JP2018165365A - 燃料油組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を提供する。【解決手段】燃料油組成物は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方とを含有し、組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５質量％以下である。【選択図】なし
Description
本発明は、燃料油組成物及びその製造方法に関する。
燃料油は、燃焼に際して燃料油中に含まれる硫黄分に起因する硫黄酸化物等の環境汚染物質が発生することから、近年、燃料油中の硫黄分を低減することが求められている。
従来、Ｃ重油相当の燃料油は、石油精製の工程で得られる減圧残渣分に、軽油留分等の比較的軽質な基材を混合して、所望の粘度や硫黄分に調製した製品が、ボイラーや、ディーゼル機関等に使用されている。しかし、減圧残渣分は硫黄分が非常に高い基材であるため、燃料油中の硫黄分を低減するためには、比較的硫黄分の低い基材を用いることが望まれている。
従来、Ｃ重油相当の燃料油は、石油精製の工程で得られる減圧残渣分に、軽油留分等の比較的軽質な基材を混合して、所望の粘度や硫黄分に調製した製品が、ボイラーや、ディーゼル機関等に使用されている。しかし、減圧残渣分は硫黄分が非常に高い基材であるため、燃料油中の硫黄分を低減するためには、比較的硫黄分の低い基材を用いることが望まれている。
また、Ｃ重油相当の燃料油の多くは、出荷基地やユーザーのタンクに常温より高い温度で貯蔵されている。その結果、燃料油中に含有されているアスファルテン等の成分の平衡状態が崩れて、セジメント（析出物）が生成する場合がある。そのため、Ｃ重油相当の燃料油には、貯蔵安定性が求められている。
セジメントを含むＣ重油相当の燃料油は、使用機関における燃料系統の正常作動を妨げ、燃焼不良を起こす場合があるため、燃料油のセジメント生成を抑制することは重要である。
Ｃ重油相当の燃料油におけるセジメントの生成の原因としては、燃料油中に含まれる僅かな溶存酸素によって、燃料油の一部が酸化されて変質すること、熱履歴によってアスファルテン・ミセルとマルテンとのバランスが崩壊すること等が考えられている（例えば、非特許文献１参照）。
また、低硫黄でかつ調製時のセジメントの発生を抑制した燃料油組成物としては、直接脱硫重油を所望量含有するとともに、スラリーオイルと特定の高粘度混合基材とをそれぞれ所望量含有する重油組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
セジメントを含むＣ重油相当の燃料油は、使用機関における燃料系統の正常作動を妨げ、燃焼不良を起こす場合があるため、燃料油のセジメント生成を抑制することは重要である。
Ｃ重油相当の燃料油におけるセジメントの生成の原因としては、燃料油中に含まれる僅かな溶存酸素によって、燃料油の一部が酸化されて変質すること、熱履歴によってアスファルテン・ミセルとマルテンとのバランスが崩壊すること等が考えられている（例えば、非特許文献１参照）。
また、低硫黄でかつ調製時のセジメントの発生を抑制した燃料油組成物としては、直接脱硫重油を所望量含有するとともに、スラリーオイルと特定の高粘度混合基材とをそれぞれ所望量含有する重油組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
「舶用燃料の科学」（成山堂書店)、第１００頁〜１０７頁
上記のとおり、Ｃ重油相当の燃料油は、出荷基地やユーザーのタンク内で比較的長期にわたって貯蔵される。そのため、製品出荷段階における燃料中のセジメント量測定だけでは、実用的な貯蔵安定性が得られているかの判断が困難であり、中長期の貯蔵で燃料油中に発生するセジメント量を予測できる管理が求められている。
また、低硫黄化を図る為の重質基材としては、残渣を直接脱硫装置で脱硫した直接脱硫重油等が挙げられる。直接脱硫重油は、従来の基材である減圧残渣と比較して硫黄分は少ないが、脱硫工程で受けた熱等によりセジメントが発生しやすい。
また、上記特許文献１に記載の燃料油組成物については、更なる低硫黄化と長期貯蔵におけるセジメント量の低減との両立が求められている。
上記事情に鑑み、本発明は、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を提供することを課題とする。
また、上記特許文献１に記載の燃料油組成物については、更なる低硫黄化と長期貯蔵におけるセジメント量の低減との両立が求められている。
上記事情に鑑み、本発明は、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、直接脱硫重油とスラリーオイル、及び接触分解軽油の少なくとも一方とを配合し、かつ、燃料油組成物中に含まれるアスファルテン分の含有量と、レジン分及び芳香族分の含有量との間に特定の関係を維持することで、燃料油組成物の硫黄分の含有量、及び潜在セジメント量が低減されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞ 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有し、
組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である、燃料油組成物。
＜２＞ 前記直接脱硫重油の含有量は、組成物の全容量に対して、３５．０容量％〜６５．０容量％であり、前記スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量が、組成物の全容量に対して２５．０容量％〜６５．０容量％である、＜１＞に記載の燃料油組成物。
