JPH1053778A - 超重質油エマルション燃料の製造方法とその燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超重質油濃度が高く流動性があり、取扱いが容
易で、しかも長期保存安定性が良好な超重質油エマルシ
ョン燃料を製造する方法、および該製造方法により得ら
れる超重質油エマルション燃料を提供すること。 【解決手段】超重質油、水、ＨＬＢ（親水性親油性バラ
ンス）値が１３〜１９の非イオン界面活性剤を配合して
なる、又はこれらに加えてさらに安定剤を配合してなる
混合液を調製し、次いで１０００〜６００００／秒の高
剪断速度で攪拌して油分を７４〜８２重量％含む水中油
滴型エマルション燃料を調製する工程、及び前記工程で
得られるエマルション燃料に、イオン性の分散剤、又は
さらに水を添加、混合し、更に１０〜１００００／秒の
剪断速度で攪拌して油分を６８〜７９重量％含む水中油
滴型エマルション燃料を調製する工程を有する超重質油
エマルション燃料の製造方法、並びに該製造方法により
得られる超重質油エマルション燃料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火力発電用などの燃
料として使用し得る水中油滴型の超重質油エマルション
燃料の製造方法とその燃料に関する。

【０００２】

【従来の技術】超重質油エマルション燃料は混合添加剤
（乳化剤、安定剤など）を用いると安定なエマルション
燃料が得られることは良く知られており、優れた乳化剤
などが開発されている（特開平１−１８５３９４号公
報）。しかし、従来の方法では、長期貯蔵安定性が不足
することや乳化剤の量が多く必要なことが課題とされて
きた。また、油の濃度が高いほど水による熱量の損失が
少なく、燃料としての価値が高いため、油濃度を可能な
かぎり高くすることが要望されている。油濃度が高いエ
マルションで、粗粒子量が少なく、流動性があり、取扱
いが容易なものが得られれば、熱量の点だけでなく、必
要に応じて希釈して使用できる点でも有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、超重質油濃度が高く流動性があり、取扱いが容易
で、しかも長期保存安定性が良好な超重質油エマルショ
ン燃料を製造する方法を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、本発明の製造方法により得られる超
重質油エマルション燃料を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を行った。その結果、工程１
において０．８重量％以下の非イオン界面活性剤と０．
１重量％以下の安定剤を用い、１０００〜６００００／
秒の高剪断速度で攪拌し、油分を７４〜８２重量％含む
濃厚な水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料をつく
り、次に第２工程で、さらに工程２で得られるエマルシ
ョン燃料に対して０．５重量％以下となるイオン性の分
散剤（界面活性剤）、又はさらに水を添加し混合した
後、再び１００００／秒以下の剪断速度で攪拌し、油分
６８〜７９重量％の範囲にしたところ、長期保存安定性
に優れたエマルション燃料を製造できることを発見し
た。本発明はかかる発見にもとづき、さらに研究を進め
て完成するに至ったものである。

