JPH1135951A

JPH1135951A - 燃料油組成物

Info

Publication number: JPH1135951A
Application number: JP20027397A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shimizu; 和夫清水; Atsushi Uehara; 淳上原; Toshiaki Hayashi; 利昭林; Hiroaki Ishii; 宏明石井
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスタービンをはじめとする内燃機関または
外燃機関において使用する、高温腐食や流路への灰分の
付着が起こり難く、低温流動性並びに常温における流動
性に優れた燃料油組成物を提供する。【解決手段】Ａ重油基油に、ハール油、プリフラボト
ム油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒
粒子除去処理油から選ばれる少なくとも１種の炭化水素
油を、Ａ重油最終製品中の１０％残留炭素分が０．２質
量％以上、バナジウム分、カリウム分、ナトリウム分が
それぞれ０．１質量ｐｐｍ以下になるように添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料油組成物に関
するものである。特にガスタービンをはじめとする内燃
機関または外燃機関において使用するもので、該機関の
構成要件の高温腐食や摩耗、該機関の流路への灰分の付
着が起こり難く、低温流動性並びに常温における流動性
に優れた燃料油組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にＡ重油は、Ａ重油最終製品中の１
０％残留炭素分が０．２％以上（ＪＩＳＫ−２２７
０）になるように、Ａ重油基油に、残炭調整材として常
圧残油、減圧残油、脱硫残油等の残油を混合して製造さ
れる。しかし、ここで問題になるのがこれら常圧残油、
減圧残油、脱硫残油等の残油基材中に含まれる金属分通
常残油中には、バナジウム分、ナトリウム分、カリウム
分が含まれていることである。

【０００３】このうちバナジウム分は燃焼場で融点が６
９０℃の五酸化二バナジウムのような低融点の化合物を
形成し、燃焼機器に使用されている金属材料に対して激
しい腐食作用を及ぼす。また、ナトリウム分およびカリ
ウム分はバナジウム分と化合して５００℃〜６００℃で
融解する共晶を形成し、かつ燃料中の硫黄と化合して融
点が８８０℃の硫酸ナトリウムおよび１０７０℃の硫酸
カリウムを生成するなどするため、燃焼機器の構成要素
に付着し腐食を起こす。

【０００４】従って、一般的にはナトリウム分、カリウ
ム分、バナジウム分などの有害な灰分成分を含む燃料油
に対しては、まず、燃料油に水を５〜１０％加えてその
中に水溶性のナトリウム分、カリウム分を溶け込ませ、
遠心分離器により、その水を除いた後、マグネシウムを
添加してバナジウム酸化物の融点を上げるなどの前処理
をして腐食作用を緩和してから使用する。

【０００５】しかしながら、上記のようなナトリウム
分、カリウム分を取り除き、バナジウム分の作用を打ち
消す前処理方法は装置自体、非常に高価かつ大がかりに
なってしまう上にランニングコストが必要である。かつ
バナジウム分は除去されずに残されるため、摩耗に対し
ては解決策とはならない。低温流動性向上効果を改良す
るために通常使用している低温流動性向上剤を添加する
場合があるが、前記の残油には低温流動性向上剤の低温
流動性向上効果を阻害する成分が含まれている場合があ
る。

【０００６】また別の方法として低温流動性向上効果を
改良するためにナトリウム分、カリウム分、バナジウム
分などの金属分を含まない灯油、軽油等の液体燃料を多
量添加使用する方法があるが、金属分を含まない灯油、
軽油等の液体燃料を使用する場合、いずれもＡ重油より
高価であり、経済上好ましくない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はガスタービン
をはじめとする内燃機関または外燃機関において使用す
るもので、該機関の構成要件の高温腐食や該機関の流路
への灰分の付着が起こり難く、かつＡ重油最終製品中の
１０％残留炭素分が０．２％以上、さらに低温流動性並
びに常温における流動性に優れた燃料油組成物を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行った結果、特定の炭化水素油を添加することによ
り、前記の目的を達成することができた。

