KR20090086149A - Fuel additive - Google Patents

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Abstract

A fuel additive which contains ferrocene and/or a ferrocene derivative and lecithin. A solid fuel additive which contains from 80 to 99% by mass of ferrocene and/or a ferrocene derivative and from 1 to 20% by mass of lecithin. A granular fuel additive which contains from 78 to 99% by mass of ferrocene and/or a ferrocene derivative, from 0.9 to 20% by mass of lecithin and from 0.1 to 2% by mass of water. A liquid fuel additive which contains a mineral oil containing ferrocene and/or a ferrocene derivative and lecithin dissolved therein, wherein the content of ferrocene and/or a ferrocene derivative is from 2 to 5% by mass and the content of lecithin is from 5 to 50% by mass. These fuel additives are employed in such a manner as to control the concentration of ferrocene and/or a ferrocene derivative to 1 to 50 ppm and the concentration of lecithin to 0.01 to 500 ppm in the fuel. ® KIPO & WIPO 2009

Description

연료 첨가제{Fuel Additive}Fuel Additives

본 발명은 페로센 및/또는 페로센 유도체를 포함하는 연료 첨가제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레시틴의 첨가에 의해 연소 촉진, 매연 감소, NOx 감소 등의 작용이 강화된 페로센 및/또는 페로센 유도체를 포함하는 연료 첨가제에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel additive including ferrocene and / or ferrocene derivatives, and more particularly, to ferrocene and / or ferrocene derivatives having enhanced action of promoting combustion, reducing soot, and reducing NOx by adding lecithin. Relates to fuel additives.

페로센 및 그 유도체는 종래에 각종 액체 연료용 첨가제로 사용되어 왔다. 예를 들면, 일본특허공보 특개평 2-132188호에는 페로센 및 그 유도체와 그것을 용해하는 액체 유기 캐리어(carrier)인 방향족계 용제, 지방족계 용제 및/또는 석유계 용제로 이루어지는 연료 첨가제 조성물의 존재 하에서의 액체 하이드로카본의 개량된 연소방법을 개시하고 있다. 또한, 미국특허 제4389220호 명세서에는 디젤 엔진의 컨디셔닝 방법으로, 연료에 20 내지 30 ppm의 페로센을 첨가하여 연소실 내의 탄소 함유 부착물이 제거되고, 운행거리 당 연료소비가 약 5% 감소된다고 개시하고 있다.Ferrocene and its derivatives have conventionally been used as additives for various liquid fuels. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-132188 discloses a fuel additive composition comprising an aromatic solvent, an aliphatic solvent, and / or a petroleum solvent, which is a ferrocene and its derivatives and a liquid organic carrier dissolving it. An improved combustion method of liquid hydrocarbons is disclosed. In addition, U.S. Patent No. 4389220 discloses a method of conditioning a diesel engine, in which 20 to 30 ppm of ferrocene is added to the fuel to remove carbon-containing deposits in the combustion chamber, and the fuel consumption per mile is reduced by about 5%. .

또한, 일본특허 제3599337호 명세서에는 중질 잔류오일로 이루어지는 내연 기관용 연료유에 대한 첨가제로, 페로센 및 그 유도체를 다른 첨가물질의 배합없이 직접 연료에 1 내지 100 ppm을 첨가하여 엔진 및 그 부속기구의 탄소 함유 부착물을 감소시키는 방법을 제안하고 있다.In addition, Japanese Patent No. 3599337 describes additives for fuel oils for internal combustion engines consisting of heavy residual oils, in which ferrocene and its derivatives are added directly to the fuel without the addition of other additives, thereby containing carbon in the engine and its accessories. A method of reducing deposits is proposed.

그러나, 상기 발명에 사용하고 있는 페로센 및 페로센 유도체는 방향족계 용제, 지방족계 용제 및 석유계 용제에서의 용해도가 매우 낮다는 문제점이 있다.However, the ferrocene and ferrocene derivatives used in the present invention have a problem in that the solubility in an aromatic solvent, an aliphatic solvent and a petroleum solvent is very low.

프로센은 일반적으로 고체상태이고, 특히 고체상태의 프로센을 용해시키는 것은 고체의 크기에도 의존하지만, 특히 교반력 및 시간을 필요로 한다. 비록 첨가량이 작은 경우 고체 페로센은 쉽게 용해되지 않지만, 고체 페로센은 연료에 첨가하기 전에 먼저 용해되지 않는다면 내연기관에 문제가 발생하게 되고, 현재 상황에서 상기 고체 페로센은 교반기가 부착된 용해탱크 내에서 용제에 용해된 후 연료에 첨가된다.Prosene is generally in the solid state and in particular dissolving the solid prosene also depends on the size of the solid, but in particular requires agitation power and time. Although the solid ferrocene does not dissolve easily when the addition amount is small, the solid ferrocene does not dissolve before adding it to the fuel, which causes problems in the internal combustion engine, and in the present situation, the solid ferrocene is a solvent in the dissolution tank to which the stirrer is attached. Is dissolved in and added to the fuel.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 포함된 페로센 및/또는 페로센 유도체가 연료 중에 용이하게 안정적으로 용해될 수 있는 연료 첨가제를 제공하기 위한 것이다.The present invention aims to solve these problems of the prior art, and an object thereof is to provide a fuel additive in which the contained ferrocene and / or ferrocene derivative can be easily and stably dissolved in fuel.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 끊임없이 연구를 거듭한 결과, 페로센 및/또는 페로센 유도체를 레시틴과 조합하는 것에 의해 상기 목적을 달성하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.The present inventors have continually studied to achieve the above object, and thus, by combining ferrocene and / or ferrocene derivatives with lecithin, the present inventors have achieved the above object and completed the present invention.

즉, 본 발명의 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체와 레시틴을 포함하는 것을 특징으로 한다.That is, the fuel additive of the present invention is characterized in that it contains ferrocene and / or ferrocene derivatives and lecithin.

본 발명의 고체 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체를 80 내지 99 질량%, 레시틴을 1 내지 20 질량% 포함하는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 입자 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체를 78 내지 99 질량%, 레시틴을 0.9 내지 20 질량%, 수분을 0.1 내지 2질량% 함유하는 것을 특징으로 한다.The solid fuel additive of the present invention is characterized in that it comprises 80 to 99% by weight of ferrocene and / or ferrocene derivatives, and 1 to 20% by weight of lecithin, and the particulate fuel additive of the present invention is 78 to 80% of ferrocene and / or ferrocene derivatives. It is characterized by containing 99 mass%, 0.9-20 mass% of lecithin, and 0.1-2 mass% of water.

본 발명의 액체 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체와 레시틴을 용해시키는 미네랄 오일(mineral oil)을 포함하고, 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체의 함유량은 2 내지 5 질량%, 상기 레시틴의 함유량은 5 내지 50 질량%로 하는 것을 특징으로 한다.The liquid fuel additive of the present invention comprises ferrocene and / or ferrocene derivatives and mineral oil for dissolving lecithin, the content of the ferrocene and / or ferrocene derivative is 2 to 5% by mass, and the content of the lecithin is 5 To 50 mass%.

