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WO2018101244A1 - C重油組成物 - Google Patents

C重油組成物 Download PDF

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WO2018101244A1
WO2018101244A1 PCT/JP2017/042560 JP2017042560W WO2018101244A1 WO 2018101244 A1 WO2018101244 A1 WO 2018101244A1 JP 2017042560 W JP2017042560 W JP 2017042560W WO 2018101244 A1 WO2018101244 A1 WO 2018101244A1
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WO
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mass
heavy oil
oil composition
sulfur content
less
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/042560
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛 柏尾
泰幸 小松
Original Assignee
昭和シェル石油株式会社
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Publication date
Application filed by 昭和シェル石油株式会社 filed Critical 昭和シェル石油株式会社
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Priority to US16/465,695 priority patent/US10760020B2/en
Priority to JP2018513681A priority patent/JP6373530B1/ja
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    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10L2270/00Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02Specifically adapted fuels for internal combustion engines
    • C10L2270/026Specifically adapted fuels for internal combustion engines for diesel engines, e.g. automobiles, stationary, marine

Definitions

  • the present invention relates to a C heavy oil composition used for an external combustion engine such as a boiler and a diesel engine such as a ship.
  • Non-patent Document 1 Since sulfur oxides and particulate matter are caused by sulfur contained in the fuel (Non-patent Document 1), a fuel with a sulfur content of 3.5% by mass currently sails outside the region in 2020 or 2025. Fuel is required to have a sulfur content of 0.5% by mass or less, and in California and Europe near seas and bays, the sulfur content is 0.1% by mass or less.
  • C heavy oil compositions widely used as marine fuels can also be subject to the sulfur content regulation.
  • the C heavy oil composition is required to satisfy the required performance in terms of properties such as ignitability, combustibility, and low temperature fluidity in addition to the sulfur content. Proposed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-51591 proposes a C heavy oil composition having an ignitability index I derived from a specific formula of 0 or more and less than 15.
  • the sulfur content is not assumed to be lower than necessary as long as it satisfies a predetermined standard (for example, 0.5% by mass or less of JIS K2205).
  • the sulfur content exceeds 0.1% by mass. Therefore, the problem that can be expressed in the C heavy oil composition when the sulfur content is lowered may not be solved by the conventional technology. Specifically, as the sulfur content decreases, lubricity, low-temperature fluidity, ignitability, and heat generation decrease, and the problem of fuel bleeding from the sealing material of the fuel supply system from the ship fuel tank to the engine inlet Is concerned.
  • an object of the present invention is to provide a C heavy oil composition that has excellent lubricity even when the sulfur content is low, and has excellent low-temperature fluidity, ignitability, and calorific value, and excellent fuel sealability. To do.
  • the present inventors have conducted extensive research and have determined that the sulfur content of a sulfur compound having a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene is a predetermined value in a predetermined property.
  • the present inventors have found a C heavy oil composition having excellent lubricity even when the sulfur content is low, and having excellent low-temperature fluidity, ignitability, and calorific value, and excellent fuel sealability. That is, according to the present invention, the sulfur content of a sulfur compound having a sulfur content of 0.100% by mass or less and a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene is 5 to 400 ppm by mass, and the density (15 ° C.) is 0.00.
  • a C heavy oil composition having excellent lubricity even with a low sulfur content, excellent low-temperature fluidity, ignitability, and heat generation, and excellent fuel sealability. Can be provided.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a sulfur content of 0.100% by mass or less, preferably 0.010 to 0.100% by mass.
  • the sulfur content is one of environmental pollution sources, and if it is too much, sulfur oxides and particulate matter in the exhaust gas will increase. Accordingly, a smaller amount is preferable, but if the sulfur content is too small, the lubricity generally decreases.
  • the sulfur content includes a sulfur compound having a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene.
  • the sulfur compound having a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene include dibenzothiophenes such as dibenzothiophene, 4-methyldibenzothiophene, and 4,6-dimethyldibenzothiophene, and most of such sulfur compounds. Dibenzothiophenes.