【０００５】即ち、本発明の要旨は、 （１） 以下の工程を有することを特徴とする超重質油
エマルション燃料の製造方法、 工程１：超重質油、水、ＨＬＢ（親水性親油性バラン
ス）値が１３〜１９の非イオン界面活性剤を配合してな
る、又はこれらに加えてさらに安定剤を配合してなる混
合液を調製し、次いで１０００〜６００００／秒の高剪
断速度で攪拌して油分を７４〜８２重量％含む水中油滴
型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を調製する工程（但
し、該非イオン界面活性剤は工程１で得られるエマルシ
ョン燃料に対して０．１〜０．８重量％配合し、該安定
剤は工程１で得られるエマルション燃料に対して０．０
０１〜０．５重量％となるように配合する）、および 工程２：工程１で得られるエマルション燃料に、イオン
性の分散剤、又はさらに水を添加、混合し、更に１０〜
１００００／秒の剪断速度で攪拌して油分を６８〜７９
重量％含む水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を
調製する工程（但し、該イオン性の分散剤は工程２で得
られるエマルション燃料に対して０．０１〜０．５重量
％となるように配合する）、（２） 工程１における混
合液の調製に際して、更にアニオン界面活性剤及び／又
はカチオン界面活性剤を非イオン界面活性剤に対し、１
／１００〜１／４重量添加する前記（１）記載の製造方
法、（３） 安定剤として、高分子化合物（天然高分子
もしくは合成高分子）及び／又は水膨潤性粘土鉱物を用
いる前記（１）又は（２）記載の製造方法、（４） 工
程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃
料の油分の濃度が７７〜８１重量％である前記（１）〜
（３）いずれか記載の製造方法、（５） 工程１におけ
る混合液の調製に際して、非イオン界面活性剤の添加量
が０．２〜０．４重量％、安定剤の添加量が０．００５
〜０．１重量％、工程２におけるイオン性の分散剤の添
加量が０．０２〜０．２重量％である前記（１）〜
（４）いずれか記載の製造方法、（６） 工程２で得ら
れる超重質油エマルションにおける非イオン界面活性剤
とイオン性の分散剤との重量比（非イオン界面活性剤／
イオン性の分散剤）が、９０／１０〜６０／４０である
前記（１）〜（５）いずれか記載の製造方法、（７）
工程１における剪断速度が５０００〜２００００／秒、
工程２における剪断速度が１００〜６０００／秒である
前記（１）〜（６）いずれか記載の製造方法、（８）
工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション
燃料の油滴の５０％累積粒子径が３〜３０μｍ、１５０
μｍ以上の粗粒子が０〜３重量％を示す粒子径分布をも
つものである前記（１）〜（７）いずれか記載の製造方
法、（９） 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）の
エマルション燃料の粘度が４００〜３０００ｃｐ（２５
℃）である前記（１）〜（８）いずれか記載の製造方
法、（１０） 工程１において、高剪断型タービンミキ
サーを有するホモミクサーを高剪断攪拌装置として用い
ることを特徴とする前記（１）〜（９）いずれか記載の
製造方法、（１１） 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ
／Ｗ）のエマルション燃料が１５０μｍ以上の粗粒子を
０〜２重量％含むものである前記（１）〜（１０）いず
れか記載の製造方法、（１２） 工程１における混合液
の調製に際して、マグネシウム，カルシウム，又は鉄の
酢酸塩，硫酸塩，又は硝酸塩を、工程１で得られるエマ
ルション燃料に対して０．０１〜０．２重量％となるよ
うにさらに添加することを特徴とする前記（１）〜（１
１）いずれか記載の製造方法、並びに（１３） 前記
（１）〜（１２）いずれか記載の製造方法により得られ
る超重質油エマルション燃料、に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明の超重質油エマルション燃料の製造方法に
は、次の二つの工程を有する。

【０００７】１．工程１について 工程１は超重質油、水、ＨＬＢ（親水性親油性バラン
ス）値が１３〜１９の非イオン界面活性剤を配合してな
る、又はこれらに加えてさらに安定剤を配合してなる混
合液を調製し、次いで１０００〜６００００／秒の高剪
断速度で攪拌して油分を７４〜８２重量％含む水中油滴
型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を調製する工程（但
し、該非イオン界面活性剤は工程１で得られるエマルシ
ョン燃料に対して０．１〜０．８重量％配合し、該安定
剤は工程１で得られるエマルション燃料に対して０．０
０１〜０．５重量％となるように配合する）である。

【０００８】本発明に用いられる超重質油とは、常温で
固体又は半流動状態のものであり、高温に加温しないと
流動しない油である。具体的には、（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、残留物及びそれらの油混
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）等が含まれる。

【０００９】本発明に使用される非イオン界面活性剤と
しては、以下のものが挙げられる。 (i) フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、オ
クチルフェノール、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。ただし、アルキレンオキシドはエチレンオキ
シド及び／又はプロピレンオキシド、ブチレンオキシ
ド、スチレンオキシドである。

【００１０】(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
ルマリン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、アルキレ
ンオキシドはエチレンオキシド及び／又はプロピレンオ
キシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。 (iii) 炭素数２〜５０の一端の脂肪族アルコール及び
／又は脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物。アル
キレンオキシドはエチレンオキシド及び／又はプロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドであ
る。

【００１１】(iv) エチレンオキシドとプロピレンオキ
シド及び／又はブチレンオキシド、スチレンオキシドの
ブロック又はランダム付加重合物。 (v) 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、サッカロース、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、などの多価アルコール、又はそれら多価アルコール
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。アルキレンオキシドはエチレンオキシド
及び／又はプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ス
チレンオキシドである。

【００１２】(vi) 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、（重量平均分子量６０
０〜１００００）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。アルキレンオキシ
ドはエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。 (vii) トリグリセライド型油脂１モルとグリセリン、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、サッカロース、エチレングリコール、重量平均
分子量１０００以下のポリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、重量平均分子量１０００以下のボリプ
ロピレングリコールからなる群から選ばれた１種または
２種以上の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。アルキレンオキシドはエチレンオキシド及び／又
はプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオ
キシドである。

【００１３】本発明においては、これらの非イオン界面
活性剤の１種又は２種以上を混合して用いる。なかで
も、本発明における非イオン界面活性剤として、特に
（ｉ）のオクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデ
シルフェノールなどのフェノール性水酸基を有する化合
物のアルキレンオキシド付加物等が好適に使用される。

