KR910006131B1 - 잔유 연료유 - Google Patents

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다까유끼 이께나가
요시히데 와따나베
시게미 하야시
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마루다 요시오
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Abstract

내용 없음.

Description

잔유 연료유
본 발명은 기재로서 중질유의 열분해 잔유와 안정성을 부여하기 위한 분산첨가제로 이루어지는 안정한 잔유 연료유(殘油 燃料油)에 관한 것이다.
본 발명은 잔유 연료유에 대해 분산제를 제공한다.
자금까지 직유계 잔유(直流係殘油) 및 탈황잔유가 잔유 연료유로써 사용되어 왔으나 최근에는 원유의 중질화와 석유제품에 요구된 경질화에 따라 비스브레이커(visbreaker)등으로부터의 열분해 잔유가 사용되고 있다.
비스브레이킹에 의하여 방향족 성분은 감소하고 수지성분도 감소하며 포화성분과 아스프알텐(asphaltene)은 증가된다. 그러나 안정성이 감소된다. 예를 들면 저장안정성, 열안정성 및 혼합안정성이 감소되며 많은 문제점이 형성된 아스프알텐슬러지에 의해 초래된다.
연료탱크의 밑부분에 슬러지의 축적, 청정기 장애발생 및 스트레인너의 폐색등을 예로 들 수 있다.
아스프알텐 슬러지의 형성 메카니즘을 지금부터 설명한다.
우수한 안정성을 지니는 연료유의 경우에 아스프알텐은 미셀을 형성하는 동안 유층중에 분산된다. 이 경우에 분산매의 방향족성이 중요하며 방향족성이 불충분하면 아스프알텐의 응집이 슬러지를 형성시킨다. 이러한 메카니즘에 따른 슬러지 형성을 방지하기 위해 높은 방향족성 연료유기제가 사용된다는 것은 알려져 있다. 특정의 분산첨가제를 사용하므로써 안정성이 달성될 수 있다는 것도 확인되었다.
종래 슬러지 분산제로서는 술폰산 및 나프텐산의 금속염, 고지방산 에스테르 및 메타크릴레이트와 같은 계면활성제 및 고분자화합물들이 언급될 수 있다.
그러나, 그것들은 열분해 잔유 연료유에 어떠한 영향도 끼치지 않는다. 윤활유에 사용된 알킬살리실산염의 알카리토금속염의 약간의 금속계 청정분산제는 우수한 효과를 나타내나 회분의 분사노즐 부착으로 인해 문제점이 발생될 위험이 있다.
상술된 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명자는 ⑴ 열분해유 ⑵ 희석제 및 ⑶ 분산제로 이루어지는 잔유 연료유를 제공하며, 상기 ⑶ 분산제는 (A) 7 내지 23 탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 이미다조린유도체, (B)는 (A)의 가수분해생성물, (C) 8 내지 22 탄소원자를 지니는 지방산 및 4 내지 6아미노기를 지니는 폴리알킬렌폴리아민의 반응생성물, ( D ) 8 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 모노아민, (E), 8 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 폴리아민, (F) 장쇄탄화수소기를 지니는 에테르아민, (G) 장쇄탄화수소기를 지니는 인산염, (H)는 (G)의 염, (I)는 디티오포스페이트 및 (J)는 (I)의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 분산제이다.
본 발명에서 잔유 연료유는 오일, 희석제의 유효량 및 분산제의 유효량으로 이루어진다.
15 내지 79.95중량%의 열분해유(1), 20 내지 80중량%의 희석제(2) 및 0.05 내지 5중량%의 분산제(3)로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 잔유 연료유에 대한 첨가제는 좋은 조건으로 열분해 잔유에 내포된 아스프알텐 등을 분산시킬 수 있고 슬러지의 형성은 방지될 수 있다.
따라서 본 발명의 첨가제를 내포하는 잔유 연료유가 사용된다면 슬러지의 형성으로 초래된 많은 문제점을 피할 수 있다.