＜３＞ 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合して、組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である燃料油組成物を得る工程を含む、燃料油組成物の製造方法。
＜１＞ 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有し、
組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である、燃料油組成物。
＜２＞ 前記直接脱硫重油の含有量は、組成物の全容量に対して、３５．０容量％〜６５．０容量％であり、前記スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量が、組成物の全容量に対して２５．０容量％〜６５．０容量％である、＜１＞に記載の燃料油組成物。
＜３＞ 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合して、組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である燃料油組成物を得る工程を含む、燃料油組成物の製造方法。
本発明によれば、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
なお、本明細書中、数値範囲を現す「〜」は、その上限及び下限としてそれぞれ記載されている数値を含む範囲を表す。また、「〜」で表される数値範囲において上限値のみ単位が記載されている場合は、下限値も同じ単位であることを意味する。
本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
なお、本明細書中、数値範囲を現す「〜」は、その上限及び下限としてそれぞれ記載されている数値を含む範囲を表す。また、「〜」で表される数値範囲において上限値のみ単位が記載されている場合は、下限値も同じ単位であることを意味する。
本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書において、下記項目の値は、以下の試験法方及び計算を用いて求めた値を意味する。
・「密度（１５℃）」；
ＪＩＳ Ｋ ２２４９−１（２０１１）「原油製品及び石油製品―密度試験方法」
・「硫黄分」；
ＪＩＳ Ｋ ２５４１−７（２００３）「原油及び石油製品―硫黄分試験方法」（蛍光Ｘ線法）
・「動粘度（５０℃）」；
ＪＩＳ Ｋ ２２８３（２０００）「原油及び石油製品―動粘度試験方法」
・「潜在セジメント」；
ＩＳＯ １０３０７−２：２００９「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ― Ｔｏｔａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｉｎ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｆｕｅｌ ｏｉｌｓ―」
Ｔｈｅｒｍａｌ ａｇｅｉｎｇ（Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ａ）
・「組成」（アスファルテン分、レジン分、芳香族分及び飽和分の含有量）；
ＪＰＩ−５Ｓ−２２−８３「アスファルトのカラムクロマトグラフィー法による組成分析」に準拠して測定した。
但し、アスファルテン分以外の成分分析はカラムクロマトグラフィーの代わりに、液体クロマトグラフィーを用いた。液体クロマトグラフィーの主な運転パラメーターは以下の通りである。
・「密度（１５℃）」；
ＪＩＳ Ｋ ２２４９−１（２０１１）「原油製品及び石油製品―密度試験方法」
・「硫黄分」；
ＪＩＳ Ｋ ２５４１−７（２００３）「原油及び石油製品―硫黄分試験方法」（蛍光Ｘ線法）
・「動粘度（５０℃）」；
ＪＩＳ Ｋ ２２８３（２０００）「原油及び石油製品―動粘度試験方法」
・「潜在セジメント」；
ＩＳＯ １０３０７−２：２００９「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ― Ｔｏｔａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｉｎ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｆｕｅｌ ｏｉｌｓ―」
Ｔｈｅｒｍａｌ ａｇｅｉｎｇ（Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ａ）
・「組成」（アスファルテン分、レジン分、芳香族分及び飽和分の含有量）；
ＪＰＩ−５Ｓ−２２−８３「アスファルトのカラムクロマトグラフィー法による組成分析」に準拠して測定した。
但し、アスファルテン分以外の成分分析はカラムクロマトグラフィーの代わりに、液体クロマトグラフィーを用いた。液体クロマトグラフィーの主な運転パラメーターは以下の通りである。
・「アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）」；
燃料組成物全質量に対するアスファルテンの含有量を、レジン分と芳香族分の含有量の和で除した値。
燃料組成物全質量に対するアスファルテンの含有量を、レジン分と芳香族分の含有量の和で除した値。
《燃料油組成物》
本発明の燃料油組成物は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方とを含有し、燃料油組成物の全質量に対する芳香族分とレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が燃料油組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である。
