合物、Ｃ6〜Ｃ22ア
ルカンスルフォン酸塩、Ｃ6〜Ｃ22α−オレフィンスル
フォン酸塩、脂肪酸アミドスルフォン酸塩、リグニンス
ルフォン酸塩および石油スルフォン酸塩等が挙げられ
る。特に好適なものを以下の実施例に例示する。硫酸エ
ステル塩型のものとしては、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不
飽和アルコールの硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和ま
たは不飽和アルコールの酸化アルキレン(２〜５０モル)
付加物硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22アルキルフェノール
(またはナフトール)の酸化アルキレン(２〜５０モル)付
加物硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不飽和脂
肪酸エステルの硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和また
は不飽和脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩およ
びＣ6〜Ｃ22α−オレフィンの硫酸エステル塩等が挙げ
られる。特に好適なものを以下の実施例に例示する。リ
ン酸エステル塩としては、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不飽
和アルコールのリン酸モノ(またはジ)エステル塩、Ｃ6
〜Ｃ22の飽和または不飽和アルコールの酸化アルキレン
(２〜５０モル)付加物リン酸エステル塩およびＣ6〜Ｃ
22のアルキル基を１個または複数個有するアルキルフェ
ノール(またはアルキルナフトール)の酸化アルキレン
(２〜５０モル)付加物リン酸エステル塩等が挙げられ
る。特に好適なものを以下の実施例に例示する。
れるスルフォン酸塩型、硫酸エステル塩型およびリン酸
エステル塩型の自体公知の界面活性剤を適宜使用すれば
よい。スルフォン酸塩型のものとしては、Ｃ6〜Ｃ22ア
ルキルベンゼンスルフォン酸塩、Ｃ6〜Ｃ22ジアルキル
スルフォコハク酸エステル塩、ナフタリンスルフォン酸
塩、Ｃ1〜Ｃ18アルキルスルフォン酸塩、Ｃ1〜Ｃ18アル
キルスルフォン酸塩のホルマリン縮合物、Ｃ6〜Ｃ22ア
ルカンスルフォン酸塩、Ｃ6〜Ｃ22α−オレフィンスル
フォン酸塩、脂肪酸アミドスルフォン酸塩、リグニンス
ルフォン酸塩および石油スルフォン酸塩等が挙げられ
る。特に好適なものを以下の実施例に例示する。硫酸エ
ステル塩型のものとしては、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不
飽和アルコールの硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和ま
たは不飽和アルコールの酸化アルキレン(２〜５０モル)
付加物硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22アルキルフェノール
(またはナフトール)の酸化アルキレン(２〜５０モル)付
加物硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不飽和脂
肪酸エステルの硫酸エステル塩、Ｃ6〜Ｃ22の飽和また
は不飽和脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩およ
びＣ6〜Ｃ22α−オレフィンの硫酸エステル塩等が挙げ
られる。特に好適なものを以下の実施例に例示する。リ
ン酸エステル塩としては、Ｃ6〜Ｃ22の飽和または不飽
和アルコールのリン酸モノ(またはジ)エステル塩、Ｃ6
〜Ｃ22の飽和または不飽和アルコールの酸化アルキレン
(２〜５０モル)付加物リン酸エステル塩およびＣ6〜Ｃ
22のアルキル基を１個または複数個有するアルキルフェ
ノール(またはアルキルナフトール)の酸化アルキレン
(２〜５０モル)付加物リン酸エステル塩等が挙げられ
る。特に好適なものを以下の実施例に例示する。
【０００７】Ｍとしては、ナトリウム原子、カリウム原
子、カルシウム原子、マグネシウム原子、アンモニウム
基、および各種のアミン類、例えば、アルキルアミン
(メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、
エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブ
チルアミン、ジブチルアミン等)、エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、ポリエチレンポリアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、ピペラジン、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、ベン
ジルアミン、シクロヘキシルアミンおよびフルフリルア
ミン等が挙げられる。
子、カルシウム原子、マグネシウム原子、アンモニウム
基、および各種のアミン類、例えば、アルキルアミン
(メチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、
エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ブ
チルアミン、ジブチルアミン等)、エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、ポリエチレンポリアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、ピペラジン、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、ベン
ジルアミン、シクロヘキシルアミンおよびフルフリルア
ミン等が挙げられる。
【０００８】上記界面活性剤の使用量は重質油の性状や
水の使用量等に応じて適宜選定すればよく、特に限定的
