JPH06145677A - 超重質油エマルション燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】少なくとも高膨潤性の微細な粘土鉱物、超重質
油、界面活性剤および水を含有してなることを特徴とす
る超重質油エマルション燃料。 【効果】本発明の超重質油エマルション燃料は、粘度が
低く、篩通過量も多いため、燃料として大変取り扱い易
く、更にエマルション放置後の分散状態の長期安定性に
も特に優れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超重質油エマルション燃
料に関する。

【０００２】

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】石油、石
炭及びＬＮＧに含まれない化石燃料資源として、オイル
サンド、ビチューメン類（オリノコタール、アサバスカ
ビチューメン）などが埋蔵量が多いことから非常に注目
されている。又、石油系でもナフサなどの蒸留留出油分
を除いたアスファルト又はその熱処理残渣類は多量に余
っており、これらの超重質油は通常減圧蒸留残分として
得られる。４２０〜４５０℃以上の重質留分を約６０〜
７０重量％以上含有する油状物質では、そのままでは流
動しないか又は数万センチポイズ以上の高粘性を有して
いる。そのため、燃料として使用するには、２８０〜３
００℃などの高温にしないとハンドリングや霧化などに
おいて問題があり、また配管などの閉塞のトラブルを起
こしやすく、大変、使いにくい燃料である。

【０００３】従来より界面活性剤を用いて超重質油
（Ｏ）を水（Ｗ）の中に乳化させた超重質油の水中油滴
型（Ｏ／Ｗ型）エマルション燃料が提案されている。こ
のエマルション燃料は水に比較的近い粘度を示し、常温
〜９０℃の温度で十分な霧化が可能であり、大変取り扱
い易い燃料となっている。このようなＯ／Ｗ型エマルシ
ョン燃料において、Ｗ（水）の含量が低い程、即ちＯ
（油）の含量が多い程、燃料として好ましく、燃料損失
が少ない。また、エマルション燃料を通常の液体の燃料
油と同じ様に扱えるようにするには、輸送や貯蔵に耐え
る長期安定性が必要である。しかしながら、重質留分の
比率が大変高く、流動しないか又は数万センチポイズ以
上の高粘性を持つ超重質油を乳化したエマルション燃料
は、長期安定性が劣るため、この点で更に改良が望まれ
ている。

【０００４】本発明の目的は、かかる課題を解決すべ
く、低粘度のため燃料として取り扱い易く、更にエマル
ション放置後の分散状態の長期安定性にも優れた超重質
油エマルション燃料を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討の
結果、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥石などの
高膨潤性の微細な特定の粘土鉱物を使用することによ
り、安定なエマルションが得られることを見出し、更
に、界面活性剤を上記の特定の粘土鉱物と併用すること
により、より低粘度で長期間安定なＯ／Ｗ型の超重質油
のエマルションが得られることを見出し、本発明の完成
に至った。

【０００６】即ち、本発明の要旨は少なくとも高膨潤性
の微細な粘土鉱物、超重質油、界面活性剤および水を含
有してなることを特徴とする超重質油エマルション燃料
に関する。

【０００７】本発明に使用される粘土鉱物は、高膨潤性
の微細な粘土鉱物であるが、本発明において高膨潤性と
は、水中に粘土鉱物を懸濁させると水分子を多量拘束す
るものであり、乾燥物換算で１重量％懸濁した時の核磁
気共鳴装置で測定した水分子の緩和時間（Ｔ₂ ）が９０
０ミリ秒以下、好ましくは５００ミリ秒以下となるよう
な膨潤性粘土鉱物をいう。緩和時間（Ｔ₂ ）が９００ミ
リ秒を越えると水の拘束力が弱くなり本発明の効果が不
十分となる。また、微細な粘土鉱物とは平均粒径が１０
０μｍ以下である粘土鉱物をいう。平均粒径が１００μ
ｍを越えると水分子の拘束力が弱くなるのと同時に沈降
しやすくなり、本発明の効果には不十分となる。具体的
には、例えばスメクタイト、バーミキュライト、緑泥石
などの高膨潤性で水分子の拘束力の強い微細な粘土鉱物
が本発明の範囲に含まれる。但し、これらの中でもＴ₂
が９００ミリ秒以上のものは本発明には含まれない。一
方、ジョージア産のカオリンや一般のカオリン、タルク
などは水分子の拘束力が弱いため、本発明の範囲から除
外される。

