JP4746826B2

JP4746826B2 - Fuel oil composition

Info

Publication number: JP4746826B2
Application number: JP2003160888A
Authority: JP
Inventors: 信倫鈴木; 守野村
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004359856A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料油組成物に関し、さらに詳しくはマイクロガスタービンに好適な、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_x）、硫黄酸化物（ＳＯ_x）等の排出量が少ない低環境負荷の燃料油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力会社や大規模な工場等で発電に利用されるガスタービンは、一般的には５０００ｋＷ以上の大型のものが主流であるが、近年、定格発電出力が３００ｋＷ以下の小型のガスタービンであるマイクロガスタービンが開発され、病院やホテル、スーパーマーケット、プール等の分散電源として利用されている。こうしたマイクロガスタービンの普及に伴い、マイクロガスタービンに好適な燃料油の開発が望まれている。
【０００３】
ガスタービンにおいては、従来、使用する燃料油中の硫黄分や金属分（灰分）が、タービン翼の腐食を引き起こすことが知られており、また、このタービン翼の腐食の面から、煤の発生量および燃料油中の微粒きょう雑物含有量の少ないものが有利であると考えられる。また、近年省エネルギーの観点などから、高カロリーの燃料油が要求される傾向がある。
従来、タービン用燃料としては、主としてＡ重油が用いられているが、タービン翼に腐食が生ずるおそれがあること、排ガス中にＮＯ_xおよびＳＯ_xを比較的多く含むことなどから、普及が急なマイクロガスタービンに適した燃料油が環境面からも求められていた。
さらに、マイクロガスタービンを予備電源として利用する場合には、その燃料は長期間保存されることが考えられ、高い貯蔵安定性が求められる。
【０００４】
従来から、ガスタービン用燃料油組成物に関して、タービン翼の腐蝕防止や環境面から種々の検討がなされており、例えば特定の性状を有する軽質サイクル油および直脱軽油を含有するガスタービン用燃料油（特許文献１参照）、９０％留出温度３６０℃以下であり、かつ微粒きょう雑物の含有量が１０．０ｍｇ／リットル以下であるガスタービン用燃料油（特許文献２参照）、９０％留出温度３６０℃以下で、総発熱量が３９，７６０ｋＪ／リットル以上であり、かつジベンゾチオフェン類含有量が硫黄量として２，５００重量ｐｐｍ以下、ベンゾチオフェン類含有量の０．２１倍とジベンゾチオフェン類含有量との合計が硫黄量として２，８５０重量ｐｐｍ以下およびカルバゾール類含有量が窒素量として６００重量ｐｐｍ以下であるガスタービン用燃料油（特許文献３参照）等が提案されている。
しかしながら、これらはいずれも実質的にＡ重油であって、マイクロガスタービンに使用する場合には、前記腐蝕防止や環境面の観点から必ずしも十分とはいえず、さらなる改良が求められていた。
【０００５】
また、マイクロガスタービン用燃料油として、芳香族分が３容量％未満、ベンゼンが０．３容量％未満、炭素数６〜８のパラフィン分が７０容量％以上、硫黄分が２０ｐｐｍ以下である燃料油組成物が提案されているが（特許文献４参照）、実質的にガソリン基材と同等の組成物であり、取り扱い上の安全性の問題や密度が低いことによる効率の悪化といった問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２９８５６４号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献２】
特開２００１−６４６５９号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献３】