ではないが、通常は０．０１〜５重量％、好ましくは
０．１〜２重量％である。
水の使用量等に応じて適宜選定すればよく、特に限定的
ではないが、通常は０．０１〜５重量％、好ましくは
０．１〜２重量％である。
【０００９】水の添加量は重質油の性状や最終的な油中
水滴型乳化重質油燃料の所望の性状等に応じて適宜選定
すればよいが、通常は０．５〜３０重量％、好ましくは
０.５〜２０重量％である。含水量が比較的多い場合に
は、常温で液状の燃料、例えば重油を適宜配合すること
によって、乳化重質油燃料の燃焼効率を高めてもよい。
水滴型乳化重質油燃料の所望の性状等に応じて適宜選定
すればよいが、通常は０．５〜３０重量％、好ましくは
０.５〜２０重量％である。含水量が比較的多い場合に
は、常温で液状の燃料、例えば重油を適宜配合すること
によって、乳化重質油燃料の燃焼効率を高めてもよい。
【００１０】本発明による油中水滴型乳化重質油燃料の
調製法としては、(１)界面活性剤添加水と重質油を剪断
撹拌下で混合する方法、(２)界面活性剤添加重質油と水
を剪断撹拌下で混合する方法、および(３)界面活性剤、
水および重質油を剪断撹拌下で同時に混合する方法が挙
げられる。剪断速度は５００sec-1以上にするのが好ま
しく、また、上記剪断撹拌は加熱(８０〜２００℃)加圧
下(１〜２０atm)でおこなうのが効率的である。なお、
このような剪断撹拌操作は、高剪断型のタービンミキサ
ー、ホモジナイザーまたはコロイドミル等を用いておこ
なうのが好ましい。
調製法としては、(１)界面活性剤添加水と重質油を剪断
撹拌下で混合する方法、(２)界面活性剤添加重質油と水
を剪断撹拌下で混合する方法、および(３)界面活性剤、
水および重質油を剪断撹拌下で同時に混合する方法が挙
げられる。剪断速度は５００sec-1以上にするのが好ま
しく、また、上記剪断撹拌は加熱(８０〜２００℃)加圧
下(１〜２０atm)でおこなうのが効率的である。なお、
このような剪断撹拌操作は、高剪断型のタービンミキサ
ー、ホモジナイザーまたはコロイドミル等を用いておこ
なうのが好ましい。
【００１１】本発明による油中水滴型乳化重質油燃料
は、転相によって調製してもよい。例えば、上記の配合
処方において、水の量を２０〜４０重量％程度にして水
中油滴型乳化重質油を調製し、これをオリフィスやバル
ブ等によりインラインで剪断を加えることによって油滴
を破壊して油中水滴型乳化重質油を得てもよい。
は、転相によって調製してもよい。例えば、上記の配合
処方において、水の量を２０〜４０重量％程度にして水
中油滴型乳化重質油を調製し、これをオリフィスやバル
ブ等によりインラインで剪断を加えることによって油滴
を破壊して油中水滴型乳化重質油を得てもよい。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実施例１ アスファルト、水１０重量％および表１に示す界面活性
剤を用いて油中水滴型の乳化重質油燃料１〜２０を調製
した。表中の調製法〜は次の通りである: 界面活性剤添加水とアスファルトを剪断撹拌下で混合
する。 界面活性剤添加アスファルトと水を剪断撹拌下で混合
する。 アスファルト、水および界面活性剤を剪断撹拌下で同
時に混合する。 得られた油中水滴型の乳化重質油燃料を耐圧容器のシリ
ンダー(高さ１８cm、直径６cm)に入れ、上部の１／１０
の部分内の水分量を１５日間静置後に測定し、調製直後
の水分量を１．００とする相対値として表１に示す。
剤を用いて油中水滴型の乳化重質油燃料１〜２０を調製
した。表中の調製法〜は次の通りである: 界面活性剤添加水とアスファルトを剪断撹拌下で混合
する。 界面活性剤添加アスファルトと水を剪断撹拌下で混合
する。 アスファルト、水および界面活性剤を剪断撹拌下で同
時に混合する。 得られた油中水滴型の乳化重質油燃料を耐圧容器のシリ
ンダー(高さ１８cm、直径６cm)に入れ、上部の１／１０
の部分内の水分量を１５日間静置後に測定し、調製直後
の水分量を１．００とする相対値として表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】比較例１ 界面活性剤を使用せずに、アスファルトと水(１０重量
％)から油中水滴型の重質油燃料１'を調製した(１６０
℃、１０atm、１５０００sec-1)。該燃料１'の１５日間
静置後の水分量を実施例１と同様にして測定したとこ
ろ、１．３９であった。
％)から油中水滴型の重質油燃料１'を調製した(１６０
℃、１０atm、１５０００sec-1)。該燃料１'の１５日間
静置後の水分量を実施例１と同様にして測定したとこ
ろ、１．３９であった。
【００１５】実施例２ 実施例１の記載の製法に準拠して表２に示す配合処方に
より調製したエマルジョンＡに、常温で液体のＡ重油ま
たはＣ重油を混合することによって乳化重質油燃料２１
〜３９を調製した。これらの乳化重質油燃料の安定性を
エマルジョン中の水滴の調製直後と１０日間静置後の大
きさを顕微鏡を用いて観察することによって評価した。
結果を表２に示す。表中の「○」は水滴の粒径が１０μm
以下であったことを示す。
より調製したエマルジョンＡに、常温で液体のＡ重油ま
たはＣ重油を混合することによって乳化重質油燃料２１
〜３９を調製した。これらの乳化重質油燃料の安定性を
エマルジョン中の水滴の調製直後と１０日間静置後の大
きさを顕微鏡を用いて観察することによって評価した。
結果を表２に示す。表中の「○」は水滴の粒径が１０μm
以下であったことを示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】実施例３ 表３に示す配合処方によって調製したエマルジョンＢと
重質油を、１５０℃で１０atmの条件下、表３に示す割
合で混合することにより乳化重質油燃料４０〜５６を調
製した。こらの乳化重質油燃料の安定性を実施例２の場
合と同様の方法で評価し、結果を表３に示す。
重質油を、１５０℃で１０atmの条件下、表３に示す割
合で混合することにより乳化重質油燃料４０〜５６を調
製した。こらの乳化重質油燃料の安定性を実施例２の場
