JP5340230B2

JP5340230B2 - Ｃ重油組成物

Info

Publication number: JP5340230B2
Application number: JP2010149125A
Authority: JP
Inventors: 勝彦土師; 渉佐原
Original assignee: JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: JP2012012460A

Description

本発明はＣ重油組成物に関し、詳しくは、ボイラー、ディーゼル機器、ガスタービン等の燃焼機器の燃料として用いられるＣ重油組成物に関する。

Ｃ重油は、ボイラー等の外燃機器燃料、大型船舶や発電用などのディーゼルエンジン機器燃料、ガスタービン機器燃料などとして広く用いられている。
様々な用途に用いられるＣ重油の中で、特に船舶用Ｃ重油は、諸外国などで積み込まれ
ることもあり、燃焼障害が原因のエンジントラブルがしばしば生じており、大きな問題となっている。このため、着火性能、燃焼性能が優れ、燃焼障害を発生しないＣ重油の要望が高まっている（非特許文献１参照）。
このようなＣ重油の燃焼性を改善するものとして、特許文献１（特開平８−２７７３９６号公報）には、重質油を水および特定の非イオン性界面活性剤により水中油滴型重質油エマルジョンとして、エマルジョン粒子径および粘度を特定の範囲に制御して、さらに予備加熱後に燃焼させる方法が開示されている。
また、特許文献２（特開２００３−９６４７４号公報）には、接触分解軽質軽油（ＬＣＯ）を５０％以上含有し、かつセタン指数を規定することにより燃焼性の改善を図る方法が開示されている。
しかしながら、上記のように、近年、船舶用燃料油の品質は低質化が著しく、スラッジ生成や着火性および燃焼性が低下している。このために搭載する大型ディーゼル機関において燃焼障害が頻繁に発生し、発煙、排気温度の上昇、排気系の汚染、シリンダ、リングなどの異常摩耗などの原因ともなっており、これらは何れも現実的な解決策を示していない。

特開平８−２７７３９６号公報特開２００３−９６４７４号公報

野村宏次，「舶用燃料の科学」，成山堂，１９９４年，ｐ．１６４−１６６

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、スラッジが生成し難く、着火性能、燃焼性能が優れ、外燃機器、ディーゼル機器、ガスタービン機器などの燃焼機器を安定に運転することが可能なＣ重油組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の基材を組み合わせることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、［１］水素化処理されたＨＡＲ（Heavy Aromatic Residue）油を組成物全量基準で１容量％以上４０容量％以下含有することを特徴とするＣ重油組成物、に関する。
また本発明は、［２］水素化処理されたＨＡＲ油の１５℃における密度が０．８８〜１．０５ｇ／ｃｍ^３、５０℃の動粘度が１０〜３０ｍｍ^２／ｓ、硫黄分が２００質量ｐｐｍ以下、窒素分が１００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記［１］に記載のＣ重油組成物、に関する。
また本発明は、［３］水素化処理されたＨＡＲ油のガスクロマトグラフ法蒸留における１０容量％留出温度（Ｔ１０）が１６０〜２１０℃、５０容量％留出温度（Ｔ５０）が１８０〜２３０℃、９０容量％留出温度（Ｔ９０）が２６０〜３２０℃であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のＣ重油組成物、に関する。

また本発明は、［４］水素化処理されたＨＡＲ油が、ＨＡＲ油を水素の存在下、水素化処理用触媒を用いて、水素分圧４〜２０ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．０５〜２ｈ^−１、反応温度２００〜４５０℃、水素／油比１００〜１３００ＮＬ／Ｌで水素化処理されたものであることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のＣ重油組成物、に関する。
また本発明は、［５］水素化処理用触媒が、アルミニウム酸化物を含む無機担体に、全触媒質量を基準として、周期表第６族金属から選択される少なくとも１種の金属を１０〜３０質量％と、周期表第８〜１０族金属から選択される少なくとも１種の金属を１〜７質量％とを担持させて得られる触媒であることを特徴とする前記［４］に記載のＣ重油組成物、に関する。

また本発明は、［６］周期表第６族金属から選ばれる少なくとも１種の金属がモリブデン及び／又はタングステンであり、周期表第８〜１０族金属から選ばれる少なくとも１種の金属がコバルト及び／又はニッケルであることを特徴とする前記［５］に記載のＣ重油組成物、に関する。
また本発明は、［７］１５℃における密度が０．８５〜１．０５ｇ／ｃｍ^３、５０℃の動粘度が４００ｍｍ^２／ｓ以下、硫黄分が８質量％以下、窒素分が１質量％以下、引火点７０℃以上であることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれかに記載のＣ重油組成物、に関する。