【００１４】本発明に用いられる非イオン界面活性剤の
ＨＬＢは、通常１３〜１９、好ましくは１３．５〜１
７．５、さらに好ましくは１３．５〜１５．５である。
ＨＬＢが１３未満又は１９を越えても使用することは可
能であるが安定なエマルションを調製するには特に上記
の範囲のものが好ましい。本発明におけるＨＬＢはGrif
fin 式により得られるものをいう。すなわち、ＨＬＢと
は、親水性─親油性バランスの略称で、両親媒性物質の
親水性と親油性の強度比を数値化して表した界面活性能
の指標であり、Griffin らの経験値（W.C. Griffin, "K
irk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology," 3
rd Ed., Vol. 8, p.913-916, John-Wiley(1979)を採用
した。

【００１５】本発明における非イオン界面活性剤の使用
量は、工程１で得られるエマルション燃料に対して０．
１〜０．８重量％、好ましくは０．２〜０．４重量％で
ある。使用量が０．８重量％を超えると得られるエマル
ション燃料中の油粒子の粒子径がさくなりすぎる傾向が
あり、また０．１重量％より少ないと逆に粒子径が大き
くなりすぎると共に、界面活性剤の不足でエマルション
の安定性が低下する。

【００１６】工程１における混合液の調製に際し、非イ
オン界面活性剤に加えて、さらに市販の一般のアニオン
界面活性剤やカチオン界面活性剤を、非イオン界面活性
剤に対して１／１００〜１／４重量倍、好ましくは１／
２０〜１／５重量倍の添加量で併用することもできる。

【００１７】本発明に用いられるアニオン界面活性剤と
しては以下のものが挙げられる。 （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類等の塩である。

【００１８】（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。ホルマリンの平均縮合度は１．２〜
５０、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。

【００１９】（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、重量平均分子量は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、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。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。

【００２０】（iv) ジシクロペンタジエンスルホン酸重
合物又はその塩。重合物の重量平均分子量は５００〜５
０万、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、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。

【００２１】（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、重量平均分子量は５００〜５０万、好ましく
は１５００〜１０万である。塩としてはアンモニウム、
又はナトリウム、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。

【００２２】（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重量平均分子
量は５００〜２０万、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４０〜７０％である。塩としては、アンモニウ
ム、又はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属類等
の塩である。

【００２３】（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。 （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。

【００２４】（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、又はナトリウム、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。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。 （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、又はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
類等の塩である。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。

【００２５】（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、又はナトリウ
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。 （ｆ）ロジン又はその塩。塩としてはアンモニウム、又
はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属類等の塩で
ある。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、又はカリウム、ナト
リウムなどのアルカリ金属類等の塩である。 （ｈ）α−スルホ脂肪酸エステル塩又はその誘導体。塩
としてはアンモニウム、又はナトリウム、カリウム、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。

【００２６】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。

【００２７】本発明に用いられるカチオン界面活性剤と
しては以下のものが挙げられる。 （ｉ）炭素数４〜１８のアルキル及び／又はアルケニル
アミンを塩酸及び酢酸等の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。 （ii）下記式（イ）〜（ハ）で表される第４級アンモニ
ウム塩。

【００２８】

【化１】

【００２９】（iii)次式で表されるアルキルベタイン又
はアルケニルベタイン。

【００３０】

【化２】

【００３１】（iv）次式で表されるアルキルアミンオキ
サイド又はアルケニルアミンオキサイド。

【００３２】

【化３】

【００３３】（ｖ）次式で表されるアルキルアラニン又
はアルケニルアラニン。

【００３４】

【化４】

【００３５】（vi）次式（ニ）又は（ホ）で表されるジ
アミン、トリアミンのアルキレンオキサイド付加物のポ
リマー。

【００３６】

【化５】

【００３７】（vii)次式（ヘ）又は（ト）で表されるポ
リアミン塩。

【００３８】

【化６】

【００３９】工程１で非イオン界面活性剤とさらに併用
することができる安定剤としては次の（１）高分子化合
物（天然高分子もしくは合成高分子）と、（２）水膨潤
性粘土鉱物が挙げられる。すなわち、本発明において用
いられる安定剤は次の（１）及び／又は（２）より選ば
れるものである。

【００４０】（１）高分子化合物 ＜天然物に由来する親水性の天然高分子＞ ・微生物由来の親水性高分子（多糖類） １）キサンタンガム ２）プルラン ３）デキストラン ・植物由来の親水性高分子（多糖類） １）海藻由来：寒天、カラギーナン、ファーセレラン、
アルギン酸とその塩（Ｋ、Ｎａ、ＮＨ₄ 、Ｃａ、Ｍｇ） ２）種由来：ローカストビーンガム、グアーガム、タラ
ガム ３）樹木由来：アラビアガム、カラヤガム、トラガント
ガム ４）果実由来：ペクチン ・動物由来の親水性高分子（蛋白質） １）ゼラチン ２）カゼイン ・天然高分子誘導体 １）セルローズ誘導体 ２）加工澱粉

