(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引開始温度から１℃降下するごとに吸引時間を測定して、吸引時間が３０秒以上となる温度を測定することによりＡ重油の低温流動性を評価する修正ＣＦＰＰ法であって、吸引時間が１０秒以上となるまでは所定本数の測定用試料を繰り返し使用し、吸引時間が１０秒以上となったときは、その温度から未使用の測定用試料を使用して吸引時間が３０秒以上となる温度を測定することを特徴とするＡ重油の低温流動性評価方法。
【請求項２】
前記吸引開始温度が曇点であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定本数が２本であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａ重油の低温流動性を評価する方法に関する。特に、修正ＣＦＰＰ法を改良したＡ重油の低温流動性を評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ａ重油はＪＩＳ  Ｋ２２０５の１種１号又は２号の規定に適合するディーゼルエンジン等の内燃機関、ボイラーや各種炉等の燃焼機器用の燃料として適当な品質を有する鉱質油である。Ａ重油は冬期あるいは寒冷地において低温にさらされるとその中に含まれるパラフィンワックスや残留炭素付与剤として少量添加されている蒸留残査および/または潤滑油精製工程で得られるエキストラクト油等に含まれる成分が析出し、燃焼機器の燃料配管系内で固化したり、また、燃料配管系にあるフィルターを閉塞させて燃料供給を不可能としたりして、ディーゼルエンジンや燃焼装置が始動できなくなったり、エンジンが停止したり等の低温度下での流動性悪化による重大な問題を生じることがある。
これら問題を防ぐ為には、低温下での流動性を評価することが重要となる。Ａ重油の低温流動性評価方法としては「Ａ重油の低温流動性試験方法基準（JPI−5S−47−96）」（以下、実機シュミレート法という。）がある。この方法はＡ重油を低温恒温槽で規定の冷却速度で冷却後、実機シミュレート装置に通油し、任意の温度下におけるＡ重油の通油性を評価するものである。しかしながら、この実機シミュレート法は試験に長時間を要し、大量の測定用試料が必要なこと、装置が大型となること等の問題があり、簡易試験法が求められていた。
【０００３】
このため、既存の軽油目詰まり点試験法をＡ重油測定用に修正した方法が開発されている。この方法は、ＪＩＳ  Ｋ２２８８「軽油−目詰まり点試験方法」をＡ重油用に修正し転用したもので、石油学会規格「Ａ重油の低温流動性試験方法基準（JPI−5S−47−96）」の解説表１に修正法４（以下、修正ＣＦＰＰ法という。）として記載されている。
この修正ＣＦＰＰ法においては、まず４５ｍｌのＡ重油の試料を試験管にとり、恒温槽に浸漬する。恒温槽を吸引開始温度に設定し、恒温槽の温度が１℃下がるごとに２ｋＰａの減圧下で、目開き１４９μｍの金網付きろ過器を通して試料を吸引し、試料２０ｍｌが金網付きろ過器を通過するに要する時間（すなわち吸引時間）を測定する。このようにして恒温槽を１℃低下させるごとに試料のろ過器通過時間を測定して、吸引時間が３０秒を超えたときの温度又はろ過器を通過しなくなったときの温度を修正ＣＦＰＰ値（ＣＦＰＰ：Cold Filter Plugging Point）として、Ａ重油の流動性評価を行うものである。修正ＣＦＰＰ法においては、装置の自動化が図られ、また得られる修正ＣＦＰＰ値は実機シュミレート法による試験結果と良い相関があることが確認されている。
【０００４】
しかしながら、修正ＣＦＰＰ法においては、実機シュミレート法に比べて、装置の規模、試料の必要量等においてはるかに改善されているものの、試料は一回のみの吸引で評価されること、及び修正ＣＦＰＰ値が予測できないことから吸引開始温度の設定が適切に出来ず、吸引開始温度の不適切な設定により就業時間内に修正ＣＦＰＰ値の結果が得られなかったり、最悪の場合は一度の試験では結果が得られない等の問題点をかかえている。装置を自動化することにより試験時間が長時間になっても対応することは可能であるが、結果を確実に得るためにはセットする測定用試料の本数を多くする必要が生じるため、装置が大型化する他、コスト高となる等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、測定用試料の本数を低減し、装置の大型化も必要のない、Ａ重油の低温流動性を評価する簡易な方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、吸引開始温度から１℃降下するごとに吸引時間を測定して、吸引時間が３０秒以上となる温度を測定することによりＡ重油の低温流動性を評価する修正ＣＦＰＰ法であって、吸引時間が１０秒以上となるまでは所定本数の測定用試料を繰り返し使用し、吸引時間が１０秒以上となったときは、その温度から未使用の測定用試料を使用して吸引時間が３０秒以上となる温度を測定することを特徴とするＡ重油の低温流動性評価方法に関する。
本発明の第２は、前記吸引開始温度が曇点であることを特徴とする第１の発明の方法に関する。
