JP5205642B2 - 燃料油組成物 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
また、航空機用燃料の熱安定性を向上させるための方法として、ヒドロキシルアミンなどを添加することにより高温での分解に対し安定化させることが知られている(特許文献2参照)。
更にまた、航空機用燃料には、2,6−ditertiary−butyl−phenolや2,6−ditertiary−butyl−4−metyl−phenolなどのフェノ−ル系の酸化防止剤が一般に添加されることになっている(非特許文献1参照)。
上記問題点に鑑み、本発明の目的は、貯蔵中の酸化安定性と色相安定性に優れた燃料油組成物を提供することである。
(1)フェノール系酸化防止剤を添加することなく、原油由来のフェノールおよび下記式(1)で表されるアルキルフェノール類を含み、前記フェノールおよび前記アルキルフェノール類の総含有量が0.2〜30質量ppmであり、硫黄分の含有量が380質量ppm〜0.3質量%であり、チオフェン類由来の硫黄分が1〜110質量ppm以下であり、臭素価が0.1〜0.6であることを特徴とする燃料油組成物。
(3)アニリン類の含有量が0.5質量ppm以下であり、窒素分の含有量が2質量ppm以下であり、引火点が40℃以上、セ−ボルト色が+15以上、芳香族分の含有量が25容量%以下、オレフィン分の含有量が5容量%以下であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の燃料油組成物。
(4)前記アニリン類が、アルキル基の総炭素数が1〜3であるアルキルアニリンであることを特徴とする上記(3)に記載の燃料油組成物。
本発明の燃料油組成物において、フェノールおよび下記式(1)で表されるアルキルフェノール類の総含有量は0.2〜30質量ppm、好ましくは0.2〜20質量ppm、更に好ましくは0.5〜20質量ppmである。
なお、硫黄分は、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」によって定量できる。
なお、臭素価はJIS K 2605「石油製品-臭素価試験方法-電気滴定法」により定量できる。
上記アニリン類の含有量は、GC−NCD(ガスクロマトグラフ/化学発光窒素検出器)分析やGC−MS(ガスクロマトグラフ/質量分析計)分析によって定量することができる。
なお、窒素分は、JIS K 2609「原油及び石油製品−窒素分試験方法」によって定量できる。
15℃における密度は、0.78〜0.81g/cm3であることが好ましく、より好ましくは0.79〜0.81g/cm3である。15℃における密度が0.78g/cm3以上であれば、燃費を良好に保てるので好ましい。
なお、密度は、JIS K 2249「原油及び石油製品−密度試験方法」で求めることができる。
なお、引火点は、JIS K 2265「原油及び石油製品−引火点試験方法」で求めることができる。
なお、煙点は、JIS K 2537「石油製品−燃料油及び航空タービン燃料油−煙点試験方法」で求めることができる。
なお、セ−ボルト色は、JIS K 2580「石油製品−色試験方法」によって測定できる。
なお、芳香族分は、JPI−5S−49−97「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法(HPLC)」に基づいて定量できる。
なお、オレフィン分は、JPI−5S−49−97「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法(HPLC)」に基づいて定量できる。
なお、蒸留性状はJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」によって測定できる。
特に、脱硫処理に当たって脱硫反応後の精製油中のフェノールとアルキルフェノール類の総含有量が0.2〜30質量ppm、アニリン類の含有量が0.5質量ppm以下となるように、選択的な脱硫触媒、及び反応条件(温度、水素分圧など)、更には反応方式(2段脱硫など)を適切に設定し脱硫することが好ましい。
実施例、比較例において、燃料油組成物の性状測定や、その酸化安定性の評価のための貯蔵試験は次のように行った。
測定を行なった。
貯蔵試験は、従来の酸化安定性の評価よりも更に過酷な燃料機器の高温下にさらされるような条件、100℃で20時間貯蔵した際のセーボルト色の変化とスラッジの発生について試験を行った。
貯蔵試験方法、その条件を下記に示す。
試験温度:100℃、試料量:300ml、容器材質:ほう珪酸ガラス、
容器容量:500ml、雰囲気:酸素常圧密閉、光の有無:暗所、
鋼片(SPCC):1×20×50mmを1枚入れる
試験期間:20時間
貯蔵試験前後のセーボルト色の測定はJIS K 2580に、スラッジ測定は、JIS K 2276に準拠して行なった。
燃料油組成物中のフェノールとアルキルフェノール類の総含有量は、試料を水酸化ナトリウム溶液と混合し、振とう・静置することで得られた水酸化ナトリウム溶液層にUVを照射させ、292nmの吸光度を測定することで定量できる。UV分析装置及び分析条件の一例を以下に示す。
装置:紫外可視分光光度計 UV2500PC(商品名、株式会社島津製作所製)
測定吸光度:292nm
試料量:100mL
10%水酸化ナトリウム溶液量:5mL
振とう条件:300rpm 5min
窒素化合物の含有量は、試料をヘキサン、クロロホルム、アセトンの順で固相抽出をし、アセトンの溶出液を濃縮して、GC−NCD、GC−MSで分析を実施することで定量した。GC−NCDの測定には、GC−2010(商品名、株式会社島津製作所製)と7090N(商品名、ANTEK社製)を用いた。GC−MSの測定には、Agilent 6890N及びAgilent 5973 四重極質量分析計(いずれも商品名、Agilent社製)を用いた。各分析条件を表1および表2に示す。
燃料油組成物の芳香族分とオレフィン分の割合は、JPI−5S−49−97「石油製品-炭化水素タイプ試験方法-高速液体クロマトグラフ(HPLC)」に準拠し求めた。分析条件を以下に示す。
装置:株式会社島津製作所製 HPLC−10Avpシリーズ
システムコントローラー:SCL−10Avp
送液ポンプ:LC−10ADvp
デガッサー:DGV−14A
オートサンプラー:SIL−10ADvp
