JP2005290186A - 低発泡性灯油 - Google Patents

Abstract

【課題】硫黄分１０質量ｐｐｍ以下で、給油時の泡立ちが抑えられ、貯蔵安定性に優れた低発泡性灯油の提供。
【解決手段】硫黄分の低減により、燃焼排ガス中のＳＯｘを低減し、極性物質（窒素分、硫黄分）の低減により、泡立ちを抑制し、窒素分、不飽和分の低減により貯蔵安定性が良好であり、特に、ベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下、及び窒素分が１質量ｐｐｍ以下で、複素環式化合物が１質量ｐｐｍ以下に調整された灯油。
【選択図】なし

Description

本発明は、低発泡性灯油に関し、より詳しくは、硫黄分が低減され、かつ給油時の泡立ちが抑制されると共に、貯蔵安定性に優れた低発泡性灯油に関する。

従来から、ＪＩＳ Ｋ ２２０３の１号に規定されている灯油は家庭用暖房用燃料として広く用いられている。しかし、環境負荷低減のため、硫黄分を１０質量ｐｐｍ以下に低減した灯油が要望され、また、給油時の泡立ちが抑えられ、貯蔵安定性に優れた低発泡性灯油が要望されていた。
特許文献１には、「灯油留分に、炭素数９〜１２の脂環式化合物を配合することにより灯油留分の煙点を向上させることを特徴とする改質灯油」が開示され、しかも実施例及び比較例には硫黄分１０ｐｐｍ以下の灯油が開示されているが、泡立ち性能、貯蔵安定性については不明である。
特許文献２には、「沸点が１７０℃〜２３０℃の留分が９０ｖｏｌ％以上含まれる炭化水素混合物からなり、比重０．７７〜０．８２、芳香族炭化水素含量２〜１０ｖｏｌ％かつ炭素数９の芳香族炭化水素およびメチルナフタレン含有量がそれぞれ１ｖｏｌ％以下、ナフテン系炭化水素含量３０〜７０ｖｏｌ％、イオウ含量１０ｐｐｍ以下、煙点３０以上、引火点５０℃以上であることを特徴とする高性能灯油」が開示されているが、泡立ち性能、貯蔵安定性については不明である。

特開平６−４９４６３号公報 特開平２−１１３０９２号公報

本発明は、上記状況下でなされたもので、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であり、給油時の泡立ちが抑えられ、また、貯蔵安定性に優れた低発泡性灯油を提供することを目的とするものである。

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、硫黄の低減により、燃焼排ガス中のＳＯｘを低減し得ること、極性物質（窒素分、硫黄分）の低減により、泡立ちを抑制し得ること、及び窒素分、不飽和分の低減により、貯蔵安定性が良好になること、そして、特にベンゾチオフェン含有量、ジベンゾチオフェン含有量及び窒素分を特定量以下に調整した灯油がその目的に十分に適合しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに到った。すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
１．下記の（ａ）〜（ｎ）の要件を満足する低発泡性灯油。
（ａ）引火点が４０℃以上である。
（ｂ）９５容量％留出温度（Ｔ９５）が２７０℃以下である。
（ｃ）煙点が２３ｍｍ以上である。
（ｄ）銅板腐食が１以下である。
（ｅ）セイボルト色が＋２５以上である。
（ｆ）密度が０．７８０〜０．８０１ｇ／ｃｍ³である。
（ｇ）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下である。
（ｈ）ベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下である。
（ｉ）窒素分が１質量ｐｐｍ以下で、複素環式化合物が１質量ｐｐｍ以下である。
（ｊ）飽和分が８０容量％以上、不飽和分が０．１容量％以下及び全芳香族分が２０容量％以下であり、かつ芳香族分のうちの２環以上の芳香族分が１容量％以下で、飽和分のうちのｎ−パラフィンが３０容量％以下である。
（ｋ）過酸化物価が２質量ｐｐｍ以下である。
（ｌ）３０℃における動粘度が１．００〜２．００ｍｍ²／ｓである。
（ｍ）ドクター試験が陰性である。
（ｎ）セタン価が４０以上である。
２．ベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下である上記１記載の低発泡性灯油。

本発明は、下記の効果を奏する。
（ｉ）硫黄分の低減により、燃焼排出ガス中のＳＯｘを低減できる。
（ii）極性物質（窒素分、硫黄分）の低減により、泡立ちを抑制できる。
（iii）窒素分、不飽和分の低減により、貯蔵安定性が良好となる。

