本発明は、このような従来技術の有する� ��題に鑑みてなされたものであり、その目的� ��するところは、フェロセン及び/又はフェロ セン誘導体が添加剤や燃料中で容易に安定溶 解することができ、燃焼促進効果を有意に発 揮し得る高機能化燃料添加剤を提供すること にある。

 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭� ��検討を重ねた結果、フェロセン及び/又はフ ェロセン誘導体をレシチンと併用するととも に、有機硝酸塩や有機バリウム塩などを加え ることにより、安定溶解性と優れた燃焼促進 効果が得られることを見出し、本発明を完成 するに至った。

 即ち、本発明の燃料添加剤は、フェロセ� ��及び/又はフェロセン誘導体から成るフェロ セン系成分と、レシチンと、有機硝酸塩及び /又は有機バリウム塩から成る有機塩系成分� �、を含有することを特徴とする。

 また、本発明の燃料添加剤の好適形態は、� ��記フェロセン系成分とレシチンを含む固体� ��成分と、上記有機塩系成分を含む液体状成� ��とに区分され、
 上記固体状成分を
 1~20質量%、上記液体状成分を80~99質量%の割� �で含有することを特徴とする。

 更に、本発明の燃料添加剤の他の好適形態� ��、上記固体状成分が、78~99質量%の上記フェ� ��セン系成分と、0.9~20質量%のレシチンと、0.1 ~2質量%の水分から成り、
 上記液体状成分が、20~60質量%の有機硝酸塩� ��び/又は10~30質量%のBa濃度が30質量%である有� ��バリウム塩と、10~90質量%の有機溶媒から成� ��ことを特徴とする。

 また、本発明の他の燃料添加剤は、フェロ� ��ン及び/又はフェロセン誘導体から成るフェ ロセン系成分と、レシチンと、有機硝酸塩及 び/又は有機バリウム塩から成る有機塩系成� �と、有機溶媒を含有する液体状燃料添加剤� �あって、
 上記フェロセン系成分を0.5~5質量%、上記レ� ��チンを1~40質量%、上記有機塩系成分を25~70質 量%、上記有機溶媒を残部質量%の割合で含有� ��ることを特徴とする。

 更にまた、本発明の燃料添加剤の更に他� ��好適形態は、燃料中において、上記フェロ� ��ン系成分の濃度が1~50ppm、上記レシチンの濃 度が0.01~400ppm、上記有機硝酸塩の濃度が1~4200p pm及び/又は上記Ba濃度が30質量%である有機バ� ��ウム塩の濃度が0.5~2100ppmとなるように使用� �れることを特徴する。

 以下、本発明の燃料添加剤につき詳細に� ��明する。なお、本明細書において、「%」は 特記しない限り質量百分率を表すものとする 。

 上述の如く、本発明の燃料添加剤は、フェ� ��セン及び/又はフェロセン誘導体から成るフ ェロセン系成分と、レシチンと、有機硝酸塩 及び/又は有機バリウム塩から成る有機塩系� �分と、を含有する。
 また、通常は、フェロセン系成分とレシチ� ��は固体状の形態をとって固体状成分の構成� ��素となり、有機塩系成分は液体状の形態を� ��って液体状成分の構成要素となる。

[燃料添加剤の構成成分]
 以下、本発明の燃料添加剤の構成成分につ� ��て説明する。
(1)フェロセン及びフェロセン誘導体
 フェロセンは、正式にはビス(シクロペンタ ジエニル)鉄といい、またジシクロペンタジ� �ニル鉄とも称される。本発明で用いるフェ� �セン誘導体は、ジシクロペンタジエニル環� �アルキル基等の置換基を有する構造の化合� �であり、例えばエチルフェロセン、ブチル� �ェロセン、アセチルフェロセン、2,2-ビスー� ��チルフェロセニルプロパン等を挙げること� ��できる。

 フェロセンとその誘導体(以下、「フェロ セン類」ともいう。)の製造方法は、例えば� �米国特許第2650756号明細書、米国特許第2769828 号明細書、米国特許第2834796号明細書、米国� �許第2898360号明細書、米国特許第3035968号明細 書、米国特許第3238158号明細書、米国特許第34 37634号明細書等に開示されている。