본 발명은 분산제⑶가 (A), (B), (C), (D) 및 (E)로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나의 바람직한 구체예와 분산제(F),(G), (H), (I) 및 (J)로 각각 이루어지는 몇몇 바람직한 구체예들을 포함한다. 본 발명은 각 구체예를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
[구체예(A) 내지 (E)]
본 발명자는 상술된 문제점을 해결하고 아스프알텐이 안정되게 분산될 수 있고 회분이 생기지 않는 회분없는 연료유 첨가제를 제공하기 위해 많은 연구를 해왔다.
그 결과 이미다졸린유도체, 이미다조린의 가수분해 생성물, 장쇄지방산과 폴리알킬렌폴리아민과의 반응 생성물, 아민 화합물로부터 선택된 특정 화합물이 잔유 연료유에 첨가된다면 상기 목적이 달성될 수 있다는 것을 알게 되었다.
보다 상세히 말하면, 본 발명에 따르면 열분해 잔유, 희석제 및 분산첨가제로 이루어지는 잔유 연료유를 제공하게 되며, 여기서 분산첨가제는 7 내지 23 탄소원자를 지니는 탄화수소잔기를 지니는 이미다조린유도체, 이의 가수분해 생성물, 8 내지 22 탄소원자를 지니는 지방산과 4 내지 6의 아미노기를 지니는 폴리알킬렌폴리아민과의 반응 생성물 및 8 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소잔기를 지니는 모노아민 및 폴리아민으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
이 구체예에서 사용하기 위한 분산제는 아래 한정된 것이 바람직하다. 분산제(A)는 일반식(A-1)을 지닌다.
분산제(B)는 (B-1) 또는 (B-2)의 일반식을, 분산제(C)는 (C-1),(C-2) 또는 (C-3)의 일반식을 분산제(D)는 (D-1)의 일반식을, 분산제(E)는 일반식(E-1)을 각기 지닌다.
Figure kpo00001
(상기 식에서 R1은 7 내지 23 탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내며, R2은 수소원자 또는 1 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소기 및 2 내지 44 탄소원자를 지니는 아미노알킬, 아실아미노알킬 및 히드록시알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택된 치환기를 나타낸다)
Figure kpo00002
Figure kpo00003
(식에서, R1은 7 내지 23 탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2은 수소원자 또는 1 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소기 및 2 내지 44 탄소원자를 지니는 아미노알킬, 아실아미노알킬과 히드록시알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택된 치환기를 나타낸다)
Figure kpo00004
Figure kpo00005
Figure kpo00006
(식에서, R3및 R4는 수소원자 또는 8 내지 22 탄소원자를 지니는 아실기를 각각 나타내며, R5는 8내지 22탄소원자를 지니는 아실기, R6는 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내고, R은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를, n은 1 내지 4의 정수를 나타낸다.)
Figure kpo00007
Figure kpo00008
(식에서, R7은 9 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기, R8및 R9는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내며, R10, R11, R12, R13및 R14는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 각각 나타내며, R10에서 R14의 적어도 하나가 알킬렌기를 지니고, R은 2 내지 4 탄소원자를 지니는 알킬렌기, n은 0 내지 9의 정수를 나타낸다)
일반적으로 사용된 안정한 잔유 연료유에서 건조 슬러지 함량은 여과시험법(Shell Hot Fittration test)으로 측정된 바와 같이 0.1중량% 이하이다.
이값이 0.1중량%를 초과하면 슬러지는 쉽게 형성되며 유는 불안정하게 된다.
본 발명의 잔유 연료유는 열분해유에 특정의 분산첨가제를 첨가하므로써 형성되며 이것은 비스브레이킹과 같은 중질유 및 희석제의 열분해처리에 의해 얻어진 잔유이다. 상술된 방법에 따라 측정된 바와 같이 분산 첨가제의 부재의 경우에 0.1중량%를 초과하는 건조슬러지 함량을 지니는 불안정한 기재일지라도 분산첨가제의 첨가로 형성된 잔유 연료유에서 건조 슬러지의 함량은 0.1중량%이하로 줄어들며 잔유 연료유는 매우 안정하며 슬러지의 형성은 눈에 띄게 제어된다.
분산첨가제는 희석제의 혼입전에 열분해 잔유에 첨가되거나 열분해잔유 및 희석제의 혼합물에 첨가되는 것이 바람직하다.
