JP2002083625A - Fuel for fuel cell system - Google Patents

Fuel for fuel cell system

Info

Publication number
JP2002083625A
JP2002083625A JP2001196340A JP2001196340A JP2002083625A JP 2002083625 A JP2002083625 A JP 2002083625A JP 2001196340 A JP2001196340 A JP 2001196340A JP 2001196340 A JP2001196340 A JP 2001196340A JP 2002083625 A JP2002083625 A JP 2002083625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
less
fuel cell
cell system
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001196340A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4601869B2 (en
Inventor
Kenichiro Saito
健一郎 齋藤
Iwao Anzai
巌 安斉
Osamu Sadakane
修 定兼
Michiro Matsubara
三千郎 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mitsubishi Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mitsubishi Oil Corp filed Critical Nippon Mitsubishi Oil Corp
Priority to JP2001196340A priority Critical patent/JP4601869B2/en
Publication of JP2002083625A publication Critical patent/JP2002083625A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4601869B2 publication Critical patent/JP4601869B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel for a fuel cell system where there is a large amount of electric power generation per weight, much electric power generation per CO2 generation amount, proper fuel consumption, less evaporated gas (evapo-emission), a small deterioration of the fuel cell system such as a reforming catalyst, a water gas shift reaction catalyst, a carbon monoxide removing catalyst, and a fuel cell stack or the like, and where an initial performance can be maintained for a long time, where a handling property, such as a storage stability and a flash point or the like, is superior and where heat quantity of pre-heating is small. SOLUTION: This fuel for the fuel cell system, which contains hydrocarbon oil of not less than 5 vol.%, and contains 0.5 to 20 wt.% of oxygenated compound by oxygen element conversion, while the total amount of fuel is taken as the reference, and which has a distillation property that the initial boiling point of distillation of hydrocarbon compound component is not lower than 130 deg.C and not higher than 250 deg.C, 10 vol.% distillation temperature is not lower than 140 deg.C and not higher than 290 deg.C, 90 vol.% distillation temperature is not lower than 240 deg.C and not higher than 390 deg.C, 95 vol.% distillation temperature is not lower than 250 deg.C and not higher than 400 deg.C, and the distillation end point is not lower than 260 deg.C and not higher than 410 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池システム
に用いられる燃料に関する。
The present invention relates to a fuel used in a fuel cell system.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、将来の地球環境に対する危機感の高
まりから、地球にやさしいエネルギー供給システムの開
発が求められている。特に、地球温暖化防止のためのC
2低減、THC(排出ガス中の未反応の炭化水素)、
NOx、PM(排出ガス中の粒子状物質:すす、燃料・
潤滑油の高沸点・高分子の未燃成分)等有害物質の低減
を、高度に達成することが要求されている。そのシステ
ムの具体例としては、従来のオットー・ディーゼルシス
テムに代わる自動車動力システム、あるいは火力に代わ
る発電システムが挙げられる。
2. Description of the Related Art In recent years, the sense of danger to the future global environment has increased, and the development of an earth-friendly energy supply system has been demanded. In particular, C to prevent global warming
O 2 reduction, THC (unreacted hydrocarbons in exhaust gas),
NOx, PM (particulate matter in exhaust gas: soot, fuel,
It is required to achieve a high degree of reduction of harmful substances such as high boiling point of lubricating oil and unburned polymer components. Specific examples of such a system include an automobile power system replacing the conventional Otto diesel system or a power generation system replacing the thermal power.

【0003】そこで、理想に近いエネルギー効率を持
ち、基本的にはH2 OとCO2 しか排出しない燃料電池
が、社会の要望に応えるにもっとも有望なシステムと期
待されている。そして、このようなシステムの達成のた
めには、機器の技術開発だけではなく、それに最適な燃
料の開発が必要不可欠である。従来、燃料電池システム
用の燃料としては、水素、メタノール、炭化水素系燃料
が考えられている。
[0003] Therefore, a fuel cell having an energy efficiency close to ideal and basically emitting only H 2 O and CO 2 is expected to be the most promising system for meeting the needs of society. To achieve such a system, it is indispensable to develop not only the technical development of equipment but also the optimal fuel for it. Conventionally, hydrogen, methanol, and hydrocarbon fuels have been considered as fuels for fuel cell systems.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】燃料電池システム用の
燃料として、水素は、特別の改質装置を必要としない点
で有利であるが、常温で気体のため、貯蔵性並びに車両
等への搭載性に問題があり、供給に特別な設備が必要で
ある。また引火の危険性も高く取り扱いに注意が必要で
ある。
As a fuel for a fuel cell system, hydrogen is advantageous in that it does not require a special reformer, but because it is a gas at room temperature, it has good storage properties and can be mounted on vehicles and the like. There is a problem with the quality and special equipment is required for supply. In addition, there is a high risk of ignition and care must be taken when handling.

【0005】一方、メタノールは、水素への改質が比較
的容易である点で有利であるが、重量あたりの発電量が
小さく、有毒のため取り扱いにも注意が必要である。ま
た、腐食性があるため、貯蔵・供給に特殊な設備が必要
である。
[0005] On the other hand, methanol is advantageous in that it can be relatively easily reformed into hydrogen. However, since the power generation amount per weight is small and toxic, it needs to be handled with care. In addition, since it is corrosive, special equipment is required for storage and supply.

【0006】このように、燃料電池システムの能力を充
分に発揮させるための燃料は未だ開発されていない。特
に、燃料電池システム用燃料としては、重量当たりの発
電量が多いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いこ
と、燃料電池システム全体としての燃費が良いこと、蒸
発ガス(エバポエミッション)が少ないこと、改質触
媒、水性ガスシフト反応触媒、一酸化炭素除去触媒、燃
料電池スタック等、燃料電池システムの劣化が小さく初
期性能が長時間持続できること、システムの起動時間が
短いこと、貯蔵安定性や引火点など取り扱い性が良好な
ことなどが求められる。
[0006] As described above, no fuel has been developed yet to make full use of the performance of the fuel cell system. In particular, as a fuel for a fuel cell system, a large amount of power generation per weight, a large amount of power generation per CO 2 generation, a good fuel efficiency of the whole fuel cell system, and a small amount of evaporative gas (evaporative emission) are used. That the deterioration of the fuel cell system such as reforming catalyst, water gas shift reaction catalyst, carbon monoxide removal catalyst, fuel cell stack, etc. is small and the initial performance can be maintained for a long time, the system startup time is short, storage stability and ignition Good handling properties such as points are required.