 本発明において、フェロセン系成分は、� ��粉末状、粗粒子状、ペレット状等の固体で� ��っても、液体であってもよく、本発明の燃� ��添加剤の形態によって適宜に選択すること� ��できる。それについては後に詳述する。

 フェロセン系成分を含有することで、本発� ��の燃料添加剤は、燃焼促進作用、煤塵減少� ��用、NOx低減作用等を発揮することができる� ��
 特に、内燃機関であるディーゼルエンジン� ��は、この燃焼促進作用により、弁、ピスト� ��リング及び燃焼室への付着物の形成を抑制� ��るクリーニング効果が見られる。この付着� ��は、エンジンの出力を低下させ、また付着� ��た部品の磨耗を増大させるので、付着物の� ��成を抑制することは、ディーゼルエンジン� ��安定運転を実現するものである。
 更に、燃焼促進、煤塵減少、NOx低減等の燃� ��改質による燃焼時の過剰な空気の抑制によ� ��、数%のレベルでの燃料消費量の削減が実現 できる。

(2)レシチン
 レシチンは、グリセロリン脂質及びスフィ� ��ゴリン脂質を主成分とする動植物リン脂質� ��ある。
 各種の植物油、例えば大豆油、菜種油、米� ��か油、パーム油、ヒマワリ油、ヤシ油、綿� ��油、トウモロコシ油、落花生油、アマニ油� ��サフラワー油及びオリーブ油等の精製工程� ��得られる。通常、植物油を1~50%含んでおり� �この植物油の含有量や、植物油中の飽和酸� �不飽和酸との比率に応じて、常温で液体と� �体のものが存在する。また、近年は、油分� �出・真空乾燥することによって、液体レシ� �ンから粉末レシチンが製造されている。

 本発明において、レシチンは、通常、微� ��末状等の固体であるが、液体であってもよ� ��、意図する燃料添加剤の形態に応じて適宜� ��選択することができる。これについては後� ��詳述する。

(3)有機硝酸塩
 有機硝酸塩としては、硝酸2-エチルヘキシ� �、硝酸アミル、硝酸イソアミル、硝酸ブチ� �、硝酸イソブチル、硝酸第一ヘキシル、硝� �第二ヘキシル、硝酸シクロヘキシル、硝酸� �クチル、硝酸ヘプチル、硝酸-2-エトキシエ� �ル、硝酸イソプロピル、及び2,2-ジニトロプ� ��パン等を挙げることができ、これらは一般� ��にセタン価向上剤として使用される原料で� ��る。
 合成方法はアルコールと硝酸とのエステル� ��である。2,2-ジニトロプロパンは一般的には 2-ニトロプロパンの硝酸による硝化で製造さ� ��る。

(4)有機バリウム塩
 有機バリウム塩としては、石油スルホン酸� ��リウム、ドデシルベンゼンスルホン酸バリ� ��ム、並びに脂肪酸バリウム塩としてのアマ� ��油脂肪酸バリウム、ヤシ油脂肪酸バリウム� ��オレイン酸バリウム及びナフテン酸バリウ� ��等がある。
 なお、有機バリウム塩におけるBa濃度は適� �変更できるが、燃料添加剤としては安価で� �濃度のバリウム塩が望ましいので、過塩基� �バリウム(高塩基性バリウムとも称される。) が多く使用されている。
 本発明では、Ba濃度が30%の有機バリウム塩� �好ましく使用できるが、通常、過塩基性バ� �ウムは高粘度状態であるため、一部溶剤を� �ませて流動性を維持している。

