JPH0782578A

JPH0782578A - 重質油エマルジョンの製造方法

Info

Publication number: JPH0782578A
Application number: JP5224890A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Arita; 俊治有田; Takashi Aida; 尚合田; Shiyuuhei Arikita; 周平有北; Chuichi Yamashita; 忠一山下
Original assignee: Kao Corp; Nippon Oil Corp
Current assignee: Kao Corp; Eneos Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】重質油分を高濃度で含有していながら従来の
液体燃料が有する流動性を発現し、かつ貯蔵安定性に優
れた重質油エマルジョン燃料を提供する。【構成】重質油、水及び界面活性剤を含有する混液を
少なくとも１個以上の分散機に通過させる装置により、
重質油60〜85重量％、水10〜40重量％及び界面活性剤0.
01〜５重量％を含有する水中油滴型エマルジョンを製造
するに際し、重質油を装置内流れ方向に少なくとも２箇
所以上に分割して、少なくとも１個以上の分散機に供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は重質油エマルジョンの製
造方法に関する。更に詳しくは、特定の粒度分布を有す
る重質油の水中油滴型エマルジョンであって、高濃度で
あるにもかかわらず低粘度でハンドリング性に優れ、か
つ貯蔵安定性に優れる、重油代替燃料として有用な重質
油エマルジョンの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
エネルギー源として最も多量に使用されてきた石油が、
その埋蔵量の限界やそれに伴う価格の高騰がおこってお
り、石油代替エネルギーの開発が要請されている。この
ような背景から、新たな化石資源として、オイルサンド
やビチューメン、さらに石油の蒸留残渣やアスファルト
等の重質油の燃料化が検討されている。

【０００３】しかしながら、これらの重質油は通常減圧
蒸留残分である 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、そのままでは流動しな
いか、また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、 280〜300 ℃
などの高温にしないとハンドリング性の悪いことや燃焼
時の霧化に問題があり、また、燃焼ボイラーの配管など
の閉塞トラブルを起こしやすくきわめて使用しにくい燃
料である。このような高粘性である重質油を常温におい
ても流動性を持たせる方法としては、水中油滴型エマル
ジョンとすることが有効である。一般にエマルジョンは
油と水と必要に応じて界面活性剤とを分散機に通過させ
ることにより得られる。しかし、重質油をホモジナイザ
ー等の分散機（乳化機）で単純に乳化したり、石油蒸留
残分をミル等で粉砕した場合には、エマルジョン燃料と
して最適な粒度分布が得られず、粒度分布の比較的狭
い、下記に定義する均等数ｎ値が 1.8より大きいものと
なってしまう。このような粒度分布を持つ重質油エマル
ジョンでは、本発明が目的とする高濃度／低粘度／貯蔵
安定性に優れたエマルジョンを得ることは出来ない。

【０００４】また、特開昭53−104434号公報には重質油
エマルジョン燃料の噴霧燃焼方法、特開昭61−247757号
公報にはビチューメンエマルジョンの製造方法が記載さ
れ、これらの方法では平均粒子径を規定しているが、こ
れら公報記載のエマルジョン燃料では、重質油分の粒度
分布の制御についてなんら検討がなされていない。ま
た、重質油分が70重量％を超えるような高濃度でエマル
ジョン化した場合、従来のような製造方法によればエマ
ルジョンの粒度分布は単分散に近いため高粘度となって
流動性が悪くなり、加えて高粘度ゆえに油滴が壊れ易く
貯蔵安定性が悪化する。このため、実質的にはハンドリ
ング性の制約から高濃度化は困難であった。

【０００５】このように従来の製造技術では重質油分の
高濃度化や貯蔵安定性におのずと限界があり、満足すべ
きエマルジョン燃料が得られていない。従って、本発明
の目的は、重質油分を高濃度で含有していながら従来の
液体燃料が有する流動性を発現し、かつ貯蔵安定性に優
れた重質油エマルジョン燃料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究の結果、重質油エマルジョンを製造
する際に、重質油を流れ方向に複数箇所に分けて供給す
ることにより粒度分布をコントロールできることに着目
して本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、下
記1)〜3)に示す重質油エマルジョンの製造方法に係わる
ものである。