분산첨가제가 열분해 잔유에 혼입되기 전에 희석제에 첨가되는 것이 좋다.
희석제로서 본 발명에 적당한 것은 분해 사이클유, 케로센(kerosene) 및 가스기름이다. 잔유 연료유에서 희석제의 함량은 광범위로 변화될 수 있으나 함량은 보통 20 내지 80중량%이다.
본 발명에 사용된 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소 잔기를 지닌 이미다조린 유도체의 바람직한 실시예에는 2-알킬이미다조린 및 1 내지 44탄소원자를 지니는 친화기를 지닌 이미다조린유도체가 있다.
장쇄알킬(또는 장쇄알켄일) 이미다조린은 대응 장쇄지방산, 예를 들면 올레산과 폴리아민과의 탈수축합반응에 의해 일반적으로 합성된다.
형성된 이미다조린은 보통 ＂올레일 이미다조린＂이라 호칭되며 이 경우에 ＂오레일＂은 올레산(RCO2H)의 R을 나타낸다. 따라서 본 발명에 있어서도 이하 동일한 표현을 채용한다.
2-알킬이미다조린의 알킬기로는 운데실, 헵타데실, 올레일, 라우릴 및 에루실을 들 수 있다.
치환 이미다조린 유도체의 치환기로서는 히드록시알킬기, 아미노알킬기, 아실 아미노알킬기 및 1 내지 22탄소원자를 지닌 탄화수소기등이 언급될 수 있다.
히드록시알킬-치환 이미다조린 유도체로서는 2-올레일-1-히드록시 에틸이미다조린 및 2-에루실-1-히드록시 에틸이미다조린이 언급될 수 있고 아미노알킬-치환이미다조린 유도체로서는 2-올레일-1-아미노에틸이미다조린 및 2-올레일-1-아미노에틸아미노에틸이미다조린이 언급될 수 있다.
아실아미노알킬-치환 이미다조린 유도체로서는 2-올레일-1-올레올로일아미노 에틸이미다조린 및 2-스테아릴-1-스테아로일아미노에틸이미다조린이 언급될 수 있다.
그 가운데서 2-올레일-1-히드록시에틸이미다조린, 2-올레일-1-아미노에틸이미다조린 및 2-올레일-1-올레올로아미노에틸이미다조린과 같은 치환 이미다조린 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.
이미다조린 유도체의 가수분해 생성물은 상술된 바와 같은 아미다조린 유도체를 물 또는 알칼리수용액으로 가수분해하여 얻어질 수 있다. 올레올로일에틸렌디아민, N-히드록시에틸올레올로일에틸렌디아민 및 N-아미노 에틸올레올로일에틸렌디아민 등이 언급될 수 있다.
8 내지 22탄소원자를 지니는 지방산과 4 내지 6아미노기를 지니는 폴리알킬렌폴리아민과의 여러 반응 생성물은 두 반응제 사이의 몰비와 반응조건에 따라 생성된다. 예를 들면 모노아미도폴리아민, 폴리아미도폴리아민, 모노 아미도모노이미다조린, 모노아미도폴리이미다조린, 폴리아미도모노이미다조린 및 폴리아미도 폴리이미다조린을 들 수 있다.
일반적으로 반응 생성물은 아미도폴리아민 및 아미도이미다조린의 혼합물의 형태로 생성된다. 그러나, 본 발명에서는 단일성분도 사용될 수 있다.
구체적인 예로서 올레산 3몰과 테트라에틸렌펜타민 1몰과의 반응에 의해 생성된 2-올레일-1-아미노에틸올레올로일아미노에틸 올레올로일-아미노에틸이미다조린 및 N-올레올로일아미노에틸 올레올로일-아미노에틸올레올로일아미노에틸 에틸렌디아민의 혼합물 및 라우르산 2몰과 트리에틸렌테트라민 1몰과의 반응으로 생성된 2-라우릴-1-아미노에틸라우로일아미노에틸이미다조린 및 N-라우로일아미노에틸라우로일아미노에틸 에틸렌디아민의 혼합물을 들 수 있다.