【００４１】＜水溶性の合成高分子＞ （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。

【００４２】

【化７】

【００４３】

【化８】

【００４４】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（塩化物等のハロゲン化物、ジ
エチル硫酸、ジメチル硫酸）。

【００４５】（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。

【００４６】

【化９】

【００４７】

【化１０】

【００４８】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（塩化物等のハロゲン化
物、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〜C₁₈)、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。

【００４９】

【化１１】

【００５０】（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。

【００５１】

【化１２】

【００５２】（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。

【００５３】

【化１３】

【００５４】（ｆ）重量平均分子量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。なかでも、本発明における高分子化合物として
は天然高分子誘導体であるセルローズ誘導体や微生物由
来の親水性高分子（例えばキサンタンガム）等が好適に
使用される。

【００５５】（２）水膨潤性粘土鉱物 本発明に用いられる水膨潤性粘土鉱物としては、以下の
ものが挙げられる。本発明に使用される粘土鉱物は、高
膨潤性の微細な粘土鉱物であるが、本発明において高膨
潤性とは、水中に粘土鉱物を懸濁させると水分子を多量
拘束するものであり、乾燥物換算で１重量％懸濁した時
の核磁気共鳴装置で測定した水分子の緩和時間（Ｔ₂ ）
が９００ミリ秒以下、好ましくは５００ミリ秒以下とな
るような水膨潤性粘土鉱物をいう。緩和時間（Ｔ₂ ）が
９００ミリ秒を越えると水の拘束力が弱くなり本発明の
効果が不十分となる。また、微細な粘土鉱物とは平均粒
径が１００μｍ以下である粘土鉱物をいう。平均粒径が
１００μｍを越えると水分子の拘束力が弱くなるのと同
時に沈降しやすくなり、本発明の効果には不十分とな
る。

【００５６】具体的には、例えばスメクタイト、バーミ
キュライト、緑泥石などの高膨潤性で水分子の拘束力の
強い微細な粘土鉱物が本発明の範囲に含まれる。但し、
これらの中でもＴ₂ が９００ミリ秒以上のものは本発明
には含まれない。一方、ジョージア産のカオリンや一般
のカオリン、タルクなどは水分子の拘束力が弱いため、
本発明の範囲から除外される。

【００５７】以下、本発明に使用するスメクタイト、バ
ーミキュライト、緑泥石などの高膨潤性の微細な粘土鉱
物について説明する。 （Ａ）スメクタイト（ｓｍｅｃｔｉｔｅ）は２：１層の
四面シートおよび八面体シートにおいて、置換が広範囲
に生じ、層間に水分子を伴った種々のイオンが入るた
め、２枚の四面シートおよびその間に挟まれる１枚の八
面体シート（すなわち、２：１層）からなる化学組成は
複雑である。具体的には、次のような一般式で表され
る。 Ｘ_m （Ｙ²⁺, Ｙ³⁺）_2-3 Ｚ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ （式中、ＸはＫ，Ｎａ，１／２Ｃａ，１／２Ｍｇを、Ｙ
²⁺はＭｇ，Ｆｅ²⁺，Ｍｎ²⁺，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｌｉを、Ｙ³⁺
はＡｌ，Ｆｅ³⁺，Ｍｎ³⁺，Ｃｒ³⁺を、ＺはＳｉ，Ａｌを
示す。なおＸは層間、Ｙは八面体、Ｚは四面体の陽イオ
ンを表す。）

【００５８】スメクタイトの代表的な種類には次のもの
がある。 ２八面体型（八面体陽イオンが主に３価） モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ａｌ_1.67Ｍｇ_0.33）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ａｌ₂ ）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｆｅ₂ ³⁺）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ３八面体型（八面体陽イオンが主に２価） サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ₃ ）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ 鉄サポナイト（ｉｒｏｎ ｓａｐｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ，Ｆｅ）₃ （Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ_2.67Ｌｉ_0.33）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ソーコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ，Ｚｎ）₃ （Ｓｉ_3.67Ａｌ_0.33）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ） Ｘ_0.33/2（Ｍｇ_2.97）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ このうち、モンモリロナイト−バイデライト−ノントロ
ナイトは一連の系列をなし、同形置換を生ずる。また、
スチブンサイトは他のスメクタイトの約半分の層荷電を
もち、２八面体型と３八面体型の中間の性質を有してい
る。

