(57)【要約】【課題】原油高騰の折から油と水のエマルジョン燃料の必要性が叫ばれているが重質油の乳化剤が皆無であった。Ｃ重油、Ｄ重油等重質油用乳化添加剤及びその製法を提供する。【解決手段】 Ｍｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上を含む塩化物を含有する鉱物、例えば麦飯石、電気石、医王石、或は海底サンゴをセラミックしたもの等をろ過材として軟水１トンを１０時間以上循環接触させる重質油エマルジョン用乳化添加剤原料を製造し、この原料をＰＨ１２以上のアルカリになるよう電気分解にて重質油エマルジョン用乳化添加剤を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟水１トンに対しＭｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上及びＣｌイオン３５０ｇ以上を含有する物を原料として製造されたことを特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤。
【請求項２】
軟水１トンに対しＭｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上及びＣｌイオン３５０ｇ以上を含有した物を電気分解して得られるＰＨ１２以上のアルカリ水を特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤。
【請求項３】
Ｍｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上を含む塩化物を含有する鉱物をろ過材として軟水１トンを１０時間以上循環接触させて重質油エマルジョン用乳化添加剤原料を製造することを特徴とする重質油エマルジョン用の乳化添加剤の製造方法。
【請求項４】
上記請求項３で得られた重質油エマルジョン用乳化添加剤原料をＰＨ１２以上のアルカリになるよう電気分解にて製造することを特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤の製造方法。
【請求項５】
前記鉱物は、麦飯石、電気石、医王石又は海底サンゴをセラミックしたものであることを特徴とする請求項３又は４記載の重質油エマルジョン用の乳化添加剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重質油、特にＣ重油に水を加えてエマルジョン燃料を製造する際に、重油と水を乳化させる乳化添加剤及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年のオイルの高騰で多くの企業が、油と水の乳化燃料の開発に取り組んでいる。従来、エマルジョン燃料を乳化、安定するために添加する乳化剤が、知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、殆どが界面活性剤を基調としている乳化剤を使用している。軽油、灯油やＡ重油のような軽質油の場合は界面活性剤で対応できるが、Ｃ重油やＤ重油だと界面活性剤はつかえない。界面活性剤は６０℃以上では、その機能が極端に低下し、乳化の役割を果たしえない。Ｃ重油、Ｄ重油はその高粘度のため、８０℃以上の雰囲気で使用されている。
【０００４】
中小企業ではＣ重油、Ｄ重油はあまり使われていないが、大手企業や大型船舶は今でも殆どがＣ重油やＤ重油を使用している。大手企業でも、近年乳化燃料の開発に取り組みだしているがＣ重油やＤ重油用の乳化剤がなく、開発が頓挫している企業が多いのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７８６７７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
乳化燃料とは、油と水とを一定の割合で混合し、油の燃焼とともに水の水蒸気微爆発を誘発させ、水を水性ガスに変換させて燃焼させる燃料である。通常乳化の態様にはＷ／Ｏ型とＯ／Ｗ型の２種類の形がある。Ｗ／Ｏ型は水の分子の回りを油の分子が包み込んでいる状態で、Ｏ／Ｗ型は反対に油の分子の回りを水の分子が取り囲んでいる形である。
【０００７】
燃料として燃焼させるためには、当然油からでなければ燃焼し得ないから、乳化の状態はＷ／Ｏ型でなければならない。Ｃ重油は８０℃以上の雰囲気で流されるから、Ｃ重油の乳化燃料を製造するには８０℃以上でＷ／Ｏ型の状態を保つ乳化剤を使用しなければならない。しかし現状では８０℃以上に耐えて、尚且つＷ／Ｏ型の乳化剤を手に入れることは困難である。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題を解決することを目的とするものであり、重質油では困難であった乳化燃料を製造し、企業や船舶の油使用量を低減することで、ＣＯ２を削減し、もって地球温暖化防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するために、軟水１トンに対しＭｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上及びＣｌイオン３５０ｇ以上を含有する物を原料として製造されたことを特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤を提供する。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために、軟水１トンに対しＭｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上及びＣｌイオン３５０ｇ以上を含有した物を電気分解して得られるＰＨ１２以上のアルカリ水を特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤を提供する。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するために、Ｍｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上を含む塩化物を含有する鉱物、例えば麦飯石、電気石、医王石、或は海底サンゴをセラミックしたもの等をろ過材として軟水１トンを１０時間以上循環接触させて重質油エマルジョン用乳化添加剤原料を製造することを特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤の製造方法を提供する。
【００１２】
Ｍｇイオン７０ｇ以上、Ｃａイオン４５ｇ以上、Ｎａイオン１５０ｇ以上を含む塩化物を含有する鉱物をろ過材として軟水１トンを１０時間以上循環接触させて重質油エマルジョン用乳化添加剤原料を製造し、この重質油エマルジョン用乳化添加剤原料をＰＨ１２以上のアルカリになるよう電気分解にて製造することを特徴とする重質油エマルジョン用乳化添加剤の製造方法。
【００１３】
