JPH04250841A - エマルジョンの品質管理方法  - Google Patents

エマルジョンの品質管理方法 

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JPH04250841A
JPH04250841A JP3208395A JP20839591A JPH04250841A JP H04250841 A JPH04250841 A JP H04250841A JP 3208395 A JP3208395 A JP 3208395A JP 20839591 A JP20839591 A JP 20839591A JP H04250841 A JPH04250841 A JP H04250841A
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JP
Japan
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emulsion
surfactant
oil
added
rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP3208395A
Other languages
English (en)
Inventor
David William Albin
ディビッド ウィリアム アルビン
Alan Stockwell
アラン ストックウェル
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BP PLC
Original Assignee
BP PLC
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中粘性油型のエマル
ジョン、特に燃料として燃焼を目的とするエマルジョン
において、例えば貯蔵タンク中に長期間そのままにして
置かれる時に、エマルジョンが変質する速度を抑える又
は削減することにより、エマルジョンの品質管理する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】粘性油から製造したエマルジョン燃料は
、特許文献及び他の文献に前に記載されている。例えば
、英国特許第974042号公報には、122°Fにお
いて40SSF以上の粘度を有する石油系油分の水中油
型エマルジョンからなる燃料組成物を開示しており、前
記エマルジョン中の水の量は、前記エマルジョンが、7
7°Fで150SSF未満の粘度を有する様にされる量
であり、かつ前記油は、エマルジョンに対して少なくと
も60容量%からなる。
【0003】エマルジョン化された油は、一般的に、粘
性油であって、この油がエマルジョン化されない状態に
おいて、ポンプ輸送するにはあまりにも粘性過ぎ、従っ
て、燃焼装置中に成功裏に微粒子にする為には、高い予
備加熱温度を必要とする。
【0004】粘性油の巨大な鉱床が、世界の数箇所に、
例えば、カナダ、米国、ソ連邦、及びベネズエラに見い
だされている。エマルジョン化燃料は、前記鉱床の開発
の必要が増大しているので、近いうちに、商業的に重要
となるであると思われる。
【0005】この様なエマルジョン化燃料は、一般的に
安定であるが、製造方法に左右されて、あるエマルジョ
ン化燃料は他のエマルジョン化燃料よりも安定である。
【0006】然し乍ら、長期間の貯蔵に際して、例えば
、数カ月又は数年に亙り、幾らかのエマルジョンが或る
程度変質する、例えば、油滴の平均粒度が増大する、粒
度分布が広くなる、及びエマルジョンが、例えば、ポン
プ、バルブ、又はバーナー先端において剪断崩壊する傾
向がある。このことは、エマルジョンを取り扱い及び燃
焼するに際して問題を引き起こすに違いない。
【0007】英国特許第2220673−A号公報には
、変質した超重質エマルジョン燃料の問題を検討し、か
つこの様な変質エマルジョンの再生方法を提案している
。若し変質が軽微ならば、非イオン界面活性剤を変質し
たエマルジョンに添加し、次いで得られた混合物を高剪
断攪拌に付すことである。若し変質がより深刻であるな
らば、アニオン界面活性剤を添加し、混合物を剪断攪拌
し、次いで非イオン界面活性剤を添加することである。 別案として、アニオン界面活性剤と非イオン界面活性剤
の両方を添加し、次いで混合物を剪断攪拌することであ
る。
【0008】英国特許第2220673−A号公報は、
強度の変質が起こった後に、エマルジョンの品質を元に
戻す為の救済処理に関係する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、今や、
貯蔵中に変質する傾向がある水中粘性油型のエマルジョ
ンを、エマルジョンが変質する速度を削減することによ
り、その品質を保持する為の予防方法を工夫するに至っ
た。
【0010】
【課題を解決するための手段】従って、本発明によると
、水中粘性油型のエマルジョンが貯蔵中に変質する速度