特開２００１−６４６６０号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献４】
特開２００３−９６４７５号公報（特許請求の範囲参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、タービン翼の腐食等を引き起こすこともなく、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_x）、硫黄酸化物（ＳＯ_x）等の排出量が少ない低環境負荷の、特にマイクロガスタービンに好適な燃料油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ＧＴＬおよび灯油留分を含有する燃料油組成物であって、特定の性状を有するものが上記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は
（１）ＧＴＬ１０〜９０容量％および灯油留分１０〜９０容量％を含有する燃料油組成物であって、
（ｉ）ＧＴＬの３０℃における動粘度が３．５〜５．０ｍｍ²／ｓ、灯油留分の３０℃における動粘度が１．０〜１．５ｍｍ²／ｓであり、
（ii）ＧＴＬの１０容量％留出温度が２３０〜２６０℃、９０容量％留出温度が３２０〜３５０℃であり、
（iii）燃料油組成物の硫黄含有量１０質量ｐｐｍ以下、セタン指数５５〜７５、３０℃での動粘度１．６〜３．４ｍｍ²／ｓおよび密度０．７８〜０．８１ｇ／ｃｍ³であることを特徴とするマイクロガスタービン用燃料油組成物、
（２）ＧＴＬ３０〜６０容量％および灯油留分４０〜７０容量％を含有する上記（１）に記載のマイクロガスタービン用燃料油組成物、
（３）ＧＴＬの３０℃における動粘度が４．０〜４．５ｍｍ²／ｓであり、灯油留分の３０℃における動粘度が１．２０〜１．４ｍｍ²／ｓである上記（１）または（２）に記載のマイクロガスタービン用燃料油組成物、
（４）さらに酸化防止剤２〜２０ｍｇ／Ｌを添加することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のマイクロガスタービン用燃料油組成物、
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の燃料油組成物は、ＧＴＬ（ＧａｓｔｏＬｉｑｕｉｄ）および灯油留分を含有する燃料油組成物であって、硫黄含有量１０質量ｐｐｍ以下、セタン指数５５〜７５、３０℃での動粘度１．６〜３．４ｍｍ²／ｓおよび密度０．７８〜０．８１ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする燃料油組成物である。
硫黄含有量が１０質量ｐｐｍを超えると排ガス中のＳＯ_x量が増加し、本発明の目的を達成しない。
また、セタン指数が５５未満であったり、７５を超えると排ガス中のＮＯ_x量が増加し、やはり本発明の目的を達成しない。排ガス中のＮＯ_x量のさらなる低減という観点から、セタン指数は６３以上であることが好ましく、さらには６４以上であることが好ましい。一方、同様に排ガス中のＮＯ_x量のさらなる低減という観点から、セタン指数は７３以下であることが好ましく、さらには６９以下であることが好ましい。
本発明の燃料油組成物のセタン価に関しては、５３〜６８の範囲であることが好ましく、さらには６０〜６７の範囲であることが好ましく、特には６１〜６５の範囲であることが好ましい。
【００１１】
本発明の燃料油組成物の動粘度に関しては、３０℃において１．６〜３．４ｍｍ²／ｓの範囲であることが必須である。３０℃での動粘度がこの範囲を逸脱すると排ガス中のＮＯ_x量が増加し、本発明の目的を達成しない。排ガス中のＮＯ_x量のさらなる低減という観点からは、３０℃での動粘度は２．６ｍｍ²／ｓ以下であることが好ましく、また燃料噴射用のポンプの耐久性を考慮すると３０℃での動粘度は２．１ｍｍ²／ｓ以上であることが好ましい。
また、密度に関しては、０．７８ｇ／ｃｍ³未満であると燃費が低下し、一方、０．８１ｇ／ｃｍ³を超えると燃焼性が悪化する。
