Study on Atomization and Fluidization of High Viscousity Substance by High Temperature and High Pressure Jets

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K04870
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 小野 正夫 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80399526)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城田 英之 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40344238) ; 藤田 勇 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 領域長 (40360763) ; 馬 驍 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10825920) ; 亀山 道弘 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40373427)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 油処理 / 重油のエマルション化 / 重油の粘度変化 / 重油の流動性 / 界面活性剤

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではこれまでに高圧ジェットによる高粘度物質の微細化及び流動化促進技術として、重質油（C重油）に対し界面活性剤及び油処理剤、水の3成分分散混合系のエマルション化による粘度変化について基礎的な実験を実施した結果、ある領域ではW/O型エマルションからO/W型エマルションへの転移現象が発生し重油の粘度が急激に低下する現象について明らかにすることができた。この実験結果を基に実用化に向けた実験として配管移送系における重油のエマルション化による流動性の変化について調べた。実験においては、重油をポンプで一定速度で移送し、その移送配管中に水及び界面活性剤の混合液を添加した後に攪拌用ポンプ設けて重油エマルション化による流動性の変化を調べた。また、水と界面活性剤の割合等については最適条件を調べるために活性剤の種類、混合割合を変化させた。流動性の変化については移送配管中に設置した圧力計の差圧を調べてその有効性について検討した。その結果、重油に混合液の添加量を調整しながら添加した場合にある領域で著しく差圧の変化が現れ流動性が向上することが確認することができた。このことから、重油移送系において流動性を向上させる最適な条件として、重油エマルション化に伴う水と界面活性剤の混合割合及び添加量等について明らかにすることができた。しかし、高圧ジェットによるエマルション化については容易ではなかった。これまでの結果については実用化が可能な基礎技術として活用し、今後の重油のエマルション化回収システムの開発を目標に研究を進める予定である。

Remarks

2021年にPre Printo Serverに研究分担者の藤田が論文投稿：Experiments and model on viscosity characteristic of mulsion of heavy fuel oil and water for fluidity improvement．(DOI: https://doi.org/10.31224/osf.io/yvskc)