JP2014208752A

JP2014208752A - ディーゼル燃料油組成物

Info

Publication number: JP2014208752A
Application number: JP2013205144A
Authority: JP
Inventors: 佑輔大槻; Yusuke Otsuki; 野村　守; Mamoru Nomura; 守野村; 勉内山; Tsutomu Uchiyama
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP6174962B2

Abstract

【課題】−３０℃或いはそれ以下の低温下において、流動性を損なうことなく、低温における始動性及び走行性能などの内燃機関の実用性能の低下防止が可能なディーゼル燃料油組成物を提供すること。【解決手段】本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、脱ろう軽油と脱硫灯油とを含む基材と、低温流動性向上剤とを含有し、該低温流動性向上剤がワックス分散剤を含むことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、軽油基材と添加剤とを含むディーゼル燃料油組成物に関する。

軽油は、石油を蒸留生成して得られる沸点範囲２００〜３５０℃程度の炭化水素の混合物であり、原油の種類、製造方法などにより低温特性が異なる。軽油は、冬季又は寒冷地などにおいて、例えば、０〜−２０℃の低温に曝されると、軽油に含まれるｎ−パラフィンがワックス結晶として析出し、低温流動性が低下する。この場合、ワックス結晶が配管系統内において固化したり、フィルタを詰まらせたりする不具合が発生する場合がある。
そこで、寒冷地用の軽油には、０〜−２０℃の低温環境下でも使用可能な低温流動性が確保できるように、従来、軽質分を除去した直留軽油を水素化脱硫した軽質脱硫軽油（蒸留性状Ｔ９０＜約３２０℃）に、脱硫灯油を６０質量％程度混合し、さらに、流動性向上剤及び潤滑性向上剤が添加されている。

しかしながら、軽油の適用範囲の下限値を、より低温にしようとすると、流動性向上剤を増量するだけでは、流動性の低減効果が十分に得られないため、所望の流動性を得るために、流動性向上剤を増量するとともに灯油の混合量を増量している。また、灯油の混合量が多くなり相対的に軽油の混合量が少なくなると、軽油中に含まれており潤滑性に寄与していた極性物質の量も減少したり、動粘度が低下するため、軽油自体のもつ潤滑性も低下する。このため、潤滑性を補うべく潤滑性向上剤を増量している。
灯油混合量の増加、流動性向上剤及び潤滑性向上剤の配合量の増量は、０〜−２０℃の低温下における軽油の流動性を確保するが、内燃機関の実用性能を低下させることにもなる。そこで、灯油を混合する代わりに、脱ろう軽油を用いる技術が提供されている（特許文献１参照）。

特開平０９−１９４８５７号公報

特許文献１に記載された軽油組成物は、灯油の代わりに脱ろう軽油を用いるために、灯油を混合して流動性を高めていた従来品に比べて、潤滑性を改善し、潤滑性向上剤を削減することができる。しかし、近年、−２０℃よりも更に厳しい低温下においても適用可能な軽油組成物が要求されており、特許文献１に記載された軽油組成物であっても、このような要求を満足するには更なる改良の余地があった。
そこで、本発明は、−３０℃或いはそれ以下の低温下において、流動性を損なうことなく、低温における始動性及び走行性能などの内燃機関の実用性能の低下防止が可能なディーゼル燃料油組成物の提供を目的とする。

本発明者らは、軽油を含む基材に、特定の油溶性含窒素極性化合物を含む流動性向上剤を添加することにより、上記本発明の目的を効果的に達成し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
［１］脱ろう軽油と脱硫灯油とを含む基材と、該基材に添加される低温流動性向上剤とを含有し、該低温流動性向上剤がワックス分散剤を含むことを特徴とするディーゼル燃料油組成物。
［２］ワックス分散剤が油溶性含窒素化合物を含む［１］に記載のディーゼル燃料油組成物。
［３］前記ディーゼル燃料油組成物全容量に対して、前記脱ろう軽油が３０〜７０容量％含まれ、前記脱硫灯油が７０〜３０容量％含まれる［１］または［２］に記載のディーゼル燃料油組成物。

