JP2004182854A - 灯油組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コスト、燃料消費量、引火点が一般灯油と同等であり、従来の方法では得られなかった、灯油自体の臭気が著しく少なく、取り扱い時に不快な油臭がなく、点火時または消火時の臭気がなく、燃焼性もよく、燃焼時の排ガスもクリーンであり、さらに貯蔵安定性の優れた灯油組成物の提供。
【解決手段】炭素数７〜１８のｎ−パラフィンおよび／または炭素数７〜１８のｉｓｏ−パラフィン並びに炭素数９〜１８のシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体を９９重量％以上含有してなる灯油組成物。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房用燃料として取り扱い時および点火時、消化時に不快臭がなく、燃焼の排ガスがクリーンで、かつ、貯蔵安定性が高いなどの優れた性能を備えた灯油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
灯油は暖房用、厨房用として広く用いられている。従来の灯油は、暖房用として使用する場合、給油等で灯油を取り扱う際に油臭く、使用者に不快感を与えていた。また、ポータブルストーブ、ファンヒーター等の開放型ストーブに使用する際あるいは厨房用として石油コンロ等に使用する際の点火時や消火時に不完全燃焼し、その際発生する未燃焼の炭化水素により不快な臭気がするといった欠点を有していた。
一方、使用者が要望する石油ストーブに対する安全性や快適性（ＮＯｘ、炭化水素化合物、ＣＯ、ＳＯ_２などの発生が少なく、かつ不快臭を伴わない）なども年々レベルが高まっている。また、近年、夏越し灯油が出回り、それを使用することにより石油ストーブが故障するという問題も発生しており、灯油の貯蔵安定性の改善についても要望されている。このような状況から、石油ストーブに使用される灯油は、使用者の要望に十分応え得るものでなければならない。
【０００３】
灯油一般に認められる取り扱い時の不快感、点火時、消化時の不快臭の欠点を解決する方法としては、灯油気化触媒を用いる方法（特許文献１）、灯油に消臭剤を添加する方法（特許文献２）、ｎ−パラフィンおよびｉｓｏ−パラフィン類よりなる灯油（特許文献３）などが提案されている。
しかしながら、灯油気化触媒を用いる方法では、触媒が経時的に劣化するため、長期間クリーンな燃焼を持続させることが困難であった。また、灯油に消臭剤を添加する方法は、匂いに対する個人の好みの問題があるため、あまり効果的ではなかった。また、ｎ−パラフィンおよびｉｓｏ−パラフィン類よりなる灯油は、取り扱い時、点火時、消火時に不快な臭気がなく、排ガスもクリーンであるが、製造コストが大幅に上昇し、価格の高い灯油になってしまうという問題があった。また、炭素数９、１０を主成分とするｎ−パラフィンおよびｉｓｏ−パラフィン類よりなる灯油は、従来の灯油より密度が低くなり、容積当たりの燃料消費量が大きくなるため、石油ストーブの表示燃料消費量に対するＪＩＳ規格を満足しない惧れがあった。さらに、引火点が低くなり、安全性にも問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５９−１６８１４号公報
【特許文献２】
特公昭５４−３２００３号公報
【特許文献３】
特開昭６３−１５０３８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は、コスト、燃料消費量、引火点が一般灯油と同等であり、従来の方法では得られなかった、灯油自体の臭気が著しく少なく、取り扱い時に不快な油臭がなく、点火時または消火時の臭気がなく、燃焼性もよく、燃焼時の排ガスもクリーンであり、さらに貯蔵安定性の優れた灯油組成物の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を行った結果、従来の原油蒸留により得られる灯油に代えて、特定の炭素数を有するｎ−パラフィンおよび／またはｉｓｏ−パラフィン並びにシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体を特定量含有する灯油ならば前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。即ち、上記課題は、次の１）〜３）の発明によって解決される。
１） 炭素数７〜１８のｎ−パラフィンおよび／または炭素数７〜１８のｉｓｏ−パラフィン並びに炭素数９〜１８のシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体を９９重量％以上含有してなる灯油組成物。
２） ｎ−パラフィンおよび／またはｉｓｏ−パラフィンに対するシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体の混合比が重量で９２：８〜２５：７５である１）記載の灯油組成物。
３） 煙点が３０ｍｍ以上である１）または２）記載の灯油組成物。
