JP4567948B2 - Light oil composition and method for producing the same - Google Patents

Light oil composition and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は硫黄分含有量の少ない軽油組成物およびその製造方法に関する。より詳しくはエンジンから排出される粒子状物質(PM)及び微小粒子を低減し、燃費を向上させ、部材への影響が少なく、低温始動性に優れた軽油組成物およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、軽油の基材としては、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施したもの、原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯油に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施したもの等が知られている。従来の軽油組成物は上記軽油基材及び灯油基材を1種または2種以上配合することにより製造されている。また、これらの軽油組成物には、必要に応じてセタン価向上剤や清浄剤等の添加剤が配合される(例えば、非特許文献1参照。)。
【0003】
【非特許文献1】
小西誠一著、「燃料工学概論」、裳華房、1991年3月、p.136−144
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、大気環境改善及び環境負荷低減を目指して、内燃機関用燃料である軽油中の硫黄分含有量及び芳香族分含有量の低減が求められている。また同時に地球温暖化問題に対応するため、一層の燃費向上に貢献する燃料性状が求められており、これには密度が主要な因子であるとされている。
【0005】
しかし、上記従来の軽油基材には、芳香族分が最大40容量%程度、平均的には20容量%程度含まれる。また軽油留分には粒子状物質(以降PMとも表記する。)生成能が大きいとされている2環以上の多環芳香族分も数%含まれている。一般に芳香族分は水素化精製処理や水素化脱硫処理では十分に低減できないため、脱芳香族プロセスを導入する必要があるが、既存設備では所望の軽油基材が得られない場合があり、また精製コストが著しく増加してしまう。
【0006】
なお、一般的に軽油基材よりも灯油基材の方が低芳香族分含有量である(最大30容量%程度、平均的には15容量%程度含有)ため、灯油基材を軽油基材に混合することで、芳香族分含有量を低減することはできる。しかし、単純にこのようにして得られる軽油組成物は、低密度で非常に軽質であり、燃費の悪化や出力の低下を招く原因となる。更には軽油基材と灯油基材との混合により、組成物の動粘度も低下してしまうため、燃料噴射ポンプ等の潤滑面の問題が生じやすくなる。
【0007】
そのため、天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とする合成軽油及び合成灯油が着目されている。これらの燃料基材は芳香族分や硫黄分をほとんど含まないことが特徴である。しかしながら、燃料噴射系で使用している部材への影響を鑑みた場合、このような燃料を使用した場合、特に経年車においては使用しているゴム部材がむしろ収縮し、結果として燃料の漏れ(リーク)を起こしてしまう可能性が示唆されている。また、パラフィン分主体の基材であることから、低温始動時におけるワックス分の析出が懸念されている。
【0008】
従って、硫黄分低減と要望されている芳香族分の低減に関しては、有害排気成分、特に粒子状物質(PM)の低減と燃費の維持と部材への影響を同時に達成できる適切な値を考慮する必要があり、単純に低減するだけではこれらの性能改善を同時に達成することはできない。さらに、これらのエンジン性能は芳香族分以外の性状とも関連するため、これらの要求性能を高水準で同時に達成できる高品質の燃料を設計することは非常に困難であり、なおかつ市販燃料油として求められている諸性能を十分満たし、また現実的な製造方法の検討を踏まえた例、知見は存在していない。
【0009】
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディーゼル燃料として用いた場合に、エンジンから排出される粒子状物質(PM)及び微小粒子を低減し、燃費を向上させ、部材への影響が少なく、低温始動性に優れた性能を有する軽油組成物及びその製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下の石油系炭化水素の水素化精製油を原料油として、水素化触媒の存在下で反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h−1、水素/油比100〜800NL/Lで深度水素化処理することによって得られる90%留出温度が200℃以上380℃以下、15℃における密度が780kg/m以上870kg/m以下、硫黄分含有量が5質量ppm以下、ナフテン分含有量が30容量%以上且つ芳香族分含有量が1容量%以下である深度水素化精製軽油を20容量%以上、および、未精製油及び/又は水素化精製油を原料油とし、水素化触媒の存在下において反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h−1、水素/油比10〜300NL/Lで水素化処理することによって得られる硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油を20容量%以上含有して成る、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃密度810kg/m以上840kg/m以下、目詰まり点−10℃以下、30℃における動粘度が2mm /s以上5mm /s以下、蒸留性状90%留出温度が280℃以上350℃以下、セタン価50以上70以下、HFRR摩耗痕径(WS1.4)400μm以下であることを特徴とする軽油組成物に関する。
【0012】
また本発明は、硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下の石油系炭化水素の水素化精製油を原料油として、水素化触媒の存在下で反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h-1、水素/油比100〜800NL/Lで深度水素化処理することによって得られる90%留出温度が200℃以上380℃以下、15℃における密度が780kg/m3以上870kg/m3以下、硫黄分含有量が5質量ppm以下、ナフテン分含有量が30容量%以上且つ芳香族分含有量が1容量%以下である深度水素化精製軽油を20容量%以上、および、未精製油及び/又は水素化精製油を原料油とし、水素化触媒の存在下において反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h-1、水素/油比10〜300NL/Lで水素化処理することによって得られる硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油を20容量%以上配合することにより、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃密度810kg/m3以上840kg/m3以下、目詰まり点−10℃以下である軽油組成物を製造することを特徴とする軽油組成物の製造方法に関する。
【0013】
本発明によれば、上記の特定の性状を有する深度水素化精製軽油と上記特定の性状を有する低硫黄灯油を併せて含有する軽油組成物とすることにより、従来の軽油組成物では実現が困難であったエンジンから排出される粒子状物質(PM)及び微小粒子を低減し、燃費を向上させ、部材への影響が少なく、低温始動性に優れた性能を有する軽油組成物が提供される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明においては、硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下の石油系炭化水素の水素化精製油を原料油として、水素化触媒の存在下で反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h-1、水素/油比100〜800NL/Lで深度水素化処理することによって得られる90%留出温度が200℃以上380℃以下、15℃における密度が780kg/m3以上870kg/m3以下、硫黄分含有量が5質量ppm以下、ナフテン分含有量が30容量%以上且つ芳香族分含有量が1容量%以下である深度水素化精製軽油が用いられる。
【0015】
本発明にかかる深度水素化精製軽油とは、所定の原料油を水素化処理して得られる軽油留分である。該原料油としては、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油、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、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解または水素化分解して得られる接触分解軽油及び水素化分解軽油、これらの石油系炭化水素を水素化精製して得られる水素化精製軽油及び水素化脱硫軽油等が挙げられる。
【0016】
該石油系炭化水素の水素化精製は、石油精製において一般的な水素化脱硫装置を用いて処理が行われる。一般的には、反応温度300〜380℃、水素圧力3〜8MPa、LHSV0.3〜2h-1、水素/油比100〜500NL/Lといった条件で行われる。
水素化精製に用いられる触媒は一般的な水素化脱硫用触媒を適用できる。活性金属としては、通常、周期律表第6A族および第8族金属が好ましく用いられ、例えばCo−Mo,Ni−Mo,Co−W,Ni−Wが挙げられる。担体としてはアルミナを主成分とした多孔質無機酸化物が用いられる。これらの条件、触媒は原料油の性状を満たす限りにおいて特に限定されるものではない。
【0017】
本発明における深度水素化精製軽油の原料油は、上述の水素化精製処理により得られ、硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下であることが必要である。原料油の硫黄分、沸点範囲が前記の範囲内であると、本発明の深度水素化精製軽油において規定される性状を容易に且つ確実に達成することができる。
