JPS62167391A - 燃料添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、金属化合物を高濃度に含有し、しかもデー
ゼルエンシン、ボイラ、加熱炉、ガスタービン等の燃焼
機関に使用される原油、重油、石油コークス、石油ピッ
チ、灯軽油、ガソリン等の燃料油との混合性が良好な燃
料添加剤に関するものである。

（従来の技術） 従来燃料添加剤は使用目的に応じて硫黄酸化物、窒素酸
化物等の有害成分の発生抑制、スラ・ンジ分散剤、エマ
ルジョン破壊剤、腐食防止剤、燃料灰類の堆積防止剤、
燃焼促進剤、煤煙防止剤、着火促進剤、セタン価向上剤
、凝固点降下剤等として知られているが、これ等の燃料
添加剤の形態は無機金属、金属酸化物、金属水酸化物、
炭酸塩等の微粉末を界面活性剤を主成分とする分散剤と
共に水に混合してスラリー状にしだものである。

（発明か解決しようとする問題点） しかし、このような形態の燃料添加剤においては組成中
に含まれる無ａ物か保存中に沈殿、分離したり、或は燃
料油に添加した時、配管部分やバーナ部分で沈殿して閉
塞させたり、バーナノズル部分を摩耗することかある。

更に、このような燃料添加剤においては組成中に含まれ
る無機物の粒径か大きく、しかも分散性か悪いため、燃
焼火炎中、排りス中その他に存在する有害物質との接触
効果が不十分て、添加剤としての十分な効果が期待でき
ない。

一方、従来から油溶性の金属化合物を石油系溶剤等に溶
解した燃料添加剤も知られている。

これ等の燃料添加剤は燃料油と均一に混合溶解し、それ
故安定性も良好であり、燃焼中排ガス中その他に存在す
る有害成分との接触効率も良好であるが、油溶性金属化
合物中の有効成分である金属成分である金属成分の含有
量か少なく、高価格であるという欠点がある。

そこで、この発明は金属化合物等の無機物を高濃度に含
有し、しかもデーゼルエンジン、ボイラ、加熱炉、ガス
タービン等の燃焼機関に使用される原油、重油、石油コ
ークス、石油ピッチ、灯軽油、ガソリン等の燃料油との
混合性が良好な燃料添加剤を開発することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために、この発明ではナフテン
酸、トール油脂肪酸、石油スルフォン酸、アルキルリン
酸エステル、オレイン酸、ラウリン酸の１種又は２種以
上で吸着処理したその粒径か１００〜６００人の微細粒
子からなるｌａｇ、　Ｃａ。

ＡＩ％Ｂａ、　　Ｍｎ、　　Ｃｕ、　　Ｚｎ％Ｆｅ、　
Ｃｒ、　　Ｔｉ％Ｓｎ、　　Ｍｏ％Ｇｏで表される２〜
４価金属の酸化物又は水酸化物の１種又は２種以上を、
水溶性界面活性剤を用いて水に分散させてなる組成物を
有効成分とする燃料添加剤を提案するものである。

即ち、この発明てはナフテン酸等で吸着処理した粒径が
１００〜６００人の微細粒子からなる上記２〜４価金属
の酸化物又は水酸化物の１種又は２種以上を、水溶性界
面活性剤を用いて水に分散させてなる組成物を燃料添加
剤として使用するものであるが、この燃料添加剤は例え
ば次のようにして作成される。

上記２〜４価の金属水溶性塩、例えば塩化物、硝酸塩、
硫酸塩、酢酸塩等の水溶液にＮａＯＨ１に０ＨＳＮ１１
．０１＋、Ｃａ（ＯＨ）、　　等のアルカリ剤を加え、
液のｐＨを９〜１１に上昇させた後、ナフテン酸、トー
ル油脂肪酸、石油スルフォン酸、アルキルリン酸エステ
ル、オレイン酸、ラウリン酸の１種又は２種以上を添加
して生成した油溶性の凝集物を濾過し、更に脱塩の目的
で水洗し、脱水して微細粒子からなる粉体を得る。