【００１２】
本発明の燃料油組成物におけるＧＴＬおよび灯油留分の適当な混合量は、用いるＧＴＬおよび灯油留分の性状によって異なり、上述の硫黄含有量、セタン指数、動粘度および密度の要件を満足するように適宜選択されるものである。通常、その混合量はＧＴＬが１０〜９０容量％、灯油留分が１０〜９０容量％の範囲であることが好ましく、この混合量によって本発明の効果を奏する燃料油組成物を比較的容易に製造することが可能となる。本願の効果を有する燃料油組成物をさらに容易に製造し得るとの観点から、ＧＴＬはさらに３０〜６０容量％の範囲、灯油留分は４０〜７０容量％の範囲であることが好ましい。
【００１３】
本発明で使用されるＧＴＬを得るための方法としては、通常水素と一酸化炭素からなる水性ガス反応（ＦＴ反応）を固定床反応器等にて、触媒を用いて行う。触媒としては、コバルト、ルテニウム、ニッケル、鉄等を活性金属として担持した不均一系触媒が好適に用いられ、これらの中でも特にコバルトおよび／またはルテニウムを含むものが好ましい。反応圧力としては０．５〜３．０ＭＰａの範囲であるのが好ましく、反応温度としては１５０〜３３０℃の範囲で行われるのが好ましい。水性ガス中の水素と一酸化炭素の比率については、比較的一酸化炭素の分圧が低い方が好ましく、具体的には１〜３の範囲、さらには１．５〜２．５の範囲であることが好ましい。
【００１４】
上記ＦＴ合成によって得られた合成油は、水素化分解により高沸点留分を分解し、また異性化によりイソパラフィンの含有量を高めることが好ましい。水素化分解の触媒としては、コバルト，モリブテン，ニッケル，タングステン等の活性金属種をアルミナ、シリカ−アルミナ、ゼオライト等の担体に担持した通常用いられる水素化分解触媒を使用することができる。反応温度としては２００〜４５０℃の範囲、反応圧力としては１〜１０ＭＰａの範囲、ＬＨＳＶとしては０．３〜３ｈｒ^-1の範囲で好適に水素化分解が行われる。
また、異性化触媒としては白金，レニウム，パラジウム等をアルミナ、シリカ−アルミナ、ゼオライト等の担体に担持した通常用いられる異性化触媒を使用することができる。反応温度としては２５０〜４００℃の範囲、反応圧力としては０．３〜５ＭＰａの範囲、ＬＨＳＶとしては０．３〜１０ｈｒ^-1の範囲で好適に異性化反応が行われる。
【００１５】
本発明に用いるＧＴＬは、本発明の効果をより発揮するとの観点から、３０℃における動粘度が３．５〜５．０ｍｍ²／ｓであることが好ましく、さらには４．０ｍｍ²／ｓ以上であり、また４．５ｍｍ²／ｓ以下であることが好ましい。
また、本発明に用いるＧＴＬは沸点範囲が１５５〜３６０℃であり、１０容量％留出温度が２３０〜２６０℃であり、９０容量％留出温度が３２０〜３５０℃であり、密度範囲が０．７６〜０．７９ｇ／ｃｍ³であり、硫黄含有量が１０質量ｐｐｍ以下であり、芳香族化合物およびオレフィンを実質的に含まないことが好ましい。
これらの性状を有するＧＴＬを用いることで、上記課題を解決し得る燃料油組成物がより効率的に製造し得る。
【００１６】
本発明に用いられる灯油留分は、本発明の効果を奏するものであれば、特に限定されず、種々の方法で製造することができる。最も一般的には原油を常圧蒸留装置で分留して得られる沸点１５０〜２８０℃程度の留分を脱硫したものが用いられる。また、その他にも例えば重質油を水素化分解した際に得られる水素化分解灯油も使用することができる。水素化分解灯油は、硫黄含有量が低く、高密度であって、これを用いた燃料油組成物は、硫黄含有量が低く、高カロリーとなるため好適な灯油留分である。
本発明で使用する灯油留分の３０℃における動粘度は１．０〜１．５ｍｍ²／ｓであることが好ましく、さらには１．２ｍｍ²／ｓ以上であり、また１．４ｍｍ²／ｓ以下であることが効果の点から好ましい。
【００１７】
本発明の燃料油組成物において、上記ＧＴＬ、灯油留分以外の基材としては、本発明の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されないが、脱硫軽油、水素化分解軽油、脱ろう軽油、脱硫処理した軽質分解軽油等を好適に使用することができる。