【０００７】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明に用いられる炭素数７〜１８のｎ−パラフィンおよびｉｓｏ−パラフィンは、天然ガス、石炭等から部分酸化、スチームリフォーミング等で合成ガスを得て、フィッシャートロプシュ反応により長鎖のアルキル炭化水素重合油にし、その後、水素化分解、蒸留を行うことにより得られる。また、製造コストが見合えば石油精製で得られる各留分から分離、合成等を行うことによっても得られる。
ｎ−パラフィン、ｉｓｏ−パラフィンの炭素数が７未満であると、沸点、引火点が低すぎて好ましくなく、また炭素数が１８を超えると、低温流動性が高くなりかつ沸点も高くなりすぎて燃焼性に悪影響を与えるため好ましくない。
本発明で用いられるｎ−パラフィン、ｉｓｏ−パラフィンとしては、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、２−メチルヘプタン、２，２−ジメチルヘキサン、２−メチルオクタン、２，２−ジメチルヘプタン、２−メチルノナン、２，２−ジメチルオクタン、２−メチルデカン、２，２−ジメチルノナン等が挙げられる。
【０００８】
本発明に用いられる炭素数９〜１８のシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体は、石炭タールの蒸留による軽油、中油留分の水添、あるいは原油の蒸留分離、各留分の水添等により得られる。
シクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体の炭素数が９未満であると引火点が低すぎて好ましくなく、また炭素数が１８を超えると、沸点が高すぎて燃焼性に悪影響を与えるために好ましくない。
本発明で用いられるシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体としては、ｎ−ブチルシクロペンタン、ｎ−ペンチルシクロペンタン、ｎ−ヘキシルシクロペンタン、イソプロピルシクロヘキサン、ｎ−ブチルシクロヘキサン、ｎ−ペンチルシクロヘキサン、ｎ−ヘキシルシクロヘキサン、シス−デカヒドロナフタレン、トランス−デカヒドロナフタレン、１−メチル−（トランス−デカヒドロナフタレン）、９−エチル−（シス−デカヒドロナフタレン）等が挙げられる。
【０００９】
本発明の灯油は前記ｎ−パラフィンおよび／またはｉｓｏ−パラフィン並びにシクロパラフィンおよびその誘導体の含量が９９重量％以上である必要がある。これらの含量が９９重量％未満であると、芳香族成分、オレフィン成分、含酸素成分、窒素成分、硫黄成分等が混入し、灯油取り扱い時または点火時、消火時に臭気が感じられるようになったり、貯蔵安定性が一般灯油と同程度になる。
また、ｎ−パラフィンおよび／またはｉｓｏ−パラフィンに対するシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体の混合比は、好ましくは重量比で９２：８〜２５：７５、より好ましくは、８５：１５〜５５：４５とする。シクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体の含量が多くなると、燃焼性を示す煙点が３０ｍｍ未満になるため好ましくなく、少なくなると、引火点がＪＩＳ規格を下回ると共に、ストーブの容積当りの燃料消費量（Ｌ／ｈ）の表示より実際の燃料消費量が多くなり、ＪＩＳ規格の＋１０％を超えてしまうため好ましくない。
【００１０】
上記組成からなる本発明の灯油組成物は下記（１）〜（４）の性状を有しており、特に煙点が高く燃焼性において優れている。煙点が高くなり燃焼性が向上すると、点火から完全燃焼に至るまでの時間が短くなり、定常燃焼時では完全燃焼が促進される。そのため、点火時の不快な臭気やすすが無くなり、点火時および定常燃焼時の排ガスもクリーンとなる。
（１）蒸留ＩＢＰ（初留点）：１５０℃以上、好ましくは１５５℃以上で、９５％留出温度は２７０℃以下である。
（２）引火点：４０℃以上
（３）硫黄分：１０ｐｐｂ以下
（４）煙点：３０ｍｍ以上（３５ｍｍ以上、更には４０ｍｍのものも得られる）
以上
【００１１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００１２】
実施例１
天然ガスを部分酸化し、フィッシャー−トロプシュ合成により重質パラフィンを合成し、得られた重質パラフィン油を水素化分解・蒸留によりナフサ、灯油、軽油留分を得るＳＭＤＳ（Ｓｈｅｌｌ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）プロセスにより製造し、表１に示す組成のｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン混合油を得た。
次いで、この混合油９２重量部とデカリン（デカヒドロナフタレン）８重量部を混合し、ｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン／デカリン混合灯油を得た。
【表１】

