JP5046696B2 - A重油組成物 - Google Patents
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Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
小西誠一著,「燃料工学概論」,裳華房,1991年3月,p.136−144
A重油組成物を用いる各種燃焼機器には、燃料油中の異物を除去する目的で、燃料系統に目開き5〜250μmのフィルターが設けられている。しかし、このような燃焼機器を冬季に使用すると、A重油組成物から析出したワックスなどにより、フィルターの閉塞が起こりやすくなる。
さらに近年A重油組成物に使用されるボイラーやエンジンの高出力化及び低燃費化等に伴い、A重油組成物としては、より高性能化の要望が年々高まっている。これら高性能ボイラーへの燃料としてA重油組成物を用いた場合、着火性の悪化や、煤の発生が増大するといった燃焼性に関する問題が生じることがある。
また、低燃費化の観点より容量当り高い発熱量の燃料への要望が強まっている。
しかし、上述の各方法で得られるA重油組成物はそれぞれ次の点で改善の余地があり、いずれもA重油組成物として実用に供し得るには未だ十分とは言えない。すなわち、芳香族分の増配合は燃焼ガス中の煤塵量の増加や着火不良の原因となる。また、低温流動性向上剤の性能は、使用基材との相性によるところが多く、単に添加するだけではA重油組成物として充分な低温性能を得ることは困難である。残留炭素基材の増量は燃焼ガス中の煤塵量の増加の原因となり得るばかりか、他基材との溶解性が悪化し、常温時のスラッジ生成に伴うフィルター通油性が懸念される。
低温性能に優れたA重油組成物は、パラフィン量が少なくなり燃焼性が悪くなる場合が多い。また、容量当りの発熱量が高い場合もパラフィン量が少なくなり燃焼性が悪くなる場合が多い。このように、発熱量が高く、低温性能、燃焼性の両方を同時に満たすA重油組成物は得られていない。
このように、低燃費性、低温性能と燃焼性の全てを同時に満たすA重油組成物は得られていない。本発明の目的は、容量当りの発熱量が高く低燃費性があり、近年の高性能ボイラーの使用に耐え得る、冬期においてワックスによるフィルターの目詰まりを起こさないA重油組成物を提供することにある。
すなわち、本発明は、15℃密度886kg/m3以上940kg/m3以下、蒸留性状の初留点温度180℃以下、90容量%留出温度330℃以下、95容量%留出温度345℃以下、50℃における動粘度2.8mm2/s以下、飽和分量25容量%以上65容量%以下、CFPP(目詰まり点)が−20℃以上−3℃以下であることを特徴とするA重油組成物に関する。
本発明のA重油組成物は、15℃密度886kg/m3以上940kg/m3以下、蒸留性状の初留点温度180℃以下、90容量%留出温度330℃以下、95容量%留出温度345℃以下、50℃における動粘度2.8mm2/s以下、飽和分量25容量%以上65容量%以下、CFPP(目詰まり点)が−20℃以上−3℃以下であることを特徴とする。
本発明において、密度とは、JIS K 2249「原油及び石油製品−密度試験方法及び密度・質量・容量換算表」に準拠して得られる値を表すものを意味する。
本発明において、蒸留性状とは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」に準拠して得られる値を意味する。
本発明において、動粘度とは、JIS K 2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して得られる値を意味する。
本発明において、飽和分量とは、JPI−5S−49−47「炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠して得られる値を意味する。
本発明おいて、灰分とは、JIS K 2272「原油及び石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」に準拠して得られる値を意味する。
本発明において10%残留炭素分とは、JIS K 2270「原油及び石油製品−残留炭素分試験方法」により測定される残留炭素分を意味する。
本発明において、セタン指数はJIS K 2204−1992「軽油」に準拠して得られた値を表すものを意味している。つまり次の式によって算出する。
[セタン指数(C)=0.49083+1.06577(X)−0.0010522(X)2]
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A:(9/5)[101.3kPa(760mmHg)における50容量%留出温度(℃)]+32
B:API度
(101.3kPa(760mmHg)における50容量%留出温度(℃)は、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」によって測定し、API度は、JIS K 2249「原油及び石油製品−密度試験方法及び密度・質量・容量換算表」によって15℃の密度から換算して求める。)
本発明において、引火点とは、JIS K 2265「原油及び石油製品−引火点試験方法」に準拠して得られた値を表すものを意味する。
