JPS61181893A - 工業用燃料として有用なアスフアルテン液体炭化水素および添加剤の均質かつ安定な組成物 - Google Patents

工業用燃料として有用なアスフアルテン液体炭化水素および添加剤の均質かつ安定な組成物

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JPS61181893A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用燃料として特に有用な、アスフアルテ
ン液体炭化水素と少なくとも１種の添加趨１↓ｎ）南−
死を嶋、１１土中す一童一一＾−２２代鱈、ドア従来の
技術 工業用燃料は、カロリー特に熱水あるいは蒸気の形態で
カロリーを生ずるための可燃性物質として使用される。
海洋（ｍａｒｉｔｉｍｅ）分野でこれらの燃料は曳船舶
（ｎａｖａｌ　ｖｅａｇｅｌｇ）のエンジン用原動機燃
料として特に有用である。
これらの燃料は、重質・軽質炭化水素の留分を混合して
得られる。使用者の仕様書に合ったものとするには、最
終製品の粘度！密度、イオウ含量といった特性を燃料の
成分割合を変えて調整する。
重質炭化水素の留分としては、常圧あるいは減圧蒸留の
残渣および／又は粘度低下（ｖｉｓｃｏ　−ｒｅｄｕｃ
ｔｉｏｎ）のような熱処理を受けた充填物の常圧あるい
は減圧蒸留の残渣が使用される。
フラクサント（Ｆｌｕｘａｎｔｓ）と称される軽質留分
は、ケロシン、白灯油、軽質ガスオイル、中質ガスオイ
ル、重質がスオイルのような石油の直接蒸留生成物：真
空下での軽質ガスオイル、真空下での中質ガスオイル、
真空下での重質ガスオイル、留出物のような常圧残渣の
減圧蒸留生成物：粘度低下のがスオイル、粘度低下の蒸
留物、接触分解ガスオイル（ＬＣＯ）、接触分解重量ガ
スオイル（ＨＣＯ，軽質オイル、スラリー）のような変
換ユニット（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｕｎｉｔｓ）の流
出物の常圧あるいは減圧蒸留生成物の中から選択されつ
る。
この工業用燃料の各種成分のリストが全てではなく、精
製過程で最も頻繁に認められる生成物のみを例示したに
すぎない。他のあまシ一般的でないユニットも同様に、
工業用燃料の製造に関わる留分を生ずる。（例えば脱ア
スファルターおよびコークバーナー）。
これらの混合物から生ずる工業用燃料は、以下の３種の
物質を含む。
（ａｌ　　原料石油中に含まれる最も重い分子であるア
スクアルテン類： （ｂ）炭化水素化マトリックス中のアス７アルテンおよ
び （ｃｌ　　燃料の大部分であるマトリックスもしくはオ
イル。
マトリックスの化学的性質（芳香族、ナフテン系、パラ
フィン系）に応じて、アスクアルテン類の１溶解度−は
極めて異なる。ある場合には、最も重い分子の沈殿を伴
って燃料が迅めで急速に分解（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｌｏ
ｎ）　　する現象がみとめられる。
この現象は、オリジンの極めて異なる２種の燃料、換言
すれば異なる原油から得られた２種の燃料の混合物では
一層顕著である。例えば、高子スフアルテン系燃料と高
パラフィン系燃料（７ラクサント）の混合物のような場
合である。この不九和性の現象は工業用燃料の一部沈殿
を伴う。
熱分解をうけた炭化水素留分を使用することに因る別の
問題叡ある。実際、最近数年間世界中の多くの国で、白
色製品（ガスオイル、ケロセン。
モーターガスオイル、家庭用燃料）に対する需要が高ま
る一方、黒色１１品（工業用燃料）に対する需要が減少
している現状に即した精製過程が採用されている。よシ
重質の物質から軽質留分を生成し得る変換ユニットを使
用すると市場の要求に応することは可能であるが、精製
業者は工業用燃料の調製に分解済物質〔粘度低下物質考
接触分解機からの流出物あるいはコークバーナーからの
流出物）を使用しなければならない。化学的構造が人さ
く改質されたこれらの物質では貯蔵中に変化する不安定
な工業用燃料しか調製できない。また、燃料中に含まれ
る反応性分子が化学的に転位するために、参９粘度が徐