 過塩基性バリウムの一般的な製造方法は、� ��下の通りである。
 まず、油溶性スルホン酸、油溶性カルボン� ��及びこれらの金属塩及びアミノ塩等の油溶� ��分散剤と、鉱物潤滑油や合成潤滑油等の非� ��発性溶剤と、石油ナフサ、ヘキサン、ヘプ� ��ン及びオクタン等のプロセス溶媒と、水と� ��混合物を調製する。
 次いで、この混合物に合計必要量の約55~90%� ��塩基性バリウム化合物のアルコール溶液(脂 肪族1価アルコール、3ないし4の炭素原子を有 するエーテルアルコール等)を加える。そし� �、加温状態(75~95℃)を維持しながら、得られ� ��混合物に炭酸ガス(CO ₂ )を通じる。この炭酸化された混合物に、上� �必要量の残量の塩基性バリウム化合物のア� �コール溶液を加えて揮発性物質を除去する� �そして、炭酸化して過塩基性バリウムを得� �。

[燃料添加剤の形態]
 本発明の燃料添加剤は、固体状ないしは液� ��状の形態をとることができるが、具体的に� ��、固体と液体の混合系、及び液体系の形態� ��とることができる。

(1)固体と液体の混合系
(i)固体状成分
 上述のように、本発明において、固体状成� ��はフェロセン系成分とレシチンを含むが、7 8~99%のフェロセン系成分と、0.9~20%のレシチン と、0.1~2%の水分を含むことが好ましい。
 レシチンの含有量が0.9%未満では、フェロセ ン系成分が燃料に溶解し難いことがあり、レ シチンを20%を超えて含有させても、フェロセ ン系成分の溶解性を向上する機能が飽和する 。

 フェロセン系成分は、常温において固体の� ��態であることが好ましく、例えば、微粉末� ��、粗粒子状及びペレット状などの形態を挙� ��ることができる。この場合、その粒径は0.1m m~15mmであることが好ましく、より好ましくは 0.5mm~5mmである。
 フェロセンの粒径が0.5mm未満では、飛散の� �めに作業性に劣ることがあり、15mmを超える� ��、解膠性が低下して溶解性が下がる可能性� ��ある。

 一方、レシチンも、常温において固体状、� ��体的には粉末状の形態であることが好まし� ��、粒子径が1mm以下の微粉末状の形態をとる� ��とが更に好ましい。このような微粉末状形� ��であれば、フェロセン系成分との混合がよ� ��均一になり、造粒に便利である。
 また、かかる粉末状レシチンは吸湿性が高� ��、少量の水分を混合することで造粒に適す� ��粘着性を生じるが、水分が0.1%未満では、十 分な粘着性が生じない可能性があり、2%を超� ��ると、水分が過剰となり粉末状フェロセン� ��成分と粉末状レシチンが塊状化するおそれ� ��ある。

(ii)液体状成分
 上述のように、本発明において、液体状成� ��は有機塩系成分、即ち有機硝酸塩及び有機� ��リウム塩の少なくとも一方を含むが、有機� ��酸塩を20~60%及び/又は有機バリウム塩(Ba濃度 30%もの)を10~30%、有機溶媒を10~90%の割合で含� �することが好ましい。
 有機硝酸塩を単独使用する場合、その含有� ��が20%未満では、燃焼促進、煤塵減少及び白� ��減少効果の低下を生じることがあり、60%を� ��えると、その効果は飽和に達するので、経� ��的にも好ましくない。また、有機バリウム� ��(Ba濃度30%もの)を単独使用する場合、その含 有量が10%未満では、燃焼促進、煤塵減少、NOx 減少及び黒煙減少効果の低下を生じることが あり、30%を超えると、その効果も有機硝酸塩 と同様に頭打ちになる。
 有機溶媒の含有量が10%未満では、高粘度に� ��って燃料添加剤としてのハンドリング性が� ��下したり、高濃度によって燃料油に注入す� ��場合の注入ポンプの制御が煩わしくなるこ� ��があり、90%を超えると、有効成分量が低過� ��て本来の目的である燃焼促進、煤塵減少、� ��び黒煙・白煙低減などの効果が低減するこ� ��がある。