得られた粉体組成物を、水溶性界面活性剤及び水に加え
て、モーター、ディスパー、ホモジナイザー等を使用し
て安定な、水を溶媒とした燃料添加剤か作成される。

この場合、得られた粉体は脱水乾燥を行なわす含水ケー
キ（水分３０〜４ｏｚ）とし、これに水溶性界面活性剤
を添加し攪拌することにより安定な水を溶媒とする燃料
添加剤を作成することもできる。

上記粉体の製法についてマグネシウムを例に採り、更に
詳しく説明すると、一般にマグネシウム化合物の水溶液
にアルカリ剤を添加してｐＨを上げると水酸化マグネシ
ウムが生成する。生成したＭｇ（Ｏｌｌ）、はその粒子
か集合して粗大粒子となって存在している。

この発明ではＭｇ（０１＋）２の微粒子−が集合粗大化
する前に、ナフテン酸、トール油脂肪酸、石油スルフォ
ン酸、アルキルリン酸エステル、オレイン酸、ラウリン
酸等て表面コーティングして粒子の粗大化を防止すると
ともに粒子を親油性（油溶性）に変化させる。

即ち、水中に懸濁したＭｇ（Ｏｔｌ）ｚの微粒子はプラ
スに帯電しており、これにナフテン酸、石油スルフォン
酸、トール油脂肪酸、オレイン酸、ラウリル酸等の水に
不溶性のマイナス電荷を有する有機物を添加すると、プ
ラスとマイナスの電荷による吸着反応により前記のよう
な油溶性の凝集物か生成する。

具体的には、前記のようにマグネシウム化合物の水溶液
にアルカリ剤を加えてＰｌ＋を９〜１１に上昇させ、Ｍ
ｇ（ＯＨ）　２の微粒子を生成させた後、液温を８０〜
８５℃に上昇させ、上記ナフテン酸を添加して七分加熱
、Ｗ１拌してＭｇ（０１１）２微粒子表面に吸着させ、
この結果微粒子表面か親油性（水不溶性）となり、凝集
する。

なお、この場合、ナフテン酸、トール油脂肪酸１右抽ス
ルフォン酸、アルキルリン酸エステル、オレイン酸など
をそのまま添加しても良く。

また上記有４！！物をＮａ塩、に塩、Ｎ１１４塩等の塩
類とし添加して良く、更に上記有機物をケロシン、ノル
マルパラフィン、イソパラフィン、流動パラフィン、動
植物油等に溶解させたものを添加しても良く、この場合
特に水溶性界面活性剤を含有した水に対して分散性が非
常に良いＯ／Ｗ型エマルジョンの均一なコロイド溶液に
なり、その安定性も良好となる。

この場合、上記有機物と溶剤の溶解割合はｌ：０．５〜
ｌ：３の範囲が適当である。

以上のように生成した油溶性の凝集物は濾過し、脱塩の
目的で水洗し、更に脱水することにより油溶性のマグネ
シウム含有の粉体を得ることができる。

この粉体を水溶性界面活性剤を含む水中に加え、ディス
パー等で混合攪拌すると、水を媒体として上記２〜４価
の金属酸化物又は水酸化物の微粒子が安定して分散した
燃料添加剤が作成される。　なお、この発明で使用する
水溶性界面活性剤としてはアルキルスルフォン酸塩、脂
肪酸右端、ジアルキルスルフォン琥珀酸塩、高級アルキ
ルリン酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、硫
酸化油、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩
、ポリオキシエチレンアルキルエーテルタルボン酸塩、
ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオ
ン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアリルエー
テル、ポリオキシエチレンアルコールエーテル、ポリオ
キシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアル
キルフェノールフォルマリン縮合物、ポリオキシエチレ
ンアルキルアマイド、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、
プルロニックタイプ、テトロニックタイプ等のＩＩＬＢ
ＩＩ〜１５の非イオン界面活性剤があり、これ等の界面
活性剤は単独でも、また２８以上を組み合わせて使用し
てもよい。

