JP4620827B2 - 灯油 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は灯油に関するものであり、より詳しくは石油ファンヒーターに好ましく用いられる暖房器具用灯油に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、灯油は、灯火用、暖房用、厨房用等に用いられ、８５％以上が一般家庭で使用されており、長く家庭で用いられてきた芯上下式石油ストーブに適した灯油が流通している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在は芯上下式石油ストーブに代り、石油ファンヒーターが普及してきており、芯上下式ストーブの販売量を上回るに至っている。
これら石油ファンヒーターは、芯上下式石油ストーブとは燃焼形態が異なっており、従来の芯上下式ストーブに適した灯油を用いた場合、その能力を十分発揮しているとは言い難い。
そこで、本発明は石油ファンヒーターに適した灯油を提供することを目的とする。特に石油ファンヒーターに使用したときに燃焼性に優れ、燃料消費率が向上した灯油を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の灯油は、硫黄分が０．０５質量％以下、１５℃における密度が７９０ｋｇ／ｍ^３以上８３０ｋｇ／ｍ^３以下、５０容量％留出温度（T₅₀）が２２１．５℃以上２４５℃以下であり、９５容量％留出温度（T₉₅）が２７０℃以上３００℃以下であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を詳細に説明する。
本発明の灯油は硫黄分含有量が０．０５質量％以下であることを特徴とする。硫黄分含有量は、臭気の観点から０．０５質量％以下が望ましく、０．０２質量％以下がさらに望ましく、０．０１質量％以下が最も望ましい。
なお、ここで硫黄分含有量とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「硫黄分試験方法」により測定される灯油全量基準の硫黄分の含有量を表す。
また、本発明の灯油は１５℃における密度が７９０ｋｇ／ｍ^３以上、８３０ｋｇ／ｍ^３以下であることを特徴とする。
また、本発明の灯油はT₅₀が２２１．５℃以上、２４５℃以下であることを特徴とする。T₅₀は発熱量の点から２２１．５℃以上であることが望ましい。一方、燃焼性の点から２４５℃以下であることが望ましく、２４０℃以下であることがより望ましく、２３８℃以下であることがさらに望ましい。
また、本発明の灯油はT₉₅が２７０℃以上、３００℃以下であることを特徴とする。T₉₅が２７０℃を下回っていると、石油ファンヒーターで燃焼させたときの燃料消費率の悪化を招く。またT₉₅が３００℃を上回ると、燃焼性の悪化を招き、特に点火時に未燃炭化水素（ＴＨＣ）の排出量が多くなる。
【０００６】
本発明の灯油はT ₅₀ およびT₉₅以外の蒸留性状に格別の制限はないが、下記の性状を満たしていることが望ましい。
初留点 ：１４０〜１６５℃
１０容量％留出温度（T₁₀） ：１５５〜２００℃
３０容量％留出温度（T₃₀） ：１７０〜２２５℃
７０容量％留出温度（T₇₀） ：１９０〜２６５℃
９０容量％留出温度（T₉₀） ：２０５〜２９５℃
蒸留終点 ：２７０〜３２５℃
【０００７】
初留点は引火点低下による安全性への悪影響を防ぐ点から１４０℃以上であることが望ましく、１４２℃以上であることがより好ましく、１４５℃以上であることが更により好ましい。一方、低温時の着火特性の点から１６５℃以下であることが望ましく、１６２℃以下であることがより望ましく、１６０℃以下であることがさらに望ましい。
T₁₀は引火点低下による安全性への悪影響を防ぐ点および給油時の臭気低減の点から１５５℃以上であることが望ましく、１６０℃以上であることがより好ましく、１６２℃以上であることが更により好ましい。一方、低温時の着火特性の点から２００℃以下であることが望ましく、１９５℃以下であることがより望ましく、１９０℃以下であることがさらに望ましい。
【０００８】
T₃₀は給油時の臭気低減および発熱量の点から１７０℃以上であることが望ましく、１７２℃以上であることがより好ましく、１７５℃以上であることが更により好ましい。一方、低温時の着火特性の点から２２５℃以下であることが望ましく、２２０℃以下であることがより望ましく、２１６℃以下であることがさらに望ましい。
