JP4555027B2 - 軽油組成物 - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼル自動車における良好な低温性能、常温性能および高い燃料消費率（燃費）を有する、硫黄含有量が１０質量ｐｐｍ以下の低硫黄の軽油組成物に関する。

近年、環境的見地から、ディーゼル自動車においては排出ガス中のＰＭ（粒子状物質）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）といった環境汚染物質の排出量の大幅な低減が求められている。このために、エンジンの改良、燃料噴射制御の精密化とともに、酸化触媒、ＮＯｘ還元触媒、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）等の後処理装置の採用等によるディーゼル自動車の排出ガスのクリーン化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。一方、これらの後処理装置の能力を効果的に発揮し、かつ耐久を維持するため、軽油には硫黄分の一層の低減が求められている（例えば、非特許文献２参照。）。
松尾繁著，ディーゼルエンジンの現状と将来，「自動車技術」，２００３年，Ｎｏ．５７（１），ｐ．４１―４６ 「今後の自動車排出ガス低減対策のあり方について」，環境省中央環境審議会大気環境部会，第七次答申，２００３年

軽油の低硫黄化を行う場合、脱硫触媒の寿命を確保するためには、直留軽油基材の留出温度範囲の軽質ナロー化が有効である。しかしながらこの基材の軽質ナロー化により、降温時のワックス析出率が増大する。すなわち、温度を下げていった場合に一気にワックスが析出してくるようになる。
また、直留軽油を低硫黄化するためには、一般に高度の水素化精製処理が必要であるが、基材の水素化が進むと、低温流動性は悪化する方向となる。
さらに、低硫黄軽油を製造するためには、比較的硫黄分の高い分解系基材（マイルドハイドロクラッキング装置から得られる軽油留分（ＭＨＣ−ＧＯ）等）の配合が制限されることになる。一般に分解系基材は低温流動性に優れるため、低硫黄化のために軽油への分解系基材の配合量が制限されると、軽油の低温流動性が悪化するおそれがある。

一方、ディーゼル自動車においては、後処理装置の機能をより発揮させるため燃料噴射系制御の高精度化が進められている。噴射系が精密になると、燃料中のより細かいゴミを取り除くことが必要となるため、目の細かいフィルタが設けられることになる。このような目の細かいフィルタは、低温時に軽油から析出するワックス分により、閉塞を起こし易い傾向にある。
また、こうした精密な噴射制御を行うディーゼル自動車では、排出ガス対策のために燃料噴射圧の高圧化が図られており、燃料噴射圧の高圧化に伴い、フィルタを通過する燃料量が増加し、低温時に軽油から析出するワックス分によりフィルタ閉塞をさらに起こし易くなるおそれがある。
したがって、低硫黄軽油と、後処理装置を搭載してより精密な噴射制御を行うディーゼル自動車との組み合わせにおける低温でのフィルタ閉塞防止には、低温での軽油中のワックス量を制御する必要がある。

ＪＩＳ Ｋ２２０４「軽油」では、軽油を低温流動性等に基づいて特１号、１号、２号、３号および特３号の５つのグレードに分類しており、その解説に参考として地域別、季節別の使用ガイドラインを設けている。このガイドラインでは、地域別、月別の最低気温が−１０℃の場合には、２号軽油を使用するのが望ましいとしている。しかしながら、低硫黄軽油と、後処理装置を搭載してより精密な噴射制御を行うディーゼル自動車との組み合わせにおいては、ＪＩＳの２号軽油の規格を満足していても、最低気温が−１０℃の場合にフィルタ閉塞を起こす懸念がある。

また、ディーゼル自動車が移動体であること、軽油が製造されてからディーゼル自動車に給油され使い切るまでに一般にある程度の期間を有することから、軽油はそれが使用される最低気温における低温流動性を備えていると同時に、それが使用されうるよりも高い温度の環境下においても実用性能上問題なく使用できることが要求される。
低温での軽油中のワックス量を制御するためには、通常、灯油留分を軽油留分に混合しておこなう。しかしながら灯油留分を軽油留分に多量に混合すると、引火点、動粘度の低下により、常温での始動性に問題が生じる場合がある。また、密度が低下することにより燃費が悪化するという問題が生じる。