【００１８】
本発明の燃料油組成物は、酸化防止剤を２〜２０ｍｇ／Ｌの範囲で含有することが好ましい。この範囲であると十分に酸化防止効果があり、またコスト的にも見合うものとなる。以上の観点から、３〜１０ｍｇ／Ｌの範囲であることがさらに好ましい。酸化防止剤を上記範囲で含有することによって、本発明の燃料油組成物の貯蔵安定性が著しく向上する。
酸化防止剤としては、通常燃料油に使用されるものであれば、特に限定されず、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤等が用いられるが、これらのうち特に２，６−ジターシャリーブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ターシャリーブチルフェノール、２，６−ジターシャリーブチル−４−メチルフェノール等のフェノール系酸化防止剤が好適に用いられる。
これらの酸化防止剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
さらに、その他添加剤としては、必要に応じて軽油周辺油種識別マーカーとしてのクマリンを０．８５〜１．１５ｍｇ／Ｌの範囲で添加することができ、また必要に応じて潤滑性向上剤を２０〜２００質量ｐｐｍの範囲で添加することができる。
【００１９】
【実施例】
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。
本発明の実施例および比較例に記載される燃料油組成物の評価は以下に示す要領に従って行った。また、組成分析は以下の方法によって行った。
＜燃料油組成物の評価方法＞
１．密度；ＪＩＳＫ２２４９に準じ、振動式密度試験方法にて測定した。
２．蒸留性状；ＪＩＳＫ２２５４に準じ、１０％留出温度、３０％留出温度、５０％留出温度、７０％留出温度および９０％留出温度を測定した。
３．動粘度；ＪＩＳＫ２２８３に準じ、測定した。
４．引火点；ＪＩＳＫ２２６５に準じ、測定した。
５．セタン指数；ＪＩＳＫ２２８０に準じ、測定した。
６．セタン価；ＪＩＳＫ２２８０に準じ、測定した。
７．貯蔵安定性；ＡＳＴＭＤ４６２５に準じて、試料油４００ミリリットルを通気管付きホウ珪酸ガラス容器に採取し、４３℃で暗所にて貯蔵した。貯蔵して１ヶ月後、２ヶ月後及び３ヶ月後にそれぞれ５０ミリリットルサンプリングし、ＪＩＳＫ２２７６に準拠して、過酸化物価を測定した。
【００２０】
＜組成分析＞
硫黄分；ＪＩＳＫ２５４１「硫黄分試験方法」に準拠して測定した。
飽和分、オレフィン分、多環芳香族分；石油学会規格「ＪＰＩ−５Ｓ−４９−９７」に準拠して測定した。
＜排ガスの評価方法＞
マイクロガスタービン（Ｃａｐｓｔｏｎｅ社製、定格負荷２８ｋＷ）を用い、発電出力を定格負荷に調整後、排ガスを排ガス分析計（ｔｅｓｔｏ社製「３００ＸＬ」）にて評価した。
【００２１】
実施例１
第１表に示す性状を有するＧＴＬ３０容量％と灯油留分７０容量％を混合し、これに酸化防止剤としてスミライザーＢＨＴ（商品名；住友化学工業（株）製）５質量ｐｐｍを加えて燃料油組成物を得た。各種物性および組成について第２表に示す。また、マイクロガスタービンを用いての排ガスの評価結果を第３表に示す。
【００２２】
実施例２〜４、比較例１〜７
第１表に示す性状を有するＧＴＬと灯油留分を第２表に示す割合で混合したこと以外は実施例１と同様に燃料油組成物を調製し、各種物性評価、組成分析およびマイクロガスタービンを用いての排ガスの評価を実施した。結果を第２表および第３表に示す。また、実施例３に関しては、貯蔵安定性についても評価した。
結果を第４表に示す。
実施例５
酸化防止剤を添加しないことを除いて、実施例３と同様に燃料油組成物を調製し、貯蔵安定性について評価した。結果を第４表に示す。
比較例８
酸化防止剤を添加しないことを除いて、比較例１と同様に燃料油組成物を調製し、貯蔵安定性について評価した。結果を第４表に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【表３】

