(57)【要約】ディーゼルエンジンおよび／またはボイラーを有する船舶に燃料供給する方法につき開示し、前記船舶には１０〜４０重量％の水と大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油および炭化水素カッターストックの実質的不存在下における他の重質精製流よりなる群から選択される少なくとも１員からなる燃料油とを含む高不連続相比（ＨＩＰＲ）エマルジョンのための貯蔵タンクを設けることを特徴とする。カッターストックの不存在は適合性問題を回避すると共に沈降、濾過および遠心分離なしにエマルジョンの使用を可能にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンおよび／またはボイラーを有する船舶に燃料供給する方法において：
（ｄ）前記船舶には、前記ディーゼルエンジンおよび／またはボイラーに作用接続された貯蔵タンクを設け；
（ｅ）前記貯蔵タンクには、１０〜４０重量％の水と大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油および炭化水素カッターストックの実質的不存在下における他の重質精製流よりなる群から選択される少なくとも１員からなる燃料油とを含む第１高不連続相比（ＨＩＰＲ）エマルジョン（Ａ）を導入し；さらに
（ｆ）必要に応じエマルジョン（Ａ）を含有する前記貯蔵タンクには、１０〜４０重量％の水と大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油および炭化水素カッターストックの実質的不存在下における他の重質精製流よりなる群から選択される少なくとも１員からなる燃料油とを含む第２高不連続相比（ＨＩＰＲ）エマルジョン（Ｂ）を導入し；
エマルジョン（Ａ）および（Ｂ）は互いに異なることを特徴とする船舶への燃料供給方法。
【請求項２】
沈降なく、もしくは濾過なく、もしくは遠心分離なく、または沈降、濾過および遠心分離なくエマルジョンをディーゼルエンジンおよび／またはボイラーにポンプ輸送する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エマルジョンを貯蔵タンクからディーゼルエンジンおよび／またはボイラーに直接ポンプ輸送する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
エマルジョンが２０ｐｐｍ未満の不溶性汚染物を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
エマルジョンのそれぞれにおける燃料油が独立して１０００〜１００，０００ｃＳｔの５０℃における粘度を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
各エマルジョンが独立して表面活性剤を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
各エマルジョンが独立して２〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの平均直径を有する燃料油液滴を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
各エマルジョンが独立して２０〜５０容量％、より好ましくは３０〜４０容量％の水を含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
船舶がディーゼルエンジンおよび／またはボイラー並びにこれに作用接続された貯蔵タンクを沈降タンクなし、もしくはフィルタなし、もしくは遠心分離器なし、または沈降タンク、フィルタおよび遠心分離器なしに備える請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法に使用するための船舶。
【請求項１０】
貯蔵タンクがディーゼルエンジンおよび／またはボイラーに直接接続される請求項９に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は水における燃料油のエマルジョンに関し、特に水における海洋燃料油のエマルジョンに関するものである。
【０００２】