【０００９】すなわち本発明は、Ａ重油基油に、ハール
油、プリフラボトム油、エキストラクト油、およびスラ
リーオイルの触媒粒子除去処理油から選ばれる少なくと
も１種の炭化水素油を、Ａ重油最終製品中の１０％残留
炭素分が０．２質量％以上、バナジウム分、カリウム
分、ナトリウム分がそれぞれ０．１質量ｐｐｍ以下にな
るように添加することを特徴とする燃料油組成物に関す
る。以下本発明を詳細に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で用いるＡ重油基油とは、
原油を常圧蒸留して得られる沸点範囲が１５０〜４００
℃程度の留出油である。その他、原油の蒸留残渣油の水
素化分解や流動接触分解により得られる沸点範囲が１５
０〜４００℃程度の流出油が用いられる。

【００１１】本発明で用いるハール油、プリフラボトム
油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒粒
子除去処理油は残炭調整材として用いられる。ハール
油、プリフラボトム油、エキストラクト油、およびスラ
リーオイルの触媒粒子除去処理油は従来用いられている
蒸留残渣油に比べて遥かに色相が良い。

【００１２】本発明で用いるハール油は石油化学工業プ
ラントのエチレン製造装置から得られる残油である。ハ
ール油の沸点は１５０℃以上である。

【００１３】プリフラボトム油は、ハール油の軽質分お
よびエチレン製造装置から得られる分解ガソリン分を原
料とするＢＴＸ（ベンゼン、トルエン、キシレン）製造
装置から得られるボトム油である。プリフラボトム油の
沸点は１３０〜３５０℃の範囲である。

【００１４】エキストラクト油とは、原油の常圧蒸留残
渣油を減圧蒸留して得られる中質・重質の減圧蒸留留出
油（潤滑油原料用）あるいは減圧蒸留残渣油の脱歴油
（ブライトストック油）をフルフラール等で留出分離し
た抽出油である。

【００１５】スラリーオイルの触媒粒子除去処理油と
は、流動接触分解装置から得られる触媒粒子を含む残油
（ＤＣＯ）を静置、静電分離、ろ過等の触媒粒子除去処
理装置で触媒粒子を除去処理した油である。本発明では
Ｓｉ分とＡｌ分を併せた含有量が１０質量ｐｐｍ以下、
かつ触媒粒径が１０μｍ以下になるように触媒を除去し
た油が好ましい。該スラリーオイルの沸点は１６０℃以
上である。

【００１６】本発明に用いるハール油、プリフラボトム
油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒粒
子除去処理油中のバナジウム分、カリウム分、ナトリウ
ム分の含有量は０．３〜１質量ｐｐｍの範囲である。ま
た残留炭素分は０．２〜２０重量％の範囲である。

【００１７】本発明で用いるハール油、プリフラボトム
油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒粒
子除去処理油は、Ａ重油最終製品中の１０％残留炭素分
が０．２重量％以上、好ましくは０．２〜５．０質量
％、さらに好ましくは０．２〜０．６質量％になるよう
に添加する。添加量は好ましくは０．０５〜１０容量
％、より好ましくは０．１〜５容量％の範囲である。

【００１８】Ａ重油最終製品中の１０％残留炭素分が
０．２質量％未満の場合「１０％残油の残留炭素分が
０．２質量％以上」という軽油引取税からのＡ重油に対
する免税条件を満たさなくなる。また１０％残留炭素分
がここで指定する量より多いと相対的にＡ重油基油に対
するハール油、プリフラボトム油、エキストラクト油、
およびスラリーオイルの触媒粒子除去処理油の量が多く
なり、相溶性が悪化し沈殿物が生じる恐れがある。

【００１９】本発明において、Ａ重油基油に、Ａ重油最
終製品中のバナジウム分、カリウム分、ナトリウム分は
それぞれ０．１質量ｐｐｍ以下になるようにハール油、
プリフラボトム油、エキストラクト油、およびスラリー
オイルの触媒粒子除去処理油を添加する。これらの金属
分は燃焼場で融点の低い酸化物（灰分）を生成するた
め、ガスタービンをはじめとするＡ重油使用の内燃機
関、あるいは外燃機関において、構成要素の高温腐食
や、流路への灰分の付着が起こり、燃焼機関の耐久性、
メンテナンス性が悪くなり、また経済性が悪くなるので
少ない方が望ましい。

【００２０】本発明において、使用環境によっては低温
流動性をさらに改良する必要性が生じた場合には、低温
流動性向上剤を添加することができる。低温流動性向上
剤の添加量としては１０００容量ｐｐｍ以下、好ましく
は１〜５００容量ｐｐｍ、特に好ましくは１０〜３００
容量ｐｐｍである。１０００容量ｐｐｍを超えて添加し
てもコストに見合うだけの低温流動性は得難い。

【００２１】該低温流動性向上剤としては公知の各種の
添加剤を使用することができる。例えば「新版石油製品
添加剤」（桜井俊男編著、幸書房昭和６１年７月発行）
第１９２頁〜第１９５頁に記載の物質が例示できる。

【００２２】本発明で用いるハール油、プリフラボトム
油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒粒
子除去処理油は、従来用いられている残油のように低温
流動性向上剤の低温流動性向上効果を阻害することはな
いため、低温流動性をさらに向上させる必要が生じた場
合でも、低温流動性向上剤の増量で対応できる。従っ
て、従来の残油添加品に比べて経済的であり、かつ、燃
焼性に及ぼす影響も少ない。また、本発明において、使
用環境によっては低温流動性をさらに改良する必要性が
生じた場合には、灯油、軽油等の軽質油を添加すること
もできる。該軽質油の添加量としては、５〜５０容量％
の範囲が好ましい。

【００２３】本発明の燃料油組成物の用途はすべてのＡ
重油用燃焼機器に適用されるものであるが、一般ボイラ
ー等の外燃機関の場合これらの高温腐食の影響は受けに
くい構造になっているので望ましくは内燃機関用に適用
されることが良い、さらに望ましくは、高温腐食に対し
て非常に影響を受けやすいガスタービン用に適用される
ことが良い。

【００２４】

【実施例】以下に本発明を実施例および比較例を挙げて
説明する。以下の実施例、比較例において、１０％残留
炭素分はＪＩＳＫ−２２７０（原油および石油製品残
留炭素分試験方法）により求めた。また、バナジウム
分、ナトリウム分、カリウム分については残油中の各成
分量と配合量から計算で求めた。

【００２５】本発明の実施例、比較例における評価方法
として、実機シミュレート法とは、常温での目詰まりを
評価する方法であり、Ａ重油の低温流動性評価方法であ
る実機シミュレート法（ＪＰＩ−５Ｓ−４７−９６）の
試験装置を利用し、試料油をフィルター前後の差圧を測
定した。試験条件は１０℃、通油量は９．５Ｌ／Ｈ、フ
ィルター目開きは８μｍで行った。

【００２６】１Ｌ燃焼後の酸化物量とは、腐食性を評価
する方法であり、試料油を試料皿に入れ、バーナで燃焼
させて残渣物の重量を測定した。

【００２７】修正ＣＦＰＰ試験法とは、低温流動性を評
価する方法であり、軽油の目詰まり点試験方法（ＪＩＳ
−Ｋ２２８８）に準拠し、フィルター目開きは４４μ
ｍ、冷却速度は１℃／ｈで行った。

【００２８】（実施例１）Ａ重油基油にハール油を０．
２容量％添加して、常温でのフィルター通過性能評価、
腐食評価および低温流動性評価を行った。その結果を表
１に示した。１０％残留炭素分は０．２４質量％、バナ
ジウム分、ナトリウム分、カリウム分はいずれも０．１
質量ｐｐｍ未満であった。

【００２９】（実施例２）Ａ重油基油にハール油を０．
２容量％、低温流動性向上剤を２００容量ｐｐｍ添加し
て、常温でのフィルター通過性能評価、腐食評価および
低温流動性評価を行った。その結果を表１に示した。１
０％残留炭素分は０．２４質量％、バナジウム分、ナト
リウム分、カリウム分はいずれも０．１質量ｐｐｍ未満
であった。

【００３０】（実施例３）Ａ重油基油にハール油を０．
２容量％、低温流動性向上剤２００容量ｐｐｍ、灯油を
１２容量％を添加して、常温でのフィルター性評価、腐
食評価および低温流動性評価を行った。その結果を表１
に示した。１０％残留炭素分は０．２４質量％、バナジ
ウム分、ナトリウム分、カリウム分はいずれも０．１質
量ｐｐｍ未満であった。

【００３１】（実施例４）Ａ重油基油にプリフラボトム
油を３容量％添加して、常温でのフィルター通過性能評
価、腐食評価および低温流動性評価を行った。その結果
を表１に示した。１０％残留炭素分は０．２６質量％、
バナジウム分、ナトリウム分、カリウム分はいずれも
０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３２】（実施例５）Ａ重油基油にプリフラボトム
油を３容量％、低温流動性向上剤を２００容量ｐｐｍ添
加して、常温でのフィルター通過性能評価、腐食評価お
よび低温流動性評価を行った。その結果を表１に示し
た。１０％残留炭素分は０．２６質量％、バナジウム
分、ナトリウム分、カリウム分はいずれも０．１質量ｐ
ｐｍ未満であった。

【００３３】（実施例６）Ａ重油基油にプリフラボトム
油を３容量％、灯油を１２容量％、低温流動性向上剤を
１５容量ｐｐｍ添加して、常温でのフィルター通過性能
評価、腐食評価および低温流動性評価を行った。その結
果を表１に示した。１０％残留炭素分は０．２６質量
％、バナジウム分、ナトリウム分、カリウム分はいずれ
も０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３４】（実施例７）Ａ重油基油にエキストラクト
油を０．６容量％添加して、常温でのフィルター通過性
能評価、腐食評価および低温流動性評価を行った。その
結果を表１に示した。１０％残留炭素分は０．４４質量
％、バナジウム分、ナトリウム分、カリウム分はいずれ
も０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３５】（実施例８）Ａ重油基油にエキストラクト
油を０．６容量％、低温流動性向上剤を２００容量ｐｐ
ｍ添加して、常温でのフィルター通過性能評価、腐食評
価および低温流動性評価を行った。その結果を表１に示
した。１０％残留炭素分は０．４４質量％、バナジウム
分、ナトリウム分、カリウム分はいずれも０．１質量ｐ
ｐｍ未満であった。

【００３６】（実施例９）Ａ重油基油にエキストラクト
油を０．６容量％、灯油を１２容量％、低温流動性向上
剤を２００容量ｐｐｍ添加して、常温でのフィルター通
過性能評価、腐食評価および低温流動性評価を行った。
その結果を表１に示した。１０％残留炭素分は０．４４
質量％、バナジウム分、ナトリウム分、カリウム分はい
ずれも０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３７】（実施例１０）Ａ重油基油にスラリーオイ
ルの触媒除去油を０．４容量％添加して、常温でのフィ
ルター通過性能評価、腐食評価および低温流動性評価を
行った。その結果を表２に示した。１０％残留炭素分は
０．２４質量％、バナジウム分、ナトリウム分、カリウ
ム分はいずれも０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３８】（実施例１１）Ａ重油基油にスラリーオイ
ルの触媒除去油を０．４容量％添加して、低温流動性向
上剤を２００容量ｐｐｍ添加して、常温でのフィルター
通過性能評価、腐食評価および低温流動性評価を行っ
た。その結果を表２に示した。１０％残留炭素分は０．
４４質量％、バナジウム分、ナトリウム分、カリウム分
はいずれも０．１質量ｐｐｍ未満であった。

【００３９】（実施例１２）Ａ重油基油にスラリーオイ
ルの触媒除去油を０．４容量％添加して、灯油を１２容
量％、低温流動性向上剤を２００容量ｐｐｍ添加して、
常温でのフィルター通過性能評価、腐食評価および低温
流動性評価を行った。その結果を表２に示した。１０％
残留炭素分は０．４４質量％、バナジウム分、ナトリウ
ム分、カリウム分はいずれも０．１質量ｐｐｍ未満であ
った。

【００４０】（比較例１）Ａ重油基油に減圧残油を０．
５容量％添加して、常温でのフィルター通過性能評価、
腐食評価および低温流動性評価を行った。その結果を表
２に示した。１０％残留炭素分は０．４０質量％、バナ
ジウム分は０．２５容量ｐｐｍ、ナトリウム分は０．３
１容量ｐｐｍ、カリウム分は０．２容量ｐｐｍであっ
た。

【００４１】（比較例２）Ａ重油基油に減圧残油を０．
５容量％添加して、低温流動性向上剤を２００質量ｐｐ
ｍ添加して、常温でのフィルター通過性能評価、腐食評
価および低温流動性評価を行った。その結果を表２に示
した。１０％残留炭素分は０．４０質量％、バナジウム
分は０．２５容量ｐｐｍ、ナトリウム分は０．３１容量
ｐｐｍ、カリウム分は０．２容量ｐｐｍであった。

【００４２】（比較例３）Ａ重油基油に減圧残油を０．
５容量％添加して、灯油を１２容量％、低温流動性向上
剤を２００質量ｐｐｍ添加して、常温でのフィルター通
過性能評価、腐食評価および低温流動性評価を行った。
その結果を表２に示した。１０％残留炭素分は０．４０
質量％、バナジウム分は０．２５容量ｐｐｍ、ナトリウ
ム分は０．３１容量ｐｐｍ、カリウム分は０．２容量ｐ
ｐｍであった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】表１および表２から、いずれの実施例も低
温流動性、並びに常温でのフィルター通過性能評価が良
好であること、燃焼機器に対してこれらの酸化物による
高温腐食作用をほとんど及ぼさないことがあることが確
認できた。それに対して比較例１〜３の場合は、常温で
のフィルター通過性能評価が悪く、燃焼機器に対する酸
化物による高温腐食作用があることが確認できた。

【００４６】

【発明の効果】本発明の燃料油組成物は、基油に対し、
プリフラボトム油、ハール油、エキストラクト油、およ
びスラリーオイルの触媒粒子除去処理油から選ばれる少
なくとも１種の炭化水素油を、Ａ重油最終製品中の１０
％残留炭素分が０．２質量％以上、バナジウム分、カリ
ウム分、およびナトリウム分がそれぞれ０．１質量ｐｐ
ｍ未満になるように添加し、またさらに流動性向上剤を
１０００容量ｐｐｍ未満添加することで、ガスタービン
をはじめとするＡ重油使用の内燃機関、あるいは外燃機
関において、構成要素の高温腐食や、流路への灰分の付
着が起こりにくいため、燃焼機関の耐久性、メンテナン
ス性が良くなり経済性が向上する。また本発明で用いる
プリフラボトム油、ハール油は金属分、アスファルテン
分を含まないので低温流動性並びに常温におけるフィル
ター性能に優れている。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】修正ＣＦＰＰ試験法とは、低温流動性を評
価する方法であり、軽油の目詰まり点試験方法（ＪＩＳ
−Ｋ２２８８）に準拠し、フィルター目開きは１４９μ
ｍ、冷却速度は１℃／ｈで行った。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井宏明東京都港区西新橋一丁目３番12号日本石油株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ重油基油に、ハール油、プリフラボト
ム油、エキストラクト油、およびスラリーオイルの触媒
粒子除去処理油から選ばれる少なくとも１種の炭化水素
油を、Ａ重油最終製品中の１０％残留炭素分が０．２質
量％以上、バナジウム分、カリウム分、ナトリウム分が
それぞれ０．１質量ｐｐｍ以下になるように添加するこ
とを特徴とする燃料油組成物。