【０００８】以下、本発明に使用するスメクタイト、バ
ーミキュライト、緑泥石などの高膨潤性の微細な粘土鉱
物について説明する。スメクタイト（ｓｍｅｃｔｉｔ
ｅ）は２：１層の四面シートおよび八面体シートにおい
て、置換が広範囲に生じ、層間に水分子を伴った種々の
イオンが入るため化学組成は複雑である。具体的には、
次のような一般式で表される。 Ｘ_m （Ｙ²⁺, Ｙ³⁺）_2-3 Ｚ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ （式中、ＸはＫ，Ｎａ，１／２Ｃａ，１／２Ｍｇを、Ｙ
²⁺はＭｇ，Ｆｅ²⁺，Ｍｎ²⁺，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｌｉを、Ｙ³⁺
はＡｌ，Ｆｅ³⁺，Ｍｎ³⁺，Ｃｒ³⁺を、ＺはＳｉ，Ａｌを
示す。なおＸは層間、Ｙは八面体、Ｚは四面体の陽イオ
ンを表す。）

【０００９】スメクタイトの代表的な種類には次のもの
がある。 ２八面体型（八面体陽イオンが主に３価） モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ａｌ_1.67Ｍｇ_0.33）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎ
Ｈ₂ Ｏ バイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ａｌ₂ ）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂
・ｎＨ₂ Ｏ ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｆｅ₂ ³⁺）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）
₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ３八面体型（八面体陽イオンが主に２価） サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ₃ ）（Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（ＯＨ）₂
・ｎＨ₂ Ｏ 鉄サポナイト（ｉｒｏｎ ｓａｐｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ，Ｆｅ）₃ （Ａｌ_0.33Ｓｉ_3.67）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ_2.67Ｌｉ_0.33）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎ
Ｈ₂ Ｏ ソーコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ） Ｘ_0.33（Ｍｇ，Ｚｎ）₃ （Ｓｉ_3.67Ａｌ_0.33）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ スチブンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ） Ｘ_0.33/2（Ｍｇ_2.97）Ｓｉ₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₂ ・ｎＨ₂ Ｏ このうち、モンモリロナイト−バイデライト−ノントロ
ナイトは一連の系列をなし、同形置換を生ずる。また、
スチブンサイトは他のスメクタイトの約半分の層荷電を
もち、２八面体型と３八面体型の中間の性質を有してい
る。

【００１０】バーミキュライト（ひる石，Ｖｅｒｍｉｃ
ｕｌｉｔｅ）は、２：１型層状ケイ酸塩に属し、化学式
は次式で表される。 （Ｍｇ，Ｆｅ³⁺，Ａｌ）_2-3 （Ｓｉ_4-x Ａｌ_x ）Ｏ
₁₀（ＯＨ）₂ （Ｍ⁺ , Ｍ²⁺ _1/2 ）_x ｎＨ₂ Ｏ ただし、Ｍは層間の交換性陽イオンであるが、粗粒なバ
ーミキュライトではＭｇが主である。ｎは水の量である
が、層間陽イオンがＭｇの場合は、広い温度範囲にわた
って、水は２分子層をなして入り、ｎ＝３．５〜５程度
である。ｘは層荷電であって、０．６〜０．９の範囲に
入る。この化学式は層荷電が全て、四面体陽イオンの置
換によって生じているとしているが、実際には八面体シ
ートが負の荷電を持ち、層荷電がこれによっていること
もある。八面体陽イオンの数は２〜３であり、２八面体
型のバーミキュライトと３八面体型のバーミキュライト
の両方がある。黒雲母や金雲母の風化によってできた粗
粒のバーミキュライトは３八面体である。