【0007】なお、燃料電池システムでは、燃料および
改質器を所定の温度に保つことが必要なため、発電量か
らそれに必要な熱量(予熱及び反応に伴う吸発熱をバラ
ンスさせる熱量)を差し引いた発電量が、燃料電池シス
テム全体の発電量となる。したがって、燃料を改質させ
るために必要な温度が低い方が予熱量が小さく有利にな
り、システムの起動時間も短く有利になり、また燃料の
予熱に必要な重量当りの熱量が小さいことも必要であ
る。予熱が十分でない場合、排出ガス中に未反応の炭化
水素(THC)が多くなり、重量当りの発電量を低下さ
せるだけでなく、大気汚染の原因となる可能性がある。
逆に言えば、同一システムを同一温度で稼働させた場合
に、排出ガス中のTHCが少なく、水素への変換率が高
い方が有利である。
In the fuel cell system, it is necessary to keep the temperature of the fuel and the reformer at a predetermined temperature. Therefore, the amount of heat required for the fuel and the reformer (the amount of heat for balancing preheating and endothermic heat accompanying the reaction) is subtracted from the amount of power generation. The power generation amount is the power generation amount of the entire fuel cell system. Therefore, the lower the temperature required for reforming the fuel, the smaller the amount of preheating is advantageous, the shorter the startup time of the system is, and the more advantageous is that the amount of heat per weight required for preheating the fuel is small. It is. If the preheating is not sufficient, the amount of unreacted hydrocarbons (THC) in the exhaust gas increases, which may not only reduce the power generation per weight but also cause air pollution.
Conversely, when the same system is operated at the same temperature, it is advantageous that the THC in the exhaust gas is small and the conversion rate to hydrogen is high.

【0008】本発明は、このような状況を鑑み、上記し
たような要求性状をバランス良く満たした燃料電池シス
テムに適した燃料を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a fuel suitable for a fuel cell system that satisfies the above requirements in a well-balanced manner.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、含酸素化合物を
特定量含有し、かつ炭化水素化合物分が特定の蒸留性状
である燃料が、燃料電池システムに適していることを見
出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, a fuel containing a specific amount of an oxygen-containing compound and a hydrocarbon compound having a specific distillation property. However, they found that they were suitable for fuel cell systems.

【0010】すなわち、本発明に係る燃料電池システム
用燃料は、 (1)炭化水素油を5容量%以上含み、含酸素化合物を
酸素元素換算で燃料全量を基準として0.5〜20質量
%含有し、かつ炭化水素化合物分の蒸留初留点が130
℃以上250℃以下、10容量%留出温度が140℃以
上290℃以下、90容量%留出温度が240℃以上3
90℃以下、95容量%留出温度が250℃以上400
℃以下、蒸留終点が260℃以上410℃以下の蒸留性
状である。上記の含酸素化合物を特定量含有し、かつ炭
化水素化合物分が特定の蒸留性状である燃料は、更に、
以下のような付加的要件を満たすものがより好ましい。 (2)硫黄分含有量が500質量ppm以下である。 (3)炭化水素化合物分の、飽和分が50容量%以上、
芳香族分が50容量%以下、1環芳香族が30容量%以
下、2環芳香族が15容量%以下、3環以上芳香族が1
0容量%以下、オレフィン分が5容量%以下である。 (4)15℃での密度が、0.89g/cm3 以下であ
る。 (5)引火点が20℃以上である。 (6)炭化水素化合物分の、セタン指数が30以上、セ
タン価が20以上である。 (7)10%残油残留炭素分が1.0%以下である。 (8)30℃での動粘度が1.5〜8.0cstであ
る。 (9)曇り点が+10℃以下、流動点が+5℃以下、目
詰まり点が+10℃以下である。 (10)液体で、1気圧、15℃における熱容量が、
2.5kJ/kg・℃以下である。 (11)蒸発潜熱が、350kJ/kg以下である。
That is, the fuel for a fuel cell system according to the present invention comprises (1) a hydrocarbon oil in an amount of 5% by volume or more and an oxygen-containing compound in an amount of 0.5 to 20% by mass based on the total amount of the fuel in terms of oxygen element. And the initial distillation point of hydrocarbon compounds is 130
10 ° C to 250 ° C, 10% by volume distillation temperature 140 ° C to 290 ° C, 90% by volume distillation temperature 240 ° C to 3 ° C
90 ° C or less, 95% by volume Distillation temperature is 250 ° C or more and 400
° C or less, and the distillation end point is 260 ° C or more and 410 ° C or less. The fuel containing the oxygen-containing compound in a specific amount, and the hydrocarbon compound component has a specific distillation property,
Those satisfying the following additional requirements are more preferable. (2) The sulfur content is 500 ppm by mass or less. (3) The saturated content of the hydrocarbon compound is 50% by volume or more,
Aromatic content is 50% by volume or less, 1 ring aromatic is 30% by volume or less, 2 ring aromatic is 15% by volume or less, 3 ring or more is 1%
0% by volume or less and olefin content is 5% by volume or less. (4) The density at 15 ° C. is 0.89 g / cm 3 or less. (5) The flash point is 20 ° C. or higher. (6) The hydrocarbon compound has a cetane index of 30 or more and a cetane number of 20 or more. (7) The residual carbon content of 10% residual oil is 1.0% or less. (8) The kinematic viscosity at 30 ° C. is 1.5 to 8.0 cst. (9) The cloud point is + 10 ° C or lower, the pour point is + 5 ° C or lower, and the clogging point is + 10 ° C or lower. (10) The liquid has a heat capacity at 1 atm and 15 ° C.
It is 2.5 kJ / kg · ° C. or less. (11) The latent heat of evaporation is 350 kJ / kg or less.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容をさらに詳細
に説明する。本発明において、特定量含有する含酸素化
合物とは、炭素数2〜4のアルコール類、炭素数2〜8
のエーテル類等を意味する。具体的には例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
ブタノール、イソブタノール、ジメチルエーテル、メチ
ルターシャリーブチルエーテル(MTBE)、エチルタ
ーシャリーブチルエーテル、ターシャリーアミルメチル
エーテル(TAME)、ターシャリーアミルエチルエー
テル等が挙げられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail. In the present invention, the oxygen-containing compound contained in a specific amount includes alcohols having 2 to 4 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms.
And the like. Specifically, for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol,
Butanol, isobutanol, dimethyl ether, methyl tertiary butyl ether (MTBE), ethyl tertiary butyl ether, tertiary amyl methyl ether (TAME), tertiary amyl ethyl ether, and the like.

【0012】これら含酸素化合物の含有量は、燃料電池
システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中のT
HC量が少ないこと、システムの起動時間が短いことな
どから、燃料全量基準で酸素元素換算で0.5質量%以
上であることが必要であり、さらに重量当りの発電量と
のバランスを考慮すると、20質量%以下が必要であ
る。
[0012] The content of these oxygen-containing compounds is that the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good and that the T
Since the amount of HC is small and the start-up time of the system is short, it is necessary that the amount is 0.5% by mass or more in terms of oxygen element based on the total amount of fuel, and further considering the balance with the amount of power generation per weight. , 20% by mass or less.

【0013】本発明の燃料電池システム用燃料として
は、上記した含酸素化合物に加えて、重量当りの発電量
が多いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いことな
どから、含酸素化合物と炭化水素油との混合物であり、
炭化水素油の配合量が燃料全量を基準として5容量%以
上であることが好ましい。
The fuel for a fuel cell system of the present invention, in addition to the above-mentioned oxygen-containing compounds, has a large power generation amount per weight and a large power generation amount per CO 2 generation amount. A mixture with a hydrocarbon oil,
It is preferable that the blending amount of the hydrocarbon oil is 5% by volume or more based on the total amount of the fuel.