海洋工業においては、蒸留燃料油および残留燃料油の両者が用いられる。この種の燃料は船舶に搭載して貯蔵され、燃焼が生ずるディーゼルエンジンおよび／またはボイラーまでポンプ輸送される傾向がある。
【０００３】
低温にて海洋燃料は比較的粘性となり、これらを搭載すべく船舶の周囲でポンプ輸送するのを困難にする。粘度を減少させる１つの方法は希釈剤を残留燃料油に添加することである。典型的には、軽質炭化水素カッターストックが使用される。これは、低温で可動性にして使用の要件に合致させるよう充分燃料を希釈する。しかしながら、カッターストックは芳香族特性とパラフィン系特性との点で変動しうる組成を有し、さらに燃料を燃焼させる前に除去せねばならない不溶性汚染物をも含有する。従来、この除去は船上にて行われ、たとえば沈降タンク、フィルタおよび遠心分離器の複雑な配置を使用する。さらに、従来の海洋燃料により燃料供給される船舶には、溶剤特性の相違に基づき２種の燃料を貯蔵タンクにて分離する工程を行う場合のみ、異なる海洋燃料を再燃料供給することができる。この種の工程を採らなければ、アスファルテン沈殿から生ずるスラッジ形成が生じうる。
【０００４】
重質炭化水素の輸送を改善するためのエマルジョンの使用が米国特許第５８６３３０１号明細書（特許文献１）およびカナダ国特許２１４５０３０号明細書（特許文献２）に記載されている。エマルジョンの作成および使用についても欧州特許出願公開第０１５６４８６号明細書（特許文献３）および欧州特許出願公開第０１６２５９１号明細書（特許文献４）に記載されている。
【０００５】
国際公開第９９／５４４２６号パンフレット（特許文献５）は減圧残油、ビスブレーク減圧残油、液化コークスおよび燃料油Ｎｏ．４、５および６に基づく水性マクロエマルジョンに関するものであって、これらは非乳化燃料油の有用な代替物になるといわれる。しかしながら燃料油Ｎｏ．４、５および６は炭化水素カッターストックをも含有するので、不適合性の諸問題につき可能性がまだ存在する。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５８６３３０１号明細書
【特許文献２】
カナダ国特許２１４５０３０号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第０１５６４８６号明細書
【特許文献４】
欧州特許出願公開第０１６２５９１号明細書
【特許文献５】
国際公開第９９／５４４２６号パンフレット
【０００７】
今回、炭化水素カッターストックの実質的不存在下に燃料油を用いて作成されたエマルジョンは潜在的な不適合問題なしに混合しうることが突き止められた。これは船舶につき特に有利である。何故なら、これは沈降タンク、フィルタおよび／または遠心分離器の複雑な配置の必要性を回避するからである。
【０００８】
従って本発明によれば、ディーゼルエンジンおよび／またはボイラーを有する海洋船舶に燃料供給する方法が提供され、この方法は：
（ａ）前記船舶には、前記ディーゼルエンジンおよび／またはボイラーに作用接続された貯蔵タンクを設け；
（ｂ）前記貯蔵タンクには、１０〜４０重量％の水と大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油および他の重質精製流よりなる群から選択される炭化水素カッターストックの実質的不存在下における少なくとも１員からなる燃料油とを含む第１高不連続相比（ＨＩＰＲ）エマルジョン（Ａ）を導入し；さらに
（ｃ）必要に応じエマルジョン（Ａ）を含有する前記貯蔵タンクには、１０〜４０重量％の水と大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油および他の重質精製流よりなる群から選択される実質的に炭化水素カッターストックの不存在下における少なくとも１員からなる燃料油とを含む第２高不連続相比（ＨＩＰＲ）エマルジョン（Ｂ）を導入し；
エマルジョン（Ａ）および（Ｂ）は互いに異なることを特徴とする。
【０００９】
本発明のエマルジョンは減少した粘度を有する。
【００１０】
エマルジョンの相比は独立して１０〜６０％の水、好ましくは３０〜５０％の水、より好ましくは３０〜４０％の水とすることができる。
【００１１】