【００１１】緑泥石（ｃｈｌｏｒｉｔｅ）の構造はスメ
クタイトとバーミキュライトの構造と類似しており、そ
れらの底面間隔は１４〜１５Ａである。典型的な緑泥石
は２：１型の含水ケイ酸塩であり、２：１層の性格によ
って、３八面体型緑泥石と２八面体型緑泥石に大別でき
る。３八面体型緑泥石は次式で表される。 （Ｒ_6-x ²⁺Ｒ_x ³⁺）（Ｓｉ_4-x Ａｌ_x ）Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ ただし、Ｒ²⁺はＭｇとＦｅ²⁺を主とするが、Ｍｎ²⁺、Ｎ
ｉ²⁺なども含まれる。Ｒ³⁺はＡｌが主で、Ｆｅ³⁺、Ｃｒ
³⁺なども含まれる。ｘは０．８〜１．６の値を示す。Ｒ
²⁺がＭｇを主とするものをクリノクロア〔ｃｌｉｎｏｃ
ｈｌｏｒｅ，（Ｍｇ₅ Ａｌ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈ 〕，Ｆｅを主とするものをシャモサイト〔ｃｈａ
ｍｏｓｉｔｅ，（Ｆｅ₅ Ａｌ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈ 〕と呼んでいる。その他、Ｍｎを主成分とするペ
ナンタイト（ｐｅｎｎａｎｔｉｔｅ）Ｎｉを主成分とす
るニマイト（ｎｉｍｉｔｅ）がある。Ａｌを主な八面体
陽イオンとする２八面体緑泥石にはスドーアイト〔須藤
石，Ｓｕｄｏｉｔｅ，（Ｍｇ，Ａｌ）_4.6-5 （Ｓｉ，Ａ
ｌ）₄ Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ 〕，クッケアイト〔ｃｏｏｋｅｉ
ｔｅ，（ＬｉＡｌ₄ ）（Ｓｉ₃ Ａｌ）Ｏ₁₀（Ｏ
Ｈ）₈〕，ドンバサイト〔ｄｏｎｂａｓｓｉｔｅ，Ａｌ
_4-4.2 Ｒ_0.2-（Ｓｉ，Ａｌ）₄Ｏ₁₀（ＯＨ）₈ 〕の３種
がある。

【００１２】スメクタイトは属する粘土鉱物であるモン
モリロナイトを主成分とし、石英，α−クリストバライ
ト，オパール，長石，雲母，沸石，方解石，ドロマイ
ト，石膏，鉄酸化物などを夾雑物として含むものがベン
トナイトと呼ばれるものである。ベントナイトには、Ｎ
ａイオンに富んだナトリウムベントナイトとＣａイオン
に富んだカルシウムベントナイトがあるが、ナトリウム
ベントナイトが膨潤力に富むので、これが本発明におけ
る粘土鉱物に属し、カルシウムベントナイトは膨潤力が
弱いので、本発明の範囲から除外される。

【００１３】ナトリウムベントナイトの中でも、モンモ
リロナイト含量が多いほど好ましく、また、粒子径も１
００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。ナトリ
ウムベントナイトで本発明における粘土鉱物の範囲に入
るのは、水に１重量％懸濁した時の核磁気共鳴装置で測
定した水分子の緩和時間（Ｔ₂ ）が９００ミリ秒以下と
なるもの、好ましくは５００ミリ秒以下となるものであ
る。Ｎａ−ベントナイトでも、産地により含有夾雑物な
どが異なり、膨潤力にも差がみられるが、水篩などの操
作により、モンモリロナイト成分含量を高くすると、上
記の水懸濁液のＴ₂ が小さくなり、効果がより発揮され
る。