【0014】本発明において、炭化水素化合物分の蒸留
性状とは次のようなものである。蒸留初留点が130℃
以上であり、130℃以上250℃以下が好ましく、1
45℃以上250℃以下がより好ましい。蒸留初留点が
低いと、引火性が高くなり、また蒸発ガス(THC)が
発生し易くなり、取扱性に問題がある。
In the present invention, the distillation properties of the hydrocarbon compound are as follows. The first distillation point is 130 ° C
130 ° C. or more and 250 ° C. or less, preferably 1
The temperature is more preferably from 45 ° C to 250 ° C. When the initial distillation point is low, the flammability is increased, and evaporative gas (THC) is easily generated, which causes a problem in handling.

【0015】また、本発明の燃料の炭化水素化合物分の
蒸留初留点以外の蒸留性状は、10容量%留出温度(T
10)が140℃以上290℃以下であり、50容量%留
出温度(T50)が210℃以上300℃以下が好まし
く、90容量%留出温度(T90)が240℃以上390
℃以下であり、240℃以上360℃以下が好ましく、
240℃以上330℃以下がより好ましく、240℃以
上310℃以下が最も好ましく、95容量%留出温度
(T95)が250℃以上400℃以下であり、250℃
以上380℃以下が好ましく、250℃以上320℃以
下が最も好ましく、蒸留終点が260℃以上410℃以
下であり、260℃以上390℃以下が好ましく、26
0℃以上340℃以下が最も好ましい。
The distillation properties other than the initial distillation point of the hydrocarbon compound of the fuel of the present invention are as follows.
10 ) is from 140 ° C. to 290 ° C., the 50% by volume distillation temperature (T 50 ) is preferably from 210 ° C. to 300 ° C., and the 90% by volume distillation temperature (T 90 ) is from 240 ° C. to 390 ° C.
° C or lower, preferably from 240 ° C to 360 ° C,
240 ° C. or more and 330 ° C. or less, more preferably 240 ° C. or more and 310 ° C. or less, and a 95% by volume distillation temperature (T 95 ) of 250 ° C. or more and 400 ° C. or less,
380 ° C or lower, preferably 250 ° C or higher and 320 ° C or lower, and the distillation end point is 260 ° C or higher and 410 ° C or lower, preferably 260 ° C or higher and 390 ° C or lower,
The temperature is most preferably from 0 ° C to 340 ° C.

【0016】10容量%留出温度(T10)が低いと、引
火性が高くなり、また蒸発ガス(THC)が発生し易く
なり、取扱性に問題がある。
If the 10% by volume distillation temperature (T 10 ) is low, the flammability increases, and evaporative gas (THC) is easily generated, which causes a problem in handling.

【0017】一方、90容量%留出温度(T90)、95
容量%留出温度(T95)及び蒸留終点の上限値は、重量
当りの発電量が多い、CO2 発生量当たりの発電量が多
い、燃料電池システム全体としての燃費が良い、排出ガ
ス中のTHCが少ない、システムの起動時間が短い、改
質触媒の劣化が小さく初期性能が持続できるなどの点か
ら規定される。
On the other hand, 90% by volume distillation temperature (T 90 ), 95%
The upper limit of the volume% distillation temperature (T 95) and distillation endpoint many power generation amount per weight, amount of power generation per CO 2 generation amount is large, overall fuel consumption of the fuel cell system is good, in the exhaust gas It is defined in terms of a small amount of THC, a short system start-up time, a small deterioration of the reforming catalyst and a sustained initial performance.

【0018】なお、上記した蒸留初留点、10容量%留
出温度(T10)、50容量%留出温度(T50)、90容
量%留出温度(T90)、95容量%留出温度(T95)、
及び蒸留終点は、JIS K 2254「石油製品−蒸
留試験方法」によって測定される蒸留性状である。
The above-mentioned initial distillation point, 10% by volume distillation temperature (T 10 ), 50% by volume distillation temperature (T 50 ), 90% by volume distillation temperature (T 90 ), and 95% by volume distillation Temperature ( T95 ),
The distillation end point is a distillation property measured according to JIS K 2254 “Petroleum products-Distillation test method”.

【0019】また、本発明の燃料の硫黄分含有量につい
ては何ら制限はないが、改質触媒、水性ガスシフト反応
触媒、一酸化炭素除去触媒、燃料電池スタック等、燃料
電池システムの劣化が小さく初期性能が長時間持続でき
ることなどから、燃料全量基準で、500質量ppm以
下であることが好ましく、300質量ppm以下である
ことがより好ましく、50質量ppm以下であることが
さらにより好ましく、10質量ppm以下であることが
さらにより好ましく、1質量ppm未満であることが最
も好ましい。
Although the sulfur content of the fuel of the present invention is not limited at all, the fuel cell system such as a reforming catalyst, a water gas shift reaction catalyst, a carbon monoxide removing catalyst, a fuel cell stack, etc. is less likely to deteriorate, and the From the viewpoint that the performance can be maintained for a long time, it is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, still more preferably 50 mass ppm or less, more preferably 10 mass ppm, based on the total amount of fuel. Even more preferably, it is most preferably less than 1 ppm by mass.

【0020】ここで、硫黄分とは、1質量ppm以上の
場合、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄
分試験方法」により測定される硫黄分を、1質量ppm
未満の場合、ASTM D4045−96 「Standard
Test Method for Sulfur inPetroleum Products by Hy
drogenolysis and Rateometric Colorimetry 」により
測定される硫黄分を意味している。
Here, when the sulfur content is 1 mass ppm or more, the sulfur content measured by JIS K 2541 "Crude oil and petroleum products-sulfur content test method" is 1 mass ppm.
Less than ASTM D4045-96 "Standard
Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hy
drogenolysis and Rateometric Colorimetry ".

【0021】本発明において、炭化水素化合物の組成に
ついては何ら制限されないが、飽和分(V(S))が5
0容量%以上、全芳香族分(V(T−Ar))が50容
量%以下、1環芳香族(V(1−Ar))が30容量%
以下、2環芳香族(V(2−Ar))が15容量%以
下、3環以上芳香族(V(3−Ar))が10容量%以
下、オレフィン分(V(O))が5容量%以下であるこ
とが好ましい。以下、これらを個別に説明する。
In the present invention, the composition of the hydrocarbon compound is not limited at all, but the saturated component (V (S)) is 5%.
0 volume% or more, total aromatic content (V (T-Ar)) is 50 volume% or less, and one-ring aromatic (V (1-Ar)) is 30 volume%.
Below, 15% by volume or less of two-ring aromatics (V (2-Ar)), 10% by volume or less of aromatics (V (3-Ar)) of three or more rings, and 5% by volume of olefins (V (O)). % Is preferable. Hereinafter, these will be individually described.