々に上昇し、かつアスクアルテン類の７０キエレーシヨ
ンの結果としてより重質の留分が沈殿する。
アスクアルテン類の沈殿および粘度上昇といったこれら
の現象は、陸上および海上用途で問題を生ずる。
陸上で使用したときには、吸引ストレーナ−の閉塞（ｊ
ｅ　ｃｏｌｍａｔａｇｅ）、フィルターの目詰シ、輸送
ラインにおける充填物の極めて多量の損失、微粉砕オリ
フィス（ｐｕｌｖｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｈｏｌｅｓ）　
　の閉塞、貯蔵タンク内での沈積物形成あるいは加熱シ
ステムのコーキングといった問題が利用者から提起され
ている。
海上で使用したときにも同様の問題が認められるが、利
用上の問題が次のような理由でよシ重要となる。
バラスト中に含まれる可燃性物質は、船舶の動きによっ
て不変的に損少される（バラスト中に形成された沈積物
を懸濁状態に戻す）。更に、可燃性物質を水の存在下で
遠心分離して精製するが、このために陸上での引力に比
べて１００〜１０，０００倍大きい遠心力が加えられる
。使用されるフィルターの孔径は陸上の施設に比べてし
ばしば小さい。
これらの問題に対処すべく精製業者および使用者が利用
しうる有効な方法は、極めて僅かである。
−精製業者の作業の有効性を抑えかつ許容し得ない程の
経済的損失を招く分解済物質を配合することなく燃料を
調製することニ ー　添加剤を使用するとと： しかしながら、分散剤である現存の添加剤は陸上で使用
する燃料中のアスクアルテン類の７０キユレーシヨン現
象を単に遅延させるだけである。
燃料を海上使用で遠心分離したときには有効でないこと
が知見された。
本発明の目的は、陸上で使用したときにも海上で使用し
たときにも均質かつ安定な組成物を提供することにある
。
発明の要旨 本発明の組成物は、工業用燃料中に存在するアス７アル
テンタイプの重質分子を全てコロイド溶液の形態で維持
することができ、且つ燃料を海で遠心分離するときに遭
遇するような強い加速性（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）
　　の下でもこれらの分子が７゜キュレージ３ンするの
を防ぐことができる特殊な添加剤を含む。
本発明の添加剤は、単に予防的に使用するだけでなく修
正的に、即ちフロキュレーションが発現した後化使用す
ることができるという利点を有する。従って、本発明の
添加剤によって使用者の問題をむだな費用をかけずに有
効に処置（理）することができる。なぜなら不安定なあ
るいは非混合性の可燃性物質および／又はモーター燃料
のみが処置されるからである。
従って、貯蔵タンク内で要理する場合には、使用するこ
とが難しいストック部分だけが添加剤で処理されねばな
らない。
本発明の添加剤は、下記に定義する成分−および／又は
成分（Ｂ）によシ構成される。
成分−は、環式無水物の少なくとも１種と線状Ｎ−アル
キルポリアミンの少なくとも１種を縮合して得られる。
線状Ｎ−アルキルポリアミンは下記一般式（１）を有す
る。
式中、ｎは少なくとも１＃こ等しい整数であシ、Ｒはｃ
ｘｏ”−ｅｇｇの飽和もしくは不飽和炭化水素基であり
、Ｒ’およびＲ′は水素およびｃｌ−Ｃ。
の１価の炭化水素基から成るグループから選択される同
一もしくは異なる基である。使用されうる一般式（１）
を有する線状ポリアミンの中で特に有用なものとしては
、 Ｎ−オレイル−１，３−ジアミノプロパンＮ−ステアリ
ル−１，３−ジアミノプロパンＮ−オレイル−１−メチ
ル−１，３−ジアミノプロパンＮ−オレイル−２−メチ
ル−１，３−ジアミノプロパンＮ−オレイル−１−エチ
ル−１，３−ジアミノプロパンＮ−オレイル−２−エチ
ル−１，３−ジアミノ７’ａパンＮ−ステアリル−１−
メチル−１，３−ジアミノプロパンＮ−ステアリル−２
−メチル−１，３−ジアミノゾロパンＮ−ステアリル−
１−エチル−１，３−ジアミノプロパンＮ−ステアリル
−２−エチ＃−１，３−ジアミノプロパンＮ−オレイル
−ジプロピレン−トリアミンＮ−ステアリル−ジプロピ
レン−トリアミンおよびこれらの混合物が例示される。
１式無水物は下記一般式を有する。