【００２６】
【表４】

【００２７】
＊１排ガス酸素濃度０％に換算した値で次式により算出
換算ＮＯｘ（容量ｐｐｍ）＝（２１×Ｃ_NOx）／（２１−Ｃ_O2）
Ｃ_NOx；測定時における排ガス中のＮＯｘの濃度（容量ｐｐｍ）
Ｃ_O2；測定時における排ガス中の酸素の濃度（容量％）
【００２８】
【表５】

【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、タービン翼の腐食等を引き起こすこともなく、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_x）、硫黄酸化物（ＳＯ_x）等の排出量が少ない低環境負荷の、特にマイクロガスタービンに好適な燃料油組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel oil composition, and more particularly, a low-environmental load fuel oil composition suitable for a micro gas turbine, which emits less nitrogen oxide (NO _x ), sulfur oxide (SO _x ), etc. in exhaust gas. It is about things.
[0002]
[Prior art]
Gas turbines used for power generation in electric power companies and large-scale factories are generally large turbines with a capacity of 5000 kW or more, but in recent years, micro gas turbines, which are small gas turbines with a rated power output of 300 kW or less. Gas turbines have been developed and used as distributed power sources for hospitals, hotels, supermarkets, and pools. With the spread of such micro gas turbines, development of fuel oil suitable for micro gas turbines is desired.
[0003]
In gas turbines, it has been known that sulfur and metal (ash) in the fuel oil used in the past cause corrosion of the turbine blades. Also, from the aspect of corrosion of the turbine blades, soot is generated. The amount and the content of fine impurities in the fuel oil are considered to be advantageous. In recent years, high-calorie fuel oil tends to be required from the viewpoint of energy saving.
Conventionally, as a turbine fuel, but mainly heavy oil A is used, that there is a risk that corrosion to the turbine blades occurs, etc. contain relatively large amount of NO _x and SO _x in the exhaust gas, penetration steep Fuel oil suitable for micro gas turbines has also been demanded from an environmental point of view.
Further, when a micro gas turbine is used as a standby power source, the fuel is considered to be stored for a long period of time, and high storage stability is required.
[0004]
Conventionally, various investigations have been made on gas turbine fuel oil compositions from the viewpoint of corrosion prevention and environmental aspects of turbine blades. For example, gas turbine fuel oils containing light cycle oils having specific properties and direct degassing light oils. (Refer to Patent Document 1), 90% distillation temperature of 360 ° C. or lower, and gas turbine fuel oil having a fine dust content of 10.0 mg / liter or lower (see Patent Document 2), 90% distillation Dibenzothiophene with a temperature of 360 ° C. or less, a total calorific value of 39,760 kJ / liter or more, a dibenzothiophene content of 2,500 ppm by weight or less as a sulfur amount, 0.21 times the benzothiophene content The total amount of the sulfur content is 2,850 weight ppm or less as the sulfur amount and the carbazole content is 600 weight ppm or less as the nitrogen amount. Turbine fuel oil (see Patent Document 3) have been proposed.
However, these are substantially A heavy oil, and when used in a micro gas turbine, these are not necessarily sufficient from the viewpoint of corrosion prevention and environmental aspects, and further improvements have been demanded.
[0005]
Further, as a fuel oil for a micro gas turbine, a fuel having an aromatic content of less than 3% by volume, benzene of less than 0.3% by volume, a C6-C8 paraffin content of 70% by volume or more, and a sulfur content of 20ppm or less. Although an oil composition has been proposed (see Patent Document 4), it is a composition that is substantially equivalent to a gasoline base material, and has problems such as safety problems in handling and deterioration in efficiency due to low density. .
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-298564 (refer to the claims)
[Patent Document 2]
JP 2001-64659 A (see claims)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-64660 (refer to the claims)
[Patent Document 4]
JP 2003-96475 A (refer to claims)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention does not cause corrosion of turbine blades and the like, and has a low environmental load with low emissions of nitrogen oxides (NO _x ), sulfur oxides (SO _x ), etc. in the exhaust gas. In particular, an object of the present invention is to provide a fuel oil composition suitable for a micro gas turbine.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a fuel oil composition containing GTL and kerosene fraction, which has a specific property, can solve the above problems. I found. The present invention has been completed based on such findings.
[0009]
That is, the present invention is (1) a fuel oil composition containing 10 to 90% by volume of GTL and 10 to 90% by volume of kerosene fraction,
(I) GTL has a kinematic viscosity at 30 ° C. of 3.5 to 5.0 mm ² / s and a kerosene fraction at 30 ° C. of 1.0 to 1.5 mm ² / s,
(Ii) 10% by volume distillation temperature of GTL is 230 to 260 ° C., 90% by volume distillation temperature is 320 to 350 ° C.,
(Iii) Sulfur content of the fuel oil composition of 10 mass ppm or less, cetane index of 55 to 75, kinematic viscosity at 30 ° C. of 1.6 to 3.4 mm ² / s and density of 0.78 to 0.81 g / cm ³ A fuel oil composition for a micro gas turbine ,
(2) The fuel oil composition for a micro gas turbine according to the above (1), which contains GTL 30 to 60% by volume and kerosene fraction 40 to 70% by volume,
(3) The GTL has a kinematic viscosity at 30 ° C. of 4.0 to 4.5 mm ² / s, and the kerosene fraction has a kinematic viscosity at 30 ° C. of 1.20 to 1.4 mm ² / s (1) Or a fuel oil composition for a micro gas turbine according to (2),