【0022】V(S)は、重量当りの発電量が多いこ
と、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料電池
システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中のT
HCが少ないこと、システムの起動時間が短いことなど
から、50容量%以上が好ましく、70容量%以上であ
ることがより好ましく、80容量%以上であることが最
も好ましい。
V (S) indicates that the amount of power generation per weight is large, the amount of power generation per CO 2 generation is large, the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, and the T
The amount is preferably 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, and most preferably 80% by volume or more, because of a small amount of HC and a short startup time of the system.

【0023】V(T−Ar)は、重量当りの発電量が多
いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料
電池システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中
のTHCが少ないこと、システムの起動時間が短いこ
と、改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時間持続でき
ることなどから、50容量%以下が好ましく、40容量
%以下であることがより好ましく、30容量%以下であ
ることがさらにより好ましく、20容量%以下であるこ
とが最も好ましい。
V (T-Ar) means that the power generation amount per weight is large, the power generation amount per CO 2 generation amount is large, the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, and THC in the exhaust gas is small. In view of the fact that the starting time of the system is short, the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time, it is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, and more preferably 30% by volume or less. It is even more preferred that the content be less than 20% by volume.

【0024】V(1−Ar)は、重量当りの発電量が多
いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料
電池システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中
のTHCが少ないこと、システムの起動時間が短いこ
と、改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時間持続でき
ることなどから、30容量%以下が好ましく、20容量
%以下であることがより好ましく、15容量%以下であ
ることが最も好ましい。
V (1-Ar) indicates that the power generation amount per weight is large, the power generation amount per CO 2 generation amount is large, the fuel efficiency of the whole fuel cell system is good, and the THC in the exhaust gas is small. In view of the fact that the starting time of the system is short, the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time, it is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less, and more preferably 15% by volume or less. Most preferably.

【0025】V(2−Ar)は、重量当りの発電量が多
いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料
電池システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中
のTHCが少ないこと、システムの起動時間が短いこ
と、改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時間持続でき
ることなどから、15容量%以下が好ましく、10容量
%以下であることがより好ましく、5容量%以下である
ことがさらにより好ましく、3容量%以下であることが
最も好ましい。
V (2-Ar) means that the amount of power generation per weight is large, the amount of power generation per CO 2 generation is large, the fuel efficiency of the whole fuel cell system is good, and the THC in the exhaust gas is small. In view of the fact that the starting time of the system is short, the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time, it is preferably 15% by volume or less, more preferably 10% by volume or less, and more preferably 5% by volume or less. Even more preferably, it is most preferably 3% by volume or less.

【0026】V(3−Ar)は、重量当りの発電量が多
いこと、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料
電池システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中
のTHCが少ないこと、システムの起動時間が短いこ
と、改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時間持続でき
ることなどから、10容量%以下が好ましく、5容量%
以下であることがより好ましく、3容量%以下であるこ
とがさらにより好ましく、1容量%以下であることが最
も好ましい。
V (3-Ar) indicates that the power generation amount per weight is large, the power generation amount per CO 2 generation amount is large, the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, and THC in the exhaust gas is small. 10% by volume or less, preferably 5% by volume because the starting time of the system is short, the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time.
It is more preferably at most 3% by volume, still more preferably at most 3% by volume, and most preferably at most 1% by volume.

【0027】V(O)は、重量当りの発電量が多いこ
と、CO2 発生量当たりの発電量が多いこと、燃料電池
システム全体としての燃費が良いこと、排出ガス中のT
HCが少ないこと、システムの起動時間が短いこと、貯
蔵性に優れることなどから、5容量%以下が好ましく、
1容量%以下であることがより好ましく、0.5容量%
以下であることが最も好ましい。
V (O) indicates that the amount of power generation per weight, the amount of power generation per CO 2 generation is large, the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, and the T
5% by volume or less is preferable because of low HC, short system start-up time, and excellent storage property.
It is more preferably 1% by volume or less, and 0.5% by volume.
It is most preferred that:

【0028】そして、上記硫黄分の好ましい範囲と上記
組成の好ましい範囲が二つながらに満足することが、改
質触媒、水性ガスシフト反応触媒、一酸化炭素除去触
媒、燃料電池スタック等、燃料電池システムの劣化が小
さく初期性能が長時間持続できることから、最も好まし
い。
[0028] The two preferable ranges of the sulfur content and the preferable range of the composition are satisfied. However, the reforming catalyst, the water gas shift reaction catalyst, the carbon monoxide removal catalyst, the fuel cell stack, etc. It is most preferable because the deterioration is small and the initial performance can be maintained for a long time.

【0029】上記のV(S)、V(T−Ar)、V(1
−Ar)、V(2−Ar)、V(3−Ar)、及びV
(O)は、全てJPI−5S−49−97に定めるHP
LC法により測定される値である。
The above V (S), V (T-Ar), V (1
-Ar), V (2-Ar), V (3-Ar), and V
(O) is the HP defined in JPI-5S-49-97.
This is a value measured by the LC method.

【0030】また、本発明の密度については何ら制限は
ないが、重量当りの発電量が多く、CO2 発生量当たり
の発電量が多く、燃料電池システム全体としての燃費が
良いこと、排出ガス中のTHCが少ないこと、システム
の起動時間が短いことなどから、改質触媒の劣化が小さ
く初期性能が長時間持続できるなどの点から、15℃で
0.89g/cm3 以下のものが好ましく、0.87g
/cm3 以下のものがより好ましく、0.85g/cm
3 以下のものがさらにより好ましく、0.83g/cm
3 以下のものが最も好ましい。なお、15℃での密度
は、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試
験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定され
る。
Although the density of the present invention is not limited at all, the power generation amount per weight, the power generation amount per CO 2 generation is large, the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, It is preferably not more than 0.89 g / cm 3 at 15 ° C. from the viewpoint that the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time because the THC is small and the starting time of the system is short. 0.87g
/ Cm 3 or less, more preferably 0.85 g / cm 3
Even more preferably 3 or less, 0.83 g / cm
Most preferably 3 or less. In addition, the density at 15 ° C. is measured according to JIS K 2249 “Density Test Method for Crude Oil and Petroleum Products and Conversion Table of Density / Mass / Volume”.

【0031】また、本発明の引火点については何ら制限
はないが、引火性の点から、20℃以上であるものが好
ましく、45℃以上であるものがより好ましく、60℃
以上であるものが最も好ましい。なお、引火点は、JI
S K 2265の「原油及び石油製品−引火点試験方
法」によって測定される。
The flash point of the present invention is not limited at all, but from the viewpoint of flammability, it is preferably at least 20 ° C., more preferably at least 45 ° C., and preferably at least 60 ° C.
The above is most preferable. The flash point is determined by JI
It is measured by SK 2265 "Crude oil and petroleum products-Flash point test method".

