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公開番号2025121429
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024016762
出願日2024-02-07
発明の名称燃料油組成物
出願人出光興産株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類C10L 1/02 20060101AFI20250813BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】脂肪酸アルキルエステルを含有することで優れた燃焼性能及び超低硫黄で優れた環境性能を有するとともに、優れた貯蔵安定性能をも有する燃料油組成物を提供する。
【解決手段】特定の性状を有する脂肪酸アルキルエステル及び分解軽油留分を、組成物全量基準の含有量として各々15.0容量%以上35.0容量%以下、2.5容量%以上20.0容量%未満で含み、(1)15℃における密度が0.8600g/cm³以上0.8800g/cm³以下、(2)50℃における動粘度が2.000mm²/s以上4.500mm²/s以下、(3)硫黄分含有量が0.100質量%以下、(4)3環以上の芳香族分含有量が2.1容量%以上、及び(5)10%残油の残留炭素分が0.21質量%以上0. 質量%以下をいずれも満足する燃料油組成物及びその製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記（ａ
１
）～（ａ
３
）をいずれも満足する脂肪酸アルキルエステルと、分解軽油留分と、を含み、前記脂肪酸アルキルエステルが、炭素数８以上２２以下の脂肪酸と炭素数１以上４以下のアルキルアルコールとのエステルであり、前記脂肪酸アルキルエステルの組成物全量基準の含有量が１５．０容量％以上３５．０容量％以下であり、前記分解軽油留分の組成物全量基準の含有量が２．５容量％以上２０．０容量％未満である、下記（１）～（５）をいずれも満足する燃料油組成物。
（ａ
１
）セタン価が４９．０以上
（ａ
２
）酸価が０．５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下
（ａ
３
）１０％残油の残留炭素分が０．８０質量％以上１．５０質量％以下
（１）１５℃における密度が０．８６００ｇ／ｃｍ
３
以上０．８８００ｇ／ｃｍ
３
以下
（２）５０℃における動粘度が２．０００ｍｍ
２
／ｓ以上４．５００ｍｍ
２
／ｓ以下
（３）硫黄分含有量が０．１００質量％以下
（４）３環以上の芳香族分含有量が２．１容量％以上
（５）１０％残油の残留炭素分が０．２１質量％以上０．６０質量％以下
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記分解軽油留分が、下記（ｂ
１
）～（ｂ
４
）をいずれも満足する請求項１に記載の燃料油組成物。
（ｂ
１
）５０℃における動粘度が１．７００ｍｍ
２
／ｓ以上３．６００ｍｍ
２
／ｓ以下
（ｂ
２
）硫黄分含有量が０．４００質量％以下
（ｂ
３
）芳香族分含有量が５０．０容量％以上
（ｂ
４
）３環以上の芳香族分含有量が５．０容量％以上
【請求項３】
前記脂肪酸アルキルエステルが、脂肪酸メチルエステルである請求項１又は２に記載の燃料油組成物。
【請求項４】
前記脂肪酸が、炭素数８以上２２以下の脂肪酸を二種以上含む混合脂肪酸である請求項１又は２に記載の燃料油組成物。
【請求項５】
前記混合脂肪酸が、動物油及び植物油から選ばれる少なくとも一種の原料から得られるものである請求項４に記載の燃料油組成物。
【請求項６】
前記原料が、廃食用油である請求項５に記載の燃料油組成物。
【請求項７】
さらに、下記（ｃ
１
）～（ｃ
４
）をいずれも満足する灯油留分を含有する請求項１又は２に記載の燃料油組成物。
（ｃ
１
）５０℃における動粘度が０．９４５ｍｍ
２
／ｓ以上１．１５０ｍｍ
２
／ｓ以下
（ｃ
２
）硫黄分含有量が３．０質量ｐｐｍ以上１００．０質量ｐｐｍ以下
（ｃ
３
）芳香族分含有量が１５．０容量％以上
（ｃ
４
）３環以上の芳香族分含有量が０．５容量％以下
【請求項８】
内燃機に用いられる請求項１又は２に記載の燃料油組成物。
【請求項９】
炭素数８以上２２以下の脂肪酸と炭素数１以上４以下のアルキルアルコールとのエステルであり、下記（ａ
１
）～（ａ
３
）をいずれも満足する脂肪酸アルキルエステルと、分解軽油留分とを、前記脂肪酸アルキルエステルの組成物全量基準の含有量が１５．０容量％以上３５．０容量％以下、前記分解軽油留分の組成物全量基準の含有量が２．５容量％以上２０．０容量％未満となるように混合する、下記（１）～（５）をいずれも満足する燃料油組成物の製造方法。
（ａ
１
）セタン価が４９．０以上
（ａ
２
）酸価が０．５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下
（ａ
３
）１０％残油の残留炭素分が０．８０質量％以上１．５０質量％以下
（１）１５℃における密度が０．８６００ｇ／ｃｍ
３
以上０．８８００ｇ／ｃｍ
３
以下
（２）５０℃における動粘度が２．０００ｍｍ
２
／ｓ以上４．５００ｍｍ
２
／ｓ以下
（３）硫黄分含有量が０．１００質量％以下
（４）３環以上の芳香族分含有量が２．１容量％以上
（５）１０％残油の残留炭素分が０．２１質量％以上０．６０質量％以下
【請求項１０】
前記分解軽油留分が、下記（ｂ
１
）～（ｂ
４
）をいずれも満足する請求項９に記載の燃料油組成物の製造方法。
（ｂ
１
）５０℃における動粘度が１．７００ｍｍ
２
／ｓ以上３．６００ｍｍ
２
／ｓ以下
（ｂ
２
）硫黄分含有量が０．４００質量％以下
（ｂ
３
）芳香族分含有量が５０．０容量％以上
（ｂ
４
）３環以上の芳香族分含有量が５．０容量％以上
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油組成物に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＪＩＳＫ２２０５：１９９１の１種重油（以下、「Ａ重油」とも称する。）、とりわけＪＩＳＫ２２０５：１９９１の１種１号重油（以下「低硫黄Ａ重油」とも称する。）は、灯油、軽油等と比べて単位体積当たりの発熱量が高く、燃料油使用量（体積）を低減することができ、またＣ重油（ＪＩＳＫ２２０５：１９９１の３種重油）と比べて硫黄分、窒素分、残留炭素分が少ないことから、環境負荷が小さいものである。さらにＣ重油とは異なり、加熱する必要がなく、常温で貯蔵及び使用が可能であり、かつ供給安定性にも優れていることから、船舶用ディーゼルエンジン等の内燃機の燃料油として、また発電用ボイラ等の外燃機の燃料油として広く使用されている。
【０００３】
船舶用の燃料油としては、ＩＳＯ８２１７「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｐｒｏｄｕｃｔｓ－Ｆｕｅｌｓ（ｃｌａｓｓＦ）－Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｆｕｅｌｓ」を満足する燃料油等が知られている。そしてＩＳＯ８２１７：２０１７では、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）の最大含有量が７容量％以下の船舶留出油に関する追加規定（ＤＦグレード：ＤＦＡ、ＤＦＺ及びＤＦＢ）が追加された。脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）が含まれる燃料油組成物としては、例えば特許文献１～３に記載される組成物が知られている。上記特許文献１～３には、例えばミリスチン酸メチルエステル等の脂肪酸メチルエステルを含む菜種油のメチルエステル化物を、５～１００容量％の含有量で含有する記載される内燃機用燃料油組成物及び外燃機用燃料油組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２３１１１９号公報
特開２００７－２３１１２０号公報
特開２００７－２３１１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１～３に記載される燃料油組成物に含まれる脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）等の脂肪酸アルキルエステルは、燃焼性能が高いことから、燃料油としての使用の検討が進んでいる基油の一つである。また、脂肪酸アルキルエステルとして動植物由来のものを使用する場合、二酸化炭素の排出が削減されることとなるため、二酸化炭素の排出削減による地球温暖化の抑制に寄与することができ、環境保護の観点から極めて有用である。よって、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）等の脂肪酸アルキルエステルを基油として用いることで、燃焼性能の向上が期待でき、さらに動植物由来の脂肪酸アルキルエステルを採用すると、環境保護に寄与する基油となり得る。
【０００６】
脂肪酸アルキルエステルは、燃焼性能が高いことから、これを用いた燃料油組成物の燃焼性能を向上させることができる。また、脂肪酸アルキルエステルは、硫黄分含有量が少ないことから、これを用いた燃料油組成物の硫黄分含有量を低減しやすく、０．１質量％以下と超低硫黄とし、環境性能を向上させることができる。脂肪酸アルキルエステルは、このような特長を有することから、燃料油組成物に用いられる基材として優れた基材の一つである。他方、常温で貯蔵した後の使用に際し、燃料油フィルタの閉塞が生じることで、燃料油フィルタの通油性能が低下する場合がある。そのため、脂肪酸アルキルエステルを基材として用いる燃料油組成物において、燃焼性能及び超低硫黄による環境性能と、常温貯蔵後の通油性能（以下「貯蔵安定性能」とも称する。）と、は二律背反の関係にあるといえる。
【０００７】
ところで、船舶に用いられる燃料油組成物、とりわけ船舶のディーゼルエンジン等に燃料油組成物を用いる場合、通常使用時にアスファルテンの凝集によるスラッジの生成等により燃料油フィルタの閉塞を生じやすく、閉塞の頻度が高くなりやすい。そして、船舶内の燃料油タンク等で長期貯蔵した後に使用すると、スラッジが生成しやすくなり、閉塞の頻度はより高くなる傾向にある。
【０００８】
船舶用の燃料油組成物として、既述のＩＳＯ８２１７を満足する燃料油等が知られているが、燃料油フィルタの閉塞が生じる場合がある。閉塞の頻度を低減する手法として、潜在セジメント（Ｔｏｔａｌｓｅｄｉｍｅｎｔａｇｅｄ、ＩＳＯ１０３０７－２）を０．１０質量％以下とする手法、実在セジメント（Ｔｏｔａｌｓｅｄｉｍｅｎｔｂｙｈｏｔｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ、ＩＳＯ１０３０７－１）を０．１０質量％以下とする手法等が知られている。しかし、船舶用の燃料油、特に留出油については、常温貯蔵後の燃料油フィルタにおける通油性能が十分とはいえず、閉塞の頻度をより低減し得る、すなわち、貯蔵安定性能に優れる燃料油組成物が求められている。
【０００９】
また、国内において、船舶用の燃料油組成物としては、全漁連漁船用燃料油規格において漁船用Ａ重油の閉塞の頻度を低減するべく、水でい分、ドライスラッジを所定含有量以下とすることが知られている。このように、国内外において用いられる船舶用の燃料油組成物には、閉塞の頻度をより低減することが求められるようになっており、通油性能に関する要求は年々厳しくなっている。
【００１０】
上記の特許文献１～３に記載される燃料油組成物は、排気ガス中の未燃物質（煙）及び粒子状物質（ＰＭ）の低減、発熱量の向上及び燃焼排出ガス中の煤濃度の低減、並びに硫黄分の低減及び残留炭素付与剤の配合に起因したスラッジ安定性の向上、に着目されている。しかし、燃焼性能の向上だけでなく、常温貯蔵後の通油性能（貯蔵安定性能）の向上をも図ることについては着目されておらず、特に通油性能（貯蔵安定性能）については改善の余地がある。また、ＩＳＯ８２１７では、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）の含有量が７容量％以下の船舶留出油についての規格は設けられているが、７容量％を超える低硫黄Ａ重油については何らの言及はない。そして、脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）等の脂肪酸アルキルエステルの含有量が７容量％を超える低硫黄Ａ重油については、常温で貯蔵した後の使用に際し、燃料油フィルタの閉塞を生じやすく、燃料油フィルタの通油性能（貯蔵安定性能）に優れているとまではいえない。そのため、常温貯蔵後の使用に際して、燃料油フィルタの閉塞頻度の低減による通油性能（貯蔵安定性能）の向上について、更なる改良が求められている。
（【００１１】以降は省略されています）

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