JPS61501754A - バイオ乳化剤安定化炭化水素ゾル類 - Google Patents

バイオ乳化剤安定化炭化水素ゾル類

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JPS61501754A JP59504013A JP50401384A JPS61501754A JP S61501754 A JPS61501754 A JP S61501754A JP 59504013 A JP59504013 A JP 59504013A JP 50401384 A JP50401384 A JP 50401384A JP S61501754 A JPS61501754 A JP S61501754A
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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】 バイオ乳化剤安定化炭化水素ゾル類 本発明は、重質の原油および残油を含む、高粘性炭化水素類の利用に関するもの である。より詳しくは、本発明は、連続的水性相中に分散された炭化水素液滴が 、炭化水素/水界面で該液滴を取り囲んでいるバイオ乳化剤[bioemuls ifier ] 、および特に微生物的なバイオ乳化剤、の存在によって合体か ら実質的に安定化されるところの低粘度バイオ乳化剤安定化水−中一炭化水素エ マルジョン[hydrocabon −in−wate’r elulsion l類、ないしは炭化水素ゾル[hydrocabosol l類の形成を通して の、粘稠な炭化水素類の輸送に関するものである。さらにまた、本発明は、炭化 水素ゾルおよびその他の水−中一粘性炭化水素エマルジョンの双方を含む予め細 霧化された燃料の燃焼に関するものである。
既存的なパイプラインあるいは、タンカーおよびバージ(平底の荷船)が含まれ るその他の方法によ)での高粘性炭化水素類の輸送は、現在、これらをポンプ送 できる形態におき変えるための該炭化水素の粘度の減少なしでは実質的に無理で あった。本発明は、加熱またはより軽質の石油原料での希釈を必要とする方法よ りも潜在的により経済的な粘度低減の代換的手段を示すものである。水−中一炭 化水素エマルジョンの形成は重質炭化水素材料の粘度を効果的に減少させ、これ により船輸送および既存の装置を用いてのポンプ送ならびに顧みてその取扱いが 容易となる。さらに本発明の方法によって形成される予めtlA霧化された燃料 は、脱水化または脱孔状化することなく、既存の手段で直接燃やすことができ、 放出の減少を潜在的にまねくことになる。
長い輸送時間および/または途中操業休止の可能性がもち上がることとなる製造 地より利用地への輸送距離が無視することができない、あるいは長い貯蔵期間が 要求される情況下では、炭化水素ゾルの使用は特に有利である。なぜなら、微生 物的なバイオ乳化剤は、炭化水素/水界面に卓越的に存在し、本質的に炭化水素 液滴の表面を覆っているので、該炭化水素液滴は合体を効果的に阻止されており そして炭化水素ゾルの低減された粘度は超時間的に効果的に維持されている。炭 化水素ゾルの実質的な安定性および改良されたボンバビリティ−[pumpab ility ]は、長い距離にわたつて実践的に輸送され得るまたは利用芦れる 前の長い期間にわたる不変性をとどめるものへと該炭化水素ゾルをなさせる。
λ、1里L11 2.1な 高品質で、比較的安価な、軽質の原油のたくさんの量が現在世界中の地質学的場 所から回収され得るものであるにもかかわらず、石油燃料および石油製品の常に 増加する消費ならびにこのような高い要求によって促進されたエネルギー危機は 、世界の至るところにまた存在する低比重で、粘稠な炭化水素の莫大な貯蔵を持 つことに興味をそそいでいる。天然に埋蔵されて存在する粘稠な炭化水素類は、 通常、粘性原油、ビチューメン(瀝青)またはタールとして一般的に分類されて おり、また重質原油、天然ビチューメン、未加エビチューメン、オイルサンド、 タールサンド、瀝青砂または瀝青堆積物および天然アスファルトとさまざまに呼 称されており、これらのすべての物質は、化学的に段階的であり、規格化された 分析なくしては区別をすることができないものである。〔粘性炭化水素類の一般 的な論議およびこれらの正確な定義および分類については、メイヤー[Maye rlのザ ツユ−チャー オブ ヘビー クルード アンド タールサンド、第 1頁、ミニング インフォメーショナル サービス、マツフグロウ ヒルズ、イ ンml ;jcL’ 7”/ト、 二l E−り(1981)[TheFutu re of Heavy Crude and Tar 5ands、 D、1 . Hinin!llInfometional 5ervice、 HcGr aw Hill、 Inc、 New York(1981)]中の「序論」を 参照のこと。また同書第6.2節を参照のこと。〕 重質原油埋蔵の地質学的分布は、第1表に示される〔メイヤ−[Meyerlと デツツマン[()ietzman ] (1981)やザ ツユ−チャー オブ  ヘビー クルード アンドタールサンド、第16〜28頁、ミニング インフ ォメーショナル サービス、マツフグ口ウヒルズ、インコつボレーテッド、ニュ ーヨーク(1981)中の「重質原油の世界地図」より抜粋。〕。認定量におけ る石油の総見積り量は、6200×109バーレルである。ベネズエラが、この 総量のおよそ半分である3000X109バーレルでこのリストの首位をなして いる。カナダが2950X109バーレルでこれにすぐ続き、そして米国が77 X109バーレルと見積られている。設定量においてこれらの数値を述べると、 20″APIより軽い石油の全世界埋蔵量は約660x109バーレルと見積ら れている。まだ発見されていない埋蔵量は900X109バーレルと見積られて いる。これゆえ、重質原油は在来の石油よりもおよそ4の因数分だけ豊富である 。さらに在来の原油の製造過程より生成する重質残油の量を考慮すると、全世界 に存在する重質油の量は実際たいへんな曇である。
(以下余白) 1−一」ニーー人 ベネズエラ 3000 50G カ す ダ 2950 213 米 国 77 30 イタリア 121 マダガスカル 251 イ ラ ン 29 3 イ ラ り 10 1 従来の軽質原油の保存量が重質原油よりもかなり早く枯渇することおよび粘性炭 化水素類の世界的保存量の発展が、世界の燃料需要を支持するために結局必要と なることが明らかである。重質原油の有意義な産出が、まず蒸気補助高収率化法 [steam −assisted enhanced recovery m ethod ]により始められた。例えば最近の評価では、カリフォルニアにお ける重質原油の産出が1日当り250,000バーレルと認定されている。将来 的見積り〔バーネア[Barneal、ザ ツユ−チャー オブ ヘビー クル ード アンド タールサンド、第13〜15頁、ミニング インフォメーシミナ ル サービス、マツクグロウヒルズ、インコーボレーテッド、ニューヨーク(1 981)中の[重質原油およびタールサンドの将来]〕は、2000年までに、 重質油およびタールサンドからのビチューメンの産出が世界の石油全産出の17 3まで増加するであろうことを計画している。
重質油資源のこのように急速な発展は、石油紀を拡張しそして、 (1) 存在するエネルギー下部構造から利益を受けるために重質油からの製品 、を認め、 (2) 輸送セクターへの燃料供給と石油化学プラントへの供給用蓄積を保証し 、 (3) 石油産出国を増加させて、世界石油価格に関する安定化因子であり、゛ (4) 石油産出の戦略的および政治的観点を低減させ、そして、 (5) 石油転化およびその他合成石油製造のための安易性についての多額の資 本投下の必要性を運用することになるだろう。
の 産出井から外への、タンカーからのあるいは特にパイプラインを通してのもので ある、粘性炭化水素類の輸送の問題は、ポンバビリティーの問題である。従って 、重質原油のような粘性炭化水素類の輸送に関する方法は、該油をポンプ送可能 な形態へと改良することに焦点をしぼっていた。
二つの一般的アプローチが考えられている。ワックス状の原油に関しては、これ らの油をその流動点、すなわち、油中のワックス結晶がその流動のための能力で 阻止される温度で、輸送することが望ましい。これを終結へと導く1つの方法は 、流動点の低下と流動性を維持する流動点降下剤の使用である。一般的に、この 方法は、周囲の温度での輸送を可能とするために十分低粘度となるようほんのわ ずかしか油の容發を有し得なかった。
高粘性原油に関しては、採用されたアプローチは、粘度を減少することであった 。原油をパイプラインによって輸送すべき場合、従来のポンプ送設備を用いて従 来のラインを通して流すのに十分な程度、粘度は低減されるべきである。パイプ ライン送する目的のため、重質原油の粘度を低減させるために数種の方法が用い られている。これらの方法は、油/固体スラジー〇調製、低減化粘度のエマルジ ョンを形成するための油の水との混合、粘度をより低いものとするための油の加 熱およびフンデンセート[condensatel。
ガソリンまたはナフサのような低粘度炭化水素での重油の希釈を含むものである 〔スローン[31oan]ら、ザ ツユ−チャー オブ ヘビー クルード ア ンド タールサンド、第719〜726頁、ミニング インフォメーショナル  サービス、マツクグロウヒルインフーポレーテッド。
ニューヨーク(1981)中の「重質油のバイブライン輸送」〕。
パイプラインを通しての輸送あるいは井よりのポンプ送のための水−中一泊型エ マルジョンの形成による粘性炭化水素類の粘度の低減に関する報告された方法は 、化学的添加物の使用を含むものであった。提案されているまたは使用されてい る化学品の中に、水酸化ナトリウムやアンモニアのようなアルカリ類〔米国特許 第3.380.531号、第3.487,844号および第3.006,354 号〕、非イオン性界面活性剤〔米国特許第3.425.429号および第3.4 67.195号〕および非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤の組合せ 〔米国特許第4.239.052号および4,249.554号〕がある。水− 中一泊型エマルジョンの不安定性は問題となり得るものであり、例えば、水−中 一泊型エマルジョンはポンプ送できない形態へと破壊もしくは転化してしまうこ とが公知である。安定性を維持するために使用される化学品の量の増加は、禁止 することと同様に高いコストへとつながるものである。
重質原油のバイブライン化に関する最近の見解くスローン[31oanlら、上 記)において、バイブライン化へのアプローチとしてのエマルジョンの商業的適 用は、もしあるとしても限られたものであったと指摘している点は特筆すべきで ある。またスローンらが、粘度を低減させるための加熱および希釈方法は、これ らがエネルギー集約的でかつ比較的高価なものとなるという事実にもかかわらず 、重質原油のパイプライン化輸送に関して主たる候補にとどまっていることを認 めていることも特記すべきことである。
−一′ エマルジョンの 先行技術において公知である燃焼可能なエマルジョンの非常に大多数は、燃焼を 高めるために油中に比較的少量の水(1〜10重1%)が主として存在してなる 、油−中一水型エマルジョンである。いくつかの燃焼可能な水−中一泊型エマル ジョンが論述され、ている〔米国特許第3,958.915号、第4,273, 611号および第4.382.802号を参照のこと。)しかしながら、注意す べきことは、油相は、室温にて液体である例えば灯油、ガソリン、軽油、重油な どのような、軽質の低粘度燃料および他の低粘度油であった。燃焼可能なチクソ トロピー的ジェット燃料および他の安全な燃料が米国特許第3.352.109 号、第3.490,237号および第4,089,940号に論述されている。
静止(定常)状態下で、これらの水−中一泊型エマルジョンは、1000cps の、そして好ましくは50.000〜100.0OOcpsの見かけ静止粘度を 有するゲルの形態にある。これらのチクソトロピーな水−中一泊型エマルジョン は高いポンプ(高いせん断)速度下で低い粘度を示す。
・ A 多くの微生物が、成長およびエネルギー産出に関する唯一の炭素源として炭化水 素を利用し得る。炭化水素基質は、直鎖状、分校状、環状あるいは芳香族状であ り得る。このような水不溶性基質を迅速に同化するために、微生物は、これら自 身と油との間の広範な接触領域を必要とされる。
これは取囲む水性媒体中の油のエマルジョン化により達成される。炭化水素分解 微生物は、このようなエマルジョン化を促進する界面活性剤をしばしば合成しそ して分泌する。
例えばn−デカンにおけるマイコバクテリウム・リュードクロス[8cobac terium rhodochrous 1 N CI B 9905の成長は 、アール ニス ホルドム[R,S、HO1dO■]ら〔ジエイ アブル バク チリオル[J、Appl、 Bacteriol、] 。
12.448 (1969))により非イオン性清浄剤であると報告された界面 活性剤を産出する。ジェイ イグチ[J、 Iguichi ]ら(アゲリック  パイオル ケム[Agric。
Biol、 Chew、 ]、 止旦、 1657 (1969) )はカンジ ダ・ペトロフィリウム[Candida etro hiliug+]がペプチ ド類と脂肪酸分とより構成された界面活性剤を産出することを見出しており、ま たティー スズキ[T、5uzukilら(アゲリック パイオル ケム、3J 、、1919 (1969))は、アルスロバクタ−[^rthrobacte rl 、ブレビバクテリウム[Brevibacteriuml 、コリネバク テリウム[Corynebacteriui ]およびノカルジア[N0Car dia]の種々の種族の培養ブロスの油相においてトレハロース−脂質を発見し た。ワグナ−[Wagnerlはノルカルシア・リュードクロス[Nocard ia rhodochrouslおよびマイコバクテリウム・フレイ[8cob acterium I!uiL]によるトレハロース−脂質の産出およびこれら の油回収における使用を報告している〔米国特許第4.392.892号および 第4.286.660号〕。トルロプシス・グロペニギーセリ[1匹包且nro  en teSSeri ]は]ソホO−スー脂を産出することが見出されてお り、一方うムノリヒドは、ケイヒサツ力[に、Hisatsuka ]ら〔アゲ リック バイオルケム、1旦、686(1971))によりシュードモナス・ア エルキノーザ[Pseudoionas 姪皿虹匹n]種57B1によって産出 されることが、またニス イトウ[S、Itoh]ら〔アゲリック パイオル  ケム、 1旦、2233 (1971)〕により別のシュードモナス・アエルギ ノーザ種、KY4025によって産出されることが報告されている。
灯油におけるコリネバクテリウム・ヒドロカーボクラストス[Cor neba cteriu+++ h docarboclastus]の成長は、ジェイ  イー ジャシック[J、E、2:ajic ]および彼の協力者達〔デブ イン タ ミクロピル[Dev、 Ind、旧crobtl] 。
土1−87 (1971):バイオチクノル バイオエング[Biotechn ol、 Bioeno、]、 LL、 331 (1972) :ケーE スフ  エフ −[Chemosphere ]ユ、51 (1972):クリット  レブ ミクロパイオル[Cr1t、 Rev、 Hicrobiol、] 。
旦、39;米国特許第3.997,398号〕によって、数ある特徴のなかで、 灯油、バンカーC重油[BunkerCfuel oil]および他の重油類を エマルジョン化する細胞外ヘテロポリサッカライドを産出するものであることが 報告されている。
ガトニック[Gutnick lらはアシネトバクタ−・カルコアセチカス[A c1netobacter calcoaceticus ] A T CC3 1012(アシネトバクタ一種ATCC31012と以前指定されそしてまたR AG−1とも呼ばれている)がエマルザン[emulsan ]類と呼ばれる界 面活性細胞外プロティン会合リボポリサツカリド[1nterfacially activeeXtracellular protein−associat ed 1ipOp01ysaccharide ]を産出することを発見した。
これらの生体高分子[biopolymer]は、成長時に微生物細胞のカプセ ルまたは外層として産出されそして増殖され、そしてこれらが細胞外製品として 採収され得るところの媒体中へ最終的に解放もしくは脱却される。アシネトバク タ−・カルコアセチカス ATCC31012はエタノールまたは脂肪酸塩にお いて成長された場合にα−エマルザンを産出し[米国特許第4.230.801 号;第4,234.689号および第4,395,354号〕、また原油または ヘキサデカンにおいて成長された場合にβ−エマルザンを産出する(米国特許第 3,941.692号〕。このα−エマルザンとβ−エマルザンはブサイーエマ ルザンの呼ばれる0−脱アシル化形態へと誘導され得る〔米国特許第4,380 ゜504号〕。α−エマルザン、β−エマルザンおよびブサイーエマルザンは、 それぞれアポ−α−エマルサン、アポ−β−エマルサンおよびアボープサイーエ マルザンを産出するために除タンパク化され得る。
クーパー[Cooper ]とザジック[Zajic ] (アドブ アビル  ミクロパイオル[Adv、 Appl、 Hicrobiol、 ] 、 Lf :L:229〜253 (1980))は微生物による界面活性剤の産出を再調 査している。論述された界面活性剤のいくつかを第2表に列挙する。
1−−1−−ト ム 皿−iJ! It遥JLIL立1上 災水IL二i貫 トレハロース−脂質 ノルカルシア、マイコバクテリウム、コリネバクテリウム 、 アルスロバクタ− ラムノース−脂質 シュードモナス・アエルギノーザ ソホロースー脂質 トルロブシス種 ポリサッカライドー脂質 カンジダ・トロピカルス[Candida trop icalis] 、アシネトバクタ−・カルコアセチ力 ス 2き 4−]L−皿 1比1」JEL1工 ZAノ」L二1! リボイプチド バシルス[Bacillus] 、ストレプトマイセス[5tr elltiyces ]、コリネバクテリウム、マイコバ クテリウム オルニチン−脂質 シュードモナス、チオバシラス[Th1obacillus ] 、アグロバクテリウム[Agrobacteriu醜]、グリコノバクター [Gluconobacter ] 去」ニス」Ll チオバシラス、コリネバクテリウム、カンジダ、ミクロコツ力 ス 1級IZ天ヱII シュードモナス、マイココツカス[HyCOCOCCuS]  、ベネシリウム[Penecillius ] 、アスペリギルス[Aspe riaillusl 、7シネトバクター、ミクロコツカス、 カンジダ 1−3」ト欠1五 本発明は、一般にAPI比重が約20″APIないしそれ以下、150’Fでの 粘度が約100センチボイズないしそれ以上、パラフィン分が約50重」%ない しそれ以下、および芳香族分が約15重量%ないしそれ以上であることで特徴づ けられる、高粘性原油および残油を包含する粘性炭化水素類の(a)現在粘性の ない物質を取扱うために用いられる方法によって施設において貯蔵し得るまたは 輸送し得るおよび(b)上質の燃焼可能な燃料として直接燃焼可能であるところ のエマルジョン形態へと操作するための新規な化合物および方法を提供するもの である。輸送目的に関する好ましい実施態様において、粘性炭化水素類のエマル ジョン化形態は、個々の炭化水素液滴が炭化水素/水界面に卓越して存在する水 溶性バイオ乳化剤分子によって本質的に取囲まれたものとなるバイオ乳化剤安定 化水−中−油型エマルジョンとして定義される炭化水素ゾルであり、このバイオ 乳化剤分子は液滴合体に対して有効な障害を形成し、そしてこれにより連続的な 低粘度水性相中に分散した不連続な炭化水素液滴の保持を促進する。本発明の炭 化水素ゾルは、粘性炭化水素出発物質のものと比較して少なくとも約10の因数 、好ましくは少なくとも102の因数だけ低減された粘度を有するものであり、 該炭化水素ゾルの粘度は少なくとも約1日、好ましくは約30日の期間の間定常 な状態下でこのように低減され続けているものである。
炭化水素ゾルを形成するための界面活性剤パッケージは、水溶性化学的界面活性 剤あるいは水溶性化学的および/または生物学的補助界面活性剤[co −5u r4actant ]類の組合せを、好ましくは非イオン性およびアニオン性界 面活性剤を、高分子量、かなり特異的な三次元構造、疎水性および親水性状態、 重合性状態および/または、炭化水素類におけるわずかな溶解性を含む(もちろ んこれらに限定されるわけではない。)いくつかの特性ゆえに、炭化水素/水界 面に堅固に結合しそして水−中一炭化水素エマルジョン中の個々の炭化水素液滴 の表面を本質的に取囲み、効果的に不連続な液滴を維持しかつ合体を阻止しそし て水−中一炭化水素エマルジョンへ実質的安定性を添えるものであるバイオ乳化 剤と組合せることで構成される。
方法は、脱イオン化水、都市水、塩水またはアルコール/水混合物など種々で構 成される水性相中に約90容量%以下の炭化水素を含有する炭化水素ゾルを形成 するために油に対し約1:100〜約1 : 20.000の割合で、界面活性 剤パッケージが使用される、粘性炭化水素類を輸送するために提供される。そし てこの炭化水素ゾルは従来の手段により航送されあるいは従来の非加熱化パイプ ラインによってポンプ送され得るものである。
方法はまた、予め細霧化された燃料、すなわち炭化水素ゾル燃料あるいは水−中 一炭化水素エマルジミン燃料を形成することによって粘性炭化水素類を利用する ことおよびこれらを従来の燃焼設備において燃焼させることを提供するものであ る。
主−五一−1 「炭化水素ゾル[hydrocarbosol ] Jという用語は、個々の炭 化水素液滴が炭化水素/水界面に卓越して存在する水溶性バイオ乳化剤によって 本質的に取囲まれたあるいは覆われたものである任意のバイオ乳化剤安定化水− 中一炭化水素エマルジョンであると定義され、ここにおいてバイオ乳化剤分子は 液滴合体を・有効的に阻害しそしてこれゆえ連続的低粘度水性相中に懸濁あるい は分散した不連続的炭化水素液滴の保持を促進するものである。
「水溶性[water −5oluble ] Jという用語は、水−分散性物 質を含むものとして定義される。
「粘性炭化水素[viscous hydrocarbon ] Jという用語 は、一般的に約10〜106センチボイスあるいはそれ以上の粘度により特徴ず けられ、またこの他一般的に、しかしながら必ずしも必要であることはないがよ 約20”APIあるいはそれ以下のAPI比重、高い金属含有率、高し)硫黄含 有率、高いアスファルテン含有率および/または高い流動点に特徴ずけられる任 意の天然産出原油あるいは精製操作後に残る残油として定義される。「粘性炭化 水素」という用語はまた、次の術語、すなわち減圧残留物、ビスコシティ−ブレ ーキング装置[vis −breaker ]残留物、接触分解装置残留物、接 触水素化残留物、コークス器残留物、RO3E (残油超臨界抽出)残留物、タ ールおよびカットバックタール、ビチューメン、ピッチおよび炭化水素製造工程 の残留物として述べられるその他の用語を包含するものとしてi!識されるべき である。
「予め細霧化された燃料[pre −atoiized fuel ] Jとい う用語は、燃焼可能な燃料としての使用のために本明細書において述べられる方 法によって形成される任意の炭化水素ゾルおよび任意の水−中一粘性炭化水素エ マルジョンとして定義される。
[バイオ乳化剤[biossulsifier ] Jは、高分子量、重合性状 態、かなり特異的な三次元構造、疎水性および親水性部分および炭化水素類にお けるわずかな溶解性を含む(もちろんこれらに限定されるわけではない。)いく つかの特性ゆえに、炭化水素/水界面に堅固に結合しそして水−中一炭化水素エ マルジョン中の個々の炭化水素液滴の表面を本質的に覆い、効果的に不連続な液 滴を維持しかつ合体を阻止しそしてこれにより水−中一炭化水素エマルジョンに 実質的安定性を添えるものである任意の生物学的誘導物質として定義されるもの である。バイオ乳化剤の1つの例として、α−エマルザンがある。