【0032】また、本発明の炭化水素化合物分のセタン
指数、及びセタン価については何ら制限はないが、重量
当りの発電量が多いこと、CO2 発生量当たりの発電量
が多いこと、燃料電池システム全体としての燃費が良い
こと、排出ガス中のTHCが少ないこと、システムの起
動時間が短いこと、改質触媒の劣化が小さく初期性能が
長時間持続できることなどから、セタン指数は30以上
であるものが好ましく、45以上であるものがより好ま
しく、50以上であるものがさらに好ましく、55以上
であるものが最も好ましい。また、セタン価は20以上
であるものが好ましく、46以上であるものがより好ま
しく、50以上であるものが最も好ましい。なお、セタ
ン指数、及びセタン価は、JIS K 2280「セタ
ン価試験方法、セタン指数の算出方法」によって測定さ
れる。
The cetane index and the cetane number of the hydrocarbon compound of the present invention are not limited at all, but the power generation per weight, the power generation per CO 2 generation, and the fuel cell The cetane index is 30 or more because the fuel efficiency of the entire system is good, the THC in the exhaust gas is small, the startup time of the system is short, the deterioration of the reforming catalyst is small, and the initial performance can be maintained for a long time. Are preferably 45 or more, more preferably 50 or more, and most preferably 55 or more. Further, the cetane number is preferably 20 or more, more preferably 46 or more, and most preferably 50 or more. The cetane index and the cetane number are measured according to JIS K 2280 “Cetane number test method, cetane index calculation method”.

【0033】また、本発明の残留炭素分については何ら
制限はないが、改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時
間持続できることなどから、10%残油残留炭素分が
1.0%以下であるものが好ましく、0.10%以下で
あるものがより好ましく、0.05%以下であるものが
最も好ましい。なお、残留炭素分は、JIS K 22
70「残留炭素分試験法」によって測定される。
The residual carbon content of the present invention is not limited at all. However, because the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time, the 10% residual oil residual carbon content is 1.0% or less. Some are preferred, those with 0.10% or less are more preferred, and those with 0.05% or less are most preferred. The residual carbon content is determined according to JIS K22
It is measured by 70 "Residual carbon content test method".

【0034】また、本発明の動粘度については何ら制限
はないが、30℃での動粘度が1.5〜8.0cstで
あるものが好ましく、1.5〜5.0cstであるもの
が最も好ましい。なお、動粘度は、JIS K 228
3「動粘度試験法」によって測定される。
The kinematic viscosity of the present invention is not limited at all, but the kinematic viscosity at 30 ° C. is preferably 1.5 to 8.0 cst, and most preferably 1.5 to 5.0 cst. preferable. The kinematic viscosity is measured according to JIS K228
3 Measured by "Kinematic viscosity test method".

【0035】また、本発明の低温流動性については何ら
制限はないが、取り扱い性などから、曇り点は+10℃
以下であるものが好ましく、+5℃以下であるものがよ
り好ましく、0℃以下であるものがさらに好ましく、−
5℃以下であるものが更に好ましく、−10℃以下であ
るものが最も好ましい。また、流動点は+5℃以下であ
るものが好ましく、−2.5℃以下であるものがより好
ましく、−7.5℃以下であるものがさらに好ましく、
−20℃以下であるものが更に好ましく、−30℃以下
であるものが最も好ましい。また、目詰まり点は+10
℃以下であるものが好ましく、−1℃以下であるである
ものがより好ましく、−5℃以下であるものが更に好ま
しく、−12℃以下であるものが更に好ましく、−19
℃以下であるものが最も好ましい。なお、曇り点、流動
点は、JIS K 2269「曇り点試験方法、流動点
試験方法」によって測定され、目詰まり点は、JIS
K 2288「目詰まり点試験方法」によって測定され
る。
The low-temperature fluidity of the present invention is not limited at all, but the cloud point is + 10 ° C. due to handling properties and the like.
Or less, more preferably + 5 ° C. or less, still more preferably 0 ° C. or less.
Those having a temperature of 5 ° C or lower are more preferred, and those having a temperature of -10 ° C or lower are most preferred. Further, the pour point is preferably not more than + 5 ° C, more preferably not more than -2.5 ° C, still more preferably not more than -7.5 ° C,
Those having a temperature of -20 ° C or lower are more preferable, and those having a temperature of -30 ° C or lower are most preferable. The clogging point is +10
C. or lower, more preferably -1 C. or lower, still more preferably -5 C. or lower, still more preferably -12 C. or lower, and -19 B.
It is most preferred that the temperature be less than or equal to ° C. The cloud point and pour point are measured according to JIS K 2269 “Cloud point test method, pour point test method”, and the clogging point is measured according to JIS.
It is measured according to K 2288 "Clogging point test method".

【0036】また、本発明において、燃料の熱容量につ
いては何ら制限はないが、燃料電池システム全体として
の燃費が良いことから、液体で、1気圧、15℃におけ
る熱容量が、2.5kJ/kg・℃以下が好ましい。
In the present invention, the heat capacity of the fuel is not limited at all. However, since the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, the heat capacity of a liquid at 1 atm and 15 ° C. is 2.5 kJ / kg · C. or less is preferred.

【0037】また、本発明において、燃料の蒸発潜熱に
ついては何ら制限はないが、燃料電池システム全体とし
ての燃費が良いことから、蒸発潜熱が、350kJ/k
g以下が好ましい。
In the present invention, there is no limitation on the latent heat of vaporization of the fuel. However, since the fuel efficiency of the fuel cell system as a whole is good, the latent heat of vaporization is 350 kJ / k.
g or less is preferable.

【0038】これら熱容量及び蒸発潜熱は、水熱量計、
氷熱量計、真空熱量計、断熱熱量計等の熱量計によって
測定される。
These heat capacities and latent heats of vaporization are calculated using a water calorimeter,
It is measured by a calorimeter such as an ice calorimeter, a vacuum calorimeter, or an adiabatic calorimeter.

【0039】本発明の燃料の製造方法については、特に
制限はない。具体的には例えば、原油を蒸留して得られ
る灯油留分を脱硫した脱硫灯油、原油を蒸留して得られ
る軽油留分を脱硫した脱硫軽油、原油を蒸留して得られ
る重質軽油、天然ガス等を一酸化炭素と水素に分解した
後にF−T(Fischer-Tropsch )合成で得られるGTL
(Gas to Liquids)軽油、減圧留出油等を水素化脱硫
・分解して得られる軽油相当留分、減圧留出油を水素化
脱硫・分解して得られる水素化分解軽油、重油・残油等
を直接脱硫の後に得られる重油直接脱硫軽油、残油・減
圧留出油等を接触分解して得られる接触分解軽油、等の
基材を1 種または2種以上を用いて製造される。上記の
基材を1種または2種以上に本発明でいう含酸素化合物
を混合して製造できる。
The method for producing the fuel of the present invention is not particularly limited. Specifically, for example, desulfurized kerosene obtained by desulfurizing a kerosene fraction obtained by distilling crude oil, desulfurized gas oil obtained by desulfurizing a gas oil fraction obtained by distilling crude oil, heavy gas oil obtained by distilling crude oil, natural gas GTL obtained by FT (Fischer-Tropsch) synthesis after decomposing gas etc. into carbon monoxide and hydrogen
(Gas to Liquids) Light oil equivalent fraction obtained by hydrodesulfurization / cracking of gas oil, vacuum distillate, etc., hydrocracked gas oil obtained by hydrodesulfurization / cracking of vacuum distillate, heavy oil / residual oil It is produced using one or two or more base materials such as heavy oil directly desulfurized gas oil obtained after direct desulfurization of a crude oil, and catalytically cracked light oil obtained by catalytic cracking of a residual oil or a vacuum distillate oil. The above-mentioned base material can be produced by mixing one or more kinds of the oxygen-containing compounds referred to in the present invention.

