JP2015113407A - Light oil composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light oil composition that has a low-temperature performance and furthermore can have a high calorific value.SOLUTION: The light oil composition related to the present invention contains: a fuel oil base that includes a monoalkyl benzene compound (A component) in which alkyl groups of 15 carbon atoms are connected and a monoalkyl cyclohexane compound (B component) in which alkyl groups of 15 carbon atoms are connected; a desulfurized kerosene; and a desulfurized light oil. In the light oil composition, the fuel oil base is contained in an amount of 1 volume % or more and 20 volume % or less based on the light oil composition, the desulfurized kerosene is contained in an amount of 40 volume % or more and 59 volume % or less based on the light oil composition, the desulfurized light oil is contained in an amount of 40 volume % or more and 49 volume % or less based on the light oil composition, the monoalkyl benzene compound (A component) in which alkyl groups of 15 carbon atoms are connected is contained in an amount of 1 mass% or more and 8 mass% or less based on the light oil composition, and the monoalkyl cyclohexane compound (B component) in which alkyl groups of 15 carbon atoms are connected is contained in an amount of 1 mass% or more and 8 mass% or less based on the light oil composition. The light oil composition has a density of 0.80 g/cmor more and 0.88 g/cmor less, a boiling point range of 140°C or more and 400°C or less, the 90% distillation temperature of 350°C or less, a sulfur content of 10 mass ppm or less, a kinematic viscosity at 30°C of 2.0 mm/s or more and 4.7 mm/s or less, a cetane index of 45 or more, a flash point of 45°C or more, a pour point of -20°C or less, and a plugging point of -12°C or less.

Description

本発明は、バイオマスを原料とする軽油組成物に関する。   The present invention relates to a light oil composition using biomass as a raw material.

従来、植物資源を含む生物由来の資源(いわゆる、バイオマス)をガソリン、灯油、及び軽油の原料として活用することが進められている。特に、植物資源由来のバイオマス燃料は、植物が成長過程において光合成により大気中から取り込んだ二酸化炭素の炭素原子から変換された有機化合物であるため、植物資源由来のバイオマス燃料を燃焼して排出される二酸化炭素は、大気中の二酸化炭素総量の増加に繋がらない。このように、植物資源由来のバイオマス燃料は、カーボンニュートラルの観点から有益である。   2. Description of the Related Art Conventionally, the use of biological resources (so-called biomass) including plant resources as raw materials for gasoline, kerosene, and light oil has been promoted. In particular, biomass fuel derived from plant resources is an organic compound converted from carbon atoms of carbon dioxide taken from the atmosphere by photosynthesis during plant growth, so the biomass fuel derived from plant resources is burned and discharged Carbon dioxide does not lead to an increase in the total amount of carbon dioxide in the atmosphere. Thus, the biomass fuel derived from plant resources is beneficial from the viewpoint of carbon neutrality.

バイオマス燃料の一例である脂肪酸メチルエステル油(Fatty Acid Methyl Ester:以下FAMEとする)FAMEは、グリセリンと脂肪酸とがエステル結合したトリグリセリド構造を有する動植物油脂と、メタノールとをアルカリ雰囲気下でエステル交換反応して得られる。
しかし、FAMEには、実用上の問題点が指摘されている。例えば、FAMEは、二重結合を有する。二重結合は、酸化安定性と低温流動性に影響する。二重結合の量が多いと酸化安定性が低下し、二重結合の量が少ないと低温流動性が悪化する。このため、酸化安定性と低温流動性とを両立するように、二重結合量を調整することは難しい。
また、FAMEは、一般的なディーゼル燃料よりも重質な成分が多いため、燃え切り性が悪く、燃費の悪化や燃焼時の未燃炭化水素の排出を増加させる懸念があった。更にまた、FAMEは、含酸素化合物であるため、燃焼機関に用いられる金属やゴムなどの部材を劣化させたり、燃焼時にアルデヒド類の排出を増加させたりする懸念があった。
バイオマス燃料としては、FAMEのほかに、トリグリセリド構造を有する動植物油脂を、脱酸素処理、異性化処理、及び水素化処理して得られる水素化処理軽油(HBD:Hydro−generated Biodiesel)が提案されている。
HBDもまた、いくつかの問題点が指摘されている。例えば、HBDは、一般的なディーゼル燃料よりも密度が小さいため、燃費が悪く、潤滑性も劣る。また、低温における流動性を確保するために、異性化処理などが必要になることから、ライフサイクル全体でみたとき、完全なカーボンニュートラルを達成することが難しい。
このように、FAME、HBDなどのバイオマス燃料の普及には、問題点が多い。しかし、バイオマス燃料を現行の燃料油の原料として使用できる比率が高まれば、二酸化炭素排出量の削減には、一層有益である。そこで、近年では、上述した問題点の一部の改良が進められている(特許文献1〜5参照)。
ところが、現行の燃料油に求められる低温性能を有しつつ、高発熱量を満足するバイオマス燃料を得るには、依然として課題が多く残されており、更なる改良が望まれている。
Fatty Acid Methyl Ester (hereinafter referred to as FAME) FAME, which is an example of biomass fuel, is a transesterification reaction between methanol and animal and vegetable fats and oils having a triglyceride structure in which glycerin and a fatty acid are ester-bonded. Is obtained.
However, practical problems have been pointed out in FAME. For example, FAME has a double bond. Double bonds affect oxidative stability and low temperature fluidity. When the amount of double bonds is large, the oxidation stability is lowered, and when the amount of double bonds is small, low-temperature fluidity is deteriorated. For this reason, it is difficult to adjust the double bond amount so as to achieve both the oxidation stability and the low temperature fluidity.
Moreover, since FAME has many heavier components than general diesel fuel, there was a concern that the burn-out property was poor, and fuel consumption deteriorated and unburned hydrocarbon emissions increased during combustion. Furthermore, since FAME is an oxygen-containing compound, there are concerns that it may deteriorate members such as metal and rubber used in the combustion engine, or increase emission of aldehydes during combustion.
As biomass fuel, hydro-treated biodiesel (HBD) obtained by deoxygenating, isomerizing, and hydrotreating animal and vegetable oils and fats having a triglyceride structure in addition to FAME has been proposed. Yes.
HBD also points out several problems. For example, since HBD has a density lower than that of general diesel fuel, fuel consumption is poor and lubricity is also poor. In addition, since isomerization is required to ensure fluidity at low temperatures, it is difficult to achieve complete carbon neutral when viewed over the entire life cycle.
Thus, there are many problems in the spread of biomass fuels such as FAME and HBD. However, if the ratio at which biomass fuel can be used as a raw material for current fuel oil increases, it will be even more beneficial for reducing carbon dioxide emissions. Thus, in recent years, some of the above-described problems have been improved (see Patent Documents 1 to 5).
However, many problems still remain in order to obtain a biomass fuel satisfying the high calorific value while having the low temperature performance required for the current fuel oil, and further improvements are desired.