「バイオ界面活性剤[biosurfactant ] Jという用語は、水と 炭化水素との間の界面張力を低減し、そしてこの結果として添加的界面領域の創 造に関するエネルギー的要求(組合されたエネルギー)を減少させるものである 任意の生物学的誘導物質と定義されるものである。バイオ界面活性剤の1つの例 として糖脂質がある。
「界面活性剤パッケージ[5urfactant package] Jという 用語は、50重1%ないしそれ以下のパラフィン分および15重量%ないしはそ れ以上の芳香族分ならびに150°Fでの100センチボイズないしはそれ以上 の粘度で一般的に特徴づけられる粘性炭化水素類の水−中一炭化水素エマルジョ ンを形成するために有用な任意の組成物として定義され、該組成物は、化学界面 活性剤、化学補助界面活性剤類の組合せ、補助界面活性剤(類)とバイオ界面活 性剤(類)の組合せ、化学界面活性剤(類)とバイオ界面活性剤(類)との組合 せ、または化学界面活性剤(類)とバイオ界面活性剤(類)とバイオ乳化剤(類 )との組合せにより構成され得、また該組成物は化学乳化安定剤をも含み得、そ して該組成物は水性形態中に存在し得るものである。
これらの化合物のポリサツカリド構造およびこれらの物質の異例なバイオ乳化剤 活性度を反映するものである「エマルザン[ema 1usan ]類」という 用語は、アシネトバクタ−命カルコアセチカス[Ac1netobacter  calcoaceticus ]ATCC31012およびその誘導体もしくは 変異体により産出されるカプセル的/細胞外的微生物タンパク会合すボヘテロポ リサツカリド類と属的に識別され、これはα−エマルザンおよびβ−エマルザン に細別される。[アボエマルザン」という名称は、該エマルサン類より得られる これらの除タンパク化リボポリサツカリド類として属的に識別される。
「α−エマルザン類」という用語はアシネトバクタ−・カルコアセチカス AT CC31012およびその誘導体もしくは変異体により産出される18胞外微生 物タンパク会合リポポリサッカライド類を定義し、そのリボポリサツカリド成分 (すなわち結合プロティンのないもの)は、多量のD−ガラクトースアミンおよ びアミノウロン酸により構成される完全にN−アシル化されかつ部分的に0−ア シル化されたヘテロポリサツカリド類であり、該リボポリサツカリド成分は、( 1)脂肪酸が約10〜約18個の炭素原子を含み、そして(2)このような脂肪 酸の約50重量%ないしはそれ以上が2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒド ロキシドデカン酸で構成されるものである脂肪酸エステルを少なくとも5重量% 含有するものである。したがって、以下、除タンパク化α−エマルザン類は「ア ポ−α−エマルサン類」と呼称される。
「β−エマルザン類」という用語は、アシネトバクタ−・カルコアセチカス A TCC31012およびその変異体により産出される細胞外微生物タンパク会合 リボポリサツカリド類を定義し、そのリボポリサツカリド成分(すなわち結合プ ロティンのないもの)は、多重のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸 により構成される完全にN−アシル化されかつ部分的に0−アシル化されたヘテ ロポリサツカリド類であり、このポリサツカリド成分は、(1)脂肪酸が約10 〜約18個の炭素原子を含み、そして(2)このような脂肪酸の約50重量%未 満が2−ヒドロキシドデカン酸で構成されるものである脂肪酸エステルを5重量 %未満含有するものである。この除タンパク化β−エマルザン類は「アポ−β− エマルサン類」と呼称される。
「プサイーエマルサン類」という用語は、エマルサン類より得られる〇−説アシ ル化細胞外タンパク会合微生物ポリサツカリド類を定義し、このようなブサイー エマルザン類の無タンパク成分は多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウ ロン酸により構成される完全にN−アシル化されたヘテロポリサツカリド類であ りそして0〜1%の脂肪酸エステルを含み、もしこれが存在する場合、該脂肪酸 は約10〜約18個の炭素原子を含むものである。これらの無タンパク成分はそ の製法に関係なく「アボープサイーエマルザン類」と呼称される。
[ポリアニオン性 へテロポリサツカリド バイオポリ? −[polyani onic heteropolysaccharide biopolymer  ] Jという用語は、(a)実質的にすべての糖分がN−アシル化アミノ糖で あり、この一部がN−アシル化−D−ガラクトースアミンでまた他部がN−アシ ル化アミノウロン酸であり、このようなヘテロポリサツカリドのN−アシル基の 一部がN−3−ヒドロキシドデカノイル基であり、また(b)このようなヘテロ ポリサツカリドの少なくとも0.2ミクロモル/ミリグラムが、(1)脂肪酸が 約10〜約18個の炭素原子を含みかつ(2)このような脂肪酸の約50重1% ないしそれ以上が2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸で 構成されるものである脂肪酸エ ステルからなるものである生体高分子を定義するものである。
の 第1図は、ボスカン[Boscan ]原油で調製されたエマルザン安定化炭化 水素ゾルに関する粘度対水含有量のグラフ的表示である。なお図中(30%水に おける)鎖線は最適に近い操作状態を示すものである。
第2図は重質原油(ボスカン)およびボスカン原油で調製された2つのエマルザ ン安定化炭化水素ゾルに関する粘度対温度のグラフ的表示である。
第3図は、界面活性剤パッケージへのエマルザンの添加の粘度における効果を示 す、テキサス ファイヤフロラド[Texas fireflood ]原油お よび非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤とよりなる界面活性剤パッケ ージで調製された2つのエマルジョンに関する粘度対時間のグラフ的表示である 。
第4図は、界面活性剤パッケージへのエマルザンの添加の粘度における効果を示 す、テキサス ファイヤフロラド原油、および非イオン性界面活性剤よりなる界 面活性剤パッケージでW4製された2つのエマルジョンに関する粘度対時間のグ ラフ的表示である。
第5図は、界面活性剤パッケージへのエマルザンの添加の粘度における効果を示 す非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤よりなる界面活性剤パッケージ を用いた力ンザス[Kansas ]原油と蛇口水とで構成される2つのエマル ジョンに関する粘度対時間のグラフ的表示である。
第6図は、界面活性剤パッケージへのエマルザンの添加の粘度における効果を示 す、非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤よりなる界面活性剤パッケー ジを用いたカンザス原油およびテキサス塩水で調製された2つのエマルジョンに 関する粘度対時間のグラフ的表示である。
第7図は、界面活性剤パッケージへの乳化安定剤(エマルザン、あるいは従来用 いられている乳化安定剤であるスルホン化リグニンおよびスルホン化ナフタレン )の添加の粘度における効果を比較する、テキサス ファイア70ツド原油およ び非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤で構成される界面活性剤パッケ ージでIIされた4つのエマルジョンに関する粘度対時間のグラフ的表示である 。
第8図は3インチパイプラインを通しての炭化水素ゾルの形成およびポンプ送に 用いられる試験システムの概略的表示である。
第9図は、炉の前部壁面からの距離の関数としての、第6号重油および第6号重 油よりWA製された予め細霧化された燃料の燃焼時における火炎軸に沿った固体 濃度における変化のグラフ的表示である。
そして第10図は、炉の前部壁面からの距離の関数としての、第6号重油および 第6号重油より調製された予め細霧化された燃料の燃焼時における軸まわりの火 炎温度の変化のグラフ的表示である。
の置 な ゛ パラ −8゛ 本発明の界面活性剤パッケージは、極めて種々の化学的および微生物的界面活性 剤で調製され得、そして好ましくは、油−中一水型に対抗する、水−中一泊型エ マルジョンを形成するために水溶性界面活性剤で調製される。この界面活性剤パ ッケージは、多数の化学界面活性剤を単独で、あるいは同種の化学共同性界面活 性剤と組合せて(例えば水溶性非イオン性界面活性剤類の組合せ)あるいは異種 の化学共同性界面活性剤と組合せて(例えば、水溶性の非イオン性、アニオン性 、カチオン性および/または両性界面活性剤の組合せ)使用して調製され得、さ らにまた、(a)共同性界面活性剤(類)として単独の水溶性バイオ界面活性形 もしくはバイオ界面活性剤の組合せおよび/または(b)乳化安定剤(類)とし て単独の水溶性バイオ乳化剤もしくはバイオ乳化剤の組合せと組合せて調製され 得る。
ある例において、化学乳化安定剤はまたバイオ乳化剤に代えて使用され得る。さ らに、微生物性界面活性剤のみ、すなわちバイオ界面活性剤とバイオ乳化剤との 組合せ群のみよりなる界面活性剤パッケージをWR¥Aすることも可能である。
本発明の界面活性剤パッケージは、乳化される粘性油の種類により変化する。以 下の一般的組成物は説明のために提示される。粘性原油に関して、界面活性剤パ ッケージは少なくとも1つの化学界面活性剤と少な(とも1つのバイオ乳化剤で 構成されることでII製され得る。これらはまた、少なくとも1つの水溶性卵生 な(とも1つの水溶性非イオン性界面活性剤、少なくとも1つの水溶性アニオン 性界面活性剤および少なくとも1つのバイオ乳化剤で構成されることで調製され 得る。粘性残油に関して、界面活性剤パッケージは、少なくとも1つの水溶性非 イオン性界面活性剤もしくは少なくとも1つのアニオン性界面活性剤もしくは非 イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤の組合せで構成されることで調製さ れ得、そしてさらにバイオ界界面活性剤パッケージにおいて使用されるのに適し た水溶性非イオン性化学界面活性剤の種類を第3表に列挙する。
1−m=り一一去 ゛ のクラス よび ブ ラス アルコール類、エトキシ化 アルキルフェノール類、エトキシ化 カルボン酸エステル類、エトキシ化 グリセO−ルエステル類 ポリエチレングリコールエステル類 アンヒトOソルビトールエステル類 天然、脂肪および油、エトキシ化 エチレンおよびジエチレングリコールエステル類プロパンジオールエステル類 オン の −ス −ス その他のカルボン酸エステル類 カルボン酸アミド類、エトキシ化 アミン類、ポリオキシアルキル化 粘性原油のための界面活性剤パッケージにおいて、好ましい水溶性非イオン性化 学界面活性剤はエトキシ化アルキルフェノールおよびエトキシ化アルコールであ る。粘性残油のための界面活性剤パッケージにおいて、好ましい水溶性非イオン 性界面活性剤はまたエトキシ化アルキルフェノールおよびさらにポリオキシアル キル化アミンである。工トキシ化アルキルフェノール類は一般式RxC6H4( OC2H4)。OH (式中、Rは約8〜約12個の炭素原子を含むアルキル基(すなわち約C〜約C l2)、xはアルキル基の数を表わすもので1または2であり、そしてnは約1 〜約100の範囲にあるエトキシ基の数(エチレンオキサイドのモル)を表わす 。)のものである。〔市販に得られるエトキシ化アルキルフェノールの一覧につ いては、エンサイクロペディア オス ケミカル テクノロジー、キルクーオス マー(第3版)、第22巻、第366〜第367頁、ジョンライレイ アンド  サンズ、ニューヨーク(1983年)(Encyclopedia of Ch emical Technology、にirk −Othmer(Third  Edition)、 Volume 22. pp、366−367、 Jo hn Willey& 5ons、 New Work (1983)]中の「 界面活性剤および清浄システム」を参照のこと。〕粘性原油のための界面活性剤 パッケージにおいて、好ましいエトキシ化アルキルフェノールは、8または9個 の炭素原子のR基を有しかつ約7〜約100のエトキシ基を有するものである。
エトキシ化アルキルフェノールの特に好ましいものの例としては、約40のエト キシ基を有するモノノニルフェノールである。粘性残油のための界面活性剤パッ ケージにおいて、好ましいエトキシ化アルキルフェノールは8または9個の炭素 原子のR基を有しかつ約9〜約70のエトキシ基を有するものである。該粘性残 油に用いられるエトキシ化アルキルフェノールの特に好ましいものの例としては 、約16のエトキシ基を有するモノオクチルフェノールである。
エトキシ化アルコール類は一般式 %式%) (式中Rは約6〜約18個の炭素原子を含む脂肪族基(線状または分校状)を表 わし、またnは、約2〜約100の範囲であり得るエトキシ基の数を表わす。) のものである。
〔市販に得られるエトキシ化アルコールの一覧については、エンサイクロペディ ア オス ケミカル テクノロジー、上記、第364〜365頁中の[界面活性 剤および洗浄システム」を参照のこと。〕エトキシ化アルコールの例は、約3〜 約9のエトキシ基を有するエトキシ化トリメチルノナノールおよび約3〜約30 のエトキシ基、しかし好ましくは約7以上のエトキシ基を有しかつ約11〜約1 5個の炭素原子のR基を持つエトキシ化第2アルコールを含むものである。
ポリオキシアルキル化アミン類は一般式%式%) (式中Rは2または3個の炭素原子を含むオキシアルキル基を表わすものである 。このR基は約4〜約500の範囲の数であり得、この数はXによって表わされ る。アミン基の数はyによって表わされそしてアルキル基は好ましくはエチル( C2H4)である。)好ましいポリオキシアルキル化アミンとしては2または3 個の炭素原子のR基を有しかつ約50〜約450のオキシアルキル基を有するも のである。ポリオキシアルキル化アミンの特に好ましいものの例としては、約5 0のエトキシ基を有するおよび約60のプロポキシ基を有するポリオキシアルキ ル化ジアミンである。
本発明の界面活性剤パッケージにおいて用いられるのに適した水溶性アニオン性 化学界面活性剤の種類を第4表に列挙する。
監−U ニオン の −ス よ −ス カルボン酸類およびその塩類 スルフォン酸類およびその塩類 リグノスルフォネート類 スルフォン化アルキルベンゼン類 スルフォン化アルキルベンゼン類、高分子化スルフォン化アルキルアリル類、短 鎖 スルフォン化アルキルアリル類、高分子化スルフォン化ナフタレン類 スルフォン化アルキルナフタレン類、高分子化ナフタレン/ホルムアルデヒド縮 合重合体ベトロリアムスルフォネート類 匿−4tli−立上 アニオン の −ス よ −ス ルフォネートおよびその塩類 エステル、エーテルまたはアミド結合を有するスルフォン酸塩類(スルフォコハ ク酸ジアルキル)その他のスルフォン酸塩類 硫酸エステル類および硫酸塩類 アルコール類、硫化 アルコール類、エトキシ化および硫化 アルキルフェノール類、エトキシ化および/または硫化 酸、アミド、およびエステル類、硫化 天然脂肪および油類、硫化 リン酸およびポリリン酸エステル類(および塩類)アルコールおよびフェノール 類、アルコキシ化およびリン酸化(およびこれらの塩類) その他のリン酸およびポリリン酸エステル類(およびこれらの塩類) カルボン酸エステル類 粘性原油および粘性残油の双方に用いられる界面活性剤パッケージにおいて、好 ましい水溶性アニオン性化学界面活性剤は非イオン性界面活性剤のスルフォン化 あるいは硫化形態である。粘性原油のための界面活性剤パッケージにおいて、エ トキシ化アルコール硫酸エステル類が好ましい。
粘性残油のための界面活性剤パッケージにおいて、スルフォン化あるいは硫化エ トキシ化アルキルフェノール類およびエトキシ化アルコール硫酸エステル類が好 ましい。粘性原油および粘性残油の双方のための界面活性剤パッケージにおいて 、スルフオン酸アルキルアリルがまた好ましいアニオン性化学界面活性剤である 。エトキシ化および硫化アルコールは一般式 %式% (式中Rは約6〜約16個、好ましくは約12〜約14個、の炭素原子を含む脂 肪族基を、nは、約1〜約4、好ましくは約2〜約3の範囲であり得るエトキシ 基の数を表わし、またMは、これに限定されるわけではないが、アンモニウム( NH4)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、カルシウム(Ca )または トリエタノールアミン、を含み、好ましくはアンモニウムである。)のものであ る。〔市販に得られるエトキシ化アルコール硫酸エステルの一覧については、エ ンサイクロペディア オプ ケミカル テクノロジー、上記、第357頁中の[ 界面活性剤および洗浄システム」を参照のこと。〕エトキシ化アルコール硫酸エ ステルのアルコール分は偶数または奇数またはこれらの混合物であり得る。粘性 原油のための界°面活性剤パッケージにおいて、エトキシ化アルコール硫酸エス テルの特に好ましいものの例としてはポリ(3)エトキシC12〜C14線状第 1アルコール硫酸エステル、アンモニウム塩である。非エトキシ化アルコール硫 酸エステル、すなわち上記した一般式R(OC2H4)。O803M(ただしn −0r”ある。)で表わされる硫化アルコールを使用することも可能である。
残油のための界面活性剤パッケージにおいて、非エトキシ化アルコール硫酸エス テルの特に好ましいものの例は、硫化ラウリルアルコールのナトリウム塩である 。
硫化エトキシ化アルキルフェノール類は一般式%式% (式中、Rは少なくとも約8または約9個の炭素原子を含む脂肪族基を、nは約 1〜約100、好ましくは約4〜約9の範囲であり得るエトキシ基の数を表わし 、またMは、これに限定されるわけではないが、アンモニウム(NH4+)、ナ トリウム(Na”)、カリウム(K+)およびカルシウム(Ca”)またはトリ エタノールアミン(TEA)を含むものであり、好ましくはアンモニウムである 。)のものである。
硫化エトキシ化アルキルフェノールの特に好ましいものの例は、約4つのエトキ シ基(これに限定されるわけではない。)を含む硫化ノニルフェノールエトキシ レートのアンモニウム塩である。
スルフォン化アルキルアリルは一般式 %式%) (式中、Arはベンジル、ナフチル、フェニル、トリル、キシリルまたはエチル フェニルである芳香族基で、Rは約2〜約16個の炭素原子を含む線状または分 枝鎖状アルキル基で、nは1または2で、―は1またはそれ以上で、Xは少なく とも約1であり、そしてMは、これに限定されることはないが、アンモニウム、 ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはトリエチルアミンを含むものである。
)のものである。〔市販に得られるスルフォン化アルキルアリルの一覧について は、エンサイクロペディア オブ ケミカル テクノロジー、上記、第358真 中の「界面活性剤および洗浄システム」を参照のこと。〕スルフォン化アルキル アリルの一例としては変性アミンドデシルベンゼンスルフォネートがある。粘性 残油のための界面活性剤パッケージにおいて、特に好ましいスルフォン化アルキ ルアリルの例としては、高分子化アルキルナフタレン スルフォネートのナトリ ウム塩がある。
本発明の界面活性剤パッケージにおいて用いられる好ましい水溶性微生物性界面 活性剤は、バイオ乳化剤、すなわち、高分子量、重合性状態、かなり特異的三次 元構造、疎水性および親水性状態、および油中におけるわずかな溶解性のような 特性によって、水−中一油型エマルジョン中の不連続な個々の油滴を維持して油 /水界面を有効に覆いこれにより合体よりエマルジョンを実質的に安定化させる 物質、として機能する任意の微生物性あるいは他の生物学的誘導物質である。と りわけ好ましいバイオ乳化剤は、アシネトバクタ−[Actnetobacte r ]属およびアルスロバクタ−[Arthrobacterl属の細菌によっ て産出されるヘテロポリサツカリドバイオポリマーであり、そして特に、アシネ トバクタ−・カルコアセチカス[Ac+netobactercalcoace ticus ]の菌株により産出されたものである。このようなアシネトバクタ −ヘテロポリサツカリド生体高分子は、これらに限定されるわけではないが、第 4節に定義され、そして米国特許第4.395.353号、第4゜395.35 4号、第3.941.692号、第4,380.504号、第4,311.83 0号、第4.311゜829号および第4,311,831号(関連により編込 まれる。)にそれぞれ述べられた、アシネトバクタ−・カルコアセチカス AT CC31012(マリーランド州ロックピル[Rockville、 HD ] のザ アメリカン タイプC01leCtiOnlに供託)により産出された、 ポリアニオン性へテロポリサツカリドバイオポリマー類、α−エマルザン類、β −エマルザン類、ブサイーエマルザン類、アポ−α−エマルサン類、アポ−β− エマルサン類およびアボープサイーエマルザン類を含むものである。用いられ得 るその他のアシネトバクタ−・カルコアセチカス物質は、菌株NS−1(NRR L B−1584,7>、NS−4(NRRL B−15848)、NS−5( NRRL B−15849)、NS−6(NRRL B−15860)およびN S−6(NRRL B−15850)の産物である。前記rNSJ菌株はイリノ イ州ベオリア[Peoria、 ILJのザ ノーザン レジオナル リサーチ  センター[theNorthern Regional Re5each C enter]に供託されており、そして前記NRRL加入番号を指定されている 。アシネトバクタ−・カルコアセチカスのrNSJ菌株は、ここに関連により編 込まれるものである。サー[Sar Jとローゼンベルグ[Rosenbero  ] 、カレント ミクロパイオル[Current Hicrobid、 ]  、 9 (6) : 3G9〜344 (1983)により詳述されている。
その他のアシネトバクタ−・カルコアセチカス へテロポリサツカリド バイオ ポリマーは、アシネトバクタ−・カルコアセチカス BD4により産出されたも のである(ティラーとジュニ、ジエイ バクチリオル81 : 688〜693  (1961) [Taylor and Juni、 J、Bacterio l、 81 : 688−693 (1961) ] 、ここにおいて関連によ り編込まれる。〕。特に好ましいアシネトバクターへテロポリサツカリド バイ オポリマーは、α−エマルザン類であり、これの製造はさらに米国特許第4,2 30゜801号および第4.234.689号(ここにおいて、関連により編込 まれる。)に詳述されている。該α−エマルザン類は、約200単位/ミリグラ ムないしそれ以上の比乳化活性度で特徴づけられる(ここにおいて、比乳化活性 度の1単位/ミリグラムは、1:1容量比(V/V)のヘキサデカン/ 2−メ チルナフタレン1dおよびトリス−マグネシウム緩衝液7゜5ai!を含んでな る標準炭化水素混合物を用いて100ケレソト[Klett ]吸収単位を得る ものであるバイオ乳化剤のミリグラム当りの乳化活性度の量として定義される。
)。
前述のアシネトバクタ−バイオ乳化剤は、本発明の界面活性剤パッケージにおい て、こらに限定されるわけではないが、発酵後保存ブロス[post −fer mentation wholebroth] 、発酵後培養ブロスの無細胞[ 例えば、ミリポアフィルタ−[Hillipore−Filter]にかけた) 上澄液または不完全無細胞上澄液、細胞それ自身、プロテアーゼ処理液状または 乾燥物質、およびプロテアーゼ処理限外濾過処理液状または乾燥物質を含む種々 の形態で用いられ得る。
