(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湖、海洋及び沿岸海域上又は沿岸地域の土壌中の流出油を焼却する方法であって、点火に先立ち、4〜12個の炭素原子を有する飽和炭化水素の易燃性混合物を含む焼夷物質を流出油の油膜に散布した後に、該混合物が吸収された油膜に点火することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記焼夷物質として、5〜10個の炭素原子を有する飽和炭化水素の混合物を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記混合物が、35℃〜230℃の範囲内の沸点を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記焼夷物質として、nが5〜8の整数である式CnH2n+2の飽和炭化水素の混合物を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合物が、35℃〜110℃の範囲内の沸点を有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記焼夷物質が、油膜のレオロジー特性を改善し、可溶化剤として働き、及び／若しくは燃焼を促進する少なくとも１種の添加物、又はかかる添加物の混合物を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記添加物が、フタル酸ジ(C2-C12)アルキルであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記添加物が、シクロヘキサノール(ヘキサリン)又はトルエンを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記焼夷物質が、20重量パーセントまでの添加物を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記焼夷物質が、5〜10重量パーセントの添加物を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
カルシウムカーバイドを油膜に加えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記焼夷物質が散布された油膜に、点火用複合体を用いて点火することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記点火用複合体が、プラスチック包装に密封された焼夷物質としての請求項１〜５のいずれか１項の中で定義されている飽和炭化水素の易燃性混合物を含み、前記点火用複合体が最初に点火されることにより、油膜の効果的な燃焼を引き起こす前記方法。
【請求項１３】
請求項１〜５のいずれかの中で定義されている飽和炭化水素の易燃性混合物と、請求項６〜１０のいずれかの中で定義されている添加物とを含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項で定義した方法を実施するための流出油を焼却するための焼夷組成物。
【請求項１４】
更にカルシウムカーバイドを含むことを特徴とする請求項１３に記載の焼夷組成物。
【請求項１５】
プラスチック包装に密封された焼夷物質としての0.5〜2.0kgの量の請求項１〜５のいずれかの中で定義されている飽和炭化水素の易燃性混合物と、導火線によりプルヒューズに接続されている、該包装に取り付けられた点火線とを含む、請求項１２に記載の方法に使用するための焼夷組成物。
【請求項１６】
前記焼夷物質がポリプロピレン袋に密封されている、請求項１５に記載の焼夷組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼夷物質、及び好ましくは点火用複合体(priming compound)を使用して流出油を焼却する方法に関し、特に湖、海洋若しくは沿岸海域上又は沿岸地域の土壌中の流出油を焼却する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
湖、海洋又は沿岸海域上及び沿岸地域の土壌中の流出油は、通常、深刻な環境の汚染及び損傷を引き起こす。動植物は、すぐに実質的な損傷を被る。動物性プランクトン及び植物性プランクトンが損傷を受けると、影響区域内の多くの海洋動物の生命維持に必要な食糧供給が失われて、その地域の生態系全体が脅かされることがある。流出油による災害は、海洋上で損傷したタンカーや石油掘削装置により引き起こされることが多いが、違法なタンク洗浄によって引き起こされることもある。経験によると、油流出災害の影響を従来の技術を使って完全に回復することはできない。
【０００３】
