JP2011184558A - 軽油組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数を低減させることが可能である上、燃費が良好な軽油組成物を提供する。
【解決手段】１５℃における密度が０．７８〜０．８３ｇ／ｃｍ³、９０％留出温度が３００〜３８０℃、セタン指数が４５以上、流動点が−８．０℃〜−２．０℃、曇り点が−４．５℃〜０℃、炭素数１５〜２９のナフテン分が１〜１２容量％、炭素数１０〜１４の２環芳香族分と炭素数１０〜１４の２．５環芳香族分の合計が２〜８容量％であることを特徴とする軽油組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、軽油組成物、特には、排気ガス中の微小粒子の個数を低減させることが可能で且つ燃費が良好な軽油組成物に関するものである。

ディーゼルエンジンの排気ガスには、粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、以下ＰＭ）が含まれており、近年、環境問題等の観点から、ディーゼルエンジンを搭載した自動車の排気系にディーゼル・パーティキュレート・フィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ、以下ＤＰＦ）を設けることによって、大気に放出されるＰＭ全体の量、ＰＭを構成する粒子の総粒子数を低減する方法が提案されている。

一方で、ＰＭ排出量の削減については、燃料の面からも検討されており、排ガス中に含まれるＰＭ全体の量、ＰＭを構成する粒子の総粒子数及び当該粒子のうち直径の分布中心が５０ｎｍ付近である粒子の粒子数、並びにアルデヒド類の量を同時に且つ十分に低減することが可能な軽油組成物（特許文献１）や、粒子直径が５０ｎｍ以下の粒子の排出を抑制することが可能なディーゼルエンジン用燃料油組成物が提案されている（特許文献２及び３）。また、過渡運転時におけるエンジンから排出される窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、ＰＭ、微小粒子、直径１００ｎｍ以下の粒子、アルデヒド類の排出量の低減、排ガス後処理装置への負荷の低減、燃費の向上、運転性及び加速性の向上、燃料噴射ポンプの駆動力の低減、エンジン運転時の騒音の低減の他、エンジン始動性に優れ、酸化安定性に優れ、部材への影響を少なくすることが可能な軽油組成物が提案されている（特許文献４〜６）。

ＰＭは、主として炭素質の固体粒子と有機溶剤に溶ける可溶性有機成分（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ、以下ＳＯＦ）とによって構成されているが、ＳＯＦは、燃料や潤滑油由来の高沸点炭化水素が発生源であると推察されている。また、粒径が数ｎｍ〜２０ｎｍの微小な粒子（以下、ナノ粒子）は、揮発したＳＯＦの凝縮によって生成すると考えられており、重量換算では少量であるが、粒子数が多く表面積も大きい為、呼吸器系細胞への影響を考慮すれば、ナノ粒子の排出量は少ない方が好ましいと考えられている。ナノ粒子の排出は、特に減速時において観察されるが、これは、燃料カット時にシリンダ壁面に付着した未燃焼の燃料が気化し、排気管内で凝縮して生成したものと考えられている。

また、上述のように、ＰＭを低減するための有力な手段としては、ＤＰＦの使用が知られているが、このＤＰＦにより捕捉されたＰＭを構成するＳＯＦの中には、負荷の増大により高温となって蒸発し、大気中で再凝縮して微小粒子化するものが存在している可能性もある（非特許文献１）。

特開２００４−２５５０号公報 特開２００６−２３２９７８号公報 特開２００６−２３２９７９号公報 特開２００４−６７８９９号公報 特開２００４−２６９６８２号公報 特開２００４−２６９６８３号公報

「自動車排出ナノ粒子およびＤＥＰの測定と生体影響評価」，株式会社エヌ・ティー・エス，ｐ．６−７，２００５年

従って、自動車排気ガス中のＰＭの排出量を低減させると共に、炭素質の固体粒子とＳＯＦを主成分とする微小粒子の排出量を低減させることも重要であると考えられる。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数を低減させることが可能である上、燃費が良好な軽油組成物を提供することにある。