これ等水溶性界面活性剤の添加量は少なくとも１％必要
であり、１％以下ではあると、燃料添加剤の安定性に聞
届がある。

なお、この発明に係る燃料添加剤はそのまま、或はこれ
を適当な溶剤に分散させた溶液を燃料油に添加して使用
することができる。

（発明の効果） この発明に係る燃料添加剤は、１００〜６００人粒径の
上記２〜４価金属酸化物又は水酸化物がその粒子表面に
ナフテン酸、トール油脂肪酸、石油スルフすン酸、アル
キルリン酸エステル、オレイン酸、ラウリン酸の１種又
は２種以上を吸着し、更にその表面に水溶性界面活性剤
の親油基を吸着した状態て水媒体に分散された構造であ
り、このため極めて安定であり、長期間保存しても凝集
したり、沈降することがない。

また、燃料添加剤も水を媒体としであるため、従来の石
油系溶媒を使用した添加剤に比べて安価て、かつ取扱い
易い等の利点があり、更に燃料添加剤中に含まれる水溶
性界面活性剤の作用により燃料油中に均一に分散され、
したかって析出することかなく、燃料油の配管やバーナ
を閉塞したり、摩耗させることかないなどの利点かある
。

また、この発明に係る燃料添加剤は上記２〜４価の金１
ｉ！酸化物又は水酸化物を高濃度に含有している。例え
ばマグネシウムについてみると、石油スルフオン酸マグ
ネシウム、ナフテン酸マグネシウム、オレイン酸マグネ
シウム、オクチル酸マグネシウム等の一般の有機マグネ
シウム化合物に比べてマグネシウムの含有率が高く、Ｍ
ｇＯとして５ｏｚ存在する。しかも、上記金属酸化物又
は水酸化物は１００〜６００人粒径の微細粒子から構成
されているため、表面積が大きく、物理的、化学的活性
か大てあり、有害成分との接触効果が良好である。

このため、この発明に係る燃料添加剤は燃料油中に少量
添加しても十分な効果か期待できる。例えば大気汚染源
であるＳＯｘ、ＮＯｘを多く含有する煤煙の発生を抑制
することができるばかりでなく、Ｖ、　Ｎａ、　Ｓによ
るスーパーヒーター等の高温腐食、　ＳＯ２，ＳＯｉの
発生によるボイラの低温部腐食を抑制することができる
。

（実施例） 以下、この発明の実施例を示す。

製造例１ Ａ液・・・１５％ＭｇＣｌ　２水溶液　　６２０部Ｂ液
−−−２０＄ＮａＯＨ水溶液　　３７５部Ｃ液・・・ナ
フテン酸１０部、イソパラフィン１３部の混合溶解液 Ａ液にＢ液を添°加してＰＨを９．５〜１０に上昇させ
る。　Ｍｇ（ＯＨ）＊の微粒子が生成した後、液温な８
０℃に上昇させ、Ｃ液を加え、８０〜８５℃で十分加熱
攪拌を行うとマグネシウム含有の油溶性粉体か凝集して
液が透明になってくる。

次いで濾過水洗を行い含有されている無機塩の除去を行
う、！過水洗後得られた粉体は水分を５０＄程度含んだ
状態にあるが、これをφ１０ｓ園の球状ベレットにして
２００メツシユの金網上に広げ風速約３　ｍ１ｓｅｃ　
９５℃て４０分間熱風乾燥を行い含水率を２．１％に下
げる。

乾燥後の粉体５０部、ドデシルベンゼンスルフオン酸ナ
トリウム７部、ポリオキシエチレンノニルフェノールエ
ーテル（ＩＩＬＢ　ｌ：１．０）　５部、水道水３８部
を混合ディスパーで３０分間攪拌し、均一な分散液を得
た。

