灯油組成物及びその製造方法
【課題】暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な灯油組成物及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】水素化精製油等の原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする灯油組成物。
【解決手段】水素化精製油等の原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする灯油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯油組成物に関する。詳しくは、石油ストーブや石油ファンヒーター等の暖房機器などに用いられる灯油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題への関心が社会的に高まる中、室内暖房機器の分野では、暖房機器から排出される臭気物質（炭化水素等）や汚染物質（ＳＯｘ等）を低減する技術が検討されている。例えば臭気物質の低減方法としては、暖房機器の燃焼部の改善、排出ガス浄化装置の装着等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、暖房機器の燃料としては、例えばｎ−パラフィンおよびｉ−パラフィン類よりなる灯油の使用が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公昭５９−１６８１４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の灯油は、燃焼部の改善や排出ガス浄化装置の装着が施されていない既存の暖房機器の燃料としては十分とはいえない。また、従来の灯油を燃焼部の改善や排出ガス浄化装置の装着が施された暖房機器に用いる場合も、長期にわたってクリーンな燃焼を持続させることは必ずしも容易でない。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な灯油組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、特定の深度水素化処理が施された灯油基材であって、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たす灯油組成物を暖房機器の燃料として用いた場合に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。
【０００７】
すなわち、本発明の灯油組成物は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、原料油を特定条件で深度水素化処理し、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たす灯油基材を得る。本発明の灯油組成物は当該灯油基材を含有するものであり、これにより、灯油組成物の燃焼性を飛躍的に改善することができ、さらに高水準の燃焼性を長期間維持することができる。また、本発明の灯油組成物は、安定性、引火性、安全性、並びに暖房機器の燃焼部や排ガス浄化装置に対する適合性にも優れる。従って、本発明の灯油組成物を暖房機器に用いることにより、燃費の向上、臭気物質及び汚染物質の排出量の低減、暖房機器への負荷の低減などが実現可能となり、その結果、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能となる。
【０００９】
本発明の灯油組成物の全芳香族分が１０容量％以下であることが好ましい。
【００１０】
また、深度水素化処理に用いられる原料油は、その蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３１０℃以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の灯油組成物の製造方法は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理し、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を得る工程を有することを特徴とする。
【００１２】
上記製造方法によれば、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な本発明の灯油組成物を容易に且つ確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な灯油組成物及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
（灯油基材）
本発明にかかる灯油基材は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油に特定の深度水素化処理を施すことにより得られる。
【００１６】
未精製油及び水素化精製油としては、具体的には例えば、原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯油、直留灯油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油留分を水素化精製して得られる水素化精製灯油、減圧軽油留分を水素化分解した水素化分解灯油、減圧軽油留分あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解灯油、直留重質油を熱分解して得られる熱分解灯油、熱分解灯油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油、残査油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油等が挙げられる。これらの原料油は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
原料油は、得られる灯油基材が本発明で規定する条件を満たせば、未精製油及び／又は水素化精製油のみからなるものであってもよく、また、他の成分をさらに含有していてもよい。他の成分としては、直留灯油または水素化脱硫灯油または水素化精製灯油の抽出によりノルマルパラフィン分を除去した残分である脱ノルマルパラフィン灯油、天然ガス等を一酸化炭素と水素に分解した後にＦ−Ｔ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成で得られるＧＴＬ（Ｇａｓ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄｓ）の灯油留分及び／又はその水素化分解物などが挙げられる。原料油がこれらの成分を含有する場合、未精製油及び水素化精製油の合計量は、５０容量％以上であることが好ましく、６０容量％以上であることがより好ましく、７０容量％以上であることがさらに好ましい。
【００１８】
また、原料油の蒸留性状は特に制限されないが、その初留点は１４０℃以上であることが好ましい。また、原料油の終点は、好ましくは３１０℃以下、より好ましくは３０５℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。かかる蒸留性状を有する原料油を用いることで、本発明にかかる灯油基材を確実に得ることができる。また、原料油の蒸留性状が上記条件を満たすことで、より高い脱硫効果を得ることができる。
【００１９】
原料油の深度水素化処理は、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌの条件下で行われる。
【００２０】
深度水素化処理における反応温度は、１００〜３５０℃であり、好ましくは１３０〜３２０℃である。反応温度が１００℃未満であると十分な水素化反応速度が得られず、一方、３５０℃を超えると水素化反応が反応平衡の点で不十分となる。
【００２１】
深度水素化処理における水素圧力は、１〜６ＭＰａであり、好ましくは２〜６ＭＰａである。また、水素／油比は、７０〜５００ＮＬ／Ｌであり、好ましくは９０〜４００ＮＬ／Ｌである。水素圧力が１ＭＰａ未満の場合、及び水素／油比が７０ＮＬ／Ｌ未満の場合には、脱硫反応又は水素化反応の促進効果が不十分となる。また、水素圧力が６ＭＰａを超える場合、及び水素／油比が５００ＮＬ／Ｌを超える場合には、製造コストが増大してしまう。
【００２２】
深度水素化処理における液空間速度（Ｌｉｑｕｉｄ Ｈｏｕｒｌｙ Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ、以下「ＬＨＳＶ」という）は０．１〜４ｈ−１であり、好ましくは０．２〜３ｈ−１である。ＬＨＳＶは低いほど反応に有利であるが、０．１ｈ−１未満の場合には、極めて大きな反応塔容積が必要となる。
【００２３】
深度水素化処理に用いる触媒は、特に限定されるものではないが、例えば水素化活性金属を多孔質担体に担持したものが挙げられる。多孔質担体としては無機酸化物が好ましく用いられる。具体的な無機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、あるいはゼオライトが挙げられ、このうちチタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライトのうち少なくとも１種類とアルミナによって構成されているものが本発明において好適に用いられる。
【００２４】
深度水素化処理に用いる触媒の活性金属としては周期律表第６族及び／または第８族金属から選ばれる少なくとも１種類の金属であることが好ましい。より好ましくはＲｕ，Ｒｄ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種類である。活性金属としてはこれらの金属を組み合わせたものでもよく、例えばＰｔ−Ｐｄ，Ｐｔ−Ｒｈ，Ｐｔ−Ｒｕ，Ｉｒ−Ｐｄ，Ｉｒ−Ｒｈ，Ｉｒ−Ｒｕ，Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ，Ｐｔ−Ｒｈ−Ｒｕ，Ｉｒ−Ｐｄ−Ｒｈ，Ｉｒ−Ｒｈ−Ｒｕ，Ｃｏ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｗなどの組み合わせを採用することができる。活性金属の担持量は特に限定されないが、触媒質量に対し金属量合計で０．１〜３０質量％であることが望ましい。
【００２５】
触媒は水素または硫化水素気流下において予備還元処理を施した後に用いるのが好ましい。一般的には水素または硫化水素を含むガスを流通し、２００℃以上の熱を所定の手順に従って与えることにより触媒上の活性金属が還元され、水素化活性を発現することになる。
【００２６】
上記の深度水素化処理により得られる本発明にかかる灯油基材は、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たすものである。以下、灯油基材の諸性状について詳述する。
【００２７】
（蒸留性状）
灯油基材の蒸留性状における初留点は１４０℃以上であり、終点は３００℃以下であり、５０容量％留出温度は１９０〜２３０℃である。
【００２８】
灯油基材の初留点は、引火点低下による安全性への影響から、１４０℃以上であることが必要であり、１４３℃以上であることが好ましく、１４５℃以上であることがさらに好ましい。一方、低温時の着火特性維持の点から１７０℃以下であることが好ましく、１６５℃以下であることがより好ましい。
【００２９】
灯油基材の終点は、３００℃以下であることが必要であり、２９０℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましい。終点が３００℃を超える場合は点火時にススが発生しやすく、芯式ストーブに使用した場合には芯にタールが付着しやすくなる。
【００３０】
灯油基材の５０容量％留出温度（以下、「Ｔ５０」という）は１９０℃以上であることが必要であり、１９５℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましい。Ｔ５０が１９０℃未満の場合は燃料消費率が悪化する。一方、燃焼性の点から、Ｔ５０は、２３０℃以下であることが必要であり、２２５℃以下であることが好ましい。
【００３１】
灯油基材のその他の蒸留性状は特に制限されないが、下記性状を満たしていることが望ましい。
【００３２】
３０容量％留出温度（以下、「Ｔ３０」という）は、給油時の臭気低減および発熱量の点から、１７０℃以上であることが好ましく、１７５℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることがさらに好ましい。一方、低温時の着火性の点から、Ｔ３０は２１０℃以下であることが好ましく、２０５℃以下であることがより好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましい。
【００３３】
７０容量％留出温度（以下、「Ｔ７０」という）は、発熱量の点から、２２０℃以上であることが好ましく、２２５℃以上であることがより好ましい。一方、燃焼性の点から、Ｔ７０は、２５０℃以下であることが好ましく、２４５℃以下であることがより好ましい。
【００３４】
９５容量％留出温度（以下、「Ｔ９５」という）は、燃焼性の点から、２７０℃以下であることが好ましく、２６８℃以下であることがより好ましい。
【００３５】
本発明でいう初留点、Ｔ３０、Ｔ５０、Ｔ７０、Ｔ９５、終点とは、それぞれＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００３６】
（ナフテン分）
灯油基材のナフテン分は、２０容量％以上であることが必要であり、好ましくは２５容量％以上、より好ましくは２８容量％以上である。ナフテン分が２０容量％未満の場合には単位容量当たりの発熱量が不十分となる。
【００３７】
本発明でいうナフテン分とは、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｔｙｐｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ ｂｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）に順ずる方法にて測定されるナフテン系炭化水素の含有量（単位：容量％）を意味する。
【００３８】
（芳香族分）
灯油基材の全芳香族分は、燃焼性の点から、１５容量％以下であることが必要であり、好ましくは１０容量％以下、より好ましくは８容量％以下である。
【００３９】
本発明でいう全芳香族分とは、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値を意味する。
【００４０】
また、上記全芳香族分のうち二環以上の芳香族分は、１容量％以下であることが必要であり、好ましくは０．８容量％以下、より好ましくは０．５容量％以下である。二環以上の芳香族分が１容量％を超えると燃焼性が著しく低下する。
【００４１】
本発明でいう二環以上芳香族分とは、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」で測定される二環芳香族分および三環以上芳香族分の総和を意味する。
【００４２】
（ナフテン／全芳香族分の容量比）
灯油基材のナフテン分／全芳香族分の容量比は、燃料消費率と燃焼性とのバランスの点から、２．０以上であることが必要であり、好ましくは３．０以上である。
【００４３】
ここでいうナフテン分及び全芳香族分は上述のナフテン分及び全芳香族分と同一の内容であり、それぞれＡＳＴＭ Ｄ２４２５（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｔｙｐｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ ｂｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、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」に準拠して求められる値を意味する。
【００４４】
（硫黄分）
灯油基材の硫黄分は、燃焼排出ガス中の硫黄酸化物抑制、及び暖房用機器に装着されている排ガス後処理用触媒の寿命の点から、１０質量ｐｐｍ以下であることが必要であり、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００４５】
本発明でいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「硫黄分試験方法」により測定される値を意味する。
【００４６】
（密度）
灯油基材の１５℃における密度は、燃料消費率の点から７７０Ｋｇ／ｍ３以上であることが必要であり、好ましくは７８０Ｋｇ／ｍ３以上である。一方、燃焼性の点から、８２０Ｋｇ／ｍ３以下であることが必要であり、好ましくは８１０Ｋｇ／ｍ３以下である。本発明でいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ２２４９「原油及び石油製品−密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」で測定される値である。
【００４７】
（動粘度）
灯油基材の動粘度は特に制限されないが、芯式ストーブにおける芯への染み込み性の点から、３０℃で１．７ｍｍ２／ｓ未満であることが望ましい。一方、芯式ストーブにおける消火後の余熱による芯からの染み出し防止の点から、３０℃で１．０ｍｍ２／ｓ以上であることが望ましい。
【００４８】
本発明でいう３０℃における動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法」で測定される値を意味する。
【００４９】
（引火点）
灯油基材の引火点は特に制限されないが、取り扱い上の安全性の点から４０℃以上であることが望ましい。
【００５０】
本発明でいう引火点とは、ＪＩＳ Ｋ２２６５「原油及び石油製品−引火点試験方法」のタグ密閉式で測定される値を意味する。
【００５１】
（煙点）
灯油基材の煙点は特に制限されないが、芯式ストーブにおけるスス発生や不完全燃焼防止の点から、２１ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５２】
本発明でいう煙点とは、ＪＩＳ Ｋ２５３７「石油製品−航空タービン燃料油及び灯油−煙点試験方法」で測定される値を意味する。
【００５３】
（セーボルト色）
灯油基材の色は特に制限されないが、不純物の識別等安全性への影響を考慮し、セーボルト色で＋２５以上であることが望ましい。
【００５４】
ここでいうセーボルト色とは、ＪＩＳ Ｋ２５８０「石油製品−色試験方法」中のセーボルト色試験方法で測定される値である。
【００５５】
本発明の灯油組成物は、上記の灯油基材のみからなるものであってもよく、また、必要に応じて、後述する各種添加剤を含有してもよい。なお、本発明の灯油組成物が添加剤を含有する場合、組成物全体で、灯油基材について規定された条件を満たすことが好ましい。
【００５６】
すなわち、灯油組成物の蒸留性状における初留点は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１４３℃以上、さらに好ましくは１４５℃以上である。また、当該初留点は、好ましくは１７０℃以下、より好ましくは１６５℃以下である。また、灯油組成物の終点は、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２９０℃以下、さらに好ましくは２８０℃以下である。また、灯油組成物のＴ５０は、好ましくは１９０℃以上、より好ましくは１９５℃以上、さらに好ましくは２００℃以上である。また、当該Ｔ５０は、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２２５℃以下である。また、灯油組成物のＴ３０は、好ましくは１７０℃以上、より好ましくは１７５℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。また、当該Ｔ３０は、好ましくは２１０℃以下、より好ましくは２０５℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。また、灯油組成物のＴ７０は、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２２５℃以上である。また、当該Ｔ７０は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２４５℃以下である。また、灯油組成物のＴ９５は、好ましくは２７０℃以下、より好ましくは２６８℃以下である。
【００５７】
また、灯油組成物のナフテン分は、好ましくは２０容量％以上、より好ましくは２５容量％以上、さらに好ましくは２８容量％以上である。また、当該全芳香族分は、好ましくは１５容量％以下、より好ましくは１０容量％以下、さらに好ましくは８容量％以下である。また、当該全芳香族分のうち二環以上の芳香族分は、好ましくは１容量％以下、より好ましくは０．８容量％以下、さらに好ましくは０．５容量％以下である。また、灯油基材のナフテン分／全芳香族分の容量比は、好ましくは２．０以上であることが必要であり、好ましくは３．０以上である。また、灯油組成物の硫黄分は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００５８】
また、灯油組成物の１５℃における密度は、好ましくは７７０Ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７８０Ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８２０Ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８１０Ｋｇ／ｍ３以下である。また、灯油組成物の３０℃における動粘度は、好ましくは１．０ｍｍ２／ｓ以上１．７ｍｍ２／ｓ未満である。
【００５９】
また、灯油組成物の引火点は、好ましくは４０℃以上であり、煙点は、好ましくは２１ｍｍ以上である。さらに、灯油組成物の色は、セーボルト色で＋２５以上であることが望ましい。
（添加剤）
本発明の灯油組成物は、必要に応じて、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等のフェノール系化合物、Ｎ，Ｎ‘−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系化合物などの酸化防止剤、シッフ型、チオアミド型化合物などの金属不活性剤、有機リン系化合物などの表面着火剤、コハク酸アミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミンなどの清浄分散剤、多価アルコールおよびそのエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステル、１−メトキシ−２−アセトキシプロパンなどの助燃剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤およびアゾ染料などの着色剤など、公知の燃料油添加剤を１種または数種組み合わせて添加してもよい。これら燃料油添加剤の添加量は任意であるが、通常その合計添加量が、０．５質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以下であることがより好ましい。
【００６０】
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、灯油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲になるように市販添加剤を添加することが好ましい。
【００６１】
上記構成を有する本発明の灯油組成物は引火性、燃焼性、安全性、並びに暖房機器に対する適合性の全てがバランスよく高められたものであり、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能なものである。従って、本発明の灯油組成物は、石油ストーブ（例えば芯式ストーブ）や石油ファンヒーター等の暖房機器に使用される暖房用燃料組成物として非常に有用である。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６３】
［実施例１〜３、比較例１〜４］
実施例１〜３及び比較例１〜３においては、未成製油又は水素化精製油を表１、２に示す条件で水素化処理して灯油基材を得た。各灯油基材の諸性状を表１、２に示す。
【００６４】
実施例１、２及び比較例１、２では、得られた灯油基材をそのまま試料油として以下の試験に供した。また、実施例３及び比較例３では、得られた灯油基材にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）を２０質量ｐｐｍ添加し、得られた灯油組成物を試料油とした。また、比較例４では、Ｆ−Ｔ合成で得られるＧＴＬの灯油留分を水素化分解したものを試料油として用いた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
［燃焼試験］
次に、実施例１〜３及び比較例１〜４の各試料油を用いて燃焼試験を行った。具体的には、試験用暖房機器として、芯上下式ストーブ（開放式石油ストーブ芯式自然通気形、排ガス浄化装置あり、コロナ製 ＳＸ−Ｅ２６１Ｙ）、及び石油ファンヒーター（開放式石油ストーブ気化式強制通気形、排ガス浄化装置なし、三菱電機製 ＫＤ−Ｆ３２Ｃ）に試料油を充填し、点火−５時間の定常運転−消火を１サイクルとし、これらの工程を１００サイクル繰り返した。
【００６８】
本試験においては、１回目のサイクル後のＴＨＣ（Ｔｏｔａｌ ＨｙｄｒｏＣａｒｂｏｎ）濃度（以下、「ＴＨＣ濃度１」という）、並びに１００回目のサイクル後のＴＨＣ濃度（以下、「ＴＨＣ濃度２」という）及びＳＯｘ濃度を測定した。具体的には、各サイクルの消火から３０秒経過時までの間、暖房機器からの排出ガスをＪＩＳ Ｓ ３０３１法に準拠したＸ字管を用いて捕集し、排出ガス中のＴＨＣ濃度あるいはさらにＳＯｘ濃度を測定した。ＴＨＣ濃度１、２及びＳＯｘ濃度の測定の際には、分析計としてそれぞれ堀場製作所製 ＦＩＡ−５１０Ｈ及び堀場製作所製 ＰＧ−２００シリーズを用いた。得られた結果を表３、４に示す。表３、４中のＴＨＣ濃度１、２は全て比較例１のＴＨＣ濃度１を１００としたときの相対値である。同様に、表３、４中のＳＯｘ濃度は比較例１のＳＯｘ濃度を１００としたときの相対値である。ＴＨＣ濃度１、２は臭気物質の排出量の指標となり、ＳＯｘ濃度は汚染物質の排出量の指標となる。
【００６９】
また、本試験においては、１回目のサイクルにおける燃料消費率（以下、「燃料消費率１」という）、並びに最終サイクルにおける燃料消費率（以下、「燃料消費率２」という）を測定し、両者の差Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）を求めた。得られた結果を表３、４に示す。燃料消費率１、２は比較例１の燃料消費率１を１００としたときの相対値で示した。燃料消費率１は値が大きいほど燃費が悪いことを意味する。また、サイクル数が増加すると、燃焼部への固着物（例えば酸化劣化物）の付着等により暖房効率が悪化するため、通常、燃料消費率２は燃料消費率１よりも小さくなる。両者の差Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）は、燃焼部への固着物の付着量及びＴＨＣ濃度（すなわち臭気物質の排出量）の指標となる。
【００７０】
【表３】
【００７１】
【表４】
【００７２】
表３に示したように、実施例１〜３においてはいずれも、良好な燃焼性を示し、また、排出ガス中の臭気物質及び汚染物質の発生が十分に抑制されていることが確認された。さらに、１００サイクル時の燃料消費率の低下及びＴＨＣ濃度の増加の度合いが小さく、燃焼部分への酸化劣化物の固着が十分に抑制されていることが示唆された。
【００７３】
これに対して、比較例１〜３の場合はＴＨＣ濃度１及びＳＯｘ濃度が高かった。また、Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）が大きく、１００サイクル後の暖房機器の燃焼部には酸化劣化物による固着物が多量付着していた。一方、比較例４の場合は、燃料消費率が大きい値を示し、ＴＨＣ排出量が多かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯油組成物に関する。詳しくは、石油ストーブや石油ファンヒーター等の暖房機器などに用いられる灯油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題への関心が社会的に高まる中、室内暖房機器の分野では、暖房機器から排出される臭気物質（炭化水素等）や汚染物質（ＳＯｘ等）を低減する技術が検討されている。例えば臭気物質の低減方法としては、暖房機器の燃焼部の改善、排出ガス浄化装置の装着等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、暖房機器の燃料としては、例えばｎ−パラフィンおよびｉ−パラフィン類よりなる灯油の使用が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公昭５９−１６８１４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の灯油は、燃焼部の改善や排出ガス浄化装置の装着が施されていない既存の暖房機器の燃料としては十分とはいえない。また、従来の灯油を燃焼部の改善や排出ガス浄化装置の装着が施された暖房機器に用いる場合も、長期にわたってクリーンな燃焼を持続させることは必ずしも容易でない。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な灯油組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、特定の深度水素化処理が施された灯油基材であって、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たす灯油組成物を暖房機器の燃料として用いた場合に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。
【０００７】
すなわち、本発明の灯油組成物は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、原料油を特定条件で深度水素化処理し、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たす灯油基材を得る。本発明の灯油組成物は当該灯油基材を含有するものであり、これにより、灯油組成物の燃焼性を飛躍的に改善することができ、さらに高水準の燃焼性を長期間維持することができる。また、本発明の灯油組成物は、安定性、引火性、安全性、並びに暖房機器の燃焼部や排ガス浄化装置に対する適合性にも優れる。従って、本発明の灯油組成物を暖房機器に用いることにより、燃費の向上、臭気物質及び汚染物質の排出量の低減、暖房機器への負荷の低減などが実現可能となり、その結果、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能となる。
【０００９】
本発明の灯油組成物の全芳香族分が１０容量％以下であることが好ましい。
【００１０】
また、深度水素化処理に用いられる原料油は、その蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３１０℃以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の灯油組成物の製造方法は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理し、蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を得る工程を有することを特徴とする。
【００１２】
上記製造方法によれば、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な本発明の灯油組成物を容易に且つ確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能な灯油組成物及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
（灯油基材）
本発明にかかる灯油基材は、未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油に特定の深度水素化処理を施すことにより得られる。
【００１６】
未精製油及び水素化精製油としては、具体的には例えば、原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯油、直留灯油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油留分を水素化精製して得られる水素化精製灯油、減圧軽油留分を水素化分解した水素化分解灯油、減圧軽油留分あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解灯油、直留重質油を熱分解して得られる熱分解灯油、熱分解灯油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油、残査油を水素化精製して得られる水素化脱硫灯油等が挙げられる。これらの原料油は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
原料油は、得られる灯油基材が本発明で規定する条件を満たせば、未精製油及び／又は水素化精製油のみからなるものであってもよく、また、他の成分をさらに含有していてもよい。他の成分としては、直留灯油または水素化脱硫灯油または水素化精製灯油の抽出によりノルマルパラフィン分を除去した残分である脱ノルマルパラフィン灯油、天然ガス等を一酸化炭素と水素に分解した後にＦ−Ｔ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成で得られるＧＴＬ（Ｇａｓ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄｓ）の灯油留分及び／又はその水素化分解物などが挙げられる。原料油がこれらの成分を含有する場合、未精製油及び水素化精製油の合計量は、５０容量％以上であることが好ましく、６０容量％以上であることがより好ましく、７０容量％以上であることがさらに好ましい。
【００１８】
また、原料油の蒸留性状は特に制限されないが、その初留点は１４０℃以上であることが好ましい。また、原料油の終点は、好ましくは３１０℃以下、より好ましくは３０５℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。かかる蒸留性状を有する原料油を用いることで、本発明にかかる灯油基材を確実に得ることができる。また、原料油の蒸留性状が上記条件を満たすことで、より高い脱硫効果を得ることができる。
【００１９】
原料油の深度水素化処理は、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌの条件下で行われる。
【００２０】
深度水素化処理における反応温度は、１００〜３５０℃であり、好ましくは１３０〜３２０℃である。反応温度が１００℃未満であると十分な水素化反応速度が得られず、一方、３５０℃を超えると水素化反応が反応平衡の点で不十分となる。
【００２１】
深度水素化処理における水素圧力は、１〜６ＭＰａであり、好ましくは２〜６ＭＰａである。また、水素／油比は、７０〜５００ＮＬ／Ｌであり、好ましくは９０〜４００ＮＬ／Ｌである。水素圧力が１ＭＰａ未満の場合、及び水素／油比が７０ＮＬ／Ｌ未満の場合には、脱硫反応又は水素化反応の促進効果が不十分となる。また、水素圧力が６ＭＰａを超える場合、及び水素／油比が５００ＮＬ／Ｌを超える場合には、製造コストが増大してしまう。
【００２２】
深度水素化処理における液空間速度（Ｌｉｑｕｉｄ Ｈｏｕｒｌｙ Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ、以下「ＬＨＳＶ」という）は０．１〜４ｈ−１であり、好ましくは０．２〜３ｈ−１である。ＬＨＳＶは低いほど反応に有利であるが、０．１ｈ−１未満の場合には、極めて大きな反応塔容積が必要となる。
【００２３】
深度水素化処理に用いる触媒は、特に限定されるものではないが、例えば水素化活性金属を多孔質担体に担持したものが挙げられる。多孔質担体としては無機酸化物が好ましく用いられる。具体的な無機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、あるいはゼオライトが挙げられ、このうちチタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライトのうち少なくとも１種類とアルミナによって構成されているものが本発明において好適に用いられる。
【００２４】
深度水素化処理に用いる触媒の活性金属としては周期律表第６族及び／または第８族金属から選ばれる少なくとも１種類の金属であることが好ましい。より好ましくはＲｕ，Ｒｄ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種類である。活性金属としてはこれらの金属を組み合わせたものでもよく、例えばＰｔ−Ｐｄ，Ｐｔ−Ｒｈ，Ｐｔ−Ｒｕ，Ｉｒ−Ｐｄ，Ｉｒ−Ｒｈ，Ｉｒ−Ｒｕ，Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ，Ｐｔ−Ｒｈ−Ｒｕ，Ｉｒ−Ｐｄ−Ｒｈ，Ｉｒ−Ｒｈ−Ｒｕ，Ｃｏ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｍｏ，Ｎｉ−Ｗなどの組み合わせを採用することができる。活性金属の担持量は特に限定されないが、触媒質量に対し金属量合計で０．１〜３０質量％であることが望ましい。
【００２５】
触媒は水素または硫化水素気流下において予備還元処理を施した後に用いるのが好ましい。一般的には水素または硫化水素を含むガスを流通し、２００℃以上の熱を所定の手順に従って与えることにより触媒上の活性金属が還元され、水素化活性を発現することになる。
【００２６】
上記の深度水素化処理により得られる本発明にかかる灯油基材は、蒸留性状、ナフテン分、全芳香族分、二環以上の芳香族分、ナフテン分／全芳香族分の容量比、硫黄分、並びに密度が特定条件を満たすものである。以下、灯油基材の諸性状について詳述する。
【００２７】
（蒸留性状）
灯油基材の蒸留性状における初留点は１４０℃以上であり、終点は３００℃以下であり、５０容量％留出温度は１９０〜２３０℃である。
【００２８】
灯油基材の初留点は、引火点低下による安全性への影響から、１４０℃以上であることが必要であり、１４３℃以上であることが好ましく、１４５℃以上であることがさらに好ましい。一方、低温時の着火特性維持の点から１７０℃以下であることが好ましく、１６５℃以下であることがより好ましい。
【００２９】
灯油基材の終点は、３００℃以下であることが必要であり、２９０℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましい。終点が３００℃を超える場合は点火時にススが発生しやすく、芯式ストーブに使用した場合には芯にタールが付着しやすくなる。
【００３０】
灯油基材の５０容量％留出温度（以下、「Ｔ５０」という）は１９０℃以上であることが必要であり、１９５℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましい。Ｔ５０が１９０℃未満の場合は燃料消費率が悪化する。一方、燃焼性の点から、Ｔ５０は、２３０℃以下であることが必要であり、２２５℃以下であることが好ましい。
【００３１】
灯油基材のその他の蒸留性状は特に制限されないが、下記性状を満たしていることが望ましい。
【００３２】
３０容量％留出温度（以下、「Ｔ３０」という）は、給油時の臭気低減および発熱量の点から、１７０℃以上であることが好ましく、１７５℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることがさらに好ましい。一方、低温時の着火性の点から、Ｔ３０は２１０℃以下であることが好ましく、２０５℃以下であることがより好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましい。
【００３３】
７０容量％留出温度（以下、「Ｔ７０」という）は、発熱量の点から、２２０℃以上であることが好ましく、２２５℃以上であることがより好ましい。一方、燃焼性の点から、Ｔ７０は、２５０℃以下であることが好ましく、２４５℃以下であることがより好ましい。
【００３４】
９５容量％留出温度（以下、「Ｔ９５」という）は、燃焼性の点から、２７０℃以下であることが好ましく、２６８℃以下であることがより好ましい。
【００３５】
本発明でいう初留点、Ｔ３０、Ｔ５０、Ｔ７０、Ｔ９５、終点とは、それぞれＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００３６】
（ナフテン分）
灯油基材のナフテン分は、２０容量％以上であることが必要であり、好ましくは２５容量％以上、より好ましくは２８容量％以上である。ナフテン分が２０容量％未満の場合には単位容量当たりの発熱量が不十分となる。
【００３７】
本発明でいうナフテン分とは、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｔｙｐｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ ｂｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）に順ずる方法にて測定されるナフテン系炭化水素の含有量（単位：容量％）を意味する。
【００３８】
（芳香族分）
灯油基材の全芳香族分は、燃焼性の点から、１５容量％以下であることが必要であり、好ましくは１０容量％以下、より好ましくは８容量％以下である。
【００３９】
本発明でいう全芳香族分とは、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値を意味する。
【００４０】
また、上記全芳香族分のうち二環以上の芳香族分は、１容量％以下であることが必要であり、好ましくは０．８容量％以下、より好ましくは０．５容量％以下である。二環以上の芳香族分が１容量％を超えると燃焼性が著しく低下する。
【００４１】
本発明でいう二環以上芳香族分とは、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」で測定される二環芳香族分および三環以上芳香族分の総和を意味する。
【００４２】
（ナフテン／全芳香族分の容量比）
灯油基材のナフテン分／全芳香族分の容量比は、燃料消費率と燃焼性とのバランスの点から、２．０以上であることが必要であり、好ましくは３．０以上である。
【００４３】
ここでいうナフテン分及び全芳香族分は上述のナフテン分及び全芳香族分と同一の内容であり、それぞれＡＳＴＭ Ｄ２４２５（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｔｙｐｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ ｂｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、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」に準拠して求められる値を意味する。
【００４４】
（硫黄分）
灯油基材の硫黄分は、燃焼排出ガス中の硫黄酸化物抑制、及び暖房用機器に装着されている排ガス後処理用触媒の寿命の点から、１０質量ｐｐｍ以下であることが必要であり、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００４５】
本発明でいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「硫黄分試験方法」により測定される値を意味する。
【００４６】
（密度）
灯油基材の１５℃における密度は、燃料消費率の点から７７０Ｋｇ／ｍ３以上であることが必要であり、好ましくは７８０Ｋｇ／ｍ３以上である。一方、燃焼性の点から、８２０Ｋｇ／ｍ３以下であることが必要であり、好ましくは８１０Ｋｇ／ｍ３以下である。本発明でいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ２２４９「原油及び石油製品−密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」で測定される値である。
【００４７】
（動粘度）
灯油基材の動粘度は特に制限されないが、芯式ストーブにおける芯への染み込み性の点から、３０℃で１．７ｍｍ２／ｓ未満であることが望ましい。一方、芯式ストーブにおける消火後の余熱による芯からの染み出し防止の点から、３０℃で１．０ｍｍ２／ｓ以上であることが望ましい。
【００４８】
本発明でいう３０℃における動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法」で測定される値を意味する。
【００４９】
（引火点）
灯油基材の引火点は特に制限されないが、取り扱い上の安全性の点から４０℃以上であることが望ましい。
【００５０】
本発明でいう引火点とは、ＪＩＳ Ｋ２２６５「原油及び石油製品−引火点試験方法」のタグ密閉式で測定される値を意味する。
【００５１】
（煙点）
灯油基材の煙点は特に制限されないが、芯式ストーブにおけるスス発生や不完全燃焼防止の点から、２１ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５２】
本発明でいう煙点とは、ＪＩＳ Ｋ２５３７「石油製品−航空タービン燃料油及び灯油−煙点試験方法」で測定される値を意味する。
【００５３】
（セーボルト色）
灯油基材の色は特に制限されないが、不純物の識別等安全性への影響を考慮し、セーボルト色で＋２５以上であることが望ましい。
【００５４】
ここでいうセーボルト色とは、ＪＩＳ Ｋ２５８０「石油製品−色試験方法」中のセーボルト色試験方法で測定される値である。
【００５５】
本発明の灯油組成物は、上記の灯油基材のみからなるものであってもよく、また、必要に応じて、後述する各種添加剤を含有してもよい。なお、本発明の灯油組成物が添加剤を含有する場合、組成物全体で、灯油基材について規定された条件を満たすことが好ましい。
【００５６】
すなわち、灯油組成物の蒸留性状における初留点は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１４３℃以上、さらに好ましくは１４５℃以上である。また、当該初留点は、好ましくは１７０℃以下、より好ましくは１６５℃以下である。また、灯油組成物の終点は、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２９０℃以下、さらに好ましくは２８０℃以下である。また、灯油組成物のＴ５０は、好ましくは１９０℃以上、より好ましくは１９５℃以上、さらに好ましくは２００℃以上である。また、当該Ｔ５０は、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２２５℃以下である。また、灯油組成物のＴ３０は、好ましくは１７０℃以上、より好ましくは１７５℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。また、当該Ｔ３０は、好ましくは２１０℃以下、より好ましくは２０５℃以下、さらに好ましくは２００℃以下である。また、灯油組成物のＴ７０は、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２２５℃以上である。また、当該Ｔ７０は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２４５℃以下である。また、灯油組成物のＴ９５は、好ましくは２７０℃以下、より好ましくは２６８℃以下である。
【００５７】
また、灯油組成物のナフテン分は、好ましくは２０容量％以上、より好ましくは２５容量％以上、さらに好ましくは２８容量％以上である。また、当該全芳香族分は、好ましくは１５容量％以下、より好ましくは１０容量％以下、さらに好ましくは８容量％以下である。また、当該全芳香族分のうち二環以上の芳香族分は、好ましくは１容量％以下、より好ましくは０．８容量％以下、さらに好ましくは０．５容量％以下である。また、灯油基材のナフテン分／全芳香族分の容量比は、好ましくは２．０以上であることが必要であり、好ましくは３．０以上である。また、灯油組成物の硫黄分は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００５８】
また、灯油組成物の１５℃における密度は、好ましくは７７０Ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７８０Ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８２０Ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８１０Ｋｇ／ｍ３以下である。また、灯油組成物の３０℃における動粘度は、好ましくは１．０ｍｍ２／ｓ以上１．７ｍｍ２／ｓ未満である。
【００５９】
また、灯油組成物の引火点は、好ましくは４０℃以上であり、煙点は、好ましくは２１ｍｍ以上である。さらに、灯油組成物の色は、セーボルト色で＋２５以上であることが望ましい。
（添加剤）
本発明の灯油組成物は、必要に応じて、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等のフェノール系化合物、Ｎ，Ｎ‘−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系化合物などの酸化防止剤、シッフ型、チオアミド型化合物などの金属不活性剤、有機リン系化合物などの表面着火剤、コハク酸アミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミンなどの清浄分散剤、多価アルコールおよびそのエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステル、１−メトキシ−２−アセトキシプロパンなどの助燃剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤およびアゾ染料などの着色剤など、公知の燃料油添加剤を１種または数種組み合わせて添加してもよい。これら燃料油添加剤の添加量は任意であるが、通常その合計添加量が、０．５質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以下であることがより好ましい。
【００６０】
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、灯油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲になるように市販添加剤を添加することが好ましい。
【００６１】
上記構成を有する本発明の灯油組成物は引火性、燃焼性、安全性、並びに暖房機器に対する適合性の全てがバランスよく高められたものであり、暖房機器を長期にわたって安定的に運転することが可能なものである。従って、本発明の灯油組成物は、石油ストーブ（例えば芯式ストーブ）や石油ファンヒーター等の暖房機器に使用される暖房用燃料組成物として非常に有用である。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６３】
［実施例１〜３、比較例１〜４］
実施例１〜３及び比較例１〜３においては、未成製油又は水素化精製油を表１、２に示す条件で水素化処理して灯油基材を得た。各灯油基材の諸性状を表１、２に示す。
【００６４】
実施例１、２及び比較例１、２では、得られた灯油基材をそのまま試料油として以下の試験に供した。また、実施例３及び比較例３では、得られた灯油基材にフェノール系酸化防止剤（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）を２０質量ｐｐｍ添加し、得られた灯油組成物を試料油とした。また、比較例４では、Ｆ−Ｔ合成で得られるＧＴＬの灯油留分を水素化分解したものを試料油として用いた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
［燃焼試験］
次に、実施例１〜３及び比較例１〜４の各試料油を用いて燃焼試験を行った。具体的には、試験用暖房機器として、芯上下式ストーブ（開放式石油ストーブ芯式自然通気形、排ガス浄化装置あり、コロナ製 ＳＸ−Ｅ２６１Ｙ）、及び石油ファンヒーター（開放式石油ストーブ気化式強制通気形、排ガス浄化装置なし、三菱電機製 ＫＤ−Ｆ３２Ｃ）に試料油を充填し、点火−５時間の定常運転−消火を１サイクルとし、これらの工程を１００サイクル繰り返した。
【００６８】
本試験においては、１回目のサイクル後のＴＨＣ（Ｔｏｔａｌ ＨｙｄｒｏＣａｒｂｏｎ）濃度（以下、「ＴＨＣ濃度１」という）、並びに１００回目のサイクル後のＴＨＣ濃度（以下、「ＴＨＣ濃度２」という）及びＳＯｘ濃度を測定した。具体的には、各サイクルの消火から３０秒経過時までの間、暖房機器からの排出ガスをＪＩＳ Ｓ ３０３１法に準拠したＸ字管を用いて捕集し、排出ガス中のＴＨＣ濃度あるいはさらにＳＯｘ濃度を測定した。ＴＨＣ濃度１、２及びＳＯｘ濃度の測定の際には、分析計としてそれぞれ堀場製作所製 ＦＩＡ−５１０Ｈ及び堀場製作所製 ＰＧ−２００シリーズを用いた。得られた結果を表３、４に示す。表３、４中のＴＨＣ濃度１、２は全て比較例１のＴＨＣ濃度１を１００としたときの相対値である。同様に、表３、４中のＳＯｘ濃度は比較例１のＳＯｘ濃度を１００としたときの相対値である。ＴＨＣ濃度１、２は臭気物質の排出量の指標となり、ＳＯｘ濃度は汚染物質の排出量の指標となる。
【００６９】
また、本試験においては、１回目のサイクルにおける燃料消費率（以下、「燃料消費率１」という）、並びに最終サイクルにおける燃料消費率（以下、「燃料消費率２」という）を測定し、両者の差Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）を求めた。得られた結果を表３、４に示す。燃料消費率１、２は比較例１の燃料消費率１を１００としたときの相対値で示した。燃料消費率１は値が大きいほど燃費が悪いことを意味する。また、サイクル数が増加すると、燃焼部への固着物（例えば酸化劣化物）の付着等により暖房効率が悪化するため、通常、燃料消費率２は燃料消費率１よりも小さくなる。両者の差Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）は、燃焼部への固着物の付着量及びＴＨＣ濃度（すなわち臭気物質の排出量）の指標となる。
【００７０】
【表３】
【００７１】
【表４】
【００７２】
表３に示したように、実施例１〜３においてはいずれも、良好な燃焼性を示し、また、排出ガス中の臭気物質及び汚染物質の発生が十分に抑制されていることが確認された。さらに、１００サイクル時の燃料消費率の低下及びＴＨＣ濃度の増加の度合いが小さく、燃焼部分への酸化劣化物の固着が十分に抑制されていることが示唆された。
【００７３】
これに対して、比較例１〜３の場合はＴＨＣ濃度１及びＳＯｘ濃度が高かった。また、Δ（燃料消費率１−燃料消費率２）が大きく、１００サイクル後の暖房機器の燃焼部には酸化劣化物による固着物が多量付着していた。一方、比較例４の場合は、燃料消費率が大きい値を示し、ＴＨＣ排出量が多かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、
蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする灯油組成物。
【請求項２】
前記灯油基材の全芳香族分が１０容量％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の灯油組成物。
【請求項３】
前記原料油の蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３１０℃以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の灯油組成物。
【請求項１】
未精製油及び水素化精製油から選ばれる少なくとも１種を含む原料油を、水素化触媒存在下、反応温度１００〜３５０℃、水素圧力１〜６ＭＰａ、液空間速度０．１〜４ｈ−１、水素／油比７０〜５００ＮＬ／Ｌで深度水素化処理して得られる灯油基材であって、
蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３００℃以下、３０容量％留出温度が１８９〜２１０℃、５０容量％留出温度が１９０〜２３０℃、７０容量％留出温度が２２０〜２５０℃であり、ナフテン分が２０容量％以上、全芳香族分が１５容量％以下、二環以上の芳香族分が１容量％以下、ナフテン分／全芳香族分の容量比が２．０以上、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が７７０〜８２０ｋｇ／ｍ３である灯油基材を含有することを特徴とする灯油組成物。
【請求項２】
前記灯油基材の全芳香族分が１０容量％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の灯油組成物。
【請求項３】
前記原料油の蒸留性状における初留点が１４０℃以上、終点が３１０℃以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の灯油組成物。
【公開番号】特開２００８−２６０９６６（Ｐ２００８−２６０９６６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０５７８４（Ｐ２００８−２０５７８４）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【分割の表示】特願２００３−３５４０１９（Ｐ２００３−３５４０１９）の分割
【原出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【分割の表示】特願２００３−３５４０１９（Ｐ２００３−３５４０１９）の分割
【原出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
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