本発明者らは、軽油中の特定の成分及び性状を最適化することで、上記従来技術の課題を解決できることを想到し、軽油中の特定の成分及び性状とＰＭ全体の重量、微小粒子の個数及び燃費との相関を鋭意研究した。その結果、軽油性状に加えて、炭素数１０〜１４の２環及び２．５環芳香族化合物、炭素数１５〜２９のナフテン成分が、ＰＭ全体の重量、微小粒子の個数及び燃費と相関を持つことが分かり、これらの成分の含有量を最適化することで、ディーゼルエンジン排気ガス中のＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数を同時に低減させると共に、燃費を良好に維持できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の軽油組成物は、
１５℃における密度が０．７８〜０．８３ｇ／ｃｍ³、
９０％留出温度が３００〜３８０℃、
セタン指数が４５以上、
流動点が−８．０℃〜−２．０℃、
曇り点が−４．５℃〜０℃、
炭素数１５〜２９のナフテン分が１〜１２容量％、
炭素数１０〜１４の２環芳香族分と炭素数１０〜１４の２．５環芳香族分の合計が２〜８容量％である
ことを特徴とする。

また、本発明の軽油組成物は、
下記式（１）及び式（２）：
Ａ／Ｂの比＝０．１〜２ ・・・ （１）
Ｃ／Ｄの比＝０．５〜３ ・・・ （２）
［式中、Ａは炭素数５〜１４のナフテン分（容量％）であり、Ｂは炭素数１５〜２９のナフテン分（容量％）であり、Ｃは炭素数１０〜１４の２環芳香族分（容量％）と炭素数１０〜１４の２．５環芳香族分（容量％）の合計であり、Ｄは炭素数１５〜２９の２環芳香族分（容量％）と炭素数１５〜２９の２．５環芳香族分（容量％）の合計である］を満たすことが好ましい。

さらに、本発明の軽油組成物は、
下記式（３）：
Ｚ１＝Ａ＋Ａ／（０．１＋０．５×Ｂ） ・・・ （３）
（式中、Ａ及びＢは上記と同義である）で定義されるＺ１の値が３〜１９であり、
下記式（４）：
Ｚ２＝Ｃ＋Ｃ／（０．１＋０．５×Ｄ） ・・・ （４）
（式中、Ｃ及びＤは上記と同義である）で定義されるＺ２の値が２以上である
ことが好ましい。

本発明の軽油組成物によれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数を同時に低減させると共に、燃費を良好に維持することができる。

（芳香族分）
本発明の軽油組成物は、全芳香族分が５〜１６容量％の範囲であることが好ましい。全芳香族分が上記の範囲内であれば、ＰＭ全体の重量並びに微小粒子の個数を低減することができ、低温流動特性及び燃費を維持することもできる。なお、本発明の軽油組成物の全芳香族分は、さらに好ましくは６〜１５容量％であり、特に好ましくは８〜１５容量％である。

また、同様にＰＭ全体の重量並びに微小粒子の個数を低減しながら低温流動特性及び燃費を維持するためには、本発明の軽油組成物において、３環以上芳香族分を０．０〜１．５容量％の範囲にすることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜１．０容量％、特に好ましくは０．５〜０．８容量％である。一方、本発明の軽油組成物において、１環芳香族分は、２．５〜１５容量％の範囲が好ましく、３〜１３容量％の範囲が更に好ましく、５〜１２容量％の範囲がより一層好ましい。１環芳香族分が２．５容量％以上であれば、発熱量を維持することができ、また、１５容量％以下であれば、ディーゼルエンジン排気ガス中のＰＭ全体の重量並びに微小粒子の個数を更に低減することができる。なお、これらの芳香族分は、ＪＰＩ−５Ｓ−４９−９７「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に規定された方法で求められる。

