(57)【要約】【課題】エマルジョン燃料に含まれている不純物をエマルジョン燃料を壊すことなく、容易に除去する。【解決手段】オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料ａを７０℃〜９５℃に加熱すると共に、０．３５Ｑ〜１．０Ｑの流量で遠心分離機５に導入し、このエマルジョン燃料ａに含まれている不純物を除去する。但し、Ｑは５０℃における粘度が３８０cStの重油を９８℃に加熱して遠心分離機で清浄化する場合における当該遠心分離機の実容量である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を７０℃〜９５℃に加熱すると共に、０．３５Ｑ〜１．０Ｑの流量で遠心分離機に導入し、このエマルジョン燃料に含まれている不純物を除去することを特徴とするエマルジョン燃料の前処理方法。
但し、Ｑは５０℃における粘度が３８０cSt の重油を９８℃に加熱して遠心分離機で清浄化する場合における当該遠心分離機の実容量である。
【請求項２】
遠心分離機によって分離された不純物を１〜３時間毎に遠心分離機の外に排出する請求項１記載のエマルジョン燃料の前処理方法。
【請求項３】
オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を清浄化又は未清浄化後、１３０℃〜１６０℃に加熱してディーゼルエンジンに燃料として供給することを特徴とするエマルジョン燃料の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エマルジョン燃料に含まれている不純物を除去するエマルジョン燃料の前処理方法及びエマルジョン燃料をディーゼルエンジンに燃料として供給するエマルジョン燃料の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビチューメン、アスファルト、タールなどの高粘度の重質油は、パイプライン輸送が困難であるため、水を添加してエマルジョンにすることが行われている。このようなエマルジョンは、内燃機関の燃料として使用することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、エマルジョンをディーゼルエンジンの燃料に適用する場合、エマルジョンを清浄にすることが知られている。すなわち、重質油と水とからなるエマルジョンを水分離装置に供給して余分な水を蒸発させ、回収した重質油を清浄装置に供給して固形不純物を除去するエマルジョン燃料の清浄化方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実開昭５９−９６３５１号公報（第３−５頁、第１図）
【特許文献２】特開平８−２５９９７０号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、エマルジョン燃料に含まれている約３０％の水を蒸発させるには、膨大な熱エネルギが必要である。
【０００５】
一方、エマルジョン燃料を加熱してディーゼルエンジンに燃料として供給する場合、その加熱温度が排気ガス中の粒子状物質の濃度に多大な影響を及ぼす。
【０００６】
すなわち、加熱温度が低過ぎると、燃料噴射アトマイザからシリンダ内に噴射されるエマルジョン燃料の微粒化が不充分となり、排気ガス中の粒子状物質濃度が高くなる。
【０００７】
逆に、加熱温度が高過ぎると、燃料噴射アトマイザ内に残留しているエマルジョン燃料の水が気化し、壊れたエマルジョン燃料と一緒にシリンダ内に噴出する。このような現象は、シリンダ内の圧力が最も低くなる排気行程で起こり易い。排気行程中にシリンダ内に噴出した重質油は、完全燃焼することなく排気ガスと一緒に排出されるので、排気ガス中の粒子状物質濃度が高くなる。
【０００８】
本発明は、このような問題を克服するためになされたものであり、一つの目的は、エマルジョン燃料に含まれている不純物を、エマルジョン燃料を壊すことなく、容易に除去できるエマルジョン燃料の前処理方法を提供することにある。
【０００９】