多くのその他の微生物有機体が、本発明の界面活性剤パッケージにおいて使用さ れる、バイオ界面活性剤およびバイオ乳化剤を含む生物学的界面活性剤の源泉と して与えられ得る。これらの微生物のいくつかとこれらが産出する化合物の種類 が第5表に列挙されるが、この表は、すべてを表わすものではない。本発明の界 面活性剤パッケージはまた、酸素非含有アミン類、酸素含有アミン類、アミド結 合アミン類および第4級アンモニウム塩を含む(これらに限定されるわけではな い。)水溶性カチオン性化学界面活性剤を用いて調製され得る。微生物性界面活 性剤と組合せてのカチオン性化学界面活性剤の使用は、生物学的化合物の電荷特 性を考慮することを要求する。例えば、カチオン性化学界面活性剤は、おそらく 中性の微生物性界面活性剤と組合せて用いることが最適であり、またおそらく好 ましいポリアニオン性へテロポリサツカリド バイオ乳化剤と組合せて用いない ことが最適である。
1−一旦一一五 l!叛1を立1 艮木血立皇1 L[L五ユ亙I トレハロース脂質 アルスロバクタ一種アルスロバクタ−・パラフィヌス Y4303 [八rthrobacter araffineus工にY4303]マイコバ クテリウム種 マイコバクテリウム・スメグマチス [Hi c o b a c t e r i uva −2J1店鵬]マイコ バクテリウム・カンサシイ [Hicobacterium Kansasii]5き □ マイコバクテリウム・ラベルクローシ ス[HiCObaCte!ritll tuberculO8is]マイコバク テリウム・プレイ [Hicobacterium v辻幻−1マイコバクテリウム・リュードクロ ス [Hicobacterium rhodochrous ]マイコバクテリウ ム・フオーチュイタ ム[Hicobacteriui fortuitui ]ノカルジア種[No cardia 」」LJノカルジア・アステロイデス [Nocardia asteroides ]ノカルジア・リュードクロス [Nocardia rhodochrous]コリネバクテリウム種 コリネバクテリウム・ジフセリエ [Cor nebacteriul di hthertae ]ブレビバクテ リウム[Brevibacterium]ラムノリピド類 アルスロバクタ−・ パラフイヌスシュードモナス・アエルギノーザ [Pseudon+onas 組匹虹匹u]監ユ]口LIJ ソホO−ス脂質類 トルロプシス種 トルロプシス・マグノリアエ [Torulopsis 」鯨匹旦朋]トルロプシス・クロベンジエセリ [胆胆包■口ro en 1esseri ]ジジグリセリド ラクトバシラス ・フェルメンティジグリセリド類 [LaCtObaCflluS ferme nti]ポリサッカライド アルスロバクタ一種−脂質複合体 カンジダ・トロ ピカルス[Cand ida 江並旦虹口] 1lLi皇1 毘良五立亙1 リボペプチド類 バシラス・サチリス [Bacillus 5ubtilis ]バシラス・メセンテリカス [Bacillus mesentericus ]カンジダ・ベトロフィラム [Candida 見立1!31す*1lus ]ストレプトマイセスー力ニス [5tre tgi ces canus ]5き 監ユJlUL負力 コリネバクテリウム・レブス [Cor nebacteriu* Igg−コノカルシア・アステロイデス マイコバクテリウム・バララベルクローシス [8cobacterius aratuberculosislマイコバクテ リウム・フォーチュイタムオルチニン脂質 シュードモナス・ルプセンス[Ps eudosonas rubescens ]チオバシラス・チオキシダンス [Th1obacillus thioxidans ]アグロバクテリウム・ ツメフエシエンス[A robacteriug+ tumefaciens  ]]グルココノバクター争セリヌ スGIuCOnObaCter CerinLIS ]タンパク シュードモナ ス・アエルギノーザリン酸脂質類 チオバシラス・チオキシダンスコリネバクテ リウム・レブス コリネバクテリウム・アルカノリチカムCCor nebacteriug+  1u(υ■b」」S旦!]監ユ」l目ffl カンジダ・トロピカルレス ミクロコツカス・セリフィカンス [Hicrococcus cerificansll阪1!並主亘 及A1亘I カルボン酸 コリネバクテリウム・レブスシュードモナス種 マイココツカス種 ペニシリウム種 [Pen ic i l l 1ljl 」L]アスペルギルス種 [Aspergillus spp、 ]]アシネトバクタ一 種 ACfnejOI)aCter 姪し]ミクロコツカス・セリフィカンス [Hicrococcus cerificanslカンジダ・クローカニ [Candida cloacae ]監ユ」l目り1上 天ヱJ目U」2吏 よ互mり 見立1 マイコバクテリウム・リュードクロス アルスOバクター・パラフィヌス アルスロバクタ−・パラフィヌス ATC019558 マイコバクテリウム・ラフティカラム [8cobacterium Iacticolus]アシネトバクタ一種 チオバシルス・チオキシダンス ポリサツカリド類 ヘテロポリサラ カリド類 キサントモナス・カンペストリス [Xanthomonas 臼l徂旦土し]キサントモナス・カンペストリス NRRL B 1459[Xanthomonasすl狙肛土s NRRL B  1459 ]き 監ユ」■目し1隻 アルスロバクタ−・ビスコ−サス [Arthrobacter viscosus ]]アルスロバクタービスコ −サス NRRL 81973 メチロモナス種 [Heth 1.oionas −11−]ホホモポリサ ラリド類 ラクトバシラス種 メチロモナス・ムコサ NRRL B [Heth Ioionas mucosa NRRL B5696]リボポリ サツ カリド類 アシネトバクタ−・カルコアセチカス [Ac1netobacter calcoaceticus ]]アシネトバ クターカルコアセチカス ATCC31012 シュードモナス・フルオレセンス [Pseudomonas fluorescensコ5 表 続ぎ 11監ユ上11 エルシニア・シュードラベルクローシス[Yersinia pseudotu berculosis ]エルシニア・ベスチス [YerSinia pestis ]ストレプトマイセス・カルコアセチカス [S、 Ca1coaceticus]i些咀立五里 髭i亙夏 1延1亙亘亘 ζ友菫豆豊ユ シュードモナス種 シュードモナス−7エルギノーザ シュードモナス・オレオロアンス [Pseudomonas oleoroans ]シュードモナス・ビュチダ [PSeudolonas $] lL1ユ主豆UILI−一立一皿一 シュードモナス・デスモリチカム [Pseudoionas desmol ticam]シュードモナス・メタ ニカ [Pseudoionas a+ethanica ]コリネバクテリウム種 コリネバクテリウム種 ATCC21235 コリネバクテリウム・ヒドロカーボックラストス UWO409 バシラス・サチリス バシラス・ヘキサカルポロラム [Bacillus hexacarbororum ]カンジダ種 カンジダ・ユティリス [Candida utilis] カンジダ・ゴテイリスATCC9226カンジダ・ギレアモディ [Candida tHHI3iermo皿旦]微ユm魚力 カンジダ・ルゴサ [Candida 咀肚且] カンジダ・リポリチカ [Cand ida h肚n且」] アスペルギルス・ニゲル [配yL1月且L 恒ユ虹−] アスペルギルス・バルジカラ [I犯狙l上lus versicolor]デスルホビブリオ◆ヒドロカーボ ノクラデスルホビブリオ・デスルホリカンス [ロesuNovibrio desulfuricans ]エンドマイコブ シス◆リポリチカ 「細土1L」臣じ 」山庶hυ工虹] サツカロマイコブシス・リポリチカ アエロバクタ−・アエOギネス [A e r o b a c t e r 」旦四史狙螢]5 表 (続き l【監ユ上金上 アエロバクタ−・アセチ [Aerobacter acet i ]]アエロバクターペロキシダンス [Aerobacter erox dans ]アルカリゲネス・ユウトロフ 7ス [耐μ辻句力咀L 堕1則担曵し] アクロモバクタ一種 [Achrosobacter SJ!J!、]]アクモモバクタ一種ATCC 21910アクロモバクタ・アギル [Achromobacter a5±1e ]]アクロモバクタートロバンク タータム[Achrosobacter 江並鮭以旦叩]アクチノマイセス・オ リゴカルボフィリス[猛υl狸■射工oli ocarbo hiluslアエ ロバシジウム・シラアンス [AerObaSidtLll 」l■uans ]]アルスバクタ一種ATC C2190 8ミクロコツカス 種クロコツカス種ATCC21909 5(き 微ユm五カ ミクロコツカス・セリフィカンス ATCC14987 ミクロコツカス・パラフィナエ [Hi c r o c o c c u s 眩胆■江亜]ミクロバクテリウ ム・ソードクロス マイコバクテリウム・フレイ ノカル゛シア・オパカス [Hocardia 」匹堕し] ノカルジア・コーラリナ [Nocardia corrallina ]ペニシリウム種 ビチア・スバルチナエ CP t c h i a 」yEΩ1封]界面活性剤パッケージは、バイオ乳 化剤を用いずに、非イオン性化学界面活性剤または非イオン性およびアニオン性 化学界面活性剤の組合せ(好ましくは、約1:1の重量比)により調製され得る が、好ましくは、エマルジョンの安定化のために、約1〜約50重量%の範囲の バイオ乳化剤を共に用いて調製される。約10〜約20重1%の範囲および特に ほぼ15重量%のバイオ乳化剤で構成される界面活性剤パッケージが好ましい。
界面活性剤の例としては、(a)約10〜約15重量%のα−エマルザンと長さ において約11〜約15個の炭素原子の炭素鎖を有するエトキシ化第2アルコー ル〔例えばテルギトール15−8−X[Teraitol 15−8−X] ( ユニオンカーバイトコーポレーション[Union Carbide Corp 、 ] ) ) (ここでXはエチレンオキサイドのモル数を表わしそして好ま しくは7より多きい。)の組合せ、(b)約10〜約15重量%のα−エマルザ ンと約20〜約25重量%のエトキシ化トリメチルノナノール〔例えば、テルギ トールTMN−6[Tergitol THN−6コ (ユニオンカーバイトゴ ーボレーション)]および約60〜約70重量%のエトキシ化アルキルフェノー ル〔例えばトリトン X −114(Triton X −114](ローン  アンド ハス カンパニー[Rohn & Hass Co、])〕の組合せ、 そして(C)約15重量%のα−エマルザンと約8または9個の炭素原子のR基 を有するエトキシ化アルキルフェノールの組合せがある。特に好ましい界面活性 剤パッケージは、約10〜約20重量%のα−エマルザンを、非イオン性エトキ シ化アルキルフェノール〔例えばテルギトール NP−40[Tergitol  NP−40] )とアニオン性エトキシ化アルコール硫酸エステル〔例えば、 アルフォニツク 1412−A [Alfonic 1412−A](コノコ  インコーホレーテッド[Conoco、 Inc、] ) )の、該非イオン性 およびアニオン性界面活性体の割合を約1:1で用いたものと組合せて構成され る。特に好ましい界面活性剤パッケージはα−エマルザン約15重量%、テルギ トールNP−40約42.5重量%およびアルフォニツク1412−A約42. 5重量%よりなる界面活性剤パッケージにより例示される。界面活性剤パッケー ジは全濃度であるいは希釈水性溶液中で調製され得る。粘性残油に用いる最も好 ましい界面活性剤パッケージは、アニオン性界面活性剤の組合せで、エトキシ硫 化ノニルフェノール85重量%および少なくとも約500ドルトン、好ましくは 少なくとも約2000ドルトンの分子量を有する高分子化アルキルナフタレン  スルフォン酸のナトリウム塩15重量%である。
6.2 、’および ゛ 本発明の界面活性剤パッケージ組成物は、これによって輸送および/または直接 燃焼され得るものとなる水−中一泊型エマルジョンにおいて多数の炭化水素類を 乳化するまたは乳化するおよび実質的に安定化させるために用いられ得るもので ある。本発明において使用するのに適した粘性炭化水素類の一般的に容認された 正確な定義がないので、これらはこれらの一般的特性の用語において論述される のが最良である。粘性炭化水素類は、天然発生粘性原油類(重質原油とも呼ばれ る)ならびに減圧残油、その他の残燃料油およびアスファルトなどのような精製 過程からの残留するバレル[barrel ]底部製品を包含するものである。
〔第4節、術語、上記参照のこと。〕低い比重は高い密度と必ずしも一致しない が、これらの特性は粘性炭化水素類において一般に相関する。
一般に以下の特性は、原油と残油の種類、本発明の組成物と方法によりより容易 とされ得る取扱いおよび利用を重要に象徴するものである。
1、 低いAPI比重、一般に約20°APIであるまたはそれ以下である。こ れは安易に計測されるためそして20’API原油は従来の製造技法で回収され うる低い方の限度と概略一致するために、最もひんばんに用いられる基準である 。
2、 約10〜106センチボイス(CO)の範囲の粘度、あるいはいくつかの 場合においてはこれよりもさらに高い粘度。
3゜ 高い金属含有量。例えば重質原油はしばしば500 ppmの高さほどの ニッケルおよびバナジウム含有量を有する。
4o 高い硫黄含有器。例えば3重量%iいしそれ以上。
5、 高いアスファルテン含有最。
6゜ 高い流動点。
もちろん、より軽質な原油もまた本発明の界面活性剤パッケージで乳化および/ または安定化され得るものであることは、注意すべきことである。しかしながら 、軽質油の輸送および燃焼は、高粘性の原油および残油の場合と同様の問題が存 在しないので、本発明の組成物および方法は、特に重質原料の使用に注がれるも のである。それにもかかわらず、放射を減少させる目的で、これらの軽質油の中 から予め細霧化された燃料を形成するために有用なものである。
本発明の界面活性剤パッケージを用いて、乳化され得るものであり、そして輸送 および/または燃焼の目的のために乳化するのに、最も有用なものであるこれら の粘性炭化水素類は、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含有量および1 5重量%ないしそれ以上の芳香族含有量を有しかつ150°Fでの100センチ ボイズないしそれ以上の粘度を有するものとして一般的に定義される。粘性残油 は一般に、約4〜約40重量%の範囲のパラフィン含量、約15〜約70重量% の範囲の芳香族含發および約5〜約80重量%の範囲のアスファルテン含量によ り特徴づけられる。
さらに限定的には、本発明の界面活性剤パッケージを用いて有効に乳化され安定 化され得る原油の種類は、ボスカン[Boscan ] (ベネズエラ)原油、 東テキサス原油、ジャバロ[JabarO]およびパルトラ[Bartra]  、(ペルー)原油、エルジャボ[El Jabo ] (ベネズエラ)原油およ びカンザス原油を含むものである。本発明の界面活性剤パッケージを用いて有効 に乳化され安定化され得る特定の粘性残油は、カルフォルニア減圧残油、オクラ ホマ減圧残油、ジャーマン ビスブレーカ−[Garman vis−brea kerl残油、テキサス ビスブレーカ−残油、接触水素化残油、RO8E残油 およびカットバックタールを含むものである。
さらにまた、米国工業規格(ASTM)級第6号油として分類されるもののよう な残燃料油はまた乳化され得る。
ときどき「バンカー (:、 [Bunker CI J油と呼ばれる、第6号 油は、商業的および工業的加熱において最も使用される高粘度油である。これら の利用は通常、貯蔵タンクにおいてポンプ送し得るように予熱することを必要と し、そしてバーナーにおいて細霧化し得るようにさらに予熱することを必要とす る。乳化されていない形態における第6号燃料の取扱いに必要とされる特別な装 置と維持は、通常小さな設備における使用を阻害するものである。第6号重油の ASTM標準明細は第6表に要約される(1981 ブック オブ エイエステ イ−エム スタンダーズ、パート23 [1981Book of ASTH5 tandards、 Part 23]中、「重油に関する標準明細」、AST M指定D3つ6〜80〕(以下余白) 員−1 6に か の (第6号、燃焼および 取扱いのために必要と される予熱) 最大 最小 引火点’C(’ F ) 60 (140)水分および沈澱物、容量% 2゜0 02セイボルト粘度、51 38℃(100@F)での (> 900) (9000)ユニバーサル[Un iversal ]550℃122@F)での (> 45) (300)フロ ール[Forol ] 動粘度、 cst’ > 92 63850℃(122” F) 1゜かっこに入れた粘度値は、参考までのものであって、必ずしもこれに限定さ れない。
2、蒸留による水分に抽出する沈澱物を加えた量は2.00%をこえない。抽出 による沈澱物の量は0.50%を超えない。量における差引は、それにもかかわ らず1.0%を える とパ となる 6.3 エマルジョンタ 第6.1節の界面活性剤パッケージは、約90重量%程度の多くの第6.2節で 述べた粘性炭化水素を含有する水−中一泊型エマルジョンを形成するために用い られ得る。
炭化水素が乳化されるところの水性相は、脱イオン水、都市水源よりの水、ある いは、油産出、油相もしくは利用の地のすぐ近くに存在する、遺留水または塩水 のような比較的多量の溶解塩を有する水なども含まれる任意の水であり得る。水 性相はまた、メタノール/水、エタノール/水あるいはその他の低級アルコール /水混合物のようなアルコール/水混合物であり得、そしてさらに抗腐食剤、抗 汚濁剤または燃焼改良剤などのような添加剤を含み得る。水−中一油型エマルジ ョンは好ましくは約60/40〜約80/20の油/水比、そしてさらに好まし くは約65/35〜約75/25の油/水比で含むものである。
水−中一泊型エマルジョンの形成において、特定の輸送または利用要件に適する ものへと満足なエマルジョン特性を維持する一方、できるだけ少量の界面活性剤 パッケージを使用することが経済的に望ましい。第6゜1節の界面活性剤パッケ ージは、約1:100〜約1 : 20.000の界面活性剤パッケージ:炭化 水素の重量比において用いられ得る。用いられるこの比率は、乳化される炭化水 素の種類および/または乳化する目的に存在し得る。
水−中一泊型エマルジョン形成は、多数の好ましい手段によって導びかれ得る。
例えば、界面活性剤パッケージの有効量を含む水性相が、好ましい混合装置にか けられる直前に計量注入により炭化水素相へ接触されることができる。
計量は、好ましくは、所望する炭化水素/水比が比較的一定に保たれるように維 持される。ポンプ装置あるいはインライン定常混合器[1n−1ine 5ta tic m1xer ]などのような混合装置は、乳化を引き起すために十分な 攪拌を与えるために用いられ得る。より特定の例として、残油の輸送または利用 に関し、約30%(V/V)の水性相中の加熱残油を、第6.1節の界面活性剤 パッケージの1つを用いて、精油所の減圧蒸留[11に存在する際に乳化するこ とが可能である。
、 、1 ′に する め れた の多いくつかの低比重残滓性炭化水素類は、 極端に粘稠であり、そしてこれらを取扱うに十分な流体とするため非常に高い温 度を必要とする。このような炭化水素類は、2120Fで約1000cp以上で ある粘度により特徴づけられる。
このように高い温度を維持することは、これらの炭化水素類の長期貯蔵および輸 送に経済的に適さない。またこれらの炭化水素類を多くのより軽質の油(カッタ ーストック)と調合することは、取扱うことのできる粘度を達成するために必要 とされるより軽質な油の量かあるいはより軽質の油の均質な調合をなさせない粘 性炭化水素の好ましからざる特性のいづれかの原因で経済的に好ましくないもの どな本発明は、極度に粘稠な炭化水素を取扱うための新しいアプローチを、予め 細霧化された燃料を形成するためのこのような炭化水素の水中へ安定な分散によ って提供するものである。予め細霧化された燃料の形成は、粘性炭化水素が流体 となるように該粘性炭化水素を高温へ加熱することにより達成される。この加熱 炭化水素相は、第6゜1節で述べたような適当な界面活性剤および/または安定 剤を含有している水性相と接触させられる。予め細霧化された燃料の成功裡な形 成を達成するための重要なポイントは、水性相に蒸発をなさせないように導入過 程全般を通じた圧力の維持である。適当な圧力、すなわち水性相中の水の沸騰を 阻止するために必要とされる圧力よって、水性相は液体状態をとどめ、これによ り連続水相中への炭化水素相の安定な分散をなさせる。得られた加熱状態の予め 細霧化された燃料は、予め細霧化された燃料の出口温度が大気圧において水性相 の沸点より低いものであるために、適当な熱交換器を用いて迅速に冷却される。
あるいはこれに代えて、圧力が減少されそして混合物が予め細霧化された燃料中 に含まれる水の部分をフラッシングすることにより冷却される。
6.3.2 熱分解炭化水素排出物を用いての予め18霧化れた の多 精製工業において一般に知られているように、熱分解装置の排出物より得られる 残滓性炭化水素類は一般的ではない問題を有している。高比重炭化水素のより多 くの量を得るために操作において必要とされる極度の条件は、独特な非混合性の 留分への分離の可能性が必常に大きな残留物をもたらす。この現象の起こる理由 は十分明らかなものではないが、アスファルテンなどのような高分子量成分の不 安定化が一因となっていると考えられている。このような炭化水素類が第6.3 節で述べられたような予め細霧化された燃料の形成に用いられる際、得られる水 −中一泊型エマルジョンは、静置の短い時間の後に3つの相に分離する。
これらの層は低API比重炭化水素底部相、水/界面活性剤中間相および高圧A PI比重比重炭化水素上上相なるものである。特定な理論により結合あるいは拘 束されることをめることなく、分離は、「粘着性のある状態」およびオストワル ド熱成現象[Ostwald ripening phenon+ena]の双 方に帰するものである複合相互作用の発現に十分な時間を許すものである、この 予め細霧化された燃料のゆっくりとした冷却により起るものであることを本発明 者らは理論立てた。分離へ向かう傾向は適当な熱交換器の使用あるいは炭化水素 の軟化点よりも少なくとも約100’F低い温度へのこの新しく形成された予め 細霧化された燃料を迅速に急冷する方法によって減少され得る。水−中一油型エ マルジョンの混合装置に存在する際の迅速な急冷によって、時間の経過によって 分離するものではない安定した予め細霧化された燃料が達成される。さらに加熱 された予め細霧化された燃料の迅速な急冷は、上記した複合相互作用が起こるの に十分な時間を許さないことが理論づけられた。
スー1−の された との へ 液体燃料のbtu (英国式燃料単位)含有量を高めるための経済的方法は、低 軟化点燃料中へ高軟化点の炭化水素性原料(例えば、石炭、コークス、RO8E 残油等)を加入させることにより達成される。これは通常高軟化点炭化水素を非 常に小さな粒子(通常直径約100μTrL)を形成するように粉砕しそして次 に、液体燃料中へこの固体粒子を分散させることにより行なわれる。しかしなが ら液体中の固体の分散は、増加した粘度などのような好ましからざる特性を有す る燃料の製造という結果に終わる。
高軟化点の炭化水素性原料(例えば石炭、コークス、RO8E残油等)を経済的 に利用する新しい方法は、これらを予め細霧化された燃料中へ加入することによ り達成される。これは、最初に、高軟化点の物質を非常に微細な粒子(通常約3 0μ而未満)に粉砕し、そして次に該粒子を予め細霧化された燃料に適合する界 面活性剤パッケージを含有する連続水性相へ分散させることにより形成すること により行なわれる。