【０００７】1)重質油、水及び界面活性剤を含有する混
液を少なくとも１個以上の分散機に通過させる装置によ
り、重質油60〜85重量％、水10〜40重量％及び界面活性
剤0.01〜５重量％を含有する水中油滴型エマルジョンを
製造するに際し、重質油を装置内流れ方向に少なくとも
２箇所以上に分割して、少なくとも１個以上の分散機に
供給することを特徴とする重質油エマルジョンの製造方
法。

【０００８】2)エマルジョン中の重質油が、油滴として
100μm 以下の粒子径を有する粒子が80重量％以上を占
め、かつ下記(1) 式に示すロジンラムラー分布関数にお
いて、累積フルイ上重量10％に対応する粒子径（μm ）
と、累積フルイ上重量90％に対応する粒子径（μm ）の
２点から求まる均等数ｎが 0.5〜1.8 の範囲である粒度
分布をもつ上記1)記載の重質油エマルジョンの製造方
法。 R_(D)＝ 100 exp｛−（D／Dc)ⁿ｝ …(1) ただし R；累積フルイ上重量％、 D；粒子径、 n；定数
（均等数）、Dc；定数（粒度特性数）〔ロジンラムラー分布関数については、例えば、日刊工
業新聞社発行の粉体工学会編「粉体工学便覧」７〜11頁
を参照〕。

【０００９】3)エマルジョンの粘度が温度25℃において
100〜3000センチポイズである上記1)又は2)記載の重質
油エマルジョンの製造方法。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用する分散機は複数個を設けることができるが、分割
して供給する重質油供給口は１個の分散機に複数箇所設
けてもよく、また複数の分散機にわたって複数箇所設け
てもよい。

【００１１】本発明の方法においては、例えば図１に示
すように、１から重質油を供給ポンプ３により、２から
界面活性剤水溶液を供給ポンプ４により、分散機５に供
給し、分散機５内で混合し乳化せしめ、更に７から重質
油を供給ポンプ６により、分散機５出口からの乳化物と
ともに分散機８に供給し、分散機８内で混合乳化せし
め、分散機８出口より重質油60〜85重量％、水10〜40重
量％及び界面活性剤0.01〜５重量％を含有する水中油滴
型エマルジョン９を得る。

【００１２】本発明の方法においては、例えば図２に示
すように、重質油を１つの分散機内の流れ方向に複数箇
所に分割して供給することも可能である。すなわち、10
から界面活性剤水溶液を供給ポンプ11により、13から重
質油を供給ポンプ12により、分散機14入口に供給し、分
散機14内で混合乳化し、更に分散機14途中に16から重質
油を供給ポンプ15により供給し、分散機14入口から供給
され乳化されてきた乳化物とともに、さらに分散機14内
で混合乳化せしめ、分散機14出口より重質油60〜85重量
％、水10〜40重量％及び界面活性剤0.01〜５重量％を含
有する水中油滴型エマルジョン17を得る。

【００１３】本発明においては、図１に示したような方
法と図２に示したような方法を組み合わせて使用しても
よく、重質油の供給分割数及び供給分割比率は特に限定
されるものではない。本発明の方法により、重質油が分
散機を通過する頻度に分布を持つため、最適な粒度分布
を有することができ、高濃度／低粘度／貯蔵安定性に優
れた重質油エマルジョンを得ることができる。

【００１４】本発明で使用する分散機は、剪断速度（翼
周速度／クリアランス）が 2000s^-1以上が好ましく、さ
らに好ましくは 20000〜100000 s^-1程度に相当する攪拌
強度を与えられるもので、ホモミキサ、ホモジナイザ、
ラインミキサ、コロイドミル、サンドミル、マイルダ
ー、スタティックミキサ、モーションレスミキサ、ハニ
カムミキサ、イムスタットミキサ等の一般に使用されて
いる乳化機や分散機の使用が可能であり、これらの分散
機を単独又は複数使用しエマルジョンは連続的に製造さ
れ、同一の分散機を複数個組み合わせて使用しても構わ
ないし、異種の分散機を複数個組み合わせて使用しても
構わない。本発明の方法において、乳化温度は 100℃未
満が好ましく、さらに好ましくは60〜90℃である。