本発明は、特に硫黄分１０質量ｐｐｍ以下の低硫黄軽油において、特にＪＩＳのガイドラインの２号軽油を使用するのが望ましい地域、月において、低温におけるワックス析出量が比較的多い軽油組成物であっても、低温でのフィルタ閉塞を起こさないとともに、良好な常温始動性、高い燃費を持った軽油組成物を提供するものである。

本発明者らは鋭意検討を行った結果、以下で規定する特定の性状をすべて同時に満たす軽油組成物が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、１５℃における密度が０．８２ｇ／ｃｍ^３以上、徐冷曇り点が−４０．０〜０．０℃、硫黄分１００質量ｐｐｍ以下、ノルマルパラフィン含有量が１５質量％以下、芳香族分２５容量％以上、９０％留出温度が２７０℃〜３８０℃の水素化分解油を軽油組成物全量基準として５〜５０容量％含有し、１５℃における密度が０．８３７ｇ／ｃｍ^３以上、３０℃における動粘度が２．５〜６．０ｍｍ^２／ｓ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、徐冷曇り点が−１０．０〜０．０℃、目詰まり点が−１３℃以下、引火点が５０℃以上、−１０℃におけるワックス量が２．５質量％以下、修正目詰まり点が−１０℃以下であり、更に低温流動性向上剤を５０〜５００ｍｇ／Ｌ及び潤滑性向上剤を２５〜５００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする軽油組成物に関する。

本発明は、常圧残油を水素分圧１０〜２５ＭＰa、反応温度３４０〜４２０℃、液空間速度０．１〜２／ｈの水素化条件でＮｉ−Ｍｏ系又はＣｏ−Ｍｏ系の水素化触媒を用いて水素化した水素化分解油であることを特徴とする前記記載の軽油組成物に関する。

以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
本発明においては、１５℃における密度が０．８２ｇ／ｃｍ^３以上、徐冷曇り点が−４０．０〜０．０℃、硫黄分１００質量ｐｐｍ以下、ノルマルパラフィン含有量が１５質量％以下、芳香族分２５容量％以上、９０％留出温度が２７０℃〜３８０℃の水素化分解油を用いることが必要である。

本発明にかかる水素化分解油とは、常圧残油、減圧残油等の重質な原料油を高温高圧水素条件下で、水素化機能をもつ触媒上に通し、脱硫と共に、脱メタル、脱窒素等により得られる軽油留分であり、例えば、重油直接脱硫装置から得られる軽油留分であることが好ましい。重油直接脱硫装置では、高温で反応をおこなうため、原料油の一部が分解されることで、ガス、ナフサ、灯油、軽油留分が得られる。他の装置に比べ、高温、高圧、低液空間速度のため、得られた軽油留分の硫黄分は他の分解系基材、例えばマイルドハイドロクラッキング装置や流動接触分解装置等から得られる軽油留分に比べ硫黄分が低い。
また、硫黄分が少ない分解系基材としては、減圧軽油の水素化分解装置より得られる軽油留分があるが、重油直接脱硫装置から得られる軽油留分はそれと比較して、ノルマルパラフィン含有量が少なく、曇り点も低い。これは、使用されている触媒の水素化機能および異性化能が低いためである。

前述の高温高圧水素条件下とは、特に限定されるものではないが、一般的に、水素分圧は１０ＭＰａ以上が好ましく、１４ＭＰａ以上がより好ましく、１７ＭＰａ以上がさらに好ましく、１９ＭＰａ以上が最も好ましい。上限は特に限定されないが、反応器の耐圧力性の観点から２５ＭＰａ以下が好ましい。
また、反応温度は３４０℃以上が好ましく、３６０℃以上がより好ましく、３７０℃以上がさらに好ましく、３８０℃以上が最も好ましい。上限は特に限定されないが、反応器の耐熱性の観点から４２０℃以下が好ましい。
さらに、液空間速度は２／ｈ以下が好ましく、１／ｈ以下がより好ましく、０．５／ｈ以下が最も好ましい。下限は特に限定されないが、偏流の観点から０．１／ｈ以上が好ましい。

前述の水素化機能をもつ触媒としては、特に限定されるものではないが、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｐｔ等の金属を２〜３種類組み合わせて用いるものが挙げられる。具体的には、Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｗ系等の触媒を好ましく用いることができ、中でも汎用性の点から、Ｃｏ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｍｏ系の触媒がより好ましい。

本発明にかかる水素化分解油の１５℃における密度は、０．８２ｇ／ｃｍ^３以上であることが必要であり、所定の性状の本発明の軽油組成物を得られやすくする点で、好ましくは０．８３ｇ／ｃｍ^３以上、より好ましくは０．８４ｇ／ｃｍ^３以上である。
なお、ここでいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ２２４９「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」により測定される値を意味する。

本発明にかかる水素化分解油の徐冷曇り点は、前述のとおり−４０．０〜０．０℃であることが必要である。徐冷曇り点が０．０℃より高くなると本発明の軽油組成物のフィルタ付着ワックスの溶解性の点で好ましくなく、−４０．０℃より低くなると、本発明の軽油組成物の低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能が不十分となるため好ましくない。なお、フィルタ付着ワックスの溶解性の観点から、徐冷曇り点は−２℃以下であることが好ましく、−６℃以下であることがより好ましく、−１０℃以下であることが最も好ましい。
なお、ここで、徐冷曇り点とは、曇り点より１０℃以上高い温度から曇り点を検知するまでは０．５℃／分で徐冷し、０．１℃単位で検知して得られた曇り点のことである。徐冷曇り点の検知方法は、試料に光を照射し、試料容器底のアルミ面における反射光が所定量低下（厚さ１５ｍｍの試料液の底面より３ｍｍの高さから照射した光の反射光が７／８以下に低下）した点を徐冷曇り点とする。

本発明にかかる水素化分解油の硫黄分は、１００質量ｐｐｍ以下であることが必要である。硫黄分が１００質量ｐｐｍより多くなると、本発明の軽油組成物において規定される性状を満たさなくなるおそれがあり好ましくない。なお、硫黄分は、７０質量ｐｐｍ以下が好ましく、５０質量ｐｐｍ以下がより好ましく、３０質量ｐｐｍ以下がさらに好ましい。
なお、ここでいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ２５４１「硫黄分試験法」により測定される硫黄分の含有量を意味する。

本発明にかかる水素化分解油のノルマルパラフィン含有量は、１５質量％以下であることが必要であり、１３質量％以下が好ましく、１１質量％以下がより好ましい。ノルマルパラフィン含有量が、１５質量％を超えると軽油組成物の析出ワックス増加の点で好ましくない。
なお、ここでいうノルマルパラフィン含有量は、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含有量であり、また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。

本発明にかかる水素化分解油の芳香族分は、２５容量％以上であることが必要であり、本発明の軽油組成物が良好な燃費を有するために、３０容量％以上が好ましく、４０容量％以上がより好ましい。一方、エンジンから排出されるＰＭ増加防止の観点から、６０容量％以下が好ましく、５０容量％以下がより好ましい。
なお、ここでいう芳香族分とは、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。

本発明にかかる水素化分解油の９０％留出温度（Ｔ９０）は、２７０℃〜３８０℃であることが必要であり、低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能確保および燃費の観点から、２８０℃以上が好ましく、２９０℃以上がより好ましい。一方、エンジンから排出されるＰＭ増加抑制の観点から、３６０℃以下であることが好ましく、３４０℃以下であることがより好ましく、３２０℃以下であることがさらに好ましい。 なお、ここでいう９０％留出温度（Ｔ９０）とは、ＪＩＳ Ｋ２２５４「石油製品−蒸留試験方法−常圧法蒸留試験方法」により測定される値を意味する。

本発明における軽油組成物は、上記特定の水素化分解油を軽油組成物全量基準として５〜５０容量％含有することが必要であり、好ましくは１０〜５０容量％である。当該水素化分解油の含有量が前述の範囲を外れる場合は、低温におけるワックス析出量が比較的多い軽油組成物において、低温でのフィルタ閉塞を起こすおそれが生じるとともに、良好な常温始動性、高い燃費を達成することができなくなり好ましくない。

本発明の軽油組成物は、前記した水素化分解油５〜５０容量％に、他の構成基材５０〜９５容量％を含有して成る。
他の構成基材としては、本発明の軽油組成物に必要な燃料性状を満たす限りにおいて、各種の軽油基材、灯油基材、合成軽油、合成灯油等を用いることができる。また、これらは２種以上を配合することもできる。
かかる軽油基材または灯油基材としては、具体的には、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油・灯油や、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油・灯油、硫黄分含有量に応じて前述の軽油を水素化精製装置で水素化処理した水素化精製軽油・灯油、水素化精製よりも苛酷な条件で一段階または多段階で水素化脱硫して得られる水素化脱硫軽油・灯油、上記の種々の軽油基材を水素化分解して得られる水素化分解軽油・灯油等が使用可能である。
また、合成軽油及び合成灯油とは、天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とし、これを化学合成させることで得られる合成軽油及び合成灯油をいう。化学合成方法としては間接液化法、直接液化法などがあり、代表的な合成手法として、フィッシャートロップス合成法が挙げられるが、本発明で使用する合成軽油はこれらの製造方法により限定されるものではない。

本発明の軽油組成物の１５℃における密度は０．８３７ｇ／ｃｍ^３以上であることが必要である。軽油組成物の密度が０．８３７ｇ／ｃｍ^３未満のときは、燃費、エンジン出力、および高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性が悪化するので好ましくない。
ここでいう１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ２２４９「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」により測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物の３０℃における動粘度は、２．５〜６．０ｍｍ^２／ｓであることが必要である。３０℃における動粘度が２．５ｍｍ^２／ｓ未満のときは、比較的高い温度下で使用された場合に、始動不良を起こしたり、アイドリング時のエンジン回転が不安定となったりする可能性があり、また、燃料噴射ポンプの耐久性に問題が生じる可能性がある。高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保および燃料噴射ポンプの耐久性確保の観点から、３０℃における動粘度は２．８ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、３．０ｍｍ^２／ｓ以上がより好ましい。また、３０℃における動粘度が６．０ｍｍ^２／ｓより大きくなると黒煙が増加するため好ましくない。黒煙増加防止の観点から、３０℃における動粘度は５．８ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、５．６ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましく、５．５ｍｍ^２／ｓ以下であることが最も好ましい。
ここでいう３０℃における動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ２２８３「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を意味する。

本発明の軽油組成物の硫黄分は、１０質量ｐｐｍ以下であることが必要である。軽油組成物中の硫黄分が１０質量ｐｐｍより多くなると、ディーゼル自動車の後処理装置の排出ガス浄化性能が悪化するので好ましくない。なお、硫黄分は、ディーゼル自動車の後処理装置の排出ガス浄化性能の観点から５質量ｐｐｍ以下が好ましく、１質量ｐｐｍ以下がより好ましい。
なお、ここでいう硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ２５４１「硫黄分試験法」により測定される硫黄分の含有量を意味する。

本発明の軽油組成物の徐冷曇り点は、−１０．０〜０．０℃であることが必要である。徐冷曇り点が０．０℃より高くなるとフィルタ付着ワックスの溶解性の点で好ましくなく、−１０．０℃より低くなると、低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能が不十分となるため好ましくない。
なお、フィルタ付着ワックスの溶解性の観点から、徐冷曇り点は−２．０℃以下であることが好ましく、−４．０℃以下であることがより好ましく、−６．０℃以下であることが最も好ましい。

本発明の軽油組成物の目詰まり点は、ディーゼル自動車のフィルタ閉塞性防止の観点から、−１３℃以下であることが必要である。
ここでいう目詰まり点とは、ＪＩＳ Ｋ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物の引火点は、取り扱い時の安全性確保の観点から、５０℃以上であることが必要であり、６０℃以上であることが好ましい。
ここでいう引火点とは、ＪＩＳ Ｋ２２６５「原油及び石油製品引火点試験方法」により測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物の−１０℃におけるワックス量は、ディーゼル自動車のフィルタ閉塞防止の点から２．５質量％以下であることが必要であり、２．４質量％以下であることが好ましい。ここでいう、−１０℃におけるワックス量とは、低温示差走査熱量計によって測定される量を意味する。低温示差走査熱量計とは試料および基準物質で構成される試料部の温度を、一定のプログラムに従って冷却しながら、ある温度で試料が相変化した際に生じる試料と基準物質との温度差から、試料の相変化量を定量する装置である。低温示差走査熱量計による−１０℃のワックス量ａ（単位：質量％）の測定は、所定量ｍ（単位：ｍｇ）の試料を、低温示差走査熱量計にセットし、−３℃／分の降温速度で冷却した時に、ワックス析出に伴う発熱量を測定する。そして、発熱開始温度から−１０℃までの総発熱量ｂ（単位：ｍＪ、発熱開始温度が−１０℃より低い場合は０）を、単位ワックス量あたりの発熱量（１８８ｍＪ／ｍｇ）で除することにより、得られる値である。具体的には、下記式で求められる。
ａ（質量％）＝（ｂ÷１８８）÷ｍ×１００

本発明の軽油組成物の修正目詰まり点はディーゼル自動車のフィルタ閉塞防止の点から−１０℃以下であることが必要である。
なお、本発明でいう修正目詰まり点は、石油学会法 ＪＰＩ−５Ｓ−４７−９６「Ａ重油の低温流動性試験方法」の解説に記載の修正法４で測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物の流動点は、燃料ラインでの流動性確保の点から、−７．５℃以下であることが好ましく、−1０．０℃以下であることがより好ましく、−１５．０℃以下であることが最も好ましい。
ここでいう流動点とは、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」により測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物のセタン指数は、エンジン着火性の点から、４５．０以上であることが好ましく、４８．０以上であることがより好ましく、５０．０以上であることが最も好ましい。
ここでいうセタン指数とは、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」により算出される値を意味する。

本発明の軽油組成物においては、蒸留性状は特に限定されるものではないが、次のとおりであることが好ましい。
初留点（ＩＢＰ）：１４０〜２３０℃
１０％留出温度（Ｔ１０）：１６５〜２６０℃
５０％留出温度（Ｔ５０）：２４０〜３１０℃
９０％留集温度（Ｔ９０）：３００〜３５０℃
９５％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。

本発明の軽油組成物のＩＢＰが低すぎる場合は、一部の軽質留分が気化して噴霧範囲が広がりすぎ、未燃分として排出ガスに同伴されるＨＣが増加する懸念があること、および高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保の観点から、ＩＢＰは１４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは１５５℃以上、最も好ましくは１６０℃以上である。一方、ＩＢＰが高すぎる場合は低温始動性および低温運転性に不具合を生じる可能性があることから、ＩＢＰは２３０℃以下であることが好ましく、より好ましくは２２０℃以下、最も好ましくは２１５℃以下である。

本発明の軽油組成物のＴ１０が低すぎると、ＩＢＰが低すぎる場合と同様に、排出ガスに同伴されるＨＣが増加する懸念があること、および高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保の観点から、Ｔ１０は１６５℃以上であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以上、最も好ましくは１７５℃以上である。一方、Ｔ１０が高すぎる場合は低温始動性および低温運転性に不具合を生じる可能性があることから、Ｔ１０は２６０℃以下であることが好ましく、より好ましくは２５５℃以下、最も好ましくは２５０℃以下である。

本発明の軽油組成物のＴ５０は、燃費、エンジン出力、高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保の観点から、２４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは２５０℃以上、最も好ましくは２６０℃以上である。一方、エンジンから排出されるＰＭ増加防止の観点から、Ｔ５０は３１０℃以下であることが好ましく、より好ましくは３００℃以下、最も好ましくは２９５℃以下である。

本発明の軽油組成物のＴ９０は、エンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）増加防止の観点から、３５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは３４５℃以下、最も好ましくは３４０℃以下である。一方、下限は、低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能確保、高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保、および燃費の観点から、Ｔ９０は３００℃以上であることが好ましく、３１０℃以上であることがより好ましく、３１５℃以上であることが最も好ましい

本発明の軽油組成物のＴ９５は、低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能確保、高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保、および燃費の観点から、３０５℃以上であることが好ましく、より好ましくは３１５℃以上、最も好ましくは３２０℃以上である。一方、エンジンから排出されるＰＭ増加防止の観点から、Ｔ９５は３６５℃以下であることが好ましく、より好ましくは３６０℃以下、さらに好ましくは３５５℃以下、さらにより好ましくは３５０℃以下、最も好ましくは３４５℃以下である。

本発明の軽油組成物のＥＰは、低温流動性向上剤によるＣＦＰＰ降下能確保、高温における始動性、アイドリング時のエンジン回転の安定性確保、および燃費の観点から、３１０℃以上であることが好ましく、より好ましくは３２０℃以上、最も好ましくは３２５℃以上である。一方、エンジンから排出されるＰＭ増加防止の観点から、ＥＰは３８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは３７５℃以下、さらに好ましくは３７０℃以下、最も好ましくは３６５℃以下である。

本発明の軽油組成物のＨＦＲＲのＷＳ１．４値は、燃料噴射ポンプの潤滑性確保の観点から、５００μｍ以下であることが好ましく、４６０μｍ以下であることがより好ましく、４２０μｍ以下であることがさらに好ましく、４００μｍ以下であることが最も好ましい。
ここでいうＨＦＲＲのＷＳ１．４値とは、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−５０−９８「軽油−潤滑性試験方法」により測定される値を意味する。

本発明の軽油組成物は、ディーゼル自動車のフィルタ閉塞防止の観点から低温流動性向上剤を含有することが好ましい。
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、アルケニルこはく酸アミド、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。この中でも汎用性および低温実用性能向上の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体系添加剤および極性窒素化合物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、１００〜５００ｍｇ／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。

また、本発明の軽油組成物は、噴射ポンプ内の潤滑性確保の観点から潤滑性向上剤を含有することが好ましい。
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、汎用性の観点から、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。

エステル系の潤滑性向上剤としては、例えば、グリセリンのカルボン酸エステル等が挙げられる。カルボン酸エステルを構成するカルボン酸は１種であっても２種以上であってもよく、その具体例としては、リノール酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸等が挙げられる。また、カルボン酸系の潤滑性向上剤としては、例えば、リノール酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸等が挙げられ、これらの１種または２種以上が任意に使用可能である。
なお、低温流動性向上剤が潤滑性改善効果を併せ持つ場合には、低温流動性向上剤のみの使用でも潤滑性の改善を図ることができるが、低温流動性向上剤と潤滑性向上剤を組み合わせることにより、潤滑性の一層の改善を図ることができる。

潤滑性向上剤を添加する場合の添加量は、２５〜５００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、２５〜３００ｍｇ／Ｌ以下であることがより好ましく、２５〜２００ｍｇ／Ｌ以下であることがさらに好ましい。特に、ＨＦＲＲのＷＳ１．４値が好ましくは４６０μｍ以下、より好ましくは４２０μｍ以下、最も好ましくは４００μｍ以下となるように潤滑性向上剤を添加するのがよい。なお、潤滑性向上剤と称して市販されている商品は、それぞれ潤滑性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。

本発明の軽油組成物においては、本発明で規定する性状を逸脱しない範囲で、さらに低温流動性向上剤および潤滑性向上剤以外の他の任意の添加剤を適宜配合することができる。これらの添加剤としては、２−エチルヘキシルナイトレートに代表される硝酸エステル系、有機過酸化物系等のセタン価向上剤、アルケニルコハク酸誘導体、カルボン酸のアミン塩等の清浄剤、フェノール系、アミン系等の酸化防止剤、サリチリデン誘導体等の金属不活性化剤、ポリグリコールエーテル等の氷結防止剤、脂肪族アミン、アルケニルコハク酸エステル等の腐食防止剤、アニオン系、カチオン系、両性系界面活性剤等の帯電防止剤、アゾ染料等の着色剤、シリコン系等の消泡剤などを挙げることができる。これらの他の添加剤は、単独または数種類を組み合わせて添加することができる。添加量も任意であるが、その他の添加剤全量で、軽油組成物全量基準で０．５質量％以下、好ましくは０．２質量％以下であるのが通常である。なお、ここでいう添加量全量とは、添加剤の有効成分としての添加量を意味している。

本発明の軽油組成物は、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下という低硫黄であるにもかかわらず、良好な低温性能、常温性能および高い燃費を有するものである。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例１〜７および比較例１〜５］
表１の原料油を表２に示す条件で水素化分解処理して得られる水素化分解軽油１〜３、および表１の原料油を表２に示す条件で水素化脱硫処理して得られる水素化脱硫軽油１〜２、並びに水素化脱硫灯油を、表３に示す配合比で混合し、これに低温流動性向上剤、潤滑性向上剤を表３に示す濃度で添加することにより、本発明の軽油組成物（実施例１〜７）および比較用の軽油組成物（比較例１〜５）を調合した。これらの軽油組成物の性状を表４に示した。

基材及び軽油組成物の性状は以下の分析法で測定した。
硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ２５４１「硫黄分試験法」により測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｋ２２４９「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」により測定した。
蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に準拠して測定した。
徐冷曇り点は、上述したとおりで徐冷０．５℃／分し、０．１℃単位で検知される曇り点のことをいう。
ノルマルパラフィン分は、上述のとおりガスクロマトグラフより定量した。
芳香族分は、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」により測定した。
流動点は、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」により測定した。
目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定した。
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」により測定した。
動粘度（３０℃）は、ＪＩＳ Ｋ２２８３「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３０℃における動粘度のことをいう。
ＨＦＲＲのＷＳ１．４は、石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−５０−９８「軽油−潤滑性試験方法」により測定した。
引火点は、ＪＩＳ Ｋ２２６５「原油及び石油製品引火点試験方法」により測定した。
−１０℃におけるワックス量は、上述のとおり低温示差走査熱量計により定量した。
修正目詰まり点は、石油学会規格ＪＰＩ−５S−４７−９６「Ａ重油の低温流動性試験方法」の解説に記載の修正法４により測定した。

次に、実施例１〜７及び比較例１〜５の各軽油組成物について、以下に示す各種試験を行った。
（低温実車試験）
環境温度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、室温で、（1）供試ディーゼル自動車の燃料系統を評価燃料でフラッシング（洗浄）、（2）フラッシング燃料の抜き出し、（3）メインフィルタの新品への交換、（4）燃料タンクに評価燃料の規定量（供試車両の燃料タンク容量の１／２）の張り込みを行う。その後、（5）環境温度を室温から５℃まで急冷し、（6）５℃で１時間保持した後、（7）１℃／ｈの冷却速度で−１０℃に達するまで徐冷し、（8）−１０℃で１時間保持した後、走行試験を開始する。走行試験は、（9）エンジン始動、（10）５分間アイドリング、（11）５０ｋｍ／ｈまで加速、（12）５０ｋｍ／ｈで１時間走行から構成され、その間の運転状況により合格、不合格を判定する。エンジン始動、アイドリング、加速に問題がなく、全走行に渡って５０ｋｍ／ｈ走行が維持できた場合は良（◎）とした。一回目のクランキングではエンジンが始動できなかったり、走行中一時的に車速が低下したがその後回復した場合など、軽微の不具合を生じたが、走行が継続できた場合は可（○）とした。始動不可（１０秒間のクランキングを３０秒間隔で５回繰り返しても始動しない場合）、アイドリングストール、エンジン停止などにより走行維持ができなかった場合は不可（×）とした。低温実車試験には、下記のＡ、Ｂの２台のディーゼル自動車を用いた。