本発明の第３は、前記所定本数が２本であることを特徴とする第１の発明の方法に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前記した修正ＣＦＰＰ法により、Ａ重油サンプルを１℃降下ごとに吸引時間を測定して、Ａ重油サンプルの低温流動性評価を検討していたところ、ある温度付近で吸引時間が急激に増加することを新たに見いだした。
さらに検討を進めるうちに、吸引時間が立ち上がるある時間を越えると、１℃乃至２℃程度の降下温度のうちに吸引時間が３０秒以上（本発明において吸引時間が３０秒以上とは、吸引不能の場合を含む。）となることを見いだした。
本発明者らは、さらに任意の他のＡ重油サンプルについても検討を行ったところ、他のサンプルでも同様にある所定時間を越えたところで吸引時間が急激に増加することが確認された。
【０００８】
以下に図をもって本発明を説明する。
図１に示すように、測定用試料として２種類のＡ重油（燃料Ａおよび燃料Ｂ）を用い、測定開始温度である吸引開始温度としては試料の曇点から測定を開始した。まず燃料Ａおよび燃料Ｂの吸引開始温度における吸引時間を測定し、その値をそれぞれプロットした。次に、新たな測定用試料を用いて、１℃降下した温度における吸引時間を測定し、その値をプロットした。以下同様に新たな測定用試料を用いて、１℃降下した温度における吸引時間を測定し、その値をプロットしていくと、ある温度で吸引時間が急激に増加し、その後１℃乃至２℃の降下温度までに吸引時間が３０秒以上となることが見いだされた。
このことは、Ａ重油の残炭調整剤の種類や低温流動性の有無、添加濃度に係らず、同様の結果を示すものであった。
【０００９】
さらに、検討を重ねたところ、かかる吸引時間が１０秒までは測定用試料を一回測定する度に新たな試料を用いなくとも、２本あるいは数本の所定本数の試料を繰り返し使用し、吸引時間が１０秒以上（以下、所定時間という。）になった場合には、その測定温度から未使用の試料を用いて測定することによっても修正ＣＦＰＰ値が求めることができることを見いだした。これにより、例えば２本の測定用試料を用い、吸引時間が急激に立ち上がる所定時間まで交互に繰り返し使用し、所定時間に到達した後は、未使用の測定用試料を用いて測定を継続することにより、きわめて少ない本数で低温流動性の評価を行うことが可能となり、従来の修正ＣＦＰＰ法を改良した、より簡易な測定方法となり得るものである。
【００１０】
吸引開始温度は、特に限定されないが、低温での目詰まり原因となるパラフィンワックスが析出すると同時に目詰まりが発生する場合もあることから測定用試料の曇点であることが好ましい。
また吸引時間が１０秒以上を示す最初の温度までは所定本数の測定用試料を相互に繰り返し用いて測定するが、測定用試料の本数および試料の量を少なくし、吸引により壊されたワックス結晶の成長を促す等の点から所定本数は２本であることが好ましい。もちろん３本以上の本数を用いても構わない。
所定時間に到達した後は未使用の測定用試料を使用して測定を継続することになるが、通常、所定時間に到達した温度あるいはその温度から１℃低い温度のうちに吸引時間が３０秒以上となることから、未使用の測定用試料は通常２本用意しておけばよい。もちろん念のため３本以上用意しておいても構わない。
なお、本発明において吸引時間が１０秒以上には、吸引不能となる場合を含む意味である。
【００１１】
本発明の方法を用いて、装置を自動化することが可能である。
本発明の方法を自動化する場合のフローチャートを図２に示す。まず、吸引開始温度（例えば、曇点）で、試料管１の吸引を行う。吸引時間を測定し、所定時間（１０秒以上）に到達していなければ、１℃降下させた温度で試料管２の吸引を行い、吸引時間を測定する。ここで吸引時間が所定時間未満であった場合は、さらに１℃降下させた温度における吸引を試料管１に戻って行う。このようにして所定時間に達する迄は試料管１および試料管２を交互に繰り返し使用して吸引を行う。この操作を行って吸引時間が所定時間に到達したときは、この温度で未使用の試料を入れた未吸引の試料管３について吸引を行う。試料管３の吸引時間が３０秒以上であればこの温度を修正ＣＦＰＰ値とする。試料管３の吸引時間が３０秒未満の場合には、未使用の試料を入れた試料管４について吸引を行い、吸引時間が３０秒以上であればこの温度を修正ＣＦＰＰ値とする。試料管４の吸引時間が３０秒未満の場合には、以下同様に、未使用の試料を入れた試料管について吸引時間を測定し吸引時間が３０秒以上となるまでこの操作を行い、その温度を修正ＣＦＰＰ値とする。通常は、吸引時間が所定時間に到達した温度あるいはその温度から１℃程度の降下温度で３０秒以上となる。
前記吸引開始温度で試料管１の吸引時間がいきなり３０秒を越えることは通常はないが、もし吸引開始温度において吸引時間が３０秒以上となった場合は、吸引開始温度を例えば、１℃乃至数℃高い温度に再設定する。また試料管２の最初の測定において吸引時間が３０秒以上であればこの温度を修正ＣＦＰＰ値とする。
【００１２】
なお、本発明の方法は大部分のＡ重油について適用できることが確認できたが、一部の種類のＡ重油に関しては所定時間に到達しても吸引時間の急激な立ち上がりを示さないものが見つかった。しかしながら、所定時間に到達した後に吸引時間が３０秒以上となるまでに必要となる未使用試料の本数は通常の場合１〜２本であるのに対し、これらのものは３本目でも３０秒以上とはならないため、この時点で例外的な種類のＡ重油として取り扱うことができる。
【００１３】
本発明は、前記したように一定量のＡ重油の試料を試験管にとり、恒温槽に浸漬し、恒温槽の温度が１℃下がるごとに、目開き１４９μｍの金網付きろ過器を通して試料を吸引し、一定量の試料が金網付きろ過器を通過するに要する時間を測定して、吸引時間が３０秒を超えたときの温度又はろ過器を通過しなくなったときの温度（目詰まり点）を修正ＣＦＰＰ値とするＡ重油の流動性評価方法についての改良方法であるが、本発明の原理は、例えば目開きが１４９μｍではないろ過器や径の異なるろ過器など、本発明で用いるろ過器とは異なるろ過器を用いてＡ重油の流動性評価を行う場合においても適用することができる。すなわち、本発明者らが見いだした目詰まり点の直前の温度において吸引時間が急激に立ち上がるという事実により、目開きの異なるろ過器を用いた場合でも、ある一定の吸引時間を超えるまでは、本発明と同様にして所定本数の測定用試料を繰り返し使用することが可能である。この一定の吸引時間はその評価条件に基づいて事前に確認し、設定することができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、従来の修正ＣＦＰＰ法に比べ、測定用試料の数を著しく低減できるためコストが安く、また装置を大型化する必要もない簡易な測定方法である。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明の内容をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
Ａ重油−Ａについて本発明の方法に従って修正ＣＦＰＰ値の測定を行った。
まずＡ重油−Ａの曇点（−３℃）を吸引開始温度として、温度を１℃低下ごとに吸引時間を測定した。その結果を表１に示した。
表１に示すように、２本の測定用試料を交互に繰り返し使用していたところ、−１１℃で吸引時間が１０秒となったので、同じ−１１℃で未使用の試料を用いて吸引を行ったところ吸引不能となった。
従って、Ａ重油−Ａの修正ＣＦＰＰ値は−１１℃であった。
測定用試料の使用本数の合計は３本であった。
【００１７】
実施例２
Ａ重油−Ｂについて修正ＣＦＰＰ値の測定を行った。
まずＡ重油−Ｂの曇点（３℃）を吸引開始温度として、温度を１℃低下ごとに吸引時間を測定した。その結果を表２に示した。
表２に示すように、２本の測定用試料を交互に繰り返し使用していたところ、−８℃で吸引時間が１０秒となったので、同じ−８℃で未使用の試料を用いて吸引を行ったところ吸引時間は１４秒であったため新たな未使用の試料を用いて測定を継続したところ、−９℃で吸引不能となった。
従って、Ａ重油−Ｂの修正ＣＦＰＰ値は−９℃であった。
測定用試料の使用本数の合計は４本であった。
【００１８】
実施例３
Ａ重油−Ｃについて修正ＣＦＰＰ値の測定を行った。
Ａ重油−Ｃの曇点（−３℃）を吸引開始温度として、温度を１℃低下ごとに吸引時間を測定した。その結果を表３に示した。
表３に示すように、２本の測定用試料を交互に繰り返し使用していたところ、−１０℃では吸引不能となった。そこで、同じ−１０℃で未使用の試料を用いて吸引を行ったところ、この試料でも吸引不能であった。
従って、Ａ重油−Ｃの修正ＣＦＰＰ値は−１０℃であった。
測定用試料の使用本数の合計は３本であった。
【００１９】
比較例１〜３
実施例１〜３で用いた３種類のＡ重油（Ａ重油−Ａ、Ａ重油−Ｂ、Ａ重油−Ｃ）について、それぞれの修正ＣＦＰＰ値を修正ＣＦＰＰ法に従って測定した。
吸引開始温度は実施例１〜３と同様に試料の曇点とした。Ａ重油−Ａを用いた結果を表４に、Ａ重油−Ｂを用いた結果を表５、Ａ重油−Ｃを用いた結果を表６に示す。
この結果から明らかなように、従来の修正ＣＦＰＰ法では使用する試料本数が非常に多くなる。このため測定用試料を何本用意しておく必要があるかを予測できず、余分な数の試料を用意しておかねばならずコスト高となる。このため自動化による連続測定法を採用するには装置の大型化が避けられない。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
【表３】
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【００２３】
【表４】
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【００２４】
【表５】
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【００２５】
【表６】
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【図面の簡単な説明】
【図１】２種類のＡ重油についての測定温度と吸引時間の関係を示す図である。
【図２】本発明の方法を自動化する場合のフローチャートの例である。
【図１】
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【図２】
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