本発明のＣ重油組成物は、スラッジが生成し難く、着火性、燃焼性に優れたものである。従って、本発明のＣ重油組成物は、ボイラー等の外燃機器燃料、大型船舶や発電用などのディーゼルエンジン機器燃料、ガスタービン機器燃料などの燃料として非常に有用である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

本発明の本発明のＣ重油組成物は、水素化処理されたＨＡＲ油（水素化ＨＡＲ油）を組成物全量基準で１容量％以上４０容量％以下配合してなることを特徴とする。
水素化処理されたＨＡＲ油の配合量の下限は１容量％以上であることが必要であり、５容量％以上が好ましく、１０容量％以上がより好ましい。一方、水素化処理されたＨＡＲ油の配合量の上限は４０容量％以下であることが必要であり、３５容量％以下が好ましく、３０容量％以下がより好ましい。水素化ＨＡＲ油の含有割合が１容量％未満の場合には、相溶性低下によりスラッジが生成し易くなるため好ましくなく、また４０容量％を超えると燃焼性が悪化するため好ましくない。

本発明のＣ重油組成物に配合される水素化処理されたＨＡＲ油は次の性状を有することが好ましい。

５０℃における動粘度は１０ｍｍ^２／ｓ以上３０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましい。５０℃における動粘度の下限は、ポンプ摩耗の点で１２ｍｍ^２／ｓ以上であることがより好ましく、１５ｍｍ^２／ｓ以上であることがさらに好ましい。

硫黄含有量（硫黄分）は２００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、燃焼排ガス中の硫黄化合物低減の観点から１５０質量ｐｐｍ以下がより好ましく、１００質量ｐｐｍ以下がさらに好ましい。

窒素含有量（窒素分）は１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、燃焼排ガス中の窒素化合物低減の観点から５０質量ｐｐｍ以下がより好ましく、１０質量ｐｐｍ以下がさらに好ましい。

ガスクロマトグラフ法蒸留試験における初留点（ＩＢＰ）は好ましくは１５０℃以上１９０℃以下、より好ましくは１６０℃以上１８０℃以下、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は好ましくは１６０℃以上２１０℃以下、より好ましくは１７０℃以上２００℃以下、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は好ましくは１８０℃以上２３０℃以下、より好ましくは１９０℃以上２２０℃以下、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は好ましくは２６０℃以上３２０℃以下、より好ましくは２７０℃以上３１０℃以下、終点（ＥＰ）は好ましくは４００℃以上５５０℃以下、より好ましくは４２０℃以上５００℃以下である。

また、１５℃における密度は０．８８ｇ／ｃｍ^３以上１．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、芳香族分は２０容量％以上８０容量％以下であることが好ましい。

なお、５０℃における動粘度とは、ＪＩＳＫ２２８３「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、硫黄含有量とは、ＪＩＳＫ２５４１―１９９２に規定する「原油及び石油製品―硫黄分試験方法」の「放射線式励起法」に準拠して測定される硫黄含有量を、窒素含有量とは、ＪＩＳＫ２６０９「原油及び石油製品−窒素分試験方法」に準拠して測定される窒素含有量を、ガスクロマトグラフ法蒸留試験とは、ＪＩＳＫ２２５４に規定する「石油製品―蒸留試験方法」に準拠して測定されるもの、１５℃における密度とは、ＪＩＳＫ２２４９に規定する「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（抜粋）」の「振動式密度試験方法」に準拠して測定されるものを、芳香族分とは、石油学会法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」で測定される全芳香族分の含有量を意味する。

本発明に係るＨＡＲ油とは、ＨｅａｖｙＡｒｏｍａｔｉｃＲｅｓｉｄｕｅ油のことであり、ナフサ留分等の原料油を熱分解してエチレン、プロピレン等の化学品原料を製造するスチームクラッカーのボトム油（塔底油ともいう。）である。スチームクラッカー（スチームクラッキング装置ともいう。）は、エチレン製造装置であり、エチレンクラッカー（エチレンクラッキング装置ともいう。）ともいう。スチームクラッカーの原料に関しては特に限定されないが、通常８０％以上が石油由来のナフサ留分である。ナフサ留分以外のものとしては、軽油、分解ガソリン、分解軽油、脱硫軽油などを使用することができる。