（２環芳香族分と２．５環芳香族分）
本発明の軽油組成物は、２環芳香族分（２環芳香族の含有量）と２．５環芳香族分（２．５環芳香族の含有量）の合計（以下、２＋２．５環芳香族分という）が２〜１０容量％であることが好ましい。なお、２環芳香族とは、ベンゼン環２個が縮合した骨格を持つ炭化水素化合物と、ベンゼン環１個とナフテン環１個が縮合した骨格を持つ炭化水素化合物の両方を指す。例えば、ベンゼン環２個が縮合した骨格を持つ炭化水素化合物としては、ナフタレンが挙げられ、更に、ナフタレンを骨格として一つのベンゼン環に１つ以上の側鎖を有するメチルナフタレン、ジメチルナフタレンが挙げられる。また、ベンゼン環１個とナフテン環１個が縮合した骨格を持つ炭化水素化合物としては、テトラリンが挙げられ、更に、ナフテン環に側鎖を１つ以上有するジメチルテトラヒドロナフタレン、エチルテトラヒドロナフタレン、テトラメチルヒドロナフタレンが挙げられる。また、２．５環芳香族とは、ベンゼン環２個が単結合した骨格を持つ炭化水素化合物と、ベンゼン環１個とナフテン環１個が単結合した骨格を持つ炭化水素化合物の両方を指す。例えば、ベンゼン環２個が単結合した骨格を持つ炭化水素化合物としては、ビフェニルを骨格として１つのベンゼン環に側鎖を１つ以上有するメチルビフェニル、ジメチルビフェニルが挙げられる。また、ベンゼン環１個とナフテン環１個が単結合した骨格を持つ炭化水素化合物としては、メチルシクロヘキシルベンゼンが挙げられる。また、本発明の軽油組成物において、２＋２．５環芳香族分は、さらに好ましくは３〜９容量％、特には４〜９容量％である。２＋２．５環芳香族分が２容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、１０容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

本発明の軽油組成物は、２＋２．５環芳香族分のうち、炭素数が１０〜１４の範囲の成分の含有量が２〜８容量％であり、好ましくは３〜７容量％、さらに好ましくは３〜６容量％である。２＋２．５環芳香族分のうち、炭素数が１０〜１４の範囲の成分の含有量が２容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、８容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

本発明の軽油組成物は、２＋２．５環芳香族分のうち、炭素数が１５〜２９の範囲の成分の含有量が０．５〜５容量％であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜４容量％、特に好ましくは０．５〜３容量％である。２＋２．５環芳香族分のうち、炭素数が１５〜２９の範囲の成分の含有量が０．５容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、５容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

本発明の軽油組成物は、下記式（２）：
Ｃ／Ｄの比＝０．５〜３ ・・・ （２）
を満たすことが好ましい。ここで、Ｃは炭素数１０〜１４の２＋２．５環芳香族分（容量％）であり、Ｄは炭素数１５〜２９の２＋２．５環芳香族分（容量％）である。また、Ｃ／Ｄの比は、さらに好ましくは１〜３、特には２〜３が好ましい。Ｃ／Ｄの比が０．５以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、Ｃ／Ｄの比が３以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

なお、上記の２環芳香族分、２．５環芳香族分の詳細な分析には、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＨＰ−６８９０Ｎ型ＦＩＤ検出器付きＧＣ及び日本電子社製ＡｃｃｕＴＯＦ ＪＭＳ−Ｔ１００ＧＣ飛行時間型質量分析計からなるＧＣシステムを用いた。詳細な分析条件は次の通りである。