を削減する方法において、界面活性剤の水溶液をエマル
ジョンに添加し、かつ添加した水性界面活性剤が、互い
に接触されたままにされることを特徴とする方法が提供
される。
【0011】エマルジョンが変質してしまうか、又はな
にか重大な程度まで変質してしまう前に、界面活性剤の
不必要な使用を避ける為に、変質の兆候が認められるま
では、界面活性剤を添加しないことが望ましい。
【0012】従って、本発明の別の特徴によると、水中
粘性油型のエマルジョンが貯蔵中に変質する速度を削減
する為に、このエマルジョンを監視し、若し変質の兆候
が認められるならば、界面活性剤の水溶液をエマルジョ
ンに添加し、かつエマルジョンと添加した界面活性剤と
を、貯蔵の残り期間の間、互いに接触されたままにされ
ることを特徴とする方法が提供される。
【0013】界面活性剤の溶液は、エマルジョンに単に
添加されて良いが、然し好適には、若し設備が許される
ならば、界面活性剤の溶液は、低剪断速度の混合により
、例えば100秒−1以下の剪断速度で、エマルジョン
と混合される。時々貯蔵タンクに存在する櫂型攪拌機が
、この目的に適している。
【0014】界面活性剤を変質エマルジョンに、又は変
質の可能性のあるエマルジョンに単に添加することは、
変質速度を削減するけれども、しかし相分離が起こるか
もしれないことが分かっている。界面活性剤が混合され
る時に、相分離は起こらずかつ削減効果が促進される。
【0015】エマルジョンは、油滴大きさの規則的な測
定を実施することにより監視されるのが良い。
【0016】エマルジョン油滴大きさの分布データは、
コウルター カウンター(Coulter Count
er)、マルバーン マルティサイザー(Malver
n Multisiser)、ガレイ シス(Gala
i CIS)、又は他の適切な測定器を使用することに
より得られる。
【0017】この方法は、天然的に見いだされる重質原
油の様な燃焼可能な油から誘導された燃料として使用を
目的とした燃焼可能なエマルジョンを処理するのに特に
適している。この様な原油は、一般的に、5°− 20
°の範囲のAPI比重を有するであろう。これらは、ア
ルバータからのボルフレーク原油及びレーク マルゲリ
ット原油、カナダ タール 砂からのビチューメン、オ
クラホマからのヘビット原油、及びベネズエラのオリノ
コ油地帯からの重油を包含する。
【0018】石油、石油化学、及び化学工業の粘性製産
物、副産物、及び廃棄産物から製造された燃焼可能なエ
マルジョンもまた、極めて適している。この様な材料は
、軽質原油及びビスブレーカー残留物の蒸留から得られ
る常圧蒸留残留物及び真空蒸留残留物を包含する。
【0019】処理されて良い所の燃焼を目的としないエ
マルジョンには、ペンキエマルジョン、農薬エマルジョ
ンなどが包含される。
【0020】適切な界面活性剤は、非イオン、アニオン
、又はカチオン界面活性剤であるが、しかし好適には、
非イオン界面活性剤である。明らかに、界面活性剤は、
エマルジョンを製造するのに初めに使用された界面活性
剤と相溶性でなければならない。このことは、同じ界面
活性剤でないとしても、同族のものを使用することによ
り最良に達成される。好適な非イオン界面活性剤は、エ
トキシ化アルキルフェノール類であるが、しかしエトキ
シ化第二級アルコール類、エトキシ化アミン類、及びエ
トキシ化ソルビタンエステル類もまた適切である。最も
好適なエトキシ化アルキルフェノール類は、分子当たり
15−30個のエチレンオキシド単位を含むノニルフェ
ノールである。約20個のエチレンオキシド単位を含む
エトキシ化ノニルフェノールが、極めて適切である。 適切なアニオン界面活性剤は、アルキル、アリール、及
びアルカリール硫酸塩、スルホン酸塩、及びリン酸塩を
包含する。適切なカチオン界面活性剤は、第四級アンモ
ニウム化合物類と、酸性形態のn−アルキルジアミン類
とトリアミン類を包含する。
【0021】界面活性剤は、適切には、10−30重量
%又は80−90重量%の界面活性剤、好適には約25
重量%の界面活性剤を含む流体水溶液の形態で添加され
る。30重量%と80重量%界面活性剤の間で、溶液は
より粘性である。添加される界面活性剤の量は、適切に
は、最初のエマルジョンの重量に対して、0.005−
1重量%、好適には0.1−0.7重量%である。
【0022】
【実施例】本発明を、次の実施例に関して説明する。 実施例 約30容量%の水と約70容量%のオリノコ油地帯から
の粘性原油とを含むエマルジョン燃料を、数カ月の期間
に亙り貯蔵タンク中に保持した。約6カ月の後、タンク
中のエマルジョンの品質が変質したことが、油滴大きさ
分析から明らかとなった。エマルジョンの試料に界面活
性剤を添加する効果を試験した。エマルジョン中の油の
平均油滴大きさは、試験開始時に24.6μmであった
。選択された界面活性剤は、分子当たり20エチレンオ
キシド基を含むエトキシ化ノニルフェノール(NF20
)であった。これは、脱イオン水中に25重量%の溶液