［４］前記ディーゼル燃料油組成物中における前記油溶性含窒素極性化合物を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎ［質量ｐｐｍ］と、前記ディーゼル燃料油組成物中の−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｐ［質量％］とが、Ｗｎ／Ｗｐ＞２００を満たす［１］〜［３］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
［５］前記ディーゼル燃料油組成物中における前記油溶性含窒素極性化合物を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎ（質量ｐｐｍ）が、１２０＜Ｗｎ＜６００を満たす［１］〜［４］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
［６］前記基材が前記ディーゼル燃料油組成物全容量に対して２０容量％以下の水素化分解軽油を含む［１］〜［５］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。

［７］前記ディーゼル燃料油組成物の−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｘが、０．２質量％＜Ｗｘ＜２．０質量％を満たす［１］〜［６］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
［８］前記ディーゼル燃料油組成物中に含まれる炭素数２０以上のｎ−パラフィンの割合が１．５容量％以下である［１］〜［７］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。

［９］以下の性状を有する［１］〜［８］のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
１５℃における密度が０．８〜０．８５ｇ／ｃｍ³であり、３０℃における動粘度が１．８〜３．５ｍｍ²／ｓであり、硫黄含有量が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が４５以上６５以下であり、セタン指数が４８以上６５以下であり、蒸留性状Ｔ９０が２９０〜３６０℃であり、Ｔ５０が２３０〜２９０℃であり、目詰まり点が−２０℃以下であり、流動点が−３０℃以下である。

本発明によれば、−３０℃或いはそれ以下の低温下において、流動性を損なうことなく、低温における始動性及び走行性能などの内燃機関の実用性能の低下防止が可能なディーゼル燃料油組成物を提供できる。

［ディーゼル燃料油組成物］
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、脱ろう軽油と脱硫灯油とを含む基材と、低温流動性向上剤とを含有し、該低温流動性向上剤がワックス分散剤を含むことを特徴とする。
ワックス分散剤は油溶性含窒素極性化合物を含むことが好ましい。
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、ディーゼル燃料油組成物全容量に対して、脱ろう軽油が３０〜７０容量％含まれ、脱硫灯油が７０〜３０容量％含まれることが好ましい。
また、本発明に係るディーゼル燃料油組成物中におけるワックス分散剤を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎ［質量ｐｐｍ］と、ディーゼル燃料油組成物中の−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｐ［質量％］とが、好ましくは、Ｗｎ／Ｗｐ＞２００を満たし、より好ましくは、Ｗｎ／Ｗｐ＞２５０であり、更に好ましくは、Ｗｎ／Ｗｐ＞３００である。
また、ディーゼル燃料油組成物中におけるワックス分散剤を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎは、１２０＜Ｗｎ＜６００を満たすことが好ましい。さらに、Ｗｎは、１５０＜Ｗｎ＜３００を満たすことがより好ましい。
なお、低温流動性向上剤には、製造時に使用した溶媒や粘度を調整するための希釈剤が含まれることがあるため、上記のＷｎは本願実施例で使用しているインフィニアム社製ＩｎｆｉｎｅｕｍＲ７５５を基準としており、他の低温流動性向上剤を用いるときは、その向上剤とＩｎｆｉｎｅｕｍＲ７５５に実際に含まれる向上剤成分量にて換算するものとする。