 なお、有機溶媒としては、トルエンやアル� ��ールなどの各種極性溶媒、植物油及び鉱物� ��を使用できるが、取扱い性やコストの観点� ��らは、鉱物油を用いることが好ましい。
 この場合、鉱物油としては、炭化水素系の� ��油、軽油及び灯油等を例示できる。例えば� ��船舶用の大型ディーゼルエンジン等の燃料� ��して用いられるC重油に対しては、A重油、B� ��油、軽油、灯油等を好ましく用いることが� ��き、更に好ましくはA重油を用いることがで きる。
 また、有機バリウム塩としては、通常、炭� ��根と有機酸と有機溶媒を含むものが市販さ� ��ており、本発明では、Ba濃度が30%のものを� �適に使用することができるが、このような� �機バリウム塩としては、上記液体状成分に� �いて、BaがBa換算で3~9%となるように含まれて いれば十分であり、必ずしもBa濃度30%である� ��機バリウム塩を使用する必要はない。

 本発明の燃料添加剤において、上述の固体� ��成分と液体状成分とは、固体状成分を1~20%� �液体状成分を80~99%の割合で含まれることが� �ましい。
 固体状成分が1%未満では、フェロセンの持� �燃焼促進効果が得られないことがあり、20%� �超えると、それ以上の効果が期待できず、� �た、高価になるので好ましくない。また、� �体状成分が80%未満では、固体状成分との相� �効果が得られ難いことがあり、99%を超える� �、液体状成分の機能に近くなり且つ固体状� �分との相乗効果が得られ難いことがある。

 なお、本発明の燃料添加剤において、上述� ��固体状成分と液体状成分とは常時混合状態� ��共存させておく必要はなく、使用時におい� ��両成分を混合してもよい。
 例えば、本発明の燃料添加剤を船舶の内燃� ��関やプラントのボイラーなどに使用する場� ��、燃料又は鉱物油入りサービスタンクに、� ��記固体状成分と上記液体状成分(この場合、 鉱物油を省略することも可能である)を投入� �溶解させて使用することができる。また、� �料又は鉱物油入りサービスタンクに固体状� �分を溶解させ、その配管ラインに上記液体� �成分(この場合、鉱物油を省略することも可� ��である)をポンプ注入して使用することも可 能である。

(2)液体系(液体状燃料添加剤)
 上述の固体状成分と液体状成分は、現場操� ��条件などに応じてその混合割合を現場で任� ��に変更できるのに対し、この液体状燃料添� ��剤(液体系)は、有効成分割合を最も代表的� �割合で混合溶解した一液タイプであり、し� �も安定な分散状態ないしは溶解状態を維持� �、運搬や取扱い性に優れるものである。
 詳細には、フェロセン及び/又はフェロセン 誘導体から成るフェロセン系成分と、レシチ ンと、有機硝酸塩及び/又は有機バリウム塩� �ら成る有機塩系成分と、有機溶媒を含み液� �状をなす燃料添加剤とすることができる。
 この場合、フェロセン系成分の含有量は0.5~ 5%、レシチンの含有量は1~40%、有機塩系成分� �含有量は25~70%、鉱物油などの有機溶媒の含� �量は残部%とすればよい。レシチンが1%未満� �は、フェロセン系成分が有機溶媒、特に鉱� �油に溶解し難いことがあり、レシチンを40%� �で含有させても、鉱物油に対するフェロセ� �系成分の溶解性向上効果が飽和する。

 なお、この液体状燃料添加剤において、� ��ェロセン系成分、レシチン、有機溶媒及び� ��物油の材質や性状は、上述の固体と液体と� ��混合系の場合と同様であるので、その説明� ��省略する。

[構成成分の効能]
 本発明の燃料添加剤における各種構成成分� ��効能の詳細は必ずしも明らかではないが、� ��時点では、以下のようなものであると思わ� ��る。

(1)レシチンの効能
 本発明において、レシチンは主に次の効能� ��有する。
(i)燃料に対するフェロセン類(フェロセン系� �分)の溶解性及び溶解度の向上。
(ii)燃料油中のスラッジの分散。
(iii)粒子状(固体状)成分の製造における造粒� �のバインダー機能。
(iv)粒子状(固体状)成分の燃料又は溶媒への投 入時における解膠機能。
(v)液体状燃料添加剤におけるフェロセン類の 鉱物油に対する溶解性の向上。
 以下、上記の各効能について説明する。

