(57)【要約】【課題】燃料臭気が少なく、燃焼時における煤発生が少なく、さらに現行タイプの家庭用燃焼機器（主に石油ストーブ）に使用しても安定した燃焼状態を維持できる燃料油組成物を提供する。【解決手段】純度９８容量％以上ノルマルパラフィン及びイソパラフィンから成り、蒸留性状が初留点１３５〜１７０℃、５０％留出温度１７５〜２２０℃、７０％留出温度１８５〜２４０℃、９０％留出温度２２０〜２６５℃、９５％留出温度２３５〜２７０℃である燃料油組成物。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
純度９８容量％以上のノルマルパラフィン及びイソパラフィンから成り、蒸留性状が初留点１３５〜１７０℃、５０％留出温度１７５〜２２０℃、７０％留出温度１８５〜２４０℃、９０％留出温度２２０〜２６５℃、９５％留出温度２３５〜２７０℃であることを特徴とする燃料油組成物。
【請求項２】
イソパラフィン割合が、１５質量％以上である請求項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、主に家庭用石油ストーブに使用するための燃料油組成物に関し、特には、燃料臭気が少なく、燃焼性が良好で煤等の発生が少ない燃料油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在石油ストーブに使用されている灯油の種類と規格は、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｋ  ２２０３）に示されており、その中でも１号灯油は、家庭用の暖房機器等に広く用いられている。ＪＩＳ１号灯油は、一般に原油を常圧蒸留して得られる直留灯油分を水素化脱硫して製造されるが、芳香族分や微量に含まれる硫黄分に由来する臭気等がある。また芳香族分を多く含む灯油を石油ストーブ等に使用した場合、主に着・消火時において煤が発生する場合がある。近年、環境問題への関心の高まりから、灯油に対しても、より環境負荷の少ないものが望まれているが、硫黄分を含まないパラフィン系の燃料を使用すれば、臭気は少なくできることが知られている（特許文献１参照）。また、パラフィンは燃焼性が良好であることから着・消火時における煤発生はかなり抑えられることが知られている。
【０００３】
しかしながら、上記のように、パラフィン系の燃料油を使用すれば臭気は少なく、燃焼性が良好であることから煤発生等は低減できるが、燃焼性が良すぎることにより、従来灯油を使用することを基準として設計されている現行の燃焼機器に対しては安定した燃焼が保てないことが懸念される。
【特許文献１】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】
本発明の目的は、燃料臭気が少なく、燃焼時における煤発生が少なく、さらに現行タイプの家庭用燃焼機器（主に石油ストーブ）に使用しても安定した燃焼状態を維持でき、かつ低温流動性も優れる燃料油組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、パラフィン系炭化水素を燃料油として使用する際に、イソパラフィンを含有し、さらに蒸留性状を適正化することで、燃焼性が良好で煤の発生等が少なく、かつ石油ストーブに使用した際に安定した燃焼を保ち、かつ消火時における鎮火時間も短くなるという知見を得て本発明を完成するに至った。
すなわち本発明によれば、純度９８容量％以上のノルマルパラフィン及びイソパラフィンから成り、蒸留性状が初留点１３５〜１７０℃、５０％留出温度１７５〜２２０℃、７０％留出温度１８５〜２４０℃、９０％留出温度２２０〜２６５℃、９５％留出温度２３５〜２７０℃であることを特徴とする燃料油組成物が提供され、本発明の上記目的が達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による燃料油組成物は、煙点が非常に高いため煤の発生をかなり抑えることができる。さらに石油ストーブに使用しても安定燃焼が可能で消火性も良好であり、かつ低温流動性も優れ、本発明による燃料油組成物は実用上非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の詳細を記載する。
本発明の燃料油組成物の蒸留性状は、初留点１３５〜１７０℃、５０％留出温度１７５〜２２０℃、７０％留出温度１８５〜２４０℃、９０％留出温度２２０〜２６５℃、９５％留出温度２３５〜２７０℃であり、特に初留点１４０〜１６５℃、５０％留出温度１８０〜２１５℃、７０％留出温度が１９０〜２３５℃、９０％留出温度が２２５〜２６０℃、９５％留出温度２３５〜２６５℃であることが好ましい。
初留点が１７０℃より高い場合、着火し難い等の問題が生じる可能性があり好ましくない。初留点が１３５℃より低い場合、引火点が低くなりＪＩＳ  Ｋ２２０３で定められる規格値である引火点４０℃を下回る可能性があり好ましくない。また５０％留出温度が２２０℃、７０％留出温度が２４０℃、９０％留出温度が２６５℃、９５％留出温度が２７０℃より高い場合、着火し難く定常燃焼に至るまでに時間がかかる場合があり、好ましくない。また５０％留出温度が１７５℃、７０％留出温度が１８５℃、９０％留出温度が２２０℃、９５％留出温度が２３５℃より低い場合、芯式・放射形石油ストーブ使用時において、炎を燃焼筒の上部から出さずに、燃焼筒を赤熱した状態に保つという安定した燃焼状態が保てず、また消火の際に鎮火し難くなる場合があり、好ましくない。
【０００８】
本発明の燃料油組成物に使用するパラフィンの純度は９８容量％以上である。換言すれば、本発明の燃料油組成物は９８容量％以上パラフィンを含有する。純度が９８容量％未満のものは、不純物の影響が大きくなり、燃焼性が低下する可能性があり好ましくない。
【０００９】
また、本発明における燃料油組成物は、ノルマルパラフィン及びイソパラフィンの混合物であることが好ましい。イソパラフィン割合が１５質量％以上がより好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。イソパラフィンを含有しない場合、蒸留性状５０％留出温度が１７５℃以上、７０％留出温度が１８５℃以上、９０％留出温度が２２０℃以上、９５％留出温度が２３５℃以上であっても、蒸留性状５０％留出温度が１８５℃未満、７０％留出温度が２００℃未満、９０％留出温度が２２５℃未満、９５％留出温度が２４０℃未満の場合、芯式・放射形石油ストーブ使用時において、炎を燃焼筒の上部から出さずに、燃焼筒を赤熱した状態に保つという安定した燃焼状態が保てず、また消火の際に鎮火し難くなる場合があり、好ましくない。さらに、イソパラフィンを混合すると、低温流動性が向上する。
【００１０】
本発明における燃料油組成物に使用するｎ−パラフィンは炭素数８〜１６から成ることが好ましい。炭素数７以下および炭素数１７以上のｎ−パラフィンが存在した場合、蒸留性状を前述の適正範囲に制御することが困難となる可能性があり好ましくない。
また本発明における燃料油組成物に使用するイソパラフィンは炭素数９〜１７から成ることが好ましい。炭素数８以下およびＣ１８以上のイソパラフィンが存在した場合、蒸留性状を前述の適正範囲に制御することが困難となる可能性があり好ましくない。
【００１１】
本発明における燃料油組成物のＣ／Ｈ比は、０．４４〜０．４８であることが好ましい。Ｃ／Ｈが０．４８より大きい場合、煙点が低くなり、煤発生等の原因となるため好ましくない。またＣ／Ｈが０．４４より小さいものは灯油留分としては軽質になり過ぎ、引火点がＪＩＳ  Ｋ  ２２０３で定められる規格値である引火点４０℃を下回る可能性があり好ましくない。
【００１２】
本発明における燃料油組成物の硫黄分は、１０質量ｐｐｍ以下、好ましくは５質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。硫黄含有量は少ないほど好ましく、硫黄分が１０質量ｐｐｍより多い場合、硫黄分に由来する臭気が強くなるため好ましくない。
【００１３】
本発明における燃料油組成物の総発熱量は、３３〜３８ＭＪ／ｌであることが好ましい。総発熱量が３３ＭＪ／ｌより小さい場合、十分な暖房ができず、燃料消費量が多くなるため好ましくない。また総発熱量が３８ＭＪ／ｌより大きい場合には、発熱が大きすぎ、現行のＪＩＳ１号灯油を使用することを目的に設計された暖房機器には適さない可能性があり好ましくない。
【００１４】
本発明における燃料油組成物の製造方法は、特に定めるものではないが、市販溶剤の混合、種々の原料から得られる水素化分解油からの精製油、あるいは種々の原料から得られる合成燃料油等が使用可能である。
【００１５】
（作用）
家庭用暖房機器に使用される灯油は、臭気が少なく、使用時に煤発生が少ないものが求められるが、パラフィンを燃料として利用する場合、燃焼性が良すぎるため従来灯油を使用することを基準として設計されている現行の燃焼機器に対しては安定した燃焼が保てない場合がある。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、パラフィンを石油ストーブ用燃料として使用する場合、燃焼性と蒸留性状が密接な関係にあり、適正な蒸留性状を有するノルマルパラフィンとイソパラフィンを混合した燃料を使用することにより、安定燃焼を達成し、消火性も良好であることを見出した。
【実施例】
【００１６】
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。実施例、比較例において、引火点、蒸留性状、硫黄分、煙点は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２０３に、流動点は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６９に定められる方法に準拠して測定を行なった。
また石油ストーブを用いた燃焼性評価は下記方法により行なった。
【００１７】
＜燃焼性試験方法＞
芯式・放射型石油ストーブを用いて各種試料の燃焼性を、燃焼中の燃焼状態、消火時、それぞれにおいて目視にて評価する。評価基準を下記表１および表２に示す。
【００１８】
【表１】
2005139382.tif 000002
【００１９】
【表２】
2005139382.tif 000003
【００２０】
＜実施例１＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８（炭素数８のｎ−パラフィンを意味する。以下、同様）：７．０容量％、ｎ−Ｃ９：８．０容量％、ｎ−Ｃ１０：６．５容量％、ｎ−Ｃ１１：６．０容量％、ｎ−Ｃ１２：５．５容量％、ｎ−Ｃ１３：４．０容量％、ｎ−Ｃ１４：４．５容量％、ｎ−Ｃ１５：４．５容量％、ｎ−Ｃ１６：４．０容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を２５．０容量％、初留点２０２℃、５０％留出温度２３５℃、９０％留出温度２４７℃、終点２６２℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を２５．０容量％の割合でそれぞれ混合し、イソパラフィン割合が５０．４質量％であり、蒸留性状が初留点１５１℃、５０％留出温度２０４℃、７０％留出温度２２５℃、９０％留出温度２５０℃、９５％留出温度２５７℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４６であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表３に示す。
【００２１】
＜実施例２＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：７．０容量％、ｎ−Ｃ９：８．０容量％、ｎ−Ｃ１０：７．０容量％、ｎ−Ｃ１１：５．０容量％、ｎ−Ｃ１２：８．５容量％、ｎ−Ｃ１３：７．５容量％、ｎ−Ｃ１４：５．０容量％、ｎ−Ｃ１５：２．０容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を３７．５容量％、初留点２０２℃、５０％留出温度２３５℃、９０％留出温度２４７℃、終点２６２℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を１２．５容量％の割合でそれぞれ混合し、イソパラフィン割合が４９．６質量％であり、蒸留性状が初留点１４５℃、５０％留出温度１９５℃、７０％留出温度２１０℃、９０％留出温度２３４℃、９５％留出温度２４０℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４５であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表３に示す。
【００２２】
＜実施例３＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：５．５容量％、ｎ−Ｃ９：１３．０容量％、ｎ−Ｃ１０：１２．５容量％、ｎ−Ｃ１１：１１．０容量％、ｎ−Ｃ１２：１２．５容量％、ｎ−Ｃ１３：１１．０容量％、ｎ−Ｃ１４：７．５容量％、ｎ−Ｃ１５：２．０容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を１９．０容量％、初留点２０２℃、５０％留出温度２３５℃、９０％留出温度２４７℃、終点２６２℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を６．０容量％の割合でそれぞれ混合し、イソパラフィン割合が２５．３質量％であり、蒸留性状が初留点１４９℃、５０％留出温度１９８℃、７０％留出温度２１４℃、９０％留出温度２３５℃、９５％留出温度２４０℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４４であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表３に示す。
【００２３】
＜実施例４＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：４．５容量％、ｎ−Ｃ９：１６．０容量％、ｎ−Ｃ１０：１１．５容量％、ｎ−Ｃ１１：５．０容量％、ｎ−Ｃ１２：３．５容量％、ｎ−Ｃ１３：２．５容量％、ｎ−Ｃ１４：２．５容量％、ｎ−Ｃ１５：２．５容量％、ｎ−Ｃ１６：２．０容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を３７．５容量％、初留点２０２℃、５０％留出温度２３５℃、９０％留出温度２４７℃、終点２６２℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を１２．５容量％の割合でそれぞれ混合し、イソパラフィン割合が５０．９質量％であり、蒸留性状が初留点１５２℃、５０％留出温度１８４℃、７０％留出温度２００℃、９０％留出温度２３９℃、９５％留出温度２５５℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４４であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表３に示す。
【００２４】