또한 본 발명의 연료첨가제는 연료 중의 페로센 및/또는 페로센 유도체의 농도가 1 내지 50 ppm, 레시틴의 농도가 0.01 내지 500 ppm이 되도록 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 한다. In addition, the fuel additive of the present invention is characterized in that it is used so that the concentration of ferrocene and / or ferrocene derivative in the fuel is 1 to 50 ppm, the concentration of lecithin is 0.01 to 500 ppm.

이하, 본 발명의 연료 첨가제에 대해 상세히 설명한다. 본 명세서에서, "%"는 다른 것으로 특정하지 않으면 "질량 백분율"을 의미한다.Hereinafter, the fuel additive of this invention is demonstrated in detail. In this specification, "%" means "mass percentage" unless otherwise specified.

상술한 바와 같이, 본 발명의 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체와 레시틴을 포함하는 연료 첨가제이다. 이러한 연료 첨가제는 고체상, 그 중에서 특히 입자상, 및 액체상의 형태가 될 수 있다.As mentioned above, the fuel additive of the present invention is a fuel additive comprising ferrocene and / or ferrocene derivatives and lecithin. Such fuel additives may be in the form of a solid, in particular particulate and liquid form.

(1) 페로센 및 페로센 유도체(1) Ferrocene and Ferrocene Derivatives

페로센은 일반적으로 비스(사이클로펜타디에닐)철이라고 하고, 또한 디사이클로펜타디에닐 철이라고도 한다. 본 발명에서 사용하는 페로센 유도체는 디사이클로펜타디에닐 환에 알킬기 등의 치환기를 가지는 구조의 화합물로, 예를 들어 에틸페로센, 부틸페로센, 아세틸페로센, 2,2-비스-에틸 페로세닐 프로판 등이 있다. Ferrocene is generally referred to as bis (cyclopentadienyl) iron and is also referred to as dicyclopentadienyl iron. The ferrocene derivative used in the present invention is a compound having a substituent such as an alkyl group in the dicyclopentadienyl ring, for example, ethyl ferrocene, butyl ferrocene, acetyl ferrocene, 2,2-bis-ethyl ferrocenyl propane, etc. have.

페로센 및 그 유도체(이하, '페로센류'라 함)의 제조방법은 예를 들어, 미국 특허 제2650756호 명세서, 미국특허 제2769828호 명세서, 미국특허 제2834796호 명세서, 미국특허 제2898360호 명세서, 미국특허 제3035968호 명세서, 미국특허 제3238158호 명세서, 미국특허 제3437634호 명세서 등에 개시되어 있다.Ferrocene and its derivatives (hereinafter referred to as "ferrocenes"), for example, US Patent No. 2650756, US Patent No. 2769828, US Patent No. 2834796, US Patent No. 2898360, US Patent No. 3095968, US Patent No. 3238158, US Patent No. 3437634, and the like.

본 발명에 있어서, 페로센류는 미세분말, 미립자, 펠렛 등의 고체가 될 수 있고, 액체가 될 수도 있다. 본 발명의 연료 첨가제의 형태에 의해 적절히 선택하는 것이 가능하다. 이것에 대하여는 후술한다.In the present invention, the ferrocenes may be solids such as fine powder, fine particles, pellets, or the like. It is possible to select suitably according to the form of the fuel additive of this invention. This will be described later.

페로센류을 포함하는 것에 의해, 본 발명의 연료 첨가제는 연소 촉진효과, 매연 감소효과, NOx 감소효과 등을 가질 수 있다. 특히 내연기관에 있는 디젤엔진에는 이러한 연소 촉진효과에 있어서, 밸브, 피스톤 링, 연소실에서의 부착물의 형성을 제어하는 클리닝 효과를 볼 수 있다. 이러한 부착물은 엔진의 출력을 저하시키고, 또한 부착된 제품의 마모를 증대시키기 때문에 부착물의 형성을 제어하는 것은 디젤엔진의 안정적인 운행을 실현하게 한다. 또한, 연소촉진, 매연감소, NOx 감소 등의 연소 개질에 의해 연소시 과잉 공기를 제어하여 연료소비량을 몇 % 감소하는 것이 가능하다.By including ferrocenes, the fuel additive of the present invention can have a combustion promoting effect, a smoke reduction effect, a NOx reduction effect, and the like. In particular, in diesel engines in internal combustion engines, in this combustion promoting effect, the cleaning effect of controlling the formation of valves, piston rings, and deposits in the combustion chamber can be seen. Since such deposits lower the engine's output and also increase the wear of the attached product, controlling the formation of the deposits allows for stable operation of the diesel engine. In addition, it is possible to reduce the fuel consumption by several percent by controlling excess air during combustion by combustion reforming such as combustion promotion, smoke reduction, NOx reduction, and the like.

(2) 레시틴(2) lecithin

레시틴은 글리세로인지질 및 스핀고인지질을 주성분으로 하는 동물성 및 식물성 인지질이다. 각종 식물성 오일, 예를 들어 대두유, 채종유, 미강유, 팜유, 해바라기유, 코코넛유, 목화씨유, 옥수수유, 땅콩유, 아마씨유, 잇꽃유, 올리브유 등의 정제공정으로 얻을 수 있다. 보통 식물유를 1 내지 50% 포함하고, 이러한 식물유의 함유량 및 식물유 내의 포화산 및 불포화산의 비율에 따라 레시틴은 상온에서 액체 또는 고체로 존재한다. 또한, 최근에는 유분추출, 진공건조를 하는 것에 의해 액체 레시틴으로부터 분말 레시틴을 제조하고 있다. Lecithin is an animal and vegetable phospholipid based on glycerophospholipids and spinophospholipids. Various vegetable oils, for example, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, palm oil, sunflower oil, coconut oil, cottonseed oil, corn oil, peanut oil, flaxseed oil, safflower oil, olive oil and the like can be obtained. Usually contains from 1 to 50% vegetable oil, depending on the content of such vegetable oil and the proportion of saturated and unsaturated acids in the vegetable oil, lecithin is present in liquid or solid at room temperature. In recent years, powder lecithin has been produced from liquid lecithin by oil extraction and vacuum drying.

본 발명에 있어서, 레시틴은 액체가 될 수도 있고, 미세 분말 등의 고체가 될 수도 있다. 본 발명의 연료 첨가제의 형태에 따라 적당하게 선택하는 것이 가능하다. 이와 관련하여서는 후술한다.In the present invention, the lecithin may be a liquid or may be a solid such as a fine powder. It is possible to select suitably according to the form of the fuel additive of this invention. This will be described later.

(3) 연료 첨가제의 형태(3) form of fuel additive

본 발명의 연료 첨가제는 고체, 입자 및 액체의 형태로 할 수 있다. The fuel additive of the present invention may be in the form of solids, particles and liquids.