【００５９】（Ｂ）バーミキュライト（ひる石，Ｖｅｒ
ｍｉｃｕｌｉｔｅ）は、２：１型層状ケイ酸塩に属し、
化学式は次式で表される。 （Ｍｇ，Ｆｅ³⁺，Ａｌ）_2-3 （Ｓｉ_4-x Ａｌ_x ）Ｏ
₁₀（ＯＨ）₂ （Ｍ⁺ , Ｍ²⁺ _1/2 ）_x ｎＨ₂ Ｏ ただし、Ｍは層間の交換性陽イオンであるが、粗粒なバ
ーミキュライトではＭｇが主である。ｎは水の量である
が、層間陽イオンがＭｇの場合は、広い温度範囲にわた
って、水は２分子層をなして入り、ｎ＝３．５〜５程度
である。ｘは層荷電であって、０．６〜０．９の範囲に
入る。この化学式は層荷電が全て、四面体陽イオンの置
換によって生じているとしているが、実際には八面体シ
ートが負の荷電を持ち、層荷電がこれによっていること
もある。八面体陽イオンの数は２〜３であり、２八面体
型のバーミキュライトと３八面体型のバーミキュライト
の両方がある。黒雲母や金雲母の風化によってできた粗
粒のバーミキュライトは３八面体である。

【００６０】（Ｃ）緑泥石（ｃｈｌｏｒｉｔｅ）の構造
はスメクタイトとバーミキュライトの構造と類似してお
り、それらの底面間隔は１４〜１５Ａである。典型的な
緑泥石は２：１型の含水ケイ酸塩であり、２：１層の性
格によって、３八面体型緑泥石と２八面体型緑泥石に大
別できる。３八面体型緑泥石は次式で表される。 （Ｒ_6-x ²⁺Ｒ_x ³⁺）（Ｓｉ_4-x Ａｌ_x ）Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ ただし、Ｒ²⁺はＭｇとＦｅ²⁺を主とするが、Ｍｎ²⁺、Ｎ
ｉ²⁺なども含まれる。Ｒ³⁺はＡｌが主で、Ｆｅ³⁺、Ｃｒ
³⁺なども含まれる。ｘは０．８〜１．６の値を示す。Ｒ
²⁺がＭｇを主とするものをクリノクロア〔ｃｌｉｎｏｃ
ｈｌｏｒｅ，（Ｍｇ₅ Ａｌ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈ 〕，Ｆｅを主とするものをシャモサイト〔ｃｈａ
ｍｏｓｉｔｅ，（Ｆｅ₅ Ａｌ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈ 〕と呼んでいる。その他、Ｍｎを主成分とするペ
ナンタイト（ｐｅｎｎａｎｔｉｔｅ）Ｎｉを主成分とす
るニマイト（ｎｉｍｉｔｅ）がある。Ａｌを主な八面体
陽イオンとする２八面体緑泥石にはスドーアイト〔須藤
石，Ｓｕｄｏｉｔｅ，（Ｍｇ，Ａｌ）_4.6-5 （Ｓｉ，Ａ
ｌ）₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ 〕，クッケアイト〔ｃｏｏｋｅｉ
ｔｅ，（ＬｉＡｌ₄ ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈〕，ドンバサイト〔ｄｏｎｂａｓｓｉｔｅ，Ａｌ
_4-4.2 Ｒ_0.2-（Ｓｉ，Ａｌ）₄Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ 〕の３種
がある。

【００６１】スメクタイトは属する粘土鉱物であるモン
モリロナイトを主成分とし、石英，α−クリストバライ
ト，オパール，長石，雲母，沸石，方解石，ドロマイ
ト，石膏，鉄酸化物などを夾雑物として含むものがベン
トナイトと呼ばれるものである。ベントナイトには、Ｎ
ａイオンに富んだナトリウムベントナイトとＣａイオン
に富んだカルシウムベントナイトがあるが、ナトリウム
ベントナイトが膨潤力に富むので、これが本発明におけ
る粘土鉱物に属し、カルシウムベントナイトは膨潤力が
弱いので、本発明の範囲から除外される。

【００６２】これらの安定剤の添加量は、工程１で得ら
れるエマルション燃料に対して０．００１〜０．５重量
％、好ましくは０．００１〜０．１重量％、さらに好ま
しくは０．００５〜０．１重量％である。安定剤の添加
により、油滴の界面における運動が抑制され、得られる
エマルション燃料が安定化する。

【００６３】また、マグネシウム、カルシウム、又は鉄
などの酢酸塩、硫酸塩、又は硝酸塩を前記の安定剤の他
に添加することもでき、これにより乳化安定化の効果が
得られる。この場合、工程１で得られるエマルション燃
料に対して０．０１〜０．２重量％、好ましくは０．０
５〜０．１重量％となるように用いる。

【００６４】工程１において、超重質油、水、非イオン
界面活性剤、またはこれらに加えてさらに安定剤からな
る混合液を調製するときの攪拌機はプロペラ型の攪拌な
ど一般の攪拌機で十分であり、特に高剪断速度で攪拌す
る必要はない。混合液を調製した後の攪拌は高剪断型の
攪拌装置が必要である。例えば、ラインミキサー、矢羽
根タービン翼、フルマージン型翼、高剪断型タービンミ
キサー、ホモジナイザー等が使用できる。特に、高剪断
型タービンミキサーを有するホモミクサーが工業的には
好ましい。ここで、高剪断速度とは１０００〜６０００
０／秒、好ましくは５０００〜２００００／秒の剪断速
度である。このような高剪断速度で攪拌することによっ
て、油分を７４〜８２重量％、好ましくは７７〜８１重
量％含む水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料が製
造される。なお、水は全量が１００重量％となるよう
に、すなわち工程１で得られるエマルション燃料に対し
て約１７〜２５重量％となるように添加する。