(4) The fuel oil composition for a micro gas turbine according to any one of the above (1) to (3), wherein 2 to 20 mg / L of an antioxidant is further added ,
Is to provide .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The fuel oil composition of the present invention is a fuel oil composition containing GTL (Gas to Liquid) and a kerosene fraction, and has a sulfur content of 10 mass ppm or less, a cetane index of 55 to 75, and a kinematic viscosity at 30 ° C. A fuel oil composition having a density of 1.6 to 3.4 mm ² / s and a density of 0.78 to 0.81 g / cm ³ .
If the sulfur content exceeds 10 ppm by mass, the amount of SO _x in the exhaust gas increases and the object of the present invention is not achieved.
On the other hand, if the cetane index is less than 55 or exceeds 75, the amount of NO _x in the exhaust gas increases, and the object of the present invention is not achieved. From the viewpoint of further reducing the amount of NO _x in the exhaust gas, the cetane index is preferably 63 or more, and more preferably 64 or more. On the other hand, similarly, from the viewpoint of further reducing the amount of NO _x in the exhaust gas, the cetane index is preferably 73 or less, and more preferably 69 or less.
The cetane number of the fuel oil composition of the present invention is preferably in the range of 53 to 68, more preferably in the range of 60 to 67, and particularly preferably in the range of 61 to 65.
[0011]
Regarding the kinematic viscosity of the fuel oil composition of the present invention, it is essential that it is in the range of 1.6 to 3.4 mm ² / s at 30 ° C. If the kinematic viscosity at 30 ° C. deviates from this range, the amount of NO _x in the exhaust gas increases and the object of the present invention is not achieved. From the viewpoint of further reducing the amount of NO _x in the exhaust gas, the kinematic viscosity at 30 ° C. is preferably 2.6 mm ² / s or less, and considering the durability of the fuel injection pump, the kinematic viscosity at 30 ° C. kinematic viscosity is preferably 2.1 mm ² / s or more.
Further, regarding the density, if it is less than 0.78 g / cm ³ , the fuel efficiency is lowered, whereas if it exceeds 0.81 g / cm ³ , the combustibility is deteriorated.
[0012]
The appropriate mixing amount of the GTL and kerosene fraction in the fuel oil composition of the present invention varies depending on the properties of the GTL and kerosene fraction used, so as to satisfy the above-mentioned requirements for sulfur content, cetane index, kinematic viscosity and density. Are appropriately selected. Usually, the mixing amount is preferably in the range of 10 to 90% by volume of GTL and 10 to 90% by volume of the kerosene fraction, and the fuel oil composition exhibiting the effects of the present invention can be relatively easily obtained by this mixing amount. It can be manufactured. From the viewpoint that the fuel oil composition having the effects of the present application can be more easily produced, it is preferable that the GTL is further in the range of 30 to 60% by volume and the kerosene fraction is in the range of 40 to 70% by volume.
[0013]
As a method for obtaining GTL used in the present invention, a water gas reaction (FT reaction) usually comprising hydrogen and carbon monoxide is carried out using a catalyst in a fixed bed reactor or the like. As the catalyst, a heterogeneous catalyst in which cobalt, ruthenium, nickel, iron or the like is supported as an active metal is preferably used, and among these, a catalyst containing cobalt and / or ruthenium is particularly preferable. The reaction pressure is preferably in the range of 0.5 to 3.0 MPa, and the reaction temperature is preferably in the range of 150 to 330 ° C. About the ratio of hydrogen and carbon monoxide in the water gas, it is preferable that the partial pressure of carbon monoxide is relatively low, specifically in the range of 1 to 3, more preferably in the range of 1.5 to 2.5. Preferably there is.
[0014]
The synthetic oil obtained by the above FT synthesis preferably decomposes a high-boiling fraction by hydrocracking and increases the content of isoparaffin by isomerization. As the hydrocracking catalyst, a commonly used hydrocracking catalyst in which an active metal species such as cobalt, molybdenum, nickel, and tungsten is supported on a support such as alumina, silica-alumina, or zeolite can be used. The hydrogenolysis is suitably carried out in the range of 200 to 450 ° C. as the reaction temperature, in the range of 1 to 10 MPa as the reaction pressure, and in the range of 0.3 to 3 hr ⁻¹ as LHSV.
As the isomerization catalyst, a commonly used isomerization catalyst in which platinum, rhenium, palladium or the like is supported on a carrier such as alumina, silica-alumina, or zeolite can be used. The isomerization reaction is suitably performed in the range of 250 to 400 ° C. as the reaction temperature, in the range of 0.3 to 5 MPa as the reaction pressure, and in the range of 0.3 to 10 hr ⁻¹ as LHSV.
[0015]
GTL used in the present invention, with a view to secure the effect of the present invention preferably has a kinematic viscosity at 30 ° C. is 3.5~5.0mm ² / s, more 4.0 mm ² / s or more It is preferable that it is 4.5 mm ² / s or less.
The GTL used in the present invention has a boiling range of 155 to 360 ° C, a 10% by volume distillation temperature of 230 to 260 ° C, a 90% by volume distillation temperature of 320 to 350 ° C, and a density range of 0. It is preferable that it is 0.76-0.79 g / cm < ³ >, sulfur content is 10 mass ppm or less, and does not contain an aromatic compound and an olefin substantially.