【００１４】以上の粘土鉱物は、単独で又は混合して用
いることができる。このとき、粘土鉱物の含有量は、超
重質油１００重量部に対し、通常０．００５〜２．５重
量部、好ましくは０．０２〜１．０重量部である。０．
００５重量部より小さいと水の拘束力が不足するため、
保存安定性効果が小さくなり、２．５重量部を越えると
水拘束力が大きくなりすぎるため、増粘などの現象がみ
られるようになると同時に、灰分の量が増加するため、
燃料としても好ましくない。

【００１５】本発明に使用される超重質油としては、高
温に加温しないと流動しない下記の油が挙げられる。 (1) 石油系アスファルト類及びその油の混合物 (2) 石油系アスファルト各種処理物、その中間製品、残
渣、及びそれらの油混合物 (3) 高温で流動しない高流動点油あるいは原油 (4) 石油系タールピッチ及びその油混合物 (5) ビチューメン類 なお、本発明における超重質油は、減圧蒸留残分である
４２０〜４５０℃以上の重質留分を約６０重量％以上含
有する油状物質である。これらの超重質油は、単独で又
は混合して用いることができる。

【００１６】本発明に使用される界面活性剤としては、
特に限定されることなく、通常公知のアニオン界面活性
剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び／又
は両性界面活性剤を用いることができる。このうち、特
に好ましい結果を得ることのできる界面活性剤として
は、例えば以下のようなものがある。

【００１７】アニオン界面活性剤としては次のものが挙
げられる。 （Ｉ）芳香族環化合物のスルホン酸又はスルホン酸塩の
ホルマリン縮合物、但し、ホルマリンの平均縮合度は
１．２〜１００、塩はアンモニウム、低級アミン、アル
カリ金属又はアルカリ土類金属の塩である。 （II）リグニンスルホン酸、リグニンスルホン酸塩、そ
の誘導体、リグニンスルホン酸と芳香族化合物のスルホ
ン酸とのホルマリン縮合物及びその塩。塩としては上記
のいずれの場合も、アンモニウム、低級アミン、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の塩である。ホルマリンの
平均縮合度は１．２〜５０である。 （III)ポリスチレンスルホン酸又はその塩及びスチレン
スルホン酸と他の共重合性モノマーとの共重合体とその
塩。但し、分子量は５００〜５０万。塩はアンモニウ
ム、低級アミン、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の
塩である。 （IV) ジシクロペンタジエンスルホン酸重合物又はその
塩。重合物の分子量は５００〜５０万。塩は、アンモニ
ウム、低級アミン、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
の塩である。 （V)無水マレイン酸及び／又は無水イタコン酸と他の共
重合性モノマーとの共重合体とその酸及び塩。但し、分
子量は５００〜５０万、塩はアンモニウム又はアルカリ
金属の塩である。 （VI) 液状ポリブタジエンのマレイン化物及びその塩。
但し、液状ポリブタジエンの分子量は５００〜２０万、
塩としては、アンモニウム又はアルカリ金属の塩であ
る。

【００１８】（VII)親水基を分子中に１個又は２個持
つ、次のアニオン界面活性剤。 (a) 炭素数４〜１８のアルコールの硫酸エステル塩。
但し、塩としては、アンモニウム、低級アミン、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の塩である。 (b) 炭素数４〜１８のアルカン、アルケン及び／又は
アルキルアリールスルホン酸又はその塩。但し、塩とし
ては、アンモニウム、低級アミン、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の塩である。 (c) 活性水素を分子中に１個以上持つ化合物のアルキ
レンオキシド付加物の硫酸化物又はリン酸エステル化物
及びそれらの塩。塩としては、アンモニウム、アルカリ
金属又はアルカリ土類金属の塩である。 (d) 炭素数４〜２２の飽和又は不飽和脂肪酸のエステ
ルであるスルホコハク酸塩。但し、塩としては、アンモ
ニウム又はアルカリ金属の塩である。 (e) アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸又はそ
の塩。アルキル基は炭素数８〜１８のアルキル基であ
り、塩はアンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属の塩である。 (f) ロジン酸又はその塩。塩としてはアンモニウム又
はアルカリ金属の塩である。 (g) 炭素数４〜１８のアルカン又はアルケン脂肪酸と
その塩。塩はアンモニウム又はアルカリ金属塩である。 (h) α−スルホ脂肪酸エステル塩又はその誘導体（炭
素数４〜２２のアルキル炭素鎖を持つ）。

【００１９】ノニオン界面活性剤としては次のものが挙
げられる。 （ｉ）フェノール性水酸基を有する化合物のアルキレン
オキシド付加物。但し、アルキレンオキシドはエチレン
オキシド及び／又はプロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、スチレンオキシドである。 （ii) フェノール性水酸基を有する化合物のホルマリン
縮合物のアルキレンオキシド付加物。縮合度の平均は
１．２〜１００、アルキレンオキシドはエチレンオキシ
ド及び／又はプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、
スチレンオキシドである。 （iii)炭素数２〜５０の一価の脂肪族アルコール及び／
又は脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物、アルキ
レンオキシドはエチレンオキシド及び／又はプロピレン
オキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドであ
る。 （iv) エチレンオキシドとプロピレンオキシド及び／又
はブチレンオキシド、スチレンオキシドのブロック又は
ランダム付加重合物。 （v)多価アルコール、又はそれら多価アルコールと炭素
数８〜１８の脂肪酸とのエステルのアルキレンオキシド
付加物。アルキレンオキシドはエチレンオキシド及び／
又はプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレン
オキシドである。 （vi) 複数個の活性水素を有する多価アミンなどのアル
キレンオキシド付加物。アルキレンオキシドはエチレン
オキシド及び／又はプロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、スチレンオキシドである。 （vii)トリグリセライド型油脂１モルと、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソル
ビトール、蔗糖、エチレングリコール、分子量１０００
以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、分子量１０００以下のポリプロピレングリコールか
らなる群から選ばれた１種又は２種以上の多価アルコー
ル及び／又は水０．１〜５モルとの化合物に、アルキレ
ンオキシドを付加反応させた生成物。アルキレンオキシ
ドはエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。 （viii) トール油脂脂肪酸、トールロジン酸、ガムロジ
ン酸、ウッドロジン酸及びそれらの混合物のアルキレン
オキシド付加物又はアルキレンオキシドポリマーとのモ
ノ及び／又はジエステル化物。 （ix) 石油又は石炭を原料とする分子中に１個以上のカ
ルボキシル基を有する芳香族化合物のアルキレンオキシ
ド付加物又はアルキレンオキシドポリマーとのモノ及び
／又はジエステル化物。

【００２０】カチオン及び／又は両性界面活性剤として
は次のものが挙げられる。 （１）炭素数４〜１８のアルキル及び／又はアルケニル
アミンを無機酸又は有機酸で中和したアルキル及び／又
はアルケニルアミン塩。 （２）下記式（イ）〜（ハ）で表される第４級アンモニ
ウム塩。

【００２１】

【化１】

【００２２】（３）次式で表されるアルキルベタイン。

【００２３】

【化２】

【００２４】（４）次式で表されるアルキルアミンオキ
サイド ＲＮＨＣ₃ Ｈ₆ ＮＨＸ’ （ヘ） ＲＮＨ（Ｃ₃ Ｈ₆ ＮＨ）₈ Ｘ’ （ト） （但し、Ｒは前記と同じ意味を有し、Ｘ’は無機酸又は
有機酸である。）

【００２５】

【化３】

【００２６】（５）次式で表されるアルキルアラニン。

【００２７】

【化４】

【００２８】（６）次式（ニ）又は（ホ）で表されるポ
リアミート。

【００２９】

【化５】

【００３０】（７）次式（ヘ）又は（ト）で表されるポ
リアミン塩。 ＲＮＨＣ₃ Ｈ₆ Ｘ’ （ヘ） ＲＮＨ（Ｃ₃ Ｈ₆ ＮＨ）₂ Ｘ’ （但し、Ｒは前記と同じ意味を有し、Ｘ’は無機酸又は
有機酸である）。

【００３１】（８）次式で表されるイミダゾリン型両性
界面活性剤。

【００３２】

【化６】

【００３３】（９）次式で表されるスルホベタイン型両
性界面活性剤。

【００３４】

【化７】

【００３５】前記の高膨潤性の粘土鉱物は超重質油エマ
ルション燃料を安定にする効果は大きいが、油滴を小さ
くする効果は小さいため、油滴を小さくする効果が大き
い界面活性剤と併用するとより一層安定なエマルション
燃料になる。このため特に、イオン性界面活性剤とノニ
オン界面活性剤の混合物が良く、とりわけ、イオン性界
面活性剤／ノニオン界面活性剤の重量比が１／９９〜８
０／２０が好ましい。また、アニオン界面活性剤に対
し、少量のカチオン界面活性剤を混合した系、アニオン
界面活性剤１００部に対し、２０重量部以下のカチオン
界面活性剤を混合したものも優れた効果を示す。また、
カチオン界面活性剤１００重量部に対し、２０重量部以
下のアニオン界面活性剤を混合したものも同様な効果を
示す。

【００３６】以上の界面活性剤は、単独で又は混合して
用いることができる。このとき、界面活性剤の含有量
は、超重質油１００重量部に対し、通常０．０５重量部
〜３．０重量部、好ましくは０．２〜１．５重量部であ
る。０．０５重量部より小さいと粗粒の発生量が大きく
なると同時に乳化系の安定性も不十分になる。３．０重
量部を越えると乳化系の増粘が顕著になり、また、乳化
剤は油に比較して高価なので、経済的にデメリットにな
る。

【００３７】本発明の超重質油エマルション燃料は、以
上の各成分を水中に乳化・分散させたものである。この
とき水の含有量は、超重質油１００重量部に対し、通常
２０重量部以上、好ましくは２５〜８０重量部である。
２０重量部より小さいとバイジンの発生要因となる粗粒
量が増加する。

【００３８】本発明の超重質油エマルション燃料の製造
には、剪断速度が１１００／ｓｅｃ以上、好ましくは、
４，０００〜３０，０００／ｓｅｃの高い剪断力を持つ
機械的手段を使う方が好ましい。具体的には、例えばＴ
ＫホモミキサーＭ型（特殊機化製）、ラインミキサー等
を用いることができる。

【００３９】本発明の超重質油エマルション燃料は、以
上の各成分の他に、更に、下記の（Ａ）〜（Ｊ）の親水
性高分子物質を一種以上添加してもよく、これにより、
より良好なエマルションが得られる。親水性高分子物質
の含有量は、上記の超重質油エマルション燃料１００重
量部に対し、通常０．００１重量部〜１．０重量部、好
ましくは０．００５〜０．５重量部である。なお、親水
性高分子物質には、天然物に由来する親水性高分子物質
と水溶性合成高分子がある。

【００４０】天然物に由来する親水性高分子物質として
は以下のものがある。 （Ａ）微生物由来の親水性高分子物質（多糖類） (a) キサンタンガム (b) プルラン (c) デキストラン （Ｂ）植物由来の親水性高分子物質（多糖類） (a) 海藻由来 （イ）寒天 （ロ）カラギーナン （ハ）ファーセレラン （ニ）アルギン酸とその塩（Ｎａ，Ｋ，ＮＨ₄ ，Ｃａ，
Ｍｇ） (b) 種子由来 （イ）ローカストビーンガム （ロ）グアーガム （ハ）タラガム （ニ）タマリンドガム (c) 樹木（滲出物） （イ）アラビアガム （ロ）カラヤガム （ハ）トラガントガム (d) 果実由来 （イ）ペクチン （Ｃ）動物由来の親水性高分子物質（蛋白質） （イ）ゼラチン （ロ）カゼイン （Ｄ）天然高分子誘導体 （イ）セルローズ誘導体（カルボキシメチルセルローズ
など） （ロ）加工澱粉