【００１５】本発明で使用される重質油とは、常温では
流動性に乏しく高温に加熱しないと流動しない油で、例
えば下記の油が挙げられる。石油系アスファルト類およびその油の混合物石油系アスファルト各種処理物、その中間製品、残
渣及びそれらの混合物常温で流動しない高流動点油あるいは原油石油系タールピッチ及びその油混合物ビチューメン類、天然アスファルト、オリノコター
ルこれらの油の中で、常圧での沸点 340℃以上の成分を90
重量％以上含む油に対して特に優れた効果を発揮する。

【００１６】本発明において、最終的に得られるエマル
ジョン中の重質油濃度は60〜85重量％、好ましくは70〜
80重量％である。重質油濃度が60重量％未満となると発
熱量が低下すると共に、場合によっては直接燃焼が困難
になる。また、重質油濃度が85重量％を超えるとエマル
ジョンの粘度が高くなり流動性が低下すると共に、貯蔵
中に粒子の合一や凝集が起こり貯蔵安定性が低下する。

【００１７】本発明における界面活性剤としては、ノニ
オン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤及び両性界面活性剤のうちから選ばれる１種
又は２種以上を使用する。使用し得る界面活性剤として
は下記のものが挙げられる。これらの中で、ノニオン性
界面活性剤とアニオン性界面活性剤の併用が好ましい。

【００１８】＜ノニオン性界面活性剤＞（ｉ）フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、ノ
ニルフェノール、ジノニルフェノール、ドデシルフェノ
ール、パラクミルフェノール、ビスフェノールＡなどの
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。（ii）アルキルフェノール、フェノール、メタクレゾー
ル、スチレン化フェノール、ベンジル化フェノールなど
のフェノール性水酸基を有する化合物のホルムアルデヒ
ド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 、好ましくは２〜20である。

【００１９】（iii)炭素数２〜50の一価の脂肪族アルコ
ールのアルキレンオキシド付加物。（iv) 炭素数２〜50の一価の脂肪族アミンのアルキレン
オキシド付加物。（ｖ）アルキレンオキシドのブロック又はランダム付加
重合物。（vi）多価アルコールのアルキレンオキシド付加物。（vii)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。

【００２０】(viii)エチレンジアミン、テトラエチレン
ジアミン、ポリエチレンイミン（分子量 600〜１万) な
どの複数個の活性水素を有する多価アミンのアルキレン
オキシド付加物。（ix) トリグリセライド型油脂１モルと、多価アルコー
ル及び／又は水 0.1〜５モルとの混合物に、アルキレン
オキシドを付加反応させた生成物。

【００２１】尚、上記(vi)、(vii) の多価アルコールと
しては、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、ショ糖、ポリグリセリ
ン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が例
示される。

【００２２】＜アニオン性界面活性剤＞（Ｉ) ナフタリン、アルキルナフタリン、アルキルフェ
ノール、アルキルベンゼンなどの芳香族環化合物のスル
ホン酸又はスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物。好
ましくは、ホルムアルデヒドの平均縮合度は 1.2〜100
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ナフタリン、アルキル
ナフタリンなどの芳香族化合物のスルホン酸とのホルム
アルデヒド縮合物及びその塩。好ましくは、ホルムアル
デヒドの平均縮合度は 1.2〜50である。

【００２３】(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。好ましくは、分子量は 500〜50万であ
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。好ましくは、重合物の分子量は 500〜50万である。

【００２４】(Ｖ) 無水マレイン酸又は／及び無水イタ
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。好ましくは、分子量は 500〜50万である。 (VI) 液状ポリブタジエンのマレイン化物及びその塩。
好ましくは、液状ポリブタジエンの分子量は 500〜20万
である。

【００２５】(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。 (b) 炭素数４〜18のアルカン、アルケン又は／及びアル
キルアリールスルホン酸又はその塩。 (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。 (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。 (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のアルキル基である。 (f) ロジン酸又はその塩。ロジン酸と高級脂肪酸の混合
酸であるトール油混酸とその塩。 (g) 炭素数４〜18のアルカン又はアルケン脂肪酸とその
塩。 (h) 下記の一般式で表されるα−スルホ脂肪酸エステル
塩。

