JP2021101030A - 燃料油組成物およびプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
(i)少なくとも約90体積%の粒子が直径約20μm(ミクロン)以下である粒状材料と、
(ii)該粒状材料が燃料油組成物の総質量中、多くて約30質量%の量で存在する液体燃料油であって、かつ、粒状材料が炭化水素質材料および炭素質材料からなる群から選択される、該液体燃料油液と、
を含んでなる燃料油組成物を提供するものである。
・残渣含有バーナー燃料、定置用途向けの中間蒸留燃料、および灯油型バーナー燃料(BS 2869:2010+A1:2011に規定されているようなもの)、燃料油(農業用、国産/産業エンジンおよびボイラー仕様に対応)、ならびに同等の中国標準規格。
・ASTM D396−15c、燃料油の標準仕様、GOST規格10585−99および10585−75、ならびに同等の中国標準規格に規定されている様々な気候および運転条件下で、各種の燃料油燃焼装置において用いられること意図した燃料油グレード。
・ディーゼル燃料油グレードNo.4−D(低速および中速ディーゼルエンジンにおいて、ASTM D975−14、ディーゼル燃料油の標準仕様、および同等の中国標準規格に規定されているような、実質的に一定の速度にて持続的な負荷を必要とする用途に用いられる)。
・舶用残渣燃料油(RFO)および舶用蒸留燃料(ISO8216−1:2010の石油製品に指定されているもの)。燃料(クラスF)分類。パート1:舶用燃料およびISO8217:2012石油製品のカテゴリ。燃料(クラスF)。舶用燃料の仕様、および同等の中国標準規格における仕様。
2. 硫黄分含有率を基準とする7通りのグレードが規定されている。
I:0.5質量%未満、II:1.0質量%未満、III:1.5質量%未満、IV:2.0質量%未満、V:2.5質量%未満、VI:3.0質量%、VII:3.5質量%未満。
3. 2グレード:低灰分(0.05質量%未満)、高灰分(0.14質量%未満)
4. 固化温度と呼ばれる。
泡浮遊選鉱分離、特に超微粒および極微粒用に設計されたものと、機械的および熱的脱水技法との併用によって、石炭微粒の脱塩および脱水を達成できる。
・石炭3(d90=14.2μm)>石炭1(d90=12.0μm)>石炭4b(d90=8.0μm)>石炭7(d90=6.7μm)>石炭5(d90=5.1μm)>石炭8(d90=4.3μm)。
大型塊および石炭粒子を粉砕して、石炭極微粒を湿潤媒体の形で得る
a. 流動床、ロータリー式乾燥機、フラッシュ乾燥機またはベルト乾燥機のような熱乾燥機。好適な機器の製造元企業は、ARVOS Group(Raymond Bartlett Snow Division.4525 Weaver Pky.Warrenville, Illinois 60555, USA)およびSwiss Combi Technology GmbH(Taubenlochweg 1, 5606 Dintikon, Switzerland)等である。
b. たとえば、米国特許第3327402号明細書(特許文献29)、米国特許第4459762号明細書(特許文献30)および米国特許第7537700号明細書(特許文献31)に記載されているような、アルコール類、エーテル類またはケトン類を用いた溶媒脱水技法。
大型塊および石炭粒子を粉砕して、乾燥状態の石炭極微粒を得る
Process Equipment Ltd(Foxwood Close, Chesterfield, S41 9RN, U.K.)である。
・ 石炭2E(d90=86μm)>石炭2D(d90=21.1μm)>石炭2C(d90=15.1μm)>石炭2B(d90=6.7μm)>石炭2A(d90=4.4μm)。
乾燥石炭を、燃料油または同様な油製品と共に粉砕して、極微粒炭−燃料油のケークを得る
燃料油中の極微粒炭の分散は、様々な形態の極微粒炭の高剪断混合によって達成できる
極微粒炭−燃料油の混合物の特性
・試料1は灰分含有率が最も高く(8.5質量%)、試料4bは試料1と比べて灰分含有率が僅かに低い(7.0質量%)。
・試料3は、試料1と比べて灰分含有率が低く(4.5質量%)、平均粒度は6.2μm(d50=7.0μm)である。
・試料8、試料5、試料6、試料Dおよび試料Fは、灰分含有率がはるかに低い(1.4〜1.8質量%)。
・試料Dおよび試料Fは、d50粒度が16〜17μmと最も大きい。
・試料8および試料5はそれぞれ、d50粒度が1.8μmおよび1.5μmと最も小さい。
・試料6および試料7はそれぞれd50粒度が3.4μmおよび3.2μmと比較的小さいのに対して、試料7は灰分含有率が全ての試料のなかで最も低い(0.8質量%)。
** 石炭2A〜2Eは、それぞれ異なる粉砕方法を用いて、石炭Dから調製されたサイズ画分である。
粒度がそれぞれ異なる高揮発分瀝青炭−RFO混合物における粘度
2Aにおいて、d50およびd90は2Bよりも低いが、サブ1μm粒子の含有率は35%に達し、10μm径未満の粒子含有率が2Bよりも低く、d95、d98およびd99値は2Bよりも高い。
粒度の異なる諸ランクの石炭−RFOの混合物における密度
粒度の異なる諸ランクの石炭−RFOの混合物における流動点
粒度の異なる諸ランクの石炭−RFOの混合物における引火点
粒度の異なる諸ランクの石炭−RFOの混合物における全酸価
RFO−極微粒炭の混合物の分散安定性
頂部、中間および底部の試料における固体の含有率が同じ場合、分散が良好であることを示す。幾つかの事例では、混合容器の実際の底部でさらに測定を行った。RFO IIと石炭試料3との混合物に関する一連の分散試験の結果を、表10に示す。
これらの分散液は、分散剤添加物を加えて60分間剪断混合して調製されたものである場合、最高48時間にわたって安定である(試験8)。10分間の混合を行った場合に限り、安定時間が24時間に短縮された(試験1〜4)。
RFOに極微粒炭3を混合した場合(分散剤添加物有りまたは無し)の分散安定性