１次カラム：微極性カラム（Ｓｕｐｅｌｃｏ社製ＰＴＥ−５、長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、フィルム厚０．２５μｍ）
モジュレータ中空カラム：長さ２ｍ、内径０．２５ｍｍ
２次カラム：高極性カラム（Ｓｕｐｅｌｃｏ社製ＳｐｅｌｃｏＷＡＸ１０、長さ２ｍ、内径０．２５ｍｍ、フィルム厚０．２５μｍ）
昇温条件：１０℃／分（５０℃（５分保持）から２８０℃（２７分保持））
注入口温度：２８０℃
注入量：１．０μｌ
スプリット比：１００：１
キャリアガス：ヘリウム（Ｈｅ）、１．０ｍｌ／分
モジュレータ温度：下記のコールド温度、ホット温度を繰り返す。
ホットジェットガス温度：１５０℃（５分保持）から３２０℃（３３分保持）に１０℃／分で昇温。
コールドジェットガス温度：約−１４０℃
モジュレータ頻度：６秒間で０．３秒間ホット温度、その後５．７秒間コールド温度。
インターフェイス中空カラム：長さ０．５ｍ、内径０．２５ｍｍ
ＦＩＤガス条件：水素（４５ｍＬ／分）、空気（４５０ｍＬ／分）、メークアップヘリウム（２５ｍＬ／分）

ここで、上記ＧＣシステムは、炭素数７〜４４の化合物を測定することが可能であり、測定したピーク（山形）の溶出時間とマススペクトルから、それぞれのピーク（山形）に対応する化合物を同定する。同定された全ピーク（山形）の合計を含有量合計（１００ピーク体積％）とし、それぞれのピーク（山形）から対応するそれぞれの化合物の含有量をピーク体積％として算出し、これを容量％とする。また、成分（化合物群）ごとに特定の炭素数の範囲における容量％を求めた。

（ナフテン分）
本発明の軽油組成物は、ナフテン分が８〜２５容量％であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜２５容量％、特には１９〜２５容量％が好ましい。ナフテン分が８容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、ナフテン分が２５容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

本発明の軽油組成物は、炭素数１５〜２９のナフテン分が１〜１２容量％であり、好ましくは４〜１２容量％、さらに好ましくは４〜１０容量％である。炭素数１５〜２９のナフテン分が１容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、１２容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

また、本発明の軽油組成物において、炭素数５〜１４のナフテン分は１〜１５容量％が好ましく、さらに好ましくは３〜１２容量％、特には８〜１２容量％が好ましい。炭素数５〜１４のナフテン分が１容量％以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、１５容量％以下であれば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。

本発明の軽油組成物は、下記式（１）：
Ａ／Ｂの比＝０．１〜２ ・・・ （１）
を満たすことが好ましい。ここで、Ａは炭素数５〜１４のナフテン分（容量％）であり、Ｂは炭素数１５〜２９のナフテン分（容量％）である。また、Ａ／Ｂの比は、さらに好ましくは０．４〜１．５、特には０．８〜１．５が好ましい。Ａ／Ｂの比が０．１以上であれば、容量あたりの発熱量が高く、容量あたりの燃費が良好となり、また、２以下であればディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微小粒子の個数が少なくなる。なお、上記のナフテン分の詳細な分析には、上記のＧＣシステムを用いた。

(蒸留性状)
本発明の軽油組成物においては、燃費を良好に維持する観点から、９０％留出温度を３００〜３８０℃の範囲にすることが必要である。なお、該９０％留出温度は、更なる燃費の向上の観点から、３２０〜３６０℃の範囲が好ましく、３３０〜３６０℃の範囲が特に好ましい。また、本発明の軽油組成物においては、燃焼及び排気ガスの性状を良好に維持する観点から、５０％留出温度を好ましくは２５０〜３２０℃、さらに好ましくは２６０〜３２０℃、特に好ましくは２６０〜３００℃の範囲とする。なお、これらの蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ２２５４「蒸留試験方法」に規定された方法により求められる。