輸送される原油は、時に非常に異なる組成をもつ。鉱床が異なると産出される原油の組成も異なる。また、例えばノニルフェノールエトキシレートと乳化した重質原油も大量に輸送される。従って、個々の油流出事故が、互いに類似しているということは殆ど無い。特定の種類の油は、揮発性が高く燃え易い成分や混和性成分を含む。災害の帰趨は、事故区域での空気及び水の温度、並びに太陽光線の照射によっても左右される。これら温度は特に、容易に揮発する油成分の蒸発に影響する。低揮発性成分は、油膜として後に残され水面上を漂い、そして長い年月をかけて海水中に溶けるか又は乳化されて、プランクトンに取り込まれるか又は凝集して塊となる。油膜の一部は、沿岸地域に打ち寄せられて粘着質の集積を形成する。もし、油膜が岩の断崖や礁に付着した場合、タール状の塊が形成される。それがバクテリアによって分解されるには数年がかかる。
【０００４】
機械的な吸い取りは、簡単な処置方法として使用される。この方法は、外洋上においては高密度の油膜に対してのみ、海岸においては打ち上げられて間もない油膜に対してのみ適用できる。封じ込めおよび吸入のために膨張したプラスチックチューブを、任意に掬い取り用具と併用して使用することは、荒れた海が油膜をはね散らすのを通常は制止できないという点から、波が殆どない海上であっても問題が多い。界面活性剤の使用に基づいた適用も、有効投与量の決定が困難であるという問題が有るので、有用性が疑わしい。更に、乳化剤は環境汚染物質として作用することが多いという事実もまた問題となる。乳化の結果として少量の油が取り込まれると、それらは海や湖の底に沈み、そこで動植物相への損傷を引き起こす。
【０００５】
油分解細菌の使用には、比較的高い温度、適切な酸素供給および長い作用時間を要する。しかし、油除去の主要な側面は、環境的な損傷を最小限にするために速やかに除去を達成し得ることである。
【発明の開示】
【０００６】
このたび、湖または海などの水面上又は土壌中で油膜状態である、油（重油、粘性の油など）の流出物が、点火に先立ち、飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物（以後「焼夷物質」とも称する。）、好ましくは飽和炭化水素の混合物を散布した後に、該混合物が吸収された油膜に点火した場合に、点火可能であり且つ短時間で広汎に焼却可能であることが見出された。驚くべきことに、この方法により、低揮発性成分を相対的に高い割合で含んでいる場合でさえも、上述の不利益を伴わずに油膜を完全に又はほぼ完全に焼却できる。
【０００７】
本発明は、特許請求の範囲で定義される。本発明は、流出油を焼却するため、特に湖、海洋及び沿岸海域又は土壌中の流出油を焼却するための方法に関するものである。該方法は、点火に先立ち、飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物、好ましくは飽和炭化水素の易燃性混合物を含む焼夷物質を油膜に散布した後に、該混合物が吸収された油膜に点火することを特徴とする。
【０００８】
飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物として、4〜12個、好ましくは5〜10個、特に好ましくは5、6、7又は8個の炭素原子を有する炭化水素又はこれらの混合物を用いることが好ましい。該混合物の沸点は、好ましくは35℃〜230℃特に好ましくは40℃〜200℃の範囲内である。これら炭化水素は、直鎖、分岐鎖又は環式であり得る。
【０００９】
nが5〜8、好ましくは5、6又は7、特に好ましくは5又は6の整数である式CnH2n+2の飽和炭化水素の混合物を用いることが好ましい。該混合物の沸点は、好ましくは35℃〜110℃、特に好ましくは40℃〜130℃の範囲内である。
【００１０】
焼夷物質は好ましくは炭化水素に加えて、油膜のレオロジー特性又は流動性を改善し、可溶化剤として働き、及び／若しくは燃焼を促進する少なくとも１種の添加物、又はかかる添加物の混合物を含む。この添加物の遅延作用によって一斉爆燃が避けられる。
【００１１】
レオロジー特性を改善する添加物の例は、フタル酸ジ(C2-C12)アルキル、好ましくはフタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジ(2-エチルブチル)又はフタル酸ジアミルである。
【００１２】
燃焼を促進する添加物の例は、シクロヘキサノール(ヘキサリン)又はトルエンである。
【００１３】
焼夷物質は、20重量パーセントまで、好ましくは5〜10重量パーセントの添加物を含んでよい。
【００１４】
各場合の油膜に加えられる焼夷物質の量は、油膜の組成や可燃性による。その加えるべき最適量は、当業者により各場合に実験的に容易に決定できる。
【００１５】
従って本発明は更に、流出油を焼却するため、特に湖、海洋若しくは沿岸海域上又は土壌中の流出油を焼却するための薬剤すなわち焼夷組成物に関するものであり、この薬剤は、上述しそして以下の文書中に述べるように、飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物、好ましくは飽和炭化水素の易燃性混合物、並びに、油膜のレオロジー特性又は流動性を改善し、可溶化剤として働き、及び／又は燃焼を促進する添加物を含む。
【００１６】
発火性及び可燃性が低い油膜、例えば瀝青質の油膜の焼却は、ガス発生剤、例えばカルシウムカーバイドを加えることにより更に改善できる。水と接触するとカルシウムカーバイドは分解されて、容易に発火するアセチレンガスが発生する。
【００１７】