【0040】これらの中でも、本発明の燃料の製造基材
として好ましいものとしては、脱硫灯油、脱硫軽油、G
TL軽油、水素化分解軽油等が挙げられる。また、好ま
しい含酸素化合物としてはメチルt−ブチルエーテル
(MTBE)、エタノール、イソプロパノール、イソブ
タノール等が挙げられる。
Among these, preferred as a base material for producing the fuel of the present invention are desulfurized kerosene, desulfurized light oil, G
TL gas oil, hydrocracked gas oil, and the like. Preferred oxygen-containing compounds include methyl t-butyl ether (MTBE), ethanol, isopropanol, isobutanol and the like.

【0041】本発明の燃料電池システム用燃料には、低
温流動性の改善のために流動性向上剤、セタン価の向上
のためにセタン価向上剤、潤滑性の向上のために潤滑性
向上剤等の添加剤を添加することもできる。
The fuel for a fuel cell system of the present invention contains a fluidity improver for improving low temperature fluidity, a cetane number improver for improving cetane number, and a lubricity improver for improving lubricity. And the like.

【0042】改質触媒の劣化が小さく初期性能が長時間
維持できることから、流動性向上剤は1000ppm以
下が好ましく、500ppm以下がより好ましく、30
0ppm以下がより好ましく、200ppm以下が最も
好ましい。同様の理由により、セタン価向上剤は500
0ppm以下が好ましく、3000ppm以下がより好
ましく、1000ppm以下が最も好ましい。同様の理
由により潤滑性向上剤は200ppm以下が好ましく、
100ppm以下がより好ましく、50ppm以下が最
も好ましい。
Since the deterioration of the reforming catalyst is small and the initial performance can be maintained for a long time, the flowability improver is preferably 1,000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and 30 ppm or less.
0 ppm or less is more preferred, and 200 ppm or less is most preferred. For similar reasons, the cetane improver is 500
It is preferably 0 ppm or less, more preferably 3000 ppm or less, and most preferably 1000 ppm or less. For the same reason, the lubricity improver is preferably 200 ppm or less,
100 ppm or less is more preferable, and 50 ppm or less is most preferable.

【0043】本発明の燃料は、燃料電池システム用燃料
として用いられる。本発明でいう燃料電池システムに
は、燃料の改質器、一酸化炭素浄化装置、燃料電池等が
含まれるが、本発明の燃料は如何なる燃料電池システム
にも好適に用いられる。
The fuel of the present invention is used as a fuel for a fuel cell system. The fuel cell system according to the present invention includes a fuel reformer, a carbon monoxide purifier, a fuel cell, and the like. The fuel of the present invention is suitably used in any fuel cell system.

【0044】燃料の改質器は、燃料を改質して燃料電池
の燃料である水素を得るためのものである。改質器とし
ては、具体的には、例えば、(1)加熱気化した燃料と
水蒸気を混合し、銅、ニッケル、白金、ルテニウム等の
触媒中で加熱反応させることにより、水素を主成分とす
る生成物を得る水蒸気改質型改質器、(2)加熱気化し
た燃料を空気と混合し、銅、ニッケル、白金、ルテニウ
ム等の触媒中または無触媒で反応させることにより、水
素を主成分とする生成物を得る部分酸化型改質器、
(3)加熱気化した燃料を水蒸気及び空気と混合し、
銅、ニッケル、白金、ルテニウム等の触媒層前段にて、
(2)の部分酸化型改質を行ない、後段にて部分酸化反
応の熱発生を利用して、(1)の水蒸気型改質を行なう
ことにより、水素を主成分とする生成物を得る部分酸化
・水蒸気改質型改質器、等が挙げられる。
The fuel reformer is for reforming the fuel to obtain hydrogen which is the fuel of the fuel cell. As the reformer, specifically, for example, (1) a fuel containing hydrogen as a main component is obtained by mixing a fuel vaporized by heating and steam and performing a heating reaction in a catalyst such as copper, nickel, platinum, and ruthenium. A steam reforming reformer that obtains a product. (2) By mixing a heated and vaporized fuel with air and reacting in a catalyst such as copper, nickel, platinum, ruthenium or the like without a catalyst, hydrogen is used as a main component. Partial oxidation reformer to obtain a product
(3) mixing the heated and vaporized fuel with steam and air,
Before the catalyst layer of copper, nickel, platinum, ruthenium, etc.,
(2) The partial oxidation type reforming is performed, and the heat generation of the partial oxidation reaction is used in the subsequent stage to perform the steam type reforming (1) to obtain a product mainly composed of hydrogen. Oxidation / steam reforming type reformer and the like.

【0045】一酸化炭素浄化装置とは、上記の改質装置
で生成されたガスに含まれ、燃料電池の触媒毒となる一
酸化炭素の除去を行なうものであり、具体的には、
(1)改質ガスと加熱気化した水蒸気を混合し、銅、ニ
ッケル、白金、ルテニウム等の触媒中で反応させること
により、一酸化炭素と水蒸気より二酸化炭素と水素を生
成物として得る水性ガスシフト反応器、(2)改質ガス
を圧縮空気と混合し、白金、ルテニウム等の触媒中で反
応させることにより、一酸化炭素を二酸化炭素に変換す
る選択酸化反応器等が挙げられ、これらを単独または組
み合わせて使用される。
The carbon monoxide purifier removes carbon monoxide contained in the gas generated by the above reformer and becomes a catalyst poison of the fuel cell.
(1) Water gas shift reaction in which reformed gas and heated vaporized water are mixed and reacted in a catalyst such as copper, nickel, platinum, and ruthenium to obtain carbon dioxide and hydrogen as products from carbon monoxide and water vapor. (2) a selective oxidation reactor for converting carbon monoxide into carbon dioxide by mixing a reformed gas with compressed air and reacting in a catalyst such as platinum or ruthenium; Used in combination.

【0046】燃料電池としては、具体的には、例えば、
固体高分子型燃料電池(PEFC)、リン酸型燃料電池
(PAFC)、溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)、固
体酸化物型燃料電池(SOFC)等が挙げられる。
As the fuel cell, specifically, for example,
Examples include a polymer electrolyte fuel cell (PEFC), a phosphoric acid fuel cell (PAFC), a molten carbonate fuel cell (MCFC), and a solid oxide fuel cell (SOFC).

【0047】また、上記したような燃料電池システム
は、電気自動車、従来エンジンと電気のハイブリッド自
動車、可搬型電源、分散型電源、家庭用電源、コージェ
ネレーションシステム等に用いられる。
The fuel cell system as described above is used for an electric vehicle, a conventional engine-electric hybrid vehicle, a portable power source, a distributed power source, a home power source, a cogeneration system, and the like.