式中、Ｂ工＊　Ｒ２＊　Ｒ３ｅ　”　４　ｅ　”　５　
＊　Ｆ’　６−　Ｒ７ａＲ８ｍ　”　９　＊　”工。、
Ｂ１１およびＲ１２は同一でも異っていてもよく、水素
およびＣ１〜Ｃ６の１価の炭化水素基から成るグループ
から選択される。
ｑし 化合物Ａを得るため一般式（■−ｎ／／／）の無水物と
一般式　（Ｉ）　　のアミンとの縮合反応は、溶媒の非
存在下でも実施されつるが、沸点が７０〜２５０℃の範
囲の芳香族炭化水素、例えば　トルエン、キシレン、ジ
イソゾロぎルベンゼン、或いは所望の蒸留範囲を有する
芳香族石油留分を使用することが好ましい。
前記縮合反応は次のようにして行なわれる。温度を３０
〜８０℃に維持しながら、ポリアミンを無水物溶液に徐
々に導入する。生成された水を窒素或いはアルゴンのよ
うな不活性ガスに同伴させて（ｃａｒｒｙ　ａｌｏｎｇ
χ　或いは特定の溶媒を用いる共沸蒸留によって除去す
るために、温度を１２０〜２００℃に上昇させる。ポリ
アミン添加後反応成分Ｂは、エトキシル化アミンとＣ８
〜０３０　カルぎン酸の少なくとも１種との反応によシ
得られる。
エトキシル化アミンは一般式（１）を有する。
式中、ｚｌは水素或いは基（Ｃ！（、−ＣＨ，−０）ｎ
）Ｉであ）、ｚ２は水素或いは基（ＣＨ２−ＣＨ２−０
）ｎ’Ｈであｆｉｎ、ｎ’および♂は１〜１２、好まし
くは１〜３の整数である。
カルボン酸は、００６〜０２２の脂肪酸の如き直鎖また
は分枝鎖を有する飽和もしくは不飽和脂肪酸：ナフテン
酸の如き環状酸（ｃｙｃｌｉｃ　ａｃｉｄ）ニレジン酸
の如きテルペン酸；カルがキシルアルキルアリール酸の
如き芳香族酸から選択される。
これら２種の成分ＡおよびＢを別々に使用してもよいが
、これらを混合して用いると、これら２種の成分間で相
乗効果が得られ、よシ優れた結果を得ることができる。
２種の成分を混合して使用するときには、成分囚を５〜
９５重ｆ％、好ましくは３０〜８０重量％、成分（Ｂｌ
を９５〜５重量％、好ましくは７０〜２０重量％存在さ
せる。
処理されるべき燃料中の成分Ａおよび／又はＢの重！濃
度は解決すべき問題の種類（性質）に応じて変更され、
５０〜５０００１１％、好ましくは２５０〜２０００１
１Ｐである。
添加剤は使用し易くするために溶媒で希釈してもよく、
１５０°Ｃを超える初期蒸留ポイントを有する芳香族溶
媒を選択することが好ましい。
連続的に処置する場合にはこの組成物に工業用燃料の燃
焼性に作用する他の成分を添加してもよい。他の成分と
しては、油溶性の形態の鉄、バリウム、カルシウム、マ
ンガン、セリウム、ジルコニウムまたはマンガンをベー
スとする有機金属／助燃触媒（ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌ
　　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ）或い
はアルコールまたはエーテルアルコールのような有機助
燃触媒が例示される。
連続処置するために本発明方法では添加剤を充填時に貯
蔵タンク内に添加するが、海で使用する場合には遠心分
離する前にバラスト出口で或いは地上設備の場合には貯
蔵タンク出口で調整ポンプを用いて５０〜５０００ｒ９
ａ、好ましくは２５０〜２０００ｐＩｍの量の添加剤を
注入することが好ましい。
本発明の添加剤は、上に定義した５０℃での動粘性率が
５０〜５５０　ｃｓｔ　　の工業用燃料右よび海月燃料
（ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｆｕｅｌｓ　）　　の処理に使用
されつる。
添加剤の有効性を実験室および海上施設においてテスト
した。
下記実施例は、本発明を例示するためのものであって、
本発明の範囲を限定するものではない。
実施例１−４ 本実施例は、実験室で本発明の各種添加剤から寮締用遠
心分離機を用いて温度９８℃で３０００ｔ／ｍｉｎで３
分間回転させて作成した５０℃で１８０　ｃ８ｔ　　を
有する非混合性（混合性テストＡ８ＴＭ　　０２７８１
　：　５）　　海月燃料の有効性を示すためのものであ
る。遠心分離後、遠心分離機のチューブを逆さにして燃
料を排出させた。遠心分離スラグの重量を秤シ、サンプ