【００６５】工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）の
エマルション燃料の油滴の５０％累積粒子径が３〜３０
μｍ、好ましくは８〜２０μｍ、１５０μｍ以上の粗粒
子が０〜３重量％、好ましくは０〜２重量％、特に好ま
しくは０〜１重量％を示す粒子径分布をもつように非イ
オン界面活性剤の種類や添加量、剪断速度とその時間、
また攪拌時の粘度を調整することが必要である。粘度は
４００ｃｐ以上（２５℃）好ましくは４００〜３０００
ｃｐ（２５℃）である。また、粒子径及び粗粒子量は後
述の実施例に記載の方法により測定されるものと定義す
る。

【００６６】２．工程２について 工程２は工程１で得られるエマルション燃料に、イオン
性の分散剤、又はさらに水を添加、配合し、更に１０〜
１００００／秒の剪断速度で攪拌して油分を重量％含む
水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を調製する工
程（但し、該イオン性の分散剤は工程２で得られるエマ
ルション燃料に対して０．０１〜０．５重量％となるよ
うに配合する）である。

【００６７】工程２で用いられるイオン性の分散剤とし
ては、以下のようなアニオン界面活性剤が挙げられる。 （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類等の塩である。

【００６８】（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。ホルマリンの平均縮合度は１．２〜
５０、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。

【００６９】（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、重量平均分子量は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、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。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ホン酸などが
その代表例である。

【００７０】（iv) ジシクロペンタジエンスルホン酸重
合物又はその塩。重合物の重量平均分子量は５００〜５
０万、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、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。

【００７１】（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、重量平均分子量は５００〜５０万、好ましく
は１５００〜１０万である。塩としてはアンモニウム、
又はナトリウム、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。

【００７２】（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重量平均分子
量は５００〜２０万、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４０〜７０％である。塩としては、アンモニウ
ム、又はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属類等
の塩である。

【００７３】（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。 （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。

【００７４】（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、又はナトリウム、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。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。 （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、又はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
類等の塩である。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。

【００７５】（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、又はナトリウ
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。 （ｆ）ロジン又はその塩。塩としてはアンモニウム、又
はナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属類等の塩で
ある。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、又はカリウム、ナト
リウムなどのアルカリ金属類等の塩である。 （ｈ）α−スルホ脂肪酸エステル塩又はその誘導体。塩
としてはアンモニウム、又はナトリウム、カリウム、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。

【００７６】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。また、前述の工程１で任意に使用されるカチオ
ン界面活性剤をイオン性の分散剤として用いることもで
きるが、アニオン界面活性剤の方が好適である。

【００７７】本発明におけるイオン性の分散剤の添加量
は、工程２で得られるエマルション燃料に対して０．０
１〜０．５重量％、好ましくは０．０２〜０．２重量％
となるように調整される。本発明において、該イオン性
の分散剤はそのまま使用することができるが、予め水に
溶解し、濃度を１〜５０重量％に調整して添加すること
もできる。また、工程２で得られる超重質油エマルショ
ンにおける非イオン界面活性剤とイオン性の分散剤との
重量比（非イオン界面活性剤／イオン性の分散剤）が、
９０／１０〜６０／４０となるように調整することが好
ましい。また、アニオン性の分散剤の１／１００〜１／
５重量倍の使用ならば、カチオ界面活性剤、非イオン界
面活性剤、増粘剤、工程１で用いられることのある安定
剤、すなわち天然もしくは合成の高分子又は水膨潤性粘
土鉱物などを添加することもできる。

【００７８】工程２において、工程１で得られたエマル
ション燃料にイオン性の分散剤、又はさらに水を添加し
混合する際の攪拌は、プロペラ型の攪拌など一般の攪拌
機で十分である。この場合、攪拌を容易にするため、所
定量の水を適宜添加してもよい。工程２においては、こ
の混合液を調製した後、さらに剪断速度１０〜１０００
０／秒、好ましくは１００〜６０００／秒で攪拌を行
う。剪断速度が１００００／秒を超えると、工程２で得
られるエマルション燃料の油滴粒子への影響が大きく、
却ってエマルションの長期保存安定性が低下する。