(i)燃料に対するフェロセン類の溶解性及び溶 解度の向上
 上述のようにフェロセン類は、各種燃料に� ��する溶解性及び溶解度が低いという欠点を� ��している。
 ここで「燃料」としては、ディーゼルエン� ��ン、油燃焼炉及びボイラー装置等の燃料油� ��して用いられるA重油、灯油や軽油等の軽質 油、重質油、重質残渣油、潤滑油、廃油及び これらの混合油、更にこれらのエマルション 燃料、また石炭等の固体燃料等を挙げること ができるが、形状が気体以外の燃料であれば これらに限定されるものではない。

 例えば、フェロセン単独の場合、ベンゼン� ��トルエン及びキシレン以外の芳香族系溶剤� ��、脂肪族系溶剤等の石油系溶剤への溶解度� ��非常に低く、20℃において最大3%濃度までし か溶解しない。また、長期的に安定な溶液の フェロセン濃度は、せいぜい2.5%程度である� �重油等の燃料にフェロセンを溶解した場合� �同様である。
 しかし、所定量のレシチンを添加すること� ��よって、フェロセンを5%濃度まで溶解する� �とが可能となり、その溶液の安定性は幅広� �温度域で良好となる。
 A重油に対するフェロセン最大溶解度とレシ チン添加量との関係を表1に示す。

 このように溶解促進作用を有するレシチ� ��の添加により、各種燃焼設備の燃料又は燃� ��添加剤自体にフェロセン類を容易に溶解さ� ��て安定な溶液を得ることができるので、燃� ��機関にフェロセン類を均一な微粒子状で噴� ��することが可能となる。その結果、フェロ� ��ン類の持つ効能を十分に発揮させることが� ��きるようになる。

 なお、レシチンは親油性部分と親水性部分� ��有するため、界面活性剤として働くことが� ��られているが、本発明では、レシチンの親� ��性部分の働きにより溶解性等が向上するも� ��と考えられる。即ち、燃料にフェロセン類� ��レシチンを溶解すると、フェロセン類の表� ��にレシチンの親油性部分の一部が速やかに� ��着し、それ以外の親油性部分がフェロセン� ��の表面で親油性を増強することによって、� ��料油への溶解性及び溶解度の向上に寄与す� ��と考えられる。
 これらの効能は、親油性の強い非イオン系� ��面活性剤などの他の界面活性剤には見られ� ��、レシチン固有の特異的なものである。

(ii)燃料油中のスラッジの分散機能。
 この機能は、上述のフェロセン類の溶解促� ��機能とは異なり、レシチン自体が燃料添加� ��として働き、ディーゼルエンジンを始めと� ��る燃焼設備の長期安定運転に寄与するもの� ��ある。

 スラッジは、特に重質系の燃料油中に存� ��する不溶物であり、沈降しやすいためにス� ��レーナーの閉塞トラブルや燃焼不良の原因� ��なるものである。その発生は、原油の精製� ��程における熱処理や、接触分解、熱分解等� ��よって、釜残油中に残存する炭化水素が、� ��化、重合、縮合されて水素分の少ない高分� ��の炭化水素に変化することに起因する。

 上述の変化は、炭化水素→マルテン→ア� ��ファルテン→カーベン→カーボイド→カー� ��ンの順に起こり、これらの高分子は、最初� ��巨大な分子のコロイドとして重油中に存在� ��る。該コロイドは、カーベンやカーボイド� ��のC/H比の極めて高い炭化水素を核としてそ� ��周りをいくらかのアスファルテンが囲み、� ��らにその周りを順次C/H比の低い高分子炭化� ��素が覆うものと考えられる。

 このようなコロイド粒子として重油中に� ��在するアスファルト性物質は、安定したコ� ��イド状で分散して浮遊していれば、沈殿す� ��ことはなく、ストレ-ナの閉塞や燃焼不良等 の問題を起こすことはない。しかし、このコ ロイド粒子は極性を持ち、吸着性がある。そ のため、加熱、異種の油等との混合、長時間 の貯蔵などにより平衡状態が崩れると、コロ イド粒子同士が次々に結合や会合を行い、大 きな粒子の集合体(ミセルコロイド)となり、� ��殿してスラッジが形成される。

