気体・液体燃料の高発熱量とエクセルギー

０．燃料物質の発熱量とエクセルギー（２５度Ｃ、１気圧、湿度１００％）

分子式 発熱量ＭＪ／ｋｇ高－低 自由エネルギーＭＪ／ｋｇ高－低 エクセルギー（ＭＪ／ｋｇ）
気体
水素 Ｈ2 １２０．９－１４２．９ １１４．３－１１８．６ １１７．６
一酸化炭素 ＣＯ １０．１－１０．２ ９．２－９．２ ９．８
メタン ＣＨ4 ５０．２－４８．３ ５０．１－５１．２ ５１．８
アセチレン Ｃ2Ｈ2 ４８．３－４６．３ ４７．２－４６．３ ４８．７
プロパン Ｃ3Ｈ8 ４６．３－４５．４ ４７．０－４７．８ ４７．６
液体
ｎブタン Ｃ4Ｈ10 ４５．４－４９．２ ４６．６－４９．２ ４８．２
メタノール ＣＨ3ＯＨ １９．９－２２．７ ４６．６－４７．３ ２２．４
エタノール Ｃ2Ｈ5ＯＨ ２６．８－２９．７ ２８．２－２８．８ ２９．３
ｎヘプタン Ｃ7Ｈ6 ４４．６－４８．１ ４５．８－４６．２ ４７．４
ｎオクタン Ｃ8Ｈ18 ４４．４－４７．９ ４５．７－４６．４ ４７．３
ベンゼン Ｃ6Ｈ6 ４０．２－４１．８ ４０．７－４１．０ ４２．１

１．液体燃料（石油製品）

種類 比重（１５度Ｃ－４度Ｃ） 高発熱量（ＫＪ／ｋｇ） エクセルギー（ＫＪ／ｋｇ）
原油 ０．８－１．００ ４６２９０－４３１３０ ４５３８０－４２２２０
液化石油ガス ０．５１－０．５６ ４９６３０－４９１６０ ４８７２０－４８２５０
石油エーテル ０．６３－０．６８ ４８４３０－４７８６０ ４７５２０－４６９５０
ベンジン ０．６６－０．６８ ４８０９０－４７８６０ ４７１８０－４６９５０
自動車ガソリン ０．７１－０．７５ ４７４９０－４６９８０ ４６５８０－４６０７０
航空ガソリン ０．７０－０．７２ ４７６１０－４７３６０ ４６７００－４６４５０
ジェット燃料 ０．７５－０．８０ ４６９８０－４６２９０ ４６０７０－４５３８０
灯油（燈油） ０．７８－０．８４ ４６５７０－４５７２０ ４５６６０－４４８１０
ディーゼル軽油 ０．８２－０．８４ ４６０１０－４５７２０ ４５１００－４４８１０
軽油 ０．８０－０．８８ ４６２９０－４５１１０ ４５３８０－４４２００
重油 ０．８２－０．９８ ４６０１０－４３８２０ ４５１００－４２９１０

２．気体燃料

種類 比重量（ｋｇ／ｍ3Ｎ） 高発熱量ＭＪ／ｍ3Ｎ（Ｋcal/ｍ3Ｎ） エクセルギーＭＪ／ｍ3Ｎ（同左） 備考
都市ガス（６Ｂ） ０．７９ ２０．７（４９６０） １９．０（４５４０）
都市ガス（６Ｃ） ０．６８ １８．８（４４８０） １７．０（４４９０）
都市ガス（１３Ａ） ０．８５ ４５．７（１０９１０） ４２．９（１０２５０） 天然ガス原料
プロパンガス ２．０３ １０２．０（２４３７０） ９６．６（２３０８０） ブタン１０％含有
ブタンガス ２．５４ １２５．５（２９９９０） １２１．８（２９１００） プロパン１０％含有

３．代表的燃料の比較
 
メタン プロパン ブタン ガソリン 軽油 メタノール
対空気比重（空気＝１〝15度Ｃ〟） ０．５５５ １．５４８ １．９８６ ３．４ ＞４．０ １．０９６
自然発火温度（度Ｃ） ５４０ ４５７ ４７６ ２２８ ２６０ ４７３
可燃範囲（空気中での体積％） ５．３～１５．０ ２．４～９．５ １．８～８．４ １．０～７．６ ０．５～４．１ ６．０～３６．５
発熱量（ｋｃａｌ／Ｌ） ２０００
（気体２００ｋｇ／ｃｍ2）		 ６１１０ ６９１０ ８４００ ９２００ ３７６０
オクタン価 約１３０（セタン価０） １２５ ９４ ９０～９８ －－（セタン価４５） １１２

4．新燃料としてのディーゼル用燃料の比較
 
 
物質名 ジメチルエーテル（ＤＭＥ） プロパン（ＬＰＧ） ノルマルブタン（ＬＰＧ） イソブタン（ＬＰＧ） メタン（ＬＮＧ）
化学式 ＣＨ3ＯＣＨ3 Ｃ3Ｈ8 ｎ－Ｃ4Ｈ10 ｉ－Ｃ4Ｈ10 ＣＨ4
分子量 ４６．０６９ ４４．０９４ ５８．１２ ５８．１２ １６．０４９
沸点（０．１０１ＭＰａ） －２４．８２度Ｃ －４２．０７度Ｃ －０．５度Ｃ －１１．７３度Ｃ －１６１．４９度Ｃ
液比重（水＝１〝２０度Ｃ〟） ０．６６１ ０．５０２ ０．５７９ ０．５５８ ０．３（〝１５．６度Ｃ〟）
対空気比重
（空気＝１〝0度Ｃ〟1atm）		 １．５９ １．５６２ ２．００９８ ２．０６８７
（〝１５．６度Ｃ〟）		 ０．５５４４
蒸気圧（atm）０度Ｃ、ＭＰａ ０．２５７ ４．７ １．０３ １．６０ １７６（気体）
０．５０７（20.8度Ｃ） ８．０（20度Ｃ） ２．００（20度Ｃ） ２．９５（20度Ｃ） ２９３（気体）（20度Ｃ）
蒸発熱（ＫＪ／ｍｏｌ） ２１．５１ １８．７７ ２１．２９ ２１．２９ ８．１８
発火温度 ３５０度Ｃ ５０４度Ｃ ４３０度Ｃ ４３０度Ｃ ６３２度Ｃ
空気中爆発限界（vol％） ３．４～２７．０ ２．１～９．４ １．９～８．４ １．９～８．４ ５．０～１５．０※1
最高燃焼速度（ｃｍ／ｓｅｃ） ５０ ４３ ４１ ３７
セタン価 ５５～６０ （５） （１０） ０
低位発熱量（ｋｃａｌ／Ｎｍ3） １４２００ １９９７０ ２５９６０ ２５８８０ ７８４０
　　　　　　　（Ｋｃａｌ／ｋｇ） ６９００ １１０７９ １０９２６ １０８９２ １１９５４
※1：３．での比較の数値と下限では異なるデータになっている。

参考文献「エクセルギー」のすすめ、押田勇雄著、講談社ブルーバックスＢ－７２７より
参考文献「自動車工学」２０００．１０号
参考：天然ガス学会ＨＰ

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