なお、上記表中のｉｓｏ−パラフィンは、異性体を構造別に定量することが難しいため、同じ炭素数の分岐状炭化水素を全て纏めた濃度で示してある。例えば、ｉｓｏ−オクタンには、２−メチルヘプタン、２，２−ジメチルヘキサンなどの異性体が全て含まれている。
【００１３】
実施例２
実施例１で得られたｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン混合油７０重量部とデカリン３０重量部を混合し、ｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン／デカリン混合灯油を得た。
【００１４】
実施例３
実施例１で得られたｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン混合油２５重量部とデカリン７５重量部を混合し、ｎ−パラフィン／ｉｓｏ−パラフィン／デカリン混合灯油を得た。
【００１５】
上記のようにして得られた実施例１〜３の灯油組成物、ＳＭＤＳプロセスより製造された表１に示す組成の灯油（比較例１）、一般に販売されているＪＩＳ１号灯油（比較例２）の性状を表２に示す。
【表２】

表２から分るように、本発明の灯油組成物の性状は、比較例２に比べて煙点が３０ｍｍ以上と高く、燃焼性に優れ、硫黄分も少ない。また、比較例１に比べて引火点が高く、十分ＪＩＳ規格を満足する。
【００１６】
実施例１〜３および比較例１〜２の灯油を用い、以下に示す試験を行った。
＜ストーブ燃焼試験＞
芯上下式ストーブおよび石油ファンヒーターを用いて、燃焼性能試験を実施した。芯上下式ストーブはＪＩＳＳ２０１９およびＪＩＳＳ２０３１の試験法により、石油ファンヒーターはＪＩＳＳ２０３６およびＪＩＳＳ２０３１の試験法に従い、最大燃焼時の燃料消費量、および排ガス中のＣＯ／ＣＯ_２を測定した。
結果を表３に示す。
【表３】

表３から分るように、本発明の灯油組成物は、比較例２の灯油に比べて排ガス中のＣＯ／ＣＯ_２が小さく、ＳＯ_２分も著しく少なく、排ガスがクリーンである。また、比較例１の灯油は、ストーブの容量当りの燃料消費量（Ｌ／ｈ）の表示と実測との差がＪＩＳ規格の±１０％以内を満足しないのに対し、本発明の灯油組成物は、このＪＩＳ規格を満足する。
【００１７】
＜臭気官能試験＞
芯上下式ストーブおよび石油ファンヒーターを用いて、取り扱い時、点火時、消火時の２０名による官能試験を実施した。結果を表４に示す。
【表４】

表４から分るように、本発明の灯油組成物は、比較例２の灯油に比べて灯油自体の臭気が少なく、着火時、消火時の臭気も少ない。
【００１８】
＜酸化安定性試験＞
試験装置はウェザーメーター（スガ試験機（株）製）内を４０℃とし、カーボンアークを照射し、一定時間後に劣化の指標としてセイボルトカラー、パーオキサイド量を測定した。結果を図１および図２に示す。
図１および図２から、本発明の灯油組成物は、比較例２の灯油に比べて著しく劣化し難く、貯蔵安定性に優れていることが分る。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、コスト、燃料消費量、引火点が一般灯油と同等であり、従来の方法では得られなかった、灯油自体の臭気が著しく少なく、取り扱い時に不快な油臭がなく、点火時または消火時の臭気がなく、燃焼性もよく、燃焼時の排ガスもクリーンであり、さらに貯蔵安定性の優れた灯油組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸化安定化試験におけるセーボルト値の変化を示す図。
【図２】酸化安定化試験におけるパーオキサイド量の変化を示す図。

Claims (3)

1. 炭素数７〜１８のｎ−パラフィンおよび／または炭素数７〜１８のｉｓｏ−パラフィン並びに炭素数９〜１８のシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体を９９重量％以上含有してなる灯油組成物。
2. ｎ−パラフィンおよび／またはｉｓｏ−パラフィンに対するシクロパラフィンおよびそのアルキル誘導体の混合比が重量で９２：８〜２５：７５である請求項１記載の灯油組成物。
3. 煙点が３０ｍｍ以上である請求項１または２記載の灯油組成物。

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