ナフサ留分等の原料を熱分解してエチレン、プロピレン等の化学品を製造するエチレン製造装置の運転条件は、一般的な条件を用いることができ特に限定されるものではない。例えば、原料を希釈水蒸気とともに、熱分解反応温度７７０〜８５０℃で、滞留時間（反応時間）０．１〜０．５秒で運転する方法が挙げられる。熱分解温度が７７０℃を下回ると分解が進まず、目的生産物が得られないことから、熱分解反応温度の下限は、７７５℃以上がより好ましく、７８０℃以上がさらに好ましい。一方、熱分解温度が８５０℃を超えると、ガス生成量が急増するため、スチームクラッカーの運転に支障が出るため、熱分解反応温度の上限は、８４５℃以下がより好ましく、８４０℃以下がさらに好ましい。スチーム／原料（質量比）は０．２〜０．９が望ましく、より望ましくは０．２５〜０．８、さらに望ましくは０．３〜０．７である。原料の滞留時間（反応時間）は、より望ましくは０．１５〜０．４５秒であり、さらに望ましくは０．２〜０．４秒である。

本発明に係るＨＡＲ油の性状は特に限定されるものではないが、以下の性状を有することが好ましい。

蒸留試験における初留点（ＩＢＰ）は１８０℃以上２０５℃以下、１０容量％留出温度（Ｔ１０）は１９０℃以上２３０℃以下、５０容量％留出温度（Ｔ５０）は２１０℃以上３００℃以下、９０容量％留出温度（Ｔ９０）は４８０℃以上５４０℃以下、終点（ＥＰ）は５５０℃以上６５０℃以下の範囲のものが好ましく使用される。終点が６５０℃を上回ると、原料油中に含まれる重金属などの触媒に対する被毒物の含有量が大きくなり、上記触媒の寿命が大きく低下するため好ましくない。

また、１５℃における密度１．０３ｇ／ｃｍ^３以上１．０８ｇ／ｃｍ^３以下、５０℃における動粘度は２０ｍｍ^２／ｓ以上４５ｍｍ^２／ｓ以下、硫黄含有量（硫黄分）は２００質量ｐｐｍ以上７００質量ｐｐｍ以下、窒素含有量（窒素分）は２０質量ｐｐｍ以下、芳香族分は８０容量％以上であることが好ましい。

なお、蒸留試験とは、ＪＩＳＫ２２５４に規定する「石油製品―蒸留試験方法」に準拠して測定されるもの、１５℃における密度とは、ＪＩＳＫ２２４９に規定する「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（抜粋）」の「振動式密度試験方法」に準拠して測定されるもの、５０℃における動粘度とは、ＪＩＳＫ２２８３「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、硫黄含有量とは、ＪＩＳＫ２５４１―１９９２に規定する「原油及び石油製品―硫黄分試験方法」の「放射線式励起法」に準拠して測定される硫黄含有量を、窒素含有量とは、ＪＩＳＫ２６０９「原油及び石油製品−窒素分試験方法」に準拠して測定される窒素含有量を、芳香族分とは、石油学会法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」で測定される全芳香族分の含有量を意味する。

本発明のＣ重油組成物に配合される水素化ＨＡＲ油は上記ＨＡＲ油を水素化処理して得られる。
ＨＡＲ油の水素化処理における反応器入口における水素分圧は４〜２０ＭＰａであることが好ましく、下限としては４．５ＭＰａ以上がより好ましく、５ＭＰａ以上がさらに好ましく、上限としては１９．５ＭＰａ以下がより好ましく、１９ＭＰａ以下がさらに好ましい。水素分圧が４ＭＰａ未満の場合は触媒上のコーク生成が激しくなり触媒寿命が短くなる。一方、水素分圧が２０ＭＰａを超える場合は反応器や周辺機器等の建設費が上昇し、経済性が失われる懸念がある。

ＨＡＲ油の水素化処理におけるＬＨＳＶは０．０５〜２ｈ^−１であることが好ましく、下限としては０．１ｈ^−１以上がより好ましく、０．２ｈ^−１以上がさらに好ましく、上限としては１．９ｈ^−１以下がより好ましく、１．８ｈ^−１以下がさらに好ましい。ＬＨＳＶが０．０５ｈ^−１未満の場合には、反応器の建設費が過大となり経済性が失われる懸念がある。一方、ＬＨＳＶが２ｈ^−１を超える場合には原料油の水素化処理が十分に達成されず、安定性が悪化する懸念がある。