車両Ａは、短期規制適合のディーゼルトラックに、東京都指定のＰＭ減少装置を装着したものである。諸元は以下の通り。
（車両Ａ諸元）
最大積載量：２ｔ
エンジン種類：直列４気筒ディ−ゼル
エンジン総排気量：４．３Ｌ
燃料噴射ポンプ：列型
適合規制：短期排出ガス規制適合（ベース車両）
排出ガス後処理装置：東京都指定のＰＭ減少装置（カテゴリー４適合）

車両Ｂは、長期規制適合のスポーツユーティリティビークルである。諸元は以下の通り。
（車両Ｂ諸元）
エンジン種類：インタークーラー付き過給直列４気筒ディ−ゼル
排気量：３．０Ｌ
燃料噴射システム：コモンレール方式
適合規制：長期排出ガス規制適合
排出ガス後処理装置：酸化触媒

（高温始動性試験）
環境温度の制御が可能な室内で、試験車両に評価燃料を１５Ｌ給油し、環境温度を３０℃に設定した後、エンジンを始動させアイドリングにて保持する。アイドリング中の車両の燃料噴射ポンプ出口温度が安定した時点でエンジンを停止させ、５分間放置した後、エンジンを再始動させる。この時、エンジンが正常に始動した場合は合格（○）、始動しなかった場合は不合格（×）とした。

高温始動性試験に用いた車両Ｃは、長期規制適合、七都府県市指定低公害車のディーゼルトラックである。諸元は以下の通り。
（車両Ｃ諸元）
最大積載量：４ｔ
エンジン種類：直列６気筒ディ−ゼル
エンジン総排気量：８．２L
燃料噴射ポンプ：高圧分配型
適合規制：長期排出ガス規制適合（七都府県市指定低公害車）
排出ガス後処理装置：酸化触媒

（車両燃費試験）
車両Ｂを用いて、燃費の測定を行った。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で行い、燃費は試験モード中に消費した燃料容積流量を燃料温度補正し、重量値に置き換えた値について、比較例２の燃料を供試した場合の結果を１００として、各結果を相対的に比較、定量化した。従って、燃料の消費量が比較例２より少なければ、１００より小さな値になり、多ければ１００を超える値となる。

各試験の結果は表４に示した通りであり、比較例１〜４の軽油組成物が２台の車両による低温実車試験、高温始動性試験のいずれかには不合格であったのに対し、実施例１〜７及び比較例５の軽油組成物は２台の車両による低温実車試験、高温始動性試験のいずれにも合格であった。また、燃費試験の結果では、比較例２の軽油組成物に対し、実施例１〜７及び比較例５の軽油組成物は燃費が向上した。

燃費の測定における試験モードを示す図である。

Claims (2)

1. １５℃における密度が０．８２ｇ／ｃｍ^３以上、徐冷曇り点が−４０．０〜０．０℃、硫黄分１００質量ｐｐｍ以下、ノルマルパラフィン含有量が１５質量％以下、芳香族分２５容量％以上、９０％留出温度が２７０℃〜３８０℃の水素化分解油を軽油組成物全量基準として５〜５０容量％含有し、１５℃における密度が０．８３７ｇ／ｃｍ^３以上、３０℃における動粘度が２．５〜６．０ｍｍ^２／ｓ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、徐冷曇り点が−１０．０〜０．０℃、目詰まり点が−１３℃以下、引火点が５０℃以上、−１０℃におけるワックス量が２．５質量％以下、修正目詰まり点が−１０℃以下であり、更に低温流動性向上剤を５０〜５００ｍｇ／Ｌ及び潤滑性向上剤を２５〜５００ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする軽油組成物。
2. 常圧残油を水素分圧１０〜２５ＭＰa、反応温度３４０〜４２０℃、液空間速度０．１〜２／ｈの水素化条件でＮｉ−Ｍｏ系又はＣｏ−Ｍｏ系の水素化触媒を用いて水素化した水素化分解油であることを特徴とする請求項１記載の軽油組成物。