分散された粒子のスラリーは適当な比率で、スラリーを形成するために用いられ たちの以外の炭化水素により調製された予め細霧化された燃料と混合される。こ のスラリーの予め細霧化された燃料との混合は、混合される前のスラリーもしく は予め細霧化された燃料よりも低い粘度を有する液体燃料を提供する。スラリー /予め細霧化された燃料混合物において観察される減少された粘度の理由は十分 明らかにされてはいないが、特定の理論により結合あるいは拘束されることをめ ることなく、本発明者らは、粒子から粒子への相互作用の低減がその一因となっ ていることと考える。
4 エマル ン 1ルの 水−中一炭化水素エマルジョンの炭化水素液滴は製造過程において通常表面へと 上昇し、そして水性相上に「浮く」こととなる。これはクリーミングとして公知 であり、また炭化水素相の密度が水性相のそれよりも低いためおよび分散された 相における該液滴がブラウン運動により安定化されるには大きすぎるためにもた らされるものである。「クリーム」が与えられた時間の間乱されないものをとど めている場合、液滴は合体し、2つの分離した相へ発展することとなる。エマル ザン、特にα−エマルザンは合体の阻止においてきわめて有効であり、そして「 クリーム」中のエマルジン安定化液滴は水性相中へ容易に再分散し得る。
エマルジョン安定性を制御する主な要因は、静電(帯電)効果および立体効果で ある。エマルサン類の特性は、これらの機構の最適な開拓に役立つものである。
これらの大きな分子量およびかなり特異的な三次元構造は、炭化水素/水界面の 有効な被覆をもたらすものである。これは隣接する液滴が衝突した際の油の油へ の接触を効果的に阻止するものである。同時に、エマルサン類のポリアニオン性 状態は、斥力を生みそして炭化水素液滴間における衝突頻度を顕著に減少させる ものである負に帯電したエマルジョン液滴の表面をもたらす。加えて、水相にお ける多分子性エマルザンミセルの不存在および炭化水素相におけるエマルザン溶 解性の欠除は、油/水界面へのエマルザン分子の効果的な移動および付着をもた らす。エマルジョン安定化に関する最終的な化学的要求はこれにより非常に小さ なものとなりモして油滴の大きさ、すなわち望まれる界面的領域に直接関係する ものとなる。
エマルサン類が既存のエマルジョン安定剤を超えて与える利点は、以下に要約さ れる。炭化水素ゾルにおいて、エマルザンは油/水界面のみに卓越的に存在し、 本質的に水相中および油相中のいずれにも数え得るエマルザンは見出すことがで きない。過剰な水の存在においても、非常にわずかの量のエマルザンが要求され るのみである。エマルザン安定化炭化水素ゾルは、約1=4よりも低い水:油化 においても、油−中一水型エマルジョンへの転化を効果的に阻止するもので°あ る。これはエマルザンの油中における不溶性に一部よるところであり、またエマ ルザン分子の特異的三次元構造に一部帰因するものである。
の A いくらかの場合において、炭化水素類は従来の製造方法に関して粘稠すぎるもの であり、また安定な予め細霧化された燃料中へ取込まれるのに不都合なものとし てしまう特徴(すなわち、低比重、過剰なパラフィン、芳香族および/またはア スフフルテン含mなど)を有するものである。
製造のために粘度を低減するまたは好ましくない特徴を軽減するひとつの方法は この好ましくない炭化水素を好ましいものを有する炭化水素と調合することであ り、これは予め細霧化された燃料の形成に適した特性を有する炭化水素をもたら すことになる。この方法において、その他の点で使用不可能な炭化水素は使用可 能な形態へと「調整」され得る。
6.6 \ルの 炭化水素ゾルは、これらがバイオ乳化剤を含有しているゆえに、タンカー、パー ジにおいておよびより重要なことには標準的非加熱バイブライン網を含む従来の バイブラインを通してこれらを輸送することを許容する°特性を有している。特 にバイブライン化のために重要である、炭化水素ゾルにより示される特性はとり わけ、低減された粘度、比較的剪断速度の高い条件においてもなされる合体に対 する安定性、高含塩性水性相での適合する形成、および非腐食性状態である。
約60″Fでの約500cp未渦の粘度を有する炭化水素ゾルは、許容される流 速およびほどよい圧力低下で、油の輸送のための遠心ポンプの経済的使用をなさ せ得るものである。バイブライン化の目的のため、約1:100〜約1=5.0 00の範囲内の比率において変えられる最小有効濃度で第6.1節の界面活性剤 パッケージを使用することが望ましい。炭化水素ゾルは非加熱貯蔵タンクにおい て貯蔵され得、そして均質性を維持するために攪拌が、ここにおいて任意的に与 えられ得る。
これらのものの目的地へ輸送された場合、もし望まれるならば炭化水素ゾルは脱 孔状化され得る。より担要なことは、炭化水素ゾルは他の予め細霧化された燃料 と同様に、脱水処理することなく、直接可燃性燃料として利用することができる 。これらは、現在、第6号重油、すなわちいわゆるバンカーC重油、を発火させ るのに用いられている燃焼装置、とりわけ、蒸気ボイラ、加熱システム、もしく は溶鉱炉において使用され得るものである。炭化水素ゾルは、他の予め細霧化さ れた燃料の場合と同じように、燃料コスト、貯蔵コストおよび原料取扱コストを 低くすることによって高額でないプラント操作を潜在的に許容するものとなる。
炭化水素ゾルおよびその他の予め細霧化された燃料は、その状態によって第2号 またはそれより高い等級の燃料の置換物として適用され得る。
利用前の長い貯蔵期間または長い距離にわたる輸送が要求されない場合には、炭 化水素ゾルにより示される安定性はより臨界的でないものとなる。短い距離の輸 送または現地的利用が計画される場合には、バイオ乳化剤安定化エマルジョンを 形成することは必ずしも必要ではない。さらに、燃焼を容易とするために安定化 されたエマルジョンを形成することは必ずしも必要ではない、すなわちエマルジ ョン安定性は通常良好な燃焼特性には要求されない。それゆえ燃焼に適した予め III霧化された燃料は、1つの化学界面活性剤のみで、または化学界面活性剤 を組合せてw4製された第6.1節に述べたような界面活性剤パッケージを用い て粘性炭化水素を乳化して調製され得る。例えば、70/30の第6丹 ン性化学界面活性剤とアニオン性化学界面活性剤とにより構成される界面活性剤 パッケージを用いてIIされ得、そして得られた水−中一泊型エマルジョン(こ れもまた予め細霧化された燃料と呼ばれる。)は直接燃焼させることが可能であ る。
五−!ー1ー1 バ の 、1 1 工 αーエマルザゝの 米国特許第4.395,354号(関連により編込まれる。上記)に詳述されて いるように、エタノールにおける発酵の間にアシネトバクタ−・カルコアセチカ スATCC31012により産出されたαーエマルザン類は、公知のバイオ乳化 剤である。下記に述べる実験において使用される該αーエマルザン類は2つの方 法のいずれかを用いて調製された、工業級の(そうでなければ別の方法で指定さ れたものである)物質であった。いずれのII製方法も酵素処理および乾燥を含 んでいるが、これらの段階が行なわれる順序が異なっていた。一方の方法による と、エタノール媒体におけるアシネトバクタ−・カルコアセチカスの発酵より得 られたαーエマルザン類を含有する遠心分離化(約90%の細胞を取去った)発 酵ブロスがドラムにて乾燥されそして得られた物質が使用前に以下の方法によっ て処理された。物質、すなわち工業級α−エマルザンの10重量%懸濁液が脱イ オン水において調製され、そして連続的に攪拌しながら50”〜60℃へ加熱し た。懸濁液のpHは、50重量%水酸化ナトリウム(所望ならば希釈される。) を添加することで1)88.5へと調整された。プロテアーゼ酵素(ノボ イン ダストリーズ[N0VO Industries ]製、1、5M アルカラー ゼ)が1部(プロテアーゼ):500部(固形αーエマルザン)の値で添加され た。この混合物は攪拌しながら約3時間、50@〜60℃に保たれた。視認でき る沈澱性エマルザンの不在によって判断して、反応は完全に進行され、続いて反 応混合物は遠心分離された。
酵素処理の完了の後に、反応混合物はプロテアーゼを変性させそしてその活性を 失活するために約70℃へ上げられた。溶液は室温まで冷却され、そして保存剤 であるコーサン PMA − 3 0 [Co5an PMA−30] (:l −1ン ] −ボレーション[Co5an Corporation ] )が 11部コーサン)=500部(α−エマルジョン溶液)の値で添加された。
もう一方の方法によると、αーエマルザンの酵素処理は、以下の調書に従いドラ ムによる乾燥の前に行なわれた。エタノール媒体においてのアシネトバクタ−・ カルコアセチカスの発酵により得られたαーエマルザンを含有する発酵プロ又は 、約90%の細菌細胞を除去するために遠心分離にかけられた。遠心分離したブ ロスに、プロテアーゼ酵素(前記のものと同じ。)が1グラム(プロテアーゼ) :500単位/ミリグラム(比乳化活性度) (ここにおいて比乳化活性度の1 単位/ミリグラムは、1:1容量比のヘキサデカン/2−メチルナフタレン11 dおよびトリス−マグネシウム緩衝液7.57を含んでなる標準炭化水素混合物 を用いての100ケレツト吸収単位を得るものであるバイオ乳化剤のミリグラム 当りの乳化活性度の量として定義される。)の割合で添加された。プロテアーゼ 反応は、上記に述べるようにして完了するまで進行された。プロテアーゼ処理化 遠心分離化ブロスは、次にαーエマルザンの10%(W/V)へと蒸発された。
このスラリーは噴霧され乾燥され、そして得られた物質はまた、工業級α−エマ ルザンと呼ばれた。
7、1.2 アシネトバクタ−・カルコアセチカスバ の〜 た・ アシネトバクタ−・カルコアセチカスATCC 31012の発酵がエタノール において、米国特許第4.395゜354号において論述されるようにして行な われた。得られたブロスの以下の画分は界面活性剤パッケージを調製するために 用いられた;全ブロス、上澄液、細胞、酵素処理全ブロス、酵素処理上澄液、酵 素処理細胞(なお酵素処理は、上記第7.1゜1節の2番目の方法において述べ たものと同様にして行なわれた。)、均質化細胞、加熱細胞およびいわゆる「ミ リボア エマルザン」。ミリボア エマルザンは細胞を除去するためにミリボア  フィルター[Hillipore filterlにかけ、続いて酵素処理( 上記に述べた〉および限外濾過を行なうことにより調製される。先述の調製物は 、液体あるいは湿潤形態において使用された。
ミリボアエマルザン試料は、界面活性剤パッケージに使用される前にさらに重炭 酸アンモニウムに対して透析されそして凍結乾燥された。
ソープストック[5oap 5tock]におけるアシネトバクタ−・カルコア セチカスATCC31012の発酵により得られた全ブロスおよび酵素処理全ブ ロス(米国特許第4.230.801号(関連により編込まれる、上記)におい て述べられたものと同様の条件下で行なった。)がまた用いられた。
アシネトバクタ−・カルコアセチカス NS−1(NRRL B−1584,7 )が、米国特許第4,395.354号において述べられたものと同様の条件下 で、発酵茶中でエタノール媒体において培養された。全ブロスおよび酵素処理ブ ロスが界面活性剤パッケージを調製するために用いられた。
アシネトバクタ−・アルコアセチカス菌株N5−4(、NRRL B−1584 8)、NS−5(NRRL B−15849)、NS−6(NRRL B−15 860)およびNS−7(NRRL B−15850>が、米国特許第4.39 5.354号に述べられるように、2%エタノール媒体中で振とうフラスコ培地 において3日間培養された。
酵素処理全ブロス試料は、NS−4、NS−5およびNS−7の培地から調製さ れた。酵素処理上澄液試料は、NS−4、NS−5、NS−6およびNS−7の 培地から調製された。これらの調製物はまた界面活性剤パッケージを形成するた めに用いられた。
7.2.1 ボスカン、゛ 下記に述べる実験において使用されるボスカン[Boscan ]原油は、西ベ ネズエラの油田より産出された重質原油である。この原油の特性、すなわち比重 、API比重(”API)、パラフィン含量(重量%)、芳香放念l(重量%) 、アスフフルテン含量(重量%)および温度(華氏)に対する粘度(センチボイ ズ)特性が実験的に測定され、そして第7表に要約される。パラフィン、芳香族 およびアスファルテン含量は、下記第7.2.12節に述べる方法により測定さ れた。
瓜2」ユ」L九隻五 比 重 00983 API比重 12゜5°API パラフイン含量 1860%(w/w)芳香族含量 60.0%(w/w) アスファルテン含量 22.0%(w/w)24.000 100 192.000 60 7.2.2 テキサス ファイヤフロラ下記に述べる実験に用いられるテキサス 原油は東テキサス(テキサス州 クイツトマン[Quitman、 TX ]  )の油田より火攻法[fireflood method]により産出されたも ノテある。この原油の特性、すなわち26℃での比重(ASTM D1217− 81)、API比重、パラフィン含量、芳香族含量および温度に対する粘度特性 が、下記第732゜11節に述べるように実験的に測定され、そして第8表に要 約される。
1−一旦一一五 テ サス ファイヤフロラ° ゛ 比 重 0.981 API比重 12゜7°API パラフイン含! 26.1%(w/w)芳香族含量 51.1%(W/W) 翫−一良一ユ」上 ・ 1.748 160 4.085 140 8.752 120 27.615 100 82.000 80 7.2.3 6” 重゛ 第7.5節において述べる実験に用いられる第6号残滓性重油がエムアイティー  エネルギー ラボラトリ−[HIT Energy Laboratory  ] (vサチューセツツ州 ケンブリッジ)より得られた。この残滓性重油の特 性、すなわちその比重、API比重、パラフィン含量、芳香族含量、アスファル テン含量および温度に対する粘度特性が実験的に測定され、そして第9表に要約 された。パラフィン、芳香族およびアスファルテン含石は下記第7.2.12節 に述べるようにして測定された。
匙−一豆一一五 6 験重油 性 比 重 0. 977 API比重く算出) 13.3°APIパラフイン含量 23%(W/W) 芳香族含量 38%(w/w) アスフフルテン含量 39%(W/W)髭−一皮一ユ」工 ° 。
1.200 100 5.000 70 20.000 40 7 4 ユニオンカットバラ タール 下記に述べる実験において用いられるユニオン[Union ]カットバックタ ールは取扱いを容易とするためにカッターストックと混合されたカリフォルニア 残油である。このタールの特性、すなわちその比重、API比重、パラフィン含 量、芳香族含量、アスファルテン含堡、灰分含aおよび温度に対する粘度特性が 実験的に測定されそして第10表に要約された。パラフィン、芳香族およびアス ファルテン含量は下記第7.2.12節に述べる方法により測定された。
策−一」」と−−1 ユニオンカットバックタール 比 重 0098 API比重 12.9°API パラフイン含1 22%(w/w) 芳香族含量 54%(w/w) アスファルテン含量 24%(W/W)灰 分 含 量 7% (w/w) 塾−一」劃−ユニ11’ ”F l、796 210 4.490 190 12.347 170 ・ 123.479 130 7.2.5 カリフォルニア 下記に述べる実験において用いられるカリフォルニア減圧残油は、カーノ カン テイ[にern County ]原油から得られるそしてカリフォルニア精油 所により与えられる減圧残油である。この残油の特性、すなわちその比重、AP I比重、パラフィン含量、芳香族含量、アスファルテン含量および温度に対する 粘度特性が実験的に測定され、そして第11表に要約された。パラフィン、芳香 族およびアスファルテン含量は下記第7゜2.12節において述べる方法によっ て測定された。
1−−1ニー−1 力1フオルニ ゛ 比 重 0. 9934 API比重 10゜9°API パラフイン含量 17%(w/w) 芳香族含量 72%(w/w) アスファルテン含量 11%(w/w)翫−−1−ユ」上 ア °F 4.490 220 ’ 27.838 180 206.540 140 7.2.6 オクラホマ゛ −゛ 下記に述べる実験において用いられるオクラホマ減圧残油はある大陸中央部精油 所から得られた減圧残油である。
この残油の特性、すなわちその比重、API比重、パラフィン含量、芳香族含量 、アスファルテン含量および温度に対する粘度特性が実験的に測定されそして第 12表に要約された。パラフィン、芳香族およびアスファルテン含量は下記第7 .2.12節において述べる方法により測定された。
1」シーー五 オクラホマ ′ 比 重 0.9364 API比重 19,6°API パラフィン含ml 20%(W/W) 芳香族含量 70%(W/W) アスファルテン含量 10%(w/w)靴−jL−ユニ11 ’−’ F 3.098 220 14.143 180 98.780 14.0 251.440 120 7、 2. 7 素 ゛ H−〇 IL下記に述べる実験において用いられるH −01Lは、残油が接触水素化されるプロセスにより得られたものである。
この残油はルイジアナ州の精油所から得られたものである。
この残油の特性、すなわちその比重、API比重、パラフィン含量、芳香族含量 、アスファルテン含量および温度に対する粘度特性が実験的に測定されそして第 13表に要約された。パラフィン、芳香族およびアスファルテン含量は下記第7 .2.12節において述べるようにして測定された。
監−−11−一1 比二立上上11 比 重 1.0196 API比重 7.3°AP[ パラフィン含量 22%(W/W) 芳香族含量 57%(W/W) アスファルテン含量 21%(W/W)L−−1−ユ」工 ゛ 。
2.424 200 19.936 160 244.705 120 7.2.8 RO8I 下記に述べる実験において用いられるRO8E残油は、減圧残油から残存する軽 質留分を抽出するものであるRO8E (残油超臨界抽出[Residuum  Oil 5upercriticalEXtraCtiOn ] )ププロスに より得られるものである。この残油の特性、すなわちその比重、API比重、パ ラフィン含量、芳香族含量、アスファルテン含量および温度に対する粘度特性が 実験的に測定され、そして第14表に要約された。パラフィン、芳香族およびア スファルテン含量は、下記第7.2.12節において述べる方法により測定され た。
策−n−五 &ΩJ」]u組瓦並 比 重 1.17 API比重 −10,6°API パラフイン含II 4%(w/w) 芳香族含量 18%(w/w) アスファルテン含量 78%(w/w)7、 ジャーマンビスブレーカ−゛ 下記に述べる実験において用いられるジャーマンビスブレーカ[Gern+an  vis−breaker]残油は、減圧残油の熱分分解によって得られたもの である。このビスコシティ−ブレーキング装置残油の特性、すなわちその比重、 API比重、パラフィン含量、芳香族含量、アスファルテン含量および温度に対 する粘度特性が実験的に測定されそして第15表に要約された。パラフィン、芳 香族およびアスファルテン含量は下記第7.2.12節において述べる方法によ って測定された。
l−一土旦一−1 ジャーマンビス レーカー ゛ 比 重 0095S3 API比重 16.6°API パラフイン含1 17%(W/W) 芳香族含量 61%(w/w) アスファルテン含量 21%(W/W)菰−一」[−1工O−゛。
2.470 200 16.389 160 174.032 120 1 − サスビスブレーカ−。
下記において述べるテキサスビスブレーカ−[Texasbis−breake r ]残油は、減圧残油の熱分解によって得られたものである。このビスコシテ ィ−ブレーキング装置残油の特性、すなわちその比重、API比重、パラフィン 含量、芳香族含量、アスフフルテン含量および温度に対する粘度特性が実験的に 測定され、そして第16表に要約された。
パラフィン、芳香族およびアスフフルテン含量は下記第7.2.12節において 述べる方法により測定された。
1−−1旦−−1 テキ スピスブレーカー ゛ 比 重 06989 API比重 11.6°API パラフイン含量 28%(W/W) 芳香族含量 48%(W/W) アスフフルテン含量 24%(w/w)五−一襄一ユffi ” F 4.624 120 61.782 80 7.2.11 素 の 広 温度に対する粘度特性は、油を第7〜13表および第15〜16表の示される温 度へと加熱し、レオマド30[Rheomat 30 ]]レオメーターコント ラーベス エイジ−[contraves AG] ) ニRケル粘度を30  sec −’a)近似剪断速度で測定することで得られた。
前記実施例のいくつかの油のパラフィン含量および芳香族含量は、油が、n−へ ブタンおよび塩化メチレンにおける炭化水素溶解度に基づき留分へと分別される 方法によって測定された。パラフィン含量はn−へブタンに溶解する炭化水素留 分として定義される。芳香族含量は塩化メチレンに溶解する炭化水素留分として 定義される。
用いられた材料は以下の通りである;0.1ミリグラム(η)精度の化学天秤、 500ミリメーター(ash)ビューレットタイプ りロマトグラフィー力ラム 、容器重量をはかった収集フラスコ群、試薬級塩化メチレン、n−へブタン(9 9モル%)およびアルミナ吸収剤。このアルミナは310℃に設定したオーブン 中で12〜14時間加熱することで活性化された。アルミナはデシケータ−中で 冷却されそして使用まで密封容器に入れて保存した。全部の3/4充填されたり Oマドグラフィーカラムが使用された。
分離は、試料油の500〜1o00Rg(±0.1q)の定量的計量によって行 なわれた。粘性油は、テッシュベーバーで作られた試料パッチ中において計量さ れ、そして続いてカラムへと移された。(粘稠でない油は、通常直接カラム中に おいて計量される。)カラムへの試料油の導入の後、200〜250dのn−へ ブタンがカラムを通して流された。溶剤は、アルミナ充填物を過剰にがき乱さな い方法において添加されることが好ましい。溶離剤は、容器重量をはかった蒸発 フラスコ中に集められた。すべてのn−へブタンがカラムを通して流された後、 最初の蒸発フラスコは次の容器重量をはかったフラスコととりかえられた。
次に塩化メチレンがカラムに導入されカラムを通して流された。
集められた溶離剤はそれぞれのフラスコから減圧蒸発およびこれに続く適当な安 全な予防措置により除去された。
乾燥フラスコは再計量されそして試料油の最初の重量に基づいてパラフィンおよ び芳香族の百分率が算出された。すべての試料は、2度づつ行なわれた。
比重は、試料油の測定容積を計量し、そして油の質量の同容積の水の対する比を 計算することにより測定された。
API比重は次に一般式、: により比重から計算された。
7.2.12 7スフアルテン含量を包含する、の 。
実施例7.2゜1.7゜2.3ないし7.2.10の炭化水素を特徴ずけるため に用いられる方法は、第7.2゜11節のものと本質的に同様のものである。し かしながら炭化水素類のパラフィンおよび芳香族含量に加えてアスファルテン含 量を測定するために新しい手法が用いられた。
これは以下に詳述される。
試料炭化水素のパラフィン、アスファルテンおよび芳香族含量は、炭化水素がn −へブタン中に分散され、アスフフルテン分が濾過により除去されそして残留成 分がn−へブタンおよび塩化メチレンにおける溶解度に基づいて分離されるもの である方法により得られた。アスファルテン画分く沈澱物)はn−へブタンにお ける炭化水素の分散体より濾別される。パラフィン画分は、n−へブタンに溶解 する部分である。芳香族画分は、塩化メチレンに溶解する部分である。
用いられた材料は以下の通りである二〇。1ミリグラム(llIl!F)精度の 化学天秤、調合器(オステリザー ギヤラクシ−14[0sterizer G a1axy 14)と500dマージン[Harson]瓶に適合するブレード 群、予め計量されたワットマン1号紙[iatman Hpaper] 、漏斗 、回転蒸発装置、500ミリメーター(m)ビューレットタイプ りロマトグラ フィー力ラム、容器重量をはかった収集フラスコ群、試薬級塩化メチレン、n− へブタン(99モル%)およびアルミナ吸収剤。アルミナは、オーブン中で31 0’Cで約12〜14時間加熱することで活性化された。このアルミナは冷却さ れそして使用するまで密封容器中にて保存された。全量の3/4充填されたクロ マトグラフィーカラムが使用された。