By using GTL having these properties, a fuel oil composition capable of solving the above problems can be produced more efficiently.
[0016]
The kerosene fraction used in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited, and can be produced by various methods. Most commonly used is a product obtained by desulfurizing a fraction having a boiling point of about 150 to 280 ° C. obtained by fractionating crude oil with an atmospheric distillation apparatus. In addition, for example, hydrocracked kerosene obtained when hydrocracking heavy oil can be used. Hydrocracked kerosene has a low sulfur content and a high density, and a fuel oil composition using the hydrocracked kerosene is a suitable kerosene fraction because it has a low sulfur content and high calories.
Kinematic viscosity at 30 ° C. of kerosene fraction for use in the present invention is preferably from 1.0 to 1.5 mm ² / s, further is a 1.2 mm ² / s or more, and 1.4 mm ² / s The following is preferable from the viewpoint of the effect.
[0017]
In the fuel oil composition of the present invention, the base material other than the GTL and kerosene fraction is not particularly limited as long as it does not inhibit the effects of the present invention, but desulfurized gas oil, hydrocracked gas oil, dewaxed gas oil, A desulfurized light cracked light oil or the like can be suitably used.
[0018]
The fuel oil composition of the present invention preferably contains an antioxidant in the range of 2 to 20 mg / L. Within this range, there is a sufficient anti-oxidation effect, and it is commensurate with cost. From the above viewpoint, the range of 3 to 10 mg / L is more preferable. By containing the antioxidant in the above range, the storage stability of the fuel oil composition of the present invention is remarkably improved.
The antioxidant is not particularly limited as long as it is usually used for fuel oil, and amine-based antioxidants, phenol-based antioxidants, and the like are used. Of these, 2,6-ditertiary is particularly preferable. Phenol antioxidants such as butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tertiary butylphenol, 2,6-ditertiary butyl-4-methylphenol are preferably used.
These antioxidants may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Furthermore, as other additives, coumarin as a gas oil peripheral oil type identification marker can be added in the range of 0.85 to 1.15 mg / L as necessary, and a lubricity improver can be added as necessary. It can add in the range of 20-200 mass ppm.
[0019]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Evaluation of the fuel oil compositions described in Examples and Comparative Examples of the present invention was performed according to the following procedure. The composition analysis was performed by the following method.
<Evaluation method of fuel oil composition>
1. Density: Measured by vibration type density test method according to JIS K2249.
2. Distillation property: According to JIS K 2254, 10% distillation temperature, 30% distillation temperature, 50% distillation temperature, 70% distillation temperature and 90% distillation temperature were measured.
3. Kinematic viscosity: measured according to JIS K 2283.
4). Flash point: Measured according to JIS K 2265.
5. Cetane index: measured according to JIS K 2280.
6). Cetane number: measured according to JIS K 2280.
7). Storage stability: According to ASTM D4625, 400 ml of sample oil was collected in a borosilicate glass container with a vent tube and stored at 43 ° C. in the dark. One milliliter, two months and three months after storage, 50 milliliters were sampled, and the peroxide value was measured according to JIS K2276.
[0020]
<Composition analysis>
Sulfur content: Measured according to JIS K2541 “Sulfur content test method”.
Saturated content, olefin content, polycyclic aromatic content; measured in accordance with Japan Petroleum Institute standard “JPI-5S-49-97”.
<Evaluation method of exhaust gas>
Using a micro gas turbine (Capstone, rated load 28 kW), the power generation output was adjusted to the rated load, and then the exhaust gas was evaluated with an exhaust gas analyzer (“300XL” manufactured by Testo).
[0021]
Example 1
30% by volume of GTL having the properties shown in Table 1 and 70% by volume of kerosene fraction are mixed, and 5 mass ppm of Sumilizer BHT (trade name; manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is added as an antioxidant to the fuel oil. A composition was obtained. Various physical properties and compositions are shown in Table 2. Table 3 shows the evaluation results of the exhaust gas using the micro gas turbine.
[0022]
Examples 2-4, Comparative Examples 1-7
A fuel oil composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that GTL having the properties shown in Table 1 and kerosene fraction were mixed in the proportions shown in Table 2, and various physical property evaluations, composition analysis and micro gas turbines were made. The exhaust gas was evaluated using The results are shown in Tables 2 and 3. Moreover, regarding Example 3, the storage stability was also evaluated.
The results are shown in Table 4.
Example 5
A fuel oil composition was prepared in the same manner as in Example 3 except that the antioxidant was not added, and evaluated for storage stability. The results are shown in Table 4.
Comparative Example 8
A fuel oil composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that no antioxidant was added, and evaluated for storage stability. The results are shown in Table 4.
[0023]
[Table 1]