(ⅰ) 고체 연료 첨가제(Iii) solid fuel additives

본 발명의 고체 연료 첨가제는 80 내지 99%의 페로센류 및 1 내지 20%의 레시틴을 포함하는 것이 좋다. 레시틴이 1% 미만일 경우 페로센류를 연료에 용해하는 것이 어렵지만, 레시틴을 20% 포함한다면 충분히 페로센류의 용해성 향상의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.The solid fuel additive of the present invention preferably contains 80 to 99% ferrocenes and 1 to 20% lecithin. If the lecithin is less than 1%, it is difficult to dissolve the ferrocenes in the fuel, but if it contains 20% lecithin can be sufficiently improved solubility of the ferrocenes.

페로센류가 상온에서 고체의 형태를 가지는 한 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 미세 분말, 조립자, 펠렛 등의 형태로 제조될 수 있다. 레시틴은 상온에서 분말의 형태인 것이 좋다. 또한 입자 직경이 1mm 이하의 미립자의 형태인 것이 바람직하다. 페로센류와의 혼합은 보다 균일하게 제조할 수 있기 때문이다.The ferrocenes are not particularly limited as long as they have a solid form at room temperature, and may be produced, for example, in the form of fine powder, granulated particles, pellets and the like. Lecithin is preferably in the form of a powder at room temperature. Moreover, it is preferable that it is a form of microparticles whose particle diameter is 1 mm or less. It is because mixing with ferrocene can be manufactured more uniformly.

(ⅱ) 입자 연료 첨가제(Ii) particulate fuel additives

본 발명의 입자 연료 첨가제는 상기 고체 연료 첨가제의 하나의 형태로, 미세 분말 페로센 화합물을 조립자로 제조한다. 그 입경은 0.5mm 내지 15mm인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 1mm 내지 10mm이다. 입경이 0.5mm 미만이면, 비산(飛散) 현상으로 인해 작업성이 열악해질 경우가 있고, 15mm를 초과하면, 해교성(解膠性)이 저하하여 용해성이 감소할 가능성이 있기 때문이다. Particle fuel additive of the present invention is one form of the solid fuel additive, to prepare a fine powdered ferrocene compound as a granulator. The particle diameter is preferably 0.5 mm to 15 mm, more preferably 1 mm to 10 mm. If the particle size is less than 0.5 mm, the workability may be poor due to the scattering phenomenon, and if it exceeds 15 mm, the peptizing property may decrease and solubility may decrease.

78 내지 99%의 페로센류, 0.9 내지 20%의 레시틴 및 0.1 내지 2%의 수분을 포함하는 것이 바람직하다. 레시틴은 0.9% 미만이면, 페로센류가 연료에 용해되기 어렵고, 레시틴을 20% 포함하면, 충분히 페로센류의 용해성 향상의 효과를 얻을 수 있다.It is preferable to contain 78 to 99% of ferrocenes, 0.9 to 20% of lecithin and 0.1 to 2% of water. If the lecithin is less than 0.9%, the ferrocenes are difficult to dissolve in the fuel, and if the lecithin is contained 20%, the effect of sufficiently improving the solubility of the ferrocenes can be obtained.

페로센류는 상온에서 분말의 형태인 것이 바람직하고, 또한 입자 입경이 2mm 이하의 미세 분말의 형태인 것이 바람직하다. 또한 레시틴도 상온에서 분말의 형태인 것이 바람직하고, 또한 입자 입경이 1mm 이하의 미세 분말의 형태인 것이 바람직하다. 조립화 공정의 편의를 위함이다.The ferrocenes are preferably in the form of powder at room temperature, and more preferably in the form of fine powder having a particle size of 2 mm or less. The lecithin is also preferably in the form of a powder at room temperature, and more preferably in the form of a fine powder having a particle size of 1 mm or less. This is for convenience of the granulation process.

본 발명에서 사용하는 분말 레시틴은 흡습성이 높고, 소량의 수분을 혼합하는 것으로 조립화에 적합한 점착성을 얻지만, 수분이 0.1% 미만이면 충분한 점착성을 얻지 못할 가능성이 있고, 수분 함량이 2%를 초과하는 경우 상술한 분말 페로센류 및 상기 분말 레시틴이 괴상화할 우려가 있다.The powder lecithin used in the present invention has high hygroscopicity and obtains a stickiness suitable for granulation by mixing a small amount of water. However, if the water content is less than 0.1%, sufficient adhesion may not be obtained, and the water content exceeds 2%. In this case, there is a fear that the powdered ferrocenes and the powdered lecithin described above are bulked.

(ⅲ) 액체 연료 첨가제(Iii) liquid fuel additives

본 발명의 액체 연료 첨가제는 페로센 및/또는 페로센 유도체와 레시틴을 용해한 미네랄 오일을 포함하고, 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체의 함유량이 2 내지 5%, 상기 레시틴의 함유량이 5 내지 50%인 것이 바람직하다. 레시틴이 5% 미만인 것은 페로센류가 미네랄 오일에 용해되기 어렵고, 레시틴을 50% 포함한다면, 충분히 미네랄 오일에 대한 페로센류의 용해성 향상의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.The liquid fuel additive of the present invention comprises a ferrocene and / or ferrocene derivative and a mineral oil in which lecithin is dissolved, wherein the content of the ferrocene and / or ferrocene derivative is 2 to 5% and the content of the lecithin is 5 to 50%. Do. Less than 5% of the lecithin is because ferrocenes are difficult to dissolve in the mineral oil, and if 50% of the lecithin is contained, the effect of improving the solubility of the ferrocenes in the mineral oil can be obtained sufficiently.

페로센류는 미세 분말, 조립자, 펠렛 등의 고체가 될 수 있고, 액체가 될 수도 있으나, 미네랄 오일에 용해되기 쉬운 형상의 관점에서, 액체 또는 미세 분말인 것이 바람직하다. 또한, 레시틴도 동일하게 액체가 될 수 있고, 미세 분말 등의 고체로 하는 것도 좋지만, 미네랄 오일에 용해되기 쉬운 형상인 액체 또는 미세 분말인 것이 바람직하다.The ferrocenes may be solids such as fine powders, granules, pellets, and the like, and may be liquids, but are preferably liquids or fine powders from the viewpoint of a shape that is easily soluble in mineral oil. The lecithin can also be a liquid in the same manner, and may be a solid such as a fine powder, but is preferably a liquid or a fine powder having a shape easily soluble in mineral oil.

본 발명에서 사용하는 미네랄 오일은 탄화수소계 중유, 경유, 등유 등을 포함한다. 예를 들어, 선박용 대형 디젤엔진 등의 연료로 사용되는 C중유에 대하여는 A중유, B중유, 경유, 등유 등을 바람직하게 사용하는 것이 가능하고, 또한 바람직하게는 A중유를 사용할 수 있다.Mineral oil used in the present invention includes hydrocarbon-based heavy oil, light oil, kerosene and the like. For example, A heavy oil, B heavy oil, light oil, kerosene and the like can be preferably used for C heavy oil used as fuel for a large diesel engine for ships, and A heavy oil can be preferably used.