1〜2gの炭化水素試料がn−ヘプタン100dを含むマージン瓶に定量的に加 えられた。最大速度で1〜2分間調合した後、この瓶およびその内容物はさらに 加えられたn−へブタン100−で洗浄された。分散した試料は、ワットマン1 号紙を通して濾過されそして濾液はエーレンメーヤ−[Erlenmeyer] フラスコ中に集められた。カラムへの濾液の導入の後に、流出液が容器重量をは かった蒸発フラスコ中に集められた。n−へブタンが完全に溶出された後、塩化 メチレン200ad!がカラムに加えられそして溶出物質が他の容器重量をはか った蒸発フラスコ中にカラムが乾燥するまで集められた。
溶離溶剤は、溶剤に適当な温度で回転減圧蒸発器を用いて除去された。
予め計量された紙およびフラスコは、再計量されて、そしてアスファルテン、パ ラフィンおよび芳香族の百分率が試料の最初の重量に基づいて計算された。個々 の試料は2度づつ行なわれた。パラフィン、芳香族およびアスフフルテン含量に 関して前記の表に表わされるすべての百分率は、比較の目的のために100%回 収率に調整されたものである。
7 、 3 ゛ ノJ 験 7.3.1 界面活性剤パッケージおよび炭化水素のエマルジョン ボスカン原油を効果的に乳化するために用いられた5つの界面活性剤パッケージ の組成が第17表に示される。用いられたα−エマルザンは、第7.1.1節に おいて述べられた最初の方法により調製された工業級α−エマルザンであった。
化学界面活性剤、テルギトール 15−8−X[Tergitol 15−8− X] (ここでXはエチレンオキサイドのモル数を表わす。)、テルギトール  TMN−6、テルギトール NP−40(以上、ユニオン カーバイト’:3−  ホL/ −シE3 ン製)、トリトンX −114[Trion X−114 ](ローム アンド ハス カンパニー[ROhl&Hass Co、 ]調製 およびアルフオニツク 1412−A[AIfonic 1412−AI (: I〕:l [C0n0CO]製)は、市販のものとして得られた。エマルジョン は、ある意味でエマルジョン中への空気のビーティング[beatino ]を 防止する低速にてオステリザー キャラクシ14:11合器中で形成された。脱 イオン水に対するボスカン原油の比は70:30容量比(V/V)であった。界 面活性剤パッケージは1:250〜1 : 2,000 (界面活性剤パッケー ジ二油、重量比(W/W)。〕の範囲にわたって効果的に用いられた。α−エマ ルザン15%、テルギトールNP−4042,5%およびアルフオニツク141 2−A 42.5%よりなる界面活性剤パッケージが、ボスカン原油に対して用 いられる好ましい界面活性剤パッケージであると考察された。
油2000部当りこの界面活性剤パッケージ1部で形成されたエマルジョン(7 0/30.ボスカン原油/脱イオン水)は、少なくとも3週間にわたり安定であ りかつ低減された粘度を維持することが観察された。加えて、この界面活性剤パ ッケージは70/30のボスカン原油/水エマルジョンを、油20.000部当 り1部という低い処理率で形成するために用いられた。
一−1 ハス力ゝ るた の ゛ バラ −ジ 界面活性剤パッケージにおける の w/w α−エマルザン 10 13 − 15 15テルギトール15−8−X 90  − − − −テルギトールTMN−6−22−−− テルギトールNP−40−−1008542,5トリトンX −114、−65 −−− アスフフルテン1412−A −−−−42,5一般的種類の原油を効果的に〔 単独もしくは組合せて〕乳化したその他の界面活性剤は、アスフォニツク101 2−60(コン口、インコーホレーテッド製)(10〜12個の炭素原子(C1 o−C1□)の鎖長を有しかつ60%エトキシ化されたエトキシ化線状アルコー ルである。)、プロドウI’/ト4196 [Protowet 4196]  (ブロクターケミカル カンパニー[Proctor Chemical Co 、]調製 (エトキシ化ノニルフェノールのスルホ酢酸エステルのナトリウム塩 である。)、ブOトウエツト4337 (ブロクターケミカル カンパニー製) (スルホ酢酸化ジシクロヘキシルのナトリウム塩である。)、ツウィーン80( アイシーアイ アメリカズ インコーホレーテッド[ICI Americas 。
Inc、]調製 (ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレアーテであ る。)、プルロニック F1a[PIuronic F 88 ] (ピーエイ ニスエフ ワイアンドットCBASF Wyandottel製)、(酸化プO ビレント酸化エチレンのブロック共重合体である。)、ペトロネート し[Pe tronate L ] (ウライトコケミカル コーポレーション[Wito co Chemical Corp、 ] @) (ペトロリアム スルフォネ ートのナトリウム塩である。)、およびコン口AXS [Conoco AXS ] (−1/:I、インコーボレー7’/ド製)(スルフォン化キシレンのアン モニウム塩である。)を含むものである。
オクラホマ減圧残油を乳化するために効果的に用いられたいくつかの界面活性剤 パッケージが第18表に列挙される。用いられたα−エマルザンは第7.1.2 節において述べられた方法によるエマルザンの全ブロスから調製されたものであ った。界面活性剤、テトロニック 707[Tetronic 707 ] ( ビーエイニスエフ ワイアンドット コーポレーション製)、アリパル EP− 110[A11pal EP−110] 、アリパル Co−436(以上、ジ エイエフ コーポレーション[GAF Corp、 ]調製、ダキサッド17  [Daxad 17] (ダブル アール ブレース アンドカンパニー[W、 R,Grac、e & Co、 ]調製、ノブコサント[Nopcosant  ] (ダイアモンド ジャムロック[Diamond Shamrockl製) 、トリトンX [Triton X ]群およびタモール850 [Taa+o l 850 ] (ローム アンドハス カンパニー製)、テルギトールN P  (Tergitol HP)群[ユニオン カーバイト コーポレーション製 )ならびにコン口 スルフェート219 [Conco 5lufate 21 9 ](コンチネンタル ケミカル カンパニー[ContinentalCh emical Co、]調製は市販のものとして得らただ。エマルジョンは、あ る意味でエマルジョン中への空気のビーティングを防止する中速にてオステリザ ー ギヤラフシー14部合器中で形成された。蛇口水に対するオクラホマ減圧残 油の比率は、70:301ffi比(W/W)であった。界面活性剤パッケージ は1:10〜1:250(界面活性剤パッケージ:水)の重量比(W/W)の範 囲にわたって効果的に使用された。ダキサッド1715%およびアリパルC○・ =436 85%よりなる界面活性剤パッケージがオクラホマ減圧残油に対して 用いられる好ましい界面活性剤パッケージであると考察された。この界面活性剤 パッケージを用いて調製されたエマルジョンは、少なくとも5週間にわたり安定 でかつ低減された粘度を維持することが観察された。
この構成物は、70/30の残油/水エマルジョンを、油750部当り1部とい う低い値で処理して形成するために用いられた。
(以下余白) ■−二LL−人 め された、・のための “ パッケージパッケージ の の w/w パッケージ 12 旦 A、 互 旦 ヱ 旦 豆α−エマルザン:全ブロス  15 15 15 Is 15 15 − − −〃 :工業縁 −一一一一一 一一一 テトロニック707 85−−−−−−−−アリパル EP−110−857− −−100−−71Jハ/LzCO−436−−85−−−−100−タモール 850 − − − − − − − − −ダキサツド17 − − − −  − − − − 100ノブコサント −−−−−−−−− トリトンX−114−−−一一−−−−トリトンX−165−−−85−51− −−トリトンX−405−−−−−−−−−トリトンX−705−−−−−−− −一テルギトールNP−6−−−−2811−−−テルギトールNP−8−−− −−−−−−テルギトールNP−40−−−−5723−−−テルギトールNP −70−−−−−−−−−オルザン A −−−−−−−−− リグノツルBD −−−−−−−−− コン口 スルフェート219−−−−−−−−−パッケージ の の − (w /w バツ −2゛ 凹 11 豆 邦 14 15 西 M 長α−エマルザン:全 ブロス − −−−1715−−16,7〃 :工業縁 −−−−−−14,2 14,2−テトロニック707 −−−一−−−−−アリパル EP−11o  −m− アリパル C0−436−−−−−−−−−タモール850 − − −− −  − − − −ダキサッド17 − − − − − − − − −ノブコ サント 100−−−−−−一一トリトンX−114−−−−50−42,8− −トリトンX−165−100−−−−−−−トリトンX−405−−−−−4 2,8−42,8−トリトンX−705−−−−−−−−50,0テルギトール NP−6−−−−−−−−−テルギトールNP−8−−−−33−28,6−− テルギトールNP−40−−−100−42,5−28,6−テルギトールNP −70−−−−−−−−33,3オルザン A −−−−−−−−− リグノツルBD −−−−−−14,214,2−コン口 スルフェート219 −−−−−−−−−パッケージ の の w/w バツ −ジ 凹 毅 U η η M 築 匹 U−戊一一一一力一 α−エマルザン:全ブロス − −−−−−is is −〃 :工業縁 −− 一一一一一一一 テトロニック707 −−−−−−− ++アリパル EP−110−−858 5−−−−−アリパル GO−4368585−−−−−−話タモール850  − − − − − − 15ダキサツド17 15 − 15 − 15 −  − − −ノプコサント − 15 − is −is −−−トリトンX− 114−−− トリトンX−165−−−−8585−−−トリトンX−405−−−−−−− −−トリトンX−705−−−−−−−−−テルギトールNP−6−−−−−− −+ −テルギトールNP−8−−−−−−−−−テルギトールNP−40−− −−−−85−−テルギトールNP−70−−−−−−+ +オルザン A − −−−−−−−− リグノツルBD −−−−−−−−− コン口 スルフェート219−−−−−−−85−第7.2.4節〜第7.2. 10節において述べられた残滓性炭化水素は、第18表に挙げられた界面活性剤 のいくつかのものを用いて安定な予め細霧化された燃料へと首尾よく乳化された 。カリフォルニアおよびオクラホマ減圧残油に関しては、好ましい界面活性剤パ ッケージは第19番のものであった。ユニオンカットバックタールに関しては、 好ましい界面活性剤パッケージは第25番のものであった。第18番の界面活性 剤パッケージは、ジャーマンビスブレーカ−残油での使用に関して好ましいもの であり、また第17番の界面活性剤パッケージは、テキサスビスブレーカ−残油 、RO8E残油および接触水素化残油での使用に関して好ましいものであった。
第19表は、種々の界面活性剤パッケージを用いて安定なエマルジョン(第3章 参照のこと。)へとうまく乳化されたあるいはいまだうまく乳化されない油の種 類を列挙するものである。安定なエマルジョンを形成するためにうまく乳化され たとして掲げられたすべての油は、α−エマルザン(工業級)15%、テルギト ールNP−4042゜5%およびアルフオニツク1412−A 42゜5%(重 量パーセント)よりなる界面活性剤パッケージを、油500重量部当り1重量部 用いて、乳化され得るものである。
パラフィンおよび芳香族含量(重量パーセント)を測定するのに用いられた方法 は第7゜2.11節および第7.2゜12節に述べられているものである。
策−19−−1 パラフィン/ よびエマルぐ゛ン ボスカン原油 22 18 60 す るユインタ[Uinta] 2 83  15 シない原油 南カリフォルニア 6912Lない 重油 テキサスファイア−2651す る 70ツド原油 ポンペイ原油 75 8 しない 第6号残滓性重油 23 38 す るジバロ[Jibarol 19 64  す る原油 エル ジョボ−1352す る [EI Jobo ]原油 カルザス原油 48 41 す る * 安定なエマルジョンの詳細については第3章を参照の一一二亙エー−−一一 一−一一−一一一−一一一一一一一一7.3.2 予め細霧化された燃料の粘度 ののメタノールの彰 予めI8霧化された燃料が、水性相中に取込まれたメタノールを有するものとし て調合3中において低速で(ある意味ではエマルジョン中への空気のビーティン グを防止する。
)形成された。用いられた炭化水素はアメリア フューエル オイル[Amel ia Fuel oil ]と呼ばれる、第6号残滓性重油類の混合物であった 。アメリア フューエル オイルの比重は0.996でまたAPI比重は10. 6°APIであった。温度に対する粘度特性は第20表に示される。
1−−1立−一1 ア 1 フューエル オイルの ゛ 翫−皮工」上 U工二五上 1.046 100 1.405 90 2.190 80 3.578 70 6.209 60 界面活性剤パッケージはα−エマルザン(工業級)15%、テルギトールNP− 4042,5%およびアルフオニツク1412−A 42.5%(重量パーセン ト)よりなるものであった。
界面活性剤パッケージは、メタノールおよび脱イオン水を種々の割合で含んでい る水性相へと添加された。水性相は約15秒間低速で調合されて、アメリアフュ ーエルオイルの水性相に対する割合が70 : 30容量比(V/V)である予 めms化された燃料を形成した。予め細霧化された燃料における界面活性剤パッ ケージのアメリアフューエルオイルに対する最終的割合が1:250であるよう に、界面活性剤パッケージの十分な量が水性相へと加えられた。第21表は、水 性相の組成が、変化させられた場合における予め細霧化された燃料の粘度の変化 を要約したものである。この結果は、少なくとも約45%以下のメタノールの添 加は、界面活性剤パッケージによる粘度減少に顕著な影響をもたらすものではな いことが提示している。
(以下余白) 鹿−21−−1 に (る のメタノールの メタノール(%) 水(%) 粘度(cp) 20 100.0 58.5 1.0 99.0 29.2 2.5 97.5 32.1 4.9 95.1 61.2 10.0 90.0 34.3 11.5 88.5 37.9 12.9 87゜1 35゜0 15.0 85.0 39.4 24.7 75゜3 76゜4 44.3 55゜7 82.3 100.0 0 1753゜7 1゜重量パーセント 2.100’ Fにおける値 7.3.3 予め細霧化された燃料の粘度におけるの 実験が、第7.2゜1節において述べられたボスカン原油、第7.2.3節にお いて述べられた第6号残滓性試験重油および第7.3.2節において述べられた アメリアフューエル オイルを用いて、予め細霧化された燃料の粘度における油 相に対する水性相の割合の変化の影響を測定するために行なわれた。実験のすべ ての3セツトにおいて用いられた界面活性剤パッケージは、α−エマルザン(工 業縁)15%、テルギトールNP−4042,5%およびアルフォニツク141 2−A 42.5%(重石パーセント)よりなるものであった。第22表、第2 3表および第24表に報告される粘度は、第7.2.11節において述べるよう にしてレオマット30において測定されたものである。
ボスカン原油は界面活性剤パッケージを油に対し1:250の比で用いて、種々 の水の割合で調合器で低速にて(第7.3.1節におけるものと同様)乳化され た。粘度は100°Fで測定された。データは第22表に表として示されそして 第1図にグラフ的に表わされた。
(以下余白) 東−22−−1 ボスカン原油の予め細霧化された燃料のに 番 の 母% v/v c OO″ F 同様に、第6号残滓性試験重油が、界面活性剤パッケージを油に対し1:250 の比で用いて、種々の脱イオン水の割合で乳化された。粘度は100’Fで測定 された。データは第23表に表として示された。
(以下余白) 1−−」しL−−1 第6号重油の予め1Iln化された燃料の粘度におけるの の vjyl c ’F 14 1002.1 16 417.6 23 89.5 33 71、6 さらに、アメリアフューエルオイルが、界面活性剤パッケージを油に対し1:2 50の比で用いて、メタノール13.3重量%および脱イオン水86.7重量% でなる水性相の種々の割合において乳化された。粘度は100@Fで測定された 。データは第24表に表として示された。
(以下余白) ■−−−14−−−人 アメリアフューエルオイルの予め細霧化された燃料の に 番 の の 量 (重量% COO’F 3つの場合のすべてにおいて、油:水比が増加すると、粘度は同様に増加した。
蔦ルに 番 ゛ 炭化水素ゾルが、α−エマルザン(工業縁)15%、テルギトールNP−404 2,5%およびアルフオニツク1412−A 42゜5%(重量パーセント)よ りなる界面活性剤パッケージを油に対し1 : 250の比で用いて、ボスカン 原油を72 : 28および63:37の油:水容量比として調合器で低速にて (第7.3゜1節におけるものと同様)調製された。エマルザン安定化ボスカン 原油炭化水素ゾルの温度に対する粘度特性が、乳化されていない該原油の温度に 対する粘度特性と比較された。炭化水素ゾルにおける温度影響は、第2図に画か れるように、炭化水素ゾルがこの原油から調製されたものである原油におけるも のよりもかなり低く表われるものであった。
3.5 この実験の目的は、化学界面活性剤がバイオ乳化剤と共に、あるいはバイオ乳化 剤なしで構成する界面活性剤パッケージを用いてII製された粘性原油の水−中 一泊型エマルジョンの定常状態下における安定性を測定することである。
特に、該水−中−油型エマルジョンが破壊あるいは転化されることなく低減され た粘度を維持した時間経過の測定は、このようなエマルジョンが輸送および/ま たは貯蔵目的のために取扱うことができることの容易性と成功性を評価するため に望まれた。水−中一粘性原油エマルジョンの挙動は、エマルジョン破壊をなく しそして操作の再スタート前の再乳化の必要性を省くためにエマルジョン安定性 が望まれるパイプライン化操作におけるポンプ破損および休業の可能性に関して さらに興味のあるものであった。
第25表にその組成が示される数種の界面活性剤パッケージが、界面活性剤パッ ケージの油に対する比が重量比(W/W)で1:500であるところの水−中一 泊型エマルジョン〔油:水−70: 30、容積比(V/V)による。〕を調製 するために用いられた。第25表の界面活性剤パッケージを形成するために用い られた界面活性剤は、市販に得られるものである;テルギトールNP−40(ユ ニオン カーバイト コーポレーション製)またはアルフォニツク1412−A (コノコ インコーホレーテッド@)。界面活性剤パッケージは、すぐ下の表に 示すようにα−エマルザン(工業縁)を用いであるいは用いないで調製された。
第 25 表 エマルジョン安定性の定常試験に用いられる′ パラ −ジの 界面活性剤 界面活性剤パッケージにおける成分の−こ!lL二2−W/W α−エマル テルギトー アルフオニツーf之−一 L凡2二胚 久旦旦二A− A 0 100 0 B 15 85 0 CO5050 D 15 42.5 42.5 E 50 25 25 これらの実験に関する水−中一泊型エマルジョンを調製するために用いられた方 法は以下の通りである。適当な容器中に、最終的なエマルジョンにおいて70容 量%を占めるように、原油のある量が計量されて入れられた。用いられた原油は 、上記第7.2.1節および第7.2.2節において述べられたようなボスカン およびテキサスファイア70ツド原油でありまたさらにカンザス原油であった。
油は次に50〜60’Cへ加熱された。別の容器中へ、最終的なエマルジョンに おいて界面活性剤パッケージの油に対する1:500重量比(W/W)が得られ るように、選ばれた特別の界面活性剤パッケージ(第25表を参照のこと。)が 計量されて入れられた。十分調製された水が、最終的エマルジョンにおいて30 容量%の水性相を与えるように界面活性剤パッケージへと加えられた。3種類の 水性相、すなわち、蛇口水、脱イオン水またはテキサス塩水が用いられた。テキ サス塩水は、以下の概算濃度〔バートバーミリオン(pp■)〕のイオンで構成 されている:ナトリウム28゜600、カルシウム1.8001マグネシウム2 901第二鉄27、バリウム17、塩素47,900、重炭酸塩540、および 硫酸塩12゜水性相は油相へ添加されそして第7.3.1節に述べるように、す なわち、ある意味でエマルジョン中へ空気のヒーティングが防止されるような低 速で代表的調合器ブレードを用いて調合された。それぞれのエマルジョンは最高 29日間の期間密封容器中で保存された。粘度は毎日、RV3スピンドルを備え たブルックフィールドRVTビスコメーター[3rookfield RV T Viscog+eter ] (プルツタフィールド[3rookfield  l:nginering l製)を用いて、10rpmt包囲温度(70〜80 °F)で計測した。エマルジョンの5つのグループが試験にかけられそしてこれ らの組成は第26表に示される。
1−一λ1−−1 エマルジョン組成1 界面活性 剤パック 久止二l ′ −木一一並−−ジ2 1 テキサスファイア−蛇 口 水 C70ツド原油 D 2 ボスカン原油 脱イオン水 A 3 ボスカン原油 テキサス塩水 A 4 テキサスファイア−脱イオン水 Aフロラド原油 B 5 テキサスファイア−テキサス塩水 Aフロラド原油 B 6 カンザス原油 蛇口水 C 策−一」口UUξ上 7 カンザス原油 テキサス塩水 C 1、すべてのエマルジョンは70 : 30の油:水比(V/V)である。
2、 界面活性剤パッケージは第25表に定義されておりそして1:500の界 面活性剤パッケージ二油化(W/W)で用いられた。ただしグループ6および7 においてはこの比は1 :1,000である。
3、 カンザス原油は76°Fで1.127cpの粘度を有する。比重は0.9 41でまたAPI比重は18゜9°APIである。
グループ1〜7(第26表参照)に関する結果はそれぞれ第27表〜第32表に 表として示された。