【0018】
本発明の深度水素化精製軽油は上述の原料油を水素化触媒の存在下で水素化処理することによって得られる。
水素化処理条件は、反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h-1、水素/油比100〜800NL/Lである。好ましくは反応温度175℃〜300℃、水素圧力2.5〜8MPa、LHSV0.2〜1.5h-1、水素/油比150〜600NL/Lであり、さらに好ましくは反応温度180℃〜280℃、水素圧力3〜7MPa、LHSV0.3〜1.2h-1、水素/油比150〜500NL/Lである。反応温度は低温ほど水素化反応には有利であるが、脱硫反応には好ましくない。水素圧力、水素/油比は高いほど脱硫、水素化反応とも促進されるが、経済的に最適点が存在する。LHSVは低いほど反応に有利であるが、低すぎる場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備投資となるので不利である
【0019】
原料油を水素化処理する装置はいかなる構成でもよく、反応塔は単独でもまたは複数を組み合わせてもよく、複数の反応塔の間に水素を追加注入してもよく、気液分離操作や硫化水素除去設備を有していてもよい。
水素化処理装置の反応形式は、固定床方式が好ましく採用される。水素は原料油に対して、向流または並流のいずれの形式をとることができ、また、複数の反応塔を有し、向流、並流を組み合わせた形式のものでもよい。一般的な形式としてはダウンフローであり、気液双並流形式が好ましい。反応塔の中段には反応熱の除去、あるいは水素分圧を上げる目的で水素ガスをクエンチとして注入してもよい。
【0020】
水素化処理に用いる触媒は水素化活性金属を多孔質担体に担持したものである。多孔質担体としては無機酸化物が挙げられる。具体的な無機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、あるいはゼオライトがあり、本発明ではこのうちチタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライトのうち少なくとも1種類とアルミナによって構成されているものがよい。その製造法は特に限定されないが、各元素に対応した各種ゾル、塩化合物などの状態の原料を用いて任意の調製法を採用することができる。さらには一旦シリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナチタニア、シリカチタニア、アルミナボリアなどの複合水酸化物あるいは複合酸化物を調製した後に、アルミナゲルやその他水酸化物の状態あるいは適当な溶液の状態で調製工程の任意の工程で添加して調製してもよい。アルミナと他の酸化物との比率は多孔質担体に対して任意の割合を取りうるが、好ましくはアルミナが90%以下、さらに好ましくは60%以下、より好ましくは40%以下である。
【0021】
ゼオライトは結晶性アルミノシリケートであり、フォージャサイト、ペンタシル、モルデナイトなどが挙げられ、所定の水熱処理および/または酸処理によって超安定化したもの、あるいはゼオライト中のアルミナ含有量を調整したものを用いることができる。好ましくはフォージャサイト、モルデナイト、特に好ましくはY型、ベータ型が用いられる。Y型は超安定化したものが好ましく、水熱処理により超安定化したゼオライトは本来の20Å以下のミクロ細孔と呼ばれる細孔構造に加え、20〜100Åの範囲に新たな細孔が形成される。水熱処理条件は公知の条件を用いることができる。
【0022】
水素化処理に用いる触媒の活性金属としては周期律表第8族金属から選ばれる少なくとも1種類の金属である。好ましくはRu,Rd,Ir,PdおよびPtから選ばれる少なくとも1種類であり、さらに好ましくはPdまたは/およびPtである。活性金属としてはこれらの金属を組み合わせたものでよく、例えばPt−Pd,Pt−Rh,Pt−Ru,Ir−Pd,Ir−Rh,Ir−Ru,Pt−Pd−Rh,Pt−Rh−Ru,Ir−Pd−Rh,Ir−Rh−Ruなどの組み合わせを採用することができる。金属源としては一般的な無機塩、錯塩化合物を用いることができ、担持方法としては含浸法、イオン交換法など通常の水素化触媒で用いられる担持方法のいずれの方法も用いることができる。また、複数の金属を担持する場合には混合溶液を用いて同時に担持してもよく、または単独溶液を用いて逐次担持してもよい。金属溶液は水溶液でもよく有機溶剤を用いてもよい。
【0023】
金属担持は、構成されている多孔質担体の調製全工程終了後に行ってもよく、多孔質担体調製中間工程における適当な酸化物、複合酸化物、ゼオライトに予め担持した後に更なるゲル調合工程あるいは加熱濃縮、混練を行ってもよい。
活性金属の担持量は特に限定されないが、触媒質量に対し金属量合計で0.1〜10質量%、好ましくは0.15〜5質量%、さらに好ましくは0.2〜3質量%である。
触媒は、水素気流下において予備還元処理を施した後に用いるのが好ましい。
一般的には水素を含むガスを流通し、200℃以上の熱を所定の手順に従って与えることにより触媒上の活性金属が還元され、水素化活性を発現することになる。
【0024】
本発明にかかる深度水素化精製軽油の90%留出温度(以下、T90とも表記する。)は、過度の蒸留性状の軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制するために、200℃以上であることが必要であり、好ましくは210℃以上、より好ましくは220℃以上、さらに好ましくは230℃以上、さらにより好ましくは240℃以上である。また当該T90は、エンジンより排出される粒子状物質(PM)の増加を抑制する点から、380℃以下であることが必要であり、好ましくは370℃以下、より好ましくは360℃以下、さらに好ましくは350℃以下、さらにより好ましくは340℃以下である。なお、ここでいう90%留出温度とは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【0025】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の15℃における密度は、発熱量確保の点から、780kg/m3以上であることが必要であり、好ましくは790kg/m3以上、より好ましくは800kg/m3以上である。また、当該密度は、NOx、PMの排出量を低減する点から、870kg/m3以下であることが必要であり、好ましくは860kg/m3以下、より好ましくは850kg/m3以下、さらに好ましくは840kg/m3以下である。なお、ここでいう密度とは、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を意味する。
【0026】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の硫黄分含有量は、エンジンから排出される有害排気成分低減と排ガス後処理装置の性能向上の点から5質量ppm以下である必要があり、好ましくは3質量ppm以下、より好ましくは2質量ppm以下、さらに好ましくは1質量ppm以下である。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を意味する。
【0027】
本発明にかかる深度水素化精製軽油のナフテン分含有量は、30容量%以上であることが必要であり、32容量%以上であることが好ましく、35容量%以上であることがより好ましい。深度水素化精製軽油のナフテン分含有量が前記の範囲内であると、本発明の軽油組成物において規定される性状をより容易に且つ確実に達成することができる。なお、ここでいうナフテン分含有量は、ASTM D2786「Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry」に準拠して測定されるナフテン分の容量百分率(容量%)を意味する。
【0028】
本発明にかかる深度水素化精製軽油の芳香族分含有量は、1容量%以下であること必要であり、0.8容量%以下であることが好ましく、0.5容量%以下であることがより好ましい。深度水素化精製軽油の芳香族分含有量が前記の範囲内であると、本発明の軽油組成物において規定される性状をより容易に且つ確実に達成することができる。なお、ここでいう芳香族分含有量は、社団法人石油学会により発行されている石油学会誌JPI−5S−49−97「炭化水素タイプ試験法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠され測定された、芳香族分含有量の容量百分率(容量%)を意味する。
【0029】
本発明における軽油組成物は、上記特定の深度水素化精製軽油を20容量%以上含有するものである。本発明にかかる深度水素化精製軽油の配合量は、他の基材の配合量や、市販燃料油としての実用性能(例えば低温流動性能や潤滑性能)に応じて適宜設定可能であるが、エンジンから排出される粒子状物質(PM)及び微小粒子を低減し、燃費を向上させ、部材への影響が少なく、低温始動性に優れた性能を同時に達成するには、好ましくは30容量%以上、より好ましくは40容量%以上、さらに好ましくは50容量%以上である。
深度水素化精製軽油の含有量が20容量%未満の場合は、上述の本発明の効果を同時に達成することができない。
【0030】
本発明には、深度水素化精製軽油と併せて、未精製油及び/又は水素化精製油を原料油とし、水素化触媒の存在下において反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h-1、水素/油比10〜300NL/Lで水素化処理することによって得られる硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油が用いられる。
【0031】
かかる低硫黄灯油は、所定の原料油を水素化処理して得られる灯油留分である。該原料油としては、原油の常圧蒸留により得られる直留灯油が主であるが、水素化分解軽油と共に製造される水素化分解灯油、上記の灯油留分を水素化精製して得られる水素化精製灯油、天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とする合成灯油等が挙げられる。
【0032】
水素化精製油としての原料油は、石油精製において石油系炭化水素を一般的な水素化脱硫装置を用いて水素化精製処理することにより得られる。通常、反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h-1、水素/油比10〜300NL/Lといった条件で行われる。