ＨＡＲ油の水素化処理における反応温度は２００℃〜４５０℃であることが好ましく、下限としては２２０℃以上がより好ましく、２５０℃以上がさらに好ましく、上限としては４４０℃以下がより好ましく、４３０℃以下がさらに好ましい。反応温度が２００℃を下回る場合には、原料油の水素化処理が十分に達成されない傾向にある。一方、反応温度が４５０℃を上回る場合には、副生成物であるガス分の発生が増加するため、目的とする生成油の収率が低下することとなり望ましくない。

ＨＡＲ油の水素化処理における水素／油比は１００〜１３００ＮＬ／Ｌであることが好ましく、下限としては１１０ＮＬ／Ｌ以上がより好ましく、１２０ＮＬ／Ｌ以上がさらに好ましく、上限としては１２００ＮＬ／Ｌ以下がより好ましく、１０００ＮＬ／Ｌ以下がさらに好ましい。水素／油比が１００ＮＬ／Ｌ未満の場合には、リアクター出口での触媒上のコーク生成が進行し、触媒寿命が短くなる傾向にある。一方、水素／油比が１３００ＮＬ／Ｌを超える場合には、リサイクルコンプレッサーの建設費が過大になり、経済性が失われる懸念がある。

ＨＡＲ油の水素化処理における反応形式は特に限定されないが、通常は、固定床、移動床等の種々のプロセスから選ぶことができるが、固定床が好ましい。また反応器は塔状であることが好ましい。

ＨＡＲ油の水素化処理に使用される水素化処理用触媒は、少なくとも１種の周期表第６族金属及び少なくとも１種の周期表第８〜１０族金属を含有する。周期表第６族金属としてはモリブデン、タングステン、クロムが好ましく、モリブデン、タングステンが特に好ましい。周期表第８〜１０族金属としては、鉄、コバルト、ニッケルが好ましく、コバルト、ニッケルがより好ましい。これらの金属はそれぞれ単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。具体的な金属の組み合わせ例としては、モリブデン−コバルト、モリブデン−ニッケル、タングステン−ニッケル、モリブデン−コバルト−ニッケル、タングステン−コバルト−ニッケルなどが好ましく用いられる。なお、ここで周期表とは、国際純正・応用化学連合（ＩＵＰＡＣ）により規定された長周期型の周期表をいう。

前記水素化処理用触媒は、上記金属がアルミニウム酸化物を含む無機担体に担持されたものであることが好ましい。前記アルミニウム酸化物を含む無機担体の好ましい例としては、アルミナ、アルミナ−シリカ、アルミナ−ボリア、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−マグネシア、アルミナ−シリカ−ジルコニア、アルミナ−シリカ−チタニア、あるいは各種ゼオライト、セビオライト、モンモリロナイト等の各種粘土鉱物などの多孔性無機化合物をアルミナに添加した担体などを挙げることができ、中でもアルミナが特に好ましい。

前記水素化処理用触媒は、アルミニウム酸化物を含む無機担体に、全触媒質量を基準として、周期表第６族金属から選択される少なくとも１種の金属を１０〜３０質量％と、周期表第８〜１０族金属から選択される少なくとも１種の金属を１〜７質量％とを担持させて得られる触媒であることが好ましい。周期表第６族金属及び周期表第８〜１０族金属それぞれの担持量が、それぞれの下限未満である場合には、触媒が充分な水素化処理活性を発揮しない傾向にあり、一方、それぞれの上限を超える場合には、触媒コストが上昇する上に、担持金属の凝集等が起こり易く、触媒が充分な水素化処理活性を発揮しない傾向にある。

前記金属を前記無機担体に担持する際に用いる前記金属種の前駆体は特に限定されないが、該金属の無機塩、有機金属化合物等が使用され、水溶性の無機塩が好ましく使用される。担持工程においては、これら金属前駆体の溶液、好ましくは水溶液を用いて担持を行うことが好ましい。担持操作としては、例えば、浸漬法、含浸法、共沈法等の公知の方法が好ましく採用される。

前記金属前駆体が担持された担体は、乾燥後、好ましくは酸素の存在下に焼成され、金属種は一旦酸化物とされることが好ましい。さらにＨＡＲ油の水素化処理を行う前に、予備硫化と呼ばれる硫化処理により、前記金属種を硫化物とすることが好ましく行われる。