前記鉱物は、麦飯石、電気石、医王石又は海底サンゴをセラミックしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る重質油用乳化添加剤で製造された乳化燃料は、燃焼用燃料として、油に水を混合して燃焼させるので、油の燃焼に伴って発生する窒素酸化物や硫黄酸化物をへらすことができ、また、油の使用量も減るので、コスト削減とともに温暖化防止に多大の効果が生ずる。そして、本発明に係る重質油エマルジョン用乳化添加剤の製造方法によれば、簡単なプロセスで重質油用乳化添加剤が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る重質油エマルジョン用乳化添加剤及びその製造方法を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。
【００１６】
本発明に係る重質油エマルジョン用乳化添加剤の製造方法（以下、「重質油用乳化添加剤」という）は、次のとおりである。
【００１７】
容量１２００リットルのタンクに、軟水１０００リットルをいれる。タンク中間に海底サンゴをセラミック化した直径１０ｍｍの球を金網にいれて吊るす。ポンプによってタンク下部から軟水をパイプ内で吸い上げて、この軟水をタンクの上方からタンク内に流下する。この操作を１０時間繰り返し、乳化剤原料とする。
【００１８】
この乳化剤原料には、Ｍｇ＋７５ｇ、Ｃａ＋５０ｇ、Ｎａ＋１６０ｇ、Ｃｌ−３５０ｇが含まれていた。
【００１９】
さらに、上記原料を市販の電気分解装置で３回反復して分解作用させることでＰＨ１２．５のアルカリ水を製造し、これが本発明の重質油用乳化添加剤である。
【実施例】
【００２０】
Ｃ重油１０リットル、水１０リットルを温度９０℃で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％投入攪拌した。Ｗ／Ｏ型の乳化燃料ができた。その分析結果は次のとおりである。
１．  反応                      中性
２．  引火点                    測定不能（５５℃で試験炎が消炎）
３．  ５０℃における動粘度      ４．６６
４．  流動点                    ２．５℃  
５．  残留炭素                  測定不能
６．  水分（容量％）            ４８
７．  灰分（質量％）            ０．０３
８．  硫黄分（質量％）          １．１１
【００２１】
（実験例）
乳化燃料製造装置（岡山、グリーンベスト社製）によって、Ｃ重油１０リットル、水１０リットルを温度９０℃で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を０．２５％投入し、油７０％：水３０％の乳化燃料を製造して、ＩＨＩ製の２５トンボイラーで１ケ月間実証テストした。Ｗ／Ｏ型の乳化燃料が出来、完全燃焼を１ケ月間持続した。
【００２２】
この実験結果は次のとおりである。
（１）通常燃焼での重油使用量     ６１９リットル／１時間
（２）乳化燃料での重油使用量     ４８７リットル／１時間
（３）差し引き削減量             １３２リットル／１時間
（４）月間削減量                 ９５，０４０リットル
（５）差し引き削減率             ２１．３％
【００２３】
この実験でのテストの排ガス組成は次のとおりである。
（１）ダスト濃度（ｇ／ｍ３Ｎ）            ０．００８
（２）窒素酸化物濃度（ｐｐｍ）            １３０
（３）硫黄酸化物濃度（ｐｐｍ）            ６２０
（４）硫黄酸化物の量（ｍ３Ｎ／ｈ）        ３．９
（硫黄酸化物の規制基準（ｍ３Ｎ／ｈ）    ７．５７
（５）排ガス組成ＣＯ  （％）              １４．０
Ｏ２  （％）               ２．３
ＣＯ  （％）              ０．０
（６）水分（％）                          １５．３
（７）排ガス温度（℃）                    ２５２
（８）静圧（Ｋｐａ）                    −０．０９０
（９）排ガス流速（ｍ／ｓ）                ８．６
（１０）排ガス量（ｍ３Ｎ／ｈ）湿り        ７４９０
乾き        ６３４０
【００２４】
以下、さらに別の実験例を挙げる。
Ｄ重油１０リットル、水１０リットルを温度１００℃で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％量投入攪拌した。乳化し、エマルジョン燃料が出来た。
【００２５】
灯油１０リットル、水１０リットルを常温で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％量投入攪拌した。乳化しなかった。
【００２６】
軽油１０リットル、水１０リットルを常温で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％量投入攪拌した。乳化しなかった。
【００２７】
Ａ重油１０リットル、水１０リットルを常温で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％量投入攪拌した。乳化しなかった。
【００２８】
Ｃ重油１０リットル、水１０リットルを温度５０℃で混合攪拌し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤を全量の０．３％投入攪拌した。一部は乳化したが完全に全部は乳化しなかった。
【００２９】
上記段落００１９と同じことを、温度６０℃で試みた。８０％の乳化であった。
【００３０】
上記段落００１９と同じことを、温度７０℃で試みた。９５％の乳化であった。
【００３１】
上記段落００１９と同じことを、温度８０℃で試みた。１００％乳化した。
【００３２】
以上の一連の全ての実験を２年間に渡って行なった。その結果本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤で製造した乳化添加剤は灯油、軽油、Ａ重油等の軽質油では乳化しないが、Ｃ重油、Ｄ重油等の重質油では８０℃以上の温度では充分乳化し、使用出来ることが実証できた。
【００３３】
軽油、Ａ重油に硫黄を混入し、上記本発明の方法で製造した本発明の重質油用乳化添加剤で乳化を試みた。硫黄の量が油量の５％以上混入させると乳化することがわかった。
【００３４】
で調製した乳化添加剤はオイル中に含まれる硫黄に左右されることから、乳化物中の塩化物の塩素が硫黄と置換され、硫酸エステルを構成することで界面張力の低下を促すことで乳化されることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したとおり、本発明に係る乳化添加剤、及びその製法はいままで出来なかった重質油のエマルジョン化を可能ならしめるものである。大気汚染の観点から、コストが高いにもかかわらずＣ重油からＡ重油に切り替えた企業が多い。Ｃ重油といえどもエマルジョン化することで、窒素酸化物は５０％以上、硫黄酸化物で３０％以上、ダストに関しては８０％
以上低減することが可能である。本発明により、重質油エマルジョン化が可能となり、コスト削減とともに地球温暖化防止に多大の寄与が可能である。