（粒子数排出係数）
上述のように、本発明者らが、２環芳香族分と２．５環芳香族分、並びに、ナフテン分において、それぞれ特定の範囲の炭素数の含有量について最適化を試みたところ、ディーゼルエンジン排気ガス中に含まれる微小粒子の個数を低減させるためには、下記式（３）又は式（４）：
Ｚ１＝Ａ＋Ａ／（０．１＋０．５×Ｂ） ・・・ （３）
Ｚ２＝Ｃ＋Ｃ／（０．１＋０．５×Ｄ） ・・・ （４）
［式中、Ａは炭素数５〜１４のナフテン分（容量％）であり、Ｂは炭素数１５〜２９のナフテン分（容量％）であり、Ｃは炭素数１０〜１４の２＋２．５環芳香族分（容量％）であり、Ｄは炭素数１５〜２９の２＋２．５環芳香族分（容量％）である］で算出されるＺ１の値を３〜１９とすることが好ましく、Ｚ２の値を２以上とすることが好ましいことを見出した。また、Ｚ１は、微小粒子の個数をさらに低減する観点から、さらに好ましくは４〜１５、特には１０〜１４が好ましい。また、Ｚ２は、微小粒子の個数を低減する観点から、さらに好ましくは４以上、特には５以上が好ましい。

（密度）
本発明の軽油組成物においては、１５℃における密度を０．７８〜０．８３ｇ／ｃｍ³である。軽油組成物の１５℃における密度を上記の範囲にすることで、燃費を良好に維持することができる。また、軽油組成物の１５℃における密度は、燃費及び排出ガス性状を更に向上させる観点から、好ましくは０．８０〜０．８３ｇ／ｃｍ³、さらに好ましくは０．８１〜０．８３ｇ／ｃｍ³である。なお、該密度は、ＪＩＳ Ｋ２２４９「原油及び石油製品密度試験方法」に規定された方法で求められる。

（動粘度）
本発明の軽油組成物においては、３０℃における動粘度を１．８〜６．５ｍｍ²／ｓの範囲にすることが好ましい。軽油組成物の３０℃における動粘度を上記の範囲にすることにより、燃料噴射ポンプでの潤滑性を保持することができ、また、燃料噴射時の燃料の微粒化を促進して排出ガス性状を良好にすることができる。該動粘度は、潤滑性及び排出ガス性状を更に向上させる観点から、さらに好ましくは３〜５ｍｍ²／ｓ、特に好ましくは３．５〜４ｍｍ²／ｓの範囲である。ここで、３０℃における動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３「動粘度試験方法」に規定された方法で求められる。

（硫黄分）
本発明の軽油組成物においては、排ガス中の硫黄酸化物の低減、排ガスの後処理装置の耐久性向上、及び燃料噴射ポンプでの潤滑性維持、更には燃料の酸化安定性維持の観点から、硫黄分を１〜７質量ｐｐｍの範囲にすることが好ましく、１〜６質量ｐｐｍの範囲が更に好ましく、２〜５質量ｐｐｍの範囲が特に好ましい。なお、硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ２５４１−６「硫黄分試験方法（紫外蛍光法）」に規定された方法で求められる。

（流動点及び曇り点）
本発明の軽油組成物においては、低温時の運転性を向上させつつ燃費を良好に維持する観点から、流動点を−８．０℃〜−２．０℃にする必要があり、好ましくは−７．５℃を超え−２．５℃以下、さらに好ましくは−７．０℃〜−５．０℃とする。また、同様に低温時の運転性を向上させつつ燃費を良好に維持する観点から、本発明の軽油組成物においては、曇り点を−４．５℃〜０℃にする必要があり、好ましくは−４℃〜−０．５℃、さらに好ましくは−３．５℃〜−２℃とする。ここで、流動点及び曇り点は、ＪＩＳ Ｋ２２６９「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」に規定された方法で求められる。

（目詰まり点）
本発明の軽油組成物においては、低温時の運転性向上、燃費の良好な維持、及び低温流動性向上剤の添加によるコスト抑制等の観点から、目詰まり点を０℃以下にすることが好ましく、さらに好ましくは−３℃以下、特に好ましくは−４℃以下である。また、特に制限されるものではないが、本発明の軽油組成物においては、目詰まり点が−２５℃以上であることが好ましい。なお、目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」に規定された方法で求められる。

（真発熱量）
本発明の軽油組成物においては、燃費を良好にするために、真発熱量を好ましくは４２５００ｋＪ／ｋｇ以上、さらに好ましくは４２８００ｋＪ／ｋｇ以上、特に好ましくは４３０００ｋＪ／ｋｇ以上とする。また、特に制限されるものではないが、本発明の軽油組成物においては、真発熱量を４３４００ｋＪ／ｋｇ以下にすることが好ましい。なお、真発熱量は、ＪＩＳ Ｋ２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」に規定された方法で求められる。

（セタン指数）
本発明の軽油組成物のセタン指数は、着火性を良好にし、適度な予混合を促進するために、４５以上であり、好ましくは５５〜７５、さらに好ましくは６０〜７５である。なお、セタン指数は、ＪＩＳ Ｋ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」に規定された方法で測定されるものである。

（軽油組成物の調製）
本発明の軽油組成物は、原料油として、例えば、常圧蒸留装置、接触分解装置、熱分解装置等から得られる各種の軽油留分、すなわち初留点から終点までの沸点範囲（以下、沸点範囲という）が１４０〜４００℃の範囲で留出する留分を用いて、適宜混合して水素化脱硫するか、水素化脱硫後に適宜混合することにより得られるが、芳香族を多く含む原料油を処理する場合は、製品の硫黄分や芳香族分を所定範囲にするために、反応温度や水素分圧を高くし、また、水素／オイル比を高くすることが有効である。なお、芳香族を多く含む原料油は難脱硫成分も多く含むことから、水素化脱硫にあたっては硫黄分を選択的に除去する触媒を用いる必要がある。また、炭素数が比較的少ないナフテン分や芳香族分を、炭素数が多いナフテン分や芳香族分に対して多くするためには、前記原料油の各種軽油留分の９７％留出温度が３８５℃、好ましくは３７０℃、さらに好ましくは３６０℃を超えないように蒸留分離するか、軽質な軽油留分の原料油基材を多く混合することが有効である。

上記水素化脱硫は、Ｃｏ、Ｍｏ及びＮｉの１種以上を含有し、又所望によりＰを担持した水素化触媒を用い、反応温度２７０〜３８０℃、好ましくは２９５〜３６０℃、反応圧力２．５〜８．５ＭＰａ、好ましくは２．７〜７．０ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．９〜６．０ｈ^-1、好ましくは０．９〜５．４ｈ^-1、水素／オイル比１３０〜３００Ｎｍ³／ｋＬの条件の範囲から適宜選択して、上述の軽油組成物が得られる様にするとよい。

本発明では、上記水素化脱硫した軽油留分に、灯油留分、ＧＴＬ、ＢＴＸを製造する際の副生成留分、潤滑油を製造する際の副生成留分、ノルマルパラフィン化合物、ノルマルパラフィン系溶剤、イソパラフィン化合物、イソパラフィン系溶剤、芳香族化合物、芳香族系溶剤、バイオマス由来の燃料基材、ナフテン化合物、ナフテン系溶剤等を適宜配合して、上述の性状、品質に合った軽油組成物を調製することができる。

なお、上記方法で得られた軽油組成物には、低温流動性向上剤、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。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。耐摩耗性向上剤としては、例えば長鎖脂肪酸（炭素数１２〜２４）又はその脂肪酸エステルが好ましく用いられ、１０〜５００質量ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００質量ｐｐｍの添加量で十分に耐摩耗性が向上する。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

＜軽油組成物の調製＞
まず以下のようにして、評価試験のために用いる軽油組成物（供試燃料１〜８）を調製した。これら供試燃料１〜８の組成等の分析値を表１〜２に示す。分析は、上述した方法によるが、引火点については、ＪＩＳ Ｋ２２６５−３「引火点の求め方−第３部：ペンスキーマルテンス密閉法」に規定された方法で測定した。また、Ｈ分とＣ分は、有機元素分析装置（ＬＥＣＯ社製ＣＨＮ−１０００型）を用いて測定した。