予備硫化の条件は特に限定されないが、留出石油留分またはＨＡＲ油（以下、予備硫化原料油という。）に硫黄化合物を添加し、これを温度２００〜３８０℃、ＬＨＳＶが１〜２ｈ^−１、圧力は水素化処理運転時と同一、処理時間４８時間以上の条件にて、前記水素化処理用触媒に連続的に接触せしめることが好ましい。前記予備硫化原料油に添加する硫黄化合物としては限定されないが、ジメチルジスルフィド（ＤＭＤＳ）、サルファゾール、硫化水素等が好ましく、これらを予備硫化原料油に対して予備硫化原料油の質量基準で１質量％程度添加することが好ましい。

本発明のＣ重油組成物における水素化ＨＡＲ油以外のＣ重油基材としては、常圧残油、残油脱硫重油、減圧残油、エキストラクト油等が挙げられる。本発明において、水素化ＨＡＲ油にこれらのＣ重油基材を、１種を単独もしくは、２種以上併用して用いることができる。ここで、常圧残油とは、常圧蒸留装置で原油を常圧において蒸留して得られる残油である。残油脱硫重油とは、残油脱硫装置において常圧残油または減圧残油を脱硫したときに得られる重油である。減圧残油とは、減圧蒸留装置で常圧残油を減圧下で蒸留して得られる残油である。エキストラクト油とは、潤滑油原料用減圧蒸留装置からの留分を、溶剤抽出法により抽出分離したもののうち潤滑油に適さない芳香族成分のことである。
かかるＣ重油基材を本発明のＣ重油組成物に配合する場合、その配合割合は、Ｃ重油組成物全量基準で６０〜９９容量％であることが好ましく、６５〜９５容量％であることがより好ましく、７０〜９０容量％であることが最も好ましい。

本発明のＣ重油組成物は、前述の水素化ＨＡＲ油を必須成分として用いて得られるＪＩＳ３種重油規格を満たすＣ重油組成物であることが必要である。

本発明のＣ重油組成物の燃料着火性試験機測定による着火遅れは１０ｍｓ以下であることが必要である。ディーゼルエンジン機器を安定に運転するには、燃料が燃焼室内に噴射されて着火するまでの時間が短いことが有効であることから、燃料着火性試験機測定による着火遅れが１０ｍｓ以下であることが必要であり、好ましくは９ｍｓ以下であり、より好ましくは８ｍｓ以下である。

本発明のＣ重油組成物の燃料着火性試験機測定による燃焼時間は２４ｍｓ以下であることが必要である。ディーゼルエンジン機器を安定に運転するには、燃焼室内での火炎の長さが短いことが有効であることから、燃料着火性試験機測定による燃焼時間が２４ｍｓ以下であることが必要であり、好ましくは２２ｍｓ以下であり、より好ましくは２０ｍｓ以下である。

本発明において、燃料着火性試験機とは、フューエルテック社製の「ＦｕｅｌＩｇｎｉｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｅｒ：ＦＩＡ−１００」であり、容積１Ｌ，圧力４．５ＭＰａ，温度４５０℃の空気で満たした定容燃焼室内に１２０℃に加熱した燃料を噴射圧力２０ＭＰａで約０．１ｍｌ噴射し、燃焼室内の圧力変化より着火遅れ時間や燃焼時間を測定する。
本発明において、着火遅れとは、燃焼室内圧力が初圧から０．０２ＭＰａ上昇した時の時間である。
本発明において、燃焼時間とは、最高圧力到達時間から着火遅れ時間を引いた時間である。

本発明のＣ重油組成物の熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下（１００ｍｌ／分）での１０％重量減少温度が４００℃以下であることが好ましく、３５０℃以下であることがより好ましい。熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下での１０％重量減少温度が４００℃より高い場合、燃焼障害を起こしやすくなる。
本発明において、熱重量−示差熱分析とは、試料を所定の温度条件で昇温し、気化・熱分解等に伴う重量減少と気化・酸化・熱分解等に伴う熱量の変化を同時に計測する分析方法である。具体的には、試料約５ｍｇを内径５ｍｍのアルミニウム製パンに秤り取り、ＲＩＧＡＫＵ社製ＴｈｅｒｍｏｆｌｅｘＴＡＳ３００にセットする。次に、試料を室温から１０００℃まで１００℃／分で昇温する。

