氢制造用烃油和氢制造方法技术

提供重整效率的恶化小，难以在重整装置内的催化剂上产生焦化的氢制造系统的氢制造用烃油，其特征在于同时满足：闪点为４０℃以上，硫成分为０．３质量ｐｐｍ以下，芳香族成分为２０体积％以下，环烷成分为２０～５０体积％，初馏点为１５０℃～２１０℃，９０体积％馏出温度为２２０℃～２５５℃，碳原子数１３的成分比例为１０～３０质量％，４３℃、１３周存储试验后的过氧化物值为２ｍｇ／ｋｇ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢制造用烃油和氢制造系统
本专利技术涉及氢制造用烃油和氢制造系统。
技术介绍
近年来，对于将来的地球环境的危机感有所提高，从而需要开发对于地球友好的能源供给系统，由于能效高和排气清洁，因而燃料电池、氢发动机等以氢为燃料的系统正在受到关注。其中，作为向燃料电池供给氢的方法，除了以压缩或液体的形式直接供给氢的方法外，还已知了利用甲醇等含氧燃料和石脑油、煤油等烃的重整的供给方法(例如，参照非专利文献1)。其中，直接供给氢的方法具有可以直接作为燃料利用的优点，但由于在常温下是气体，因此存储性和用于车辆等情况下的装载性存在问题。另外，甲醇通过系统内的重整比较容易制造氢，但单位重量的能效低，有毒且具有腐蚀性，因此，处理性、存储性也存在难点。另一方面，由于能够使用现有的燃料供给基础设施和总的能效高等原因，利用石脑油、煤油等烃的重整而制造氢引起了关注。一般都知道在这些烃中所含的硫成分会使在产生氢的重整工序中使用的催化剂或燃料电池，尤其是固体高分子型燃料电池的性能变差。因此，在燃料电池系统内所设置的氢制造中，需要烃中所含的微量硫的脱硫工序和重整工序。然而，有时根据烃的种类会使重整效率变差，在重整装置内的催化剂上会产生焦化，给系统带来坏影响。(非专利文献1)池松正树，“Engine Technology(发动机技术)”，山海堂社，2001年1月，第3卷，第1号，p.35
技术实现思路
-->本专利技术鉴于这样的情况，目的在于提供重整效率的恶化小，难以在重整装置内的催化剂上产生焦化的氢制造用烃油。本专利技术者们进行了精心的研究，结果发现具有特定性状的烃混合物能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及氢制造系统的氢制造用烃油，其特征在于，同时满足：闪点为40℃以上，硫成分为0.3质量ppm以下，芳香族成分为20体积％以下，环烷成分为20～50体积％，初馏点为150℃～210℃，90体积％馏出温度为220℃～255℃，碳原子数13的成分的比例为10～30质量％，43℃、13周存储试验后的过氧化物值为2mg/kg以下。另外，本专利技术涉及氢制造系统，其包括脱硫器和重整器，其特征在于：使用上述烃油作为氢制造用烃油。另外，本专利技术涉及上述氢制造系统，其特征在于：作为重整器，使用(1)将加热气化的烃油与水蒸汽混合，使用含有周期表第VIII族元素作为活性金属的催化剂，反应条件是反应温度400～1000℃、水与烃油的混合比率(S/C)为1～5摩尔/摩尔的水蒸汽重整型重整器；或者(2)将加热气化的烃油与水蒸汽和空气混合，使用含有周期表第VIII族元素作为活性金属的催化剂，反应条件是反应温度400～1000℃、水与烃油的混合比率(S/C)为0.5～5摩尔/摩尔、氧与烃油的混合比率(O2/C)为0.1～0.5摩尔/摩尔的自热重整型重整器的任何一种。下面详细地描述本专利技术。根据可燃性、易于处理的观点，本专利技术的氢制造用烃油(以下也称为本专利技术的烃油)的闪点必须为40℃以上，优选为42℃以上，更优选为45℃以上。另外，这里所谓的闪点是根据JIS K2265“原油和石油产品-闪点试验方法”测定的值。根据脱硫率、脱硫催化剂的耐久性、重整催化剂的耐久性、重整反应性的降低、单位二氧化碳产生量的氢产生量的观点，本专利技术的烃油的硫成分必须是0.3质量ppm以下，优选为0.2质量ppm以下。-->其中，硫含量是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method forSulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and RateometricColorimetry”测定的硫含量的值。根据抑制脱硫率的降低、脱硫催化剂的耐久性的降低、重整催化剂的耐久性的降低、重整反应性的降低、单位二氧化碳产生量的氢产生量的降低等观点，本专利技术的烃油的芳香族成分必须为20体积％以下，优选为10体积％以下。另外，这里所谓的芳香族成分是根据JIS K2536“石油产品-烃型试验方法”的荧光指示剂吸附法测定的芳香族类烃含量的值。