JP2001172652A - 低温特性に優れた軽油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温流動性向上剤の配合により、効果的に低
温特性を向上させることができる軽油組成物を提供す
る。 【解決手段】 本発明の軽油組成物は、ワックス析出温
度から１℃温度が低下する間に析出するワックス量が
０．４重量％以下であり、かつ、含有されるノルマルパ
ラフィンに関してその最大含有量の炭素数以上の炭素数
ｎにおいて、該炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との
傾き（△ｎ／△Ａ）が、−４．０〜−６．３であること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用ディーゼル燃
料などに用いられる軽油組成物であり、特に、低温流動
性に優れた軽油組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽油は、冬季などの低温環境で使用され
る場合に、含有されるワックス分の析出により流動性が
悪化し、使用が困難となることがある。例えば、フィル
タの目詰まりによりディーゼルエンジンの運転が停止す
るなどの問題がある。このため、低温環境で使用される
軽油には、通常の軽油留分に灯油留分を配合して低温特
性を向上させている。また、低温流動性向上剤と呼ばれ
る化学合成品を添加している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軽油留
分に灯油留分を多く配合した場合、粘度が低下し、軽油
の耐摩耗性が低下するなどの問題がある。また、軽油の
低温流動性は、特に冬季において問題となるが、同時
に、冬季は灯油の需要も多く、灯油留分の十分な手当が
難しいこともある。さらに、低温流動性向上剤は、軽油
留分の性質により効果が出にくい場合もある。例えば、
ナローカットと呼ばれる沸点範囲の狭い軽油留分は、低
温流動性向上剤を加えても、その効果は得られにくい。
本発明は、軽油の低温特性の問題を解決するもので、低
温流動性向上剤の配合により、効果的に低温特性を向上
させることができる軽油組成物を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、軽油組成物
の特性と低温流動性向上剤による効果を鋭意検討した結
果、特定の性状を有する軽油組成物に対して低温流動性
向上剤の効果が顕著に現れることを見出して、本発明に
想到した。本発明による低温特性に優れた軽油組成物
は、ワックス析出温度から１℃温度が低下する間に析出
するワックス量が０．４重量％以下であり、かつ、含有
されるノルマルパラフィンの炭素数ｎとその含有量Ａ
（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が、最大含有量の炭
素数以上の炭素数ｎにおいて、−６．３以上、−４．０
以下であることを特徴とする。該軽油組成物に含まれる
炭素数２０以上のノルマルパラフィンの含有量が２．１
〜３．３重量％であり、炭素数２５以上のノルマルパラ
フィンの含有量が０．１〜０．２重量％であり、かつ、
蒸留性状において、終点と９０％留出温度の差が２４℃
以上であること、また、低温流動性向上剤が１００〜１
０００ｐｐｍ添加されていることが好ましい。

【０００５】

【好ましい実施の態様】［初期ワックス量］本発明によ
る軽油組成物では、ワックス析出温度から１℃温度が低
下する間に析出するワックス量（以下、初期ワックス量
という）が軽油組成物全重量に対し０．４重量％以下、
好ましくは０．１〜０．４重量％である。析出したワッ
クス量は、軽油組成物の示差熱量分析（ＤＳＣ）により
求めることができる。発明者の研究結果によれば、ワッ
クスの結晶化潜熱ｑ（cal／g）により軽油組成物１gあ
たりの析出ワックス量Ｗ（g）を、Ｗ＝２．３４９ｑの
関係で導くことができる。また、析出したワックス量
は、他の方法でも測定することができる。ワックス析出
温度は、ワックスが析出を開始する温度であり、示差熱
量分析によりワックスの結晶化潜熱が発生する温度とし
て決定できる。

【０００６】［含有されるノルマルパラフィン］本発明
による軽油組成物に含有されるノルマルパラフィンの炭
素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△
Ａ）が、最大含有量の炭素数以上の炭素数ｎにおいて、
−６．３以上、−４．０以下、好ましくは−６．３以
上、−４．２以下である。この傾き（△ｎ／△Ａ）を、
以下、ＮＰＤＳ（Normal Paraffin Distribution Slop
e）ともいう。軽油組成物中のノルマルパラフィンの含
有量は、ガスクロマトグラフィなどの分析手段により各
炭素数ごとに定量することができる。一般に、炭素数ご
との含有量の分布は、含有量が最大となる炭素数以上で
は、炭素数の増大に伴い含有量が低下する。本発明で定
義される傾き（ＮＰＤＳ）は、この炭素数の増大に伴い
含有量が低下する範囲での傾きである。通常、最小二乗
法により、１次関数の傾きとして求められる。特に、本
発明の軽油組成物において、炭素数２０以上のノルマル
パラフィンの含有量を２．１〜３．３重量％とし、炭素
数２５以上のノルマルパラフィンの含有量を０．１〜
０．２重量％とすることで、低温流動性向上剤がより効
果的に作用する。

【０００７】［軽油基材］本発明の軽油組成物は、通
常、軽油の製造に用いられている軽油基材を、適宜選択
して配合することで製造することができる。軽油組成物
は、一般に、沸点範囲１５０〜３６０℃の石油留分であ
り、２０％留出温度が２００〜２８０℃、５０％留出温
度が２６０〜３００℃、９０％留出温度が３００〜３８
０℃の性状である。特に、終点と９０％留出温度の差が
２４℃以上、特には２４〜３２℃とすることで、低温流
動性向上剤がより効果的に作用する。このような軽油基
材は、原油の常圧蒸留、減圧蒸留、接触分解・熱分解な
どの分解油から所定の留分として得ることができる。い
わゆる軽油留分や灯油留分などの他の留分を配合したも
のを軽油基材として用いることができる。通常、環境規
制上、水素化脱硫処理などにより硫黄分が０．０５重量
％以下、特には０．００５重量％以下に低減されてい
る。本発明の軽油組成物の好ましい特性は、セタン価又
はセタン指数が４０〜６０、特には４５〜５５であり、
１５℃における密度が０．７６〜０．９２ｇ／ｃｍ ³、
特には０．８０〜０．８８ｇ／ｃｍ³であり、３０℃に
おける動粘度が１．５〜５．０ｍｍ²／ｓである。

【０００８】［低温流動性向上剤］本発明は、低温流動
性向上剤を１００〜１０００ｐｐｍ、特には１５０〜６
００ｐｐｍ添加した際に、低温流動性が著しく向上す
る。添加量は、製品の流動点、目詰まり点が規格を満足
するように適宜選択される。低温流動性向上剤として
は、エチレン共重合体などを用いることができるが、特
には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルな
どの飽和脂肪酸のビニルエステルが好ましく用いられ
る。

【０００９】［他の配合成分］本発明の軽油組成物に
は、エーテル化合物などの含酸素化合物に代表される他
の基材を２０重量％、特には１０重量％まで含んでいて
もよい。さらに、耐摩耗性向上剤、セタン価向上剤、酸
化防止剤、金属不活性化剤、腐食防止剤等の公知の燃料
添加剤を添加してもよい。耐摩耗性向上剤としては、長
鎖（例えば、炭素数１２〜２４）の脂肪酸又はその脂肪
酸エステルが好ましく用いられる。１０〜５００ｐｐ
ｍ、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの添加量で十分に耐
摩耗性が向上する。

【００１０】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をより具体的に
説明する。基材として、２種類の深脱軽油基材、脱ろう
軽油基材、灯油基材、間脱軽油基材、及び重質軽油基材
を用い、供試油１〜９を調製した。これらの基材の性状
を表１に示す。深脱軽油基材は原油の常圧蒸留により得
られた軽油留分（直留軽油留分）を硫黄分０．０５重量
％以下まで水素化精製した基材であり、脱ろう軽油基材
は直留軽油留分を水素化脱ろうした基材であり、灯油基
材は常圧蒸留による灯油留分を水素化精製した基材であ
り、間脱軽油基材は減圧蒸留による軽油留分を水素化精
製した基材であり、そして、重質軽油基材は常圧蒸留に
よる重質軽油留分を水素化精製した基材である。

【００１１】

【表１】

【００１２】供試油１は、深脱軽油基材１を６５容量％
と脱ろう軽油基材を３５容量％配合して調製した。供試
油２は、深脱軽油基材１を７５容量％と灯油基材を２５
容量％配合して調製した。供試油３は、深脱軽油基材１
を５０容量％と灯油基材を５０容量％配合して調製し
た。供試油４は、深脱軽油基材２を６５容量％と間脱軽
油基材を３５容量％配合して調製した。供試油５は、深
脱軽油基材１を７５容量％と脱ろう軽油基材を２５容量
％配合して調製した。深脱軽油基材１を供試油６とし、
深脱軽油基材２を供試油７とした。供試油８は、深脱軽
油基材２を７５容量％と灯油基材を２５容量％配合して
調製した。供試油９は、深脱軽油基材２を９０容量％と
重質軽油基材を１０容量％配合して調製した。供試油１
〜９の特性を表２に示す。

【００１３】

【表２】

【００１４】初期ワックス量は、示差走査熱量分析装置
（セイコー電子工業（株）製、ＤＳＣ２２０Ｃ）により
測定した。供試油１０ｍｇを室温から３℃／分で冷却し
て、ワックスの結晶化潜熱を求め、潜熱が発生した温度
をワックス析出温度とし、その温度から１℃下がる間に
発生する潜熱からワックス量を求め、初期ワックス量と
した。供試油１〜９について、ノルマルパラフィンの各
炭素数ごとの含有量をガスクロマトグラフィにより定量
した。この測定結果から、最大含有量の炭素数以上の炭
素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との関係を１次関数で
近似し、最小二乗法で求め、その傾き（△ｎ／△Ａ）を
ＮＰＤＳとした。曇り点と流動点はＪＩＳ Ｋ２２６９
により、目詰まり点はＪＩＳ Ｋ ２２８８により評価
を行った。この供試油１〜９に、エチレン−酢酸ビニル
系共重合体からなる低温流動性向上剤（インフィニアム
製、パラフロー２４０）を３００ｐｐｍ添加し、添加前
後における目詰まり点を評価した。これらの評価結果
も、あわせて表２に示す。

【００１５】表２から、初期ワックス量が０．１６〜
０．４重量％であり、かつ、ＮＰＤＳが−４．３〜−
６．２であり、実施例に相当する供試油１〜５では、低
温流動性向上剤により目詰まり点が７〜１２℃向上する
のに対し、初期ワックス量及びＮＰＤＳがこの範囲にな
い、比較例に相当する供試油６〜９では、目詰まり点の
向上は１〜４℃しか向上していないことが認められる。

【００１６】

【発明の効果】本発明による軽油組成物は、初期ワック
ス量が０．４重量％以下であり、かつ、ノルマルパラフ
ィンの炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△
ｎ／△Ａ）が−６．３〜−４．０に規定したものである
ので、低温流動性向上剤を添加した際に、目詰まり点な
どの低温特性を効果的に向上させることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワックス析出温度から１℃温度が低下す
   る間に析出するワックス量が０．４重量％以下であり、
   かつ、含有されるノルマルパラフィンの炭素数ｎとその
   含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が、最大含
   有量の炭素数以上の炭素数ｎにおいて、−６．３以上、
   −４．０以下であることを特徴とする低温特性に優れた
   軽油組成物。
2. 【請求項２】 軽油組成物に含まれる炭素数２０以上の
   ノルマルパラフィンの含有量が２．１〜３．３重量％で
   あり、炭素数２５以上のノルマルパラフィンの含有量が
   ０．１〜０．２重量％であり、かつ、蒸留性状におい
   て、終点と９０％留出温度の差が２４℃以上である請求
   項１に記載の低温特性に優れた軽油組成物。
3. 【請求項３】 低温流動性向上剤が１００〜１０００ｐ
   ｐｍ添加されている請求項１又は２に記載の低温特性に
   優れた軽油組成物。