の形態で使用された。3つの界面活性剤濃度が試験され
た:6.25 × 10−3%w/w NP20/エマ
ルジョン6.25 × 10−2%w/w NP20/
エマルジョン6.25 × 10−1%w/w NP2
0/エマルジョン界面活性剤溶液を、最初に攪拌しない
でエマルジョンに添加し、次に100秒−1以下の剪断
速度で、従って大型タンク又は再循環装置で模擬実験し
て、緩やかな手動攪拌で添加した。
【0023】これらの配合の各々の試料200gを、3
0℃でオーブン中に貯蔵して、タンク貯蔵条件を模擬実
験した。添加界面活性剤を含まない対照試料もまた、オ
ーブン中に置かれた。
【0024】エマルジョン品質を、5週間の間、週間隔
で平均油滴大きさを測定することにより監視し、9週間
の後、シテンコ(Citenco)攪拌機を使用して、
5,500rpmの緩やかな剪断条件下に操作して、2
0℃と70℃における試料の剪断攪拌の結果を測定する
ことにより監視した。 200gの試料を、2つの温度で試験を実施する為に更
に分割した。
【0025】混合しないで界面活性剤の添加界面活性剤
溶液は、試料を通って下方に拡散し、1週間の終わりま
でに、界面活性剤相とエマルジョン相に分離し、分離し
た界面活性剤の量は、最初に添加した界面活性剤の量に
類似していた。実験を継続したが、然し乍ら、添加した
界面活性剤が尚、何らかの効果を有するかどうか評価し
た。
【0026】剪断試験からの結果を、3つの界面活性剤
濃度に対して第2表に示す。相分離した界面活性剤は、
剪断試験を始める前に、エマルジョン中に混合されたこ
とを特に言及すべきである。20℃で得られた結果は、
2つの最低の界面活性剤の濃度に対して、試験期間に亙
り、油滴大きさの増大を示している。最大の界面活性剤
の濃度において、エマルジョン滴大きさは、同じか、又
は僅かに減少したのいずれかにとどまっていた。対照試
料(添加界面活性剤を含まない)の油滴大きさは、試験
の間に31.3μmから47.8μmに増大した。
【0027】70℃で得られた剪断結果は、添加界面活
性剤の2つの最低濃度を含むエマルジョンが、150秒
の間混合の後に破壊したことを示している。0.6%の
添加界面活性剤を含む試料は、試験期間に亙り、油滴大
きさにおいて減少(32.6μmから10.4μmへ)
したことを示した。対照試料は、70℃で20秒の混合
の後に破壊した。
【0028】混合して界面活性剤の添加結果を第3表に
示す。これらの結果から、界面活性剤をエマルジョン中
に混合することは、混合しないよりも良いことは明らか
であるけれども、試験期間に亙り、油滴大きさにおいて
次第に増大している。所が、最大の界面活性剤の添加は
、最も顕著な効果を示した。
【0029】剪断結果を、第4表に総括している。20
℃で、平均油滴大きさが、実験した界面活性剤の濃度の
いずれにおいても、顕著に影響を与えなかった。70℃
で、0.006%の添加界面活性剤を含む試料は、試験
期間に亙り、平均油滴大きさにおいて僅かな減少(30
.5μmから25.2μmへ)を示した。
【0030】これらの結果から、次の結論が導入される
:緩やかな混合が存在する、存在しないのいずれにおい
ても、エマルジョンに界面活性剤の添加は、エマルジョ
ン変質の速度を削減する。混合しないでエマルジョンに
界面活性剤の添加は、1週間内に、エマルジョンと界面
活性剤層中に試料相分離を結果する。界面活性剤を緩や
かにエマルジョン中に混合する場合、相分離は起こらず
、かつ変質速度は更に削減された。20℃と70℃の両
方における剪断の結果は、界面活性剤が混合されるか否
に拘わらず、より多い界面活性剤の添加により改善され
る。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
【発明の効果】本発明により、水中粘性油型のエマルジ
ョン燃料に界面活性剤、好適には、エトキシ化アルキル
フェノールを緩やかに攪拌混合して添加することにより
エマルジョン燃料の変質が顕著に改善出来、従って長期
間の貯蔵が可能にされる。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  水中粘性油型のエマルジョンが貯蔵中
    に変質する速度を削減する方法において、界面活性剤の
    水溶液をエマルジョンに添加し、かつ添加した水性界面
    活性剤が、互いに接触されたままにされることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項2】  水中粘性油型のエマルジョンが貯蔵中
    に変質する速度を削減する為に、このエマルジョンを監
    視し、若し変質の兆候が認められるならば、界面活性剤
    の水溶液をエマルジョンに添加し、かつエマルジョンと
    添加した界面活性剤とを、貯蔵の残り期間の間、互いに
    接触されたままにされることを特徴とする請求項1記載
    の方法。
  3. 【請求項3】  界面活性剤溶液が、単にエマルジョン