根据抑制单位二氧化碳产生量的氢产生量的降低的观点，本专利技术的烃油的环烷类烃含量必须为20体积％以上，优选为30体积％以上，进一步优选为40体积％以上。另一方面，根据脱硫率的降低、脱硫催化剂的耐久性的降低、重整催化剂的耐久性的降低、重整反应性的降低的观点，必须为50容量％以下。另外，这里所谓的环烷类烃的含量采用根据ASTM D2425(TestMethod for Instrumental Determination of Carbon，Hydrogen，andNitrogen in Petroleum Products and Lubricants)的方法测定。根据单位重量的氢产生量、单位二氧化碳产生量的氢产生量的观点，本专利技术的烃油的碳原子数13的烃的成分比例必须为10质量％以上，优选为13质量％以上，进一步优选为15质量％以上。另一方面，根据抑制重整效率的恶化和重整装置内催化剂上的焦化的观点，必须为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下。其中，碳原子数13的烃含量是使用GC-FID测定的值(质量％)。即，使用甲基硅的毛细管柱(ULTRAALLOY-1，0.25mmΦ，30m)作为分析柱，使用氦作为载气，使用氢离子检测器(FID)作为检测器，在载气流量1.0mL/min、分割比1∶79、试样注入温度280℃、柱升温条件50℃(5分钟)→(5℃/min)→280℃(10分钟)、检测器温度300℃的条件下，根据测定的色谱进行碳原子数13的烃的面积积分的值。根据减少重整效率的恶化，抑制重整装置内催化剂的焦化产生的-->观点，本专利技术的烃油的43℃、13周存储试验后的过氧化物值必须为2mg/kg以下，优选为1mg/kg以下，最优选为0mg/kg。另外，这里所谓的43℃、13周存储试验后的过氧化物值是在500mL加盖的派热克斯瓶(具有空气孔)中加入400mL试样，在43℃下存储13周后，根据JPI-5S-46-96“煤油的过氧化物值试验方法”测定的值。根据易燃性、蒸发气体(THC)的增加、处理性的观点，本专利技术的烃油的初馏点(IBP)必须为150℃以上，优选为160℃以上，进一步优选为170℃以上。另一方面，根据重整效率的恶化和重整装置内的催化剂的焦化产生的观点，必须为210℃以下，优选为200℃以下，更优选为190℃以下。根据单位重量的氢产生量、单位二氧化碳产生量的氢产生量的观点，本专利技术的烃油的90体积％馏出温度(T90)必须为220℃以上，更优选为230℃以上。另一方面，根据重整效率的恶化和重整装置内的催化剂的焦化产生的观点，必须为255℃以下，更优选为240℃以下。另外，对于本专利技术的烃油的IBP、T90以外的蒸馏性状没有特殊限制，优选如下所述性能。根据易燃性和蒸发气体(THC)产生的观点，10体积％馏出温度(T10)优选为160℃以上，进一步优选为180℃以上。另一方面，根据氢制造系统的起动时间恶化的观点，优选为210℃以下，进一步优选为205℃以下。根据单位重量的氢产生量、单位二氧化碳产生量的氢产生量的观点，50体积％馏出温度(T50)优选为180℃以上，进一步优选为190℃以上，最优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢制造系统的氢制造用烃油，其特征在于，同时满足：闪点为４０℃以上，硫成分为０．３质量ｐｐｍ以下，芳香族成分为２０体积％以下，环烷成分为２０～５０体积％，初馏点为１５０℃～２１０℃，９０体积％馏出温度为２２０℃～２５５℃，碳原子数１３的成分的比例为１０～３０质量％，４３℃、１３周存储试验后的过氧化物值为２ｍｇ／ｋｇ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-3-31 108147/20041、一种氢制造系统的氢制造用烃油，其特征在于，同时满足：闪点为40℃以上，硫成分为0.3质量ppm以下，芳香族成分为20体积％以下，环烷成分为20～50体积％，初馏点为150℃～210℃，90体积％馏出温度为220℃～255℃，碳原子数13的成分的比例为10～30质量％，43℃、13周存储试验后的过氧化物值为2mg/kg以下。2、一种氢制造系统，其包括脱硫器和重整器，其特征在于：使用权利要求1所述的烃油作为氢制造用烃油。3、如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾根忠豪，广瀬正典，定兼修，安齐岩，
申请(专利权)人：新日本石油株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]