特開2007−153928号公報JP 2007-153928 A 特開2007−308565号公報JP 2007-308565 A 特開2007−308566号公報JP 2007-308566 A 特開2007−308567号公報JP 2007-308567 A 特開2009−161669号公報JP 2009-161669 A

本発明は、低温性能を有しつつ、高発熱量が得られる軽油組成物の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide a light oil composition having a low calorific value and a high calorific value.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の化合物を有するバイオマスから抽出された油分を水素化処理して得られる燃料油基材を含む軽油組成物は、低温性能を有しつつ高発熱量を有することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a light oil composition comprising a fuel oil base material obtained by hydrotreating an oil extracted from biomass having a specific compound has a low temperature performance and a high performance. It has been found that it has a calorific value, and the present invention has been completed based on this finding.

すなわち、本発明は、
[1]炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)及び炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)を含む燃料油基材と、脱硫灯油と、脱硫軽油とを含有する軽油組成物であって、前記燃料油基材が軽油組成物基準で1容量%以上20容量%以下含まれており、前記脱硫灯油が軽油組成物基準で40容量%以上59容量%以下含まれており、前記脱硫軽油が軽油組成物基準で40容量%以上49容量%以下含まれており、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、該軽油組成物の密度が0.80g/cm3以上0.88g/cm3以下であり、沸点範囲が140℃以上400℃以下であり、90%留出温度が350℃以下であり、硫黄分が10質量ppm以下であり、30℃における動粘度が2.0mm2/s以上4.7mm2/s以下であり、セタン指数が45以上であり、引火点が45℃以上であり、流動点が−20℃以下であり、目詰まり点が−12℃以下である軽油組成物、
[2]前記A成分と前記B成分とがそれぞれ該軽油組成物基準で2質量%以上5質量%以下含まれる上記[1]に記載の軽油組成物、
[3]さらに、流動性向上剤が前記軽油組成物基準で50質量ppm以上含まれる上記[1]又は[2]に記載の軽油組成物、
[4]前記流動性向上剤がエチレンビニル共重合体である上記[3]に記載の軽油組成物、
[5]燃料油基材がカシューナッツ由来の成分である上記[1]〜[4]のいずれかに記載の軽油組成物、
を提供する。
That is, the present invention
[1] A fuel oil base material including a monoalkylbenzene compound (component A) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded and a monoalkylcyclohexane compound (component B) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded, desulfurized kerosene, and desulfurization A gas oil composition comprising gas oil, wherein the fuel oil base is contained in an amount of 1% by volume to 20% by volume based on the gas oil composition, and the desulfurized kerosene is 40% by volume or more and 59% in terms of the gas oil composition. A monoalkylbenzene compound (component A) containing 40% by volume or more and 49% by volume or less of the desulfurized gas oil based on the gas oil composition and containing an alkyl group having 15 carbon atoms is contained in the gas oil composition. A monoalkylcyclohexane compound (component B) containing 1% by mass or more and 8% by mass or less based on a standard and having an alkyl group having 15 carbon atoms bonded thereto is 1% by mass or more based on a light oil composition. % Include the following, the density of said light oil composition is at most 0.80 g / cm 3 or more 0.88 g / cm 3, and a boiling point range of 140 ° C. or higher 400 ° C. or less, 90% distillation temperature of 350 ° C. or less , and the sulfur content of not more than 10 mass ppm, a kinematic viscosity at 30 ° C. is not more than 2.0 mm 2 / s or more 4.7 mm 2 / s, and a cetane index of 45 or more, a flash point of 45 ° C. or higher A light oil composition having a pour point of -20 ° C or lower and a clogging point of -12 ° C or lower,
[2] The light oil composition according to [1], wherein the A component and the B component are contained in an amount of 2% by mass or more and 5% by mass or less based on the gas oil composition, respectively.
[3] The light oil composition according to the above [1] or [2], further comprising a fluidity improver in an amount of 50 mass ppm or more based on the light oil composition,
[4] The light oil composition according to [3], wherein the fluidity improver is an ethylene vinyl copolymer,
[5] The light oil composition according to any one of [1] to [4], wherein the fuel oil base material is a cashew nut-derived component,
I will provide a.