 具体的には、上記コロイド粒子を有する� ��油に軽質分が加えられた場合、コロイド表� ��部の高分子炭化水素やマルテンは溶解され� ��が、アスファルテンやカーボイド等は不飽� ��であり、極性を有するために、互いに結合� ��て巨大なアスファルテン粒子が析出し、ス� ��ッジが形成される。また、熱が加えられた� ��合、コロイド表層部は溶解し、更に温度上� ��により粘度が低下することで粒子運動が盛� ��になり、アスファルテン同士が衝突する機� ��が多くなることで結合・会合してスラッジ� ��形成される。

 レシチンは、これらのカーボンやアスフ� ��ルテン質等のスラッジの結合や会合内に浸� ��及び吸着し、界面活性剤として働くことに� ��って、その分散力でスラッジを細分化する� ��能を有する。また、この機能により異種燃� ��の混合や加熱によるコロイド粒子の結合等� ��防ぐことでスラッジの析出沈殿を防止する� ��果をも有する。

(iii)粒子状成分の製造における造粒時のバイ� ��ダー機能。
 上述のように、粒子状成分(固体状成分)を� �粒する際にレシチンは少量の水分と混合さ� �ることで造粒に適する粘着性を生じ、バイ� �ダーとしての役割を担う。

(iv)粒子状成分の解膠作用。
 粒子状成分に含まれるレシチンは、燃料添� ��剤を燃料に投入した際に粒子を砕けやすく� ��る解膠作用を有する。砕かれた添加剤は、� ��にレシチンの溶解性向上作用により非常に� ��解しやすくなる。

(v)液体状燃料添加剤におけるフェロセン類の 鉱物油に対する溶解性の向上。
 フェロセン類は、鉱物油に対する溶解度が� ��常に低く、約2.5%の濃度までしか溶解しない 。しかし、所定量のレシチンを添加すること によって、フェロセンを5%の濃度まで溶解す� ��ことが可能となり、その溶液の安定性は幅� ��い温度域で良好となる。

(2)有機硝酸塩の効能
 有機硝酸塩はセタン価向上剤として使用さ� ��るが、その効能には、デイ―ゼルエンジン� ��燃焼において着火温度を下げる効果、着火� ��れ(燃料の噴霧から着火までの時間)を改善� �未燃分の減少させる効果等がある。

 硝酸アルキル(硝酸第一ヘキシル)を例にと� �と、以下のように、硝酸アルキル(硝酸第一� ��キシル)は、まず前炎段階で二酸化窒素(NO ₂ )とアルコキシ基(RO)に分解(自己分解)する。
  RONO ₂ →RO・+ NO ₂
 二酸化窒素(NO ₂ )は、燃料油分子中の水素を奪って連鎖反応� �開始させるアルキル基(R)と亜硝酸(HNO ₂ )を生成する。
  RH+NO ₂ →R・+HNO ₂
 そして、亜硝酸(HNO ₂ )は酸素と反応してHO ₂ 基を生じ、二酸化窒素(NO ₂ )を反応系内に戻す。
  HNO ₂ +O ₂ →HO ₂ ・+NO ₂
 亜硝酸はまた、高温にて分解して非常に反� ��性の高いOH基を生成する。
    HNO ₂ →OH・+NO
 生成したアルキル基(R)及びアルコキシ基(RO) は容易に次の反応に進み、酸化生成物や遊離 基を生成する。
 過酸化物がセタン価向上剤として上述のデ� ��―ゼルエンジンの燃焼において着火温度を� ��げる効果、着火遅れ(燃料の噴霧から着火ま での時間)を改善し未燃分の減少させる作機� �等があるのは、アルコキシ基が迅速に生成� �れるからである。
 硝酸アルキルの炭化水素の部分が重要な役� ��を演ずるのは、アルコキシ基の分解の容易� ��を別にしても、分子中のNO ₂ の部分と炭化水素の部分の間にかなりの相互 反応が起こっているためと推定される(石油� �品添加剤 桜井俊雄編著67~69頁参照)。