ルの重量に戻す（”ｂｒｉｎｇ　ｂａｃｋ　）　（結果
を重量％で示す）。
添加剤　１ 上記したテスト条件下で無水フタル酸とＮ−ステアリル
−１−メチル−１，３−ジアミノプロパンとを縮合させ
て得られた化合物（Ａ）のみを含む。
添加剤　２ ジェタノールアミンをタール酸でジエステル化して得ら
れた化合物（Ｂ）のみを含む。
添加剤　３ 上記したテスト条件下で無水マレイン酸とＮ−オレイル
−１，３−ジアミノプロパンとの縮合によって得られた
化合物（Ａ）のみを含む。
添加剤　４ １：２（ジエステル化）の分子比でタロー脂肪酸を用い
てトリエタノールアミンをエステル化して得られた化合
物（Ｂ）のみを含む。
実施例５−７ 本実施例は、同−動作東件下での前記実施例の燃料に対
する成分（Ａ）および（Ｂ”）の有効性ならびに相乗作
用を示すためのものである。
実施例　８ 本実施例は、本発明添加剤の真の有効性を示すためのも
のである。このために、この添加剤は、６５°Ｃを超え
る引火点（ｌｉｇｈｔｅｎｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ）を有す
る重質芳香族溶媒５０％と重量比２：１の化合物（Ａ）
と化合物（Ｂ）の混合物５０％とを含む。
化合物（Ａ）は、上記したテスト条件下で無水マレイン
酸とＮ−オレイル−１，３−ジアミノプロパンとを縮合
させて得られる。
化合物（Ｂ）は、１：２ｎ分子比でトリエタノールアミ
ンをタロー脂肪酸でエステル化して得られる。
この添加剤を、遠心分離する前に海月可燃性物質に調整
ポンプを用いて１０００−の量注入して使用した。
この可燃性物質を標準的方法に従って分析した結果は、
次の通シであった。
砺議寡（５０℃）　　　：１７９　　ｃｓｔ灰含量　　
二０．５％ｍｇ　／　ｋｇ バナジウム含量　　　　：　　５４　　　　ｍｇ／ｋｇ
ナトリウム含量　　　：　　６３　　　　ｍｇ／’ｋｇ
アルミニウム含量　　　：　　２　　　　ｍｇ／ｋｇイ
ンフエリア加熱力　　：　　４０．３１　ＭＪ　／　Ｋ
ｇここで用いたケースは、モーター供給す−キツ６０ｍ
３のデカント用タンク（ｄｅｃａｎｔｉｎｇ　　ｔａｎ
ｋ）の方向にバラスト内で吸引し、次いで容積１９ｍ３
の軸箱（ｊｏｕｒｎａｌ　ｂｏｘ）内で圧縮する。この
とき自己クリーニングボール（ｓｅｌｆ−ｃｌ／ｅａｎ
ｉｎｇ　ｂｏｗｌ）を有するタイプのセパレータを通過
させ、１４５５Ｔ／ｍｉｎ、５４００Ｑ／ｈの流量で回
転させる。
軸箱の過剰をデカント用タンクで閉鎖されたループで回
転させる。
注入ポンプの前に、流量１００ｍ３／ｈで３０μｍのメ
ツシュを有するステンレススチールの微（ｃｌｏｇｇｉ
ｎｇ）が大きくなシ、平行に載置した手動フィルタを使
用しなければならずまたモーターを確実に作動させるた
めに複数回りＩＪ−ユング操作を実施しなければならな
かった。
在京（ｐｏｒｔ　５ｉｄｅ）および古文の濾過および供
。
給システムの完全洗浄後、２回の洗浄操作間の間隔は５
分未満で２０分毎に手動フィルターを洗浄しなければな
らないことが知見された。
古文（ｓｔａｒｂｏａｒｄ）可燃性才勿質の回路を上記
したステップに従って添加剤で処置した。在京回路は未
処置の可燃性物質を用いて継続させた（同一の在京およ
び古文回路）。
処置期間（加　　　　　　　−２４８１１フイルタ−Ｄ
２回Ｄ　古文回路　　４　　９　１３　２２３０洗浄間
隔　ｃ分）　　（処置） 在京回路　　４　４　３　３３ ３０分となった。
実施例　９ 前記実施例の古文回路を、化合物Ａと化合物Ｂの重量比
を２：ｌではなく１：１とした同一の組成物を用いて１
２時間処置した。前記と同一条件下で１２時間使用した
ところ、２回の洗浄操作の（Ｃｎｏｍａｌｉｅｓ）を処
置を用いて迅速に解消した。
結果が得られた。
処［２０分：洗浄頻度が１０分となった。
処置１時間：洗浄頻度が２０分となった。注入を４２／
ｈに減らした。
処置２時間：洗浄頻度が正常、即ち４０分に戻った。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）工業用燃料として有用なアスフアルテン液体炭化
    水素の均質かつ安定な組成物であつて、前記組成物は大