【００２６】

【化１】

【００２７】（但し、R₁は炭素数６〜22のアルキル基又
はアルケニル基、R₂は炭素数１〜22のアルキル基、M は
１価又は２価の金属原子、NH₄あるいは有機アミン、n
は１又は２を表す。）尚、上記（Ｉ）〜 (VII)の化合物について、塩としては
アンモニウム、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミンなどの
低級アミン、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カ
ルシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩
等が挙げられる。

【００２８】＜カチオン性界面活性剤及び両性界面活性
剤＞アルキル又は／及びアルケニルアミン塩、第４級ア
ンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルアミンオキ
サイド、アルキルアラニン、ポリアミート、ポリアミン
塩、イミダゾリン型両性界面活性剤、スルホベタイン型
両性界面活性剤等が挙げられる。

【００２９】本発明において、最終的に得られるエマル
ジョン中の界面活性剤の配合量は0.01〜５重量％の範囲
であり、好ましくは 0.1〜1.0 重量％である。0.01重量
％未満の配合量では重質油の乳化および乳化安定性の発
現が不充分であり、５重量％を超える配合量では不経済
であるばかりでなく、乳化時の泡立ちや粒径制御が困難
となり好ましくない。界面活性剤は水溶液として供給し
てもよく、その場合、水溶液中の水はエマルジョン中の
水の成分とみなす。

【００３０】本発明において、最終的に得られるエマル
ジョン中の成分である水の配合量は重要であり、10〜40
重量％の範囲の配合量であり、さらに好ましくは15〜30
重量％である。水の配合量が10重量％未満であると、重
質油の油滴の粒度分布を最適化したり、界面活性剤の種
類や使用量を最適化しても、乳化安定性は良くならず流
動性に劣るエマルジョンしか得られない。また水の配合
量が40重量％を超えると、燃料としての発熱量が低下し
直接燃焼が困難になる場合もあり回避すべきである。

【００３１】本発明においては、必要に応じて更なる安
定性の向上を目的として、多価アルコール及び／又は高
分子安定剤の配合も可能である。多価アルコールとして
は、分子内に２個以上の水酸基を有し水に溶解するもの
であればよく、例えばグリセリン、ポリグリセリン、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、
グルコース等である。エマルジョン中の多価アルコール
の配合量は 0.1〜50重量％の範囲が好ましい。高分子安
定剤としては表１に示す分子量１万以上の各種水溶性高
分子の配合が可能であり、エマルジョン中の高分子安定
剤の配合量は 0.005〜３重量％の範囲が好ましい。

【００３２】

【表１】

【００３３】本来、エマルジョンは互いに溶け合わない
二種類の液体の一方が他方に細粒状に分散した状態にあ
り、二液の界面積の増大に伴い界面の自由エネルギーが
増大するために熱力学的に不安定な非平衡系であり、分
散状態は時間と共に変化し、エマルジョン状態は解消の
方向に向かう。界面の自由エネルギーを低減させ系の安
定性を向上させる目的で界面活性剤の使用が一般的であ
るが、いかに性能の良い界面活性剤を使用しても、界面
自由エネルギーはゼロにはならず、真に安定性の良いエ
マルジョンを得ることは困難である。また、単分散系に
近いほど高濃度化は困難である。

【００３４】そこで、本発明者らは、系の安定化のため
には、重質油と水との界面積の増大を極力最小に抑え、
界面の自由エネルギーを低減させ、かつエマルジョンの
高濃度化のためには、重質油を高密度に充填できるよう
に粒子間空隙割合（空隙率）を極力小さくして、エマル
ジョンの流動化に必要な溶媒（水）量を最小にすること
が望ましいと考え、重質油の粒度分布が最適になるよう
にコントロールすることに着目し、上記のように重質油
を流れ方向に複数箇所に分けて供給することにより、重
質油の油滴が分散機より与えられる剪断エネルギーに分
布をもたせるようにしたのである。