【００７９】このようにして、工程２で得られる水中油
滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料は油分を６８〜７９
重量％、好ましくは７５〜７９重量％含み、またその粘
度は２００〜１５００ｃｐ（２５℃）、好ましくは３０
０〜６００ｃｐ（２５℃）であることが望ましい。この
場合、エマルション燃料中の油分の濃度が第２工程にお
いて第１工程より１〜６重量％減少するように、水、又
は水及びイオン性の分散剤を加えるのが好ましい。ま
た、工程２で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルシ
ョン燃料の油滴の５０％累積粒子径は８〜３０μｍ、好
ましくは１０〜２０μｍ、特に好ましくは１２〜１６μ
ｍ、１５０μｍ以上の粗粒子は０〜３重量％、好ましく
は０〜２重量％、特に好ましくは０〜１重量％を示す粒
子径分布をもつことが望ましく、本発明の超重質油エマ
ルション燃料は、火力発電用として使用し得るものであ
る。

【００８０】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。

【００８１】実施例１ ８００ｍＬのステンレス製容器に所定量の水、アスファ
ルト（コスモ石油製、JIS K-2207のストレートアスファ
ルト、針入度８０〜１００）、表１〜６に示す界面活性
剤や安定剤を採取し、恒温水槽にて、所定の温度（８０
℃）まで加温して、予め混合（ダブルヘリカルリボン翼
の攪拌機を用いて、回転数６０ｒｐｍで５分間混合）
し、その後、特殊機化工製ホモミキサーのタイプＭ型
（低粘度攪拌翼付き）を使って、次の条件でエマルショ
ン燃料を製造した。この燃料を濃厚エマルション、この
工程を工程１と名づける。

【００８２】製造条件は攪拌回転数８０００ｒｐｍ、操
作時間２分間、温度８０℃である。剪断速度は１２００
０／秒である。水の比重は０．９９７（２５℃）、油の
比重は１．０２６（２５℃）である。粘度の測定は２５
℃でハーケ製、二重円筒型回転粘度計ＲＶ−２型（セン
サーＭＶ−１）を使って、１００／秒で測定した。粒子
径はグラニュロメーターＨＲ８５０−Ｂ型（シーラス社
製）を用い、５０％累積粒子径（平均の粒子直径）を算
出した。

【００８３】測定方法は、０．３重量％の非イオン界面
活性剤（ポリオキシエチレン（２０モル）ノニルフェニ
ルエーテル）水溶液中にエマルションを数滴滴下し、ス
ターラー攪拌で均一試料とし、これを上記の粒度測定装
置中に入れ、粒度を測定した。測定モードは１〜６００
μｍを用いた。粗粒子量は、湿式篩（φ７５）にて、１
５０μｍの成分を測定した。測定方法は、エマルション
を２０ｇ秤量後、篩上に注ぎ込み、水をかけて洗浄後、
真空乾燥機で乾燥した。乾燥後の篩に残った量を測定
し、粗粒子量を算出した。

【００８４】次に、この濃厚エマルションに、８０℃に
加温した所定量の水と表１〜６に示すイオン性の分散剤
を加え、予め混合（ダブルヘリカルリボン翼の攪拌機を
用いて、回転数６０ｒｐｍで５分間混合）し、その後、
特殊機化工製ホモミキサーのタイプＭ型を用い、攪拌回
転数３０００ｒｐｍ、操作時間２分間、剪断速度４５０
０／秒、温度８０℃で攪拌した。このようにして目的の
エマルションをつくる工程を工程２と名づける。このよ
うにして得られた本発明試料１〜２９を表１〜６に示し
た。ただし、本発明試料２９は２５℃で工程２を行った
点のみ他の本発明試料の製造方法と異なるがそれ以外は
他の本発明試料と同じ条件で製造したものである。製造
直後の平均の粒子直径と粗粒子量を前記と同様の方法で
測定した。また、長期間（３ヶ月）保存し、沈降物の
量、状態などで総合評価を行い、次の基準で表示した。 ◎：非常に良好 ○：良好 △：若干効果あり ×：効果なし

【００８５】

【表１】

【００８６】

【表２】

【００８７】

【表３】

【００８８】

【表４】

【００８９】

【表５】

【００９０】

【表６】

【００９１】実施例２ 工程１は実施例１と同様の方法で濃厚エマルションを製
造し、工程２においては実施例１と同様の方法で予め混
合し、その後、特殊機化工製ホモミキサーのＭ型を用
い、表７、８に示した攪拌条件で目的のエマルションを
製造した。得られたエマルション燃料について、実施例
１と同様の方法で表７、８に示した物性値を測定した。
本発明試料３０〜３５は、工程２においてイオン性の分
散剤と水を添加したものであり、本発明試料３６〜３９
は工程２で水を添加せず、イオン性の分散剤の濃厚水溶
液だけを所定量添加したものである。また、工程１での
粘性を維持するために、８０℃のままで工程２の操作を
行った。表８の本発明試料３６〜３９については、工程
１の粘度を８０℃で測定した。

