JP3825876B2

JP3825876B2 - 貯蔵安定性、色相安定性及び通油性の良好なａ重油組成物

Info

Publication number: JP3825876B2
Application number: JP12481697A
Authority: JP
Inventors: 正典廣瀬; 成小山; 英俊尾形
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2017-04-28
Also published as: JPH10298566A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明、Ａ重油組成物に関する。更に詳しくは、直脱軽油を一定割合混合することにより、かつ残油系の残留炭素基材を使用しないこと、及び４０以上のセタン指数を有することにより、内燃機関等の燃料に適した貯蔵安定性、色相安定性及び通油性の良好な、内燃機関用として好適なＡ重油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ａ重油は、ＪＩＳＫ２２０５の１種１号又は２号の規定に適合するディーゼルエンジン等の内燃機関用、ボイラーや各種炉等の燃焼機器用の燃料として適当な品質を有する鉱物油である。一般にＡ重油は、地方税法第七百条に定められる軽油引取税の課税対象外となる４項目（密度・分留性状・残留炭素分・引火点）のうち、残留炭素分の項目を適用させている。そのため通常Ａ重油は常圧蒸留装置より得られる直留灯油（又は脱硫処理した灯油）、直留軽質軽油（又は脱硫処理した軽質軽油）、直留重質軽油（又は脱硫処理した重質軽油）の直留系基材を主体として用い、これに流動接触分解装置及び／又は残渣流動接触分解装置より得られる軽質サイクル油、減圧蒸留装置より得られる減圧軽油を水素化脱硫した水素化脱硫減圧軽油、水素化分解装置より得られる水素化分解軽油、直接重油脱硫装置より得られる直脱軽油等を混合し、更に残留炭素付与用の常圧残油、直脱残油、減圧残油等を混合して１０％残油の残留炭素分が０．２重量％をこえるように製造される。
【０００３】
近年の燃料油の需要動向は白油化傾向にあり、重質油を分解し白油を増産するための分解装置（流動接触分解装置、残渣流動接触分解装置、直接重油脱硫装置、水素化分解装置等）は、より稼働率が高まることが予想される。
【０００４】
現在、分解装置で製造される軽油相当の留分（分解軽油）は、主としてＡ重油のブレンド基材として、常圧蒸留装置から得られる直留軽油又は灯油の代替材源として用いることで白油増産に寄与しており、白油増産の観点から、分解軽油のＡ重油へのより一層の混合比率増加が急務となっている。
【０００５】
しかしながら、分解軽油の中でも軽質サイクル油は、貯蔵安定性に乏しいため貯蔵中に、燃焼機器のフィルター及びバーナ・ノズル等の閉塞の一因となる夾雑物を生じ易いことが知られており、そのままでは貯蔵安定性及び通油性確保の観点から一定量以上の混合は困難であった。
【０００６】
更に、軽質サイクル油は貯蔵中に褐色化が進み易いことが知られており、製品の品質維持の観点からも色相の安定化が求められていた。又、Ａ重油で一般的に使用される残油系残炭基材を添加する場合、貯蔵安定性、色相安定性、通油性が著しく悪化するという欠点を有しており、この点も改善が必要である。
【０００７】
軽質サイクル油は貯蔵安定性、色相安定性及び通油性を改善するために、これらに悪影響を与えると考えられているジエンやオレフィン化合物を飽和させ、反応性の高い硫黄化合物や窒素化合物を分解し、反応性の低い炭化水素、硫化水素、アンモニアを生成させるために水素化処理を行うのが効果的であるが、処理工程が増加し、コストがかかることから望ましいことではなかった。
【０００８】
又、軽質サイクル油の貯蔵安定性、色相安定性及び通油性改善のためには、上記の他に、苛性ソーダ洗浄によるチオフェノール、メルカプタン、硫化水素、有機酸、フェノール等の夾雑物前駆体除去や、安定化剤、酸化防止剤、分散剤、夾雑物生成反応を触媒する金属（特に銅）を不活性化する金属不活性化剤等の添加剤を添加する方法も存在するが、いずれもコスト増につながるものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、軽質サイクル油の貯蔵安定性、色相安定性及び通油性改善には水素化処理が最も効果的であるものの、処理工程が増加することから精製コストに大きく影響する。更に、水素化処理装置の処理能力の点からも容易に採用できない状況にある。
【００１０】
本発明の目的は、直脱軽油を一定割合以上混合することにより、特別な処理を施さずに軽質サイクル油を基材として可成り多量に使用しながら、貯蔵安定性、色相安定性及び通油性に優れ、内燃機関等の燃料に適したＡ重油組成物を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来のＡ重油組成物において、軽質サイクル油の混合による貯蔵安定性、色相安定性及び通油性の上記欠点を克服し、軽質サイクル油の水素化処理が不要なＡ重油組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、直脱軽油を軽質サイクル油に対し一定割合混合することにより、可成り多量に軽質サイクル油を使用しても貯蔵安定性、色相安定性及び通油性を改善する効果を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の上記課題は、
１．（Ａ）沸点範囲１７０〜３８０℃、５０％留出点２００〜３３０℃、１５℃密度０．９００〜０．９８５ｇ／ｃｍ^３の軽質サイクル油を４０容量％以上６０容量％未満と、
（Ｂ）沸点範囲１３０〜５００℃、５０％留出点２５０〜４００℃、１５℃密度０．８６０〜０．９５０ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油を７〜３０容量％と、
（Ｃ）その他の灯油又は軽油を含有し、
（Ｄ）かつ密度（１５℃）が０．８７６２ｇ／ｃｍ^３をこえ、
（Ｅ）更に４０以上のセタン指数を有することを特徴とするＡ重油組成物、
２．（Ｃ）その他の灯油又は軽油が、（ａ）直留灯油又は脱硫処理した灯油、（ｂ）直留軽質軽油又は脱硫処理した軽質軽油、（ｃ）直留重質軽油又は脱硫処理した重質軽油、（ｄ）水素化分解軽油、及び（ｅ）水素化脱硫した減圧軽油のうちから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする前記１記載のＡ重油組成物、
３．直脱軽油が、沸点範囲１３０〜３３０℃、５０％留出点２００〜３００℃、１５℃密度０．８５０〜０．９００ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油中の低沸点留分であることを特徴とする前記１又は２記載のＡ重油組成物、
４．直脱軽油が、沸点範囲２２０〜４５０℃、５０％留出点２５０〜３５０℃、１５℃密度０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油中の中沸点留分であることを特徴とする前記１又は２記載のＡ重油組成物、
５．直脱軽油が、直脱軽油中の低沸点留分と中沸点留分を任意の割合で混合したものであることを特徴とする前記１又は２記載のＡ重油組成物、
６．軽質サイクル油が、流動接触分解装置及び／又は残渣流動接触分解装置より得られたものであり、直脱軽油が、直接重油脱硫装置より得られたものであることを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載のＡ重油組成物、
の各々により達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。本発明のＡ重油は所定の性状を有する軽質サイクル油を４０容量％以上６０容量％未満、及び所定の性状を有する直脱軽油又は直脱軽油のうち低沸点留分及び／又は中沸点留分を７〜３０容量％、残りはその他の灯油又は軽油とする割合で混合し、かつ、この際に１５℃密度が０．８７６２ｇ／ｃｍ^３をこえ、更に４０以上のセタン指数を有するようにする。
【００１４】
この際、その他の灯油又は軽油は、（ａ）直留灯油又は脱硫処理した灯油、（ｂ）直留軽質軽油又は脱硫処理した軽質軽油、（ｃ）直留重質軽油又は脱硫処理した重質軽油、（ｄ）水素化分解軽油、及び（ｅ）水素化脱硫した減圧軽油のうちから選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
【００１５】
軽質サイクル油は、流動接触分解装置及び／又は残渣流動接触分解装置から得られる、沸点１７０〜３８０℃範囲内の留分である。具体的には、その蒸留性状として、５０％留出点が２００〜３３０℃であり、１５℃の密度が０．９００〜０．９８５ｇ／ｃｍ^３の範囲のものが適宜利用できる。流動接触分解装置は、重質軽油、減圧軽油を水素化脱硫装置を用いて、アルミナ担持Ｃｏ−Ｍｏ触媒、アルミナ担持Ｎｉ−Ｍｏ触媒等の触媒存在下で、５〜１０ＭＰ、好ましくは５〜８ＭＰの圧力下、３５０〜４５０℃、好ましくは３６０〜４２０℃の温度で、ＬＨＳＶ０．５〜４．０／ｈ、好ましくは１．０〜３．０／ｈの条件で水素化処理をした脱硫減圧軽油等を原料油に、又、残渣流動接触分解装置の場合は直接重油脱硫装置より得られる直脱残油、低硫黄の常圧残油を上記原料油に加えて、固体触媒の存在下で接触分解する装置であり、通常シリカアルミナ触媒やゼオライト触媒が用いられ、又、反応条件は一般に、反応温度４７０〜５５０℃、反応圧力０．０８〜０．３ＭＰ程度であるが、これらの条件は特に限定されるものではない。
【００１６】
直脱軽油は直接重油脱硫装置より得られる、沸点１３０〜５００℃の範囲内の留分である。具体的には、その蒸留性状として、５０％留出点が２５０〜４００℃であり、１５℃の密度が０．８６０〜０．９５０ｇ／ｃｍ^３の範囲のものが適宜利用できる。直脱軽油のうち低沸点留分は、直接重油脱硫装置より得られる、沸点１３０〜３３０℃の範囲内の留分である。具体的には、その蒸留性状として、５０％留出点が２００〜３００℃であり、１５℃の密度が０．８５０〜０．９００ｇ／ｃｍ^３の範囲のものが適宜利用できる。直脱軽油のうち中沸点留分は、直接重油脱硫装置より得られる、沸点２２０〜４５０℃の範囲内の留分である。具体的には、その蒸留性状として、５０％留出点が２５０〜３５０℃であり、１５℃の密度が０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３の範囲のものが適宜利用できる。又、直接重油脱硫装置は、常圧残油及び／又は減圧残油をアルミナ担持Ｃｏ−Ｍｏ触媒、アルミナ担持Ｎｉ−Ｍｏ触媒等の触媒存在下で、１０〜２５ＭＰ、好ましくは１４〜２０ＭＰの圧力下、３５０〜４５０℃、好ましくは３６０〜４２０℃の温度で、ＬＨＳＶ０．１〜１．０／ｈ、好ましくは０．２〜０．５／ｈの条件で水素化を行う装置であるが、これらの条件は特に限定されるものではない。
【００１７】
軽質サイクル油の混合割合が６０容量％以上の場合、４０以上のセタン指数を維持することが困難である。また、直脱軽油の混合割合が７容量％未満の場合は、直脱軽油による改質効果が不足して貯蔵安定性、色相安定性及び通油性の大きな改善効果は得られない。軽質サイクル油の混合割合が４０容量％未満の場合、及び／又は直脱軽油の混合割合が３０容量％をこえる場合は、１５℃密度を０．８７６２をこえることが困難であり、又コスト的に不利となり実際的ではなく、更に残炭基材の使用により軽油引取税の課税対象外とする場合は貯蔵安定性、色相安定性及び通油性が悪化する。
【００１８】
軽質サイクル油に対して直脱軽油を一定割合混合することにより貯蔵安定性、色相安定性、通油性が改善されることの理由は、必ずしも明確ではないが、原料油が直接重油脱硫装置で処理される過程で、多環芳香族等の一部が水素化され、反応性（水素供与能力）の高い化合物が生成し、これらの化合物が軽質サイクル油の反応性が高く不安定な化合物を安定化する作用を有するものと推定される。この効果は直留灯油（又は脱硫処理した灯油）、直留軽質軽油（又は脱硫処理した軽質軽油）、直留重質軽油（又は脱硫処理した重質軽油）、水素化分解軽油、及び水素化脱硫した減圧軽油にはなく、本発明で規定する直脱軽油を使用せずに、これらの直留系留分等だけを軽質サイクル油に混合した場合には貯蔵安定性、色相安定性及び通油性は改善されなかった。
【００１９】
本発明のＡ重油には、必要に応じてセタン価向上剤、酸化防止剤、安定化剤、分散剤、流動性向上剤、金属不活性化剤、微生物殺菌剤、助燃剤、帯電防止剤、識別剤等の各種添加剤を適宜加えることができる。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
実施例１，２，３，４，５及び比較例１，２，３
表１に示す性状の基材を表２に示す容量比に混合して燃料組成物を調製し、その貯蔵安定性の指標として貯蔵前後のスラッジ重量の変化を、色相安定性の指標として貯蔵前後のＡＳＴＭ色の変化を、通油性の指標として貯蔵前後のフィルター通過時間を測定した。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
表２より明らかなように、一定割合の直脱軽油又は直脱軽油のうち低沸点留分及び／又は中沸点留分を混合することにより、軽質サイクル油を可成り多量に混合してもスラッジ生成量を著しく低減し、優れた貯蔵安定性、色相安定性及び通油性を有するＡ重油が得られた。
【００２５】
尚、燃料油の性状及び貯蔵安定性は次の方法によって求めた。
【００２６】
＊１密度：ＪＩＳＫ２２４９に準拠して測定した。
【００２７】
＊２蒸留性状：ＪＩＳＫ２２５４に準拠して測定した。
【００２８】
＊３スラッジ重量：スクリューキャップ付きのパイレックス製ビン（Ｃｏｒｎｉｎｇｌ３７２）のキャップに６ｍｍの穴を開け、試料充填後暗所にて８０℃で１週間貯蔵後、１００ｍｌを目開き０．８μｍのフィルターでろ過し、乾燥後ろ紙上に捕捉されたスラッジ重量を測定した。
【００２９】
＊４ＡＳＴＭ色：ＪＩＳＫ２５８０に準拠して測定した。
【００３０】
＊５通油性：温度２０℃、吸引圧力５００ｍｍＨｇで、試料１０００ｍｌが直径４７ｍｍ、目開き０．８μｍのフィルターを通過するのに要する時間を測定した。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、一定割合の直脱軽油又は直脱軽油のうち低沸点留分及び／又は中沸点留分を混合することにより、軽質サイクル油を可成り多量に混合しても貯蔵安定性、色相安定性及び通油性の優れた、内燃機関等の燃料用として好適なＡ重油を製造することができ、軽質サイクル油の有効活用を図ることができる。

Claims

（Ａ）沸点範囲１７０〜３８０℃、５０％留出点２００〜３３０℃、１５℃密度０．９００〜０．９８５ｇ／ｃｍ^３の軽質サイクル油を４０容量％以上６０容量％未満と、
（Ｂ）沸点範囲１３０〜５００℃、５０％留出点２５０〜４００℃、１５℃密度０．８６０〜０．９５０ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油を７〜３０容量％と、
（Ｃ）その他の灯油又は軽油を含有し、
（Ｄ）かつ密度（１５℃）が０．８７６２ｇ／ｃｍ^３をこえ、
（Ｅ）更に４０以上のセタン指数を有することを特徴とするＡ重油組成物。
（Ｃ）その他の灯油又は軽油が、（ａ）直留灯油又は脱硫処理した灯油、（ｂ）直留軽質軽油又は脱硫処理した軽質軽油、（ｃ）直留重質軽油又は脱硫処理した重質軽油、（ｄ）水素化分解軽油、及び（ｅ）水素化脱硫した減圧軽油のうちから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載のＡ重油組成物。
直脱軽油が、沸点範囲１３０〜３３０℃、５０％留出点２００〜３００℃、１５℃密度０．８５０〜０．９００ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油中の低沸点留分であることを特徴とする請求項１又は２記載のＡ重油組成物。
直脱軽油が、沸点範囲２２０〜４５０℃、５０％留出点２５０〜３５０℃、１５℃密度０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３の直脱軽油中の中沸点留分であることを特徴とする請求項１又は２記載のＡ重油組成物。
直脱軽油が、直脱軽油中の低沸点留分と中沸点留分を任意の割合で混合したものであることを特徴とする請求項１又は２記載のＡ重油組成物。
軽質サイクル油が、流動接触分解装置及び／又は残渣流動接触分解装置より得られたものであり、直脱軽油が、直接重油脱硫装置より得られたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＡ重油組成物。