(4) 레시틴의 작용, 효과(4) action and effect of lecithin

본 발명에 따른 레시틴은 주로 다음의 작용을 제공한다.Lecithin according to the present invention mainly provides the following actions.

ⅰ) 연료에 대한 페로센류의 용해성 및 용해도의 향상.Iii) improvement of solubility and solubility of ferrocenes in fuel.

ⅱ) 연료유 내의 슬러지의 분산 작용.Ii) dispersion of sludge in fuel oil.

ⅲ) 입자 연료 첨가제에 있어서 조립화 시 바인더 작용.Iii) binder action during granulation in particulate fuel additives.

ⅳ) 입자 연료 첨가제에 있어서 해교 작용.Iii) peptizing action in particulate fuel additives.

ⅴ) 액체 연료 첨가제에 있어서 페로센류의 미네랄 오일에 대한 용해성의 향상.Iii) Improvement of solubility of ferrocenes in mineral oil in liquid fuel additives.

이하에서, 상기 각각의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, each of the above operations will be described.

(ⅰ) 연료에 대한 페로센류의 용해성 및 용해도의 향상(Iv) improvement of solubility and solubility of ferrocenes in fuels;

상술한 바와 같이 페로센류는 각종 연료에 대한 용해성 및 용해도가 낮다고 하는 문제점이 있다. 여기서 "연료"는 디젤엔진, 오일 연소로 및 보일러 장치 등의 연료유로 사용되는 A중유, 등유나 경유 등의 경질유, 중질유, 중질잔사유, 윤활유, 폐유 및 그 혼합유, 또는 그에 관한 에멀젼 연료, 또한 석탄 등의 고체 연료 등을 포함하지만, 형상이 기체상 이외의 연료인 한 이것에 제한되는 것은 아니다.As described above, ferrocenes have a problem in that they are low in solubility and solubility in various fuels. "Fuel" herein refers to A heavy oil used as fuel oil for diesel engines, oil combustion furnaces and boiler devices, light oils such as kerosene and light oil, heavy oils, heavy residue oil, lubricating oils, waste oils and mixtures thereof, or emulsion fuels thereof, Moreover, although solid fuels, such as coal, are included, it is not restrict | limited to this, as long as shape is fuel other than gaseous phase.

예를 들어, 페로센 단독으로 사용하는 경우, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 이외의 방향족 용제, 지방족 용제 등의 석유 용제에서의 용해도는 매우 낮고, 20℃에서 최대 3% 농도까지만 용해된다. 또한 장기적으로 안정한 용액의 페로센 농도는 바람직하게는 2.5% 이하이다. 중유 등의 연료에 페로센을 용해하는 경우도 동일하다. 그러나, 소정의 양의 레시틴을 첨가하여 페로센을 5% 농도까지 용해하는 것이 가능하고, 그 용액의 안정성은 광범위한 온도 영역에서 양호하다.For example, when using ferrocene alone, the solubility in petroleum solvents such as aromatic solvents and aliphatic solvents other than benzene, toluene and xylene is very low, and only dissolves up to a concentration of up to 3% at 20 ° C. In addition, the ferrocene concentration of the long-term stable solution is preferably 2.5% or less. The same applies to dissolving ferrocene in fuel such as heavy oil. However, it is possible to dissolve the ferrocene to a concentration of 5% by adding a predetermined amount of lecithin, and the stability of the solution is good in a wide range of temperatures.

A중유에 대한 페로센 최대 용해도 및 레시틴 첨가량과의 관계를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the relationship between the maximum solubility of ferrocene in A heavy oil and the amount of lecithin added.

Figure 112008078894569-PCT00001
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이와 같은 용해 촉진작용을 가지는 레시틴의 첨가로 각종 연소설비의 연료 또는 연료 첨가제 자체에 페로센류를 용이하게 용해시킨 안정한 용액을 얻을 수 있었고, 연소기관에 페로센류를 균일한 미립자로 스프레이화하는 것이 가능하였다. 그 결과, 페로센류의 작용 효과를 충분하게 발휘하는 것이 가능하였다.The addition of lecithin, which has a dissolution promoting effect, provides a stable solution in which ferrocenes are easily dissolved in fuels or fuel additives of various combustion equipments, and it is possible to spray ferrocenes into uniform particles in a combustion engine. It was. As a result, it was possible to sufficiently exhibit the effect of ferrocenes.

또한, 레시틴은 친유성 부분 및 친수성 부분을 가지게 되고, 계면 활성제로 작용하는 것으로 알려져 있지만, 본 발명은 레시틴의 친유성 부분의 작용에 의해 용해성 등이 향상된다는 점도 고려하였다. 즉, 연료에 페로센류 및 레시틴을 용해시킬 때, 신속하게 페로센류의 표면에 레시틴의 친유성 부분의 일부가 흡수되고, 그 이외의 친유성 부분이 페로센류의 표면에서 친유성을 강화하는 것에 의해 연료유에서의 용해성 및 용해도의 향상에 영향을 미치는 것도 고려하였다.In addition, lecithin has a lipophilic moiety and a hydrophilic moiety, and is known to act as a surfactant, but the present invention also considered that solubility and the like were improved by the action of the lipophilic moiety of lecithin. That is, when dissolving ferrocenes and lecithin in fuel, a part of the lipophilic portion of lecithin is quickly absorbed by the surface of the ferrocenes, and the other lipophilic portion strengthens the lipophilic on the surface of the ferrocenes. Influences on the improvement of solubility and solubility in fuel oil were also considered.

이러한 작용이 친유성의 강한 비이온계 계면 활성제 또는 기타 계면 활성제에서는 보여지는 것은 아니나, 레시틴 고유의 특이성이다.This action is not seen in lipophilic strong nonionic surfactants or other surfactants, but is inherent in lecithin.

ⅱ) 연료유 내 슬러지의 분산 작용Ii) dispersion of sludge in fuel oil

이러한 작용은 상술한 페로센류의 용해 촉진작용과는 다른 것으로, 레시틴 자체가 연료 첨가제로 작용하고, 디젤엔진을 포함하는 연소설비의 장기간 안정운전에 영향을 주는 것이다.This action is different from the above-described dissolution promoting action of ferrocenes, and lecithin itself acts as a fuel additive and affects the long-term stable operation of a combustion facility including a diesel engine.

슬러지는 특히 중질의 연료유 내에 존재하는 불용물이고, 침전되기 쉽기 때문에 여과기의 폐색 문제점이나 연소불량의 원인이 되고 있다. 그 발생은 원유의 정제과정에 있어서 열처리, 접촉분해, 열분해 등에 의한 것으로, 잔유 내에 잔존하는 탄화수소가 산화, 중합, 축합하여 수소가 적은 고분자의 탄화수소로 변화하는 것에 기인한다.Sludge is particularly an insoluble matter present in heavy fuel oil, and is easily precipitated, which causes a problem of blockage of the filter and poor combustion. Its occurrence is caused by heat treatment, catalytic cracking, pyrolysis, etc. in the refining process of crude oil, which is caused by the oxidation, polymerization and condensation of hydrocarbons remaining in the residual oil into hydrocarbons of low hydrogen.