［ディーゼル燃料油組成物の性状］
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、以下の性状を有する。
すなわち、本発明に係るディーゼル燃料油組成物の１５℃における密度は、０．８〜０．８５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。この範囲であると、燃費を良好に保つことができ、燃焼性を良好にし、排気ガス中の全炭化水素（ＴＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び粒子状物質（ＰＭ）の発生を抑制することができるとともに、エンジンの出力低下を生じさせることもない。この点から、１５℃における密度は、０．８１〜０．８４ｇ／ｃｍ³であることがより好ましい。
なお、この密度は、ＪＩＳＫ２２４９の「原油及び石油製品−密度試験方法及び密度・質量・容量換算表」に従って測定される値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物の３０℃における動粘度は、１．８〜３．５ｍｍ²／ｓであることが好ましい。動粘度が上記範囲であれば、潤滑性維持と適正噴霧の確保の点で好ましく、加速性や始動性などの実用性能に優れる。この点から、上記動粘度は、２．０〜３．３ｍｍ²／ｓであることがより好ましく、２．５〜３．０ｍｍ²／ｓであることが更に好ましい。
なお、上記３０℃における動粘度は、ＪＩＳＫ２２８３の「原油及び石油製品−同粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に従って測定した値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物の硫黄含有量は、１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下であると、排気ガス中のＳＯｘ、及びＮＯｘ濃度を減少させることができ、環境性能に優れ、さらには排気ガス浄化触媒への負担を小さくすることによって、該触媒の寿命を延長させることができる。また、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）に含まれる硫酸塩の含有量を減少させることができる。このような観点から、ディーゼル燃料油組成物中の硫黄分含有量は、８質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、６質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
なお、硫黄分含有量は、ＪＩＳＫ２５４１−２の「原油及び石油製品−硫黄分試験方法−微量電量滴定式酸化法」に従って測定した値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物のセタン価は、４５以上６５以下であることが好ましい。セタン価がこの範囲であることにより、排気ガスの浄化性能を向上させることができる。この点から、セタン価は５０〜６０であることがより好ましい。
なお、セタン価は、ＪＩＳＫ２２８０の「オクタン価及びセタン価試験方法ならびにセタン指数算出方法」によって測定され算出される値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物のセタン指数は、好ましくは４８以上６５以下である。セタン指数が上記範囲内であれば、ディーゼル燃料に使用した場合、異常燃焼によるディーゼルノックを生じることなく、排気ガス中のＮＯｘやＰＭの増大を抑制することができ、環境性能に優れる。また、このようなセタン指数を有することにより、低温時における始動性などの実用性能が良好である。この点から、上記セタン指数は、５０以上であることがより好ましい。
なお、セタン指数は、ＪＩＳＫ２２８０の「オクタン価及びセタン価試験方法ならびにセタン指数算出方法」によって測定され算出される値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物の好ましい蒸留性状は、以下のとおりである。
５０容量％留出温度（Ｔ５０）：２３０〜２９０℃
９０容量％留出温度（Ｔ９０）：２９０〜３６０℃
蒸留性状が、各々上記値を有することにより、それぞれ高粘度の軽油が内燃機関内部で良好な噴霧を形成でき、燃焼状態を良好に保つ効果を奏する。この点から、上記蒸留性状は、５０容量％留出温度（Ｔ５０）が２５０〜２８０℃、９０容量％留出温度（Ｔ９０）が３１０〜３５０℃であることがより好ましい。
なお、上記Ｔ５０及びＴ９０は、ＪＩＳＫ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に基づいて測定した蒸留性状から求められる値である。

本発明に係るディーゼル燃料油組成物は更に、下記の性状を有することが好ましい。
すなわち、曇り点（ＣＰ）（ＪＩＳＫ２２６９に準拠して測定）は、低温流動性の確保の観点から、好ましくは０℃以下、より好ましくは、−１０℃以下である。
目詰まり点（ＣＦＰＰ）（ＪＩＳＫ２２８８に準拠して測定）は、低温流動性の確保の観点から、好ましくは−２０℃以下であり、より好ましくは−２５℃以下であり、さらに好ましくは−３０℃以下である。
流動点は、好ましくは−３０℃以下であり、より好ましくは、−３５℃以下であり、さらに好ましくは、−４０℃以下である。
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、上述の性状を有することにより、低温下において、内燃機関の始動性、走行性などの実用性能が良好なものとなる。