【００９２】

【表７】

【００９３】

【表８】

【００９４】比較例 表９に示す界面活性剤や安定剤を用いて、実施例１と同
様にして比較試料１〜４を得た。実施例１と同様にして
物性値を測定し、その結果を表９に示した。なお比較試
料３は乳化できず、物性値は測定できなかった。

【００９５】

【表９】

【００９６】本発明試料のエマルションは、比較試料と
比較して、いずれも粗粒子量が少なく、流動性があり、
長期保存安定性に優れたものであった。

【００９７】

【発明の効果】本発明により得られる油分の濃度が高い
超重質油エマルション燃料は、素粒子量が少なく、流動
性があり、長期保存安定性についても良好であるため、
取扱いが容易で、燃料としての価値が高いものである。

フロントページの続き (72)発明者 一ノ瀬 利光 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 植田 勝征 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 坂本 康一 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の工程を有することを特徴とする超
   重質油エマルション燃料の製造方法、 工程１：超重質油、水、ＨＬＢ（親水性親油性バラン
   ス）値が１３〜１９の非イオン界面活性剤を配合してな
   る、又はこれらに加えてさらに安定剤を配合してなる混
   合液を調製し、次いで１０００〜６００００／秒の高剪
   断速度で攪拌して油分を７４〜８２重量％含む水中油滴
   型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を調製する工程（但
   し、該非イオン界面活性剤は工程１で得られるエマルシ
   ョン燃料に対して０．１〜０．８重量％配合し、該安定
   剤は工程１で得られるエマルション燃料に対して０．０
   ０１〜０．５重量％となるように配合する）、および 工程２：工程１で得られるエマルション燃料に、イオン
   性の分散剤、又はさらに水を添加、混合し、更に１０〜
   １００００／秒の剪断速度で攪拌して油分を６８〜７９
   重量％含む水中油滴型（Ｏ／Ｗ）のエマルション燃料を
   調製する工程（但し、該イオン性の分散剤は工程２で得
   られるエマルション燃料に対して０．０１〜０．５重量
   ％となるように配合する）。
2. 【請求項２】 工程１における混合液の調製に際して、
   更にアニオン界面活性剤及び／又はカチオン界面活性剤
   を非イオン界面活性剤に対し、１／１００〜１／４重量
   倍を添加する請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 安定剤として、高分子化合物（天然高分
   子もしくは合成高分子）及び／又は水膨潤性粘土鉱物を
   用いる請求項１又は２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）
   のエマルション燃料の油分の濃度が７７〜８１重量％で
   ある請求項１〜３いずれか記載の製造方法。
5. 【請求項５】 工程１における混合液の調製に際して、
   非イオン界面活性剤の添加量が０．２〜０．４重量％、
   安定剤の添加量が０．００５〜０．１重量％、工程２に
   おけるイオン性の分散剤の添加量が０．０２〜０．２重
   量％である請求項１〜４いずれか記載の製造方法。
6. 【請求項６】 工程２で得られる超重質油エマルション
   における非イオン界面活性剤とイオン性の分散剤との重
   量比（非イオン界面活性剤／イオン性の分散剤）が、９
   ０／１０〜６０／４０である請求項１〜５いずれか記載
   の製造方法。
7. 【請求項７】 工程１における剪断速度が５０００〜２
   ００００／秒、工程２における剪断速度が１００〜６０
   ００／秒である請求項１〜６いずれか記載の製造方法。
8. 【請求項８】 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）
   のエマルション燃料の油滴の５０％累積粒子径が３〜３
   ０μｍ、１５０μｍ以上の粗粒子が０〜３重量％を示す
   粒子径分布をもつものである請求項１〜７いずれか記載
   の製造方法。
9. 【請求項９】 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／Ｗ）
   のエマルション燃料の粘度が４００〜３０００ｃｐ（２
   ５℃）である請求項１〜８いずれか記載の製造方法。
10. 【請求項１０】 工程１において、高剪断型タービンミ
    キサーを有するホモミクサーを高剪断攪拌装置として用
    いることを特徴とする請求項１〜９いずれか記載の製造
    方法。
11. 【請求項１１】 工程１で得られる水中油滴型（Ｏ／
    Ｗ）のエマルション燃料が１５０μｍ以上の粗粒子を０
    〜２重量％含むものである請求項１〜１０いずれか記載
    の製造方法。
12. 【請求項１２】 工程１における混合液の調製に際し
    て、マグネシウム，カルシウム，又は鉄の酢酸塩，硫酸
    塩，又は硝酸塩を、工程１で得られるエマルション燃料
    に対して０．０１〜０．２重量％となるようにさらに添
    加することを特徴とする請求項１〜１１いずれか記載の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２いずれか記載の製造方
    法により得られる超重質油エマルション燃料。