상술한 변화는 탄화수소, 말텐, 아스팔틴, 카빈, 카보이드 및 카본의 순서로 발생하고, 이러한 고분자는 최초로 거대 분자의 콜로이드로 중유 내에 존재한다. 상기 콜로이드는 카빈이나 카보이드 등의 C/H 비율이 매우 높은 탄화수소를 핵으로 그 주변을 몇 개의 아스팔틴이 둘러싸고, 또한 그 주변을 순차적으로 C/H 비율이 낮은 고분자 탄화수소로 피복된 것으로 생각된다.The aforementioned changes occur in the order of hydrocarbons, maltenes, asphaltenes, carbines, carbodies and carbons, and these polymers are first present in heavy oil as colloids of macromolecules. It is thought that the colloid is surrounded by a hydrocarbon having a very high C / H ratio such as carbine or carbide, surrounded by several asphaltenes around it, and the surroundings are sequentially covered with a high molecular hydrocarbon having a low C / H ratio. .

이와 같은 콜로이드 입자로 중유 내에 존재하는 아스팔트성 물질은 안정한 콜로이드상에 분산되어 부유된 상태로 존재한다면, 침전되는 여과기의 폐색, 연소불량 등의 문제를 유발하지 않을 것이다. 그러나, 이러한 콜로이드 입자는 극성을 가지고, 흡착성이 있다. 그 때문에, 가열, 다른 종의 오일 등을 혼합, 장시간의 저장과 같은 평형상태가 붕괴되는 경우, 콜로이드 입자가 차례로 결합하고, 큰 입자의 집합체(미셀 콜로이드) 및 침전된 슬러지가 형성된다.Asphalt material present in the heavy oil as such colloidal particles, if dispersed in a stable colloid is present in a suspended state, it will not cause problems such as blockage of the precipitated filter, poor combustion. However, these colloidal particles are polar and adsorbable. Therefore, when the equilibrium state such as heating, mixing different kinds of oils, and the like is collapsed for a long time, the colloidal particles are combined in order, and a large particle aggregate (micelle colloid) and precipitated sludge are formed.

구체적으로, 상기 콜로이드 입자를 포함하는 중유에 경질분이 첨가되는 경우, 콜로이드 표층부의 고분자 탄화수소나 말텐은 용해되지만, 아스팔텐이나 카보이드 등은 불포화이고, 극성을 포함하기 때문에 상호 결합된 거대한 아스팔텐 입자가 석출되고, 슬러지가 형성된다. 또한, 열이 가해지는 경우 콜로이드 표층부는 용해되고, 또한 온도 상승에 의해 점도가 저하하여 입자 운동이 증가하고, 아스팔텐이 충돌하는 기회가 많아지게 되기 때문에 결합 및 회합으로 슬러지가 형성된다.Specifically, when a hard powder is added to the heavy oil containing the colloidal particles, the polymer hydrocarbons and maltenes of the colloidal surface portion are dissolved, but the asphaltenes and the carbodies are unsaturated, and include the polar asphaltene particles bonded to each other because they contain polarity. Precipitates and sludge forms. In addition, when heat is applied, the colloidal surface layer portion is dissolved, and the viscosity decreases due to the temperature rise, so that the particle motion increases and the chance of collision of asphaltenes increases, so that sludge is formed by bonding and association.

레시틴은 이러한 카본, 아스팔텐 등의 슬러지의 결합이나 회합 내에서 침수 및 흡수되고, 계면 활성제로 작용하는 것에 의해 그 분산력으로 슬러지를 세분화하는 작용을 포함한다. 또한 이러한 작용에 의해 이종 연료의 혼합이나 가열에 의해 콜로이드 입자의 결합 등을 방지하여 슬러지의 석출 침전을 방지하는 효과도 포함한다.Lecithin is submerged and absorbed in the bonds or associations of sludge such as carbon and asphaltenes, and acts as a surfactant to subdivide the sludge with its dispersing force. It also includes the effect of preventing the precipitation of sludge by preventing the bonding of colloidal particles by mixing or heating different fuels by this action.

ⅲ) 입자 연료 첨가제에서의 조립화 시 바인더 작용Iii) binder behavior during granulation in particulate fuel additives

상술한 바와 같이 입자 연료 첨가제를 조립화하는 경우, 레시틴은 소량의 수분과 혼합하는 것으로 조립화에 적당한 점착성을 가지고, 바인더로의 역할을 수행한다.In the case of granulating the particulate fuel additive as described above, the lecithin is mixed with a small amount of water, has a moderate adhesiveness for granulation, and serves as a binder.

ⅳ) 입자 연료 첨가제에서의 해교 작용Iii) peptizing action in particulate fuel additives

입자 연료 첨가제에 포함된 레시틴은 첨가제를 연료에 투입하는 경우 입자가 부숴지기 쉬운 해교 작용을 가진다. 또한 부숴진 첨가제는 레시틴의 용해성 향상작용에 의해 매우 용해되기 쉬워진다.The lecithin contained in the particulate fuel additive has a peptizing effect that the particles tend to break when the additive is added to the fuel. In addition, the broken down additive is very easily dissolved by the solubility enhancing effect of lecithin.

ⅴ) 액체 연료 첨가제에서 페로센류의 미네랄 오일에 대한 용해성의 향상Iii) improved solubility of ferrocenes in mineral oil in liquid fuel additives

페로센류는 미네랄 오일에 대한 용해도가 매우 낮고, 약 2.5%의 농도까지만 용해된다. 그러나, 소정량의 레시틴을 첨가하는 것에 의해, 페로센을 5%의 농도까지 용해하는 것이 가능하고, 그 농도의 안정성은 광범위한 농도범위에서 양호하다.Ferrocenes have very low solubility in mineral oils and only dissolve up to a concentration of about 2.5%. However, by adding a predetermined amount of lecithin, it is possible to dissolve ferrocene up to a concentration of 5%, and the stability of the concentration is good in a wide range of concentrations.

(5) 페로센류 및 레시틴의 연료 내에서의 농도(5) Concentrations of Ferrocenes and Lecithin in Fuels

본 발명의 연료 첨가제는 선박이나 발전설비 등에 사용되는 디젤엔진, 오일 연소로 및 보일러 장치 등에 사용하는 각종 연료에 있어서, 페로센류의 농도가 1 내지 50ppm, 레시틴의 농도가 0.01 내지 500ppm의 범위가 되도록 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다.The fuel additive of the present invention is used so that the concentration of ferrocenes is in the range of 1 to 50 ppm and the lecithin is in the range of 0.01 to 500 ppm in various fuels used in diesel engines, oil combustion furnaces, boiler devices, and the like used in ships and power generation facilities. It is preferable to add and use.