典型的には高度に濃縮されるエマルジョンは好ましくは２〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの平均直径を有する燃料油液滴を含む。典型的には２５％未満の極めて低濃度の水において、燃料油は水の薄膜により分離された歪んだ液滴として分配され、その結果使用には粘稠になり過ぎる。
【００１２】
好ましくは各エマルジョンは、周囲温度（たとえば５℃）においてさえ熱の使用なしにポンプ輸送することができる。２５℃における各エマルジョンの粘度は１００〜１０００ｃＳｔ、好ましくは１００〜５００ｃＳｔ、特に好ましくは１００〜３００ｃＳｔとすることができる。
【００１３】
好ましくは、各エマルジョンは独立して２０〜５０容量％の水、より好ましくは３０〜４０容量％の水を含む。
【００１４】
好ましくは、各エマルジョンは独立して５０〜８０容量％の燃料油、より好ましくは６０〜７０容量％の燃料油を含む。
【００１５】
適する燃料油は、製油プロセスからの残油、たとえば大気圧残油、減圧蒸留残油、ビスブレーカ残油、および他の重質精製流を包含する。５０℃における燃料油の初期粘度は１０００〜１００，０００ｃＳｔ、好ましくは５００〜１０００ｃＳｔとすることができる。
【００１６】
各エマルジョンは独立してさらに表面活性剤をも含む。適する表面活性剤は非イオン型表面活性剤、アニオン型表面活性剤、カチオン型表面活性剤およびその混合物を包含する。
【００１７】
適する非イオン型表面活性剤はエトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化アルコールおよびエトキシル化ソルビタンエステルを包含する。
【００１８】
適するアニオン型表面活性剤は長鎖（たとえば炭化水素）カルボン酸およびスルホン酸、並びに長鎖（たとえば炭化水素）サルフェートの塩類を包含する。
【００１９】
適するカチオン型表面活性剤は脂肪族ジアミン、イミダゾール、エトキシル化アミン、アミド−アミドおよび第四アンモニウム化合物の塩酸塩を包含する。
【００２０】
表面活性剤を用いる場合、これはエマルジョンの全重量に対し０．１〜５重量％の量にて存在させることができる。
【００２１】
本発明の各エマルジョンはさらに独立して慣用の燃料添加物をも含むことができる。適する添加物は着火向上剤、燃焼向上剤、腐食阻止剤、殺動物剤、ＳＯｘ減少剤、ＮＯｘ減少剤、灰分改質剤および煤放出剤を包含する。
【００２２】
有利には水溶性添加物が本発明のエマルジョンに適合しうる。何故なら、これらはエマルジョンの燃料油液滴を包囲する連続水相に溶解しうるからである。これらは必要に応じ作成エマルジョンに或いは乳化前の水相に添加することができる。
【００２３】
本発明の各エマルジョンは、任意適する方法を用いて作成することができる。たとえば各エマルジョンは、燃料油を水と直接混合して作成することができる。混合は１０〜１０００ｓ−１、好ましくは５０〜２５０ｓ−１の範囲における低剪断条件下で行うことができる。混合は適する表面活性剤の存在下に行うことができる。代案として、燃料油は適する表面活性剤の水溶液と直接混合することもできる。
【００２４】
本発明の各エマルジョンは、重質燃料油で操作するよう設計されたディーゼルエンジン、より好ましくは海洋重質燃料ディーゼルエンジンにつき特に有用である。従って本発明は重質燃料ディーゼルエンジンに燃料供給する方法をも提供し、この方法は本発明のエマルジョンを前記エンジンに導入することからなっている。
【００２５】
有利には本発明の各エマルジョンは充分低い粘度を有して、これらを貯蔵タンクから燃料エンジンまで常法で移動させることができる。従ってエマルジョンを予熱して船舶まで或いはその周囲へのその移動性を向上させうるが、予熱は必須でない。
【００２６】
その比較的低い粘度のため、本発明のエマルジョンは炭化水素カッターストックを含有する必要がない。事実、炭化水素カッターストックは本発明のエマルジョンを実質的に含まない。これはカッターストックがしばしば芳香族であると共に燃料の燃焼および着火特性に悪作用を有するので有利である。さらに、カッターストックは著量の不溶性汚染物を含有する傾向がある。従って、この種のストックの実質的不存在下にエマルジョンにおける不溶性汚染物のレベルは比較的低く、たとえば各エマルジョンの全重量に対し２０ｐｐｍ未満、好ましくは１ｐｐｍ未満とすることができる。
