Maritime
DisasterPrevention
CenterWorkshop of the Petroleum Association of Japan

2023 Feb. 22th

低硫黄Ｃ重油のエマルジョン化特性
Emulsification properties of VLSFOMaritime Disaster Prevention Center, JapanRESERCH & STUDY OFFICE Seiichi HAMADA

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Maritime
DisasterPrevention
Center

報告内容 Contents

１． 低硫黄C重油
２． 実験概要
３． 含水率変化
４． 粘性変化
５．考察（参考）色彩変化

Outline of VLSFO
Outline of experiment
Change of water content
Change of viscosity
Consideration
Change of color

IMOによる
船舶燃料油
硫黄分規制
一般海域
硫黄分０．５％以下 VLSFO
排出規制海域 硫黄分０．１％以下 ULSFO
ECA
欧米カナダ周辺
中国・韓国 等でも国内法による規制
JOGMEC webサイトより引用

VLSFOIFO 180

D-1

D-2E-1

E-2

E-3

サンプルの流動特性比較
動画イメージ （１９℃）

VLSFOの製造方法
林 利昭 氏 （２０２１） 「低硫黄燃料油の製造方法及び品質」より

１．アジア・アフリカ産の低硫黄原油を使用（世界産出量の１０％程度）
２．高硫黄原油の残渣油を処理・調合・水素化脱硫装置による低硫黄化
・水素化分解装置により重質油を灯油・軽油分に分解
製造方法の違いにより製品特性（エマルジョン化特性）も変化

低硫黄燃料油（VLSFO）の粘度 result

IFO180

VLSFO

Temperature (℃）

Viscosity (PaS） log

Viscosity (PaS）IFO380Temperature (℃）

従来油より粘度低い 温度と指数関数的
Lower viscosity

Exponential changewith temperature

粘度の比較
Difference in viscosity
Fuel Oil (IFO-380)

粘度（mPa･s） Viscosity

粘度低い Lower viscosity (1/2 to 1/20)
Low Sulfur Fuel Oil

温度（℃） Temperature２．実験概要 outline of experiment
水流撹拌によるムース化実験（2021年度 予察）

激しい水流を形成

同条件の水流撹拌でムース化を比較

粘度変化の測定 (２０２１年度予察）

３時間の粘度変化を
従来Ｃ重油と規制適合油VLSFOで比較

2022年度 実験装置（１）
蓋で飛沫を回収（含水率測定のため）・設定10℃, 25℃
・96時間攪拌
・ＩＦＯ180とＶＬＳＦＯを５種類
・粘度測定
熱電対による温度把握攪拌1300回転/分

温度調整（冷水・温水）

油と水の飛沫を回収する蓋

蓋により、殆どの飛沫を回収した

2022年度 実験装置（２）下層の海水のみ（初期重量７．０kg)をバキューム回収

油流入防止のための塩ビ管

残留水の重量から含水率を求めた

残留水の吸引

吸引後の様子残留油の様子殆ど全ての残留水を吸引できた

VLSFOには水滴が多く含まれる試料もあった（70g残った場合でも誤差１％）

2022年度 実験装置（３）

光を遮断する暗箱

一定条件で撮影した映像の色彩変化を評価

３．含水率(water content) 変化

result（１） 石油連盟水槽実験との比較

温度設定 25℃
温度設定10℃① IFO180（以前のC重油）の含水率は、 石油連盟
水槽実験のC重油含水率の変化と近似② 25℃の方が含水率高い

（２） VLSFOの含水率(water content) 変化

result温度設定 25℃
温度設定10℃① １２時間以内に急速に含水率が増加し、２５℃の方が速く増加する② ２５℃の方が最大含水率が高い③ 製品によってはIFO180より含水率高まる

含水率に含まれる水滴水滴付着しない付着する① エマルジョン化のみならず、水滴が油中に含まれる② 容易に分離する、すでに分離している③ 粘度測定時に、粘度を下げる④ 吸水性がなく平滑な物に油が付着しにくい（３） 含水率(water content) とAsphaltene

温度設定 25℃

result温度設定10℃

D-2サンプルは、アスファルテン分が多い
ワックス分は分析中

４．粘性(viscosity) 変化

温度設定 25℃

result温度設定10℃① エマルジョン化したVLSFOの粘度は、IFO180より低い② 温度設定10℃では粘度がより高く、2万ｍPa･Sを超える③ 温度設定25℃では2万ｍPa･S以下

２５℃ エマルジョン化 VLSFOIFO 180

D-1

D-2

E-1

E-2

E-3

１０℃ エマルジョン化 VLSFOIFO 180

D-1

D-2

E-1

E-2

E-3

エマルジョン化油の流動性
動画（１９℃における流動性）

２５℃ Emulsion

１０℃ Emulsion

５．考察 ー油防除の観点から（参考）スキマーの回収効率

海上災害防止センター 油防コーステキスト

スキマーの回収効率が高いのは、2000～3000 cSt
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（参考）スキマーの適用粘度

海上災害防止センター 油防コーステキスト

20,000 cSt 程度までを適用粘度としている機材もある 25

（１）VLSFOの粘度変化とスキマーの使用可否

温度設定 25℃

温度設定10℃

・夏（水温25℃）、20000cSt以下の粘度が予想され、スキマーの型式によっては4日後でも使用可能と予想される・冬（水温10℃）、流出後1日目は20000cSt以下の粘度が予想されるが、2日目以降20000ｃStを超える油も見られ、スキマーの使用が困難となる場合も予想される

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（参考）油処理剤の有効性「粘度が2,000 cStを超えると効果が低下」「5,000～10,000 cStに達すると効果を示さない」 海上災害防止センター 油防コーステキスト（比較）

エマルジョン化したVLSFO（96時間撹拌）への油処理剤添加 （当センター試験キット使用）

分散効果あり処理剤による分散効果なし
27（２）VLSFOの粘度変化と油処理剤の使用可否

温度設定 25℃

温度設定10℃

・夏は3日後まで油種によっては効果があるケースもあるが4日目以降、全ての実験油種は効果がなくなる粘度となった。
・冬は24時間後まで油種によっては効果がある場合があるが2836時間以降は、全ての実験油種は効果がなくなる粘度となった。

（２）VLSFOの粘度変化と油処理剤の使用可否

温度設定 25℃

温度設定10℃

・夏冬とも、 VLSFO流出後1～4時間程度までが油処理剤の効率が高い（2000ｃSt以下）時間帯と予想される。
※ 石油連盟水槽試験結果との相関をもとに、
波浪条件は「波高10～50cm」と「波高10cm以下」の中間程度と想定

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（参考）色彩変化
Change of color

赤色の色彩がより強くなる
相関性が高いのは、Gray Scaleに変換した値

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まとめ
低硫黄Ｃ重油（VLSFO）は・・・・
・従来のＣ重油より粘度が低い
・製品によって、粘度、エマルジョン化特性に違いあり（以下、波浪条件 波高 数十cmを想定）

・４日間エマルジョン化作用を受けると夏10000～20000mPaS/冬15000～25000mPaS 軟膏程度
・冬（10℃）は、場合によっては2日目以降スキマーの使用が困難となる場合が予想される（20,000ｃSt以上になる）
・夏（25℃）、冬（10℃）とも、油処理剤の効果が高いのは流出後１～4時間程度まで（2,000ｃSt以下）
・夏は4日以降、冬は36時間以降、油処理剤の効果がなくなることが予想される （10,000ｃSt以上になる）