なお、製造した分散液中のＭｇＯ含有量は２６％であっ
た。

製造例２ Ａ液・・・ｌ５ｚＦｅＣ１３水溶液　　３００部Ｂ液−
−−２０！ＫＯＨ水溶液　　　１５０部Ｃ液・・・トー
ル油脂肪酸４部、ケロシン８部の混合溶解液 Ａ液にＢ液を添加し、　ＰＨを９．５〜１０に上昇させ
てＦｅ（Ｏｌｌ）ｚの微粒子が生成した後、液温を８０
℃に上昇させてＣ液を加え、８０〜８５℃で十分加熱攪
拌を行うとバリウム含有の油溶性粉体が來果して透明と
なってくる。

次いて濾過水洗を行う、＆！過過水後後採取た粉体は水
分４０％含有されているが、この含水粉体（水分４０駕
含有）を８０部、ジオクチルスルフォン琥珀酸ナトリウ
ム５部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロ
ックボリマー（プルロニック）５部水道水ｌＯ部を混合
し、ディスパー３０分間攪拌し安定な分散液を得た。

なお、製造した分散液中のＦｅ、０３含有率は２３％て
あった。

製造例３ Ａ液・・・１５ｚＣａＣ１□水溶液　　３５０部Ｂ液・
・・ＮＩｌ、ＯＨ水溶液　　　２００部Ｃ液・・・石油
スルフオン酸８部、ケロシン８部の混合溶解液 Ａ液にＢ液を添加してｐＨを９．５〜ＩＯに上昇させて
Ｃａ（Ｏ）ｌ）、の微粒子が生成した後、液温を８０°
ＣにＥ昇させ、Ｃ液を加え、８０〜８５°Ｃて十分加熱
攪拌を行うとカルシウム含有の油溶性粉体が凝集して液
か透明になってくる。

次いで濾過水洗を行い含有されている無ａ塩の除去を行
う。癌過水洗後得られた粉体は水分を６０＄程度含んだ
状態にあるが、これをφ１０ｓ−の球状ベレットにして
２００メツシユの金網上に広げ風速１　ｍ１ｓｅｃ　９
０℃て１時間熱風乾燥を行い、含水率２ｚの粉体な得た
。

乾燥後の粉体４５部、オレイン酸ナトリウム２部、ポリ
オキシエチレンドデシル硫酸ナトリウム塩３部、ポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（ＨＬＢ　１０
．５）　３部、水道水４７部を混合ディスパーで攪拌し
、均一な分散液を得た。製造した分散液中のＣａＯ含有
量は２２％てあった。

使用例 製造例１．２．３で得られた６液をプランジャーポンプ
を使用して燃料の１０００分の１の；１合てボイラの燃
料配管に強制的に混入して燃料とともにボイラの火炎中
に噴射させ、ボイラのエアヒータ出口て発生するチッ：
Ｘ酸化物、Ｓ０２、媒塵の量を測定し、エコノマイザ−
出口で８０３を測定し、またスーパーヒーター（ＪＩＳ
　Ｇ：１４６２材質５ＴＢＡ−２４）及びエアヒータに
てテストピース（ＪＩＳ　Ｇ：１１０１材質５Ｓ−４１
）をつりさげ、腐食量を測定してそれぞれ無添加と比較
した。その結果を下表に示す。

なお、使用したボイラは三菱ＣＥ自然循環型で最大連続
蒸発量か１５０７／１１、最大使用圧力か１２５にｇ／
ｃＩ１２最大使用温度か５４０℃、燃料使用料が２１１
Ｋｇ／ＩＩである。

手続補正書（自発） 昭和６１年９月２６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ナフテン酸、トール油脂肪酸、石油スルフォン酸、アル
   キルリン酸エステル、オレイン酸、ラウリン酸の１種又
   は２種以上で吸着処理したその粒径が１００〜６００Å
   の微細粒子からなるＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｃ
   ｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｃｏで表さ
   れる２〜４価金属の酸化物又は水酸化物の１種又は２種
   以上を、水溶性界面活性剤を用いて水に分散させてなる
   組成物を有効成分とすることを特徴とする燃料添加剤。