【００２７】
エマルジョンにおける不溶性汚染物の量が２０ｐｐｍ未満であれば、使用前にこの種の汚染物をエマルジョンから除去する必要がない。これは船舶につき特に有利である。何故なら、海洋燃料から固体汚染物を除去すべく常用される装置は複雑かつ嵩張る傾向を有するからである。本発明のエマルジョンを海洋燃料として用いる場合、エマルジョンは船舶の貯蔵タンクから燃料エンジンまで、各種の沈降、濾過および／または遠心分離工程を介しエマルジョンを処理する必要なしに、ポンプ輸送することができる。事実、多くの状況において、エマルジョンをたとえば遠心分離にかけることは望ましくなく、これはエマルジョンを各成分まで分離させる傾向がある。本発明の１実施例においては、エマルジョンを貯蔵タンクから燃料エンジンまで直接移動させる。
【００２８】
本発明のエマルジョンが従来の燃料油より優れる他の利点は、２種の異なる燃料油の混合物が貯蔵につき不安定過ぎるのに対し本発明の２種の異なるエマルジョンの混合物がそうではない点にある。この増大した移動性は、各エマルジョンの燃料油液滴を包囲する共通の水相および表面活性剤タイプの存在に関連する。この混合性および向上した適合性のため、本発明のエマルジョンにより燃料供給される海洋船舶は、貯蔵タンクにおける残留第１エマルジョンと接触する第２エマルジョンから生ずる諸問題（不適合性）なしに、異なるエマルジョンで再燃料供給することができる。これに対し、慣用の海洋燃料により燃料供給される船舶は、２種の燃料を貯蔵タンクにて分離する工程を採った場合のみ、異なる海洋燃料で再燃料供給することができる。この種の工程を採らなければ、アスファルテン沈殿から生ずる「スラッジ形成」が生じうる。
【００２９】
以下の実験を参照して実施例により本発明を説明する。
【００３０】
別々のエマルジョンを英国におけるＢＰ社のコリトンおよびグランゲマウス精油所からの２種のカットされない減圧残油供給源料から、欧州特許出願公開第０１５６４８６号明細書および欧州特許出願公開第０１６２５９１号明細書に記載された「高不連続相比（ＨＩＰＲ）」法に基づいて作成した。これらをそれぞれエマルジョンＣおよびＧと呼ぶ。
【００３１】
各残油を７０℃まで加熱した。５重量部の各残油を脱イオン水におけるイゲパールＣＡ−６３０（オクチルフェノール９−エトキシレート）の２重量％溶液の１重量部に最初に室温にて添加した。次いで、各成分を手持ち式低速（１２００ｒｐｍ）家庭ミキサーにより１分間混合して、平滑な組織を示すＨＩＰＲエマルジョンを生成させた。各成分の相対密度に基づき、容量部および重量部の使用は互換性であると考えうる。初期混合段階の後、さらなる量の脱イオン水を希釈段階として添加することができる。このようにして、約０．２５重量％の表面活性剤により安定化された６５重量％の残留エマルジョンＣおよびＧが作成された。
【００３２】
ガライＣＩＳ−１装置を用いてエマルジョンＣおよびＧにつき液滴寸法分布を測定し、これらは５〜４０μｍの範囲の液滴直径を示すと共に約２０μｍの容量平均統計直径を有した。乳化条件の改変（たとえば表面活性剤種類、表面活性剤濃度、第１段階の混合時間および速度）は５〜３０μｍの平均直径を有するエマルジョンを作成することができる。
【００３３】
各エマルジョンＣ、Ｇおよびこれらから作成された５０：５０の２成分組合せ物につき貯蔵安定性試験を行い、その液滴寸法分布を４０℃における時間の関数として監視した。この方法は、エマルジョンにおける不安定性の徴候を確認しようとする際、一般的な慣行である。時間依存性の不安定性に関する証拠は見られなかった。これは、これら２種のエマルジョンが適合性であると共に互いにこれら試験にて混合しうることを示す。
【国際公開パンフレット】
2004515680.tif 000002
2004515680.tif 000003
2004515680.tif 000004
2004515680.tif 000005
2004515680.tif 000006
2004515680.tif 000007
2004515680.tif 000008
2004515680.tif 000009
2004515680.tif 000010
【国際調査報告】
2004515680.tif 000011
2004515680.tif 000012