(以下余白) 肛−fl−人 m−ター ルー 1 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの%(w/w 時間(日) 0 15 50 粘度(cp) 14 10880 2T33 29971−一」口り一一五 m−ルー 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの w/w 符1工旧」−−Ω−粘度(CI)) −一工旦一−(以下余白) 亙−一」目とm−1 一一一 −ルー 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの%(W/W) 詩」L±旧」−〇 粘度(cp) 15策−一二口と一一五 m−−ルー 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの w/w 時に旦」−〇 粘度(CD) 15 匿−一二Lm−五 m−−ルー 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの%(W/W) 旺1LL旧」−〇 粘度(CI)) 15(以下余白) 策−X−1 m−−ルー 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの w/w 11工旦上 −Ω−粘度(cp) −一土旦一−(以下余白) 籠−−ゴしし一一五 m−ター ルー 7 界面活性剤パッケージ中のα−エマルザンの%(W/W) 助に旦」−−Q−粘度(cp) −一ユ旦−一グループ1に関する結果は、テキ サスファイヤーフロラド原油の蛇口水中のエマルジョンに関して、共同性界面活 性剤であるテルギトールNP−40およびアルフオニツク1412−Aを含む界 面活性剤パッケージへのα−エマルザン(工業級)15重量%の添加は、α−エ マルザン50重量%の添加よりも好ましく、また、界面活性剤パッケージよりの α−エマルザンの排除よりも好ましいことを示している。グループ2に関する結 果は、ボスカン原油の脱イオン水中のエマルジョンに関して、どちらのエマルジ ョンすなわち、α−エマルザンを有するあるいは有しないエマルジョンの計測さ れた粘度も満足しうるほと低減されたものではあるが、テルギトールNP−40 のみを含む界面活性剤パッケージへのα−エマルザン15重優%の添加は粘度低 減を改良するものではないことを示している。グループ3に関する結果は、ボス カン原油のテキサス塩水中のエマルジョンに関して、テルギトールNP−40の みを含む界面活性剤パッケージへのα−エマルザンの添加は、α−エマルザンを 有しない界面活性剤パッケージよりの結果と顕著な相違を生じるものではないこ とを示している。しかしながらいずれの界面活性剤パッケージ、すなわちα−エ マルザンを有するものあるいは有しないもの、も満足すべき低減された粘度も生 むものであった。この結果はさらに塩水が水性相として使用できることを示して いる。グループ4に関する結果は、テキサスファイヤーフロラド原油の脱イオン 水中のエマルジョンに関して、テルギトールNP−40のみを含む界面活性剤パ ッケージへのα−エマルザン15重量%の添加は、界面活性剤パッケージよりα −エマルザンを省いたものより好ましいことを示している。グループ5の結果は 、テキサスファイヤーフロラド原油のテキサス塩水中のエマルジョンに関して、 テルギトールNP−40のみを含む界面活性剤パッケージへのα−エマルザンの 添加は、α−エマルザンを有しない界面活性剤パッケージからの結果と顕著な相 違を生じるものではないことを示すものである。しかしながらいずれの界面活性 剤パッケージ、すなわちα−エマルザンを有するものあるいは有しないもの、も 満足すべき低減された粘度を生むものであった。グループ4のデータとグループ 5のデータとの比較は、テキサスファイア−フロラド原油の水−中一油型エマル ジョンの粘度における水性相の違いの影響を劇的に例証するものである。このデ ータは、テキサス塩水の使用が、テキサスファイア−フロラド原油で水−中一油 型エマルジョンを形成することに関して、脱イオン水の使用よりも好ましいこと を示している。グループ6および7の結果は、カンザス原油の蛇口水中のまたは テキサス塩水中のエマルジョンに関し、共同性界面活性剤であるテルギトールN P−40およびアルフォニツク1412−Aを含む界面活性剤パッケージへのα −エマルザン15重量%の添加は、界面活性剤パッケージからのα−エマルザン の排除よりも好ましいものであることを示している。これらのグループよりの結 果は、同じ原油のエマルジョンの時間に対する粘度特性が水性相の関数としてど のように劇的に変化するかを、また1つの種類の原油/水エマルジョンの時間に 対する粘度の挙動がその他の種類の原油/水エマルジョンのものと顕著に異なる ことを例証している。
テキサスファイヤーフロラド原油またはカンザス原油を乳化するために用いられ る界面活性剤パッケージにおけるα−エマルザンの存在は、グループ1.4.6 および7よりのデータ(0%および15%のα−エマルザンに関する第27.3 0.32および33表)がグラフとして表わされた第3.4.5および6図にお いて見られるように、エマルジョン安定性および低減された粘度の維持に顕著な 影響をもつものである。それぞれの図における低い方の曲線は、α−エマルザン 安定化炭化水素ゾルに関する粘度対時間特性を表わすものである。α−エマルザ ン安定化炭化水素ゾルの粘度は、α−エマルザンを含まない界面活性剤パッケー ジで形成されたエマルジョンのものよりも顕著に低減され続けている。
7.3゜ 実験は、α−エマルザンのエマルジョン安定化効果を、他の公知の化学エマルジ ョン安定剤である、スルフォン化ナフタレンおよびスルフォン化リグニンのもの と比較するために行なわれた。特に、75°Fにおける時間に対する粘度特性は 、α−エマルザン、スルフォン化ナフタレンもしくはスルフォン化リグニンのい ずれかを含むまたは全く安定剤を含まない4つのエマルジョンに関して追求され た。
すべてのエマルジョンは、70:30の油:水容量比で第7.2.2節に述べら れたテキサスファイア−フロラド原油で形成された。界面活性剤パッケージは、 油に対し1:500の重量比で用いられた。結果は第7図に示される。
α−エマルザン安定化炭化水素ゾルは、α−エマルザン15重量%、テルギトー ルNP−4042,5重i%およびアルフォニツク1412−A 42.5重量 %よりなる界面活性剤パッケージを用いて調製された。これの時間に対する粘度 特性は黒くぬりつぶした丸により描かれた曲線である。スルフォン化ナフタレン 安定化炭化水素ゾルは、スルフォン化ナフタレン15重量%、テルギトールNP −4042,5重量%およびアルフオニツク1412−A42.5重量%よりな る界面活性剤パッケージを用いて調製された。これの時間に対する粘度特性は黒 くぬりつぶした三角により描かれた曲線である。スルフォン化リグニン安定化炭 化水素ゾルはスルフォン化リグニン15重量%、テルギトールNP−4042゜ 5重量%およびアルフオニツク1412−A 42.5重量%よりなる界面活性 剤パッケージを用いて調製された。これの時間に対する粘度特性は黒くぬりつぶ した逆さの三角により描かれた曲線である。4番目のエマルジョン(比較対照) は、テルギトールNP−4050重量%およびアルフオニツク1412−A 4 2.5重量%で添加的なエマルジョン安定剤を有さずになる界面活性剤パッケー ジを用いて調製された。それの時間に対する粘度特性は、白ぬきの四角により描 かれた曲線である。
エマルジョン形成の直後を、測定のゼロ時とした。その後、エマルジョンは静置 的に28日間保たれ、そしてその間粘度における増加があるか否かを測定するた めに、4つのエマルジョンの経過時間時の粘度が、毎日計測された。
第7図において星印として表わされる点は、スルフォン化ナフタレン安定化エマ ルジョンに関して8日で、スルフォン化リグニン安定化エマルジョンに関して1 2日で、これらの2つのエマルジョンが不首尾に終わる、すなわち油−中一水型 エマルジョンに転化したことを表わしている。第7図から、この実験条件下にお いて、α−エマルザンがテキサスファイヤー70ツド原油:水エマルジョンの安 定剤として2つの化学安定剤(スルフォン化リグニンおよびスルフォン化ナフタ レン)のものまたは共同性界面活性剤(テルギトールNP−40およびアルフォ ニツク1412−A)のみのもののいずれよりもより効果的であることを見るこ とができる。
純正紙、工業機、全ブロス、上澄液およびアシネトバクタ−・カルコアセチカス ATCC31012細菌性細胞の形態におけるα−エマルザン調製物(第7.1 節参照)が、オクラホマ減圧残油のエマルジョンの形成および安定性に対するこ れらの能力によって比較された。すべてのエマルジョンは70:30の油対水重 口比で調製された。水性相は200重量部の油に対し1重量部の界面活性剤パッ ケージを含んでいた。85重1%を占める界面活性剤はトリトン−165、アリ パルEP−110またはアリパルGo−436のいずれかであった。性能はエマ ルジョン粘度、相分離および炭化水素混入度により特徴づけられた。
最も大きな違いはエマルジョン形成より2日またはそれ以上経過して表われた。
すべての場合においてα−エマルザンII製物は、界面活性剤総量の15重量% を構成するものであった。工業紙α−エマルザンは、共同性界面活性剤の存在に かかわらず、純正製品よりもより低い粘度のエマルジョンを生みだした。全ブロ ス、上澄液および細胞中のα−エマルザンは、用いられた共同性界面活性剤に依 存して異なった応答をするものであった。最も有利な結果は全ブロスで見られた 。全ブロスは工業機または純正製品よりもより流動性のあるエマルジョンを繰返 し生むものであった。
すべてのα−エマルザン調製物が、時間の経過においてエマルジョンの安定性お よび低粘度の維持において等しく効果的であるわけではなかった。細胞中に存在 するα−エマルザンは低減された粘度を示すエマルジョンの維持において変動的 な結果を示したが、この物質は、クリーミングを常に阻止するものであった。加 えて、酵素処理は、この炭化水素でのエマルジョンの5J@に関するエマルザン の性能においてほとんど利益を与えなかった。したがって、全ブロスで得られる 一定の結果により、オクラホマ減圧残油のエマルジョン化に関して、これが選ば れたα−エマルザン源となる。 炭素源としてソープストックを用いたアシネト バクタ−・カルコアセチカス ATCC31012培地より産出されたα−エマ ルザンは、エタノールにおいて培養される培地より産出されたものと同様の結果 を示した。
第7.1.2節において述べられるようなアシネトバクタ−・カルコアセチカス のNS菌株類により産出された物質の調製物は、オクラホマ減圧残油のエマルジ ョンを形成しそして安定化するために用いられた。すべてのエマルジョンは、7 0:30の油封水重量比でIIIされた。水性相は200重量部の油に対して1 重量部の界面活性剤パッケージを含んでいた。85重量%を占める界面活性剤は アリパルGo−436であった。すべての場合において、このNS菌株物質は界 面活性剤パッケージ総量の15重量%を構成した。
バイオ乳化剤の他に、エマルジョン安定剤としても公知である在来的な合成界面 活性剤があり、これらの物質の例としてスルフォン化リグニンやスルフォン化ナ フタレンがある。これらの界面活性剤によるα−エマルザンの置き換えは、また 水−中一泊型エマルジョンの形成を許容するものではあるが、スルフォン化リグ ニンは低減された粘度のエマルジョンを生成しないので、スルフォン化ナフタレ ンできる置換物である。これらのスルフォン化ナフタレン類は、非常に流動的な エマルジョンを形成するのみならず、これらはまた、全く阻害されなかった場合 、油のクリーミングを最小化するものである。これらの特定なアニオン性界面活 性剤は、前に述べたようなすべての共同性界面活性体類を共に用いて良好に達成 され、そしてエマルジョンをうまく形成するものである。
7.3.7 スラ1−の された ・との゛へカリフォルニア減圧残油から安定 な予め細霧化された燃料を形成しまたRO3E残油から安定なスラリーを形成す るために効果的に用いられる界面活性剤パッケージの組成は、第18表において 挙げられた、パッケージ17である。
用いられたα−エマルザンは第7.1.1節において述べられるような工業縁の エマルザンより調製された。界面活性剤リグノツル B D [Lignoso l BDI (IJ−ド リミテッド ケミカル ディビジョン[Reed L td、 Chemical Div、 ]調製、トリトンX群(ローム アンド  ハス カンパニー製)およびテルギトールNP群(ユニオンカーバイト コー ポレーション製)は市販のものとして得られた。予め細霧化された燃料とスラリ ーは双方とも得られる分散体中への空気の混入を防止するようにして高速でオス テリザーギヤラクシー14調合器中で形成された。カリフォルニア残油およびR O8Eのそれぞれの水相に対する比率は、70/30の重量比であった。。界面 活性剤パッケージは、予め細霧化された燃料およびスラリーの双方に関して1: 1゜O(界面活性剤゛/炭化水素)の重量比であった。トリトンX−40542 ,8%、テルギトールNP−4028゜6%、リグノツルBD14.2%および 工業級α−エマルザン14゜2%よりなる界面活性剤パッケージは、カリフォル ニア減圧残油およびRO8E残油の双方での使用において好ましい界面活性剤パ ッケージであった。スラリーの予め細霧化された燃料との混合の結果が、第34 表に示される。
1−一旦A−−1 め された /スー1− 八 の 翫襄豆n 1、予め細霧化された燃料 220 2゜スラリー 515 3.50150重量比(W/W)の予めIll霧化 175された燃料/スラリ ー 7.3. ’での− れた のり 高温かつ圧力下に安定な予めms化された燃料を形成するために効果的に用いら れた界面活性剤パッケージの組成は以下の通りであった;ナコーナル90− F  [N accona190−F] (ステパン ケミカル カンパニー [S tepanChegaical Co、]調製88.5重量%、および(X−1 −V)1ザン全ブロス11.5重量%。用いられたα−エマルザンは、第7.1 .2節において述べられるような発酵後金プロスから調製された。炭化水素相の 水性相に対する比は、70:30(カリフォルニア減圧残油/蛇日水)重量比で ある。
界面活性剤は、1 : 200 (界面活性剤/炭化水素)重量比で用いられた 。
予め細霧化された燃料は、第6.3節において述べられたものに以下の変更を加 えて形成された;予め細霧化された燃料は300°Fで形成されかつ約70ps i圧が水性相の蒸発を防止するために維持された。予めms化された燃料は次に 適当な熱交換器を用いて212°Fよりも低い温度へと冷却されそして圧力が解 除された。前述の実験が、ナコナール 90−Fのみを含む界面活性剤を用いて も同様の結果で達成された。
7.3.9 熱分解炭化水素排出物を用いてのれた のI ジャーマンビスベーカー残油より安定な予め細霧化された燃料を形成するために 効果的に用いられた界面活性剤パッケージの組成は次の通りであった;トリトン X−705(ローム アンド ハス カンパニー製)50重量%、テルギトール NP−70(ユニオンカーバイド、コーポレーション製>33.3重層%および 全ブロスα−エマルザン16.7重量%。用いられたα−エマルザンは、第7. 1゜2節において述べた方法に従い発酵後全ブロスより:I製された。予め細霧 化された燃料は、得られる分散体中への空気の混入を防止するようにして最高速 でオステリザー イラクシー14調合器中で形成された。炭化水素相の水性相に 対する比は69.2 :30.8i4量比であった。界面活性剤パッケージは1 :350(界面活性剤:炭化水素)の重量比で用いられた。
予めms化された燃料の形成に用いられた方法は、第663節において述べられ るものに、次の変更を加えたものである;予め細霧化された燃料を形成するため に用いられた水は、2の部分にわけられる、すなわち、水の37゜5重量%は容 器中に入れられそして雲泥(スラッシュ[5lushl)を形成するために部分 的に凍結され、そして水の62.5重量%は界面活性剤パッケージと組合されそ して第6.3節において述べられるような予めi31化された燃料を形成するた めに用いられた。この時点における炭化水素相の水性相に対する割合は、ジャー マンビスベーカー残油78.3重量%および水/界面活性剤パッケージ21.7 重量%であった。新しく形成された加熱状態の予め細霧化された燃料は次に凍結 されている残りの水と組合されそしてこの全混合物は、直ちに水浴中へ移された 。これは予め細霧化された燃料の、炭化水素の軟化点よりも少なくとも100″ F低い温度への早速のかつ迅速な′急冷をもたらすものであった。この方法を用 いてW4製された予め細霧化された燃料は数週間にわたって安定でかつ低減され た粘度を維持するものであることが観察された。
74 バイ ラ ン パイロット パイロット規模実地試験が、炭化水素ゾルがパイプライン化模擬条件下でどのよ うに達成されるかを測定するために行なわれた。第7.2.1節において述べら れたボスカン原油の約29バーレル(BBL)が水−中一油型エマルジョンを形 成するために、約12バーレルの水性相中に乳化された。最終的な油相の水相に 対する比は70 : 30容量比であった。水性相は、ツルサ[Tulsa]、 オクラホマ都市システムにより供給される蛇口水(溶解固形物総量=221 D ial 、全硬度: 1511)I)l )よりなるものであった。
エマルジョン化は温められた油を界面活性剤含有水性相へ遠心ポンプを用いて混 合することによって行なわれた。用いられた界面活性剤パッケージはα−エマル ザン(工業級)およびテルギトーマルNP−40がそれぞれ15重量%および8 5重量%で構成されるものであった。界面活性剤パッケージは500重量部の油 に対して1重量部の界面活性剤パッケージの処理割合で使用された。
得られた炭化水素ゾルは、遠心ポンプを用いて、96時間の間、6.7ft/s ecの平均速度でパイプ環(内径3.125インチ、長さ2.560フイート) を連続的に循環された。これは第8図に概略的に示される。
完全な試験が行なわれている間、観察される炭化水素ゾル粘度は100cpより 低い値を保つていた。〔圧力降下/流速データは、操作を通じて炭化水素ゾルに 関し60°Fで約70CI)の見かけ粘度を示した。〕これは、約192゜00 0cpである乳化される前のボスカン原油の粘度と劇的に対比されるものである 。連続試験期間の終了時に、該環をめぐる流れは、ポンプ故障を想定するために 中断された。
3日間の操業停止の後、ポンプ送は、炭化水素ゾル特性における変化を何ら示さ ずに再び続けられた。圧力降下と流速は再始業後も操業停止前のものと同じであ った。再乳化の必要性はなかった。
この試験の間、炭化水素ゾルは約380マイルの実績物理距離をポンプ送された 。これは17分間に一度ポンプを通過するものであった。この様式において、炭 化水素ゾルは化学パイプラインにおいて26.000マイルの距離を) ポンプ 送したものと概略等しい負荷(剪断力)を受けた。
(パイプ径、ポンプ通過、流速等を考慮。)このような負荷は、従来の界面活性 剤により安定化された水−中一泊型エマルジョンの失敗(転化)をひき起こすも のとして公知である。試験の完了における炭化水素ゾルの研究空的評価は、脱孔 状化が望まれる場合には、このエマルジョンは標単的な石油業界の技術を用いて 容易に脱孔状化されうろことを示した。第35表は、パイプライン化パイロット 試験の適切な数値、結果および条件を要約したものである。
(以下余白) 夏−一≦巳り一一五 パイプラ ン パ Oット 験の 油/水比 70/30 界面活性剤パッケージ/油比 11b 首尾よく再始業させる前の操業停止時間 64時間操業中の平均流速 160g pm 平均流速 6.69ft /分 バイブ内径 3.125インチ ポンプ送距離 約380マイル ポンプ通過回数 約530 エマルジヨンの見かけ粘度 7Ocp 60°Fでのボスカン原油の粘度 190,0OOcp20インチラインにおけ る比較流速 210,0OOBBL/日30インチラインにおける比較流速 4 75,0OOBBL/日75 め れた の 5cll′およ 直接燃焼試験は、次の配置よりにより本質的に構成される大規模な(1メガワツ ト)炉組立品において行なわれた;バーナー、れんが被覆実験用チャンバー(あ るいはまた耐火被覆燃焼トンネルとも呼ばれる。)、アフターバーナー、水冷( 冷壁)チャンバーおよび排気区画よりなり、それぞれ長さ1.14メートル(m )、4.55m、1.24m14.55mおよび1.65mである。用いられた 設備のその他の主な構成品は、燃料の貯蔵、計測、供給および制御のためのシス テム、燃焼空気のポンプ送、予熱および計測のためのシステム、ならびに燃焼産 物の清浄およびポンプ送のためのシステムを含むものである。
炉組立品は、減圧下に搾取しそして試料を連続的に接続されたガス分析器の一組 、限定的にはケミルミネッセントNo−NOxガス分析器[Chemi lum inescent N O−N OX Qas 、A、nalyzer 3 ( サーモ エレクトロン コーポレーシヨン[Therno [:1ectoro n Corporationl製、モデル10A)、赤外線CO分析器[1nf rsared C0Analyzer ] (ベックマン、インコーホレーテッ ド[3eclvan、■nc ]製、モデル685)、赤外線CO2分析器(ベ ックマン インコーホレーテッド製、モデル685)および常磁性O分析器[P arasaonetic 02Analyzer ] (ベックマン インコー ホレーテッド製、モデル755)へ試料輸送ラインを介して通過させるものであ る燃焼ガスをサンプリングするための水冷した試験装置を装備している。炉組立 品はまた、実験用燃焼トンネル中での種々の火炎位置での軸まわりの火炎温度を 計測するための水冷した吸引高温計を装備している。炉組立品はまた、燃焼ガス (微粒子を含む、)が減圧下に搾取され、水を用いて急冷され、そして試料採取 列(その最初の構成品は固形物を採取するためのフィルター(紙)である。)を 通して流されるところの水冷した水急冷サンプリング装置を装置している。この 装備は、燃焼ガス中の固形物の定量のために与えられる。
7.5.2 燃焼試験のための予め細霧化されたの 予めlll霧化された燃料の油相として用いられる第6号残滓性試験重油の特性 は第7.2.3節中に述べられている。
第36表はこの重油の元素分析を要約するものである。これの燃焼熱は18 、 384 Btu/lbであった。
1−一止立一一五 一風一旦一 % 炭素 85.63 水素 10.69 窒素 0.67 硫黄 2.30 酸素 0091 灰分 0.08 水 0.10 アスフアルテン 1.44 第6号重油は、α−エマルザン(工業縁)15重量%、テルギトールNP−40 42,5重量%およびアルフオニツク1412−A 42.5ffl1%よりな る界面活性剤パッケージを用いて乳化された。界面活性剤パッケージは油250 重量部当り1重量部の割合で用いられた。得られる予め細霧化された燃料におけ る油の水に対する比は約70:30の容量比であった。予め細霧化された燃料の 110ガロンがガラリン[Qaulin ]機械式ホモジナイザーを有する燃料 調製システムにおいて調製された。界面活性剤パッケージを含有する水性溶液が 、遠心ポンプを介して、第6号重油供給ライン上に位置するミキシング−T [ 1ixinp−T1へと供給された。この配置は、45 g、p、h、高圧機械 式ホモジナイザー(ガラリン)へ導入される前に油と水のインライン予備混合を 提供するものであった。1000pS1の最小均質化圧力が予め細霧化された燃 料をII@するために採択された。得られた予め細霧化された燃料は、80°F で70〜120CDの範囲の粘度を有していた。
油および水の双方の流速の正確な制御は、70/30の油/水容量比をこの連続 混合操作において維持するために要求される。水流量の正確な制御は、きわめて 低い流速が要求されることに帰因する問題であることを証明し、そして調製の間 における油/水比が65/35から75/25の間で変化したことが概算された 。2つのバーレル(筒)の予め細霧化された燃料が次の組成で調製された;バー レル第1番−72゜25重量%油:28.75重量%水、およびバーレル第2番 69.78重1%油:30.22重量%水。予めms化された燃料の双方のバー レルが燃焼の1週間前に調製され、そしてこの時間の間には全く分離が生じなか った。燃焼試験の前に双方のバーレルが低速攪拌器を用いて攪拌された。
7、5.3 3 採用された炉組立品の種類における第6@重油を燃焼するための規格方法が、イ ンライン燃料加熱器が使用されなかったことを除いて実行され、そして予め細霧 化された燃料は約90’Fの温度で発火された。
耐熱被覆燃焼トンネルは、天然ガスを用いて操作温度(約1000℃)へとされ た。次にガスガンが取り除かれそしてY−ジェット型の二流体噴霧器を備えた規 格オイルガンと取りかえられた。約60psiの圧縮空気が細霧化された流体に 対して用いられた。
オイルバーナーにおける最初の点火は、規格実施であるように第2号油を用いて 行なわれた。空気および燃料流速は約IMWまたは3.4MM Btu/hrの 熱的入力を与えるように調整された。次に、第2号重油から70/30比の予め 細霧化された燃料への単純な負荷時燃料転換は、吸引ホースの第2号重油のバー レルより予め細霧化された燃料のバーレルへの移動によって行なわれた。