＜比較例１＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：２．５容量％、ｎ−Ｃ９：２５．０容量％、ｎ−Ｃ１０：１７．０容量％、ｎ−Ｃ１１：４．０容量％、ｎ−Ｃ１２：１．０容量％、ｎ−Ｃ１３：０．５容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を５０．０容量％の割合で混合し、イソパラフィン割合が５１．３質量％であり、蒸留性状が初留点１５５℃、５０％留出温度１７２℃、７０％留出温度１７８℃、９０％留出温度１８８℃、９５％留出温度１９２℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４５であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表４に示す。
【００２５】
＜比較例２＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：６．０容量％、ｎ−Ｃ９：１２．０容量％、ｎ−Ｃ１０：１１．０容量％、ｎ−Ｃ１１：５．５容量％、ｎ−Ｃ１２：８．５容量％、ｎ−Ｃ１３：６．０容量％、ｎ−Ｃ１４：１．０容量％の割合で、さらに、初留点１６６℃、５０％留出温度１８３℃、９０％留出温度１９０℃、終点２１９℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を４２．５容量％、初留点２０２℃、５０％留出温度２３５℃、９０％留出温度２４７℃、終点２６２℃の蒸留性状を有する純度９８．０容量％以上の市販イソパラフィン溶剤を７．５容量％の割合でそれぞれ混合し、イソパラフィン割合が５０．４質量％であり、蒸留性状が初留点１４５℃、５０％留出温度１８６℃、７０％留出温度１９７℃、９０％留出温度２１６℃、９５％留出温度２２７℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４４であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表４に示す。
【００２６】
＜比較例３＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：４．０容量％、ｎ−Ｃ９：１８．０容量％、ｎ−Ｃ１０：１８．０容量％、ｎ−Ｃ１１：１７．０容量％、ｎ−Ｃ１２：１６．０容量％、ｎ−Ｃ１３：１４．０容量％、ｎ−Ｃ１４：１１．０容量％、ｎ−Ｃ１５：２．０容量％の割合で混合し、蒸留性状が初留点１５３℃、５０％留出温度１９５℃、７０％留出温度２１３℃、９０％留出温度２３２℃、９５％留出温度２３９℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４５であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表４に示す。
【００２７】
＜比較例４＞
純度９８．０容量％以上の市販ｎ−パラフィン溶剤をそれぞれ、ｎ−Ｃ８：２．５容量％、ｎ−Ｃ９：２４．０容量％、ｎ−Ｃ１０：３０．０容量％、ｎ−Ｃ１１：１７．５容量％、ｎ−Ｃ１２：７．５容量％、ｎ−Ｃ１３：６．５容量％、ｎ−Ｃ１４：５．０容量％、ｎ−Ｃ１５：５．０容量％、ｎ−Ｃ１６：２．０容量％の割合で混合し、蒸留性状が初留点１５２℃、５０％留出温度１８３℃、７０％留出温度１９９℃、９０％留出温度２３９℃、９５％留出温度２５５℃であり、Ｃ／Ｈ比が０．４５であるパラフィン燃料油組成物を調製した。得られた燃料油組成物の一般性状および、芯式・放射型石油ストーブによる燃焼試験結果を表４に示す。
【００２８】
【表３】
2005139382.tif 000004
【００２９】
【表４】
2005139382.tif 000005
【００３０】
表３および表４に示される結果より、パラフィンから調製した燃料油組成物は煙点がいずれも４５ｍｍ以上となり、非常に燃焼性に優れることが分かる。このことから、燃焼時における煤の発生がかなり抑えられることが推察される。
しかし、蒸留性状を適正化していない比較例１、２は、芯式・放射型石油ストーブに使用した場合、安定した燃焼ができず、さらに消火し難い。比較例１は、初留点以外は本発明で特定される蒸留性状の範囲より低いため、安定燃焼ができず、消火し難い結果となった。比較例２の場合は、初留点〜７０％留出温度までは本発明で特定される範囲を満たすが、９０％および９５％留出温度が低いため、安定燃焼ができず、消火し難い結果となった。
イソパラフィンを配合していない比較例３、４は、蒸留性状は本発明で特定される範囲を満たすが、安定燃焼ができず、消火し難い結果となった。この結果から、芯式・放射型石油ストーブの燃焼安定性には、蒸留性状だけではなく、イソパラフィンを混合させることも影響が大きいことが明らかである。
一方、蒸留性状を全て本発明で特定される範囲に適正化し、かつイソパラフィンを含有させた実施例１〜４は、高い煙点を保ったまま、芯式・放射型石油ストーブに使用しても安定した燃焼を示し、消火性も良好な結果となった。
また、実施例３と比較例３、実施例４と比較例４は、それぞれ同様の蒸留性状を有しているが、イソパラフィンを含む実施例３、実施例４の流動点はより低温となっている。さらに、同様の蒸留性状を有す比較例３、実施例３及び実施例２は、この順序でイソパラフィンの配合割合が増している。イソパラフィン配合割合の増加に対応して流動点は低温側に変化しており、イソパラフィンを混合することにより、低温流動性も改善される。