【0048】[0048]

【実施例】実施例および比較例の各燃料に用いた基材
(軽油)の性状等を表1に示す。
EXAMPLES Table 1 shows the properties and the like of the base material (light oil) used for each fuel in Examples and Comparative Examples.

【0049】[0049]

【表1】 実施例および比較例に用いた各燃料の組成及び性状等を
表2及び表3に示す。
[Table 1] Tables 2 and 3 show the composition and properties of each fuel used in Examples and Comparative Examples.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 これら各燃料について、燃料電池システム評価試験、蒸
発ガス試験、貯蔵安定性試験を行なった。
[Table 3] Each of these fuels was subjected to a fuel cell system evaluation test, an evaporative gas test, and a storage stability test.

【0052】燃料電池システム評価試験 (1)水蒸気改質型 燃料と水を電気加熱により気化させ、貴金属系触媒を充
填し電気ヒーターで所定の温度に維持した改質器に導
き、水素分に富む改質ガスを発生させた。改質器の温度
は、試験の初期段階において改質が完全に行なわれる最
低の温度(改質ガスにTHCが含まれない最低温度)と
した。改質ガスを水蒸気と共に一酸化炭素処理装置(水
性ガスシフト反応)に導き、改質ガス中の一酸化炭素を
二酸化炭素に変換した後、生成したガスを固体高分子型
燃料電池に導き発電を行なった。評価に用いた水蒸気改
質型の燃料電池システムのフローチャートを図1に示
す。
Fuel cell system evaluation test (1) Steam reforming type Fuel and water are vaporized by electric heating, filled with a noble metal catalyst, and led to a reformer maintained at a predetermined temperature by an electric heater to be rich in hydrogen. A reformed gas was generated. The temperature of the reformer was the lowest temperature at which reforming was completely performed in the initial stage of the test (the lowest temperature at which THC was not contained in the reformed gas). The reformed gas is led to a carbon monoxide treatment device (water gas shift reaction) together with water vapor to convert carbon monoxide in the reformed gas into carbon dioxide, and the generated gas is guided to a polymer electrolyte fuel cell to generate electricity. Was. FIG. 1 shows a flowchart of the steam reforming type fuel cell system used for the evaluation.

【0053】(2)部分酸化型 燃料を電気加熱により気化させ、予熱した空気と共に貴
金属系触媒を充填し電気ヒーターで1250℃に維持し
た改質器に導き、水素分に富む改質ガスを発生させた。
改質ガスを水蒸気と共に一酸化炭素処理装置(水性ガス
シフト反応)に導き、改質ガス中の一酸化炭素を二酸化
炭素に変換した後、生成したガスを固体高分子型燃料電
池に導き発電を行なった。評価に用いた部分酸化型の燃
料電池システムのフローチャートを図2に示す。
(2) Partially oxidized fuel is vaporized by electric heating, filled with a precious metal catalyst together with preheated air, and led to a reformer maintained at 1250 ° C. by an electric heater to generate a reformed gas rich in hydrogen. I let it.
The reformed gas is led to a carbon monoxide treatment device (water gas shift reaction) together with water vapor to convert carbon monoxide in the reformed gas into carbon dioxide, and the generated gas is guided to a polymer electrolyte fuel cell to generate electricity. Was. FIG. 2 shows a flowchart of the partial oxidation fuel cell system used for the evaluation.

【0054】(3)評価方法 評価試験開始直後に改質器から発生する改質ガス中のH
2 、CO、CO2 、THC量について測定を行った。同
じく、評価試験開始直後に一酸化炭素処理装置から発生
する改質ガス中のH2 、CO、CO2 、THC量につい
て測定を行った。評価試験開始直後および開始24時間
後の燃料電池における発電量、燃料消費量、並びに燃料
電池から排出されるCO2 量について測定を行なった。
各燃料を所定の改質器温度にまで導くために要する熱量
(予熱量)は、熱容量、蒸発潜熱から計算した。また、
これら測定値・計算値および燃料発熱量から、改質触媒
の性能劣化割合(試験開始24時間後の発電量/試験開
始直後の発電量)、熱効率(試験開始直後の発電量/燃
料発熱量)、予熱量割合(予熱量/発電量)を計算し
た。
(3) Evaluation method H in the reformed gas generated from the reformer immediately after the start of the evaluation test
2 , CO, CO 2 and THC were measured. Similarly, the amounts of H 2 , CO, CO 2 , and THC in the reformed gas generated from the carbon monoxide treatment device immediately after the start of the evaluation test were measured. Immediately after and 24 hours after the start of the evaluation test, the amount of power generation, the amount of fuel consumed, and the amount of CO 2 discharged from the fuel cell were measured.
The amount of heat (preheat amount) required to guide each fuel to a predetermined reformer temperature was calculated from the heat capacity and latent heat of vaporization. Also,
From these measured / calculated values and fuel calorific value, the performance degradation ratio of the reforming catalyst (power generation 24 hours after test start / power generation immediately after test start), thermal efficiency (power generation immediately after test start / fuel calorific value) , And a preheating amount ratio (preheating amount / power generation amount) were calculated.

【0055】貯蔵安定度試験 各燃料を149℃に加熱、全酸価、ASTM色の評価を
行なった。各測定値・計算値を表4に示す。
Storage stability test Each fuel was heated to 149 ° C., and the total acid value and the ASTM color were evaluated. Table 4 shows the measured and calculated values.

【0056】[0056]

【表4】 [Table 4]

【0057】[0057]

【発明の効果】上記の通り、含酸素化合物を特定量含有
し、かつ炭化水素化合物分が特定の蒸留性状である燃料
を燃料電池に用いることにより、性能劣化割合の少ない
電気エネルギーを高出力で得ることができる他、燃料電
池用として各種性能を満足する燃料であることが分る。
As described above, by using a fuel containing a specific amount of an oxygen-containing compound and a hydrocarbon compound having a specific distillation property in a fuel cell, electric energy with a small performance deterioration ratio can be produced at a high output. In addition to being obtainable, it can be seen that the fuel satisfies various performances for fuel cells.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の燃料電池システム用燃料の評価に用
いた水蒸気改質型燃料電池システムのフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart of a steam reforming fuel cell system used for evaluating fuel for a fuel cell system according to the present invention.

【図2】 本発明の燃料電池システム用燃料の評価に用
いた部分酸化型燃料電池システムのフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart of a partial oxidation fuel cell system used for evaluating fuel for a fuel cell system according to the present invention.