本発明の低発泡性灯油は、下記の（ａ）〜（ｎ）の要件を満たすことが必須であり、順に説明する。
（ａ）引火点が４０℃以上である。
引火点が４０℃未満であると、常温で可燃性蒸気が発生し、静電気などにより着火するおそれがある。好ましくは４３℃以上、より好ましくは４５℃以上である。
なお、引火点はＪＩＳ Ｋ ２２６５（タグ密閉式引火点試験方法）により測定される値である。
（ｂ）９５容量％留出温度（Ｔ９５）が２７０℃以下である。
Ｔ９５が２７０℃を超えると、芯式ストーブに利用する際、芯に未燃分が残存し不具合が発生する。好ましくは２６８℃以下、より好ましくは２６５℃以下である。
なお、Ｔ９５はＪＩＳ Ｋ ２２５４（蒸発法蒸留試験方法）により測定される、留出量が９５容量％となる温度である。

（ｃ）煙点が２３ｍｍ以上である。
煙点が２３ｍｍ未満であると、芯式ストーブに使用する際、煤が発生する。好ましくは２５ｍｍ以上である。煙点の上限は特に制限はないが、通常２３〜２７ｍｍ程度である。
なお、煙点はＪＩＳ Ｋ ２５３７により測定される値である。
（ｄ）銅板腐食が１以下である。
銅板腐食が１を超えると、燃焼機器の腐食の原因となる。
なお、銅板腐食はＪＩＳ Ｋ ２５１３により測定される値である。
（ｅ）セイボルト色が＋２５以上である。
セイボルト色が＋２５未満であると、灯油が着色し、劣化灯油とみなされる。
なお、セイボルト色はＪＩＳ Ｋ ２５８０により測定される値である。

（ｆ）密度が０．７８０〜０．８０１ｇ／ｃｍ³である。
密度が０．７８０ｇ／ｃｍ³未満であると、発熱量が低下し、燃料消費率が悪化する。また、この密度の範囲を逸脱すると、芯式ストーブ、ファンヒーターでＪＩＳの燃料消費を満足しない場合もある。
なお、密度はＪＩＳ Ｋ ２２４９により測定される、１５℃における密度である。
（ｇ）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下である。
硫黄分が１０質量ｐｐｍを超えると、芯式ストーブもしくはファンヒーターにて燃焼する際、ＳＯｘ発生量が増加する。
なお、硫黄分はＪＩＳ Ｋ ２５４１（原油及び石油製品−硫黄分試験方法）により測定される値である。
（ｈ）ベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下である。
ベンゾチオフェン含有量、ジベンゾチオフェン含有量のいずれかが１０質量ｐｐｍを超えると、消泡性が悪化し、給油器のノズルから給油する際に泡が立つ。好ましくはベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下である。
なお、ベンゾチオフェン含有量、ジベンゾチオフェン含有量は電量測定法により測定される値である。

（ｉ）窒素分が１質量ｐｐｍ以下で、複素環式化合物が１質量ｐｐｍ以下である。
複素環式化合物として、ピロール、ピリジン、チアゾール、イミダゾール、ピリミジン、インドール、キノリン、プリン等の化合物、およびこれらの化合物に置換基が付いた化合物が挙げられる。窒素分又は複素環式化合物が１質量ｐｐｍを超えると、消泡性が悪化し、給油器のノズルから給油する際に泡が立つ。
また、窒素分、複素環式化合物が１質量ｐｐｍを超えると、芯式ストーブもしくはファンヒーターにて燃焼する際、ＮＯｘ発生量が増加する。
なお、窒素分は化学発光法で測定される値であり、複素環式化合物はガスクロ−原子発光法もしくはガスクロ−化学発光法で測定される値である。
（ｊ）飽和分が８０容量％以上、不飽和分が０．１容量％以下及び全芳香族分が２０容量％以下であり、かつ芳香族分のうちの２環以上の芳香族分が１容量％以下で、飽和分のうちのｎ−パラフィンが３０容量％以下である。
不飽和分が０．１容量％を超えると、貯蔵安定性が悪化する。また、芳香族分が２０容量％を超えると、燃焼性が悪化し、煤が発生する。さらに、芳香族分のうちの２環以上の芳香族分が１容量％を超えると、燃焼時にタールの生成の原因となる。また、飽和分のうちのｎ−パラフィンが３０容量％を超えると、炎検知しないことがある。
なお、上記の組成はＪＩＳ Ｋ ２５３６により測定される値である。