  • the sulfur content of the sulfur compound having a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene is 5 to 400 mass ppm, preferably 50 to 400 mass ppm, more preferably 100 to 400 mass in the C heavy oil composition according to the present invention.
  • ppm more preferably 200 to 400 ppm by mass, particularly preferably 200 to 350 ppm by mass.
  • the C heavy oil composition according to the present invention preferably has a nitrogen content of 0.005 to 0.08% by mass, more preferably 0.02 to 0.08% by mass, and still more preferably 0.04 to 0.08% by mass. It is. If the nitrogen content is low, the lubricity may deteriorate, and if it is high, the nitrogen oxides during combustion may increase.
  • the C heavy oil composition according to the present invention preferably has a saturated hydrocarbon content of 35.0 to 70.0% by mass. If the saturated hydrocarbon content is low, problems such as poor engine startability may occur, and if the saturated hydrocarbon content is high, the oil passage performance may deteriorate.
  • the C heavy oil composition according to the present invention preferably contains an aromatic component.
  • the aromatic component includes a one-ring aromatic component having an alkyl group and a naphthene ring in benzene, a two-ring aromatic component having an alkyl group and a naphthene ring in naphthalene, and a three ring having an alkyl group and a naphthene ring in phenanthrene and anthracene.
  • the aromatic content in the C heavy oil composition is preferably 25.0% by mass or more, more preferably 30.0% by mass or more, and further preferably 40.0% by mass or more. The higher the aromatic content, the better the lubricity and oil permeability. However, when the aromatic content is too large, the cetane index is lowered, and problems such as poor engine startability may occur, so 70.0 mass% or less is preferable.
  • the C heavy oil composition according to the present invention preferably contains a resin component.
  • the resin content is preferably 0.2 to 0.6% by mass, more preferably 0.3 to 0.6% by mass in the C heavy oil composition from the viewpoint of sludge suppression during storage and combustibility.
  • the asphaltene content is preferably 0.4% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less in the C heavy oil composition from the viewpoint of sludge suppression during storage and flammability.
  • the residual carbon content contained in the C heavy oil composition according to the present invention is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.04% by mass or less. If there is a large amount of carbon remaining, filter oil permeability and combustibility will deteriorate.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a density (15 ° C.) of 0.8700 to 0.9400 g / cm 3 , preferably 0.8700 to 0.9300 g / cm 3 , more preferably 0.9000 to 0. 0.9300 g / cm 3 , more preferably 0.9100 to 0.9200 g / cm 3 . If the density is low, fuel consumption may be deteriorated. If the density is high, black smoke in the exhaust gas may increase or ignitability may deteriorate.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a kinematic viscosity (50 ° C.) of 3.500 to 25.000 mm 2 / s, preferably 4.000 to 7.000 mm 2 / s, more preferably 5. 000 to 7.000 mm 2 / s, more preferably 6.000 to 7.000 mm 2 / s. If the kinematic viscosity at 50 ° C. is small, the lubricating performance may be deteriorated. If the kinematic viscosity is large, the spray state in the combustor may be deteriorated and the exhaust gas properties may be deteriorated.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a pour point of 25.0 ° C. or lower, preferably 22.5 ° C. or lower.
  • the fuel supply line is generally heated to ensure fuel fluidity.
  • the pour point is high, there may be a problem in transfer to the engine due to clogging of wax due to insufficient heating.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a CCAI (Calculated Carbon Aromatic Index) of preferably 870 or less, more preferably 860 or less, and even more preferably 850 or less. If the CCAI is too large, the ignitability may be deteriorated to cause problems such as engine start failure. Moreover, since the unburned hydrocarbon in exhaust gas will increase when CCAI is too small, CCAI is preferably 760 or more.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a flash point of 70.0 ° C or higher, preferably 90.0 ° C or higher, from the viewpoint of safety and storage.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a total calorific value of 39000 J / L or more, preferably 40000 J / L or more from the viewpoint of fuel consumption.
  • the C heavy oil composition according to the present invention is ISO 12156-1 (Diesel Oil-Among the methods specified in the lubricity test method, considering the use of a marine fuel injection pump and the wear of a C heavy oil type injection pump, HFRR test is carried out at 1000 gf, and the wear scar diameter of the fixed steel ball is measured to evaluate the lubricating performance).
  • the HFRR is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 470 ⁇ m or less, still more preferably 450 ⁇ m or less, particularly preferably 400 ⁇ m or less.
  • the C heavy oil composition according to the present invention has a hardness change of ⁇ 19 to 15, strength in a rubber swelling test (in accordance with JIS K 6258, rubber material is NBR, temperature is 70 ° C., period is 1 week) It is preferable that the change rate is ⁇ 50 to 50%, the elongation change rate is ⁇ 50 to 20%, the volume change rate is ⁇ 60 to 60%, and the thickness change rate is ⁇ 20 to 20%.
  • the C heavy oil composition according to the present invention is one or two or more diesel oil bases obtained by subjecting crude oil to distillation, desulfurization, and cracking treatment so that the finally obtained composition has a specified property. It can be prepared by mixing wood and residual oil.
  • C heavy oil composition may contain indirect desulfurization residual oil.
  • the indirect desulfurization residual oil is preferably contained in the C heavy oil composition in an amount of 10% by volume or more, more preferably 10 to 95% by volume, further preferably 30 to 95% by volume, and 40 to 60% by volume. % Is particularly preferable.
  • % Is particularly preferable.
  • low temperature fluidity may deteriorate
  • combustibility and lubricity may deteriorate.
  • Indirect desulfurization residual oil is obtained by separating a heavy oil fraction having a boiling range of light oil and a fraction having a boiling range of asphalt from crude oil. Specifically, a fraction at 330 ° C to 550 ° C is distilled. This is a residue obtained by desulfurizing the product separated by the above and removing the lighter one having a boiling point of 330 ° C. by distillation.
  • a heavy gas oil of 330 ° C to 360 ° C distilled from an atmospheric distillation device, and a boiling point range obtained by distilling an atmospheric distillation residue with a vacuum distillation device within a range of 330 ° C to 550 ° C It can be obtained as a residue obtained by performing desulfurization treatment alone or mixed, and removing lighter substances having a boiling point lower than 330 ° C. by distillation treatment.
  • the indirect desulfurization residual oil has a sulfur content of 0.100% by mass or less, preferably 0.090% by mass or less, and a density (15 ° C.) of 0.8700 to 0.9100 g / cm 3 , preferably 0.8800 to 0. 9000 g / cm 3 , kinematic viscosity (50 ° C.) is 10.000 to 25.000 mm 2 / s, and residual carbon content is 0.1 mass% or less.
  • the C heavy oil composition according to the present invention may be mixed with cracked light oil.
  • Cracked gas oil means directly desulfurized light oil obtained from direct desulfurization equipment, degasified light oil obtained from indirect desulfurization equipment, diesel oil fractions distilled from heavy oil upgrading processes such as catalytic cracked light oil obtained from fluid catalytic cracking equipment, etc. It is.
  • the cracked light oil is preferably 5 to 70% by volume. If the amount of cracked light oil is too much, the lubricity may be deteriorated, and if it is too small, the low temperature fluidity may be deteriorated or the calorific value may be lowered.
  • a C heavy oil composition is produced by mixing a plurality of base materials and additives such as a low temperature fluidity improver.
  • additives such as a low temperature fluidity improver.
  • an additive may be mixed in the C heavy oil composition according to the present invention, it is preferable that no lubricity improver is added to the base material when the base material and the additive are mixed.
  • the C heavy oil composition according to the present invention is preferably used as a marine fuel.
  • Residual carbon Measured according to JIS K 2270 “Crude oil and petroleum products—Test method for residual carbon”.
  • Kinematic viscosity (30 ° C) kinematic viscosity (50 ° C): Measured according to JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
  • CCAI It is an index focusing on the relationship between the aromatic content and the ignitability, and the aromaticity is simply calculated by the following equation using the density and kinematic viscosity of heavy oil.
  • CCAI D-140.7 log ⁇ log (V + 0.85) ⁇ -80.6
  • D represents density (kg / m 3 @ 15 ° C.)
  • V represents kinematic viscosity (mm 2 / s @ 50 ° C.).
  • Pour point (° C) Measured according to JIS K 2269 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
  • Saturated hydrocarbon content, aromatic content, resin content, asphaltene content Measured according to JPI-5S-70 method “Composition analysis test method by TLC / FID method”.
  • Nitrogen content Measured according to JIS K 2609 “Crude oil and petroleum products—nitrogen content test method” chemiluminescence method.
  • Sulfur content Measured according to JIS K 2541-4 “Crude oil and petroleum products—Sulfur content test method Part 4: Radiation excitation method”.
  • Sulfur content of sulfur compounds having a boiling point greater than or equal to that of dibenzothiophene was performed by gas chromatography using an Agilent gas chromatograph equipped with a sulfur chemiluminescence detector. J & W DB-Sulfur SCD was used as the column. Dibenzothiophene dissolved in hexane was measured, and the peak position was determined as the retention time. A calibration curve was prepared using dibutyl sulfide as a standard substance.
  • the sample is measured, and the total area of the peaks after the retention time of dibenzothiophene including the dibenzothiophene peak is quantified with a calibration curve of dibutylsulfide, and the sulfur compound having a boiling point equal to or higher than that of dibenzothiophene
  • the sulfur content in the heavy oil composition was determined.
  • the measurement conditions of the gas chromatograph were maintained at 35 ° C. for 3 minutes, then increased to 150 ° C. at 5 ° C./minute, then increased to 270 ° C. at 10 ° C./minute and maintained for 22 minutes.
  • HFRR Of the methods defined in the ISO12156-1 light oil-lubricity test method, an HFRR test was conducted with only the load being 1000 gf, and the wear scar diameter of the fixed steel ball was used as an index for evaluating the lubrication performance.
  • Test ball Bearing steel (SUJ-2) Load (P): 1000 gf Frequency: 50Hz Stroke: 1000 ⁇ m Test time: 75 minutes Temperature: 60 ° C Measurement method: The test sample was placed in a test bath, and the temperature of the sample was maintained at 60 ° C. The test steel ball was fixed to a test steel ball fixing base attached in the vertical direction, and a load (1.96 mN) was applied to the test disk set in the horizontal direction. While completely immersed in the sample in the sample bath, the test steel ball was reciprocated (vibrated) at a frequency of 50 Hz while contacting the test disk. After the test, the wear scar diameter ( ⁇ m) of the fixed steel ball was measured.
  • Total calorific value It was calculated according to JIS K 2279 “Crude oil and petroleum products-calorific value test method and calculation estimation method”. Since the ash and moisture required for the calculation were very small as a result of the measurement, the calculation was made with 0 mass%.
  • Rubber swelling test Measured according to JIS K 6258.
  • the rubber material was NBR, the temperature was 70 ° C., and the period was 1 week.

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Abstract

【課題】硫黄分が低くても潤滑性に優れ、且つ優れた低温流動性、着火性、及び発熱量を有し、燃料シール性に優れたC重油組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】硫黄分が0.100質量%以下、及びジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量が5~400質量ppmであって、密度(15℃)が0.8700~0.9400g/cm、動粘度(50℃)が3.500~25.000mm/s、流動点が25.0℃以下、引火点が70.0℃以上、及び総発熱量が39000J/L以上であるC重油組成物である。

Description

C重油組成物
 本発明は、ボイラーなどの外燃機関、船舶などのディーゼル機関に用いられるC重油組成物に関する。
 従来、環境問題への対策は、排出量が大きくなる自動車や工場の排出ガスに重点が置かれていたが、近年では、エネルギー効率が良く排出量も比較的小さいとされていた船舶輸送の排出ガスについても、その改善が求められている。そして、主に船舶から排出される硫黄酸化物(SOx)や黒煙を削減するため、船舶燃料硫黄分の規制が進みつつある(非特許文献1や2参照)。
 硫黄酸化物及び粒子状物質は、燃料に含まれる硫黄に起因(非特許文献1)するため、現行で硫黄分3.5質量%の燃料が、2020年又は2025年に域外地域を航行する船舶用燃料は硫黄分0.5質量%以下に、また、カリフォルニアやヨーロッパの近海や湾岸では硫黄分0.1質量%以下の使用が義務付けられている。
 従って、船舶燃料として広く利用されているC重油組成物も、上記硫黄分の規制の対象となり得る。ただし、C重油組成物は、硫黄分の他に、着火性、燃焼性、低温流動性などの性状においても、要求性能を満たすことが求められており、これまでに、そのための様々な手法が提案されている。
 例えば、特許文献1(特開2014-51591)には、特定の式にて導かれる着火性指標Iが0以上15未満であるC重油組成物が提案されている。
特開2014-51591
国土交通省海事局「海事レポート2014 船が動く。世界が動く」、第1)部 海事行政の重要課題、第9章 環境問題への取組 Low-sulphur fuels explained(日本語版),Gard News 209 February/April 2013,p4-5
 しかしながら、C重油組成物に関する従来の技術において、硫黄分は、所定の規格(例えば、JIS K2205の0.5質量%以下)を満たすものであれば必要以上に低くすることを想定したものではなく、硫黄分は0.1質量%を超えるものである。そのため、硫黄分を低くしたときのC重油組成物に発現し得る課題は、従来の技術では解決されない可能性がある。具体的には、硫黄分の低下に伴い、潤滑性、低温流動性、着火性、及び発熱量が低下し、船舶の燃料タンクからエンジン入口までの燃料供給系統のシール材からの燃料にじみの問題が懸念される。
 そこで本発明は、硫黄分が低くても潤滑性に優れ、且つ優れた低温流動性、着火性、及び発熱量を有し、燃料シール性に優れたC重油組成物を提供することを目的とする。
 以上の目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、所定の性状において、特にジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量を所定の値にすることにより、硫黄分が低くても潤滑性に優れ、且つ優れた低温流動性、着火性、及び発熱量を有し、燃料シール性に優れたC重油組成物を見出した。すなわち、本発明は、硫黄分が0.100質量%以下、及びジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量が5~400質量ppmであって、密度(15℃)が0.8700~0.9400g/cm、動粘度(50℃)が3.500~25.000mm/s、流動点が25.0℃以下、引火点が70.0℃以上、及び総発熱量が39000J/L以上であるC重油組成物である。
 以上のように、本発明によれば、硫黄分が低くても潤滑性に優れ、且つ優れた低温流動性、着火性、及び発熱量を有し、燃料シール性に優れたC重油組成物を提供することができる。
 本発明に係るC重油組成物は、硫黄分が0.100質量%以下であり、好ましくは0.010~0.100質量%である。硫黄分は、環境汚染源の一つであり、多すぎると排気ガス中の硫黄酸化物や粒子状物質の排出が多くなる。よって少ない方が好ましいが、硫黄分が少なすぎると一般には潤滑性が低下する。
 硫黄分には、ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物が含まれる。ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物としては、例えば、ジベンゾチオフェン、4-メチルジベンゾチオフェン、及び4,6-ジメチルジベンゾチオフェンなどのジベンゾチオフェン類が挙げられ、このような硫黄化合物の殆どがジベンゾチオフェン類である。ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量は、本発明に係るC重油組成物中、5~400質量ppmであり、好ましくは50~400質量ppm、より好ましくは100~400質量ppmであり、更に好ましくは200~400質量ppm、特に好ましくは200~350質量ppmである。ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物を所定量C重油組成物中に含ませることにより、硫黄分が少なくても潤滑性を良好とすることができる。また多すぎると燃料供給系統のシール性が悪化し燃料にじみの可能性が高まる。
 本発明に係るC重油組成物は、窒素分が好ましくは0.005~0.08質量%、より好ましくは0.02~0.08質量%、更に好ましくは0.04~0.08質量%である。窒素分が少ないと潤滑性が悪化することがあり、多いと燃焼時の窒素酸化物が増加することがある。
 本発明に係るC重油組成物は、飽和炭化水素分が35.0~70.0質量%であるのが好ましい。飽和炭化水素分が少ないと、エンジンの始動性不良などの不具合を生じることがあり、多いと通油性能が悪くなることがある。
 本発明に係るC重油組成物は、芳香族分を含むのが好ましい。芳香族分には、ベンゼンにアルキル基やナフテン環を有する1環芳香族分、ナフタレンにアルキル基やナフテン環を有する2環芳香族分、及びフェナントレンやアントラセンにアルキル基やナフテン環を有する3環芳香族分が含まれる。芳香族分は、C重油組成物中、好ましくは25.0質量%以上であり、より好ましくは30.0質量%以上であり、更に好ましくは40.0質量%以上である。芳香族分は、多い方が潤滑性・通油性に良いが、多すぎるとセタン指数が低下し、エンジンの始動性不良などの不具合を生ずることがあるので、70.0質量%以下が好ましい。
 本発明に係るC重油組成物は、レジン分を含むのが好ましい。レジン分は、貯蔵時のスラッジ抑制及び燃焼性の観点から、C重油組成物中、好ましくは0.2~0.6質量%、より好ましくは0.3~0.6質量%である。
 アスファルテン分は、貯蔵時のスラッジ抑制及び燃焼性の観点から、C重油組成物中、好ましくは0.4質量%以下、より好ましくは0.2質量%以下である。
 本発明に係るC重油組成物に含まれる残留炭素分は、好ましくは0.05質量%以下、より好ましくは0.04質量%以下である。残量炭素分が多いとフィルター通油性や燃焼性が悪化する。
 本発明に係るC重油組成物は、密度(15℃)が0.8700~0.9400g/cmであり、好ましくは0.8700~0.9300g/cm、より好ましくは0.9000~0.9300g/cm、更に好ましくは0.9100~0.9200g/cmである。密度が小さいと、燃費が悪化することがあり、密度が大きいと、排ガス中の黒煙が増加したり、着火性が悪化したりすることがある。
 本発明に係るC重油組成物は、動粘度(50℃)が3.500~25.000mm/sであり、好ましくは4.000~7.000mm/sであり、より好ましくは5.000~7.000mm/s、更に好ましくは6.000~7.000mm/sである。50℃での動粘度が小さいと、潤滑性能が悪化することがあり、動粘度が大きいと、燃焼機内の噴霧状態が悪化し、排ガス性状も悪化することがある。
 本発明に係るC重油組成物は、流動点が25.0℃以下であり、好ましくは22.5℃以下である。C重油組成物を例えば船舶用の燃料として使用する場合、燃料の流動性を確保するため一般的には燃料供給ラインは加熱されている。しかし、流動点が高い場合、加熱不足によるワックスの目詰まりによりエンジンへの移送に問題が生じる場合がある。
 本発明に係るC重油組成物は、CCAI(Calculated Carbon Aromatic Index)が好ましくは870以下、より好ましくは860以下、更に好ましくは850以下である。CCAIが大きすぎると着火性が悪化しエンジンの始動不良などの不具合を起こす場合がある。また、CCAIが小さすぎると排ガス中の未燃炭化水素が多くなるので、CCAIは760以上が好ましい。
 本発明に係るC重油組成物は、安全性や貯蔵の観点から、引火点が70.0℃以上であり、好ましくは90.0℃以上である。
 本発明に係るC重油組成物は、燃費の観点から、総発熱量が39000J/L以上であり、好ましくは40000J/L以上である。
 本発明に係るC重油組成物は、ISO12156-1(軽油-潤滑性試験方法に定められた方法のうち、船舶用噴射ポンプでの使用及びC重油仕様の噴射ポンプの摩耗を考慮し、荷重のみを1000gfとしてHFRR試験を行い、固定鋼球の摩耗痕径を測定して、潤滑性能を評価)に基づくHFRRが、好ましくは500μm以下、より好ましくは470μm以下、更に好ましくは450μm以下、特に好ましくは400μm以下である。
 本発明に係るC重油組成物は、ゴム膨潤試験(JIS K 6258に従った試験で、ゴム材はNBR、温度は70℃、期間は1週間)において、硬さ変化が-19~15、強度変化率が-50~50%、伸び変化率が-50~20%、体積変化率が-60~60%、厚さ変化率が-20~20%であることが好ましい。
 本発明に係るC重油組成物は、最終的に得られる組成物が、規定する特定の性状を有するように、原油を蒸留・脱硫・分解処理して得られる1種又は2種以上の軽油基材と残渣油を混合して調製することができる。C重油組成物は、間接脱硫残油を含んでいてもよい。間接脱硫残油は、C重油組成物中に10容量%以上含まれることが好ましく、10~95容量%含まれることがより好ましく、30~95容量%含まれることが更に好ましく、40~60容量%含まれることが特に好ましい。ただし、間接脱硫残油が多すぎると低温流動性が悪化することがあり、少なすぎると燃焼性、潤滑性が悪化することがある。
 間接脱硫残油とは、原油から沸点範囲が軽油となる留分の重質部分と沸点範囲がアスファルトとなる留分を分離したもの、具体的には、330℃~550℃の留分を蒸留により分離したもの、を脱硫処理し、沸点330℃より軽質のものを蒸留処理して除去した残渣物である。例えば、常圧蒸留装置から留出する330℃~360℃の重質軽油、及び、常圧蒸留残渣を減圧蒸留装置で蒸留することにより得られた沸点範囲で330℃~550℃程度のものを、単独または混合して脱硫処理し、沸点330℃より軽質のものを蒸留処理して除去した残渣物として得ることができる。
 間接脱硫残油は、硫黄分が0.100質量%以下、好ましくは0.090質量%以下、密度(15℃)が0.8700~0.9100g/cm、好ましくは0.8800~0.9000g/cm、動粘度(50℃)が10.000~25.000mm/s、及び残留炭素分が0.1質量%以下である。
 本発明に係るC重油組成物は、分解軽油が混合されていてもよい。分解軽油とは、直接脱硫装置から得られる直脱軽油、間接脱硫装置から得られる間脱軽油、流動接触分解装置から得られる接触分解軽油などの重油のアップグレーディングプロセスから留出する軽油留分などである。C重油組成物中、分解軽油は、5~70容量%であるのが好ましい。分解軽油が多すぎると潤滑性が悪化したり、少なすぎると低温流動性が悪化したり発熱量が低くなったりすることがある。
 一般的にC重油組成物は複数の基材及び低温流動性向上剤などの添加剤を混合し、製造される。本発明に係るC重油組成物には添加剤が混合されてもよいが、基材と添加剤との混合時、基材に潤滑性向上剤が添加されていないのが好ましい。
 本発明に係るC重油組成物は、船舶用の燃料に用いられるのが好ましい。
《実施例1~4、比較例1~2》
 表1に記載の基材を表2に記載の容量比で混合して、実施例1~4及び比較例1~2に係るC重油組成物を得た。表1~3に記載されている性状等は、下記のように測定した。
密度(15℃):
 JIS K 2249「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」に従って測定した。
引火点(℃):
 JIS K 2265-3「引火点の求め方-第3部:ペンスキーマルテンス密閉法」に従って測定した。
残留炭素分:
 JIS K 2270「原油及び石油製品-残留炭素分試験方法」に従って測定した。
動粘度(30℃)、動粘度(50℃):
 JIS K 2283「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」に従って測定した。
CCAI:
 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、動粘度を用いて次式で算出される。
 CCAI=D-140.7log{log(V+0.85)}-80.6
 ここで、Dは密度(kg/m@15℃)、Vは動粘度(mm/s@50℃)を示す。
流動点(℃):
 JIS K 2269「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」に従って測定した。
飽和炭化水素分、芳香族分、レジン分、アスファルテン分:
 JPI-5S-70法「TLC/FID法による組成分析試験方法」に従って測定した。
窒素分:
 JIS K 2609「原油及び石油製品‐窒素分試験方法」化学発光法に従って測定した。
硫黄分:
 JIS K 2541-4「原油及び石油製品-硫黄分試験方法 第4部:放射線式励起法」に従って測定した。
ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量:
 硫黄化学発光検出器を備えたAgilent製ガスクロマトグラフ装置を用いてガスクロマトグラフ法で測定した。カラムはJ&WのDB-Sulfur SCDを用いた。ジベンゾチオフェンをヘキサンに溶解したものを測定し、ピークの位置をリテンションタイムとして求めた。またジブチルスルフィドを標準物質とし検量線を作製した。次に試料を測定し、ジベンゾチオフェンのピークを含むジベンゾチオフェンのリテンションタイム以降の位置にあるピークの総面積をジブチルスルフィドの検量線で定量してジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物のC重油組成物中の硫黄含有量を求めた。ガスクロマトグラフの測定条件は、35℃で3分保持したのち、5℃/分で150℃まで昇温し、その後10℃/分で270℃まで昇温し、22分保持した。
HFRR:
 ISO12156-1 軽油-潤滑性試験方法に定められた方法のうち、荷重のみを1000gfとしてHFRR試験を行い、固定鋼球の摩耗痕径を潤滑性能評価の指標とした。
<試験条件>
 試験球   : 軸受鋼(SUJ-2)
 荷重(P) : 1000gf
 振動数   : 50Hz
 ストローク : 1000μm
 試験時間  : 75分
 温度    : 60℃
 測定方法  : 試験試料を試験浴に入れ、試料の温度を60℃に保持した。試験鋼球を鉛直方向に取付けた試験鋼球固定台に固定し、水平方向にセットした試験ディスクに荷重(1.96mN)をかけて押し付けた。試料浴内で完全に試料に浸漬した状態で、試験ディスクと接触しながら試験鋼球を50Hzの周波数で往復運動(振動)させた。試験終了後に固定鋼球の摩耗痕径(μm)を測定した。
総発熱量:
 JIS K 2279 「原油及び石油製品-発熱量試験方法及び計算による推定方法」により算出した。計算に必要な灰分および水分は測定の結果微量であったので、0質量%として計算した。
ゴム膨潤試験:
 JIS K 6258に従って測定した。ゴム材はNBRを用い、温度は70℃、期間は1週間とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
-:測定不可又は未測定
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
*:ジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量

Claims (4)

  1.  硫黄分が0.100質量%以下、及びジベンゾチオフェンの沸点以上の沸点を有する硫黄化合物の硫黄含有量が5~400質量ppmであって、
     密度(15℃)が0.8700~0.9400g/cm、動粘度(50℃)が3.500~25.000mm/s、流動点が25.0℃以下、引火点が70.0℃以上、及び総発熱量が39000J/L以上であることを特徴とするC重油組成物。
  2.  芳香族分が25.0~70.0質量%である請求項1記載のC重油組成物。
  3.  硫黄分が0.100質量%以下、密度(15℃)が0.8700~0.9100g/cm、動粘度(50℃)が10.000~25.000mm/s、及び残留炭素分が0.1質量%以下である間接脱硫残油を10容量%以上含む請求項1又は2記載のC重油組成物。
  4.  前記間接脱硫残油を30~95容量%、硫黄分が0.100質量%以下の分解軽油を5~70容量%含む請求項3記載のC重油組成物。
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