더욱 바람직하게는 통상적으로, 페로센류의 농도에 있어서, 오일 연소로 및 보일러 장치는 1 내지 10ppm, 디젤엔진은 10 내지 50ppm의 범위가 되도록 연결 주입하여 사용하는 것이 바람직하다.More preferably, in the concentration of ferrocenes, it is preferable to use the connection injection so that the oil combustion furnace and the boiler apparatus is in the range of 1 to 10 ppm, and the diesel engine is in the range of 10 to 50 ppm.

그러나, 연소기관의 상태에 의해 그 목적으로 하는 연소 촉진작용, 매연 감소작용, NOx 감소작용 등을 크게 개선하기 위해, 이러한 연속 주입량의 몇 배 내지 수십배 량을 일시적으로 단시간 주입하는 것이 가능하다.However, in order to greatly improve the combustion promotion, the smoke reduction, the NOx reduction, and the like, depending on the state of the combustion engine, it is possible to temporarily inject several times to several tens of such continuous injection amounts for a short time.

상기 레시틴의 농도는 연료유 및 연료 첨가제 자체에 대하여 페로센류를 용이하게 안정적으로 용해시키는데 유리한 농도이고, 또한 특히 중질의 연료유에서는 슬러지를 분산시키는데 유리한 농도이다.The concentration of lecithin is advantageous for dissolving ferrocene easily and stably with respect to fuel oil and fuel additive itself, and also for dispersing sludge, especially in heavy fuel oil.

이러한 방식으로, 원하는 레시틴의 농도로 페로센류를 용이하게 안정적으로 용해하는 것이 바람직하고, 페로센류의 효과를 충분히 발휘하여, 연소장비를 장기간 안정적으로 운전하는 것에 영향을 미치도록 할 수 있다.In this way, it is preferable to dissolve the ferrocenes easily and stably at the desired concentration of lecithin, and to sufficiently exert the effect of the ferrocenes, it is possible to influence the long-term stable operation of the combustion equipment.

이하, 본 발명은 실시예 및 비교 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited to the following Example.

다양한 특성의 평가는 하기 방식으로 수행되었다.Evaluation of various properties was performed in the following manner.

[페로센의 용해성 시험에 의한 평가] [Evaluation by Solubility Test of Ferrocene]

고체 연료 첨가제 (실시예 1 내지 4 및 비교 실시예 1)Solid Fuel Additives (Examples 1-4 and Comparative Example 1)

연료유로서의 A중유 (유황분=0.09%, 점도=2.8cst(50℃) 200g에 대하여 20℃, 60rpm에서 교반하면서 페로센을 첨가하고, 페로센 농도가 3%에 도달할 때까지 용해속도를 초 단위로 측정하였다. 그 후 페로센을 첨가하여 안정한 용해액을 최대농도로 제조하여 실온에 1주간 방치한 후 상태의 안정성을 측정하였다. 그 결과는 표 2에 나타내었다.Ferrocene is added while stirring at 200 ° C at 20 ° C and 60 rpm for 200 g of heavy oil A as fuel oil (sulfur content = 0.99%, viscosity = 2.8cst (50 ° C)), and the dissolution rate is measured in seconds until the ferrocene concentration reaches 3%. Thereafter, ferrocene was added to prepare a stable solution at the maximum concentration, which was left at room temperature for 1 week to measure the stability of the state.

액체 연료 첨가제 (실시예 5 내지 7 및 비교 실시예 2)Liquid Fuel Additives (Examples 5-7 and Comparative Example 2)

20℃, 60rpm으로 교반하면서, 표 2의 배합으로 조제한 연료 첨가제에 대하여 A중유에 페로센이 완전히 용해될 때까지 용해속도를 초 단위로 측정하였다. 얻어진 용해액을 실온에서 1주간 방치한 후 상태의 안정성을 측정하였다. 시험은 200g 스케일(scale)로 수행하였다. 그 결과는 표 3에 나타내었다.While stirring at 20 ° C. and 60 rpm, the dissolution rate was measured in seconds until the ferrocene was completely dissolved in A heavy oil with respect to the fuel additive prepared by the formulation of Table 2. After leaving the obtained solution for 1 week at room temperature, the stability of the state was measured. The test was performed on a 200 g scale. The results are shown in Table 3.

Figure 112008078894569-PCT00002
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Figure 112008078894569-PCT00003
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결과result

본 발명의 고체 연료 첨가제(실시예 1 내지 4)는 비교 실시예 1과 비교할 때 페로센 농도가 3%에 도달할 때까지 매우 빠른 용해속도를 보여주었다. 또한 언정한 용해액의 농도에 있어서, 비교 실시예 1은 3%에서 불용물(不溶物)이 많은 상태인 것에 반하여 실시예 1 내지 4는 3.5 내지 5.0%의 농도가 가능하였다. 또한, 실시예 1 내지 4의 1주간 후의 안정성 평가는 ○ 내지 ◎의 결과이었다. 이와 같이 본 발명의 고체 연료 첨가제는 페로센의 용해속도, 용해농도, 안정성 평가의 전체적인 면에서 매우 우수한 것으로 확인되었다.The solid fuel additives of the present invention (Examples 1-4) showed very fast dissolution rates until the ferrocene concentration reached 3% when compared to Comparative Example 1. In addition, in the concentration of the determined solution, Comparative Example 1 was in a state where many insoluble matters existed at 3%, whereas Examples 1 to 4 were capable of a concentration of 3.5 to 5.0%. In addition, the stability evaluation after 1 week of Examples 1-4 was a result of (circle)-(◎). As described above, the solid fuel additive of the present invention was found to be very excellent in terms of dissolution rate, dissolution concentration, and stability evaluation of ferrocene.

[슬러지 분산 효과] [Sludge Dispersion Effect]

표 2 및 표 3에 기재된 실시예 및 비교 실시예를 사용하여 슬러지 분산 시험을 수행하였다.Sludge dispersion tests were performed using the examples and comparative examples described in Tables 2 and 3.

시험은 일본선주협회법에 준하여 수행하였다.The test was conducted in accordance with the Japanese Ship Owners Association Act.

조작 순서Operation sequence

(1) C중유 0.1g을 시험관에서 채취하여, 여기에 노말 부탄 20ml를 가하였다. 여기에 실시예 1 내지 7 및 비교 실시예 1 내지 2의 연료 첨가제를 0.02ml(1/1,000) 첨가하였다.(1) 0.1 g of C heavy oil was taken from a test tube, and 20 ml of normal butane was added thereto. To this was added 0.02 ml (1 / 1,000) of the fuel additives of Examples 1-7 and Comparative Examples 1-2.

(2) 시험관을 밀봉하고, 완전히 혼합될 때까지 20회 이상 강하게 흔들었다.(2) The test tube was sealed and shaken vigorously more than 20 times until complete mixing.

(3) 이것을 실온에 방치하고, 매 분의 경과시간 당 분산상태를 다음의 기준에 의해 판정하였다.(3) This was left to stand at room temperature, and the dispersion state per elapsed time of each minute was determined by the following criteria.

판정기준Criteria

A … 완전히 분산되고, 침전이 없는 것.A… Completely dispersed and free from precipitation.