이미다조린 환 함유물을 주성분으로 구성된 혼합물이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 8 내지 22탄소원자를 지니는 모노아민 또는 폴리아민으로서는 올레일아민, 경화우지아민 및 디스테아릴아민과 같은 모노아민 및 N-올레일프로필렌디아민, N-(경화우지알킬)프로필렌디아민, N-(경화우지알킬)디프로필렌트리아민 및 N-(경화우지알킬)트리프로필렌테트라민과 같은 폴리아민을 들 수 있다.
그들 가운데서 N-올레일프로필렌디아민, N-(경화우지알킬)디프로필렌트리아민 및 N-(우지알킬)트리프로필렌테트라민이 바람직하다.
분산제는 앞에 도시된 양으로 사용된다. 통상 0.1 내지 5.0중량%, 특히 0.25 내지 0.5중량%가 바람직하다.
[구체예(F)]
본 발명자는 앞서 문제점들을 해결하기 위해 연구를 한 바, 장쇄알킬기를 지닌 에테르아민 또는 에테르 폴리아민이 잔유 연료유에 첨가된다면 상기 문제점들이 해결될 수 있다는 것을 알게 되었다.
본 발명자는 이런 발견을 기초로 하여 본 발명을 완성하였다.
분산제(F)는 일반식(F-1)을 지니는 것이 바람직하다.
Figure kpo00009
(상기 식에서 R1은 8 내지 36탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2, R3및 R4는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 각각 나타내며, R은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기, n은 0 내지 9의 정수, m은 0 내지 15의 정수를 나타낸다)
또 본 발명에 따르면, 열분해유, 희석제 및 분산첨가제로 이루어지는 잔유 연료유를 제공하게 되며, 상기 분산첨가제는 일반식(F-1)을 지니는 화합물이 바람직하다. 일반식(F-1)으로 표시된 모든 화합물은 본 발명에서 잔유 연료유에 대해 첨가제로서 사용될 수 있다.
예를 들면, 다음 일반식으로 표시된 화합물과
R1-O-CH2CH2CH2NH2
(식에서 R1은 도데실, 트리데실, 스테아릴 또는 올레일기를 나타냄)
다음 일반식으로 표시된 화합물과,
Figure kpo00010
Figure kpo00011
Figure kpo00012
(식에서, R1은 도데실, 트리데실, 스테아릴 또는 올레일기를 나타냄)
다음 일반식으로 표시된 화합물,
Figure kpo00013
(식에서 R1은 도데실, 트리데실, 스테아릴 또는 올레일기를 나타냄) 등을 들 수 있다.
본 발명에서 잔유 연료유에 대한 첨가제로서 사용된 상술 화합물은 알코올 R1OH를 아크릴로니트릴과 반응하고 반응 생성물을 수소화하거나 알킬렌옥사이드에 알코올 R1OH를 첨가하고 결과 생성 부가물을 아크릴로니트릴과 반응하며 반응 생성물을 수소화하므로써 제조될 수 있다. 알코올 R1OH로서는 포화, 불포화, 직쇄, 분기, 구에르베트(Guerbet) 및 합성 알코올이 사용될 수 있다.
본 발명에 사용된 첨가제의 양은 잔유 연료유의 성상에 따라 적절하게 선정될 수 있으나 첨가된 첨가제양이 0.05 내지 5.0중량%, 특히 0.1 내지 1.0중량%인 것이 적당하다.
[구체예(G) 및 (H)]
본 발명자는 상술 문제점을 해결하기 위해 연구한 바 장쇄 알킬기를 지니는 인산에스테르가 잔유 연료유에 첨가된다면 상술 문제점이 해결된다는 것을 알게 되어 이 발견을 기초로 하여 본 발명을 완성하였다.
보다 상세히 말하면, 본 발명에 따르면 잔유 연료유에 대한 첨가제를 제공하게 되며 이는 일반식(G-1) 또는 그의 염(H)을 지니는 화합물(G)로 이루어진다.