T₇₀は発熱量の点から１９０℃以上であることが望ましく、１９３℃以上であることがより好ましく、１９５℃以上であることが更により好ましい。一方、燃焼性の点から２６５℃以下であることが望ましく、２６１℃以下であることがより望ましく、２５７℃以下であることがさらに望ましい。
【０００９】
T₉₀は発熱量の点から２０５℃以上であることが望ましく、２１０℃以上であることがより好ましく、２１５℃以上であることが更により好ましい。一方、燃焼性の点から２９５℃以下であることが望ましく、２９２℃以下であることがより望ましく、２８７℃以下であることがさらに望ましい。
蒸留終点は安定性や燃焼性の点から３２５℃以下であることが望ましく、３２０℃以下であることがより好ましく、３１５℃以下であることが更により好ましい。一方、蒸留終点が２７０℃未満になると、石油ファンヒーターで燃焼させたときの燃料消費率の悪化を招くため、２７０℃以上であることが望ましく、２７５℃以上であることがより望ましい。
なお、ここでいう蒸留性状とは、全てＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品―蒸留試験方法」に規定される常圧法蒸留試験方法により測定された数値を意味する。
【００１０】
また本発明の灯油において飽和分、オレフィン分、芳香族分の各含有量については特に制限はないが、下記を満たすことが望ましい。
飽和分含有量 ６８〜９９．９容量％
オレフィン分含有量 ０〜５容量％
芳香族分含有量 ０．１〜３０容量％
【００１１】
飽和分含有量は燃焼性の点から６８容量％以上が望ましく、７２容量％以上がより望ましく、７５容量％以上が更により望ましい。また発熱量の点から飽和分含有量は９９．９容量％以下であることが望ましく、９７容量％以下であることがより望ましく、９０容量％以下であることが更に望ましい。
また、本発明の灯油において、芳香族分は発熱量の点から０．１容量％以上が望ましく、０．５容量％以上がよりに望ましく、１容量％がさらに望ましい。また燃焼性の点から３０容量％以下が望ましく、２５容量％以下がより望ましく、２０容量％以下がさらに望ましい。
また、本発明の灯油において、オレフィン分は灯油の貯蔵安定性の点から５容量％以下であることが望ましく、３容量％以下であることがより望ましく、１容量％以下であることが更により望ましい。
なお、ここでいう飽和分、芳香族分、オレフィン分はＪＩＳ Ｋ ２５３６に規定する「石油製品―成分試験法」の蛍光指示薬吸着法に準拠して測定される飽和分、オレフィン分、芳香族分の容量％を意味する。
【００１２】
また、本発明の灯油において、煙点については特に制限はないが、燃焼性の観点から１６ｍｍ以上であることが好ましく、２１ｍｍ以上であることがより好ましく、２３ｍｍ以上であることが更により好ましい。なお、ここでいう煙点とは、ＪＩＳ Ｋ ２５３７「石油製品―航空タービン燃料及び灯油―煙点試験方法」に規定される方法により測定された数値を意味する。
また、本発明の灯油において、銅板腐食については特に制限はないが石油ファンヒーターに対する腐食性の観点から、１ａまたは１ｂであることが望ましく、１ａであることが更に望ましい。なお、ここでいう銅板腐食とはＪＩＳ Ｋ ２５１３「石油製品―銅板腐食試験方法」により規定される銅板腐食試験方法により測定される値を意味する。
【００１３】
また、本発明の灯油において、１５℃における密度は、燃料消費率の点から、７９０ｋｇ／ｍ³以上であることが好ましい。また、燃焼性の点から、８３０ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましく、８２０ｋｇ／ｍ³以下であることがより好ましく、８１５ｋｇ／ｍ³以下であることがさらに好ましい。なお、ここで密度とは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」により測定される密度を表す。
【００１４】
本発明の灯油は前記した性状を満たす限り、その製造方法については特に限定されない。本発明の灯油を製造する際に使用可能な基材としては、例えば、原油の常圧蒸留により得られる直留灯油、直留灯油を水素化精製して得られる水素化精製灯油、水素化分解装置から得られる水素化分解灯油、残油直接脱硫装置から得られる残油直接脱硫灯油、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油；常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置にかけて得られる減圧軽油；減圧蒸留装置から得られる減圧軽油を水素化精製して得られる水素化精製軽油；直留軽油を通常の水素化精製より苛酷な条件で一段階又は多段階で水素化脱硫して得られる水素化脱硫軽油；脱硫又は未脱硫の減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解軽油などを例示することができる。
