(57)【要約】  【課題】  【解決手段】燃料に１以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートの量を増加させる有効伝導率を付加するステップを備える炭化水素燃料の伝導性を増加させる方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素燃料の伝導率を増加させる方法であって、前記燃料に、１以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（alkoxylate）の量を増加させる有効伝導率を付加するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約５００から約５，０００の重量平均分子量を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約１５から約７５の重量パーセントのエチレンオキシド、酸化プロピレン、あるいはこれらの混合物を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約１，５００から約４，０００の重量平均分子量を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、ブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、およびアミルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートあるいはこれらの混合物で構成される群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートであることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、前記アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂エトキシレートであることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法において、前記ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂エトキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂に基づいて、約３３から約６６の重量パーセントで、約２１００から約２７００の重量平均分子量のエチレンオキシドを有するノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、約２５ｐｐｍから約１２５ｐｐｍのアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、前記燃料に追加されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記燃料が、ディーゼル燃料、ジェット燃料、灯油、燃料油、軽油、重質軽油、ライトサイクルガスオイル、ヘビーサイクルガスオイル、および真空ガスオイルで構成される群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記燃料がディーゼル燃料であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、前記ディーゼル燃料が、最大でも約１５ｐｐｍよりも少ない硫黄含有量を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、前記燃料が、最低でも約５０ｐＳの伝導率の値を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法において、前記燃料が、最低でも約２００ｐＳの伝導率の値を有することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記燃料が、ジェット燃料であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法において、前記ディーゼル燃料が、＃２の高硫黄ディーゼル燃料（high sulfur diesel fuel）および＃２の低硫黄ディーゼル燃料から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１の方法により製造される炭化水素燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートを用いて、炭化水素燃料、特にディーゼルおよびジェット燃料を含む低硫黄炭化水素燃料の電気伝導率を高める方法を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
燃料が速い速度でパイプライン、移送ライン、およびホース内を移動する場合、静電気が発生する。燃料内に存在する特定の極性有機化合物は、この電気を燃料マトリックスを介して分散し、発生する静電気を最小化する。５，０００ｐｐｍの範囲の硫黄含量を有する燃料は、発生する電気を自然に分散することができる。約５００ｐｐｍよりも少ない硫黄濃度を有する燃料は、実質的に電荷を分散しないため、燃料が流れ続ける場合、静電気は燃料経路内で発生し続ける。従来の経路では、電荷および発生するスパークは、静電気が空気および燃料蒸気に接触すると発生する。この場合、燃料蒸気は発火する。
【０００３】
現在、硫黄を含む有機化合物は、燃料の電気伝導性を改良するものとして効果的に利用されている。これらの硫黄を含む化合物は様々な割合で燃料に追加され、燃料が、最低でも５０ピコジーメンス（５０ｐＳ）あるいは５０モー（ｍｈｏ）の伝導率の値を有することを保証する。あるジェット燃料は、最低でも２００ｐＳの伝導率の仕様を満たさなければならない。
【０００４】
２００６年６月、高速道路のディーゼル燃料に対して、１５ｐｐｍの最大の硫黄制限を明記するＥＰＡ規則が施行される。この規則により、燃料の精油業者は、電気伝導率を改良するものを含む総ての種類の硫黄の入っていない添加剤を必要としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、１以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート（alkoxylate）の量を増加させる有効伝導率を燃料に付加するステップを備える炭化水素燃料の伝導率を増加させる方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
「アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート」は、酸、塩基、あるいは金属触媒の存在下で、熱および圧力を加えた、エチレンオキシドおよび／または酸化プロピレンのアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂に基づく、ここに記載するように約１５から約９５の重量パーセントを有する１以上のアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂の反応生成物を意味する。好適な触媒は水酸化カリウムである。反応は、約１２０°Ｃから約１８０°Ｃの温度且つ約８０ｐｓｉで行われることが好適である。反応は、水を使用せずに、あるいはキシレン、トルエン、軽質あるいは重質の芳香族ナフサ（light or heavy aromatic naphtha）等の好適な溶媒内で行ってもよい。
【０００７】
アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂がエチレンオキシドおよび酸化プロピレン双方と反応する場合、エチレンオキシドおよび酸化プロピレンは、ランダムにあるいはブロック単位で追加してもよい。
【０００８】
エチレンオキシドおよび酸化プロピレンのランダムな追加は、樹脂に同時に追加される両成分を必要とし、樹脂への追加の割合は、相対量および反応速度により制御される。エチレンオキシドおよび酸化プロピレンのランダムな追加により、あるいは酸化プロピレンおよびエチレンオキシドの混合物を追加することにより製造されるアルコキシレートは、ここでは「混合された共重合体」と称する。
【０００９】
ブロック単位の追加の場合、初めにエチレンオキシドあるいは酸化プロピレンの一方が樹脂に加えられ、反応が起こる。次に、他方の成分が加えられ、反応が起こる。エチレンオキシドおよび酸化プロピレンをブロック単位で追加することにより準備されたアルコキシレートは、「ブロック共重合体」と称する。
【００１０】
通常、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂は、ホルムアルデヒドを有するアルキルフェノールの酸あるいは塩基触媒縮合により製造される。アルキル基は、直線的あるいは分岐しており、約３から約１８、好適には約４から約１２の炭素原子を有する。