    量の前記炭化水素と少量のアスフアルテンのフロキュレ
    ーションを防止するための少なくとも１種の安定化添加
    剤とから成り、前記添加剤が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、ｎは少なくとも１の整数、ＲはＣ＿１＿０−Ｃ
    ＿２＿２の飽和もしくは不飽和炭化水素基、Ｒ′および
    Ｒ″は水素およびＣ＿１−Ｃ＿３の１価の炭化水素基か
    ら選択される同一もしくは異なる基である）を有する線
    状Ｎ−アルキルポリアミンの少なくとも１種と環式無水
    物の少なくとも１種とを縮合させて得られる成分Ａおよ
    びＣ＿８−Ｃ＿３＿０のカルボン酸の少なくとも１種と
    エトキシル化アミンとを反応させて得られる成分Ｂから
    成るグループから選択されることを特徴とする組成物。
  2. （２）前記環式無水物が下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼（II）▲数式、化学
    式、表等があります▼（II′） ▲数式、化学式、表等があります▼（II″）▲数式、化
    学式、表等があります▼（II″′） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５、Ｒ
    ＿６、Ｒ＿７、Ｒ＿８、Ｒ＿９、Ｒ＿１＿０、Ｒ＿１＿
    １およびＲ＿１＿２は水素およびＣ＿１−Ｃ＿５の１価
    の炭化水素基から成るグループから選択される同一もし
    くは異なる基である。） の１つを有する特許請求の範囲第１項に記 載の組成物。
  3. （３）前記環式無水物が無水マレイン酸および無水フタ
    ル酸から成るグループから選択される特許請求の範囲第
    ２項に記載の組成物。
  4. （４）線状Ｎ−アルキルポリアミンの一般式（ I ）に
    おいてＲがＣ＿１＿６−Ｃ＿２＿２の飽和もしくは不飽
    和アルキル基であり、ｎが１〜３の整数である特許請求
    の範囲第１項に記載の組成物。
  5. （５）前記線状Ｎ−アルキルポリアミンがＮ−ステアリ
    ル−１−メチル−１，３−ジアミノプロパンおよびＮ−
    オレイル−１，３−ジアミノプロパンから成るグループ
    から選択される特許請求の範囲第４項に記載の組成物。
  6. （６）前記エトキシル化アミンが一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） 〔式中、Ｚ＿１は水素あるいは（ＣＨ＿２−ＣＨ＿２Ｏ
    ）ｎ′Ｈ基を表わしＺ＿２は水素あるいは（ＣＨ＿２−
    ＣＨ＿２Ｏ）ｎ″Ｈ基を表わし、ｎおよびｎ″は １〜１２の整数である〕 を有する特許請求の範囲第１項に記載の組 成物。
  7. （７）前記カルボン酸がＣ＿１＿６〜Ｃ＿２＿２の脂肪
    酸である特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
  8. （８）前記カルボン酸が環状酸である特許請求の範囲第
    １項に記載の組成物。
  9. （９）前記カルボン酸がナフテン酸である特許請求の範
    囲第１項に記載の組成物。
  10. （１０）前記カルボン酸がテルペン酸である特許請求の
    範囲第１項に記載の組成物。
  11. （１１）前記カルボン酸がレジン酸である特許請求の範
    囲第１項に記載の組成物。
  12. （１２）前記カルボン酸が芳香族酸である特許請求の範
    囲第１項に記載の組成物。
  13. （１３）前記カルボン酸がアルキル芳香族酸である特許
    請求の範囲第１項に記載の組成物。
  14. （１４）前記添加剤が組成物中に５０〜５０００ｐｐｍ
    の重量濃度で存在する特許請求の範囲第１項に記載の組
    成物。
  15. （１５）前記添加剤が組成物中に２５０〜２０００ｐｐ
    ｍの重量濃度で存在する特許請求の範囲第１項に記載の
    組成物。
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