Figure kpo00014
(식에서, R1은 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내며, R2도 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내며, R'은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를 나타내고, n 및 m은 0 내지 15의 정수이며, R1및 R2둘다가 동시에 수소원자인 것은 제외된다)
또 본 발명에 따르면 열분해유, 희석제 및 분산첨가제로 이루어지는 잔유 연료유를 제공하게 되며, 상기 분산 첨가제는 상술된 일반식(G-1)으로 표시된 화합물이다.
일반식(G-1)을 지니는 화합물은 본 발명에서 사용될 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들면, 인산옥틸, 인산도데실, 인산스테아릴, 인산비헤닐, 인산디옥틸, 인산디도데실, 인산디스테아릴, 인산디비헤닐, 그들의 염 및 8 내지 30탄소원자를 지니는 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물의 인산염을 들 수 있다.
본 발명에서 잔유에 대한 첨가제로서 사용된 상기 화합물은 R1OH 알코올로부터 쉽게 유도될 수 있다. 알코올 R1OH로서는 포화, 불포화, 직쇄, 분기, 구에르베트 및 합성알코올일 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 첨가제의 양은 잔유 연료유의 성상에 따라 적절하게 선정될 수 있으나 첨가된 첨가제양은 0.05 내지 5.0중량% 특히 0.1 내지 1.0중량%인 것이 바람직하다.
[구체예(I) 및 (J)]
상기 문제점을 해결하기 위해서 본 발명자는 집중적인 연구룰 하였다. 그 결과 본 발명자는 상술 문제점이 장쇄 알킬기를 지니는 디티오인산에스테르를 잔유 연료유에 첨가하므로써 해결될 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 하게 되었다.
즉 본 발명은 다음 일반식(I-1)을 지니는 화합물(I) 또는 그의 염(J)으로 이루어지는 잔유 연료유에 대한 참가제를 제공한다.
Figure kpo00015
(식중, R1은 수소 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2도 수소 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기, R'은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기, n 및 m은 0 내지 15의 정수를 각각 나타내며 R1및 R2동시에 수소일 수는 없다.)
잔유 연료유에 대한 첨가제로서 사용된 화합물은 일반식(I-1)으로 표시될 수 있는 모든 화합물이다. 화합물(I)에는 옥틸디티오포스페이트, 도데실디티오포스페이트, 스테아릴디티오포스페이트, 비헤닐디티오포스페이트, 디옥틸디티오포스페이트, 디도데실디티오포스페이트, 디스테아릴디티오포스페이트, 및 디비헤닐디티오포스페이트와 같은 디티오포스페이트, 각기 상술된 포스페이트의 염 및 디티오인산과 8 내지 30탄소원자를 지니는 알코올 및 알킬페놀의 알킬렌옥사이드부가물과의 에스테르가 포함된다. 염으로서는 알칼리금속염, 알칼리토금속염, 아민염, 아연염등이 사용된다.
잔유 연료유에 대한 첨가제로서 사용된 상술된 화합물은 예를 들면 R-OH형의 알코올, 알킬페놀 또는 그의 알킬렌옥사이드 부가물로부터 다음 반응식에 따라 용이하게 유도될 수 있다.
Figure kpo00016
R-OH형의 알코올로서는 포화알코올, 불포화알코올, 직쇄알코올, 분기알코올, 합성알코올등이 사용될 수 있다.
본 발명은 실시예들을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다.
실시예들은 상기 도시된 각 구체예에 따라 다음에 도시된다.
[구체예(A) 및 (E)]
[실시예 1 내지 21]
실시예에서 잔유 연료유로서는, 비스브로우컨된 열분해 잔유와 희석제로서 분해 사이클유로 이루어지는 잔유 연료유 A 및 B를 사용하였다.
잔유 연료유(A)의 경우에 첨가된 희석제의 양은 30%이었고 점도는 220cst이었고 잔유 연료유(B)의 경우에 첨가된 희석제의 양은 40%, 점도는 110cst이었다. 분산첨가제를 희석제의 첨가전에 열분해 잔유에 첨가하였다.
다음 분산첨가제를 사용하였고 표 1에 도시된 양으로 참가하였다.