他の目的は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質濃度を抑制することができるエマルジョン燃料の供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明のエマルジョン燃料の前処理方法は、オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を、７０℃〜９５℃に加熱すると共に、０．３５Ｑ〜１．０Ｑの流量で遠心分離機に導入し、このエマルジョン燃料に含まれている不純物を除去することを特徴とする。
【００１１】
但し、Ｑは５０℃における粘度が３８０cSt の重油を９８℃に加熱して遠心分離機で清浄化する場合における当該遠心分離機の実容量である。
【００１２】
ここで、エマルジョン燃料としては、約７０％のオリノコタールと約３０％の水に、微量の界面活性剤を加えてエマルジョン化したスラリー燃料、つまり、オリマルジョン（商標名）が好ましい。このオリマルジョンは、南米ベネズエラの国営企業PDVSA  Bitor社により製造、販売されている。
【００１３】
遠心分離機に供給するエマルジョン燃料の温度としては、７０℃〜９５℃の範囲が好ましい。エマルジョン燃料の温度が７０℃未満の場合は、不純物が分離され難い。逆に、エマルジョン燃料の温度が９５℃を超える場合は、エマルジョン燃料が不安定となり、壊れ易くなる。
【００１４】
一方、遠心分離機に供給するエマルジョン燃料の流量としては、０．３５Ｑ〜１．０Ｑ、特に、０．３５Ｑ〜０．9 ０Ｑの範囲が好ましい。但し、Ｑは５０℃における粘度が３８０cSt の重油を９８℃に加熱して遠心分離機で清浄化する場合における当該遠心分離機の実容量（当該遠心分離機製造者が定める標準流量）である。
【００１５】
遠心分離機に供給するエマルジョン燃料の流量が０．３５Ｑ未満の場合は、遠心分離機内に留まる時間が長くなり、エマルジョン燃料が壊れ易くなる。逆に、遠心分離機に供給するエマルジョン燃料の流量が１．０Ｑを超える場合は、流量が多くなるため、不純物の除去効率が著しく低下し、清浄化が困難になる（図２参照）。
【００１６】
また、遠心分離機によってエマルジョン燃料から分離された不純物を遠心分離機の外に排出する時間間隔は、１〜３時間が好ましい。
【００１７】
遠心分離機で分離された不純物を遠心分離機の外に排出する際に、不純物と一緒にエマルジョン燃料が排出されるが、排出されたエマルジョン燃料は、ディーゼルエンジンの燃料として使用できない。
【００１８】
従って、不純物を排出する間隔が１時間未満の場合は、不純物と一緒に遠心分離機の系外に排出されるエマルジョン燃料の量が多くなり、不経済である。一方、不純物を排出する間隔が３時間を超える場合は、遠心力によって不純物が遠心分離機の内壁に固着するため、不純物の排出に支障を来す。
【００１９】
一方、本発明のエマルジョン燃料の供給方法は、オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を、清浄化又は未清浄化後、１３０℃〜１６０℃に加熱してディーゼルエンジンに燃料として供給することを特徴とする。
【００２０】
ここで、燃料としてディーゼルエンジンに供給するエマルジョン燃料の温度としては、１３０℃〜１６０℃の範囲が好ましい。ディーゼルエンジンに供給するエマルジョン燃料の温度が１３０℃未満の場合は、燃料噴射アトマイザからシリンダ内に噴射されるエマルジョン燃料の微粒化が不十分となり、排気ガス中の粒子状物質濃度が高くなる。
【００２１】
一方、ディーゼルエンジンに供給するエマルジョン燃料の温度が１６０℃を超す場合は、燃料噴射アトマイザ内に残留するエマルジョン燃料の水が気化してシリンダ内に噴出する。このような現象は、シリンダ内の圧力が低下する排気行程で発生し易い。排気行程中にシリンダ内に蒸気と一緒に噴出したオリノコタールは、完全燃焼することなく排出されるので、排気ガス中の粒子状物質濃度が高くなる。
【発明の効果】
【００２２】
上記のように、本発明のエマルジョン燃料の前処理方法は、オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を、７０℃〜９５℃に加熱すると共に、０．３５Ｑ〜１．０Ｑの流量で遠心分離機に導入し、このエマルジョン燃料に含まれている不純物を除去するので、エマルジョン燃料に含まれている不純物を、エマルジョン燃料を壊すことなく、容易に除去することが可能になった。
【００２３】