(3)有機バリウム塩の効能
 有機バリウム塩は燃焼促進剤として使用さ� ��ている。その効能は以下の通りである。

(i)環状化阻止機能
 有機バリウム塩のバリウムは非常に電子密� ��が高く、炭素、水素が環状化する上で立体� ��害となるため、未燃カーボンの基本体がベ� ��ゼンを形成するのを阻止する。

(ii)酸化バリウム(BaO)の酸素逓伝体(Oxygen Carrie r)としての機能
 有機バリウム塩は燃焼中に際しBaO ₂ となり、下記の反応により活性酸素を放ち、 この酸素が炭素と水素の完全燃焼に役立つ。 即ち、酸化触媒作用を持つ金属化合物、特に 、有機バリウム塩を添加することにより、煤 塵の主体をなす未燃カーボンの量を大幅に減 少させることができる。また、合わせてNOxの 低減の効果を有する。
  火炎外層域での酸化触媒作用(酸素の逓伝� ��用)の反応式
  C+BaO+O ₂ →BaO ₂ +1/2O ₂ +C→ BaO+CO ₂ ↑
 また、有機金属塩、特に有機バリウム塩は� ��非常に活性に富み、燃料油のスラッジに対� ��て優れた分散効果を有し、ストレージタン� ��やサービスタンク内でのスラッジの沈降を� ��止し、燃料配管、加熱器及びストレーナー� ��でのスラッジの付着、閉塞を防止する。

[燃料添加剤の用量]
(フェロセン系成分、レシチン、有機硝酸塩� �び有機バリウム塩の燃料中での濃度)
 本発明の燃料添加剤は、船舶や発電設備等� ��使用されるディーゼルエンジン、油燃焼炉� ��びボイラー装置等に用いる各種燃料におい� ��、フェロセン系成分の濃度が1~50ppm、レシチ ンの濃度が0.01~400ppm、有機硝酸塩1~4200ppm及び/ 又は有機バリウム塩はBa換算で0.15~630ppm(Ba濃� �30%の有機バリウム塩については0.5~2100ppm)と� �るように添加して使用することが好ましい� �

 更に詳しくは、通常は、フェロセン系成分� ��濃度について、油燃焼炉及びボイラー装置� ��は1~10ppm、ディーゼルエンジンでは10~50ppmと� ��るように連続注入して用いることが好まし� ��。
 但し、燃焼機関の状態によっては、目的と� ��る燃焼促進作用、煤塵減少作用、NOx低減、� ��煙・白煙低減作用等を大幅に改善させよう� ��する場合に、この連続注入量の数~数十倍量 を一時的に短時間注入することができる。

 上記レシチンの濃度は、燃料油及び燃料� ��加剤自体に対し、フェロセン系成分を容易� ��安定的に溶解させるのに有利な濃度であり� ��特に重質系の燃料油では、更にスラッジを� ��散させるのに有利な濃度で、燃焼設備の長� ��安定運転に寄与することができる。

 上述のように、有機塩系成分については、� ��舶や発電設備等で使用されるディーゼルエ� ��ジン油燃焼炉及びボイラー装置等に用いる� ��種燃料において、有機硝酸塩が1~4200ppm若し� ��は有機バリウム塩(Ba濃度30%)が0.5~2100ppm、又� ��有機硝酸塩が1~4200ppmで且つ有機バリウム塩( Ba濃度30%)が0.5~2100ppmとなるように添加して使� ��することが好ましい。
 有機塩系成分の一方のみを使用する場合、� ��機硝酸塩の添加量が1ppm未満か又は有機バリ ウム塩の添加量(Ba濃度30%)が0.5ppm未満では、� �焼促進効果が殆ど得られず、有機硝酸塩を42 00ppm超か又は有機バリウム塩(Ba濃度30%)を2100pp m超添加しても燃焼促進効果は頭打ちとなる� �

 有機塩系成分のより好ましい添加量は、有� ��硝酸塩が200~2000ppm及び/又は有機バリウム塩( Ba濃度30%)が100~1000ppmである。
 特に、ディーゼルエンジン起動時に頻繁に� ��られる煤塵に起因する黒煙対策には、有機� ��リウム塩1000ppm以上が有効であり、また、潤 滑油に起因すると思われる白煙対策には、有 機硝酸塩2000ppm以上が有効である。
 これらの対策には超高添加量を必要とする� ��め、30分から1時間程度の一時的な対応策が� ��果的であり、有機塩系成分を燃料等で溶解� ��せずに配管ラインにポンプで直接注入して� ��タンクへのフェロセン・レシチン系の燃料� ��加剤の投入と併用する。

 有機硝酸塩はセタン価向上剤として使用さ� ��るが、船舶や発電設備等で使用されるディ� ��ゼルエンジン油燃焼炉及びボイラー装置等� ��用いる各種燃料において、その効能は、デ� ��―ゼルエンジンの燃焼において着火温度を� ��げる効果、着火遅れ(燃料の噴霧から着火ま での時間)を改善し未燃分の減少させる効果� �どとして現れる。
 一方、有機バリウム塩は燃焼中に際しBaO ₂ となり、上述の反応により活性酸素を放出し 、この酸素が炭素と水素の完全燃焼に役立つ 。即ち、酸化触媒(燃焼促進)機能を発揮して� ��煤塵の主体をなす未燃カーボンの量を大幅� ��減少させることができる。また、燃料油中� ��スラッジ分散効果をも併有する。

 本発明は、スラッジ分散効果を有するレシ� ��ンを用いることにより、フェロセン類の燃� ��油及び燃料添加剤中への安定な高濃度溶解� ��実現するものであり、フェロセン類自体が� ��する燃焼促進効果を十分に発揮させること� ��できる。
 また、有機硝酸塩及び/又は有機バリウム塩 を添加することにより、有機硝酸塩によるデ イ―ゼルエンジンの燃焼において着火温度を 下げる効果、着火遅れ(燃料の噴霧から着火� �での時間)を改善して未燃分の減少させる効� ��、つまり燃焼初期の未燃分を減少する効果� ��得ることができる。更に、有機バリウム塩� ��酸化触媒として機能し、煤塵の主体をなす� ��燃カーボンの減少及びスラッジ分散効果を� ��揮する。

 このように、本発明においては、フェロ� ��ン及び/又はフェロセン誘導体から成るフェ ロセン系成分と、レシチンと、有機硝酸塩及 び/又は有機バリウム塩から成る有機塩成分� �を併用することによる相乗効果が得られ、� �成分の持つ効能以上の燃焼促進、煤塵減少� �びNOx低減等の利点が強化されたものと推察� �る。

 船舶等での長期連続運転に際してはコスト� ��も考慮する必要があり、一般にフェロセン� ��成分と有機塩系成分の経済コストが比較的� ��いため、各種燃料に対してフェロセン系成� ��の添加量が低い場合は有機塩系燃焼促進剤� ��添加量を高く、逆にフェロセン系成分の添� ��量が高い場合は有機塩系燃焼促進剤の添加� ��を低い状態で使用するのがより好ましい。
 例えば、フェロセン系成分が1~10ppmの低添加 量の場合、有機硝酸塩を200ppm以上及び/又は� �機バリウム塩(Ba濃度30%)を100ppm以上で使用す� ��のが経済的である。
 また、フェロセン類が25~50ppm以上の場合、� �機硝酸塩を1~200ppm及び/又は有機バリウム塩(B a濃度30%)を0.5~100ppmで使用するのが経済的であ る。
 有機塩系成分の添加量が1000ppm以上の超高添 加量は、上述の一時的な対策時に採用される 。即ち、ディーゼルエンジン起動時によく観 られる煤塵に起因する黒煙対策には有機バリ ウム塩(Ba濃度30%)1000ppm以上が有効であり、ま� ��潤滑油に起因すると思われる白煙対策には� ��機硝酸塩2000ppm以上が有効である。