本発明の燃料油組成物は、アスファルテン分の含有量、芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の間に特定の関係を維持することで、燃料油組成物中の硫黄分の含有量を低減しつつ、燃料油組成物における潜在セジメントを低減することができる。
この理由は、以下のように考えられる。
本発明の燃料油組成物は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方とを含有し、燃料油組成物の全質量に対する芳香族分とレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が燃料油組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である。
本発明の燃料油組成物は、アスファルテン分の含有量、芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の間に特定の関係を維持することで、燃料油組成物中の硫黄分の含有量を低減しつつ、燃料油組成物における潜在セジメントを低減することができる。
この理由は、以下のように考えられる。
一般的に、燃料油中のアスファルテン分の凝集及び析出挙動は、レジン分とのミセル構造形成又は芳香族分との相溶性等の影響を受けているとされている。
従来の重質燃料油の主基材である直留系残渣油は、含有するアスファルテン分と、レジン分及び芳香族分の関係がよりよく保たれている為、アスファルテン自体が比較的安定した状態にあると考えられる。
一方、残渣油を水素化脱硫処理して得られる直接脱硫重油は、硫黄分、窒素分、金属分等が除去されている一方、水素化によって環状化合物が分解されてしまうことが知られている。このため、直接脱硫重油の組成は、レジン分及び芳香族分の減少、アスファルテン分との相溶性、又は、混合安定性に劣る飽和脂肪族炭化水素等が増加する傾向にあり、アスファルテン分は比較的不安定な状態にあると考えられる。
従来の重質燃料油の主基材である直留系残渣油は、含有するアスファルテン分と、レジン分及び芳香族分の関係がよりよく保たれている為、アスファルテン自体が比較的安定した状態にあると考えられる。
一方、残渣油を水素化脱硫処理して得られる直接脱硫重油は、硫黄分、窒素分、金属分等が除去されている一方、水素化によって環状化合物が分解されてしまうことが知られている。このため、直接脱硫重油の組成は、レジン分及び芳香族分の減少、アスファルテン分との相溶性、又は、混合安定性に劣る飽和脂肪族炭化水素等が増加する傾向にあり、アスファルテン分は比較的不安定な状態にあると考えられる。
本発明の燃料油組成物は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方とを含有し、かつ、燃料油組成物中において、芳香族分とレジン分の含有量の和に対するアスファルテン分の含有量の比を一定の範囲に維持することで、アスファルテン分の凝集及び不安定化を抑制することが可能となり、その結果、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量を低減できると推察される。
本発明における燃料油組成物の性状について記載する。
但し、本発明における燃料油組成物の性状は、下記の性状に限定されるものではない。
但し、本発明における燃料油組成物の性状は、下記の性状に限定されるものではない。
（硫黄分)
燃料油組成物の硫黄分含有量は、組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である。
硫黄分の含有量が０．５０質量％以下であることにより、従来の一般重油に比べディーゼル機関、工業炉、ボイラー等で使用した際に排出されるＳＯｘ量を大幅に抑制することが可能であり、環境への負荷を低減し、かつ、煙道腐食等を抑制することができる。
燃料油組成物の硫黄分含有量は、組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である。
硫黄分の含有量が０．５０質量％以下であることにより、従来の一般重油に比べディーゼル機関、工業炉、ボイラー等で使用した際に排出されるＳＯｘ量を大幅に抑制することが可能であり、環境への負荷を低減し、かつ、煙道腐食等を抑制することができる。
（組成）
燃料油組成物のアスファルテン分含有量は、燃料組成物の全質量に対して、５．０質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがより好ましく、３．０質量％以下であることが更に好ましい。
燃料油組成物のアスファルテン分含有量は、燃料組成物の全質量に対して、５．０質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがより好ましく、３．０質量％以下であることが更に好ましい。
燃料油組成物のレジン分含有量は、燃料組成物の全質量に対して、１．０質量％〜１０．０質量％であることが好ましく、２．０質量％〜１０．０質量％であることがより好ましく、３．０％質量％〜１０．０質量％であることが更に好ましい。
レジン分の含有量はアスファルテンの安定化に有用であり、含有量が１０．０質量％以下であると芳香族分の影響を受け難く、燃焼性が良好である。
レジン分の含有量はアスファルテンの安定化に有用であり、含有量が１０．０質量％以下であると芳香族分の影響を受け難く、燃焼性が良好である。
燃料油組成物の芳香族分含有量は、燃料油組成物の全質量に対して、１０．０質量％〜５０．０質量％であることが好ましく、２０．０質量％〜５０．０質量％であることがより好ましい。
芳香族分はアスファルテンとの相溶に重要な成分であり、含有量が５０．０％以下であると燃焼性が良好となる。
芳香族分はアスファルテンとの相溶に重要な成分であり、含有量が５０．０％以下であると燃焼性が良好となる。