フロントページの続き (72)発明者 定兼 修 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地日石三菱 株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 松原 三千郎 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地日石三菱 株式会社中央技術研究所内 Fターム(参考) 4H013 CD02 CD06 5H026 AA02 AA06 5H027 AA02 BA01 BA17 DD00 Continued on the front page (72) Osamu Sadakane, Inventor Osamu 8 Chidori-cho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Nippon Mitsubishi Central Research Laboratory Co., Ltd. Nishiishi Mitsubishi Corporation Central Technology Laboratory F-term (reference) 4H013 CD02 CD06 5H026 AA02 AA06 5H027 AA02 BA01 BA17 DD00

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭化水素油を5容量%以上含み、含酸素
化合物を酸素元素換算で燃料全量を基準として0.5〜
20質量%含有し、かつ炭化水素化合物分の蒸留初留点
が130℃以上250℃以下、10容量%留出温度が1
40℃以上290℃以下、90容量%留出温度が240
℃以上390℃以下、95容量%留出温度が250℃以
上400℃以下、蒸留終点が260℃以上410℃以下
の蒸留性状である燃料電池システム用燃料。
1. An oil containing at least 5% by volume of a hydrocarbon oil and containing an oxygen-containing compound in an amount of 0.5 to 0.5% based on the total amount of fuel in terms of oxygen element.
20% by mass, and the initial distillation point of the hydrocarbon compound is 130 ° C. or more and 250 ° C. or less, and the 10% by volume distillation temperature is 1
40 ° C to 290 ° C, 90% by volume distillation temperature is 240
A fuel for a fuel cell system having a distillation property of not less than 390 ° C. and not more than 390 ° C., a 95% by volume distillation temperature of not less than 250 ° C. and not more than 400 ° C., and a distillation end point of not less than 260 ° C. and not more than 410 ° C.
【請求項2】 硫黄分含有量が500質量ppm以下で
ある請求項1記載の燃料電池システム用燃料。
2. The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein the sulfur content is 500 ppm by mass or less.
【請求項3】 炭化水素化合物分の、飽和分が50容量
%以上、芳香族分が50容量%以下、1環芳香族が30
容量%以下、2環芳香族が15容量%以下、3環以上芳
香族が10容量%以下、オレフィン分が5容量%以下で
ある請求項1または2に記載の燃料電池システム用燃
料。
3. A hydrocarbon compound having a saturated component of 50% by volume or more and an aromatic component of 50% by volume or less, and one ring aromatic compound of 30% by volume or less.
3. The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein the content of the two-ring aromatic is 15% by volume or less, the content of the three or more rings is 10% by volume or less, and the content of the olefin is 5% by volume or less.
【請求項4】 15℃での密度が、0.89g/cm3
以下である請求項1〜3何れかに記載の燃料電池システ
ム用燃料。
4. A density at 15 ° C. of 0.89 g / cm 3
The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein:
【請求項5】 引火点が20℃以上である請求項1〜4
何れかに記載の燃料電池システム用燃料。
5. The flash point is 20 ° C. or higher.
The fuel for a fuel cell system according to any one of the above.
【請求項6】 炭化水素化合物分の、セタン指数が30
以上、セタン価が20以上である請求項1〜5何れかに
記載の燃料電池システム用燃料。
6. The hydrocarbon compound having a cetane index of 30.
The fuel for a fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein the cetane number is 20 or more.
【請求項7】 10%残油残留炭素分が1.0%以下で
ある請求項1〜6何れかに記載の燃料電池システム用燃
料。
7. The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein a 10% residual oil residual carbon content is 1.0% or less.
【請求項8】 30℃での動粘度が1.5〜8.0cs
tである請求項1〜7何れかに記載の燃料電池システム
用燃料。
8. A kinematic viscosity at 30 ° C. of 1.5 to 8.0 cs.
The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein t is t.
【請求項9】 曇り点が+10℃以下、流動点が+5℃
以下、目詰まり点が+10℃以下である請求項1〜8何
れかに記載の燃料電池システム用燃料。
9. A cloud point of + 10 ° C. or less and a pour point of + 5 ° C.
The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein a clogging point is + 10 ° C. or less.
【請求項10】 液体で、1気圧、15℃における熱容
量が、2.5kJ/kg・℃以下である請求項1〜9何
れかに記載の燃料電池システム用燃料。
10. The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein the liquid has a heat capacity at 1 atm and 15 ° C. of 2.5 kJ / kg · ° C. or less.
【請求項11】 蒸発潜熱が、350kJ/kg以下で
ある請求項1〜10何れかに記載の燃料電池システム用
燃料。
11. The fuel for a fuel cell system according to claim 1, wherein latent heat of vaporization is 350 kJ / kg or less.
JP2001196340A 2000-06-28 2001-06-28 Fuel for fuel cell system Expired - Fee Related JP4601869B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001196340A JP4601869B2 (en) 2000-06-28 2001-06-28 Fuel for fuel cell system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-195152 2000-06-28
JP2000195152 2000-06-28
JP2001196340A JP4601869B2 (en) 2000-06-28 2001-06-28 Fuel for fuel cell system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002083625A true JP2002083625A (en) 2002-03-22
JP4601869B2 JP4601869B2 (en) 2010-12-22

Family

ID=26594911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001196340A Expired - Fee Related JP4601869B2 (en) 2000-06-28 2001-06-28 Fuel for fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4601869B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080869A (en) * 2000-06-29 2002-03-22 Nippon Mitsubishi Oil Corp Fuel for fuel cell system
JP2004359856A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Fuel oil composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0559376A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Tonen Corp Production of gas oil composition
JPH0748101A (en) * 1993-08-02 1995-02-21 Idemitsu Kosan Co Ltd Production of hydrogen-containing gas for fuel cell
JPH1112581A (en) * 1997-06-20 1999-01-19 Showa Shell Sekiyu Kk Environment response type diesel fuel composition
JP2001199709A (en) * 1999-11-12 2001-07-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Hydrocarbon composition for producing hydrogen and method of manufacturing hydrogen using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0559376A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Tonen Corp Production of gas oil composition
JPH0748101A (en) * 1993-08-02 1995-02-21 Idemitsu Kosan Co Ltd Production of hydrogen-containing gas for fuel cell
JPH1112581A (en) * 1997-06-20 1999-01-19 Showa Shell Sekiyu Kk Environment response type diesel fuel composition
JP2001199709A (en) * 1999-11-12 2001-07-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Hydrocarbon composition for producing hydrogen and method of manufacturing hydrogen using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080869A (en) * 2000-06-29 2002-03-22 Nippon Mitsubishi Oil Corp Fuel for fuel cell system
JP4598889B2 (en) * 2000-06-29 2010-12-15 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Fuel for fuel cell system
JP2004359856A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Idemitsu Kosan Co Ltd Fuel oil composition
JP4746826B2 (en) * 2003-06-05 2011-08-10 出光興産株式会社 Fuel oil composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4601869B2 (en) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2002031090A1 (en) Gasoline vehicle and fuel for fuel cell system, and storage and / or supply system thereof
JP4598894B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598892B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4583666B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598889B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598893B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4632281B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598898B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4601869B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598890B2 (en) Fuel for fuel cell system
WO2001077259A1 (en) Fuel for use in fuel cell system
US6837909B2 (en) Fuel for use in a fuel cell system
JP4598891B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598895B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598897B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4598896B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4202058B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP4548765B2 (en) Fuel for fuel cell system
JP2004027082A (en) Fuel for fuel cell system
WO2002000814A1 (en) Fuel for fuel cell system
WO2002000813A1 (en) Fuel for use in fuel cell system
JP2004319403A (en) Fuel for fuel cell system
JP2004027083A (en) Fuel for producing hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100323

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100421

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100922

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100929

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees