JP2010116495A - 軽油組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パラフィン含有量が95容量%以上である基材αと芳香族含有量が10〜30容量%である基材βを、以下の式(1)および式(2)を満たすように配合して得られる軽油組成物。
45.21−(A−B)×2.05 ≦ X ≦ 79.21−(A−B)×2.05 (1)
20.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 54.79+(A−B)×2.05 (2)
(式中、Aは基材αの徐冷曇り点(℃)、Bは基材βの徐冷曇り点(℃)を示し、Xは基材αの配合割合(容量%)、Yは基材βの配合割合(容量%)を表す。ただし、0<X,Y<100である。)
【選択図】なし
Description
一方、ディーゼル乗用車に利用する軽油燃料については、重油燃料の需要の減退に伴い、従来からの直留系の中間留分だけではなく、水素化分解装置や流動接触分解装置からの軽油留分などの分解系の軽油基材が増加し、それに伴い軽油燃料の燃焼性の指標であるセタン価およびセタン指数が低下する傾向にあり、燃焼性の悪化による排出ガス中のPM、HC、COが増加するため、後処理装置への負荷が大きくなることに伴う燃料消費率の悪化や、環境汚染物質の排出の増加につながるおそれがある(非特許文献2)。
軽油燃料の燃焼性の指標であるセタン価およびセタン指数の高い燃料としてはノルマルパラフィンや低分岐のイソパラフィン等のパラフィン類が知られているが、一般的に融点の高いノルマルパラフィン分を軽油中に多く配合してしまうと低温にてワックスが析出しやすくなり、低温流動性が悪化するおそれがある。
「自動車燃料の多様化と高効率利用に関する研究開発;第22回技術開発研究成果発表会講演要旨集」,財団法人石油産業活性化センター,P4.1.1 小西誠一著,「燃料工学概論」,裳華房,1991年3月,p.119−144
45.21−(A−B)×2.05 ≦ X ≦ 79.21−(A−B)×2.05 (1)
20.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 54.79+(A−B)×2.05 (2)
(式中、Aは基材αの徐冷曇り点(℃)、Bは基材βの徐冷曇り点(℃)を示し、Xは基材αの配合割合(容量%)、Yは基材βの配合割合(容量%)を表す。ただし、0<X,Y<100である。)
本発明の軽油組成物は、パラフィン含有量が95容量%以上である基材αと芳香族含有量が10〜30容量%である基材βを、以下の式(1)および式(2)を満たすように配合することにより得られることを特徴とする。
45.21−(A−B)×2.05 ≦ X ≦ 79.21−(A−B)×2.05 (1)
20.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 54.79+(A−B)×2.05 (2)
上記式(1)および式(2)中、Aは基材αの徐冷曇り点(℃)、Bは基材βの徐冷曇り点(℃)を示し、Xは基材αの配合割合(容量%)、Yは基材βの配合割合(容量%)を表す。ただし、0<X,Y<100である。
ここで、パラフィン含有量とは、ASTM D2786“Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Mass Spectrometry”に準拠して測定されるパラフィン分(アルカン)の容量百分率(容量%)を意味し、燃料油中に含まれるノルマルパラフィンとイソパラフィンの合計量であり、ナフテン分(シクロアルカン)、オレフィン分、芳香族分の量は含まない。
ここで、ノルマルパラフィン含有量とは、無極性カラムとFID(水素炎イオン化検出器)を装着し、所定の温度プログラムで作動させたガスクロマトグラフより定量したノルマルパラフィン含有量をいう。なお、ガスクロマトグラフとは、試料中の各組成物の物性(沸点、極性等)を利用して各組成物を分離・定量分析する分析手法のことである。
ここで、芳香族含有量とは、社団法人石油学会から発行されている石油学会規格JPI−5S−49−97「炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」により測定される値を意味する。
かかる式(1)および式(2)を満たすように基材αと基材βを配合することにより、パラフィンによる優れたセタン価向上効果が得られるばかりか、得られた軽油組成物の徐冷曇り点を、お互いの基材の配合割合に応じて各々の基材の徐冷曇り点の値を線型結合して求められる徐冷曇り点の値である(A×X+B×Y)/100よりも著しく低下させることを可能としたものである。すなわち、基材αと基材βの最適な配合により、燃焼性と低温流動性の双方が優れた軽油組成物となし得たものである。
49.21−(A−B)×2.05 ≦ X ≦ 75.21−(A−B)×2.05 (3)
24.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 50.79+(A−B)×2.05 (4)
27.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 47.79+(A−B)×2.05 (6)
低温流動性向上剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体に代表されるエチレン−不飽和エステル共重合体、アルケニルコハク酸アミド、ポリエチレングリコールのジベヘン酸エステルなどの線状の化合物、フタル酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ酢酸などの酸又はその酸無水物などとヒドロカルビル置換アミンの反応生成物からなる極性窒素化合物、アルキルフマレートまたはアルキルイタコネート−不飽和エステル共重合体などからなるくし形ポリマーなどの低温流動性向上剤の1種または2種以上が使用できる。この中でも汎用性の点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体系添加剤を好ましく使用することができる。低温流動性向上剤を添加する場合の添加量は、50〜500mg/Lであることが好ましく、50〜300mg/Lであることが特に好ましい。なお、低温流動性向上剤と称して市販されている商品は、低温流動性に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈されていることがあるため、こうした市販品を本発明の軽油組成物に添加する場合にあたっては、上記の添加量は、有効成分としての添加量を意味している。
潤滑性向上剤の種類は特に限定されるものではないが、エステル系、カルボン酸系、アルコール系、フェノール系、アミン系等の潤滑性向上剤の1種または2種以上を使用することができる。この中でも、汎用性の点から、エステル系、カルボン酸系の潤滑性向上剤の使用が好ましい。さらに添加濃度に対する添加効果が飽和に達しにくく、HFRRのWS1.4値をより小さくできる点からはエステル系潤滑性向上剤が好ましく、添加濃度に対する添加効果の初期応答性が高く、潤滑性向上剤の添加量を少なくできる可能性があるという点からはカルボン酸系潤滑性向上剤が好ましい。
酸化防止剤の種類は特に限定されるものではないが、フェノール系、アミン系等の酸化防止剤が好ましく用いられる。例えば、フェノール系酸化防止剤としては、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール)、2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール)、4,4’−チオビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルベンジル)スルフィド、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、2,2’−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどが挙げられ、アミン系酸化防止剤としてはフェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミンなどが挙げられる。酸化防止剤を添加する場合の添加量は、1〜500mg/Lであることが好ましく、5〜300mg/Lであることが特に好ましい。なお、酸化防止剤と称して市販されている商品は、それぞれ酸化安定性向上に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈された状態で入手されるのが通例である。こうした市販品を本発明の燃料油組成物に添加する場合にあたっては、上記の添加量は、有効成分としての添加量を意味している。
初留点(IBP):140〜230℃
10容量%留出温度(T10):165〜265℃
50容量%留出温度(T50):240〜310℃
90容量%留出温度(T90):300〜350℃
95容量%留出温度(T95):305〜365℃
終点(EP):310〜380℃
ここで蒸留性状とは、JIS K2254「石油製品−蒸留試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
表1にパラフィン含有量が95容量%以上の基材α(4種類)およびパラフィン含有量が95質量%未満の基材α’−5、表2に芳香族含有量が10〜30容量%である基材β(6種類)、芳香族含有量が10容量%未満の基材β’−7および芳香族含有量が30容量%超の基材β’−8の徐冷曇り点を示す。
上記基材αまたは基材α’と、基材βまたは基材β’とを各種割合で配合して得られる軽油組成物について徐冷曇り点を測定した。その結果を基材αまたは基材α’と基材βまたは基材β’の組み合わせごとに表3〜表14にまとめた。
以下に示すディーゼルエンジン搭載車両(車両1)を用いて、排気ガス中の有害成分の量であるTHC、COの測定を行った。試験モードは図1に示す実走行を模擬した過渡運転モードを行い、各排ガス成分は試験モード1kmあたりの排出量として算定し、実施例1の燃料を供試した場合の値を100として、THC、COの値を相対的に比較した。
(車両緒元):車両1
エンジン種類:インタークーラー付過給直列4気筒ディーゼル
排気量 :3L
圧縮比 :18.5
最高出力:125kW/3400rpm
最高トルク:350Nm/2400rpm
規制適合:平成9年度排ガス規制適合
ミッション:4AT
排ガス後処理装置:酸化触媒
Claims (2)
- パラフィン含有量が95容量%以上である基材αと芳香族含有量が10〜30容量%である基材βを、以下の式(1)および式(2)を満たすように配合して得られる軽油組成物。
45.21−(A−B)×2.05 ≦ X ≦ 79.21−(A−B)×2.05 (1)
20.79+(A−B)×2.05 ≦ Y ≦ 54.79+(A−B)×2.05 (2)
(式中、Aは基材αの徐冷曇り点(℃)、Bは基材βの徐冷曇り点(℃)を示し、Xは基材αの配合割合(容量%)、Yは基材βの配合割合(容量%)を表す。ただし、0<X,Y<100である。) - 低温流動性向上剤を50〜500mg/Lおよび/または潤滑性向上剤を25〜500mg/L含有することを特徴とする請求項1に記載の軽油組成物。
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