【００３５】本発明において特に好ましい粒度分布は、
前記(1) 式に示したロジンラムラー分布関数において、
累積フルイ上重量10％に対応する粒子径（μm ）と、累
積フルイ上重量90％に対応する粒子径（μm）の２点か
ら求まる均等数ｎが 0.5〜1.8の範囲となる粒度分布で
あり、さらに好ましくは 0.8〜1.5 の範囲となる粒度分
布である。この均等数ｎが1.8 を超えると、すなわち粒
度分布の範囲が狭く、よりシャープな分布であると、粒
子間空隙割合（空隙率）が増大し重質油の高濃度化が困
難となるばかりでなく、重質油と水との界面積が増大し
界面自由エネルギーの増大により、系の安定性が著しく
低下する。また、この均等数ｎが 0.5未満になると、す
なわち粒度分布の範囲が広くよりブロードな分布である
と、エマルジョンの製造が困難であると共に、粒子間空
隙割合の増大が起こり、エマルジョンの高濃度化が困難
となる。

【００３６】一般に重質油をホモジナイザー等の分散機
（乳化機）で単純に乳化したり、石油蒸留残分をミル等
で粉砕した場合には、上述のような粒度分布要件を満足
するものが得られず、粒度分布の比較的狭い、均等数ｎ
値が 1.8より大きいものとなる。このような粒度分布を
持つ重質油エマルジョンでは、本発明が目的とする高濃
度／低粘度／貯蔵安定性に優れたエマルジョンを得るこ
とは出来ない。

【００３７】本発明において、エマルジョン中の重質油
の油滴の平均粒径は３〜50μm であることが好ましく、
さらに 100μm 以下の粒子径を有する粒子が80重量％以
上を占めることが好ましく、特に１μm 以下の粒子径を
有する粒子が15重量％以下であることが好ましい。 100
μm より大きい粒子径を有する粗大粒子が多いと、燃料
としての燃焼時に未燃焼を起こし燃焼効率の低下をきた
すと共に、貯蔵時の沈澱やボイラー配管等の閉塞の原因
となり好ましくない。

【００３８】さらに、本発明においては、エマルジョン
の粘度が、温度25℃において 100〜3000センチポイズで
あることが好ましく、さらに好ましくは 200〜1500セン
チポイズである。このエマルジョンの粘度が3000センチ
ポイズを超えると、ポンプ等での輸送が困難になり、ハ
ンドリング性が悪くなりボイラー等の燃料としては好ま
しくない。また、このエマルジョンの粘度が 100センチ
ポイズ未満になると、静置安定性が極端に悪くなり貯蔵
時の沈澱等でトラブルの原因となり易いため好ましくな
い。

【００３９】

【発明の効果】上述の如く、本発明の方法により得られ
る水中油滴型エマルジョンは、エマルジョン中の重質油
が特定の粒度分布を有するものであって、本発明の方法
により得られたエマルジ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、
ハンドリング性に優れる燃料である。さらに、本発明の
方法により得られるエマルジョンは、重質油分が特定の
粒度分布を有するがために、極めて高濃度であるにもか
かわらず流動性に優れ、かつ長期間貯蔵しても沈澱や粘
度増加の起きない極めて安定性に優れたエマルジョン燃
料である。

【００４０】本発明のエマルジョンにおいては重質油の
粒度分布が極めて重要な因子であり、従来の製造方法で
はエマルジョン燃料として最適な粒度分布にコントロー
ルすることはできない。本発明の方法により得られる、
特定の粒度分布を有する重質油の高濃度／低粘度エマル
ジョンは、従来エネルギー源として有効に利用されてい
なかったビチューメンやアスファルト等の重質油を、重
油代替燃料として使用可能ならしめる画期的なものであ
る。

【００４１】また、本発明によるエマルジョン燃料は、
重質油が高濃度であるとともに水に近い低粘度であるが
ゆえに、従来から一般に使用されている重油燃焼用ボイ
ラーを改造することなく使用できると言う大きな特徴も
有している。さらに、重質油が微粒子であるために、燃
焼効率が高くまた燃焼後の窒素酸化物の低減が図れる。

【００４２】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

【００４３】実施例１アラビアンライト原油から得られたアスファルト（比重
1.015, 粘度595cP/100℃、軟化点29℃、針入度370/25
℃）、及びノニオン系界面活性剤（ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル, 花王（株）製のエマルゲン92
1)とアニオン系界面活性剤（オレイン酸カリ石鹸, 花王
（株）製OSソープ）との重量比１：１（界面活性剤基
準）の界面活性剤水溶液を用い、図１に示した装置で分
散機５として特殊機化工業（株）製のラインミキサ（PL
-SL 型）を用い、分散機８として特殊機化工業（株）製
のオートホモミキサパイプラインＭ型を用いて乳化温度
80℃にてエマルジョンを調製した。アスファルトは温度
110℃、活性剤水溶液は70℃でハンドリングを行った。
すなわち、特殊機化工業（株）製のラインミキサ（PL-S
L 型）５中に、１からアスファルトを供給流量 500ｇ／
min で供給ポンプ３により供給し、２から界面活性剤水
溶液を供給流量 600ｇ／min で供給ポンプ４により供給
した。尚、界面活性剤水溶液中の界面活性剤濃度は水 1
00ｇに対して界面活性剤５ｇとした。ラインミキサ５の
剪断速度 30000(s^-1) で乳化し、ラインミキサ５出口と
オートホモミキサパイプライン８入口をつなぐ配管中
に、７からアスファルトを供給流量1250ｇ／min で供給
ポンプ６により供給し、ラインミキサ５出口からの乳化
物とともにオートホモミキサパイプライン８に供給し、
オートホモミキサパイプライン８の剪断速度 25000
(s^-1) で乳化した。得られたエマルジョン９は、一昼夜
20℃恒温室にて放置冷却した後、粒度、粘度、貯蔵安定
性を下記方法で測定した。結果を表２に示す。

【００４４】＜測定方法＞粒度；レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置((株）堀
場製作所製、LA700)により行った。均等数ｎ；粒度測定結果より、累積フルイ上重量10％に
対応する粒子径と累積フルイ上重量90％に対応する粒子
径とをフィッティングにより求め、ロジンラムラー分布
関数から誘導した上記計算式(1) により求めた。粘度；東京計器製造所製Ｂ型粘度計（型式BM）により、
ローターNo. ３，４を用い、25℃、60rpm にて回転開始
１分後の値を測定した。

【００４５】貯蔵安定性；沈降試験管（３cmφ×30cm）
に重質油エマルジョンを液深が25cmになるように仕込
み、25℃で静置１ケ月後の状態を観察し、表面層での水
の分離及び沈降試験管下部での重質油の分離を以下に示
す３ランクでそれぞれ評価した。

【００４６】○：分離なし △：分離少し有り（１〜５mm） ×：分離有り（５mm以上）実施例２実施例１と同一のアスファルトと界面活性剤水溶液を用
いて、図２に示した装置で分散機14として特殊機化工業
（株）製ラインミキサ（PL-2SL型）の第１ステーターと
第２ステーターとの間に重質油供給口を設けた分散機を
用いて乳化温度80℃にてエマルジョンを調製した。すな
わち、分散機14中に、10から界面活性剤水溶液を供給流
量 600ｇ／min で供給ポンプ11により供給し、13からア
スファルトを供給流量1000ｇ／min で供給ポンプ12によ
り供給した。分散機14の剪断速度30000 (s^-1）で乳化
し、分散機14の途中へ、16からアスファルトを供給流量
800ｇ／min で供給ポンプ15により供給し、分散機14入
口からの乳化物とともに混合乳化した。得られたエマル
ジョン17は、一昼夜20℃恒温室にて放置冷却した後、実
施例１と同様にして粒度、粘度、貯蔵安定性を測定し
た。結果を表２に示す。

【００４７】実施例３実施例１と同一のアスファルトと界面活性剤水溶液を用
いて、図１に示した装置と図２に示した装置とを組み合
わせて使用し、乳化温度80℃にてエマルジョンを調製し
た。すなわち、特殊機化工業（株）製のラインミキサ
（PL-SL 型）５中に１からアスファルトを供給流量300
ｇ／minで供給ポンプ３により供給し、２から界面活性
剤水溶液を供給流量 400ｇ／min で供給ポンプ４により
供給した。ラインミキサ５の剪断速度 30000(s^-1) で乳
化し、ラインミキサ５出口とオートホモミキサパイプラ
イン８入口をつなぐ配管中に、７からアスファルトを供
給流量300ｇ／minで供給ポンプ６により供給し、ライン
ミキサ５出口からの乳化物とともにオートホモミキサパ
イプライン８に供給した。オートホモミキサパイプライ
ン８の剪断速度25000 (s^-1）で乳化して得られたエマル
ジョン９は、10から供給ポンプ11により特殊機化工業
（株）製ラインミキサ（PL-2SL型）の第１ステーターと
第２ステーターとの間に重質油供給口を設けた分散機14
中に供給し、13からアスファルトを供給流量 300ｇ／mi
n で供給ポンプ12により供給した。分散機14の剪断速度
30000(s^-1) で乳化し、分散機14の途中へ、16からアス
ファルトを供給流量 300ｇ／min で供給ポンプ15により
供給し、分散機14入口からの乳化物とともに混合乳化し
た。得られたエマルジョン17は、一昼夜20℃恒温室にて
放置冷却した後、実施例１と同様にして粒度、粘度、貯
蔵安定性を測定した。結果を表２に示す。

【００４８】比較例１図１に示した装置で、１からのアスファルトの供給流量
を1750ｇ／min とし、７からのアスファルトの供給を中
止したこと以外は実施例１と同じ条件でエマルジョンを
得た。得られたエマルジョンは一昼夜20℃恒温室にて放
置冷却した後、実施例１と同様にして粒度、粘度、貯蔵
安定性を測定した。結果を表２に示す。

【００４９】比較例２図２に示した装置で、13からのアスファルトの供給流量
を 900ｇ／min とし、16からのアスファルトの供給を中
止したこと以外は実施例２と同じ条件でエマルジョンを
得た。得られたエマルジョンは一昼夜20℃恒温室にて放
置冷却した後、実施例１と同様にして粒度、粘度、貯蔵
安定を測定した。結果を表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２から明らかなように、実施例１〜３は
均等数ｎの各測定値が本発明の意図するところであり、
エマルジョンの重質油濃度が80重量％に近い極めて高濃
度であるにもかかわらず、その粘度は25℃において1000
センチポイズ以下であり、常温において極めて良好なハ
ンドリング性を確保しており、また貯蔵安定性も実用上
十分に満足すべきものである。一方、比較例１及び２で
調製したエマルジョンは均等数ｎが 1.8を超えており、
粒度分布が極めてシャープである。従ってエマルジョン
の粘度が極めて高く、3000センチポイズを超えており、
重油代替燃料としては不適当である。また、貯蔵安定性
も１ケ月でゲル化してしまい、実用性に乏しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の重質油エマルジョンの製造方法に用い
られる装置の一例を示す略示断面図である。

【図２】本発明の重質油エマルジョンの製造方法に用い
られる装置の別の例を示す略示断面図である。

【符号の説明】１重質油２界面活性剤水溶液３供給ポンプ４供給ポンプ５分散機６供給ポンプ７重質油８分散機９水中油滴型エマルジョン１０界面活性剤水溶液１１供給ポンプ１２供給ポンプ１３重質油１４分散機１５供給ポンプ１６重質油１７水中油滴型エマルジョン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下忠一横浜市中区千鳥町八番地日本石油株式会社中央技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重質油、水及び界面活性剤を含有する混
液を少なくとも１個以上の分散機に通過させる装置によ
り、重質油60〜85重量％、水10〜40重量％及び界面活性
剤0.01〜５重量％を含有する水中油滴型エマルジョンを
製造するに際し、重質油を装置内流れ方向に少なくとも
２箇所以上に分割して、少なくとも１個以上の分散機に
供給することを特徴とする重質油エマルジョンの製造方
法。
【請求項２】エマルジョン中の重質油が、油滴として
100μm 以下の粒子径を有する粒子が80重量％以上を占
め、かつ下記(1) 式に示すロジンラムラー分布関数にお
いて、累積フルイ上重量10％に対応する粒子径（μm ）
と、累積フルイ上重量90％に対応する粒子径（μm ）の
２点から求まる均等数ｎが 0.5〜1.8の範囲である粒度
分布をもつ請求項１記載の重質油エマルジョンの製造方
法。 R_(D)＝ 100 exp｛−（D／Dc)ⁿ｝ …(1) ただし R；累積フルイ上重量％、 D；粒子径、 n；定数
（均等数）、Dc；定数（粒度特性数）
【請求項３】エマルジョンの粘度が温度25℃において
100〜3000センチポイズである請求項１又は２記載の重
質油エマルジョンの製造方法。