【００４１】水溶性合成高分子としては以下のものがあ
る。 （Ｅ）次式で表されるアクリル酸及びその誘導体のホモ
ポリマー、及び他のモノマーとのコポリマー。

【００４２】

【化８】

【００４３】（Ｆ）次式で表されるアクリルアミド及び
その誘導体のホモポリマー、及び他の共重合可能なモノ
マーとのコポリマー。

【００４４】

【化９】

【００４５】（Ｇ）無水マレイン酸又は無水イタコン酸
のホモポリマー、及び次式で表されるコポリマー。

【００４６】

【化１０】

【００４７】（Ｈ）ビニルアルコールのホモポリマー及
び次式で表されるコポリマー。

【００４８】

【化１１】

【００４９】（Ｉ）ビニルピロリドンのホモポリマー及
び次式で表されるコポリマー。

【００５０】

【化１２】

【００５１】（Ｊ）分子量１万〜５００万のポリエチレ
ンオキサイド（ＰＥＯ）。但し、エチレンオキシド９５
％以上含むものであり、５％以下のプロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドの各々のブロ
ックポリマーやアルキルアリル基、アルキル基などを分
子中に含むものも含まれる。

【００５２】このようにして得られる本発明の超重質油
エマルション燃料は、粘度が通常１０００c.p.（６０
℃）以下であり低粘度なものである。また、エマルショ
ン放置後の分散状態の長期安定性にも優れており、具体
的には、粗粒の発生、増粘現象が非常に小さいという特
長を有する。

【００５３】

【実施例】以下に本発明をさらに詳しく説明するが、本
発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものでは
ない。

【００５４】実施例１〜１５ 中東石油系アスファルト（針入度６０〜８０）、水、界
面活性剤及び高膨潤性粘土鉱物を表１〜表３の組成（合
計３００ｇ）になるように所定量を秤量し、８００ｍｌ
遠沈管に入れ、７５℃に加温した。一定温度に達した
後、ＴＫホモミキサー（特殊機化工製、低粘度攪拌翼
付）により攪拌（８０００／ｓｅｃ×２分間）し、エマ
ルション燃料を調製し、６０℃で保温した。一定温度に
達した後、粘度を測定した。粘度は芝浦システム（株）
製ビスメトロンＶＳ−Ａ１型、Ｎｏ．２，ローター６０
ｒｐｍで測定した。エマルション燃料の一部は５０℃で
保温し、状態を１日後、３日後、９日後と観察し、１部
は、取り出して、１００メッシュの篩の通過量を測定し
た。篩の通過量は５０℃の雰囲気で、φ７０ｍｍの１０
０メッシュステンレス製篩に約１０ｇの試料をのせ、１
０分後の篩残量を測定し、算出した。その結果を表１〜
表３に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】なお、総合評価はエマルションの粘度、篩
通過量、エマルション放置後の分散状態の肉眼観察を総
合して行った。◎＞○＞△＞×の順に良好である。△以
上が効果が認められる系である。但し、静置後の分散状
態は、図１に示すような表面層１、中間層２及び沈降層
３の三層の状況を観察して、それぞれ表面層、中間層、
沈降層に分けて評価した。

【００５９】表面層１においては、表面の油滴の大小、
それが大きくなった油膜の大小を観察した。分散状態は
油滴なし＞油滴少量＞油膜なし≧油滴多量＞油膜少量＞
油膜多量の順に良好である。中間層２においては、乳化
状態の良し悪しを観察した。乳化状態は乳化良好＞若干
クリーム状＞クリーム状＞分離状態＞分離度大きい＞完
全分離の順に良好である。沈降層３においては、沈降層
なし＞ソフト沈降物＞ハード沈降物の順に良好である。
ソフト沈降物はやわらかく再分散が容易な沈降物であ
り、ハード沈降物は固く、再分散が困難な沈降物であ
る。