飽和分はアスファルテンとの相溶性、及び混合安定性を向上する観点から、燃料油組成物の飽和分含有量は、燃料油組成物の全質量に対して、８５．０質量％以下であることが好ましく、８０．０質量％以下であることがより好ましい。
燃料組成物は、燃料油組成物の全質量に対する芳香族分の含有量（単位：質量％）及びレジン分の含有量（単位：質量％）の和に対する、アスファルテン分の含有量（単位：質量％）の比（以下、「アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）」と称する場合がある。）が、０．０９０以下である。
アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）が、０．０９０以下であることにより、組成物中に含まれるアスファルテン分は、芳香族分と適度に溶解し、かつ、レジン分とミセル構造を形成して、組成物中に分散した状態となるため、燃料油組成物中に含まれるアスファルテン分の安定性を更に向上させることが可能となり、燃料油組成物における潜在セジメント量を少なくすることができる。
アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）が、０．０９０以下であることにより、組成物中に含まれるアスファルテン分は、芳香族分と適度に溶解し、かつ、レジン分とミセル構造を形成して、組成物中に分散した状態となるため、燃料油組成物中に含まれるアスファルテン分の安定性を更に向上させることが可能となり、燃料油組成物における潜在セジメント量を少なくすることができる。
（潜在セジメント）
潜在セジメント量は、燃料組成物の貯蔵時におけるセジメント生成を予測する指標であり、より少ないことが好ましいが、燃料組成物の全質量に対して０．５０質量％以下であることが好ましく、０．３０質量％以下であることがより好ましく、０．１０質量％以下であることが更に好ましい。
潜在セジメント量は、燃料組成物の貯蔵時におけるセジメント生成を予測する指標であり、より少ないことが好ましいが、燃料組成物の全質量に対して０．５０質量％以下であることが好ましく、０．３０質量％以下であることがより好ましく、０．１０質量％以下であることが更に好ましい。
(密度及び動粘度)
燃料油組成物の密度、及び動粘度（５０℃）については、特に限定されるものではないが、本発明において用いられる基材の性状又は燃料油組成物の用途によって適宜調製することができる。密度については０．９０ｇ／ｃｍ３〜１．００ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、また動粘度（５０℃）については５．０００ｍｍ２／ｓ〜５００．０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。
燃料油組成物の密度、及び動粘度（５０℃）については、特に限定されるものではないが、本発明において用いられる基材の性状又は燃料油組成物の用途によって適宜調製することができる。密度については０．９０ｇ／ｃｍ３〜１．００ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、また動粘度（５０℃）については５．０００ｍｍ２／ｓ〜５００．０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。
以下、本発明の燃料油組成物を構成する各基材の詳細について説明する。
＜直接脱硫重油＞
本発明の燃料油組成物は、直接脱硫重油を少なくとも含有する。
直接脱硫重油は、従来のＣ重油相当の燃料油組成物の主基材として用いられている減圧蒸留残渣油と比べて硫黄分の含有量が少ない。そのため、燃料油組成物が直接脱硫重油を含有することで、組成物中の硫黄分の含有量を更に低く抑え、かつ、燃料油組成物に適した粘度に調製することが容易である。
＜直接脱硫重油＞
本発明の燃料油組成物は、直接脱硫重油を少なくとも含有する。
直接脱硫重油は、従来のＣ重油相当の燃料油組成物の主基材として用いられている減圧蒸留残渣油と比べて硫黄分の含有量が少ない。そのため、燃料油組成物が直接脱硫重油を含有することで、組成物中の硫黄分の含有量を更に低く抑え、かつ、燃料油組成物に適した粘度に調製することが容易である。
直接脱硫重油は、常圧蒸留残油、減圧蒸留残油、又はこれらの混合物を水素化脱硫して得られる重質な留分である。
水素化脱硫に用いる直接脱硫装置としては、特に制限はなく、公知の装置を適用することができる。
水素化脱硫に用いる直接脱硫装置としては、特に制限はなく、公知の装置を適用することができる。
直接脱硫重油の硫黄分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して０．２０質量％〜１．００質量％であることが好ましく、より好ましくは０．２０質量％〜０．８０質量％、更に好ましくは０．２０質量％〜０．６０質量％である。
直接脱硫重油の硫黄分はより少ないことが好ましいが、脱硫原料油の制約、過酷な処理条件等が必要な為、コストアップに繋がる。また、硫黄分の含有量が１．００質量％以下であると、燃料油組成物の硫黄分を容易に適合させることができる。
直接脱硫重油の硫黄分はより少ないことが好ましいが、脱硫原料油の制約、過酷な処理条件等が必要な為、コストアップに繋がる。また、硫黄分の含有量が１．００質量％以下であると、燃料油組成物の硫黄分を容易に適合させることができる。
直接脱硫重油の１５℃における密度は、０．８６ｇ／ｃｍ３〜０．９６ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．８６ｇ／ｃｍ３〜０．９５ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．８７ｇ／ｃｍ３〜０．９５ｇ／ｃｍ３であることが更に好ましい。
１５℃における密度が、上記範囲内にある直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、容量当りの発熱量を大きくすることが可能であり、かつ燃焼障害の発生を抑制することが可能である。