【００１１】
典型的な酸触媒は、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）、トルエンスルホン酸、三フッ化ホウ素、シュウ酸等を含む。典型的な塩基触媒は、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、水酸化ナトリウム等を含む。
【００１２】
アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂は、アルキルフェノールホルムアルデヒドアルコキシレート乳化破壊剤の生成に使用される中間物として知られている。これらは、Nalco Energy Service，Sugar Land，Texas Uniqema,  および英国クリーブランド所在のＩＣＩの事業部を含む多くの企業により日常的に製造されている。
【００１３】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約５００から約５，０００の重量平均分子量を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化（alkoxylation）により製造される。
【００１４】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約１５から約７５の重量パーセントのエチレンオキシド、酸化プロピレン、あるいはこれらの混合物を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造される。
【００１５】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、約１，５００から約４，０００の重量平均分子量を有するアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造される。
【００１６】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、ブチルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート、およびアミルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートあるいはこれらの混合物で構成される群から選択される。
【００１７】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートである。
【００１８】
一実施例では、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂エトキシレートである。
【００１９】
一実施例では、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂エトキシレートが、ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂に基づいて、約３３から約６６の重量パーセントで、約２１００から約２７００の重量平均分子量のエチレンオキシドを有するノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルコキシル化により製造される。
【００２０】
一実施例では、約２５ｐｐｍから約１２５ｐｐｍのアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートが、燃料に追加される。
【００２１】
一実施例では、燃料が、ディーゼル燃料、ジェット燃料、灯油、燃料油、軽油、重質軽油、ライトサイクルガスオイル（light cycle gas）、ヘビーサイクルガスオイル（heavy cycle gas）、および真空ガスオイルで構成される群から選択される
【００２２】
一実施例では、燃料はディーゼル燃料である。
【００２３】
一実施例では、ディーゼル燃料が、最大でも約１５ｐｐｍよりも少ない硫黄含有量を有する。
【００２４】
一実施例では、燃料が最低でも約５０ｐＳの伝導率の値を有する。
【００２５】
一実施例では、燃料が最低でも約２００ｐＳの伝導率の値を有する。
【００２６】
一実施例では、燃料がジェット燃料である。
【００２７】
一実施例では、ディーゼル燃料が、＃２の高硫黄ディーゼル燃料（high sulfur diesel fuel）および＃２の低硫黄ディーゼル燃料から選択される。
【００２８】
本発明に係るアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートに加えて、本分野で知られている他の添加剤を燃料に追加できる。このような添加剤は、テトラアルキル鉛化合物などのアンチノック剤、ハロアルカンなどのなどの鉛スカベンジャ（例えば、二塩化エチレンおよび二臭化エチレン）、リン酸トリアリールなどのデポジットプリベンタ（deposit preventer）あるいはモディファイア（modifier）、染料セタン価向上剤（dyes cetane improver）、酸化防止剤、アルキル化コハク酸および無水物などの錆び止め剤、静菌剤、ガム化防止剤（gum inhibitor）、金属不活性剤、シリンダ上部の潤滑剤（upper cylinder lubricant）、氷結防止剤等を含んでもよい。さらに、特定の応用例では、本発明の組成は、灰分散剤（ash dispersant）を含むことができる。このような灰分散剤は、モノエステルあるいはポリオールエステルと、少なくとも３０の炭素原子を含む分子量の多いモノカルボン酸あるいはポリカルボン酸のアクリル化剤であることが好適である。
【００２９】
前述した内容は、説明のためであり本発明の範囲を限定することを意図していない以下の例を参照することにより、より理解されるであろう。
【００３０】
例１
ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂の製造
ステンレス鋼の高温／低圧の反応器に、４ノニルフェノール（６３．３ｇ）、アルキルスルホン酸（０．３ｇ）、引火点が６５．５°Ｃの芳香族溶剤（１６．０ｇ）が投入される。かきまぜ機が始動し、反応混合物が１００°Ｃに加熱され、２０分間維持される。次に、反応混合物が６５°Ｃまで冷却され、窒素により浄化され、さらに５０°Ｃまで冷却される。パラホルムアルデヒド（２．９ｇ）およびシュウ酸（７１．５％の水溶液、０．３６ｇ）が反応器に加えられる。発熱反応が約６７°Ｃの温度まで達すると、反応温度を約９９°Ｃより下で維持するために、冷却が開始される。反応温度が約７７°Ｃに下がると、冷却が中断され、必要に応じて、さらに冷却しながらパラホルムアルデヒド（５．８ｇ）が加えられる。反応器は排出され、反応温度が約８８°Ｃまで増加され、約４時間維持される。次に、反応器は冷却され、生成物が取り出される。
【００３１】
例２
ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートの製造
高圧のステンレス鋼の反応器に、例１で生成された４ノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂（６２．５６ｇ）が投入される。攪拌が開始され、ＫＯＨ（０．４４ｇ）が追加される。反応器の蓋が密閉され、反応器が、約１５分間、約６００ｍｍＨｇの圧力で約１１０°Ｃに加熱される。反応器が、約１７７°Ｃより低い温度、且つ約４．９気圧よりも低い圧力に保たれつつ、エチレンオキシドが、それぞれ３０、９０、および９０分間、３．０ｇ、１１．０ｇおよび２３ｇ追加される。次に、反応混合物が冷却され、タイトルに記載した生成物が取り出される。
【００３２】
例３
伝導率試験
伝導率試験は、試験方法、すなわち航空燃料および留出燃料の電気伝導率のためのＡＳＴＭ  Ｄ０２６０４基準試験方法に従って行われる。この結果を表１に示す。
2009516053.tif 000002
１例２の方法により製造されたノニルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレート。
【００３３】
表１に示すように、典型的なアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂アルコキシレートは、低い処理率（treat rate）で低硫黄ディーゼルの伝導率を効果的に増加させる。したがって、ここに記載した添加剤を利用して、低硫黄燃料を製造するのに用いられる厳密な水素化処理の間に失われる電気伝導率特性を回復させることができる。
【００３４】
ここに説明した本発明の方法の組み合わせ、処理および構成の変更は、以下の請求項に既定する本発明の概要および範囲から逸脱することなく可能である。
【国際調査報告】
2009516053.tif 000003