【００６０】比較例１〜４ 界面活性剤と高膨潤性粘土鉱物を同時に用いることな
く、実施例１〜１５と同様にして表４の組成からなるエ
マルション燃料を調製し、同様の方法で評価した。結果
を表４に示す。

【００６１】比較例５〜７ 本発明における高膨潤性粘土鉱物と異なる高膨潤性粘土
鉱物を用いること以外は、実施例１〜１５と同様にして
表４の組成からなるエマルション燃料を調製し、同様の
方法で評価した。結果を表４に併せて示す。

【００６２】

【表４】

【００６３】実施例１６〜１８ 中東石油系アスファルト（針入度６０〜８０）の代わり
に、アサバスカビチューメン（軟化温度１２．５℃、カ
ナダ産）を用いる以外は、実施例１〜１５と同様にして
表５の組成からなるエマルション燃料を調製し、同様の
方法で評価した。結果を表５に示す。

【００６４】

【表５】

【００６５】比較例８ 高膨潤性粘土鉱物を用いることなく、実施例１６〜１８
と同様にして表５の組成からなるエマルション燃料を調
製し、同様の方法で評価した。結果を表５に併せて示
す。

【００６６】実施例１９〜２２ 中東石油系アスファルト（針入度６０〜８０）、水、界
面活性剤、高膨潤性粘度鉱物、親水性高分子物質を表６
の組成（合計３００ｇ）になるように所定量を秤量し、
３００ｍｌの遠沈管に入れ、７５℃に加温した。一定温
度に達した後、特殊機化工製、ＴＫホモミキサーにより
攪拌（８０００／ｓｅｃ×２分間）しエマルション燃料
を調製し、６０℃で保温した。実施例１〜１５と同様の
方法で粘度を測定し、１００メッシュの篩の通過量を測
定した。また、実施例１〜１５と同様の方法で放置した
後の分散状態を評価した。結果を表６に示す。

【００６７】

【表６】

【００６８】比較例９〜１０ 高膨潤性粘土鉱物を用いることなく、実施例１９〜２２
と同様にして表６の組成からなるエマルション燃料を調
製し、同様の方法で評価した。結果を表６に併せて示
す。

【００６９】実施例１〜１８で得られた本発明の超重質
油エマルション燃料は、粘度が低く、篩通過量も多く、
エマルション放置後の分散状態も安定していた。これに
対して、界面活性剤と高膨潤性粘土鉱物のいずれかを含
有しない場合（比較例１〜４，８）、本発明と異なる高
膨潤性粘土鉱物を含有する場合（比較例５〜７）、は粘
度が高く、篩通過量も少なく、エマルション放置後の分
散状態も不安定であった。また、親水性高分子物質を併
用した場合は、いずれもエマルション放置後の分散状態
が安定していたが、実施例１９〜２２で得られた本発明
の超重質油エマルション燃料は、高膨潤性粘土鉱物を用
いない比較例９〜１０と比較して、エマルション放置後
の分散状態がより安定していた。

【００７０】

【発明の効果】本発明の超重質油エマルション燃料は、
粘度が低く、篩通過量も多いため、燃料として大変取り
扱い易く、更にエマルション放置後の分散状態の長期安
定性にも特に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、エマルション放置後の分散状態を表面
層、中間層及び沈降層の三層に分けて説明するための断
面図である。

【符号の説明】

１ 表面層 ２ 中間層 ３ 沈降層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 次利 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも高膨潤性の微細な粘土鉱物、
   超重質油、界面活性剤および水を含有してなることを特
   徴とする超重質油エマルション燃料。
2. 【請求項２】 粘土鉱物がスメクタイト、バーミキュラ
   イトおよび緑泥石からなる群より選ばれる１種以上であ
   る請求項１記載の超重質油エマルション燃料。
3. 【請求項３】 粘土鉱物の含有量が、超重質油１００重
   量部に対し、０．００５〜２．５重量部である請求項１
   又は２記載の超重質油エマルション燃料。