１５℃における密度が、上記範囲内にある直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、容量当りの発熱量を大きくすることが可能であり、かつ燃焼障害の発生を抑制することが可能である。
直接脱硫重油において、５０℃における動粘度は、４５．００ｍｍ２／ｓ〜４００．０ｍｍ２／ｓであることが好ましく、５０．００ｍｍ２／ｓ〜３９０．０ｍｍ２／ｓであることがより好ましく、５０．００ｍｍ２／ｓ〜３８０．０ｍｍ２／ｓであることが更に好ましい。
５０℃における動粘度が４５．００ｍｍ２／ｓ〜４００．０ｍｍ２／ｓの範囲内にある直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、内燃機関で使用した場合の噴霧状態が良好なため、燃焼の不均一性及び失火を抑制することができ、また燃料油組成物を安定して機関に供給することが可能である。
５０℃における動粘度が４５．００ｍｍ２／ｓ〜４００．０ｍｍ２／ｓの範囲内にある直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、内燃機関で使用した場合の噴霧状態が良好なため、燃焼の不均一性及び失火を抑制することができ、また燃料油組成物を安定して機関に供給することが可能である。
直接脱硫重油における潜在セジメント量は、直接脱硫重油の全質量に対して２．００質量％以下であることが好ましく、１．７０質量％以下であることがより好ましく１．５０質量％以下であることが更に好ましい。
潜在セジメント量が２．００質量％以下である直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、貯蔵時におけるセジメントの発生をより抑制することができる。
潜在セジメント量が２．００質量％以下である直接脱硫重油を用いて調製された燃料油組成物は、貯蔵時におけるセジメントの発生をより抑制することができる。
組成が下記の範囲内である直接脱硫重油を用いることで、燃料組成物におけるセジメント生成を抑制することが可能である。
（組成）
直接脱硫重油におけるアスファルテン分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して、５．０質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがより好ましく、３．５質量％以下であることが更に好ましい。
直接脱硫重油におけるアスファルテン分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して、５．０質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがより好ましく、３．５質量％以下であることが更に好ましい。
直接脱硫重油におけるレジン分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して、１．０質量％〜１０．０質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８．０質量％であることがより好ましい。
直接脱硫重油における芳香族分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して、１０．０質量％〜４０．０質量％であることが好ましく、１０．０質量％〜３５．０質量％であることがより好ましい。
直接脱硫重油における飽和分の含有量は、直接脱硫重油の全質量に対して、８０．０質量％以下であることが好ましく、７５．０質量％以下であることがより好ましい。
燃料油組成物における直接脱硫重油の含有量としては、組成物の全容量に対して３５．０容量％〜６５．０容量％であることが好ましく、３５．０容量％〜６０．０容量％であることがより好ましく、４０．０容量％〜６０．０容量％であることが更に好ましい。
直接脱硫重油の含有量が３５．０容量％〜６５．０容量％の範囲で調製された燃料油組成物は、貯蔵時におけるセジメントの発生をより抑制することができ、又、燃料油組成物中の硫黄分の含有量をより低く保つことができる為、燃焼ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）量も低減できるので、環境負荷を低減し、かつ、煙道腐食等を抑制することも可能である。
直接脱硫重油の含有量が３５．０容量％〜６５．０容量％の範囲で調製された燃料油組成物は、貯蔵時におけるセジメントの発生をより抑制することができ、又、燃料油組成物中の硫黄分の含有量をより低く保つことができる為、燃焼ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）量も低減できるので、環境負荷を低減し、かつ、煙道腐食等を抑制することも可能である。
＜スラリーオイル＞
本発明の燃料油組成物は、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方を含有する。
スラリーオイルは、流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置から得られる残渣油であり、一般的には、軽油相当留分以上の沸点範囲を有する。
流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置としては、特に制限はなく、公知の装置を用いることができる。
本発明の燃料油組成物は、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方を含有する。
スラリーオイルは、流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置から得られる残渣油であり、一般的には、軽油相当留分以上の沸点範囲を有する。