［基材］
＜脱硫灯油＞
脱硫灯油（ＤＫ）とは、常圧蒸留装置から留出する直留灯油留分を脱硫触媒にて脱硫した留分をいい、硫黄含有量は１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。脱硫は通常行われる方法で行うことができ、例えば固定床流通反応装置を用いて、Ｃｏ−Ｍｏ／アルミナ触媒、Ｎｉ−Ｍｏ／アルミナ触媒等の脱硫触媒の存在下、３０〜１００ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力下、好ましくは５０〜７０ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力下、３００〜４００℃、好ましくは３３０〜３６０℃の温度で、液空間速度（ＬＨＳＶ）０．５〜５ｈ^-1、好ましくは１〜２ｈ^-1の条件で深度脱硫反応を行い、その後ストリッパーで硫化水素とナフサ留分を除去してＤＫを得るものである。
また、脱硫灯油（ＤＫ）の１５℃における密度は０．７８０〜０．８１０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましく、さらには０．７９０〜０．８００ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましい。この範囲であると出力及び燃費の悪化を抑制することができるという利点がある。さらに、ＤＫの３０℃における動粘度は１．３０〜１．５５ｍｍ²／ｓの範囲であることが好ましい。また、セタン指数は４０〜６０の範囲であることが好ましく、さらには４３〜６０の範囲であることが好ましい。この範囲であると着火性が良好となる。
本発明に係るディーゼル燃料油組成物では、低温流動性維持の観点から、ある程度多量のＤＫを含有する必要がある一方、動粘度や密度を高く保つ為にはＤＫが少ない方が良い。この為、上記ＤＫを本発明のディーゼル燃料油組成物中に３０〜７０容量％含有することが好ましく、３５〜６０容量％含有することがより好ましい。

＜脱ろう軽油＞
脱ろう軽油（ＤＷＧＯ）とは通常の軽油基材からワックス分を減少させたものであり、具体的には、炭素数２０以上のノルマルパラフィン（ｎ−パラフィン）成分を、脱ろう軽油全量に対して３質量％以下としたものが好ましく、さらには１．５質量％以下、特には１．０質量％以下であることが好ましい。炭素数２０以上のノルマルパラフィン成分が上記範囲を超えると、製品軽油の低温流動性が不十分となり、曇り点や流動点が十分低下しない場合がある。また、曇り点は−２５℃〜−５℃の範囲であることが好ましい。脱ろう処理の方法としては、特に限定されず、例えばゼオライト系等の脱ろう触媒を用い、３１０〜３８０℃の範囲で３０〜７０ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力下、１．０〜２．０ｈｒ^-1の液空間速度（ＬＨＳＶ）で行うことができる。

脱ろう軽油（ＤＷＧＯ）はさらに、脱硫処理されていることが好ましく、その硫黄含有量は１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。脱硫方法としては、通常の脱硫処理によることができ、例えば、Ｃｏ−Ｍｏ／アルミナ触媒、Ｎｉ−Ｍｏ／アルミナ触媒等の脱硫触媒の存在下、３０〜１００ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力下、好ましくは５０〜７０ｋｇ／ｃｍ²Ｇの圧力下、３００〜４００℃、好ましくは３３０〜３６０℃の温度で、液空間速度（ＬＨＳＶ）０．５〜５ｈ^-1、好ましくは１〜２ｈ^-1の条件で深度脱硫反応を行うことでなされる。
また、ＤＷＧＯの１５℃における密度は０．８２０〜０．８６０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましく、さらには０．８３０〜０．８５０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましい。この範囲であると製品軽油の密度の低下が抑制され、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が低減するなど、排気性状が良好となる。次に３０℃における動粘度は２．０〜６．０ｍｍ²／ｓの範囲であることが好ましく、またセタン指数が５０〜７０の範囲であることが好ましい。
本発明のディーゼル燃料油組成物は、低温流動性を向上させ、内燃機関の実用性能を向上させる観点から、脱ろう軽油（ＤＷＧＯ）を７０〜３０容量％含有することが好ましく、より好ましくは６７〜３５容量％であり、更に好ましくは６５〜４０容量％である。

＜水素化分解軽油＞
本発明における水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）とは、重質軽油（ＨＧＯ）、減圧軽油（ＶＧＯ）あるいはこれらの混合油を触媒の存在下で水素化分解し、当該分解生成油を蒸留分離して得られたものである。従来、軽油基材として用いられているＨＣＧＯは、硫黄含有量が０．０００１〜０．２質量％のものが一般的であったが、本発明においてはＨＣＧＯの硫黄含有量が１０質量ｐｐｍ以下のものを使用することが好適である。ＨＣＧＯの硫黄含有量を１０質量ｐｐｍ以下とすることによって、環境負荷の小さい軽油が製造できる。以上の観点からＨＣＧＯの硫黄含有量は好ましくは７質量ｐｐｍ以下、さらには５質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。

次に、本発明における水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）の１５℃における密度は０．８００〜０．８５０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましい。密度が上記範囲内であれば燃費が良好であり、排気ガス性状が優れる。以上の観点から、ＨＣＧＯの密度は０．８１５〜０．８４０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが好ましい。
本発明における水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）はその芳香族分含有量が５．０〜１９．５容量％であることが好ましい。芳香族分含有量が上記範囲内であれば、製品軽油中の芳香族分が少なくなり、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が抑制される。以上の観点から、ＨＣＧＯの芳香族分含有量は６．０〜１７．０容量％の範囲であることが好ましく、７．０〜１５．０容量％の範囲であることが更に好ましい。

また、芳香族化合物には一環芳香族化合物と二環以上の多環芳香族化合物があるが、本発明における水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）においては、一環芳香族化合物の含有量が５．０〜１７．０容量％の範囲であることが好ましく、さらには６．０〜１５．０容量％の範囲であることが好ましい。一環芳香族化合物がこの範囲であるとポンプ等に使用されるゴムの収縮がなく、また排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を低減できる。一方、二環芳香族化合物の含有量は４．０容量％以下であることが好ましく、さらには３．０容量％以下であることが好ましい。二芳香族化合物の含有量がこの範囲であると排気ガス中のＰＭを低減できる。さらに、三環以上の芳香族化合物の含有量は０．８容量％以下であることが好ましく、さらには０．６容量％以下であることが好ましい。三環以上の芳香族化合物の含有量がこの範囲であると排気ガス中のＰＭを低減できる。

さらに、本発明における水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）はそのセタン指数が５５〜８０の範囲であることが好ましく、さらには５７〜７８の範囲であることが好ましい。この範囲であると燃焼性が良く、排気ガス性状が良好となる。
本発明におけるディーゼル燃料油組成物は、動粘度を高くし、適度に密度を抑える観点から、上記ＨＣＧＯを０〜２０容量％含有することが好ましく、９〜１８．５容量％含有することがより好ましい。

＜基材成分の配合量＞
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、上記性状及び組成を有し、優れた低温始動性、低温走行性等の実用性能を得る観点から、脱硫灯油（ＤＫ）を３０〜７０容量％、脱ろう軽油（ＤＷＧＯ）を７０〜３０容量％、水素化分解軽油（ＨＣＧＯ）を０〜２０容量％含有することが好ましい。

＜その他の成分＞
本発明のディーゼル燃料油組成物には、必要に応じて、その他の軽油基材、あるいは各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、流動性向上剤、潤滑性向上剤、セタン価向上剤、界面活性剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、清浄剤、酸化防止剤、色相改善剤、など公知の燃料添加剤が挙げられる。これらは一種または数種組み合わせて添加することができる。

＜ディーゼル燃料油組成物に含まれるｎ−パラフィン＞
本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｘが、０．２質量％＜Ｗｘ＜２．０質量％を満たす。より好ましくは、０．２質量％＜Ｗｘ＜１．５質量％を満たすことである。また、基材に含まれる炭素数２０以上のｎ−パラフィンの割合が１．５容量％以下であることが好ましい。より好ましくは、１．０容量％以下である。−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｘが上記範囲であれば、製品軽油の低温流動性が十分に得られる。

［ワックス析出量］
試料２０ｇにろ過助剤を２００ｐｐｍ加え、−２３℃まで急冷して３０分間保持した後、テフロン（登録商標）ろ紙（目開き１０μｍ）で減圧ろ過した。残った油分をアセトン４０ｍｌで４回洗浄し、ノルマルヘキサン３００ｍｌでワックスを溶解、回収した。次にノルマルヘキサンを蒸発・除去した後１０５〜１１０℃で乾燥して秤量し、これを試料の２０ｇで割って析出量Ｗｘとした。

［低温流動性向上剤］
本発明に係るディーゼル燃料油組成物に配合可能な低温流動性向上剤としては、ワックス分子と類似の構造を有し、ワックス分子との親和性が高いメチレン基やアルキル基を有するとともに、ワックス分子と親和性のない化学構造であるエステル基のような極性基を有することを要する。
このような化合物としては、長鎖メチレン基を主鎖として、長鎖アルキル基を側鎖に有し、かつエステル基やアミド基のような極性基を有する、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリアルキルメタクリレート（ＰＭＡ）、アルケニルコハク酸アミド（ＡＳＡ）、ポリアルキレンオキシド脂肪酸エステルなどが挙げられる。
分子中のメチレン基又はアルキル基の長さ、分子量などにより、軽油基材に対する溶解性を調整することができ、析出するｎ−パラフィンに作用することができる。

［ワックス分散剤］
本発明に係るディーゼル燃料油組成物において、低温流動性向上剤に含まれるワックス分散剤は油溶性含窒素極性化合物であることが好ましい。なお、「油溶性」とは、２５℃のケロシンに対して１重量％以上透明に溶解することをいう。
油溶性含窒素化合物としては、アミン系化合物、アミド系化合物、アミン塩、イミド系化合物、第４級アンモニウム塩系化合物、アミノ酸、ウレタン系化合物およびウレア系化合物が挙げられる。これらのうち、油溶性が得られやすく、かつ低温流動性向上剤と併用して流動性向上効果を発揮しやすいという観点から、好ましいのはアミン系化合物、アミド系化合物およびアミン塩である。
具体的には、総炭素数１〜３６のモノ、ジおよびトリアルキルアミン、並びに総炭素数２〜３６のモノ、ジおよびトリアルカノールアミンなどのアミン系化合物；総炭素数６〜３６のカルボン酸アミド、Ｎ−モノアルキルカルボン酸アミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルカルボン酸アミドなどのアミド系化合物；総炭素数６〜３６のカルボン酸のモノアルキルアミン、ジアルキルアミンもしくはトリアルキルアミン塩などのカルボン酸アミン塩；その他、カルボン酸イミド、第４級アンモニウムカルボン酸塩、アミノ酸、低分子ウレタン化合物などが挙げられる。
また、アミノ基含有高分子化合物、アミド基含有高分子化合物、アミン塩基含有高分子化合物も挙げることができ、好ましい具体例としては、（メタ）アクリル酸系共重合体のジアルキルアミンによるアミド化物、および無水マレイン酸系共重合体のジアルキルアミンによるアミド・アミン塩化物などが挙げられる。

油溶性含窒素極性化合物は、低温流動性向上剤に添加されることにより、ワックス結晶を分散させて、すなわち、ワックス分散剤（ＷＡＳＡ）として機能することができる。
油溶性含窒素極性化合物は、低温流動性向上剤によって微粒化されたワックス結晶の表面に吸着し、ワックス結晶表面の極性基の電気的反発により、ワックス結晶を安定的に分散させることができる。これにより、微粒化されたワックス結晶の燃料フィルタへの流入を抑制することができる。このように、油溶性含窒素極性化合物を添加することにより、さらなる低温下においても、ディーゼル燃料油組成物の実用性能を維持することが可能になる。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
［評価方法］
供試体であるディーゼル燃料油組成物は、下記の方法で評価した。
＜Ｃ２０⁺ｎ−Ｐの算出方法＞
ガスクロマトグラフ（水素イオン化検出器）を用い、規定の測定条件及び波形処理パラメータにより、副標試料の測定を行い、ｎ−パラフィン炭素数１４〜２７までの合計値が基準値に入ることを確認した上で、評価燃料（各ディーゼル燃料油組成物）を同装置に導入し、炭素数毎にｎ−パラフィン濃度を算出した。Ｃ２０⁺ｎ−Ｐは、上述のように定量されたｎ−パラフィンのうち、炭素数２０以上の含量を足し合わせたものである。
＜曇り点＞
曇り点（ＣｌｏｕｄＰｏｉｎｔ：ＣＰ）は、ＪＩＳＫ２２６９に準拠して測定した。
＜目詰まり点＞
目詰まり点（ＣｏｌｄＦｉｌｔｅｒＰｌｕｇｇｉｎｇＰｏｉｎｔ：ＣＦＰＰ）は、ＪＩＳＫ２２８８に準拠して測定した。
＜流動点＞
流動点（ＰｏｕｒＰｏｉｎｔ：ＰＰ）は、ＪＩＳＫ２２６９に準拠して測定した。

＜ワックス結晶サイズ測定方法＞
供試体であるディーゼル燃料油組成物のワックス結晶サイズを、下記の手順により測定した。
１．評価燃料（各供試体のディーゼル燃料油組成物）を滴下したプレパラートを作製した。
２．作製したプレパラートを低温恒温室に静置した。
３．低温恒温室内を−１０℃まで急冷し、１時間保持した。
４．低温恒温室内を２℃／ｈの冷却速度で−２５℃まで徐冷した。
５．低温恒温室内温度を−２５℃に保持した。
６．低温恒温室内に設置の偏光顕微鏡を用い、プレパラート上に析出するワックス結晶を観察した。
７．顕微鏡の視野の中で、最も大きなワックス結晶のサイズを記録した。

＜ワックス分散性評価方法＞
１．比色管に、評価燃料（各ディーゼル燃料油組成物）を５０ｍＬずつ採取した。
２．各比色管を比色管台に設置し、低温恒温槽内に静置した。
３．低温恒温槽内を−１０℃まで急冷し、１時間保持した。
４．低温恒温槽内を２℃／ｈの冷却速度で−３０℃まで徐冷した。
５．低温恒温槽内温度を−３０℃にて保持した。
６．各評価燃料につき、比色管内に析出しているワックスの沈降状態を確認した。
７．ワックスによる白濁が目視確認される比色管の目盛を記録し、ワックス分散性の尺度として換算した。例えば、比色管に充填されたサンプル量が５０ｍＬであり、比色管の底部から３０ｍＬまでワックスよる白濁が認められた場合、ワックス分散性を、（３０／５０）×１００＝６０（％）とする。

＜ＣＨ−ＤＹ実用性能評価＞
環境温度が制御可能なシャシダイナモ上で、下記諸元のディーゼル車両に供試体であるディーゼル燃料油組成物を適用して低温実車試験を実施した。
（供試車両諸元）
エンジンの種類：直列４気筒ディーゼルエンジン
エンジンの排気量：４，７７７ｃｍ³
燃料噴射システム：コモンレール方式
最大積載量：２，０００ｋｇ
適合規制：新短期排出ガス規制適合
排ガス後処理装置：ＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）
（試験手順）
試験は、公益社団法人石油学会ディーゼル車の燃料供給システム調査専門委員会にて検討の上、提示された“低温シャシによるディーゼル車のフィルタ閉塞性試験マニュアル”に基づいて実施した。性能評価試験の手順は下記のとおりである。
１．車両の燃料系統を評価燃料（各供試体のディーゼル燃料油組成物）にてフラッシングした。
２．フラッシング燃料の抜き出し後、燃料フィルタ（メインフィルタ）を新品に交換した。
３．燃料タンクに評価燃料を規定量（３６Ｌ）の充填した。
４．環境温度を室温から−１０℃まで急冷し、−１０℃で１時間保持した。
５．環境温度を２℃／ｈの冷却速度にて−３０℃まで徐冷し、−３０℃にて１時間保持した。
６．運転性評価を開始した（運転性評価の詳細は以下に示す）。
（運転性評価）
運転性評価は、低温始動性と低温走行性の２つの観点にて実施した。
・低温始動性試験
１．アクセル全開でクランキングを１０秒間行った。
２．工程１でエンジンがかからない場合、３０秒後に再度クランキングした。
３．エンジン始動後、アイドリングを５分間実施した。
上記工程１〜３にて、問題無く始動した場合は、始動性ＰＡＳＳとした。工程１〜２においてクランキングを５回繰り返してもエンジンが始動しない場合、あるいは工程３においてアイドリング中にエンジンストールした場合には、始動性ＦＡＩＬとした。なお、始動性がＰＡＳＳの結果になった場合においても、各評価燃料間の有意差を見出す為、始動に要したクランキング回数を記録した。
・低温走行性試験
４．工程３の５分間のアイドリング後、５０ｋｍ／ｈまで速やかに加速した。
５．５０ｋｍ／ｈの一定速度にて、最高ギアを使用して１時間を目安に定速走行を実施した。
上記工程５にて、１時間に亘って５０ｋｍ／ｈの定速走行が維持できた場合には、走行性ＰＡＳＳとした。１時間に亘る５０ｋｍ／ｈの定速走行が維持ができなかった場合、あるいはエンジンストールが生じた場合には、走行性ＦＡＩＬとした。
なお、走行性がＰＡＳＳの結果になった場合においても、各評価燃料間の有意差を見出す為、１時間の走行中に生じるメインフィルタ差圧（当該フィルタへのワックス閉塞により、フィルタ入口出口間に圧力差が生じる）の最大値、燃料流量の最小値（フィルタ上にある程度のワックスが捕捉された場合、燃料の流路が遮断され、流量低下に至る）、及びメインフィルタ差圧解消に要した時間を記録した。なお、メインフィルタ差圧解消時間は最大差圧の半分まで解消した時間とした。

［ディーゼル燃料油組成物の調製］
第１表に示す基材を用いて、第２表に記載の配合組成で混合して実施例１〜４のディーゼル燃料油組成物、及び比較例１，２のディーゼル燃料油組成物を製造した。

［評価結果］
実施例１〜４，比較例１，２のディーゼル燃料油組成物の特性を、上述した評価方法により評価した。結果を第２表に示す。

第２表において、
＊１：ＷＡＦＩエチレン−酢酸ビニル共重合体に、ワックス分散剤としての油溶性含窒素極性化合物を配合した低温流動性向上剤、インフィニアム社製ＩｎｆｉｎｅｕｍＲ７５５
＊２：ＥＶＡエチレン−酢酸ビニル共重合体から成る低温流動性向上剤、インフィニアム社製ＩｎｆｉｎｅｕｍＲ２４０

第２表から、本発明に係るディーゼル燃料油組成物は、比較例のディーゼル燃料油組成物と同程度の目詰まり点及び曇り点を有するが、ワックスの結晶サイズが比較例のものよりも微小であった。また、ディーゼル燃料油組成物中に含まれるワックス分が多くても、−３０℃程度の低温下において、高い実用性能が得られることがわかった。従来では、−３０℃環境に対応可能な実用性能を発揮させる為には、脱硫灯油を６０〜７０容量％混合する必要があったが、本願発明によれば、脱硫灯油の混合量を減らしても実用性能を向上できることがわかった。

Claims

脱ろう軽油と脱硫灯油とを含む基材と、低温流動性向上剤とを含有し、該低温流動性向上剤がワックス分散剤を含むことを特徴とするディーゼル燃料油組成物。
ワックス分散剤が油溶性含窒素化合物を含む請求項１に記載のディーゼル燃料油組成物。
前記ディーゼル燃料油組成物全容量に対して、前記脱ろう軽油が３０〜７０容量％含まれ、前記脱硫灯油が７０〜３０容量％含まれる請求項１または２に記載のディーゼル燃料油組成物。
前記ディーゼル燃料油組成物中における前記油溶性含窒素極性化合物を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎ［質量ｐｐｍ］と、前記ディーゼル燃料油組成物中の−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｐ［質量％］とが、Ｗｎ／Ｗｐ＞２００を満たす請求項１〜３のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
前記ディーゼル燃料油組成物中における前記油溶性含窒素極性化合物を含む低温流動性向上剤の添加量Ｗｎ（質量ｐｐｍ）が、１２０＜Ｗｎ＜６００を満たす請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
前記基材が前記ディーゼル燃料油組成物全容量に対して２０容量％以下の水素化分解軽油を含む請求項１〜５のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
前記ディーゼル燃料油組成物の−２３℃におけるｎ−パラフィンの析出量Ｗｘが、０．２質量％＜Ｗｘ＜２．０質量％を満たす請求項１〜６のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
前記ディーゼル燃料油組成物中に含まれる炭素数２０以上のｎ−パラフィンの割合が１．５容量％以下である請求項１〜７のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
以下の性状を有する請求項１〜８のいずれかに記載のディーゼル燃料油組成物。
１５℃における密度が０．８〜０．８５ｇ／ｃｍ³であり、３０℃における動粘度が１．８〜３．５ｍｍ²／ｓであり、硫黄含有量が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が４５以上６５以下であり、セタン指数が４８以上６５以下であり、蒸留性状Ｔ９０が２９０〜３６０℃であり、Ｔ５０が２３０〜２９０℃であり、目詰まり点が−２０℃以下であり、流動点が−３０℃以下である。