検出器:示差屈折率検出器 RID−10A
カラムオーブン:CTO−10Avp
移動相:n−ヘキサン
流量:1.0ml/min
カラム:硝酸銀含浸シリカカラム(4.6mmI.D.*70mmL. 株式会社センシュー科学製AgNO3−1071−Y)
アミン修飾カラム(4.0mmI.D.*250mmL.2本 株式会社センシュー科学製 NH2−0251−N)
カラム温度:35℃
試料濃度:10vol.%(移動相溶媒で希釈)
注入量:5μL
燃料油組成物のチオフェン類由来の硫黄分量は、GC−SCDにより硫黄化合物のタイプ別分析を行い、そこで得られたチオフェン類割合を微量電量滴定式酸化法により求めた全硫黄分量に乗ずることで求めた。GC−SCDの分析条件を下記に示す。
装置:GC;GC−2010(商品名、株式会社島津製作所製)
SCD;7090S(商品名、ANTEK社製)
カラム:HP−1MS(Polydimethyl siloxane)
カラム温度:40℃(1min)−(10℃/min)−300℃(3min)
測定時間:30min
Inlet温度:300℃、検出器温度:300℃
キャリアガス:He;80kPa、2.62ml/min、40.3cm/sec
制御モード:線速度
Total flow:34.4ml/min、Purge flow:3.0ml/min
注入モード:Split、Split ratio:11:1
Sample size:0.5μl
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて、表3に示す性状の航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(1))を得た。なお、表3において、Aniline+C1〜C3とは、アルキル基の総炭素数が1〜3であるアルキルアニリンの意味である(以下の表においても同様)。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を脱硫処理して得られた脱硫灯油留分を用いて、表3に示す性状の航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(2))を得た。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を脱硫処理して得られた脱硫灯油留分を用いて、表3に示す性状の航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(3))を得た。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
実施例1で得たものと同様の、原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて得た航空機用燃料油組成物より、モレキュラーシーブスによりフェノール、アルキルフェノール類を除去した後、Aniline+C3(アルキル基の総炭素数が3であるアルキルアニリン)である2,4,6−トリメチルアニリンを添加し、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(4))を得た。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(5))を得た。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
参考例1で得たものと同様の、原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を脱硫処理して得られた脱硫灯油留分に、流動接触分解装置より得られた沸点範囲が55〜200℃である留分を添加し、フェノール、アルキルフェノール類と、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、セ−ボルト色、オレフィン分、アロマ分(芳香族分)の含有量が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物(ジェット燃料・JET(6))を得た。その性状と貯蔵試験の結果を同じく表3に示す。
比較例1で得た、フェノール、アルキルフェノール類とアルキルアニリンを含むアニリン類の含有量が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、色相が5ポイント低下し、スラッジは3.0mg/L生成した。
比較例2で得た、フェノール、アルキルフェノール類と窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、色相が4ポイント低下し、スラッジが3.0mg/L生成した。
比較例3で得た、フェノール、アルキルフェノール類と窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、オレフィン分、アロマ分の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、セ−ボルト色が29ポイント低下し、スラッジが10.0mg/L生成した。
これらのことから、フェノール、アルキルフェノール類と窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、硫黄分、オレフィン分、芳香族分の含有量や、引火点や、セ−ボルト色を本発明の規定の範囲内にすることで、色相及び酸化安定性に優れた燃料油組成物を提供することができることは、明らかである。
Claims (4)
- 前記チオフェン類がアルキル基の総炭素数が1〜3であるアルキルチオフェンであることを特徴とする請求項1に記載の燃料油組成物。
- アニリン類の含有量が0.5質量ppm以下であり、窒素分の含有量が2質量ppm以下であり、引火点が40℃以上、セ−ボルト色が+15以上、芳香族分の含有量が25容量%以下、オレフィン分の含有量が5容量%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料油組成物。
- 前記アニリン類が、アルキル基の総炭素数が1〜3であるアルキルアニリンであることを特徴とする請求項3に記載の燃料油組成物。
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