流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置としては、特に制限はなく、公知の装置を用いることができる。
スラリーオイルにおける硫黄分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、０．１質量％〜１．３質量％であることが好ましく、より好ましくは、０．１質量％〜１．２質量％である。
硫黄分の含有量が０．１質量％〜１．３質量％の範囲内にあれば、燃料油組成物の硫黄分を０．５質量％に調製する為に好適である。
硫黄分の含有量が０．１質量％〜１．３質量％の範囲内にあれば、燃料油組成物の硫黄分を０．５質量％に調製する為に好適である。
スラリーオイルの組成は、調製される燃料油組成物のセジメント生成を抑制するため、以下に示す範囲内にあることが好ましい。
（組成）
スラリーオイルにおけるアスファルテン分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、４．０質量％以下であることが好ましく、３．５質量％以下であることがより好ましく、３．０質量％以下であることが更に好ましい。
スラリーオイルにおけるアスファルテン分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、４．０質量％以下であることが好ましく、３．５質量％以下であることがより好ましく、３．０質量％以下であることが更に好ましい。
スラリーオイルにおけるレジン分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、１．０質量％〜１０．０質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８．０質量％であることがより好ましい。
スラリーオイルにおける芳香族分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、１０．０質量％〜７０．０質量％であることが好ましく、１０．０質量％〜６０．０質量％であることがより好ましく、更に好ましくは１０質量％〜５０．０質量％である。
スラリーオイルにおける飽和分の含有量は、スラリーオイルの全質量に対して、８０．０質量％以下であることが好ましく、７５．０質量％以下であることがより好ましい。
スラリーオイルにおける潜在セジメントは、スラリーオイルの全質量に対して０．５０質量％以下であることが好ましく、０．３０質量％以下であることがより好ましく０．１０質量％以下であることが更に好ましい。
スラリーオイルにおける潜在セジメントが０．５０質量％以下であることにより、燃料油組成物におけるセジメントの発生をより抑制することができる。
スラリーオイルにおける潜在セジメントが０．５０質量％以下であることにより、燃料油組成物におけるセジメントの発生をより抑制することができる。
スラリーオイルにおける密度及び動粘度は、スラリーオイルとしての上記性状を満たすものであれば、特に制限はされないが、スラリーオイルの蒸留カットによる変動を考慮しても、密度は０．９４ｇ／ｃｍ３〜１．２０ｇ／ｃｍ３であり、５０℃における動粘度は、２０．００ｍｍ２／ｓ〜７００．０ｍｍ２／ｓの範囲にあることが一般的である。
燃料油組成物におけるスラリーオイルの含有量としては、組成物の全容量に対して１０．０容量％〜６５．０容量％であることが好ましく、１５．０容量％〜６５．０容量％であることがより好ましく、１５．０容量％〜６０．０容量％であることが更に好ましい。
スラリーオイルの含有量が１０．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
スラリーオイルの含有量が１０．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
＜接触分解軽油＞
燃料油組成物は、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有する。
接触分解軽油は、流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置から得られる軽油相当の留分であり、芳香族分を多く含有している。
流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置としては、特に制限はなく、公知の装置を用いることができる。
燃料油組成物は、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有する。
接触分解軽油は、流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置から得られる軽油相当の留分であり、芳香族分を多く含有している。
流動接触分解装置又は残油流動接触分解装置としては、特に制限はなく、公知の装置を用いることができる。
接触分解軽油における硫黄分の含有量は、接触分解軽油の全質量に対して、０．０５質量％〜１．２０質量％であることが好ましく、より好ましくは、０．０５質量％〜１．１０質量％である。
硫黄分の含有量が０．０５質量％〜１．２０質量％の範囲内にあれば、燃料油組成物の硫黄分を０．５質量％に調製する為に好適である。
硫黄分の含有量が０．０５質量％〜１．２０質量％の範囲内にあれば、燃料油組成物の硫黄分を０．５質量％に調製する為に好適である。
接触分解軽油における密度及び動粘度は、上記硫黄分の含有量の範囲内であれば、特に制限はされない。軽油留分相当の沸点範囲を有する接触分解軽油の密度は、０．８５ｇ／ｃｍ３〜０．９７ｇ／ｃｍ３の範囲内にあり、５０℃動粘度が１．１００ｍｍ２／ｓ〜４．０００ｍｍ２／ｓの範囲にあることが一般的である。