B … 분산이 되지만, 침전이 있는 것.B… Disperse but with precipitate.

침전량이 증가하는 순서로 B1, B2, B3라고 함.Called B1, B2, B3 in order of increasing precipitation.

C … 분산되지 않는 것(또한 침전이 있는 것).C… Not dispersed (and also precipitated).

시험결과를 표 4에 나타내었다.The test results are shown in Table 4.

Figure 112008078894569-PCT00004
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결과result

본 발명의 고체 연료 첨가제(실시예 1 내지 4) 및 본 발명의 액체 연료 첨가제(실시예 5 내지 7)는 비교 실시예 1, 2 및 무첨가와 비교하여 매우 우수한 슬러지 분산효과를 보여주었다. 레시틴을 포함하지 않는 비교 실시예 1 및 2에서는 전혀 효과가 없었고, 무첨가의 C중유와 동일하였다. 레시틴의 효과는 일반적으로 첨가제에 비례하는 결과를 보여주었다.The solid fuel additives of the present invention (Examples 1 to 4) and the liquid fuel additives of the present invention (Examples 5 to 7) showed a very good sludge dispersion effect compared to Comparative Examples 1, 2 and no addition. In Comparative Examples 1 and 2 containing no lecithin, there was no effect, which was the same as no additive C heavy oil. The effect of lecithin has been shown to be generally proportional to the additive.

[연소속도의 측정] [Measurement of combustion speed]

본 발명의 액체 연료 첨가제(실시예 5 내지 7) 및 비교 실시예 2의 액체 연료 첨가제를 첨가한 연료유(C중유…상기 슬러지 분산효과의 평가에 사용한 것과 동일) 10mg을 시차열분석 시스템 TG/DTA 6300(세이코 인스트루먼트 사 제조)을 이용하여 승온속도 100℃/분으로 500℃까지 가열 연소하고(잔류 탄소 생성 종료점의 질량을 'm1'이라 함), 500℃에서 유지한 시간의 생성 잔류 탄소(95% 연소점의 질량을 'm2'라 함)의 질량 감소 곡선으로부터의 TG(열중량분석) 잔류 탄소 연소속도 정수를 산출하였다. 공기량은 100ml/분 이었다. 산출방법은 다음 식(Ⅰ)을 사용하였다. ※1, ※210 mg of fuel oil (the same as that used for the evaluation of the sludge dispersion effect) of the fuel oil to which the liquid fuel additive (Examples 5 to 7) of the present invention and the liquid fuel additive of Comparative Example 2 were added were subjected to differential thermal analysis system TG / Residual carbon produced by heating using DTA 6300 (manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd.) at a heating rate of 100 ° C./min to 500 ° C. (mass at the end point of residual carbon production is called “m 1”) and held at 500 ° C. The TG (thermogravimetric analysis) residual carbon burning rate constant was calculated from the mass reduction curve of 95% of the point of combustion, called 'm2'. The air volume was 100 ml / min. The calculation method used the following formula (I). ※ 1, ※ 2

TG 잔류 탄소 연소속도 정수 = A × T × In(m1/m2)/τ … (Ⅰ)TG residual carbon burning rate constant = A x T x In (m1 / m2) / τ. (Ⅰ)

A : 정수A: integer

T : 온도T: temperature

m1 : 잔류 탄소 생성 종료점에서의 질량m1: mass at the end point of residual carbon formation

m2 : 95% 연소점의 질량m2: mass at 95% burning point

τ : (m2-m1) 시간τ: (m2-m1) time

※1 시바야마 외., 일본기계학회 논문집, 34(260), 769(1968)* 1 Shibayama et al., Japanese Society of Mechanical Engineers, 34 (260), 769 (1968)

※2 호우 외., 일본기계학회 논문집, 54(507), 3301(1988)※ 2 Heavy Rain et al., Japanese Society of Mechanical Engineers, 54 (507), 3301 (1988)

시험결과를 표 5에 나타내었다.The test results are shown in Table 5.

Figure 112008078894569-PCT00005
Figure 112008078894569-PCT00005

결과result

본 발명의 액체 연료 첨가제(실시예 5 내지 7)의 1000 ppm 첨가로 비교 실시예 2의 1000 ppm 첨가와 비교할 때 높은 TG 잔류 탄소 연료속도정수(상대속도정수)를 얻었다. 이것은 페로센의 함유량이 높은 것으로 본연의 결과이지만, 실시예 5 내지 7의 500 ppm 첨가로도 비교예 2의 1000 ppm 첨가보다도 높은 TG 잔류 탄소 연소속도정수(상대속도정수)를 얻었다. 또한, 실시예 5 내지 7의 1000 ppm 첨가로 비교예 2의 2000 ppm 첨가보다도 높은 TG 잔류 탄소 연소속도정수(상대속도정수)를 얻었다.The addition of 1000 ppm of the liquid fuel additive (Examples 5 to 7) of the present invention yielded a high TG residual carbon fuel rate constant (relative rate constant) as compared to the 1000 ppm addition of Comparative Example 2. Although this is a natural result of having a high content of ferrocene, the TG residual carbon combustion rate constant (relative rate constant) was also obtained even with the addition of 500 ppm of Examples 5 to 7 than the 1000 ppm addition of Comparative Example 2. Further, the 1000 ppm addition of Examples 5 to 7 yielded a higher TG residual carbon combustion rate constant (relative rate constant) than the 2000 ppm addition of Comparative Example 2.

이것은 레시틴의 페로센에 대한 용해도의 향상 및 슬러지 분산효과와의 상승효과로 추정할 수 있다. 레시틴을 포함하지 않는 비교 실시예 2는 페로센이 액체 첨가제 내에서 불안정한 것으로 연료유 내에서도 용해가 불충분한 것으로 판단된다. 또한, 슬러지 분산효과도 아니기 때문에 페로센의 상대 함유량이 동일한 경우, 실시예 5 내지 7과 비교하여 효과가 나쁜 것으로 판단된다.This can be presumed to be the synergistic effect of the solubility of lecithin into ferrocene and the sludge dispersion effect. In Comparative Example 2, which does not contain lecithin, it is determined that ferrocene is unstable in the liquid additive and that dissolution is insufficient even in fuel oil. Moreover, since it is not a sludge dispersing effect, when the relative content of ferrocene is the same, it is judged that an effect is bad compared with Examples 5-7.

[디젤엔진에 의한 시스템 시험][System test by diesel engine]

본 발명의 고체 연료 첨가제(실시예 3) 및 비교 실시예 1의 고체 연료 첨가제를 사용하여 디젤엔진을 포함하는 하기 사양의 화물선의 시스템 시험을 행하였다. 시스템 시험은 교반기가 부착된 용해탱크 내에서 고체 연료 첨가제 9.0kg을 360리터의 A중유에 용해시키고, 그 후 상기 용해탱크로부터 주입펌프로 연료(C중유)라인에 1/1000 첨가하여 행하였다(연료 첨가제의 첨가량은 25ppm 이었다.).The system test of the cargo ship of the following specification containing a diesel engine was performed using the solid fuel additive of this invention (Example 3) and the solid fuel additive of Comparative Example 1. The system test was performed by dissolving 9.0 kg of solid fuel additive in 360 liters of A heavy oil in a dissolution tank with agitator, and then adding 1/1000 to the fuel (C heavy oil) line from the dissolution tank with an injection pump ( The amount of fuel additive added was 25 ppm.).