焼夷物質が散布された油膜を、点火用複合体を用いて点火するのが好ましい。この点火用複合体は、上で定義した飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物（焼夷物質）を含む。ここで該焼夷物質は、プラスチック包装、好ましくはポリプロピレン袋に0.5kgから2.0kgの量で密封されている。そして導火線 (match cord) でプルヒューズ (pull fuse) に接続されている点火線 (igniter cord) がこの包装に取り付けられている。点火線は、包装に貼り付けられていても結び付けられていてもよい。この結合体に水や湿気が入りこれを傷めるのを防止するために、点火用複合体全体が、例えばポリエチレン製の第二の袋に包まれているか又はそれにより保護されていることが好ましい。好ましいポリエチレン袋は、炭化水素及び存在する任意の添加物とに耐性があり、それらによって冒されないものである。プルヒューズの構造及び可能な構成は、それ自体が既知である。
【００１８】
従って本発明は、プラスチック包装、好ましくはポリプロピレン袋に密封された0.5〜2.0kgの量の、先に定義した飽和及び／又は不飽和炭化水素の易燃性混合物と、導火線によりプルヒューズに接続されている、該包装に取り付けられた点火線とを含む点火用複合体に関する。
【００１９】
この点火用複合体は、非常に扱い易い。まずプルヒューズを作動させ、その後適当に時間調節した導火線が燃え始めて容易に発火する点火線へ火を運び、これによって点火用複合体全体を巻き込んだ効果的な燃焼を誘発する。
【００２０】
異なる採掘源からの原油組成は、特にナフサ（沸点40〜200℃）、石油（沸点200〜275℃）、軽油（沸点275〜360℃）、重油（沸点360〜500℃）及び残分の含有量に関して非常に異なる。それ故、蒸発プロフィール及び油膜として残る組成も異なる。種々の採掘源（例えばペンシルベニア州ブラドフォード、カルフォル二ア州パロマ、テキサス州サルファーブラフ又はトリニダード）からの原油組成はそれ自体既知である。
【００２１】
油流出災害に由来する油膜を首尾よく焼却するために、本発明による方法は、まず油膜全面に焼夷物質を例えば圧力ポンプで散布し、又は航空機から油膜上に焼夷物質を放出して、焼夷物質を油膜と接触させる。この接触時間は、主として各場合の気温及び水温に依る。そして、点火用複合体を油膜上へと投じ焼却を誘発する。もし油層が粘着性 (coherent) のものであれば、静かな燃焼が期待できる。本発明による方法により、点火行為が最適化され、油膜の均等な焼却が達成される。爆燃又は爆発的な状況が回避される。該方法の熟練した使用によれば、焼却により油膜の95%まで除去される。以下の例は、本発明の説明のためのものである。
【実施例】
【００２２】
実施例１（焼夷剤組成）
次の成分を組み合わせると、本発明に使用できる焼夷混合物が形成される。
焼夷剤成分                              重量パーセント
40%のアルカン含む揮発油 *                     30.0
ヘキサン（工業用）                            15.0
シクロヘキサン（工業用）                      12.0
ペンタン（ノルマルペンタン）                  10.0
ヘプタン（工業用）                            15.0
デカリン（デカヒドロナフタレン、工業用）      10.0
ジメチルホルムアミド                           5.0
フタル酸ジブチル                               3.0
総最終生成物                                 100.0
（*  残りの60%は、主にナフタレンよりなる。）
実施例２（点火剤組成）
点火剤成分                              重量パーセント
特定沸点留分（沸点80〜110℃）                88.0
高分散ケイ酸                                   6.0
ステアリン酸ナトリウム（微粉末状）             1.0
オレイン酸亜鉛                                 5.0
総最終生成物                                 100.0
実施例３（ガス発生剤組成）
瀝青質の油膜が関係している場合は、点火用複合体と組み合わせてガス発生剤をも使用して、焼却で可能な限り少ない残留物しか残さないようにすることが好ましい。
ガス発生剤                                                重量パーセント
カルシウムカーバイド（カルシウムアセチリド、工業用）          95.0
粉砕したもの（5〜10mm）
高分散ケイ酸（エーロゾルタイプ）                               5.0
総最終生成物（粉末状）                                       100.0