燃料油組成物における接触分解軽油の含有量としては、組成物の全容量に対して１０．０容量％〜６５．０容量％であることが好ましく、１５．０容量％〜６５．０容量％であることがより好ましく、２０．０容量％〜６０．０容量％であることが更に好ましい。
接触分解軽油の含有量が１０．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
接触分解軽油の含有量が１０．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
燃料油組成物がスラリーオイル及び接触分解軽油の両方を含有する場合、スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量としては、組成物の全容量に対して２５．０容量％〜６５．０容量％であることが好ましく、３０．０容量％〜６５．０容量％であることがより好ましく、３５．０容量％〜６０．０容量％であることが更に好ましい。
スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量が２５．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量が２５．０容量％〜６５．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物における硫黄分の含有量及び潜在セジメント量をより低減することができる。
燃料油組成物は、直接脱硫重油、スラリーオイル、接触分解軽油以外の基材（以下、「その他の基材」ともいう。）を更に含有してもよい。
その他の基材としては、特に制限されず、例えば、直留軽油（ＬＧＯ）、減圧軽油（ＶＧＯ）、直接脱硫軽質軽油、直接脱硫重質軽油、水素化脱硫軽油、間接脱硫減圧軽油、熱分解軽油、重質接触分解軽油、脱硫減圧軽油、カットバック残渣油等が挙げられる。
その他の基材は、１種単独で用いてもよく、又は２種以上を併用してもよい。
その他の基材としては、特に制限されず、例えば、直留軽油（ＬＧＯ）、減圧軽油（ＶＧＯ）、直接脱硫軽質軽油、直接脱硫重質軽油、水素化脱硫軽油、間接脱硫減圧軽油、熱分解軽油、重質接触分解軽油、脱硫減圧軽油、カットバック残渣油等が挙げられる。
その他の基材は、１種単独で用いてもよく、又は２種以上を併用してもよい。
本明細書において、「カットバック残渣油」とは、減圧蒸留装置、から得られる残渣油に軽質基材を配合して、カットバックした残渣油を指す。
本明細書において、「カットバック」とは、残渣油に、軽油留分、間接脱硫軽油等の軽質基材を混合して粘度、硫黄分等をＣ重油基材としての目的性状に合わせることを意味する。
カットバックに用いる軽質基材としては、特に制限されず、例えば、接触分解軽油、直留軽油（ＬＧＯ）、減圧軽油（ＶＧＯ）、直接脱硫軽油、水素化脱硫軽油、間接脱硫軽油、熱分解軽油、重質接触分解軽油、脱硫減圧軽油等が挙げられる。
本明細書において、「カットバック」とは、残渣油に、軽油留分、間接脱硫軽油等の軽質基材を混合して粘度、硫黄分等をＣ重油基材としての目的性状に合わせることを意味する。
カットバックに用いる軽質基材としては、特に制限されず、例えば、接触分解軽油、直留軽油（ＬＧＯ）、減圧軽油（ＶＧＯ）、直接脱硫軽油、水素化脱硫軽油、間接脱硫軽油、熱分解軽油、重質接触分解軽油、脱硫減圧軽油等が挙げられる。
燃料油組成物がその他の基材を含む場合、その他の基材の含有量としては、組成物の全容量に対して１．０容量％〜１０．０容量％であることが好ましく、１．０容量％〜８．０容量％であることがより好ましく、更に好ましくは１．０容量％〜７．０容量％である。
その他の基材の含有量が１．０容量％〜１０．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物におけるセジメントの発生をより抑制することが可能である。
その他の基材の含有量が１．０容量％〜１０．０容量％の範囲内にあることにより、燃料油組成物におけるセジメントの発生をより抑制することが可能である。
燃料油組成物は、必要に応じて各種の添加剤を適宜配合することができる。
添加剤としては、流動性向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、スラッジ分散剤、エマルジョン防止剤、燃焼促進剤、腐食防止剤等公知の燃料添加剤が挙げられる。
添加剤の使用は、１種単独であってもよく、又は２種以上の組み合わせでもよい。
添加剤としては、流動性向上剤、流動点降下剤、酸化防止剤、スラッジ分散剤、エマルジョン防止剤、燃焼促進剤、腐食防止剤等公知の燃料添加剤が挙げられる。
添加剤の使用は、１種単独であってもよく、又は２種以上の組み合わせでもよい。
［燃料油組成物の製造方法］
燃料油組成物の製造方法は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合して、上記燃料油組成物を得る工程を含む。
直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合することで、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を得ることができる。
燃料油組成物の製造方法は、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合して、上記燃料油組成物を得る工程を含む。
直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合することで、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減された燃料油組成物を得ることができる。