本発明によれば、低温性能を有しつつ、高発熱量が得られる軽油組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a light oil composition having a low calorific value and a high calorific value.

[軽油組成物]
本発明の実施形態に係る軽油組成物は、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)及び炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)を含む燃料油基材と、脱硫灯油と、脱硫軽油とを含有する軽油組成物であって、前記燃料油基材が軽油組成物基準で1容量%以上20容量%以下含まれており、前記脱硫灯油が軽油組成物基準で40容量%以上59容量%以下含まれており、前記脱硫軽油が軽油組成物基準で40容量%以上49容量%以下含まれており、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、該軽油組成物の密度が0.80g/cm3以上0.88g/cm3以下であり、沸点範囲が140℃以上400℃以下であり、90%留出温度が350℃以下であり、硫黄分が10質量ppm以下であり、30℃における動粘度が2.0mm2/s以上4.7mm2/s以下であり、セタン指数が45以上であり、引火点が45℃以上であり、流動点が−20℃以下であり、目詰まり点が−12℃以下である。
[Light oil composition]
A light oil composition according to an embodiment of the present invention includes a fuel oil containing a monoalkylbenzene compound (component A) having a C15 alkyl group bonded thereto and a monoalkylcyclohexane compound (B component) having a C15 alkyl group bonded thereto. A gas oil composition comprising a base material, desulfurized kerosene, and desulfurized gas oil, wherein the fuel oil base material is contained in an amount of 1% by volume to 20% by volume based on the gas oil composition, and the desulfurized kerosene is light oil. 40% by volume to 59% by volume based on the composition, the desulfurized gas oil is 40% by volume to 49% by volume based on the gas oil composition, and a monoalkylbenzene having an alkyl group having 15 carbon atoms bonded thereto. A monoalkylcyclohexane compound (component B) containing 1 to 8% by mass of the compound (component A) based on the light oil composition and having an alkyl group having 15 carbon atoms bonded thereto is light. The composition contains reference 1 mass% or more and 8 mass% or less, and the density of said light oil composition 0.80 g / cm 3 or more 0.88 g / cm 3 or less, a boiling range be 140 ° C. or higher 400 ° C. or less , and 90% distillation temperature of 350 ° C. or less, a sulfur content of not more than 10 mass ppm, and a kinematic viscosity at 30 ° C. or less 2.0 mm 2 / s or more 4.7 mm 2 / s, cetane index of 45 The flash point is 45 ° C. or higher, the pour point is −20 ° C. or lower, and the clogging point is −12 ° C. or lower.

本実施形態に係る軽油組成物は、後述する燃料油基材と、石油系留分として脱硫灯油及び脱硫軽油を含有する。燃料油基材は、軽油組成物基準で1容量%以上20容量%以下含まれる。
燃料油基材の含有量が、軽油組成物基準で1容量%未満であると、十分な発熱量が得られず、20容量%を超えると性状が重質化し燃焼性が悪化する。この観点から、燃料油基材の含有量は、好ましくは、2容量%以上18容量%以下であり、より好ましくは、5容量%以上16容量%以下である。
脱硫灯油は、軽油組成物基準で40容量%以上59容量%以下含まれる。脱硫灯油の含有量が、軽油組成物基準で40容量%未満であると、低温始動性が悪化し、59容量%を超えると十分な発熱量が得られない。この観点から、脱硫灯油の含有量は、好ましくは、42容量%以上55容量%以下であり、より好ましくは、43容量%以上50容量%以下である。
また、脱硫軽油は、軽油組成物基準で40容量%以上49容量%以下含まれる。脱硫軽油の含有量が、軽油組成物基準で40容量%未満であると、十分な発熱量が得られず、49容量%を超えると低温流動性が悪化する。この観点から、脱硫軽油の含有量は、好ましくは、40容量%以上48容量%以下であり、より好ましくは、40容量%以上46容量%以下である。
The light oil composition according to the present embodiment contains a fuel oil base to be described later, and desulfurized kerosene and desulfurized light oil as petroleum fractions. The fuel oil base is contained in an amount of 1% by volume or more and 20% by volume or less based on the light oil composition.
When the content of the fuel oil base is less than 1% by volume on the basis of the light oil composition, a sufficient calorific value cannot be obtained, and when it exceeds 20% by volume, the properties become heavy and the combustibility deteriorates. In this respect, the content of the fuel oil base material is preferably 2% by volume or more and 18% by volume or less, and more preferably 5% by volume or more and 16% by volume or less.
Desulfurized kerosene is contained in an amount of 40 vol% or more and 59 vol% or less based on the light oil composition. When the content of desulfurized kerosene is less than 40% by volume on the basis of the light oil composition, the low-temperature startability deteriorates, and when it exceeds 59% by volume, a sufficient calorific value cannot be obtained. From this viewpoint, the content of desulfurized kerosene is preferably 42% by volume or more and 55% by volume or less, and more preferably 43% by volume or more and 50% by volume or less.
Further, the desulfurized gas oil is contained in an amount of 40% by volume to 49% by volume based on the gas oil composition. When the content of the desulfurized gas oil is less than 40% by volume based on the gas oil composition, a sufficient calorific value cannot be obtained, and when it exceeds 49% by volume, the low-temperature fluidity deteriorates. From this viewpoint, the content of desulfurized gas oil is preferably 40% by volume or more and 48% by volume or less, and more preferably 40% by volume or more and 46% by volume or less.

本実施形態に係る軽油組成物には、前記燃料油基材としてカシューナッツ由来の成分を用いることができる。   In the light oil composition according to the present embodiment, a component derived from cashew nuts can be used as the fuel oil base material.

本実施形態に係る軽油組成物には、上記燃料油基材及び石油留分のほか、残部には、他の石油系留分、軽油組成物に適用可能な流動性向上剤などの添加剤が含まれていてもよい。
流動性向上剤は、前記軽油組成物基準で50質量ppm以上含まれることが好ましい。流動性向上剤が50質量ppm以上含まれると、目詰まり点と曇り点が向上する。この観点から、流動性向上剤の含有量は、より好ましくは、80質量ppm以上であり、さらに好ましくは、100質量ppm以上である。目詰まり点と流動点の向上効果が頭打ちになることから、流動性向上剤の含有量の上限値は、通常、500質量ppmである。
流動性向上剤としては、アルケニルコハク酸アミド化合物、ポリアクキルメタクリレート、ポリアルキシレン脂肪酸エステル、エチレンビニル共重合体等が挙げられる。なかでも、目詰まり点と流動点の良好な向上効果が得られる観点から、エチレンビニル共重合体が好ましい。
In the light oil composition according to the present embodiment, in addition to the fuel oil base material and the petroleum fraction, the remainder includes additives such as a fluidity improver applicable to other petroleum-based fractions and the light oil composition. It may be included.
The fluidity improver is preferably contained in an amount of 50 mass ppm or more based on the light oil composition. When the fluidity improver is contained in an amount of 50 ppm by mass or more, the clogging point and the cloud point are improved. In this respect, the content of the fluidity improver is more preferably 80 mass ppm or more, and still more preferably 100 mass ppm or more. Since the improvement effect of the clogging point and the pour point reaches a peak, the upper limit value of the content of the fluidity improver is usually 500 ppm by mass.
Examples of the fluidity improver include alkenyl succinic acid amide compounds, polyalkyl methacrylates, polyalkylene fatty acid esters, and ethylene vinyl copolymers. Among these, an ethylene vinyl copolymer is preferable from the viewpoint of obtaining a good improvement effect of the clogging point and the pour point.

本実施形態に係る軽油組成物の15℃における密度は、0.80g/cm3以上0.88g/cm3以下であり、好ましくは0.81g/cm3以上0.86g/cm3以下であり、さらに好ましくは0.82g/cm3以上0.84g/cm3以下である。15℃における密度が上記範囲であると、発熱量を高めることができ、燃焼性を良好にできるため、燃費を良好に保つことができる。
沸点範囲は、140℃以上400℃以下である。軽油組成物の90%留出温度は、350℃以下である。硫黄分は、10質量ppm以下である。また、30℃における動粘度は、2.0mm2/s以上4.7mm2/s以下である。潤滑性を維持するとともに、適正噴霧を確保できる観点から、30℃における動粘度は、2.2mm2/s以上3.8mm2/s以下であることが好ましい。
また、軽油組成物のセタン指数は、45以上、好ましくは50以上である。引火点は、45℃以上、好ましくは50℃以上である。また、流動点は、−20℃以下であり、目詰まり点が−12℃以下である。
Density at 15 ℃ of the gas oil composition according to the present embodiment is less 0.80 g / cm 3 or more 0.88 g / cm 3, preferably be 0.81 g / cm 3 or more 0.86 g / cm 3 or less , more preferably not more than 0.82 g / cm 3 or more 0.84 g / cm 3. When the density at 15 ° C. is in the above range, the calorific value can be increased and the combustibility can be improved, so that the fuel consumption can be kept good.
The boiling range is 140 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. The 90% distillation temperature of the light oil composition is 350 ° C. or lower. The sulfur content is 10 mass ppm or less. Further, the kinematic viscosity at 30 ° C., at 2.0 mm 2 / s or more 4.7 mm 2 / s or less. From the viewpoint of maintaining lubricity and ensuring proper spraying, the kinematic viscosity at 30 ° C. is preferably 2.2 mm 2 / s or more and 3.8 mm 2 / s or less.
Further, the cetane index of the light oil composition is 45 or more, preferably 50 or more. The flash point is 45 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher. The pour point is -20 ° C or lower, and the clogging point is -12 ° C or lower.

なお、本実施形態では、15℃における密度は、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度である。
90%留出温度は、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法(常圧法)」により測定される値である。
30℃における動粘度は、JIS K 2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される値である。
引火点は、JIS K 2265の3「引火点の求め方−第3部:ペンスキ−マルテン密閉法」により測定される値である。
流動点及び曇り点は、JIS K 2269「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」により測定される値である。
目詰まり点は、JIS K 2288「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定される値である。
セタン価及びセタン指数は、JIS K 2280「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」により測定および算出される値である。
発熱量は、JIS K 2279「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」の推定式(箇条番号6.3e)1)によって測定および算出される値である。
硫黄分は、JIS K 2541−6「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第6部:紫外蛍光法」により測定される値である。
In this embodiment, the density at 15 ° C. is a density measured according to JIS K 2249 “Crude oil and petroleum product density test method and density / mass / capacity conversion table”.
The 90% distillation temperature is a value measured according to JIS K 2254 “Petroleum products—Distillation test method (normal pressure method)”.
The kinematic viscosity at 30 ° C. is a value measured according to JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
The flash point is a value measured according to 3 of JIS K 2265 “How to obtain a flash point—Part 3: Penski-Marten sealing method”.
The pour point and cloud point are values measured by JIS K 2269 “Crude point and petroleum product cloud point test method of crude oil and petroleum products”.
The clogging point is a value measured according to JIS K 2288 "Petroleum product-light oil-clogging point test method".
The cetane number and cetane index are values measured and calculated according to JIS K 2280 “Petroleum products—fuel oil—octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”.
The calorific value is a value measured and calculated according to the estimation formula (clause number 6.3e) 1) of JIS K 2279 “Crude oil and petroleum products—The calorific value test method and calculation estimation method”.
The sulfur content is a value measured by JIS K 2541-6 “Crude oil and petroleum products—Sulfur content test method Part 6: Ultraviolet fluorescence method”.

[燃料油基材]
燃料油基材は、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)及び炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)を含む。
燃料油基材において、A成分及びB成分の合計が燃料油基材の全質量に対して40質量%以上含まれることが好ましい。燃料油基材には、A成分及びB成分の残部として、A成分及びB成分以外の成分が含まれる。
燃料油基材にA成分及びB成分の合計が40質量%以上含まれると、十分な発熱量が得られる密度が得られる。また、上記観点から、A成分及びB成分の合計は、燃料油基材の全容量に対して50〜70質量%であることが好ましい。
また、燃料油基材には、A成分及びB成分の両方が含まれ、燃料油基材の全質量に対してA成分が20〜35質量%含まれることが好ましい。A成分含有量が35質量%より多く含まれると、排ガス中の全炭化水素、一酸化炭素が増加し、環境性能が悪化する。また、A成分含有量が20質量%より少なくなると、密度及び発熱量が低くなり燃費向上効果が不十分になる。
なお、燃料油基材におけるA成分及びB成分をはじめとする各成分は、GC−MS分析装置により同定することができる。また、燃料油基材におけるA成分及びB成分は、GC−FID装置により定量できる。
[Fuel oil base material]
The fuel oil base material includes a monoalkylbenzene compound (component A) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded and a monoalkylcyclohexane compound (component B) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded.
In a fuel oil base material, it is preferable that the sum total of A component and B component is contained 40 mass% or more with respect to the total mass of a fuel oil base material. The fuel oil base material contains components other than the A component and the B component as the remainder of the A component and the B component.
When the fuel oil base material contains a total of 40% by mass or more of the A component and the B component, a density capable of obtaining a sufficient calorific value can be obtained. In addition, from the above viewpoint, the total of the A component and the B component is preferably 50 to 70% by mass with respect to the total capacity of the fuel oil base material.
Moreover, it is preferable that both A component and B component are contained in a fuel oil base material, and A component is contained 20-35 mass% with respect to the total mass of a fuel oil base material. If the A component content is more than 35% by mass, the total hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas increase, and the environmental performance deteriorates. On the other hand, when the content of the component A is less than 20% by mass, the density and the calorific value are lowered, and the fuel efficiency improvement effect becomes insufficient.
In addition, each component including A component and B component in a fuel oil base material can be identified with a GC-MS analyzer. Moreover, A component and B component in a fuel oil base material can be quantified with a GC-FID apparatus.

燃料油基材の15℃における密度は、0.820〜0.880g/cm3であることが好ましい。より好ましくは、0.840〜0.870g/cm3であり、更に好ましくは、0.850〜0.865g/cm3である。15℃における密度が上記範囲であると、発熱量を高めることができ、燃焼性を良好にできるため、燃費を良好に保つことができる。
また、燃料油基材の30℃における動粘度は、2.7〜12.0mm2/sであることが好ましく、より好ましくは、5.0〜10.0mm2/sである。30℃における動粘度が上記範囲であると、潤滑性を維持できるとともに、適正噴霧を確保できる。
The density at 15 ° C. of the fuel oil base material is preferably 0.820 to 0.880 g / cm 3 . More preferably, it is 0.840-0.870 g / cm < 3 >, More preferably, it is 0.850-0.865 g / cm < 3 >. When the density at 15 ° C. is in the above range, the calorific value can be increased and the combustibility can be improved, so that the fuel consumption can be kept good.
Moreover, it is preferable that the kinematic viscosity at 30 degreeC of a fuel oil base material is 2.7-12.0 mm < 2 > / s, More preferably, it is 5.0-10.0 mm < 2 > / s. When the kinematic viscosity at 30 ° C. is in the above range, lubricity can be maintained and proper spraying can be ensured.

炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)は、軽油組成物基準で、1質量%以上8質量%以下含まれる。また、炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)は、軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれる。
A成分及びB成分の含量が上記範囲であれば、ポンプなどに使用されるゴムの収縮を抑えることができる。また、良好な発熱量が得られる。上記観点から、A成分とB成分は、それぞれ該軽油組成物基準で2質量%以上5質量%以下含まれることが好ましく、より好ましくは、3質量%以上4質量%以下である。
The monoalkylbenzene compound (component A) to which an alkyl group having 15 carbon atoms is bonded is contained in an amount of 1% by mass to 8% by mass based on the gas oil composition. Further, the monoalkylcyclohexane compound (component B) to which an alkyl group having 15 carbon atoms is bonded is contained in an amount of 1% by mass or more and 8% by mass or less based on the light oil composition.
If the content of the A component and the B component is in the above range, shrinkage of rubber used for a pump or the like can be suppressed. Moreover, a favorable calorific value can be obtained. From the above viewpoint, the A component and the B component are each preferably contained in an amount of 2% by mass to 5% by mass, more preferably 3% by mass to 4% by mass, based on the light oil composition.

<燃料油基材の製造方法>
本発明の燃料油基材は、カシューナッツ殻から抽出された油分を水素化処理触媒によって水素化処理することにより製造することができる。
カシューナッツ殻から抽出された油分のなかでも、アナカルド酸、カルドール、及びカルダノールから選ばれる少なくとも1つの化合物が含まれることが好ましい。
なかでも、事前に熱処理を施すことにより、アナカルド酸を分解することが好ましく、油分全質量に対して、アナカルド酸0〜10.0質量%、カルドール0〜25.0質量%、及びカルダノール65.0〜100質量%が含まれることが好ましい。
また、カシューナッツ殻から抽出された油分に限らず、炭素数15以上のアルキル基が結合したアルキルベンゼン化合物、あるいは炭素数15以上のアルキル基が結合したフェノール化合物を40質量%以上含むバイオマスであれば本発明の燃料油基材を得るのに有利である。
<Method for producing fuel oil base>
The fuel oil base material of the present invention can be produced by hydrotreating oil extracted from cashew nut shells with a hydrotreating catalyst.
Among oils extracted from cashew nut shells, it is preferable that at least one compound selected from anacardic acid, cardol, and cardanol is contained.
Especially, it is preferable to decompose | disassemble anacardic acid by heat-processing beforehand, 0 to 10.0 mass% of anacardic acids, 0 to 25.0 mass% of cardols, and cardanol 65. It is preferable that 0-100 mass% is contained.
In addition, the present invention is not limited to oil extracted from cashew nut shell, and any biomass containing 40% by mass or more of an alkylbenzene compound having an alkyl group having 15 or more carbon atoms or a phenol compound having an alkyl group having 15 or more carbon atoms bonded thereto may be used. It is advantageous to obtain the fuel oil base of the invention.

(水素化処理触媒)
水素化処理触媒を構成する担体を構成する混合物としては、アルミナを含有する多孔質無機酸化物が使用できる。
水素化処理触媒を構成する活性成分としては、周期表第6族の金属元素から選ばれた少なくとも1種、周期表第9族の金属元素から選ばれた少なくとも1種、及び第10族の金属元素から選ばれた少なくとも1種のうちから選ばれた活性金属が挙げられる。
周期表第6族の活性成分としては、好ましくは、モリブデン、タングステンである。これら活性成分を担体上に担持するモリブデン化合物としては、三酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム等が好ましく、タングステン化合物としては、三酸化タングステン、タングステン酸アンモニウム等が好ましい。
周期表第9族及び10族の活性成分としては、コバルト、ニッケルである。これら活性成分を担体上に担持する有効なコバルト化合物としては、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、硝酸コバルト等が好ましく、ニッケル化合物としては、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケル、硝酸ニッケル等が好ましい。第9族と第10族の金属元素の担持量は、酸化物換算で該水素化処理触媒の全質量比で2〜5%であることが好ましい。上述した活性成分のなかでは、ニッケルとモリブデンとを組み合わせたニッケルモリブデン系触媒が好ましい。また、上述の水素化処理触媒を、水素雰囲気下で、300〜400℃で、1〜36時間、水素還元処理して使用することが好ましい。
(Hydroprocessing catalyst)
As the mixture constituting the carrier constituting the hydrotreating catalyst, a porous inorganic oxide containing alumina can be used.
The active component constituting the hydrotreating catalyst includes at least one selected from Group 6 metal elements of the periodic table, at least one selected from Group 9 metal elements of the periodic table, and Group 10 metals. Examples thereof include an active metal selected from at least one selected from elements.
The active component of Group 6 of the periodic table is preferably molybdenum or tungsten. Molybdenum compounds supporting these active ingredients on a carrier are preferably molybdenum trioxide, ammonium molybdate and the like, and tungsten compounds are preferably tungsten trioxide, ammonium tungstate and the like.
The active ingredients of Groups 9 and 10 of the periodic table are cobalt and nickel. Effective cobalt compounds for supporting these active ingredients on a carrier are preferably cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt nitrate, and the like, and nickel compounds are preferably nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel nitrate, and the like. The amount of the Group 9 and Group 10 metal elements supported is preferably 2 to 5% in terms of oxide in terms of the total mass ratio of the hydrotreating catalyst. Among the active components described above, a nickel molybdenum catalyst in which nickel and molybdenum are combined is preferable. Moreover, it is preferable to use the above-mentioned hydrotreating catalyst after hydrogen reduction treatment at 300 to 400 ° C. for 1 to 36 hours in a hydrogen atmosphere.

(水素化処理条件)
上述した水素化処理触媒を用いて、原料油を水素化処理する際の反応条件としては、処理温度:300〜390℃、原料油流量(LHSV):0.5〜2.0h-1、水素/原料油比:500〜2400NL/kLとすることが好ましい。水素化処理条件における原料油流量、あるいは水素/原料油比を変更することにより、A成分とB成分の比率を変更できる。
(Hydrogenation conditions)
The reaction conditions for hydrotreating the feedstock oil using the hydrotreating catalyst described above are as follows: treatment temperature: 300 to 390 ° C., feedstock oil flow rate (LHSV): 0.5 to 2.0 h −1 , hydrogen / Raw material ratio: It is preferable to set it as 500-2400NL / kL. The ratio of the A component and the B component can be changed by changing the feed oil flow rate or the hydrogen / feed oil ratio in the hydrotreating conditions.

次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[評価方法]
各燃料油基材、石油留分、及び軽油組成物の性状は、次の方法により評価した。
<A成分及びB成分の同定及び定量>
A成分及びB成分は、7890A GC System(Agilent Technologies)を用い、下記条件にて同定(GC−MS)及び定量(GC−FID)を行った。
カラム:VF−5ms(Agilent Technologies)GC−MS測定
注入口温度:300℃
オーブン温度:300℃(40℃から6℃/minで昇温)
キャリアガス:He
注入量:0.1μl
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[Evaluation method]
Properties of each fuel oil base material, petroleum fraction, and light oil composition were evaluated by the following methods.
<Identification and quantification of A component and B component>
A component and B component were identified (GC-MS) and quantified (GC-FID) under the following conditions using 7890A GC System (Agilent Technologies).
Column: VF-5ms (Agilent Technologies) GC-MS measurement Inlet temperature: 300 ° C
Oven temperature: 300 ° C. (heated from 40 ° C. at 6 ° C./min)
Carrier gas: He
Injection volume: 0.1 μl

<15℃における密度>
15℃における密度は、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度である。
<蒸留>
蒸留は、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法(常圧法)」により測定した値である。
<30℃における動粘度>
30℃における動粘度は、JIS K 2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定した値である。
<引火点>
引火点は、JIS K 2265−3「引火点の求め方−第3部:ペンスキーマルテン密閉法」により測定した値である。
<Density at 15 ° C>
The density at 15 ° C. is a density measured according to JIS K 2249 “Crude oil and petroleum product density test method and density / mass / capacity conversion table”.
<Distillation>
Distillation is a value measured according to JIS K 2254 “Petroleum Products—Distillation Test Method (Normal Pressure Method)”.
<Kinematic viscosity at 30 ° C.>
The kinematic viscosity at 30 ° C. is a value measured according to JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
<Flash point>
The flash point is a value measured according to JIS K 2265-3 “How to determine the flash point—Part 3: Penschramten sealing method”.

<流動点及び曇り点>
流動点及び曇り点は、JIS K 2269「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」により測定した値である。
<目詰まり点>
目詰まり点は、JIS K 2288「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定した値である。
<セタン価及びセタン指数>
セタン価及びセタン指数は、JIS K 2280「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」により測定及び算出された値である。
<発熱量>
発熱量は、JIS K 2279「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」の推定式(箇条番号6.3e)1)によって測定及び算出された値である。発熱量が37300J/L以上のものを合格とし、37300J/L未満のものを不合格とした。
<硫黄分>
硫黄分は、JIS K 2541−6「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第6部:紫外蛍光法」により測定される値である。
<Pour point and cloud point>
The pour point and cloud point are values measured according to JIS K 2269 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
<Clogging point>
The clogging point is a value measured according to JIS K 2288 “Petroleum products—light oil—clogging point test method”.
<Cetane number and cetane index>
The cetane number and the cetane index are values measured and calculated according to JIS K 2280 “Petroleum products—fuel oil—octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”.
<Heat generation amount>
The calorific value is a value measured and calculated according to the estimation formula (clause number 6.3e) 1) of JIS K 2279 “Crude oil and petroleum products—Test method of calorific value and estimation method by calculation”. A calorific value of 37300 J / L or higher was accepted, and a calorific value less than 37300 J / L was rejected.
<Sulfur content>
The sulfur content is a value measured by JIS K 2541-6 “Crude oil and petroleum products—Sulfur content test method Part 6: Ultraviolet fluorescence method”.

[燃料油基材の製造]
<製造例1>
高圧固定床流通式のベンチスケール反応器(全長500mm)の中央部分に5ccの水素化処理触媒を充填し、入口側と出口側とを石英ウールで挟み、触媒が充填された部分以外をセラミックボールで満たし、開口端に石英ウールを配置し、反応管を形成した。
原料油としてカシューナッツ殻から抽出され熱処理された油分(カシュー株式会社製、商品名「CX−1000」)を用いた。水素化処理触媒として、特開2004−16975号公報の実施例2記載のNiMo系触媒を16〜32メッシュに整粒し、水素雰囲気中にて、360℃、24時間の水素還元処理を施したものを用いた。水素化処理の反応条件は、下記のとおりとした。
処理温度:370℃
原料油流量(LHSV):1.0h-1
水素/原料油比:2200NL/kL
得られた燃料油基材(カシューナット油)の性状を第2表に示す。
[Manufacture of fuel oil base]
<Production Example 1>
The center part of the high-pressure fixed bed flow type bench scale reactor (total length: 500 mm) is filled with 5 cc of the hydrotreating catalyst, the inlet side and the outlet side are sandwiched with quartz wool, and the ceramic balls other than the part filled with the catalyst And quartz wool was placed at the open end to form a reaction tube.
An oil component (trade name “CX-1000” manufactured by Cashew Co., Ltd.) extracted from cashew nut shell and heat-treated was used as a raw material oil. As a hydrotreating catalyst, the NiMo catalyst described in Example 2 of JP-A-2004-16975 was sized to 16 to 32 mesh, and subjected to hydrogen reduction treatment at 360 ° C. for 24 hours in a hydrogen atmosphere. A thing was used. The reaction conditions for the hydrogenation treatment were as follows.
Processing temperature: 370 ° C
Raw material oil flow rate (LHSV): 1.0 h -1
Hydrogen / raw oil ratio: 2200NL / kL
Table 2 shows the properties of the obtained fuel oil base material (cashew nut oil).

<比較製造例1>
第1表に示す性状を有する植物油脂とメタノールとを反応させて植物油脂メチルエステル化物を得た。ここではアルカリ触媒(ナトリウムメチラート)の存在下で70℃、1時間程度の撹拌を行い、アルキルアルコールと直接反応させてエステル化合物を得るエステル交換反応を用いた。得られた燃料油基材(FAME)の性状を第2表に示す。
<Comparative Production Example 1>
Vegetable oils and fats having the properties shown in Table 1 were reacted with methanol to obtain methylated products of vegetable oils and fats. Here, an ester exchange reaction was used in which stirring was performed at 70 ° C. for about 1 hour in the presence of an alkali catalyst (sodium methylate) to directly react with an alkyl alcohol to obtain an ester compound. Table 2 shows the properties of the obtained fuel oil base material (FAME).

Figure 2015113407
Figure 2015113407

Figure 2015113407
Figure 2015113407

[軽油組成物の調製]
第1表に示す性状の石油系成分と、製造例1により製造された燃料油基材とを混合し、実施例1〜4及び比較例1〜7の軽油組成物を製造し、上述の評価方法により評価した。
[Preparation of light oil composition]
The petroleum component of the property shown in Table 1 and the fuel oil base material produced in Production Example 1 are mixed to produce the light oil compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7, and the above evaluation The method was evaluated.

[評価結果]
実施例1〜4及び比較例1〜7の軽油組成物の特性を、上述した評価方法により評価した。結果を、第3表に示す。
[Evaluation results]
The characteristics of the light oil compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated by the evaluation method described above. The results are shown in Table 3.

Figure 2015113407
Figure 2015113407

実施例1〜4の燃料油組成物によれば、カシューナット油を混合した場合に、発熱量が高くなり、カシューナット油の比率を高めることにより、発熱量が高くなることがわかった。また、流動性向上剤を添加することにより、低温流動性を高められることが判った。   According to the fuel oil compositions of Examples 1 to 4, it was found that when the cashew nut oil was mixed, the calorific value was increased, and the calorific value was increased by increasing the ratio of the cashew nut oil. It was also found that the low temperature fluidity can be enhanced by adding a fluidity improver.

Claims (5)

炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)及び炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)を含む燃料油基材と、脱硫灯油と、脱硫軽油とを含有する軽油組成物であって、
前記燃料油基材が軽油組成物基準で1容量%以上20容量%以下含まれており、前記脱硫灯油が軽油組成物基準で40容量%以上59容量%以下含まれており、前記脱硫軽油が軽油組成物基準で40容量%以上49容量%以下含まれており、
炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルベンゼン化合物(A成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、
炭素数15のアルキル基が結合したモノアルキルシクロヘキサン化合物(B成分)が軽油組成物基準で1質量%以上8質量%以下含まれ、
該軽油組成物の密度が0.80g/cm3以上0.88g/cm3以下であり、沸点範囲が140℃以上400℃以下であり、90%留出温度が350℃以下であり、硫黄分が10質量ppm以下であり、30℃における動粘度が2.0mm2/s以上4.7mm2/s以下であり、セタン指数が45以上であり、引火点が45℃以上であり、流動点が−20℃以下であり、目詰まり点が−12℃以下である軽油組成物。
A fuel oil base material comprising a monoalkylbenzene compound (component A) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded and a monoalkylcyclohexane compound (component B) to which an alkyl group having 15 carbons is bonded, desulfurized kerosene, and desulfurized gas oil A light oil composition comprising:
The fuel oil base is contained in an amount of 1 to 20% by volume based on the light oil composition, the desulfurized kerosene is contained in an amount of 40 to 59% by volume based on the light oil composition, and the desulfurized light oil is 40% to 49% by volume based on diesel oil composition,
A monoalkylbenzene compound (component A) to which an alkyl group having 15 carbon atoms is bonded is contained in an amount of 1 to 8% by mass based on the light oil composition;
A monoalkylcyclohexane compound (component B) to which an alkyl group having 15 carbon atoms is bonded is contained in an amount of 1% by mass or more and 8% by mass or less based on the light oil composition.
The density of said light oil composition is at most 0.80 g / cm 3 or more 0.88 g / cm 3, a boiling point range is at 140 ° C. or higher 400 ° C. or less, and 90% distillation temperature of 350 ° C. or less, sulfur content There is 10 mass ppm or less, kinematic viscosity at 30 ° C. is not more than 2.0 mm 2 / s or more 4.7 mm 2 / s, and a cetane index of 45 or more, a flash point of 45 ° C. or higher, a pour point Is a gas oil composition having a clogging point of -12 ° C or lower.
前記A成分と前記B成分とがそれぞれ該軽油組成物基準で2質量%以上5質量%以下含まれる請求項1に記載の軽油組成物。   The light oil composition according to claim 1, wherein the A component and the B component are each contained in an amount of 2% by mass or more and 5% by mass or less based on the gas oil composition. さらに、流動性向上剤が前記軽油組成物基準で50質量ppm以上含まれる請求項1又は2に記載の軽油組成物。   Furthermore, the light oil composition of Claim 1 or 2 in which a fluidity improver is contained 50 mass ppm or more on the basis of the light oil composition. 前記流動性向上剤がエチレンビニル共重合体である請求項3に記載の軽油組成物。   The light oil composition according to claim 3, wherein the fluidity improver is an ethylene vinyl copolymer. 燃料油基材がカシューナッツ由来の成分である請求項1〜4のいずれかに記載の軽油組成物。   The light oil composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel oil base material is a component derived from cashew nuts.
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