一方、本発明のエマルジョン燃料の供給方法は、オリノコタールに水と界面活性剤とを加えてエマルジョン化したエマルジョン燃料を、清浄化又は未清浄化後、１３０℃〜１６０℃に加熱してディーゼルエンジンに燃料として供給するので、燃料噴射アトマイザからシリンダ内に噴射されるエマルジョン燃料が微粒化される一方、排気行程中に、燃料噴射アトマイザ内に残留するエマルジョン燃料から水が気化するのを抑制することができる。その結果、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質濃度を抑制することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２５】
図１に示すように、オリマルジョン貯蔵タンク１内のオリマルジョン（商標名）ａは、第１のポンプ３によって汲みあげられ、第１の濾過器２を経て第１の加熱器４に供給される。その際に、オリマルジョン貯蔵タンク１や配管２１などから剥離した鉄錆やオリマルジョンａに含まれている砂などの固形物の一部が第１の濾過器２によって捕捉される。  第１の加熱器４に供給されたオリマルジョンａは、７０℃〜９５℃に加熱された後、０．３５Ｑ〜１．０Ｑの流量で遠心分離機５に供給される。但し、Ｑは５０℃における粘度が３８０cSt の重油を９８℃に加熱して遠心分離機５で清浄化する場合における当該遠心分離機５の実容量（当該遠心分離機製造者が定める標準流量）である。
【００２６】
オリマルジョンａの温度は、例えば、第１の加熱器４の加熱ジャケット（図示せず）に供給する熱水量により制御される。また、オリマルジョンａの流量は、第１のポンプ３の回転数を制御することによりコントロールされる。２２は、第１の加熱器４と遠心分離機５を連通する配管である。
【００２７】
遠心分離機５に導入されたオリマルジョンａは、ゴミ、小石、鉄錆などの不純物が除去され、清浄化される。清浄化されたオリマルジョンａ’は、配管２３を通ってオリマルジョンサービスタンク６に蓄えられる。
【００２８】
一方、ディーゼルエンジン１１は、ディーゼル油サービスタンク７内のディーゼル油ｂを用いて起動される。ディーゼルエンジン１１が所定の負荷に到達すると、ディーゼルエンジン１１に供給する燃料をディーゼル油ｂから清浄化されたオリマルジョンａ’に徐々に切り替える。
【００２９】
その際、オリマルジョンサービスタンク６内のオリマルジョンａ’は、第２のポンプ８によって汲みあげられ、第２の加熱器９に供給される。第２の加熱器９に供給されたオリマルジョンａ’は、１３０℃〜１６０℃に加熱された後、第２の濾過器１０及び配管２４を経てディーゼルエンジン１１に燃料として供給される。
【００３０】
ディーゼルエンジン１１に供給されるオリマルジョンａ’の温度は、例えば、第２の加熱器９の加熱ジャケット（図示せず）に供給する過熱蒸気量によって制御される。
【００３１】
ところで、遠心分離機５で分離された不純物は、１〜３時間毎に遠心分離機５の外に排出される。
【００３２】
図中、２５は、ディーゼル油サービスタンク７と配管２４とを連通させる配管である。この配管２４は、第２のポンプ８の上流側に第１の流量調整弁２６を備え、前記配管２５は、第２の流量調整弁２７を備えている。
【００３３】
以上の説明では、不純物を除去した清浄なオリマルジョンａ’をディーゼルエンジン１１に供給する場合について説明したが、オリマルジョンａに含まれている不純物を除去しないままディーゼルエンジン１１に供給することもできる。
【００３４】
上述した優れた効果を有するエマルジョン燃料の前処理方法は、エマルジョン燃料に含まれている不純物を除去することに極めて有効に利用することができる。
【００３５】
一方、エマルジョン燃料の供給方法は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質濃度を抑制することに極めて有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るエマルジョン燃料の前処理方法を実施する設備の概略図である。
【図２】固形不純物除去効率（％）と遠心分離機に供給するオリマルジョンの流量（Ｑ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
ａ  エマルジョン燃料
５  遠心分離機
【図１】
2005511857.tif 000003
【図２】
2005511857.tif 000004
【国際調査報告】
2005511857.tif 000005