本発明のＣ重油組成物の熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下(１００ｍｌ/分)での
５０％重量減少温度が６００℃以下であることが好ましく、５５０℃以下であることがより好ましい。熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下での５０％重量減少温度が６００℃より高い場合、燃焼障害を起こしやすくなる。

本発明のＣ重油組成物の熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下（１００ｍｌ／分）での９０％重量減少温度が７００℃以下であることが好ましく、６５０℃以下であることがより好ましい。熱重量−示差熱分析による窒素雰囲気下での９０％重量減少温度が７００℃より高い場合、燃焼障害を起こしやすくなる。

本発明のＣ重油組成物の１５℃密度（１５℃における密度）は０．８５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．８８ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましく、０．９０ｇ／ｃｍ^３以上であることが最も好ましい。また、１．０５０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、１．００ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．９９ｇ／ｃｍ^３以下であることが最も好ましい。１５℃密度が０．８５ｇ／ｃｍ^３未満の場合は容量当りの発熱量が小さくなるため好ましくなく、１．０５ｇ／ｃｍ^３より大きい場合は、燃焼障害を発生しやすくなるため好ましくない。
本発明のＣ重油組成物の７０℃密度（７０℃における密度）は０．８０ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．８３ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。また、１．００ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．９５ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。７０℃密度が０．８０ｇ／ｃｍ^３未満の場合は容量当りの発熱量が小さくなるため好ましくなく、１．００ｇ／ｃｍ^３より大きい場合は、燃焼障害が発生しやすくなるため好ましくない。
本発明において、密度とは、ＪＩＳＫ２２４９「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。

本発明のＣ重油組成物の５０℃における動粘度は４００ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、３５０ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましく、３００ｍｍ^２／ｓ以下であることが最も好ましい。５０℃における動粘度が４００ｍｍ^２／ｓより高い場合は、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明のＣ重油油組成物の１００℃における動粘度は５０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、４５ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましい。１００℃における動粘度が５０ｍｍ^２／ｓより高い場合、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明において、動粘度とは、ＪＩＳＫ２２８３「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。

本発明のＣ重油組成物のＣＣＡＩは９５０以下であることが好ましく、９００以下であることがより好ましい。ＣＣＡＩが９５０より高い場合、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明において、ＣＣＡＩ（Calculated Carbon Aromaticity Index：国際燃焼機関会
議の決定に準拠）とは、芳香族含有量と着火性との関連に着目した指標であり、芳香族性を簡便的に重油の密度、粘度に代表させて次式で算出される。
ＣＣＡＩ＝Ｄ−１４０．７ｌｏｇ（ｌｏｇ（Ｖ＋０．８５））−８０．６
（Ｄ:１５℃における密度（ｋｇ/ｍ³）, Ｖ：５０℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ））

本発明のＣ重油組成物の残留炭素分は、３０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下であることがより好ましい。残留炭素分が３０質量％より多い場合、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明において残留炭素分とは、ＪＩＳＫ２２７０「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。

本発明のＣ重油組成物の灰分は、０．２質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。灰分が０．２質量％より多い場合、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明おいて、灰分とは、ＪＩＳＫ２２７２「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。

本発明のＣ重油組成物のバナジウム含有量は、１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、８０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。バナジウムの含有量が１００質量ｐｐｍより多い場合、燃焼障害が発生しやすくなる。
本発明おいて、バナジウムと含有量は、ＪＰＩ−５Ｓ−１１「重油中のバナジウム分試験方法」に準拠して得られる値を意味する。

本発明のＣ重油組成物の硫黄分は８質量％以下であることが好ましく、６質量％以下であることがより好ましい。硫黄分が８質量％より多い場合はエンジンからの排出ガスの悪化が懸念される。
本発明において硫黄分とは、ＪＩＳＫ２５４１「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。

本発明のＣ重油組成物の窒素分は１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。窒素分が１質量％より多い場合はエンジンからの排出ガスの悪化が懸念される。
本発明において窒素分とは、ＪＩＳＫ２６０９「原油及び石油製品−窒素分試験方法」により測定される残留炭素分を意味する。

本発明のＣ重油組成物の水分は１容量％以下であることが好ましく、０．５容量％以下であることがより好ましい。水分が１容量％より多い場合、冬季では氷となって析出し、金属腐食やフィルター目詰まりを引き起こしやすくなる。
なお、本発明でいう水分とは、ＪＩＳＫ２２７５「原油及び石油製品−水分試験方法」により測定される値を意味する。