また、本発明の灯油には、必要に応じて公知の燃料油添加剤を配合することができる。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、消臭添加剤などを挙げることができる。
これら添加剤は、単独でまたは数種類組み合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％以下であるのが通常である。
【００１５】
本発明の灯油は、石油ファンヒーターに好ましく用いられる。石油ファンヒーターは、開放式（室内吸気、室内排気）の強制通気形暖房機に分類される。
本発明の灯油は、このような開放式強制通気形暖房機の他に、石油給湯機、石油給湯機付き風呂釜、石油風呂釜、油だき温水ボイラー等の半密閉式（室内吸気、屋外排気）の強制通気形暖房機・燃焼機、ＦＦ式暖房機、ＦＦ式温水暖房機等の密閉式（屋外吸気、屋外排気）の強制給排気形暖房機・燃焼機にも使用可能である。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
表１〜３に実施例および比較例として用いた灯油の主要性状を示す。
これら各灯油について、燃焼性および燃料消費率を下記の方法により評価した。
【００１７】
燃焼性試験
点火時、消火時の臭気を下記の方法により官能検査を行うことにより評価した。
検査人数：１０２名
ストーブ：石油ファンヒーター
検査方法：検査方法は３点比較式臭い袋法を用いた。試験方法は以下の通りである。
▲１▼３つの臭い袋がいっぱいになるまで無臭空気を満たしておく。
（ボンベの圧縮空気：Ａグレードを用いた）
▲２▼石油ファンヒーターの点火時、消火時の排出ガスをサンプリングする。 サンプル方法はＪＩＳ Ｓ ３０３１「石油燃焼機器の試験方法通則」に従う。
▲３▼▲１▼の袋の一つに所定倍率になるように、サンプルガスを一定量注入する。サンプルガスは注射器にとって、袋に刺して注入し、セロテープでふさぐ。
▲４▼残りの二つは注射器のみで穴を開けてセロテープでふさぎ、そのままパネラーに渡す。
▲５▼パネラーにどの袋から臭いがするかをあててもらう。
▲６▼パネラーが正確に答えた場合は順次約３倍ずつ希釈倍率をあげ、同様な試験を行い、不正解になったところで終了する。
▲７▼以下のようにして、しきい値Ｘおよび臭気濃度Ｙを求める。
・パネルＡを例に取ると
Ｘａ＝（ＬｏｇＡ₁＋ｌｏｇＡ₂）／２
Ｘａ：パネルＡのしきい値
Ａ₁：パネルＡの答えが正解になった最大希釈倍率
Ａ₂：パネルＡの答えが不正解になった希釈倍率
・こうして求めた各パネルのしきい値の最大値と最小値を除いてその他を平均したものを全体のしきい値Ｘとする。
・以下の式により臭気濃度Ｙを求める。
Ｙ＝１０^X
【００１８】
臭気濃度は「何倍希釈したところまで臭気の判別ができるか」に対する統計的な指標であるのでこの数値が小さいほど臭気が弱いことを示す。今回の試験は希釈倍率を３倍、１０倍、３０倍、１００倍、３００倍、１０００倍と上げていった。このような倍率の上げかたをすれば、試験手順▲６▼に従う約３倍ごとに希釈倍率を上げていくことが可能である。また、各パネラーが不正解になったところで試験を終了するので、たとえばパネラーαが１００倍まで正解し、３００倍で不正解となった場合は、αに対する試験はここで終了し、Ａ₁＝１００、Ａ₂＝３００となる。
結果を表１〜３に示す。硫黄分を０．０５質量％以下に低減することにより臭気濃度が大幅に低減することがわかる。
【００１９】
燃料消費率
ファンヒーターの燃料消費率試験を実施した。試験は同じ部屋において室温が２０℃になるようにファンヒーターを設定したときの燃料消費率を測定したものである。結果を表１〜３に示す。Ｔ₉₅が２７０℃より小さくなると、燃料消費率が大幅に上昇することがわかる。
【００２０】
【表１】

【表２】

【表３】

【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の灯油は石油ファンヒーターに適しており、石油ファンヒーターに使用した場合に従来の灯油に比べ燃料消費率が大幅に向上する。

Claims (1)

1. 硫黄分が０．０５質量％以下、１５℃における密度が７９０ｋｇ／ｍ^３以上８３０ｋｇ／ｍ^３以下、５０容量％留出温度（T₅₀）が２２１．５℃以上２４５℃以下であり、９５容量％留出温度（T₉₅）が２７０℃以上３００℃以下であることを特徴とする灯油。