本発明において、流動点とは、JIS K 2269「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」により測定される流動点を意味する。
本発明において残留炭素分とは、JIS K 2270「原油及び石油製品−残留炭素分試験方法」により測定される残留炭素分を意味する。
本発明において硫黄分とは、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定される残留炭素分を意味する。
本発明において水分とは、JIS K 2275「水分試験方法(原油および石油製品)」によって測定される値を意味する。
本発明において、曇り点とは、JIS K 2269「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」に準拠して得られた値を表すものを意味している。
本発明において、CFPPとは、JIS K 2288「軽油−目詰まり点試験方法」に準拠して得られた値を表すものを意味している。
本発明において修正目詰まり点とは、石油学会規格JPI−5S−47−96「A重油の低温流動性試験方法」の解説に記載の修正法4で測定される値を意味する。
本発明において窒素分とは、JIS K 2609「原油及び石油製品−窒素分試験方法」に準拠して得られた値を表すものを意味している。
10容量%留出温度(T10): 180〜280℃
50容量%留出温度(T50): 240〜340℃
表1に示す性状を有する各基材(直留灯油、直留軽油、流動接触分解軽油、残留炭素基材)を表2の各例に示すような容量比で混合し、実施例1、2及び比較例1〜3のA重油組成物を調製した。これらの各組成物の性状を表2に記載した。各試料油(各組成物)について、低温流動性性能評価、燃焼性性能評価を下記の方法により行った。その結果を表3に記した。
試料容器として、20Lペール缶を用意し、ペール缶の上面に試料吸引管を差し込む穴を設けた。穴の形成位置は、上面の中心と外周上の点とを結ぶ直線の中点とした。一方、試料吸引管として外径10mmの銅管を用意し、その一端をシリコンゴム管を介してフィルター(ネポン株式会社製、コードNo.120267)の入口に接続した。また、フィルターの出口を銅管を介して吸引ポンプに接続した。吸引ポンプは、通油量を1〜10L/hrの範囲内で調節可能なものを用いた。
次に、温度が20〜25℃の試料(A重油組成物)約15Lを上記のペール缶に入れ、ペール缶の上面の穴に試料吸引管付き蓋をした後、ペール缶とフィルターとを低温恒温槽内に収容し、ポンプを駆動させ、通油量が9.5±0.2L/hrとなるようにポンプ圧力を調整した。低温恒温槽としては、プログラム温度調節機能を備え、温度制度±0.5℃以内で−30℃以下まで冷却可能な恒温槽を用いた。ペール缶とフィルターとを低温恒温槽に収容した後、低温恒温槽内を所定の温度プロファイルで冷却し、吸引ポンプを駆動させた。より具体的には、試料の曇り点より8℃高い温度から冷却速度1℃/hrで所定の温度まで冷却した。その温度で3時間保持し、圧力計で圧力を測定して通油限界を判定した。通油限界の判定は、保持温度で60分間通油中に差圧が33kPa(250mmHg)以下である場合を合格、33kPaを超えた場合を不合格とし、不合格となるまで1℃間隔で保持温度を低くして試験を繰り返した。判定が不合格となった最高温度(目詰まり温度)を低温性能の評価の指標とした。なお、試料は試験ごとに新油に取り替えた。目詰まり温度が−15℃以下を良好(○)、−14℃以上を不良(×)と判断した。得られた結果を表3に示す。
燃焼速度を測定することにより燃焼性の性能評価を行った。燃焼速度の遅い燃料は外燃機器用ボイラーの排ガスに悪影響を与え、特に近年の高性能ボイラーにおけるトラブルの主要原因となる。
ボイラーの燃焼性は液滴燃焼評価装置を用いて評価した。石英糸の先端に試料を1μml保持し、大気圧、温度750℃の燃焼炉を被せ、試料を燃焼させる。燃焼速度は燃焼時の試料半径の変化量をビデオ解析により求めた。燃焼速度が遅い場合、ボイラー燃焼において煤が発生しやすくなる。燃焼速度が1.0mm2/s以上を良好(○)、1.0mm2/s未満を不良(×)と判断した。得られた結果を表3に示す。
重量当りの発熱量である総発熱量に密度を乗ずることにより容量当りの発熱量を求めた。容量当りの発熱量が高い場合、省燃費性能が高いといえる。容量当りの発熱量が39000J/L以上を良好(○)、39000J/L未満を不良(×)と判断した。得られた結果を表3に示す。
なお、総発熱量はJIS K 2279「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」に準拠して得られた値を表すものを意味している。
Claims (2)
- 15℃密度886kg/m3以上940kg/m3以下、蒸留性状の初留点温度180℃以下、90容量%留出温度330℃以下、95容量%留出温度345℃以下、50℃における動粘度2.8mm2/s以下、飽和分量25容量%以上65容量%以下、CFPP(目詰まり点)が−20℃以上−3℃以下であることを特徴とするA重油組成物。
- 灰分0.02質量%以下、10%残留炭素分0.8質量%以下、セタン指数25以上45以下であることを特徴とする請求項1に記載のA重油組成物。
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