合と同様の方法で評価し、結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】実施例４ 表４に示す配合処方によって調製した水中油滴型エマル
ジョンＣを次の転相方法またはにより油中水滴型エ
マルジョンに転相させた: １６０℃で１０atmの条件下、１２０００sec-1の剪断
速度での撹拌。 １６０℃で１０atmの条件下、インラインオリフィス
による油滴破壊(ブレーキング)方法。得られたエマルジ
ョンの一部のものにはさらに重質油または重油を表４示
す割合で混合した。 以上の調製法によって得られた乳化重質油燃料の安定性
を実施例２の場合と同様の方法で評価し、結果を表４に
示す。
ジョンＣを次の転相方法またはにより油中水滴型エ
マルジョンに転相させた: １６０℃で１０atmの条件下、１２０００sec-1の剪断
速度での撹拌。 １６０℃で１０atmの条件下、インラインオリフィス
による油滴破壊(ブレーキング)方法。得られたエマルジ
ョンの一部のものにはさらに重質油または重油を表４示
す割合で混合した。 以上の調製法によって得られた乳化重質油燃料の安定性
を実施例２の場合と同様の方法で評価し、結果を表４に
示す。
【００２０】
【表４】
【表５】
【００２１】
【発明の効果】本発明によればアスファルト、熱処理ア
スファルト、ビチューメンなどの重質油から、安定な油
中水滴型乳化重質油燃料が提供される。重質油を油中水
滴型エマルジョンとすることにより、取扱性が良好とな
り、さらに燃焼の際、ボイラ内で霧化した後に炉内温度
で沸騰微粒化が起こるため燃焼が促進され、燃焼しにく
い重質油の燃焼性が改善される。
スファルト、ビチューメンなどの重質油から、安定な油
中水滴型乳化重質油燃料が提供される。重質油を油中水
滴型エマルジョンとすることにより、取扱性が良好とな
り、さらに燃焼の際、ボイラ内で霧化した後に炉内温度
で沸騰微粒化が起こるため燃焼が促進され、燃焼しにく
い重質油の燃焼性が改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 義和 滋賀県甲賀郡甲西町大池町１番１ 株式会 社ネオス内
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式Ｒ1−ＳＯ3Ｍ、Ｒ2−Ｏ−ＳＯ3Ｍ
またはＲ3−Ｏ−ＰＯ3Ｍ1-2(式中、Ｒ1〜Ｒ3はスルフォ
ン酸塩型、硫酸エステル塩型またはリン酸エステル塩型
のアニオン界面活性剤を形成し得る親油基を示し、Ｍは
水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属、アン
モニウム基またはアミンを示す)で表される界面活性剤
によって、常温で固体状または半溶融状の重質油および
水を油中水滴状に乳濁させて成る乳化重質油燃料。 - 【請求項２】 重質油がアスファルト、熱処理アスファ
ルトまたはビチューメンである請求項１記載の乳化重質
油燃料。 - 【請求項３】 水を０．５〜３０重量％含有する請求項
１または２記載の乳化重質油燃料。 - 【請求項４】 常温で液状の燃料をさらに含有する請求
項１から３いずれかに記載の乳化重質油燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16180995A JPH0913058A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 乳化重質油燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16180995A JPH0913058A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 乳化重質油燃料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913058A true JPH0913058A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15742331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16180995A Pending JPH0913058A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 乳化重質油燃料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0913058A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054274A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Ju Heung Sung | Emulsified fuel |
| CN112574791A (zh) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 王瑞安 | 一种硝酸铵乳化油替代柴油作柴油机燃料的方法 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16180995A patent/JPH0913058A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054274A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Ju Heung Sung | Emulsified fuel |
| CN1084378C (zh) * | 1997-05-30 | 2002-05-08 | 成周兴 | 乳化燃料 |
| CN112574791A (zh) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 王瑞安 | 一种硝酸铵乳化油替代柴油作柴油机燃料的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040330 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |