(57)【要約】【課題】貯蔵中の色相悪化を抑制した色相及び熱安定性に優れた燃料油組成物を提供すること。【解決手段】アニリン類の含有量が０.５質量ｐｐｍ以下であり、窒素分の含有量が２質量ｐｐｍ以下であり、硫黄分の含有量が０.３質量％以下であり、引火点が４０℃以上、セ−ボルト色が＋１５以上、芳香族分の含有量が２５容量％以下、オレフィン分の含有量が５容量％以下であることを特徴とする燃料油組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニリン類の含有量が０.５質量ｐｐｍ以下であり、窒素分の含有量が２質量ｐｐｍ以下であり、硫黄分の含有量が０.３質量％以下であり、引火点が４０℃以上、セ−ボルト色が＋１５以上、芳香族分の含有量が２５容量％以下、オレフィン分の含有量が５容量％以下であることを特徴とする燃料油組成物。
【請求項２】
前記アニリン類が、アルキル基の総炭素数が１〜３であるアルキルアニリンであることを特徴とする請求項１に記載の燃料油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油組成物に関し、更に詳しくは、色相及び熱安定性に優れた航空機用燃料油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料油の中でも、航空機用燃料、特に航空タ−ビン用燃料は、航空機の翼中に貯蔵され、エンジンへの供給に際してエンジンからの排熱と熱交換することにより効率を上げると共に、エンジンの冷却も担っている。従って、航空機用燃料は、高温度に長時間さらされることになり、その結果、変色及び分解が生じて可溶性の着色物質や、ガム分、粒状物質のような不溶性物質を生成する場合があるため、航空機用燃料において熱安定性は重要な要求項目である。また、航空機用燃料において、着色物質の生成による色相の悪化は、外観上好ましくないことに加え、将来分解が起こる可能性があることを示唆する現象であり、この色相の悪化を抑制することは熱安定性を改善する意味においても重要である
【０００３】
従来から、航空機用燃料の色相悪化の原因物質としては、フェノ−ル、ナフテン酸塩、硫黄化合物等が知られており、その他、ピロ−ル類、インド−ル類などＮ−Ｈ含有複素環式芳香族化合物が熱安定性に悪影響を及ぼすので、それらを低減することも知られている（特許文献１参照）。
また、航空機用燃料の熱安定性を向上させるための方法として、ヒドロキシルアミンなどを添加することにより高温での分解に対し安定化させることが知られている（特許文献２参照）。
更にまた、航空機用燃料には、２,６−ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙ−ｂｕｔｙｌ−ｐｈｅｎｏｌや２,６−ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙ−ｂｕｔｙｌ−４−ｍｅｔｙｌ−ｐｈｅｎｏｌなどのフェノ−ル系の酸化防止剤が一般に添加されることになっている（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００５−５２９１９７号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３０３４号公報
【非特許文献１】ＪＥＴ Ａ−１ 共同利用貯油施設向け統一規格（Ｉｓｓｕｅ ２０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような色相悪化や熱安定性に悪影響を及ぼす原因物質の低減を図ったり、上記のような熱安定性向上剤や酸化防止剤を添加した場合においても、従来の航空機用燃料においては、輸送や燃料タンク貯蔵中にしばしば変色が生じるなど課題が残されている。 
本発明の目的は、貯蔵中の色相悪化を抑制した色相及び熱安定性に優れた燃料油組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、燃料油組成物に含有される原油由来の窒素分、特にアニリン類が燃料油組成物の色相に大きな影響を与えることを見出し、この含有量を特定値以下に制御することにより、色相の劣化が少なく熱安定性にも優れる燃料油組成物が得られ、上記目的が達成できることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、次の色相及び熱安定性に優れる燃料油組成物を提供するものである。
（１）アニリン類の含有量が０.５質量ｐｐｍ以下であり、窒素分の含有量が２質量ｐｐｍ以下であり、硫黄分の含有量が０.３質量％以下であり、引火点が４０℃以上、セ−ボルト色が＋１５以上、芳香族分の含有量が２５容量％以下、オレフィン分の含有量が５容量％以下であることを特徴とする燃料油組成物。
（２）前記アニリン類が、アルキル基の総炭素数が１〜３であるアルキルアニリンであることを特徴とする上記（１）に記載の燃料油組成物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、色相の劣化を抑制し、色相の安定性及び熱安定性に優れた燃料油組成物を提供することができ、特に航空機用燃料油組成物として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の内容を更に詳しく説明する。
本発明の燃料油組成物において、アニリン類の含有量は０.５質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは０.３質量ｐｐｍ以下である。アニリン類とは、アニリン、およびアニリン中のベンゼン環の水素原子をアルキル基もしくはハロゲンで置換した化合物、すなわちアルキルアニリンもしくはハロゲン化アニリンを指す。これらのアニリン類は、光や熱などで変色し、着色する性質があり、燃料油に対して色相の劣化を生じさせることがある。そこで、アニリン類の含有量が０.５質量ｐｐｍ以下ならば、燃料油への着色の影響が少ないため、長期タンクに貯蔵していても色相劣化が顕著になることがなく、色相の安定性が図れる。なお、本発明の燃料油組成物におけるアニリン類の含有量は、少ないほど好ましく、０質量ｐｐｍが最も好ましい。
【０００８】
アニリン類の具体例としては、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニリン、Ｎ−エチルアニリン、ｐ−プロピルアニリン等のアルキル基を側鎖に持つアルキルアニリン、およびｏ−クロロアニリン、ｏ−ブロモアニリン等のハロゲン化アニリンなどが挙げられる。アニリン類の中でも、アルキルアニリンは燃料油基材中に含有されるケ−スが多いため、本発明の燃料油組成物では、これらのアルキルアニリンの低減が特に重要となる。なお、アルキルアニリン中のアルキル基の総炭素数は１〜３であることが好ましい。またベンゼン環におけるアルキル基の置換位置や数は特に制限されるものではない。アルキル基の総炭素数が１である場合とは、１つのメチル基が置換している状態を意味し、総炭素数が２もしくは３である場合とは、１つのエチル基もしくはプロピル基が置換している状態、または２〜３個のメチル基が置換している状態を意味する。アルキルアニリンの具体例としては、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、２，３−ジメチルアニリン、２，４−ジメチルアニリン、２，４，６−トリメチルアニリン等が挙げられる。
上記アニリン類の含有量は、ＧＣ−ＮＣＤ（ガスクロマトグラフ／化学発光窒素検出器）分析やＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ／質量分析計）分析によって定量することができる。
【０００９】
本発明の燃料油組成物において、窒素分は、２質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。窒素分が２質量ｐｐｍ以下であれば、色相の安定性が図れて、また、熱による安定性悪化を低減できる。また、窒素分の含有量は、少ないほど好ましく、０質量ｐｐｍが最も好ましい。
なお、窒素分は、ＪＩＳ Ｋ ２６０９「原油及び石油製品−窒素分試験方法」によって定量できる。
【００１０】
本発明の燃料油組成物において、硫黄分は０.３質量％以下であり、好ましくは０.１質量％以下である。硫黄分が０.３質量％以下であれば、燃焼時に亜硫酸ガスが発生しにくくなり、燃焼系統の腐食を低減できるため好ましい。
なお、硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」によって定量できる。
【００１１】
本発明の燃料油組成物において、引火点は４０℃以上であり、好ましくは４０℃以上６０℃以下、更に好ましくは４２℃以上６０℃以下である。引火点が４０℃以上ならば、常温で可燃性蒸気が発生することがなく、静電気などで着火する危険性が低減できるため好ましい。
なお、引火点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６５「原油及び石油製品−引火点試験方法」によって測定できる。
【００１２】
本発明の燃料油組成物において、セ−ボルト色は+１５以上であり、好ましくは+１５以上+３０以下、更に好ましくは+２０以上+３０以下である。セ−ボルト色が+１５以上ならば、品質上の面、外観、貯蔵劣化によるスラッジ生成などの問題が発生しにくく好ましい。
なお、セ−ボルト色は、ＪＩＳ Ｋ ２５８０「石油製品−色試験方法」によって測定できる。
【００１３】
本発明の燃料油組成物において、芳香族分は２５容量％以下であり、好ましくは５容量％以上２５容量％以下、更に好ましくは５容量％以上２０容量％以下である。芳香族分が２５容量％以下ならば、燃焼性やエンジン始動性の悪化を防止し、吹き消え（ブロ−アウト）が起こる危険性を低減できる。
なお、芳香族分は、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法（ＨＰＬＣ）」に基づいて定量できる。
【００１４】
本発明の燃料油組成物において、オレフィン分は５容量％以下であり、好ましくは３容量％以下である。オレフィン分が５容量％以下ならば、熱による安定性悪化を防止できるため好ましい。
なお、オレフィン分は、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法（ＨＰＬＣ）」に基づいて定量できる。
また、オレフィン分の含有量は少ないほど好ましく、０質量ｐｐｍが最も好ましい。
【００１５】
本発明の燃料油組成物は、最終的に得られる燃料油組成物が本発明で規定する性状、特にアニリン類を本発明で規定する範囲内になるよう、一種又は二種以上の燃料油基材を配合して、製造することができる。
【００１６】
本発明で用いる燃料油基材としては、原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分、灯油留分及びそれらを脱硫した脱硫ナフサ、脱硫灯油を用いることができる。また、灯油留分を脱蝋処理した留分や、水素化脱硫装置や水素化分解装置、接触分解装置、熱分解装置などから得られるナフサから灯油までの留分を用いることもできるし、それらを直接水素化処理した基材や、処理原油を常圧蒸留して得られるナフサから灯油までの留分を混合したものを更に脱硫処理などした基材も利用できる。更に、各種原料をガス化して得られる合成ガス（ＣＯと水素）からＦＴ反応により合成したナフサ、灯油留分なども利用できて、本発明の燃料油組成物の製造には各種燃料油基材を任意に用いることができる。
【００１７】
さらに、より好ましい製造方法としては、アニリン類を除去するため、燃料油基材を酸系の吸着剤、例えば、モレキュラ−シ−ブに通油させる方法がある。この操作を実施することで、アニリン類のない燃料油基材を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の燃料油組成物には、必要に応じて、各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、氷結防止剤、酸化防止剤、金属不活性剤、静電気防止剤、潤滑性向上剤、など公知の燃料添加剤を用いることができる。これらの添加剤は、一種又は数種を組み合わせて添加することができる。
【実施例１】
【００１９】
以下に本発明の内容を実施例及び比較例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。
【００２０】
〔窒素化合物含有量の測定〕
窒素化合物の含有量は、試料をヘキサン、クロロホルム、アセトンの順で固相抽出をし、アセトンの溶出液を濃縮して、ＧＣ−ＮＣＤ、ＧＣ−ＭＳで分析を実施することで定量した。ＧＣ−ＮＣＤの測定には、ＧＣ−２０１０  (島津製作所製)と７０９０Ｎ  (ＡＮＴＥＫ社製)を用いた。 ＧＣ−ＭＳの測定には、Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０Ｎ及びＡｇｉｌｅｎｔ ５９７３ 四重極質量分析計（いずれもＡｇｉｌｅｎｔ社製）を用いた。各分析条件を表１および表２に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
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【００２３】
〔燃料油組成物の製造〕
実施例１
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて、表３に示す性状の航空機用燃料油組成物（ジェット燃料・ＪＥＴ（１））を得た。なお、表３において、Ａｎｉｌｉｎｅ+Ｃ１〜Ｃ３とは、アルキル基の総炭素数が１〜３であるアルキルアニリンの意味である（以下の表においても同様）。
【００２４】
実施例２
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を脱硫処理して得られた脱硫灯油留分を用いて、表３に示す性状の航空機用燃料油組成物（ジェット燃料・ＪＥＴ（２））を得た。
【００２５】
【表３】
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【００２６】
比較例１
実施例１で得たと同様の、原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて得た航空機用燃料油組成物に、Ａｎｉｌｉｎｅ+Ｃ３（アルキル基の総炭素数が３であるアルキルアニリン）である２,４,６−トリメチルアニリンを添加し、表４に示す性状の、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物（ジェット燃料・ＪＥＴ（３））を得た。
【００２７】
比較例２
原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を用いて、表４に示す性状の、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物（ジェット燃料・ＪＥＴ（４））を得た。
【００２８】
比較例３
実施例２で得たと同様の、原油を常圧蒸留することで得られた直留灯油留分を脱硫処理して得られた脱硫灯油留分に、流動接触分解装置より得られた沸点範囲が５５〜２００℃である留分を添加し、表４に示す性状の、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、セ−ボルト色、オレフィン分、アロマ分の含有量が本発明の範囲から逸脱した、航空機用燃料油組成物（ジェット燃料・ＪＥＴ（５））を得た。
【００２９】
【表４】
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【００３０】
〔燃料油組成物の評価試験〕
（試験方法）
ほう珪酸ガラス製の５００ｍＬ瓶に、燃料油組成物の試料３００ｍＬとＳＰＣＣ鋼片（１×２０×５０ｍｍ）を入れ、気相部を酸素で置換し、瓶を遮光する。そして、１００℃のオイルバスに設置し、２０時間経過した試料について色相（セ−ボルト色変化）や安定性（パ−オキサイド生成量）について評価した。この方法は、燃料油組成物のタンク貯蔵１年間をシミュレ−トする方法である。
【００３１】
（試験結果）
実施例で得た航空機用燃料油組成物の試験結果および比較例で得た航空機用燃料油組成物の試験結果を表５に示す。
【００３２】
【表５】
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【００３３】
表５から明らかなように、実施例１、２で得た、本発明の規定を満たす燃料油組成物は、試験後、色相の変化がなく、パ−オキサイドは生成しなかった。比較例１で得た、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、色相が５ポイント低下したが、パ−オキサイドは生成しなかった。
比較例２で得た、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、色相が４ポイント低下し、パ−オキサイドが１質量ｐｐｍ生成した。
比較例３で得た、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、オレフィン分、アロマ分の含有量と、セ−ボルト色が本発明の範囲から逸脱した燃料油組成物は、試験後、セ−ボルト色が２９ポイント低下し、パ−オキサイドが３３７質量ｐｐｍ生成した。
これらのことから、窒素分、アルキルアニリンを含むアニリン類、硫黄分、オレフィン分、芳香族分の含有量や、引火点や、セ−ボルト色を本発明の規定の範囲内にすることで、色相及び熱安定性に優れた燃料油組成物を提供することができることは、明らかである。