本発明のＣ重油組成物の引火点は、取り扱い上の安全性の点から、７０℃以上であることが好ましく、より好ましくは７２℃以上である。
なお、本発明でいう引火点とは、ＪＩＳＫ２２６５「原油及び石油製品−引火点試験方法」のペンスキーマルテン密閉式で測定される値を意味する。

本発明のＣ重油組成物は、必要に応じて低温流動性向上剤、セタン価向上剤、酸化防止剤、安定化剤、分散剤、金属不活性化剤、微生物殺菌剤、助燃剤、帯電防止剤、識別剤、着色剤等の各種添加剤を含有することもできる。
上述の添加剤は、常法に従い合成したものを用いてもよく、また市販の添加剤を用いてもよい。なお、市販されている添加剤は、その添加剤が目的としている効果に寄与する有効成分を適当な溶剤で希釈している場合もある。有効成分が希釈されている市販添加剤を使用する場合には、Ｃ重油組成物中の性状が上記の条件を満たすように市販添加剤を添加することが好ましい。なお、添加量としては任意であるが、Ｃ重油組成物全量基準で０．５質量％以下、好ましくは０．２質量％以下であるのが通常である。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定されるものではない。

［実施例及び比較例］
表１に示すＨＡＲ油を表２に示す条件で水素化処理し、水素化ＨＡＲ油を調製した。性状を表２に示す。
常圧残油に表２に示す水素化ＨＡＲ油を混合し、試験燃料を調製した。比較として飽和分を７４容量％含む直留軽油を１５容量％混合した試料および市場品を用意した。
これらの試料について評価した結果を表３に示す。なお、Ｃ重油組成物の性状測定は、上述の試験法、測定法に準拠して行った。
ドライスラッジの測定は、ＩＳＯ１０３０７−１に準拠して行なった。
表３より本発明にかかるＣ重油組成物は、着火性、燃焼性が市場品と同等以上で、かつスラッジの生成を抑制することが可能であることが分かる。

本発明のＣ重油組成物は、スラッジが生成し難く、着火性、燃焼性に優れており、ボイラー等の外燃機器燃料、大型船舶や発電用などのディーゼルエンジン機器燃料、ガスタービン機器燃料などの燃料として非常に有用である。

Claims

水素化処理されたＨＡＲ（Heavy Aromatic Residue）油を組成物全量基準で１容量％以上４０容量％以下含有することを特徴とするＣ重油組成物。
水素化処理されたＨＡＲ油の１５℃における密度が０．８８〜１．０５ｇ／ｃｍ^３、５０℃の動粘度が１０〜３０ｍｍ^２／ｓ、硫黄分が２００質量ｐｐｍ以下、窒素分が１００質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＣ重油組成物。
水素化処理されたＨＡＲ油のガスクロマトグラフ法蒸留における１０容量％留出温度（Ｔ１０）が１６０〜２１０℃、５０容量％留出温度（Ｔ５０）が１８０〜２３０℃、９０容量％留出温度（Ｔ９０）が２６０〜３２０℃であることを特徴とする請求項１または２に記載のＣ重油組成物。
水素化処理されたＨＡＲ油が、ＨＡＲ油を水素の存在下、水素化処理用触媒を用いて、水素分圧４〜２０ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．０５〜２ｈ^−１、反応温度２００〜４５０℃、水素／油比１００〜１３００ＮＬ／Ｌで水素化処理されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＣ重油組成物。
水素化処理用触媒が、アルミニウム酸化物を含む無機担体に、全触媒質量を基準として、周期表第６族金属から選択される少なくとも１種の金属を１０〜３０質量％と、周期表第８〜１０族金属から選択される少なくとも１種の金属を１〜７質量％とを担持させて得られる触媒であることを特徴とする請求項４に記載のＣ重油組成物。
周期表第６族金属から選ばれる少なくとも１種の金属がモリブデン及び／又はタングステンであり、周期表第８〜１０族金属から選ばれる少なくとも１種の金属がコバルト及び／又はニッケルであることを特徴とする請求項５に記載のＣ重油組成物。
１５℃における密度が０．８５〜１．０５ｇ／ｃｍ^３、５０℃の動粘度が４００ｍｍ^２／ｓ以下、硫黄分が８質量％以下、窒素分が１質量％以下、引火点７０℃以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＣ重油組成物。