분산첨가제 A : 2-헵타데실이미다조린
분산첨가제 B : 2-올레일-1-아미노에틸이미다조린
분산첨가제 C : 2-올레일-1-히드록시에틸이미다조린
분산첨가제 D : 2-올레일-1-올레올로일아미노에틸이미다조린
분산첨가제 E : 1몰의 테트라에틸렌펜타민과 3몰의 올레산과의 반응 생성물
분산첨가제 F : 첨가제 C의 가수분해 생성물(N-히드록시에틸올레올로일에틸렌디아민)
분산첨가제 G : N-올레올로프로필렌디아민
분산첨가제 H : N-(경화우지알킬)디프로필렌트리아민
분산첨가제 I : N-(우지알킬)트리프로필렌트라민
상술된 첨가제를 내포하는 잔유 연료유에 관하여 건조슬러지 함량을 측정하였고 스포트테스트(spot test)를 실행하여 슬러지 입자를 현미경으로 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 도시한다.
평가테스트를 다음 방법으로 실행하였다.
[건조슬러지 함량의 측정]
건조슬러지 함량을 여과시험법(shell hot filtration test, 1951년 9월 호의 Journal of the Institute of Petroleum, 제37권 제333호, 제596-604페이지 기재됨)으로 측정하였다.
⑴ 여과지(Whatman filter paper No. 50. 직경 55㎜)을 1시간 동안 100℃에서 건조한 후 정확하게 달은 후 시험장치에 세트하였다.
⑵ 가열자켓을 부착하였으며 스팀을 자켓에 순환시켜 100℃에서 가열하였다.
⑶ 잔유 연료유 샘플(10g)을 100℃에서 가열한 후 필터상에 부은 후 여과를 감압 흡인 및 공기 또는 질소가압하에서 실행하였다.
⑷ 여과를 완료한 후 자켓으로의 스팀 공급을 중단하였으며 냉수를 통과시켜 냉각시켰다.
⑸ n-헵탄으로 세정한 후 필터를 끄집어 내고 1시간 동안 100℃에서 건조하여 필터의 중량을 측정하였다.
⑹ 여과지에 건조슬러지의 양(샘플의 총량기준으로 중량%)을 측정하였다.
[스포트테스트]
스포트테스트를 Nisseki Review, Vol23, No. 4 212 내지 213페이지에 도시된 방법으로 하였다.
⑴ 첨가제를 샘플 잔유 연료유에 첨가하였으며 혼합물을 100℃에서 가열하였고 교반기를 사용하여 충분히 교반하였다. ⑵ 샘플을 유리봉으로 취출하고 한방울을 여과지에(Toyo filter paper No. 50) 적하하였다. ⑶ 여과지를 1시간 동안 100℃에서 방치하고 스포트링의 상태를 ASTM D-2781에 따라 아래에 기술된 6단계 평가 방법으로 판단하였다. 스포트링의 평가기준은 다음과 같다.
No. 1 : 내부링이 없고 스포트는 균질하다.
No. 2 : 얇거나 약간의 내부링을 나타낸다.
No. 3 : 백그라운드보다 약간 어두운 얇은 내부링이 나타난다.
No. 4 : 나타내는 내부링의 두께는 내부링 No. 3의 두께보다 두껍고 내부링은 백그라운드 보다 많이 어둡다.
No. 5 : 입자부분이 내부링의 중심에 존재하며 내부링은 백그라운드 보다 많이 어둡다.
No. 6 : 내부링이 전체적으로 입자로 형성되며 두께가 두껍다.
[현미경 관찰]
현미경 관찰에서는 상술된 스포트테스트에서 사용된 잔유 연료유를 슬라이드 글래스상에 적하하여 얇은층을 형성하였고 샘플을 300배율로 투과법으로 관찰하였다. 이들 시험결과를 표 1에 도시한다.
본 발명의 각 잔유 연료유에서 건조슬러지 함량은 0.1중량% 이하였으며 그것들은 안정하였다. 스포트테스트에서 본 발명의 잔유 연료유의 경우 평가기준 No. 1은 첨가제의 농도가 일정수준을 넘는다면 달성되었고 매우 우수한 분산안정성이 달성된다는 것을 확인하였다. 분산첨가제의 효과에 의해 아스프알텐의 응집이 방지되고 슬러지는 미세화되며 안정하게 분산된다고 생각될 수 있다.