燃料流速における顕著な減少が、予め細霧化された燃料への転換の直後に起こっ た。これは主に予めlll霧化された燃料のより高い粘度および燃料ラインにお ける結果的圧力降下に起因するものである。安定な火炎状態が燃料転換の間維持 されたが、良好な火炎状態は、燃料流速が望まれる最小限以下に降下するために 達成されなかった。
燃料流速における初期的降下は、噴霧器の封鎖によるものと思われた。Y−ジェ ット噴霧器が取り除かれ、清掃され、そして再び取付けられた。点火は予め細霧 化された燃料を用いて何ら問題なく行なわれたが、低い燃料流速が支配していた 。次に第2番目の噴霧器である内部混合型のものが用いられた。再び予め細霧化 された燃料を用いての点火は何ら問題点を示、すことなく行なわれたが、低い燃 料流速は存続した。
最終的に、流動の問題は、流量制御バルブの部分的閉鎖によるものであると考え られた。この閉鎖の状態は測定できなかった。この制御バルブのまわりの手動バ イパスバルブが開放され、予め細霧化された燃料の流速は約41b/分く約0. 9MW入力)の最大値へと増加された。これは同様の燃焼条件下で得られる第6 号重油のものと非常に似かよった視認的特性を有する全く満足のゆく火炎をもた らすものであった。
この安定な火炎は、試験期間の残りの時間を通して維持された。そしてこの間、 最小過剰空気値、固体放射、および軸まわり火炎温度が測定された。
7.5.4 、、、・ の、− 70/30比の予め細霧化された燃料の可燃性および安定性が該炉組立品を用い た同様の条件下において、第6号重油のものに匹敵するものであることが明らか にされた。
火炎安定性は、過剰空気、最小爆料流はおよび噴霧化条件の重要な燃焼パラメー タ一群が合致したものでない場合においてすら、満足のゆくものであることが明 らかにされた。これは、点火の間および燃料流速が満足すべき火炎状態に関する 限度以下に下降した際に偶然起こった。しかしながらこれらの結果は、点火およ び火炎安定性が予め細霧化された燃料の主要な問題ではないことを示した。
2%未満の最小過剰空気値は、煙道ガス中における視認性煙あるいは一酸化炭素 ももたらすことなく達せられた。
これらの数値は、第6号重油で得られるものと好ましく比較できるものである。
第27表は、この短い試験の間に過剰空気値と煙道ガス組成について調べられた 操作条件の範囲を要約するものであり、興味ある主な点は、得られた低い過剰空 気値である。 ゛ (以下余白) 匿−37−−ス 豆l」じ1Lニタ 煙道ガス中の 過剰空気 −炭化水素 Iu工i上−工笈上−−住艮五一 〇。61 2.83 0 0゜54 2.50 0 0゜48 2.51 0 0゜44 2.03 0 0゜20 0.91 100〜150 0.16 0.73 150 予め細霧化された燃料の入力は約41b/分(0,93MW熱入力)である。
予め細霧化された燃料温度 90°F0噴霧器の空気予備加熱 500°F0 これらの条件下における視認火炎長は、約6フイートであり、そしてこの火炎の 一般的な外観は、第6号重油の火炎のものと非常に似たものであった。高温燃焼 帯からの出口における排気ガスは少量の「白煙」を含んだものとして表われ、こ れは同様な条件下で石油−水スラリーを燃焼させた際に観察されたものと非常に 似たものであった。この「白煙」は煙突からの出口においては視認することがで きず、そしてその状態は測定されなかった。
水冷された装置が、排気ガスよりおよび火炎の軸に沿ったところよりの固形物試 料を得るために用いられた。第9図は、第6号重油および70/30比の予めI II霧化された燃料に関する火炎軸に沿った濃度特性を示す。燃焼窒からの出口 における固形物濃度は、これらの2つの燃料に関してほとんど等しいものであっ た。火炎内での固形物濃度は70/30比の予め細霧化された燃料においてわず かに低いものであった。これらの2つの火炎は、2つの異なる噴霧器を用いて得 られたものであるが、このデーターは、90″Fで発火された予め細霧化された 燃料で達成される炭素焼灼は、噴霧化を容易とするために240’Fで発火され た第6号重油に関するものに匹敵するものであった。
軸まわり火炎温度は、また水冷された吸引高温計を用いて計測され、そしてこれ らは第10図に示される。70/30比の予め細霧化された燃料の火炎は、燃焼 室の全長に沿ってわずかに低い温度を示すものであった。これは30%含水量か ら予想される急冷効果に全く比較されるものであった。100〜150℃の火炎 温度における計測された低減は、多くの工業的燃焼システムにおいて深刻な問題 となるものではない。
7.5. 、 −の 上記の燃焼試験に続き、他の一連の試験燃焼が第38表に示されるような、油お よび予め細霧化された燃料を用いて行なわれた。
1−一旦旦一一1 およびエマルジョン エジングトン モホーク [EdQingtOnl 原 油本[HohawklバンカーC□ 五λ互二S 比 重 0.99 0.99 0.99パラフイン 27% 34% 53% 芳香族 52% 44% 35% 温度対粘度 °F ΩP5 立旦ユ q旦5 200 59.65 65.60 47.72180 89.51 87゜50  59.65160 116.91 168.35 71.58140 214 .74 322.10 107.37120 429.48 190.88 予めm霧化された燃料 粘度 70〜150cp予め細霧化された燃料 比重− 0,99*カリフオル カーノ カンティ 予め細霧化された燃料を形成するのに伴なう方法は上記に述べたものである。こ れらの燃焼の主な目的は、予め細霧化された燃料を用いての潜在的放出低減の測 定である。
第39表において、これらの燃焼試験の結果が示される。
この結果は、このような予め細霧化された燃料の燃焼がNOxおよびS02放出 において顕著な低減をひき起こしたことを示すものである。
監−−ユ豆−−1 め ° された を いての の エジングトン モホーク パル」L二S−バンカーC題Jピー 基準線NOx (plum) 550 450 355予め細霧化された燃料 N0x(1)l)l) 270 325 300低減度% 51 28. 15 基準線So (ppm) 1100 840 300予め細霧化された燃料 6 50 500 250802(pp■) 低減度% 43 40 17 39 、き 予め細霧化された燃料 粘度 70〜1socp予め細霧化された燃料比重=  0.99*カリフオルニア カーノ カンテイ すべての読みは、1%02において行なわれた。
ここにおいて述べた本発明の多くの変更および変化が本発明の精神および範鴎よ り逸脱することなく可能であることは明白なことである。論述された特定の実施 態様は実施例としてのみ与えられるものであって、本発明は、特求の範囲に示さ れる用語によってのみ限定されるものである。
晴間(a) FIG、 9 欠亡A合@¥ 褐を面がらめに酢 (m)特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 国際調査報告 1m−IIem^o−−a、i’σ/uSsqlot4G’!

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)炭化水素の水性相に対する割合が約90:10容量比ないしそれ以下 で、エマルジョンの粘度が、炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数 だけ低減された、水−中−炭化水素エマルジョンを形成するために、約20゜A PIないしそれ以下のAPI比重、150゜Cで約100センチポイズないしそ れ以上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量 %ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相中への乳状化を促進す る有効量での少なくとも1種の水溶性界面活性剤、および(b)卓越的に炭化水 素/水界面に存在して、実質的に水−中−炭化水素中の炭化水素液滴を取り囲む ものである微生物誘導物質よりなり、その有効量は、定常状態下において少なく とも約1日間のあいだ少なくとも約10の因数だけ低減された粘度を維持するこ とによって(a)において述べたような炭化水素で形成された水−中−炭化水素 エマルジョンを安定化させるものである少なくとも1種の水溶性バイオ乳化剤よ りなる界面活性剤パッケージ。 2.バイオ乳化剤が、アシネトバクター[Acinetobacter]属の細 菌によりまたはアルスロバクター[Arthrobacter]属の細菌により 産出されたものである請求の範囲第1項に記載の界面活性剤パッケージ。 3.バイオ乳化剤が、アシネトバクター・カルコアセチカス[Acinetob acter calcoaceticus]により産出されたものである請求の 範囲第1項に記載の界面活性剤パッケージ。 4.バイオ乳化剤が、アシネトバクター・カルコアセチカスATCC31012 、アシネトバクター・カルコアセチカスNRRLB−15847、アシネトバク ター・カルコアセチカスNRRLB−15848、アシネトバクター・カルコア セチカスNRRLB−15849、アシネトバクター・カルコアセチカスNRR LB−15860またはアシネトバクター・カルコアセチカスNRRLB−15 850により産出されたものである請求の範囲第1項に記載の界面活性剤パッケ ージ。 5.バイオ乳化剤が発酵後全プロス調製品である請求の範囲第3項または第4項 に記載の界面活性剤パッケージ。 6.バイオ乳化剤が微生物細胞、プロテアーゼ処理微生物細胞、均質化微生物細 胞、煮騰微生物細胞、発酵後培地プロスの上澄み画分、発酵後培地プロスのプロ テアーゼ処理上澄み画分、プロテアーゼ処理発酵後培地プロスおよび発酵後培地 プロスの限外濾過上澄み面分からなる群より選ばれたいずれかの調製品である請 求の範囲第3項または第4項に記載の界面活性剤パッケージ。 7.バイオ乳化剤がポリアニオン性ヘテロポリサッカリドバイオポリマー、α− エマルザン、β−エマルザン、プサイーエマルザン、アポーα−エマルザン、ア ポーβ一エマルザンまたはアポーブサイーエマルザンである請求の範囲第1項に 記載の界面活性剤パッケージ。 8.界面活性剤が、微生物誘導糖脂質バイオ界面活性剤である特許請求の範囲第 1項に記載の界面活性剤パッケージ。 9.界面活性剤が、非イオン性界面活性剤であり、かつ、(i)一般式RxC6 H4(OC2H4)nOH(式中、Rは約8〜約12個の炭素原子を有するアル キル基を表わし、xは約1〜約2の範囲のアルキル基の数を表わし、そしてnは 約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。)で表わされるエ トキシ化アルキルフェノール、(ii)一般式R(OC2H4)nOH(式中、 Rは約6〜約18個の炭素原子を有する分枝状または線状脂肪族基を表わし、ま たnは、約2〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。)で表わ されるエトキシ化アルコール、または(iii)一般式RxNy(CH2)2〈 式中Rは2〜3個の炭素原子を有するオキシアルキル基を表わし、xは約4〜約 500の範囲のオキシアルキル基の数を表わし、またyは約1〜約2の範囲の炭 素原子数を表わすものである。)で表わされるポリオキシアルキル化アミンであ る請求の範囲第1項に記載の界面活性剤パッケージ。 10.(i)エトキシ化アルキルフェノールが、少なくとも約10個のエトキシ 基を有するモノノニルフェノール、少なくとも約7.5個のエトキシ基を有する モノオクチルフェノール、約40個のエトキシ基を有するモノノニルフェノール 、約40個のエトキシ基を有するモノオクチルフェノール、または約16個のエ トキシ基を有するモノオクチルフェノールのいずれかであり、(ii)エトキシ 化アルコールが、約3〜約9個のエトキシ基を有するトリメチルノナノール、ま たは約7個またはそれ以上のエトキシ基を有し、脂肪族基が約11〜約15個の 炭素原子を含むものである第2アルコールであり、そして(iii)ポリオキシ アルキル化アミンが約50〜約450個のオキシアルキル基を含むものであるま たは約50個のエトキシ基および約60個のポリオキシ基を有するポリオキシア ルキル化ジアミンである、請求の範囲第9項に記載の界面活性剤パッケージ。 11.界面活性剤がアニオン性界面活性剤であり、かつ(i)一般式RC6H4 (OC2H4)nOSO3M(式中Rは少なくとも約8もしくは9個の炭素原子 を有する脂肪族基を表わし、nは、約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表 わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはトリ エタノールアミンである。)で表わされる硫化エトキシ化アルキルフェノール、 (ii)一般式R(OC2H4)nOSO3M(式中、Rは約6〜約16個の炭 素原子を有する脂肪族基を表わし、nは約0〜約4の範囲のエトキシ基の数を表 わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはトリ エタノールアミンである。)で表わされる硫化エトキシ化アルコール、または( iii)一般式RnArm(SO3)xM(式中Arはペンジル、ナフチル、フ ェニル、トリル、キシリルまたはエチルフェニルである芳香族基であり、Rは、 約2〜約16個の炭素原子を有する線状または分枝状アルキル基であり、nは1 または2であり、mは1またはそれ以上であり、xは少なくとも約1であり、そ してMはアンモニウム、ナトリウム、カルシウム、カリウムまたはトリエタノー ルアミンである。)で表わされるスルフォン化アルキルアリルである請求の範囲 第1項に記載の界面活性剤パッケージ。 12.(i)硫化エトキシ化アルキルフェノールがアンモニウム塩でありかつ約 4〜約9個のエトキシ基を含むものであるまたは約4個のエトキシ基を有する硫 化エトキシ化ノニルフェノールであり、(ii)硫化エトキシ化アルコールが硫 化ラウリルアルコールのナトリウム塩であり、そして(iii)スルフォン化ア ルキルアリルが高分子化アルキルナフタレンスルフォネートのナトリウム塩であ る請求の範囲第11項に記載の界面活性剤パッケージ。 13.添加的エマルジョン安定剤としてスルフォン化ナフタレンまたはりグノス ルフォネートをさらに有してなる請求の範囲第1項に記載の界面活性剤パッケー ジ。 14.第2の水溶性界面活性剤として、(i)約1:1の重量比で第1の非イオ ン性界面活性剤と組合される、一般式R(OC2H4)nOSO3M(式中Rは 約6〜約16個の炭素原子を有する脂肪族基を表わし、nは0〜約4の範囲のエ トキシ基の数を表わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カル シウムまたはトリエタノールアミンである。)で表わされるアニオン注硫化エト キシ化もしくは硫化非エトキシ化アルコール、または(ii)約1:1〜約1: 9(第2:第1)の重量比で第1の非イオン性もしくはアニオン性界面活性剤と 組合される、一般式RnArm(SO3)xM(式中Arはベンジル、ナフチル 、フェニル、トリル、キシリルまたはエチルフェニルであり、Rは約2〜約16 個の炭素原子を有する線状または分校状アルキル基であり、またnは1または2 であり、mは1またはそれ以上であり、xは少なくとも約1であり、そしてMが アンモニウム、ナトリウム、カルシウム、カリウムまたはトリエタノールアミン である。)をさらに有してなるものである請求の範囲第1項に記載の界面活性剤 パッケージ。 15.(i)硫化エトキシ化アルコールがポリ(3)エトキシC12〜C14線 状第1アルコールスルフェートのアンモニウム塩である請求の範囲第14項に記 載の界面活性剤パッケージ。 16.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度が炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数だけ低減されたもの であり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日の間維持され るものである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜API ないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以 上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%な いしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳 化を促進する、 (a)α−エマルザン約1〜約50重量%、および(b)(i)一段式RxC6 H4(OC2H4)nOH〈式中、Rは約8〜約12個の炭素原子を有するアル キル基を表わし、xは約1〜約2の範囲のアルキル基の数を表わし、そしてnは 約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。〉で表わされるエ トキシ化アルキルフェノール、(ii)一般式R(OC2H4)nOH(式中、 Rは約6〜約18個の炭素原子を有する分枝状または線状脂肪族基であり、そし てnは約2〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。)で表わさ れるエトキシ化アルコール、および(iii)一般式RxNy(OH2)2(式 中、Rは2〜3佃の炭素原子を有するオキシアルキル基を表わし、xは約4〜約 500の範囲のオキシアルキル基の数を表わし、そしてyは約1〜約2の範囲の 窒素原子の数を表わすものである。)で表わされるポリオキシアルキル化アミン からなる群から選ばれた水溶性非イオン性界面活性剤約50〜約99重量%から なる、界面活性剤パッケージ。 17.α−エマルザンが約10〜約20重量%の範囲で存在し、そして非イオン 性界面活性剤が約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニルフェノール 、約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノオクチルフェノール、約16個 のエトキシ基を有するエトキシ化モノオクチルフェノール、約70個のエトキシ 基を有するエトキシ化モノノニルフェノール、約70個のエトキシ基を有するエ トキシ化モノオクチルフェノール、およびこれらの組合せ、または約7個のエト キシ基ないしはそれ以上のエトキシ基を有し、脂肪族基が約11〜約15個の炭 素原子を含むエトキシ化第2アルコールのいずれかであり、また該非イオン性界 面活性剤が約80〜約90重量%の範囲で存在するものである請求の範囲第16 項に記載の界面活性剤パッケージ。 18.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度が炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数だけ低減されたもの であり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日の間維持され るものである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜API ないしそれ以下のAPI比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以 上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%な いしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳 化を促進する、 (a)α−エマルザン約10〜約20重量%、および(b)(i)一般式RC6 H4(OC2H4)nOSO3M(式中、Rは、少なくとも約8または9個の炭 素原子を有する脂肪族基を表わし、nは約1〜約100の範囲のエトキシ基の数 を表わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたは トリエタノールアミンである。)で表わされる硫化エトキシ化アルキルフェノー ル、(ii)一般式R(OC2H4)nOSO3M(式中、Rは、約6〜約16 個の炭素原子を有する脂肪族基を表わし、nはO〜約4の範囲のエトキシ基の数 を表わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カリシウムまたは トリエタノールアミンである。)で表わされる硫化エトキシ化アルコール、およ び(iii)一般式RnArm(SO3)xM(式中、Arはベンジル、ナフチ ル、フェニル、トリル、キシリルまたはエチルフェニルである芳香族基であり、 Rは約2〜約16個の炭素原子を有する線状または分枝状アルキル基であり、n は1または2であり、mは1またはそれ以上であり、xは少なくとも約1であり 、そしてMはアルミニウム、ナトリウム、カルシウム、カリウムまたはトリエタ ノールアミンである。)で表わされるスルフォン化アルキルアリルからなる群か ら選ばれたいずれかの水溶性アニオン性界面活性剤約90〜約80重量%からな る、界面活性剤パッケージ。 19.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度が炭化水素の粘度と比較して少なくとも10の因数だけ低減されたもので あり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日間維持されるも のである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜APIない しそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上の 粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%ないし それ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳化を 促進する、 (a)α−エマルザン約1〜約50重量%、ならびに(b)(i)一般式RxC 6H4(OC2H4)nOH〈式中、Rは、約8〜約12個の炭素原子を有する アルキル基を表わし、xは約1〜約2の範囲のアルキル基の数を表わし、そして nは約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。)で表わされ る水溶性非イオン性エトキシ化アルキルフェノール、および一般式R(OC2H 4)nOSO3M(式中、Rは約6〜約16個の炭素原子を有する脂肪族基を表 わし、nは約0〜約4の範囲のエトキシ基の数を表わし、そしてMはアンモニウ ム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはトリエタノールアミンである。) で表わされる水溶性アニオン性硫化エトキシ化もしくは硫化非エトキシ化アルコ ールの約1:1の重量比の割合での組合せ約50〜約99重量%でなる、界面活 性剤パッケージ。 20.α−エマルザンが約10〜約20重量%の範囲で存在し、非イオン性エト キシ化モノアルキルフェノールが約40個のエトキシ基を有するモノノニルフェ ノールであり、またアニオン性硫化エトキシ化アルコールがポリ(3)エトキシ C12〜C14線状第1アルコールスルフェートのアンモニウム塩であり、該非 イオン性エトキシ化モノアルキルフェノールが該アニオン性硫化エトキシ化アル コールと1:1の重量比で組合されており、そして該組合せが界面活性剤パッケ ージにおいて約80〜約90重量%の範囲で存在するものである請求の範囲第1 9項に記載の界面活性剤パッケージ。 21.