실시예 3 및 비교 실시예 1의 고체 연료 첨가제에 있어서, 1개월(30일) 당 번갈아가며 4개월에 걸쳐 상기 방법으로 첨가를 행하였고(각각의 고체 연료 첨가제에 대하여, 1개월 × 2회), 연료 소비량 및 열교환기의 먼지의 상태를 육안으로 관찰하여 비교하였다. 그 후 물 세척을 행하여 먼지 제거성을 비교하였다.In the solid fuel additives of Example 3 and Comparative Example 1, the addition was carried out in the above manner over four months alternately per month (30 days) (for one solid fuel additive, one month x two times). , The fuel consumption and the dust condition of the heat exchanger were visually observed and compared. Water washing was then performed to compare dust removal.

화물선의 사양Specification of Cargo Ship

총 톤수 : 160,000톤Total tonnage: 160,000 tons

재화 중량 톤수 : 300,500톤Tonnage of Goods Weight: 300,500 Tons

연속최대출력 : 21,300KW × 74rpmMaximum continuous power: 21,300KW × 74rpm

실린더 수 : 10개Number of cylinders: 10

터보과급기의 회전수 : 10,000rpmSpeed of Turbocharger: 10,000rpm

연료소비량 : 90,000L/day(무첨가시)Fuel Consumption: 90,000L / day (without addition)

시험효과는 표 6에 나타내었다.Test effects are shown in Table 6.

Figure 112008078894569-PCT00006
Figure 112008078894569-PCT00006

실제 선박에서의 시험으로, 연료 소비량은 바람, 조류의 흐름, 출력의 차이 등에 의해 영향을 받지만, 각각의 항목에 대하여 2회의 시험으로도 동일한 결과가 나오기 때문에 평가는 신뢰할 수 있는 것으로 판단할 수 있다.In actual ship testing, fuel consumption is affected by wind, tidal flow, and power differences, but the assessment can be considered reliable because two tests for each item yield the same results. .

본 발명의 고체 연료 첨가제(실시예 3)는 페로센 자체의 첨가량이 비교예 1 보다도 매우 적을지라도, 연료 소비량 또한 적다는 결과를 보여주었다. 이것은 레시틴이 페로센의 용해성 및 용해도를 향상시키고, 또한 레시틴 자체의 슬러지 분산효과에 의해 미세하게 안정한 연료 분무가 실현되고, 연소효과가 통합적 및 상승적으로 향상되었다. 또한 연소 촉진 작용이 향상되기 때문에, 열교환기의 먼지도 비교 실시예 1와 비교할 때 더 깨끗하고, 간단히 물로 세척하여 제거할 수 있다는 이점이 관찰되었다.The solid fuel additive (Example 3) of the present invention showed that although the addition amount of ferrocene itself was much smaller than that of Comparative Example 1, the fuel consumption was also low. This is because the lecithin improves the solubility and solubility of ferrocene, and finely stable fuel spray is realized by the sludge dispersion effect of the lecithin itself, and the combustion effect is integrated and synergistically improved. In addition, since the combustion promoting action was improved, it was observed that the dust of the heat exchanger was also cleaner, compared to Comparative Example 1, and simply washed with water to remove it.

동시에, 실시예 3의 연료 첨가제를 용해탱크 내에서 용해시키는 경우, 투입 후 빠르게 붕괴 및 분산하여 약 10분 후에 완전히 용해되고, 또한 시험 중에도 용해 탱크 내에서는 어떠한 침전물 및 부유물도 관찰되지 않는 것을 확인하였다. 반면에, 비교 실시예 1의 연료 첨가제는 약 30분 교반 후에 일부 부유물이 관찰되었고, 시험 중에도 용해 탱크 내에는 페로센 불용해분의 침전 및 부유물을 관찰하였다.At the same time, when dissolving the fuel additive of Example 3 in the dissolution tank, it was quickly disintegrated and dispersed after the dissolution, completely dissolved after about 10 minutes, and it was confirmed that no precipitates or suspended solids were observed in the dissolution tank during the test. . On the other hand, in the fuel additive of Comparative Example 1, some suspended matter was observed after about 30 minutes of stirring, and even during the test, precipitation and suspension of ferrocene insoluble content were observed in the dissolution tank.

본 발명에 따라, 페로센 및/또는 페로센 유도체를 레시틴과 병용하는 것에 의해 포함된 페로센 및/또는 페로센 유도체가 연료 내에서 용이하게 안정적으로 용해될 수 있는 연료 첨가제를 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to provide a fuel additive in which the ferrocene and / or ferrocene derivatives included by combining ferrocene and / or ferrocene derivatives with lecithin can be easily and stably dissolved in the fuel.

Claims (5)

페로센 및/또는 페로센 유도체와 레시틴을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 첨가제.A fuel additive comprising ferrocene and / or ferrocene derivatives and lecithin. 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체는 80 내지 99 질량%, 상기 레시틴은 1 내지 20 질량%를 포함하고, 고체상인 것을 특징으로 하는 제1항의 연료 첨가제.The fuel additive of claim 1, wherein the ferrocene and / or ferrocene derivative is 80 to 99% by mass, and the lecithin is 1 to 20% by mass, and is in a solid phase. 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체는 78 내지 99 질량%, 상기 레시틴은 0.9 내지 20 질량%, 수분은 0.1 내지 2 질량%를 포함하고, 입자상인 것을 특징으로 하는 제1항의 연료 첨가제.The fuel additive of claim 1, wherein the ferrocene and / or ferrocene derivative is 78 to 99% by mass, the lecithin is 0.9 to 20% by mass, and the moisture is 0.1 to 2% by mass. 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체와 상기 레시틴을 용해시킨 미네랄 오일을 포함하는 연료 첨가제에 있어서,In the fuel additive containing the ferrocene and / or ferrocene derivative and the mineral oil dissolved in the lecithin, 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체의 함유량이 2 내지 5 질량%, 상기 레시틴의 함유량이 5 내지 50 질량%이고, 액체상인 것을 특징으로 하는 제1항의 연료 첨가제.The fuel additive of claim 1, wherein the content of the ferrocene and / or the ferrocene derivative is 2 to 5% by mass, the content of the lecithin is 5 to 50% by mass, and a liquid phase. 연료 내의 상기 페로센 및/또는 페로센 유도체의 농도가 1 내지 50 ppm, 상기 레시틴의 농도가 0.01 내지 500 ppm이 되도록 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 연료 첨가제.The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the ferrocene and / or ferrocene derivatives in the fuel are added in an amount of 1 to 50 ppm and the lecithin is 0.01 to 500 ppm. Fuel additives.
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