현미경 관찰에서 응집된 아스프알텐은 잔유 연료유 2,4,5,6,8 내지 11,13 내지 17,19 내지 21에는 검출되지 않았고 잔유 1,3,7,12 및 18에서는 응집 아스프알텐의 소량이 내재한다는 것이 관찰되었다. 이것은 건조슬러지 함량, 스포트테스트 결과에 따른 것이다.
[비교실시예 1 내지 6]
첨가제를 함유하지 않는 잔유 연료유 및 통상적으로 윤활유에 사용된 분산첨가제를 내포하는 잔유 연료유를 실시예들에서와 같은 식으로 시험하였다. 다음 첨가제들을 사용하였다.
첨가제 J : 폴리이소부텐일숙시네이트(폴리이소부텐일숙신산 무수물 및 펜타에리트리톨과의 반응 생성물)
첨가제 K : 폴리이소부텐일숙시이미드(폴리이소부텐일숙신산 무수물 및 테트라메틸렌펜타민과의 반응 생성물)
건조슬러지 함량의 측정 및 스포테스트의 결과를 표 1에 도시한다. 현미경 관찰 테스트에서 표 1의 비교실시예 1 내지 6의 잔유 연료유에 많은 양의 응집 아스프알텐이 관찰되었다.
[표 1]
Figure kpo00017
[구체예(F)]
구체예(A) 내지 (E)에 도시된 바와 같은 식으로 시험하였다.
[실시예 1 내지 13 및 비교실시예 1 내지 6]
다음 분산첨가제를 사용하였고 그것들을 표 2에 도시된 양으로 첨가하였다.
[분산첨가제]
분산첨가제 A : C12H25-O-(CH2CH2O)5-CH2CH2CH2NH2
분산첨가제 B :
Figure kpo00018
분산첨가제 C : R-O-CH2CH2CH2NH2
(R은 12 내지 15탄소원자를 지니는 알킬기의 혼합물을 나타냄)
분산첨가제 D :
Figure kpo00019
(R은 12 내지 15탄소원자를 지니는 알킬기의 혼합물을 나타냄)
분산첨가제 E :
Figure kpo00020
분산첨가제 F : R'-O-CH2CH2CH2NH2
(R은 32탄소원자를 지니는 구에르베트알코올 잔기를 나타냄)
분산첨가제 G : R＂-O-CH2CH2CH2NH2
(R＂은 20 내지 30탄소원자를 지니는 합성알코올 잔기의 혼합물을 나타냄)
분산첨가제 H : 칼슘석유술포네이트(calcium petroleum sulfonate)
분산첨가제 I : 소르비탄모노올레이트
상술된 첨가제의 첨가제 A 내지 G는 본 발명의 것이며 첨가제 H 및 I는 비교첨가제이다.
[표 2]
Figure kpo00021
[구체예(G) 및 (H)]
이들을 구체예(A)-(E)에 도시된 바와 같이 식으로 시험하였다.
[구체예(A) 내지 (E)]
[실시예 1 내지 12]
다음 분산첨가제를 사용하였고 그것들을 표 3에 도시된 양으로 첨가하였다.
[분산첨가제]
첨가제 A : 도데실포스페이트의 디도데실포스페이트의 혼합물(세스퀴도데실포스페이트)
첨가제 B : 스테아릴포스페이트
첨가제 C : 디스테아릴포스페이트
첨가제 D : 비헤닐포스페이트
첨가제 E : 스테아릴알코올의 프로필렌옥사이드부가물(첨가의 평균몰수 = 3)의 포스페이트
첨가제 F : 세스퀴도데실포스페이트의 올레일아민염
상기 첨가제의 첨가제(A)-(F)는 본 발명의 것이다.
[표 3]
Figure kpo00022
[구체예(I) 및 (J)]
[실시예 1 내지 12 및 비교실시예 1 내지 6]
이들을 구체예(A)-(E)에 도시된 바와 같은 식으로 시험하였다.
사용된 분산제를 아래에 도시한다. 구성 및 결과를 표 4에 나타낸다.