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度が炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数だけ低減されたもの であり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日間維持される ものである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜APIな いしそれ以上のAP1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上 の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%ない しそれ以上の芳香族含量を合する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳化 を促進する、 (a)α−エマルザン約15重量%、ならびに(b)(i)約40個のエトキシ 基を有するエトキシ化モノノニルフェノール約42.5重量%およびポリ(3) エトキシC12〜C14線状第1アルコールスルフェートのアンモニウム塩約4 2.5重量%、(ii)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニルフ ェノール約85重量%、(iii)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モ ノオクチルフェノール約85重量%、または(iv)約40個のエトキシ基を有 するエトキシ化モノノニルフェノール約42.5重量%および約40個のエトキ シ基を有するエトキシ化モノオクチルフェノール約42.5重量%のいずれか1 つでなる、界面活性剤パッケージ。 22.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度か炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数だけ低減されたもの であり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日の間縦持され るものである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜API ないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以 上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%な いしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳 化を促進する、 (a)全プロスα−エマルザン約17重量%、(b)約70個のエトキシ基を有 するエトキシ化モノオクチルフェノール約50重量%、および(c)約70個の エトキシ基を有するエトキシ化モノノニルフェノールでなる、 界面活性剤パッケージ。 23.炭化水素の水性相に対する割合が約90:10の容量比ないしそれ以下で 、粘度が炭化水素の粘度と比較して少なくとも約10の因数だけ低減されたもの であり、かつこの低減された粘度が定常状態下で少なくとも約1日の間維持され るものである水−中−炭化水素エマルジョンを形成するように、約20゜API ないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以 上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%な いしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素の水性相への実質的安定化された乳 化を促進する、 (a)全プロスα−エマルザン約14重量%、(b)約40個のエトキシ基を有 するエトキシ化モノオクチルフェノール約43重量%、 (c)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニルフェノール約29重 量%、および (d)リグノスルフォネートの塩約14重量%でなる、界面活性剤パッケージ。 24.改良が、(a)請求の範囲第1,3,4,16,18,19,21,22 または23項の界面活性剤パッケージを炭化水素に対し約1:100〜約1:2 0,000の重量比で用いて、(i)約20゜APIないしそれ以下のAP1比 重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%な いしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量 を有する炭化水素で構成され、また(ii)約50:50〜約75:25の炭化 水素:水容量比を有する炭化水素ゾルを形成し、そして(b)該炭化水素ゾルを 輸送することでなる粘性炭化水素の改良された輸送方法。 25.改良が(a)α−エマルザン15重量%および約40個のエトキシ基を有 するモノノニルフェノールまたは約40個のエトキシ基を有するモノオクチルフ ェノールのいずれかであるエトキシ化アルキルフェノール85重量%でなる界面 活性剤を炭化水素に対し約1:500〜約1:5,000の重量比で用いて、( i)約20゜APIないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100センチ ポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量お よび約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素で構成され、ま た(ii)約65:35〜約75:25の炭化水素:水容量比を有する炭化水素 ゾルを形成し、そして(b)該炭化水素ゾルを輸送することでなる粘性炭化水素 の改良された輸送方法。 26.水が新鮮水または塩水のいずれかである請求の範囲第25項に記載の方法 。 27.炭化水素ゾルがバージもしくはタンカーである船によりまたはバイプライ ンを通してのポンプ送により輸送されるものである請求の範囲第25項に記載の 方法。 28.炭化水素ゾルが、ポスカン原油、テキサスファイヤーフロッド原油、第6 号残滓性重油、ジャバロ原油、エルジャポ原油、カンザス原油、カリフォルニア 減圧残油、オクラホマ減圧残油、ジャーマンビスベーカー残油、テキサスビスベ ーカー残油、接触水素化残油、ROSE残油またはカットバックタールのいずれ かである炭化水素より形成されるものである請求の範囲第25項に記載の方法。 29.炭化水素がポスカン原油であり、そして炭化水素ゾルにおける炭化水素: 水比が約70:30である請求の範囲第25項に記載の方法。 30.炭化水素ゾルが非加熱バイプラインを通してポンプ送により輸送されるも のである請求の範囲第29項に記載の方法。 31.(a)請求の範囲第1,3,4,16,18,19,21,22または2 3項の界面活性剤パッケージを、炭化水素に対して約1:100〜約1:20, 000の重量比で用いて、(i)約20゜APIないしそれ以下のAPI比重、 150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%ないし それ以下のパラフィン含量および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有 する炭化水素で構成され、また(ii)約60:40〜約90:10の炭化水素 :水の容量比を有する炭化水素ゾルを形成し、そして(b)これを燃焼すること でなる可燃性の予め細霧化された燃料としての粘性炭化水素の利用方法。 32.(A)α−エマルザン約15重量%ならびに(a)約40個のエトキシ基 を有するエトキシ化モノノニルフェノール約42.5重量%およびポリ(3)エ トキシC12〜C14線状第1アルコールスルフェートのアンモニウム塩約42 .5重量%、または(b)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニル フェノールもしくは約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノオクチルフェ ノール約85重量%でなる界面活性剤パッケージを炭化水素に対して約1:10 0〜約1:20,000の重量比で用いて、(i)約20゜APIないしそれ以 下のAPI比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上の粘度、約 50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%ないしそれ以上 の芳香族含量を有する炭化水素で構成され、また(ii)約70:30の炭化水 素:水容量比を有する炭化水素ゾルを形成し、そして(B)それを燃焼させるこ とでなる、可燃性の予め細霧化された燃料としての粘性炭化水素の利用方法。 33.(a)少なくとも1つの水溶性界面活性剤でなる界面活性剤パッケージの 有効量を用いて、(i)100センチポイズないしそれ以上の粘度を有する炭化 水素で構成され、また(ii)約60:40〜約90:10の炭化水素:水容量 比を有する水−中−炭化水素エマルジョンを形成し、そして(b)それを燃焼さ せることでなる可燃性の予め細霧化された燃料としての粘性炭化水素の利用方法 。 34.(a)少なくとも1つの水溶性界面活性剤および少なくとも1つの水溶性 バイオ乳化剤でなる界面活性剤パッケージの有効量を用いて、(i)100セン チポイズないしそれ以上の粘度を有する炭化水素で構成され、また約60:40 〜約90:10の炭化水素:水容量比を有する炭化水素ゾルを形成し、そして( b)それを燃焼させることでなる可燃性の予め細霧化された燃料としての粘性炭 化水素の利用方法。 35.炭化水素が、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15 重量%ないしそれ以上の芳香族含量でさらに特徴ずけられるものである請求の範 囲第33項または第34項に記載の方法。 36.炭化水素が約4〜約40重量%の範囲のパラフィン含量、約15〜約70 重量%の範囲の芳香族含量および約5〜約80重量%の範囲のアスファルテン含 量でさらに特徴ずけられるものである請求の範囲第33項または第34項に記載 の方法。 37.(a)界面活性剤パッケージが、炭化水素ゾルに対して約1:100〜約 1;20,000の重量比で用いられ、(b)該界面活性剤パッケージが、(i )一般式RxC6H4(OC2H4)OH(式中、Rは約8〜約12個の炭素原 子を有するアルキル基を表わし、xは、約1〜約2の範囲のアルキル基の数を表 わし、そしてnは約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。 )で表わされる非イオン性エトキシ化アルキルフェノール、(ii)一般式Rx C6H4(OC2H4)OH(式中Rは約8〜約12個の炭素原子を有するアル キル基を表わし、xは約1〜約2の範囲のアルキル基の数を表わし、そしてnは 約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものである。)で表わされる非 イオン性エトキシ化アルキルフェノールおよび一般式R(OC2H4)nOSO 3M(式中、Rは約6〜約16個の炭素原子を有する脂肪族基を表わし、nは約 0〜約4の範囲のエトキシ基の数を表わし、またMはアンモニウム、ナトリウム 、カリウム、カルシウムまたはトリエタノールアミンである。)で表わされるア ニオン性硫化エトキシ化もしくは硫化非エトキシ化アルコールの約1:1の重量 比の組合せ、(iii)一般式RC6H4(OC2H4)nOSO3M(式中、 Rは少なくとも約8または9個の炭素原子を有する脂肪族基を表わすものであり 、nは約1〜約100の範囲のエトキシ基の数を表わすものであり、そしてMは アンモニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはトリエタノールアミン である。)で表わされるアニオン性硫化エトキシ化アルキルフェノール、または (iv)一般式RC6H4(OC2H4)nOSO3M(式中Rは少なくとも8 または9個の炭素原子を有する脂肪族基を表わし、nは約1〜約100の範囲の エトキシ基の数を表わし、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カ ルシウムまたはトリエタノールアミンである。)で表わされるアニオン性硫化エ トキシ化アルキルフェノールおよび一般式RnArm(SO3)xM(式中、A rはベンジル、ナフチル、フェニル、トリル、キシリルまたはエチルフェニルで ある芳香族基であり、Rは約2〜約16個の炭素原子を含む線状または分枝状ア ルキル基であり、nは1または2であり、mは1またはそれ以上であり、xは少 なくとも約1であり、そしてMはアンモニウム、ナトリウム、カルシウム、カリ ウムまたはトリエタノールアミンである。)で表わされるアニオン性スルフォン 化アルキルアリルの約9:1の重量比の組合せのいずれかで構成され、そして( C)該水−中−炭化水素エマルジョンが(i)20゜APIないしそれ以下のA P1比重、150゜Fで約100センチポイズないしそれ以上の粘度、約50重 量%ないしそれ以下のパラフィン含量および約15重量%ないしそれ以上の芳香 族含量を有する炭化水素で構成され、そして(ii)約60:40〜約90:1 0の炭化水素:水容量比を有するものである、請求の範囲第33項に記載の方法 。 38.非イオン性エトキシ化モノアルキルフェノールが、約40個のエトキシ基 を有するエトキシ化モノノニルフェノールまたは約40個のエトキシ基を有する エトキシ化モノオクチルフェノールであり、アニオン性硫化エトキシ化アルコー ルが、ポリ(3)エトキシC12〜C14線状第1アルコールスルフェートのア ンモニウム塩であり、アニオン性硫化エトキシ化アルキルフェノールが約4個の エトキシ基を有する磁化エトキシ化ノニルフェノールであり、そしてスルフォン 化アルキルアリルが高分子化アルキルナフタレンスルフォネートのナトリウム塩 である請求の範囲第37項に記載の方法。 39.水−中−炭化水素エマルジョンが、45:55ないしはそれ以上のメタノ ール:水容量比を有するメタノール/水混合物を含む水性相中に形成されるもの である請求の範囲第32,33,34または37項に記載の方法。 40.炭化水素が第6号残滓性重油、バンカーC油である残滓性重油またはカリ フォルニアカーンカンティ原油のいずれかである請求の範囲第32,33,34 または37項に記載の方法。 41.約20゜APIないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100セン チポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のバラフィン含量 および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素を水性相中に 、請求の範囲第1,3,4,16,18,19,21,22または23項の界面 活性剤パッケージを炭化水素に対し約1:100〜約1:20,000の重量比 で用いて乳化することで形成される、約60:40〜約90:10の炭素原子: 水容量比を有するバイオ乳化剤安定化水−中−炭化水素エマルジョンよりなる可 燃性の予め細霧化された燃料。 42.炭化水素が残油または原油である請求の範囲第41項に記載の予め細霧化 された燃料。 43.炭化水素が残油であり、また、第6号残滓性重油、カリフォルニア減圧残 油、オクラホマ減圧残抽、ジャーマンビスべーカー残油、テキサスビスべーカー 残油、接触水素化残油、ROSE残油、カットバックタールまたはバンカーC油 のいずれかである請求の範囲第41項に記載の予め細霧化された燃料。 44.炭化水素かポスカン原油、テキサスファイヤーフロッド原油、ジャバロ原 油、エルジャポ原油、カリフォルニアカーンカンティ原油またはカンザス原油の いずれかである請求の範囲第41項に記載の予め細霧化された燃料。 45.水性相が約45:55ないしそれ以下のメタノール:水比で含有するメタ ノール/水混合物である請求の範囲第41項に記載の予め細霧化された燃料。 46.約20゜APIないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100セン チポイズないしはそれ以上の比重、約50重量%ないしそれ以下のバラフィン含 量および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素を水性相中 に、α−エマルザン約15重量%ならびに(i)約40個のエトキシ基を有する エトキシ化モノノニルフェノール約42.5重量%およびポリ(3)エトキシC 12〜C14線状第1アルコールスルフェートのアンモニウム塩約42.5重量 %、(ii)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニルフェノールも しくは約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノオクチルフェノール約85 重量%、または(iii)約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノノニル フェノール425重量%および約40個のエトキシ基を有するエトキシ化モノオ クチルフェノール42.5重量%よりなる界面活性剤パッケージを炭素原子に対 して約1:100〜約1:20,000の重量比で用いて乳化することにより形 成される、約60:40〜約90:10の炭化水素:水容量比を有するバイオ乳 化剤安定化水−中−炭化水素エマルジョンより構成される予め細霧化された燃料 。 47.約20゜APIないしそれ以下のAPI比重、150゜Fで約100セン チポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量 および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素を水性相中に 、全プロスα−エマルザン約17重量%、約70個のエトキシ基を有するエトキ シ化モノオクチルフェノール約50重量%および約70個のエトキシ基を有する エトキシ化モノノニルフェノール約33重量%よりなる界面活性剤パッケージを 炭化水素に対して約1:100〜約1:20,000の重量比で用いて乳化する ことにより形成される、約60:40〜約90:10の炭化水素:水容量比を有 するバイオ乳化剤安定化水−中−炭化水素エマルジョンにより構成される可燃性 の予め細霧化された燃料。 48.約20゜APIないしそれ以下のAP1比重、150゜Fで約100セン チポイズないしそれ以上の粘度、約50重量%ないしそれ以下のパラフィン含量 および約15重量%ないしそれ以上の芳香族含量を有する炭化水素を水性相中に 、全プロスα−エマルザン約14重量%、約40個のエトキシ基を有するエトキ シ化モノオクチルフェノール約43重量%、約40個のエトキシ基を有するエト キシ化モノノニルフェノール約29重量%およびリグノスルフォネートの塩約1 4重量%よりなる界面活性剤パッケージを炭化水素に対して約1:100〜約1 :20,000の重量比で用いて乳化させることにより形成される、約60:4 σ〜約90:10の炭化水素:水容量比を有するバイオ乳化剤安定化水−中−炭 化水素エマルジョンにより構成される可燃性の予め細霧化された燃料。 49.炭化水素が、第6号残滓性重油、バンカー油Cまたはカリフォルニアカー ンカンティ原油のいずれかである請求の範囲第46項に記載の予め細霧化された 燃料。 50.水性相が、約45:55ないしそれ以下のメタノール:水比を有するメタ ノール/水混合物である請求の範囲第46,47または48項に記載の予め細霧 化された燃料。 51.予め細霧化された燃料を用いてバーナーに燃料供給することでなる燃料放 出の減少方法。 52.請求の範囲第46,47または48項の可燃性の予め細霧化された燃料を 用いてバーナーに燃料供給することでなる燃料放出の減少方法。 53.燃料放出がNOx放出およびSO2放出のいずれでもある請求の範囲第5 2項に記載の方法。 54.NO2放出が少なくとも約15%低減されまたSO2放出が少なくとも約 9%低減されるものである請求の範囲第53項に記載の方法。 55.炭化水素が、(a)該界面活性剤パッケージを用いて乳化されない第1の 炭化水素および(b)該界面活性剤パッケージで乳化され得る形態へ第1の炭化 水素を調整し得る少なくとも1つの第2の炭化水素の調合物である請求の範囲第 41項に記載の予め細霧化された燃料。 56.(a)約212゜Fよりも高い温度で炭化水素を流動状態へ加熱し、 (b)加熱された炭化水素を、この加熱された炭化水素の乳化を促進し得る界面 活性剤パッケージを含む水性相と接触させ、 (c)圧力を(a)段階の上昇された温度における水性相中の水の蒸発を阻止す るのに十分な圧力に維持しつつ、エマルジョンを形成するように炭化水素と水性 相を混合し、そして (d)熱交換器中で該エマルジョンを約212゜F以下の温度で急速に冷却する ことでなる、212゜Fで1000センチポイズないしそれ以上の粘度を有する 炭化水素からの予め細霧化された燃料を製造する方法。 57.炭化水素が残圧残油である第56項に記載の製造方法。 58.炭化水素が、カリフォルニア減圧残油であり、界面活性剤パッケージがス ルフォン化線状アルキルベンゼン約90%およびα−エマルザン10重量%でな り、加熱温度が約300゜Fであり、そして圧力が約700psiに維持される ものである請求の範囲第56項に記載の製造方法。 59.(a)炭化水素排出物を流動状態に加熱し、(b)この炭化水素排出物を 、エマルジョンを形成するようにこの加熱された炭化水素排出物の乳化を促進し 得る界面活性剤を含む水性相と接触させ、そして (c)この加熱状態にあるエマルジョンを炭化水素の軟化点よりも少なくとも約 100゜F低い温度へと迅速に急冷しすることでなる、 熱分解炭化水素排出物からの予め細霧化された燃料の製造方法。 60.炭化水素排出物が、初期相分離により特徴ずけられるビスコンティープレ ーキング装置残油である請求の範囲第59項に記載の製造方法。 61.炭化水素排出物が、ジャーマンビスベーカー残油であり、また界面活性剤 パッケージが約70個のエトキシ基を有する非イオン性モノオクチルフェノール 約50重量%、約70個のエトキシ基を有する非イオン性モノノニルフェノール 約33重量%およびα−エマルザン約17重量%でなるものである請求の範囲第 59項に記載の製造方法。 62.(a)高い軟化点温度の炭化水素性物質の粒子が、水性相における該粒子 の分散を促進し得る界面活性剤パッケージを含む水性相中へ分散されているスラ リーを形成し、 (b)(a)段階の炭化水素性物質よりも低い軟化点温度の炭化水素を用いて予 め細霧化された燃料を形成し、そして (c)(a)段階のスラリーを(b)段階の予め細霧化された燃料と混合するこ とでなる、 低減された粘度の予め細霧化された燃料の製造方法。 63.高い軟化点温度の炭化水素性物質が、石炭、コークスまたはROSE残油 のいずれかである請求の範囲第62項の製造方法。 64.スラリーと予め細霧化された燃料が約1:1の比で混合されるものである 請求の範囲第62項の製造方法。 65.高い軟化点温度の炭化水素性物質の粒子が、それぞれ直径約30μmない しそれ以下のものである請求の範囲第62項に記載の製造方法。 66.高い軟化点温度の炭化水素性物質がROSE残油であり、より低い軟化点 温度の炭化水素がカリフォルニア減圧残油であり、そしてスラリーおよび予め細 霧化された燃料を形成するために用いられた界面活性剤パッケージが、約40個 のエトキシ基を有する非イオン性モノオクチルフェノール約43重量%、約40 個のエトキシ基を有する非イオン性モノノニルフェノール約29重量%、リグノ スルフォネートの塩約14重量%およびα−エマルザン約14重量%でなるもの である請求の範囲第62項に記載の製造方法。
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