Ellesmere Port, Cheshire, CH65 4EY, UK)、Baker Hughes(2929 Allen Parkway, Suite 2100, Houston, Texas 77019-2118, USA)、BASF SE(67056 Ludwigshafen, Germany)によって製造されている。
極微粒炭3をRFOに混合することによる、分散安定性の長期化
最高30質量%までの様々な石炭含有率範囲をカバーする極微粒炭−RFO混合物における分散安定性
異なる石炭ランクおよび粒度範囲をカバーする極微粒炭−RFO混合物における分散安定性
灰分含有率が極めて低い種々の添加量の高揮発性石炭とRFOとの混合物における燃焼性
極微粒炭を分散させたRFO混合物における粒度分布
・燃料油中に最高30%までの混合比率で、燃料油と極微粒炭との混合物が、混合物の用途に好適となるように、石炭微粒をアップグレードすること。これにより、燃料油仕様における主な特性(灰分、水分、密度、粘度、発熱量など)の限度に適合するであろう。
・燃料油の硫黄分含有率が極微粒炭より高いグレードの燃料油を対象に、燃料油の硫黄分含有率を低減させること。
・燃料油の密度および粘度を上昇させる方法。たとえば、およそ10質量%の極微粒炭の添加によって、燃料油グレードを次に重い燃料油グレードに変えることができる。
・コストの低い混合物成分の導入によって燃料油の使用量を低減しながら、依然として同等の性能が得られるようにすること。
・極微粒炭を混ぜ合わせることで、舶用ディーゼルおよびRFOの引火点を改善すること。
以下では、本発明のその他の実施形態について説明する。
Claims (22)
- (i)少なくとも約90体積%の粒子が直径約20ミクロン以下である粒状材料と、
(ii)液体燃料油と、を含み、
前記粒状材料が、総質量に対して多くて約30質量%の量で存在し、
前記粒状材料は、炭素質材料であり、
前記粒状材料の灰分含有率は5質量%未満である燃料油組成物。 - 前記粒状材料は、コークス、活性炭、およびカーボンブラックからなる群から選択される請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料を形成する少なくとも95体積%の粒子が直径約20ミクロン以下である請求項2に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料は前記液体燃料油と混合される前に脱水される請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料は、前記液体燃料油と混合される前に脱灰工程または脱塩工程に供される請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料の灰分含有率は、約1質量%未満である請求項2に記載の燃料油組成物。
- 前記液体燃料油は、舶用ディーゼル、定置用途向けのディーゼル、定置用途向けの灯油、舶用バンカー油、残渣燃料油、および重質燃料油からなる群のうちの1種から選択される請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記液体燃料油は、ISO8217:2010、ISO8217:2012、ASTM D396、ASTM D975−14、BS 2869:2010、GOST10585−99、GOST10585−75および同等の中国標準規格からなる群から選択される燃料油規格のうちの1つ以上に含まれる主な仕様パラメータに準拠する請求項1に記載の燃料油組成物。
- ISO8217:2010、ISO8217:2012、ASTM D396、ASTM D975−14、BS 2869:2010、GOST10585−99、GOST10585−75および同等の中国標準規格からなる群から選択される燃料油規格のうちの1つ以上に含まれる主な仕様パラメータに準拠する請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料が総質量に対して多くて約20質量%の量で存在する請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料が総質量に対して少なくとも約0.01質量%の量で存在する請求項1に記載の燃料油組成物。
- 分散液形態の前記粒状材料を含む請求項1に記載の燃料油組成物。
- 前記分散液は少なくとも24時間にわたって安定である請求項12に記載の燃料油組成物。
- 分散剤添加物を含む請求項1に記載の燃料油組成物。
- (i)少なくとも約90体積%の粒子が直径約20ミクロン以下である粒状材料と、
(ii)液体燃料油と、を含み、
前記液体燃料油は、舶用ディーゼル、定置用途向けのディーゼル、定置用途向けの灯油、舶用バンカー油、残渣燃料油、および重質燃料油からなる群のうちの1種から選択され、
前記粒状材料は、炭素質材料を含み、
前記粒状材料の灰分含有率は5質量%未満である燃料油組成物。 - 前記粒状材料は、総質量の0.01質量%以上20質量%未満含まれる請求項15に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料は、微粒子炭素質材料を含む請求項16に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料は、コークス、活性炭、およびカーボンブラックからなる群から選択される請求項16に記載の燃料油組成物。
- 前記微粒子炭素質材料の灰分含有率は1質量%未満である請求項17に記載の燃料油組成物。
- 少なくとも95体積%の粒子が直径約20ミクロン以下である請求項15に記載の燃料油組成物。
- 前記粒状材料は前記液体燃料油と混合される前に脱水される請求項15に記載の燃料油組成物。
- 前記液体燃料油は、ISO8217:2010、ISO8217:2012、ASTM D396、ASTM D975−14、BS 2869:2010、GOST10585−99、GOST10585−75および同等の中国標準規格からなる群から選択される燃料油規格のうちの1つ以上に含まれる主な仕様パラメータに準拠する請求項15に記載の燃料油組成物。
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