（ｋ）過酸化物価が２質量ｐｐｍ以下である。
過酸化物価が２質量ｐｐｍを超えると、貯蔵安定性が悪化する。好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
なお、過酸化物価はＪＩＳ Ｋ ２２７６により測定される値である。
（ｌ）３０℃における動粘度が１．００〜２．００ｍｍ²／ｓである。
動粘度が１．００ｍｍ²／ｓ未満であると、常温で可燃性蒸気が発生し、静電気などにより着火するおそれがあり、２．００ｍｍ²／ｓを超えると、毛細管現象にて燃料を供給する芯式ストーブの燃料に用いる場合、燃料が安定して供給されない。
なお、動粘度はＪＩＳ Ｋ ２２８３により測定される値である。
（ｍ）ドクター試験が陰性である。
ドクター試験が陽性であると、燃焼機器の腐食や、悪臭が問題となるおそれがある。
なお、ドクター試験はＪＩＳ Ｋ ２２７６により測定されるものである。
（ｎ）セタン指数が４０以上である。
セタン指数が４０未満であると、燃焼性が悪化し煤が発生する。
なお、セタン指数はＪＩＳ Ｋ ２２８０により測定される値である。

本発明の低発泡性灯油の製造方法については、特に制限はないが、例えば、原油を常圧蒸留処理し、常圧蒸留装置から留出される灯油留分を、下記の条件で、水素化脱硫処理することにより得ることができる。
水素化脱硫条件
・反応温度；２５０〜３９０℃
・ＬＨＳＶ；０．１〜１０ｈｒ^-1
・触媒；Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｍｏ系
・水素分圧；１〜１０ＭＰａ
・水素／油比；５０〜５００Ｎｍ³／ｋＬ

本発明の低発泡性灯油には、必要に応じて公知の燃料油添加剤を添加することができる。公知の燃料油添加剤としては、例えば、酸化防止剤、金属不活性化剤、氷結防止剤、腐食防止剤、帯電防止剤、着色剤、識別剤、消臭剤などを挙げることができる。これら添加剤は、単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。またその添加量は任意に決めることができるが、添加剤個々の添加量は、灯油全量基準でそれぞれ０．２質量％以下、好ましくは、０．０２質量％以下とするのが通常である。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３及び比較例１、２
第１表に実施例及び比較例として用いた灯油の性状を示す。これら各灯油について、燃焼排ガス中のＳＯｘ分濃度、泡立ち性、貯蔵安定性について下記の方法により評価し、その結果を第１表に示す。

排ガス中のＳＯｘ分測定
芯上下式石油ストーブ（自然通気型）を用いて、点火１時間後の排出ガス中のＳＯ₂を測定した。

泡立ち試験
下記の要領で測定した。
（１）容量１００ｍＬの共栓付の目盛り１ｍＬのメスシリンダを容器内に油などの汚染物質が残存しないように洗浄する。その後、水分を完全に除去し、室温になるまで放冷する。
（２）上記洗浄した室温のメスシリンダに、試料６０ｍＬを採取する。
（３）振幅幅１２５〜２５０ｍｍ、１秒間に２回の割合で３０秒間振とう（６０回）し、直ちにメスシリンダを平面台に置くと同時に時間計をスタートさせ、発泡した泡の容量と消失時間を読む。

貯蔵安定性試験
４Ｌの金属容器にて４３℃で９０日間貯蔵し、その後、過酸化物価を測定した。

Claims (2)

1. 下記の（ａ）〜（ｎ）の要件を満足する低発泡性灯油。
   （ａ）引火点が４０℃以上である。
   （ｂ）９５容量％留出温度（Ｔ９５）が２７０℃以下である。
   （ｃ）煙点が２３ｍｍ以上である。
   （ｄ）銅板腐食が１以下である。
   （ｅ）セイボルト色が＋２５以上である。
   （ｆ）密度が０．７８０〜０．８０１ｇ／ｃｍ³である。
   （ｇ）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下である。
   （ｈ）ベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が１０質量ｐｐｍ以下である。
   （ｉ）窒素分が１質量ｐｐｍ以下で、複素環式化合物が１質量ｐｐｍ以下である。
   （ｊ）飽和分が８０容量％以上、不飽和分が０．１容量％以下及び全芳香族分が２０容量％以下であり、かつ芳香族分のうちの２環以上の芳香族分が１容量％以下で、飽和分のうちのｎ−パラフィンが３０容量％以下である。
   （ｋ）過酸化物価が２質量ｐｐｍ以下である。
   （ｌ）３０℃における動粘度が１．００〜２．００ｍｍ²／ｓである。
   （ｍ）ドクター試験が陰性である。
   （ｎ）セタン価が４０以上である。
2. ベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下で、ジベンゾチオフェン含有量が５質量ｐｐｍ以下である請求項１記載の低発泡性灯油。