直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合する方法及び混合条件としては、アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）が０．０９０以下、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下に調製できれば、特に制限はない。
上記工程は、その他の基材を更に含んでいてもよい。
直接脱硫重油、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方、並びに、その他の基材の混合順序は、特に制限されるものではなく、直接脱硫重油に順次混合してもよい。
直接脱硫重油、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方、並びに、その他の基材の混合順序は、特に制限されるものではなく、直接脱硫重油に順次混合してもよい。
燃料油組成物は、アスファルテン分の含有量、芳香族分の含有量及びレジン分の含有量との間に特定の関係を維持されているので、燃料油組成物における潜在セジメント量を低減することができ、また、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下であるので、特に船舶用燃料として好適である。
以下、本発明を実施例及び比較例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
（実施例１〜実施例８及び比較例１〜比較例６）
表２に示す性状を有する基材１〜基材７を用いて、表３及び表４に示す割合で配合して、実施例１〜実施例８及び比較例１〜比較例６の燃料油組成物を調製した。
得られた各燃料油組成物の性状を表３及び表４に示す。
表２に示す性状を有する基材１〜基材７を用いて、表３及び表４に示す割合で配合して、実施例１〜実施例８及び比較例１〜比較例６の燃料油組成物を調製した。
得られた各燃料油組成物の性状を表３及び表４に示す。
潜在セジメント量は少ない方が好ましく、潜在セジメント量が０．７０質量％以下の場合を、潜在セジメント量が低減されていると判断する。
表２〜表４の略号は以下の通りである。なお、表２中、「−」とは、基材の沸点範囲がＪＰＩ−５Ｓ−２２−８３「アスファルトのカラムクロマトグラフィー法による組成分析」の適用範囲外にあることを意味する。
・基材１；直接脱硫重油
・基材２；スラリーオイル
・基材３；接触分解軽油
・基材４；カットバック残渣油
・基材５；直接脱硫軽質軽油
・基材６；間接脱硫減圧軽油
・基材７；直接脱硫重質軽油
・基材１；直接脱硫重油
・基材２；スラリーオイル
・基材３；接触分解軽油
・基材４；カットバック残渣油
・基材５；直接脱硫軽質軽油
・基材６；間接脱硫減圧軽油
・基材７；直接脱硫重質軽油
表３及び表４に示すように、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有し、組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比（アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分））が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である実施例１〜実施例８の燃料油組成物は、潜在セジメント量が低減されていた。
これに対し、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方を含有していない比較例１及び比較例４〜比較例６の燃料油組成物は、潜在セジメント量が実施例１〜実施例８に比べて多く、潜在セジメント量の低減に劣っていた。
また、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有するが、アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）の比が０．０９０を超える、比較例２及び比較例３では、潜在セジメント量が実施例１〜実施例８に比べて多い。
これに対し、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方を含有していない比較例１及び比較例４〜比較例６の燃料油組成物は、潜在セジメント量が実施例１〜実施例８に比べて多く、潜在セジメント量の低減に劣っていた。
また、直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有するが、アスファルテン分／（レジン分＋芳香族分）の比が０．０９０を超える、比較例２及び比較例３では、潜在セジメント量が実施例１〜実施例８に比べて多い。
以上より、本発明の燃料油組成物は、硫黄分の含有量及び潜在セジメント量が低減されているので、環境負荷を低減でき、かつ、貯蔵安定性に優れるので、特に船舶用の燃料油として好適に用いることができる。
Claims (3)
- 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を含有し、
組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である、燃料油組成物。 - 前記直接脱硫重油の含有量は、組成物の全容量に対して、３５．０容量％〜６５．０容量％であり、前記スラリーオイル及び接触分解軽油の合計含有量が、組成物の全容量に対して２５．０容量％〜６５．０容量％である、請求項１に記載の燃料油組成物。
- 直接脱硫重油と、スラリーオイル及び接触分解軽油の少なくとも一方と、を混合して、組成物の全質量に対する芳香族分の含有量及びレジン分の含有量の和に対する、アスファルテン分の含有量の比が０．０９０以下であり、かつ、硫黄分の含有量が組成物の全質量に対して０．５０質量％以下である燃料油組成物を得る工程を含む、燃料油組成物の製造方法。
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