| 研究課題/領域番号 |
19K04870
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
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)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 油処理 / エマルション重油 / 重油の微細化 / 重油の流動性 / 重油の粘度 / 高圧ジェット |
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| 研究実績の概要 |
高温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の第一段階として、重質油（重油）、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特性の変化について基礎的な実験を実施し検討した。実験は重油に対する界面活性剤（油処理剤）の添加量を一定にして、水の添加量を変化させる（Agent-in-oil法)で行った。実験結果より油水のみの分散系においては、水の添加量が小さい領域ではW/O型エマルションが形成され粘度が増加するのに対し、油水分散系に界面活性剤を添加した場合は、水の添加量が増大するとある領域でW/O型からO/W型への転移現象が発生し、O/W型への転移に伴い粘度は低下した。また、界面活性剤を添加して生成されたO/W型エマルションは微細な粒子となり安定化することが分かった。しかし、界面活性剤を添加しない場合にはO/W型への転移は発生しない、あるいは不安定でW/O型エマルションと水相に分離することが分かった。
高粘度物質への高圧ジェットによる水及び界面活性剤を噴射させた場合の流動状態を検討するために高粘度シリコンオイル中に水を高圧ジェットで噴射して混合させる実験を行った。その結果、水の拡散状態についてある程度把握することができた。今後は実用化に向けて、先の3成分系の実験結果を基に、水及び界面活性剤の噴射量、噴射圧力等ついて検討し、基本特性を把握するための実験を進めていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
油、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特性の変化について、重油に対する界面活性剤（油処理剤）の添加量を一定にして、水の添加量を変化させる（Agent-in-oil法)による実験を実施し、混合油の粘度が急激に低下する転移領域が発生する現象について明らかにすることができた。この基本的特性を利用して微細化し安定したエマルション油を生成することで、流動化促進技術として、高圧ジェットによるエマルション混合油の生成方法を検討することができる。
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| 今後の研究の推進方策 |
油・界面活性剤・水の3成分分散混合系による効率的なエマルション化の基礎的な条件について明らかにすることができた。この条件を基に実用化への応用を図るための基礎的な実験を行う。また、界面活性剤等の添加剤については、種類が多いのでメーカー等に相談し最適な添加剤について実験を含めさらに検討する。R2年度の実用化基礎実験として、油移送管モデルを用意し、配管内で水及び界面活性剤を高圧でジェット噴射させて、油移送管内におけるエマルジョン化及びその油の粘度変化について調べ検討する。また油を満たした小型容器内に水及び界面活性剤を高圧ジェットで噴射させて、エマルジョン化の生成状態及び粘度変化についても検討する。それぞれの実験においては、噴射圧、噴射量、噴射時間、添加剤の種類、混合量等について最適な条件を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルス対策等で学会の開催が中止になった。未使用助成金については次年度学会参加等に使用する計画である。
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