O/W化による高粘度油の流動性向上と油回収への応用 Rheological reformation of high viscosity oil and application to recovery of heavy oil

原油やC重油などの重質油を水と混ぜると、油の中に水滴が分散したW/Oエマルションを形成して粘度が大きくなります。

一方、混合する時にある種の界面活性剤を添加すると、油滴が水中に分散したO/Wエマルションが生成され、この時は、粘度が小くなります。

沈船に残留した油を抜き取る場合、油の流動性は作業を左右する重要な要素であり、場合によっては粘度を下げる必要があります。

この研究では、冒頭で述べたようにO/Wエマルションを生成することで、効率よく油を回収する技術について検討しています。

具体的には、O/Wエマルションの生成条件に関して、

ビーカーテスト
物理モデルの検討

回収装置に関して、

管内摩擦損失の評価
エダクタ吸引装置の開発
油水分離装置の検討

等を実施しています。

なお本研究は、港湾空港技術研究所と海上技術安全研究所の分野横断的研究課題（重油のエマルション化による流動促進化及び回収技術の開発）として実施しています。

Heavy oils, such as crude oil or bunker oil, typically form W/O emulsions when mixed with water, resulting in a significant increase in viscosity.

However, the addition of a surfactant during the mixing process can produce an O/W emulsion, which has a much lower viscosity.

When it comes to recovering oil from a sunken ship, oil fluidity is a crucial factor that can require specific measures to reduce its viscosity.

In this study, we aim to explore a technique for efficiently recovering oil by generating O/W emulsions.

Our study includes two parts: a beaker test and a physical model, both of which investigate the conditions necessary for generating O/W emulsions. We will also develop devices to aid in the recovery process, including minimizing friction loss inside pipes, designing suction eductors, and developing oil/water separation techniques.

Phase inversion from W/O emulsion to O/W emulsion

Viscosity model

Schematic of experimental setup for friction loss measurement

参考文献(リンク)References(Links)

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小野正夫、藤田勇、馬驍、“高粘度重質油配管移送時のエマルション化による流動性変化に関する検討”、第92回日本マリンエンジニアリング学会学術講演会講演論文集 301、高崎、2022.10.
馬驍、藤田勇、小野正夫、城田英之、“流動性向上のための重質油－水エマルションの粘性特性に関する実験と物理モデル”、海技研令和4年度研究発表会、PS-10、2022.07.
Fujita, I., Ma, X., Ono, M. and Shirota, H., Experiments and model on viscosity characteristic of emulsion of heavy fuel oil and water for fluidity improvement, engrXiv,doi.org/10.31224/osf.io/yvskc, June 2021.
小野正夫、藤田勇、馬驍、城田英之、 “エマルション化による高粘度重質油の流動性向上に関する検討”、日本機械学会関東支部第26期総会・講演会、 doi.org/10.1299/jsmekanto.2020.17B05、2020.03.
小野正夫、城田英之、藤田勇、原正一、宮田修、圧力波による高粘度油の微細化及び流動化に関する研究、第27回海洋工学シンポジウム、講演論文集CD版、2018.08.