첨가제 A : 디도데실디티오포스페이트
첨가제 B : 디스테아릴디티오포스페이트
첨가제 C : 디비헤닐디티오포스페이트
첨가제 D : 디티오포스페이트산 및 스테아릴알코올의 프로필렌옥사이드 부가물(평균첨가 : 5몰)의 에스테르
첨가제 E : 디스테아릴디티오포스페이트의 아연염
첨가제 F : 칼슘석유술포네이트
첨가제 G : 소르비탄모노올레이트
상기 첨가제 가운데서 A-E는 본 발명의 첨가제이고 F 및 G는 종전 첨가제이다.
[표 4]
Figure kpo00023

Claims (10)

  1. ⑴ 열분해유, ⑵ 희석제 및 ⑶ 분산제로 이루어지며, 상기 ⑶ 분산제가 (A) 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 이미다조린유도체, (B) 상기 (A)의 가수분해 생성물, (C) 8 내지 22탄소원자를 지니는 지방산과 4 내지 6 아미노기를 지니는 폴리알킬렌폴리아민과의 반응 생성물, (D) 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 모노아민, (F) 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 내포하는 폴리아민, (F) 장쇄 탄화수소기를 지니는 에테르아민, (G) 장쇄 탄화수소기를 지니는 인산염, (H) 상기 (G)의 염, (I ) 디티오포스페이트 및 (J) 상기 (I)의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
  2. 제1항에 있어서, 열분해유(1) 15 내지 79.95중량%, 희석제(2) 20 내지 80중량% 및 분산제 (3) 0.05 내지 5중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 (A), (B), (C), (D) 및 (E)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식(F-1)을 지니는 (F)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00024
    (상기 식에서 R1은 8 내지 36탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2, R3및 R4는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 각각 나타내며, R은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를 나타내고, n은 0 내지 9의 정수, m은 0 내지 15의 정수이다)
  5. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식 (G-1)을 지니는 (G) 및/또는 (H)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00025
    (상기 식에서 R1은 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내며, R2은 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기를 나타내고, R'은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를 나타내며, n와 m은 0 내지 15의 정수이고, 및 R2가 동시에 수소원자인 것은 제외된다.)
  6. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식 (I-1)을 지니는 (I) 또는 (J)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00026
    (식에서, R1은 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2는 수소원자 또는 8 내지 30탄소원자를 지니는 탄화수소기, R'은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌을 나타내며, n 및 m은 각각 0 또는 1 내지 15의 정수이고, R1및 R2가 동시에 수소인 것은 제외됨)
  7. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식 (A-1)을 지니는 (A)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00027
    (식에서, R1은 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2는 수소원자 또는 1 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기 및 2 내지 44탄소원자를 지니는 아미노알킬, 아실아미노알킬과 히드록시알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택된 치환기를 나타냄)
  8. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식(B-1) 또는 (B-2)를 지니는 (B)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00028
    (상기 식에서 R1은 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소기, R2은 수소원자 또는 1 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기 및 2 내지 44탄소원자를 지니는 아미노알킬, 아실아미노알킬과 히드록시알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택된 치환기를 나타냄)
  9. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식(C-1), (C-2) 또는 (C-3)을 지니는 (C)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00029
    (상기 식에서 R3및 R4는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 아실기를 나타내며, R5는 8 내지 22탄소원자를 지니는 아실기, R6는 7 내지 23탄소원자를 지니는 탄화수소기, R은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를 나타내며, n은 1 내지 4의 정수이다)
  10. 제1항에 있어서, 상기 분산제(3)가 일반식(D-1) 또는 (E-1)을 지니는 (D) 또는 (E)인 것을 특징으로 하는 잔유 연료유.
    Figure kpo00030
    (상기 식에서, R7은 9 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기, R8및 R9는 수소원자 또는 8 내지 22탄소원자를 지니는 탄화수소기를 각각 나타내고, R10, R11, R12, R13및 R14는 수소원자 또는 8 내지 22 탄소원자를 지니는 탄화수소기를 각각 나타내며, R10-R14의 적어도 하나가 알킬렌기를 지니며, R은 2 내지 4탄소원자를 지니는 알킬렌기를 나타내고, n이 0 내지 9의 정수이다.)
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