    に添加されることを特徴とする請求項1又は2に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】  界面活性剤が、低剪断速度混合により
    エマルジョンと混合されることを特徴とする請求項1又
    は2に記載の方法。
  5. 【請求項5】  混合の剪断速度が100秒−1以下で
    ある請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】  エマルジョンが、油滴大きさの規則的
    測定を実施することにより監視される請求項2−5のい
    ずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】  エマルジョンが、可燃性油から誘導さ
    れる可燃性エマルジョンである請求項1−6のいずれか
    1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】  油が、5°− 20°の範囲のAPI
    比重を有する重原油である請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】  油が、常圧蒸留殘残留物、真空蒸留殘
    残留物、又はビスブレーカー残留物である請求項7記載
    の方法。
  10. 【請求項10】  界面活性剤が、非イオン界面活性剤
    である請求項1−9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】  非イオン界面活性剤が、エトキシ化
    アルキルフェノールである請求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】  エトキシ化アルキルフェノールが、
    分子当たり15−30個のエチレンオキシド単位を含む
    エトキシ化ノニルフェノールである請求項11記載の方
    法。
JP3208395A 1990-08-21 1991-08-21 エマルジョンの品質管理方法  Pending JPH04250841A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB9018358:3 1990-08-21
GB909018358A GB9018358D0 (en) 1990-08-21 1990-08-21 Method for controlling the quality of an emulsion

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JPH04250841A true JPH04250841A (ja) 1992-09-07

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ID=10681009

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JP3208395A Pending JPH04250841A (ja) 1990-08-21 1991-08-21 エマルジョンの品質管理方法 

Country Status (7)

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EP (1) EP0472329A3 (ja)
JP (1) JPH04250841A (ja)
AU (1) AU8243691A (ja)
BR (1) BR9103589A (ja)
CA (1) CA2049404A1 (ja)
GB (1) GB9018358D0 (ja)
NO (1) NO913268L (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA016356B1 (ru) * 2011-06-29 2012-04-30 Открытое Акционерное Общество "Казанский Жировой Комбинат" Способ контроля качества пищевых эмульсионных продуктов

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NO913268D0 (no) 1991-08-20
NO913268L (no) 1992-02-24
BR9103589A (pt) 1992-05-12
EP0472329A2 (en) 1992-02-26
CA2049404A1 (en) 1992-02-22
AU8243691A (en) 1992-02-27
EP0472329A3 (en) 1992-07-29
GB9018358D0 (en) 1990-10-03

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