[0024]
[Table 2]

[0025]
[Table 3]

[0026]
[Table 4]

[0027]
* 1 Calculated by the following formula with the value converted to exhaust gas oxygen concentration 0% NOx (capacity ppm) = (21 × C _NOx ) / (21−C _O2 )
C _NOx concentration of NOx in exhaust gas at the time of measurement (volume ppm)
C _O2 ; concentration of oxygen in exhaust gas at the time of measurement (volume%)
[0028]
[Table 5]

[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, a low environmental load, particularly a micro gas turbine, which does not cause corrosion of the turbine blades and emits less nitrogen oxide (NO _x ), sulfur oxide (SO _x ), etc. in the exhaust gas. A fuel oil composition suitable for the above can be provided.

Claims

A fuel oil composition containing 10 to 90% by volume of GTL and 10 to 90% by volume of kerosene fraction,
(I) GTL has a kinematic viscosity at 30 ° C. of 3.5 to 5.0 mm ² / s and a kerosene fraction at 30 ° C. of 1.0 to 1.5 mm ² / s,
(Ii) 10% by volume distillation temperature of GTL is 230 to 260 ° C., 90% by volume distillation temperature is 320 to 350 ° C. (iii) Sulfur content of fuel oil composition is 10 mass ppm or less, cetane index is 55 to 75. A fuel oil composition for a micro gas turbine , wherein the kinematic viscosity at 30 ° C. is 1.6 to 3.4 mm ² / s and the density is 0.78 to 0.81 g / cm ³ .

The fuel oil composition for a micro gas turbine according to claim 1, comprising 30 to 60% by volume of GTL and 40 to 70% by volume of a kerosene fraction.

3. The kinematic viscosity of GTL at 30 ° C. is 4.0 to 4.5 mm ² / s, and the kerosene fraction has a kinematic viscosity at 30 ° C. of 1.20 to 1.4 mm ² / s. A fuel oil composition for a micro gas turbine .

Furthermore, 2-20 mg / L of antioxidant is added , The fuel oil composition for micro gas turbines in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.