（実施例１）
供試燃料１：市販１号軽油３０容量％、ＧＴＬ軽油（モスガス社製）３０容量％、沸点範囲が２０９〜２３１℃のナフテン／パラフィン系溶剤であるエクゾールＤ８０（東燃ゼネラル石油株式会社製）２８容量％、沸点範囲が２９０〜３０５℃の高沸点芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）３容量％、炭素数３０のイソパラフィンであるスクアラン（東京化成工業株式会社製）９容量％をそれぞれ配合して調製した。

（実施例２）
供試燃料２：市販１号軽油３０容量％、沸点範囲が２０９〜２３１℃のナフテン／パラフィン系溶剤であるエクゾールＤ８０（東燃ゼネラル石油株式会社製）３０容量％、ＧＴＬ軽油（モスガス社製）４０容量％をそれぞれ配合して調製した。

（実施例３）
供試燃料３：市販１号軽油５０容量％、ＧＴＬ軽油（モスガス社製）４７容量％、沸点範囲が１６０〜２２０℃の高沸点芳香族系溶剤であるカクタスソルベントＰ１５０（株式会社ジャパンエナジー製）３容量％をそれぞれ配合して調製した。

（実施例４）
供試燃料４：市販１号軽油８０容量％、沸点範囲が２０９〜２３１℃のナフテン／パラフィン系溶剤であるエクゾールＤ８０（東燃ゼネラル石油株式会社製）２０容量％をそれぞれ配合して調製した。

（実施例５）
供試燃料５：市販１号軽油６５容量％、沸点範囲が２０９〜２３１℃のナフテン／パラフィン系溶剤であるエクゾールＤ８０（東燃ゼネラル石油株式会社製）１０容量％、ＧＴＬ軽油（モスガス社製）２３．５容量％、沸点範囲が１６０〜２２０℃の高沸点芳香族系溶剤であるカクタスソルベントＰ１５０（株式会社ジャパンエナジー製）１．５容量％をそれぞれ配合して調製した。

（比較例１）
供試燃料６：ＧＴＬ軽油（モスガス社製）９０容量％、沸点範囲が２５５〜３４０℃のイソパラフィン系溶剤であるＮＡソルベントＮＡＳ−５Ｈ（日油株式会社製）１０容量％をそれぞれ配合して調製した。

（比較例２）
供試燃料７：沸点範囲が２５５〜３４０℃のイソパラフィン系溶剤であるＮＡソルベントＮＡＳ−５Ｈ（日油株式会社製）２７容量％、沸点範囲が２９０〜３０５℃の高沸点芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）５容量％、沸点範囲が３５０〜４００℃の高沸点芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレードＬＨ（新日本石油化学株式会社製）３容量％、炭素数１４〜１６のノルマルパラフィンＳＨＮＰ（株式会社ジャパンエナジー製）６５容量％をそれぞれ配合して調製した。

（比較例３）
供試燃料８：ＧＴＬ軽油（モスガス社製）７７容量％、ＮＡソルベントＮＡＳ−３（日油株式会社製）１０容量％、沸点範囲が２９０〜３０５℃の高沸点芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）７容量％、沸点範囲が３５０〜４００℃の高沸点芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレードＬＨ（新日本石油化学株式会社製）６容量％をそれぞれ配合して調製した。

次に上記供試燃料について、以下に示す車両を用いて、ＰＭ全体の重量、微小粒子の個数及び燃費を以下に示す方法で測定した。なお、排出ガス試験は、国内認証試験モードである１０・１５モードで行った。結果を表３に示す。

＜車両諸元＞
車両名：トヨタ自動車（株）製エスティマ
エンジン型式：３Ｃ−ＴＥ
総排気量：２１８４ｃｃ
圧縮比：２２．６
最高出力：６９ｋＷ／４０００ｒｐｍ
最大トルク：２０６Ｎｍ／２２００ｒｐｍ
規制適合：短期規制適合（平成５−６年）

（ＰＭ全体の重量の測定）
ＴＲＩＡＳ ２４−４−１９９９「ディーゼル自動車１０・１５モード排出ガス試験方法」に規定された方法により測定した。

（微小粒子の個数の測定）
１次希釈器（ＭＤ１９−２Ｅ，Ｍａｔｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製）及び２次希釈器（ＡＳＥＴ１５−１，Ｍａｔｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製）を用いて、車両からの排出ガスを空気で希釈及び加熱した。該希釈された排出ガスの総粒子数を凝縮粒子カウンター（Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｃｏｕｎｔｅｒ，ＴＳＩ社製）で測定した。更に、測定結果から微小粒子の個数を求めた。なお、希釈条件は以下の通りである。
希釈率：１０５倍（１次希釈）、７倍（２次希釈）
加熱温度：１５０℃（１次希釈）、３００℃（２次希釈）

（燃費の測定）
ＴＲＩＡＳ ５−４−１９９９「ディーゼル自動車１０・１５モード燃料消費試験方法」に規定された方法（カーボンバランス法）により、燃費を測定した。

表３の結果から、本発明の軽油組成物である実施例１〜５の供試燃料は、比較例３の供試燃料と比較して、燃費が同程度に良好でありながら、ＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数を大幅に低減できることが分かる。また、比較例２の供試燃料と比較して、燃費が同程度以上に良好でありながら、ＰＭ全体の重量を同程度以下にしつつ、微小粒子の個数を低減できることが分かる。比較例１の供試燃料は、実施例１〜５の供試燃料と比較して、ＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数は良好であるものの、燃費が悪化する傾向にあることが分かる。従って、本発明の軽油組成物である実施例１〜５の供試燃料は、比較例１〜３の供試燃料と比較して、ディーゼルエンジン排気ガス中に含まれるＰＭ全体の重量及び微小粒子の個数の双方を低減させると共に、燃費を良好に維持できることが分かる。

本発明の軽油組成物は、ディーゼルエンジン用燃料又はその混合基材として好適に利用できる。

Claims (3)

1. １５℃における密度が０．７８〜０．８３ｇ／ｃｍ³、９０％留出温度が３００〜３８０℃、セタン指数が４５以上、流動点が−８．０℃〜−２．０℃、曇り点が−４．５℃〜０℃、炭素数１５〜２９のナフテン分が１〜１２容量％、炭素数１０〜１４の２環芳香族分と炭素数１０〜１４の２．５環芳香族分の合計が２〜８容量％であることを特徴とする軽油組成物。
2. 下記式（１）及び式（２）：
   Ａ／Ｂの比＝０．１〜２ ・・・ （１）
   Ｃ／Ｄの比＝０．５〜３ ・・・ （２）
   ［式中、Ａは炭素数５〜１４のナフテン分（容量％）であり、Ｂは炭素数１５〜２９のナフテン分（容量％）であり、Ｃは炭素数１０〜１４の２環芳香族分（容量％）と炭素数１０〜１４の２．５環芳香族分（容量％）の合計であり、Ｄは炭素数１５〜２９の２環芳香族分（容量％）と炭素数１５〜２９の２．５環芳香族分（容量％）の合計である］を満たすことを特徴とする請求項１に記載の軽油組成物。
3. 下記式（３）：
   Ｚ１＝Ａ＋Ａ／（０．１＋０．５×Ｂ） ・・・ （３）
   （式中、Ａ及びＢは上記と同義である）で定義されるＺ１の値が３〜１９であり、
   下記式（４）：
   Ｚ２＝Ｃ＋Ｃ／（０．１＋０．５×Ｄ） ・・・ （４）
   （式中、Ｃ及びＤは上記と同義である）で定義されるＺ２の値が２以上である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の軽油組成物。