触媒としては、一般的な水素化脱硫用触媒を適用できる。活性金属としては、通常、周期律表第6A族および第8族金属が用いられ、例えばCo−Mo,Ni−Mo,Co−W,Ni−Wが挙げられる。担体としてはアルミナを主成分とした多孔質無機酸化物が用いられる。これらの条件、触媒は原料油の性状を満たす限りにおいて特に限定されるものではない。
【0033】
本発明の低硫黄灯油は上述の原料油を水素化触媒の存在下で水素化処理(脱硫及び精製)することによって得られる。
水素化処理条件は、反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h-1、水素/油比10〜300NL/Lである。好ましくは反応温度250℃〜340℃、水素圧力2〜5MPa、LHSV1〜10h-1、水素/油比30〜200NL/Lであり、さらに好ましくは反応度270℃〜330℃、水素圧力2〜4MPa、LHSV2〜10h-1、水素/油比50〜200NL/Lである。反応温度は低温ほど水素化反応には有利であるが、脱硫反応には好ましくない。水素圧力、水素/油比は高いほど脱硫、水素化反応とも促進されるが、経済的に最適点が存在する。LHSVは低いほど反応に有利であるが、低すぎる場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備投資となるので不利である。
【0034】
原料油を水素化処理する装置はいかなる構成でもよく、反応塔は単独でもまたは複数を組み合わせてもよく、複数の反応塔の間に水素を追加注入してもよく、気液分離操作や硫化水素除去設備を有していてもよい。
水素化処理装置の反応形式は、固定床方式が好ましく採用される。水素は原料油に対して、向流または並流のいずれの形式をとることができ、また、複数の反応塔を有し、向流、並流を組み合わせた形式のものでもよい。一般的な形式としてはダウンフローであり、気液双並流形式が好ましい。反応塔の中段には反応熱の除去、あるいは水素分圧を上げる目的で水素ガスをクエンチとして注入してもよい。
【0035】
水素化処理に用いる触媒は水素化活性金属を多孔質担体に担持したものである。多孔質担体としては無機酸化物が挙げられる。具体的な無機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、あるいはゼオライトがあり、本発明ではこのうちチタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライトのうち少なくとも1種類とアルミナによって構成されているものがよい。その製造法は特に限定されないが、各元素に対応した各種ゾル、塩化合物などの状態の原料を用いて任意の調製法を採用することができる。さらには一旦シリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナチタニア、シリカチタニア、アルミナボリアなどの複合水酸化物あるいは複合酸化物を調製した後に、アルミナゲルやその他水酸化物の状態あるいは適当な溶液の状態で調製工程の任意の工程で添加して調製してもよい。アルミナと他の酸化物との比率は多孔質担体に対して任意の割合を取りうるが、好ましくはアルミナが90%以下、さらに好ましくは60%以下、より好ましくは40%以下である。
【0036】
ゼオライトは結晶性アルミノシリケートであり、フォージャサイト、ペンタシル、モルデナイトなどが挙げられ、所定の水熱処理および/または酸処理によって超安定化したもの、あるいはゼオライト中のアルミナ含有量を調整したものを用いることができる。好ましくはフォージャサイト、モルデナイト、特に好ましくはY型、ベータ型が用いられる。Y型は超安定化したものが好ましく、水熱処理により超安定化したゼオライトは本来の20Å以下のミクロ細孔と呼ばれる細孔構造に加え、20〜100Åの範囲に新たな細孔が形成される。水熱処理条件は公知の条件を用いることができる。
【0037】
水素化処理に用いる触媒の活性金属としては周期律表第6A族金属から選ばれる少なくとも1種類の金属である。好ましくはMoおよびWから選ばれる少なくとも1種類である。活性金属としては第6A族金属と第8族金属を組み合わせたものでよく、具体的にはMo,WとCo,Niの組み合わせであり、例えばCo−Mo,Co−W,Ni−Mo,Ni−W,Co−Ni−Mo,Co−Ni−Wなどの組み合わせを採用することができる。金属源としては一般的な無機塩、錯塩化合物を用いることができ、担持方法としては含浸法、イオン交換法など通常の水素化触媒で用いられる担持方法のいずれの方法も用いることができる。また、複数の金属を担持する場合には混合溶液を用いて同時に担持してもよく、または単独溶液を用いて逐次担持してもよい。金属溶液は水溶液でもよく有機溶剤を用いてもよい。
【0038】
金属担持は、構成されている多孔質担体の調製全工程終了後に行ってもよく、多孔質担体調製中間工程における適当な酸化物、複合酸化物、ゼオライトに予め担持した後に更なるゲル調合工程あるいは加熱濃縮、混練を行ってもよい。
活性金属の担持量は特に限定されないが、触媒質量に対し金属量合計で0.1〜10質量%、好ましくは0.15〜5質量%、さらに好ましくは0.2〜3質量%である。
触媒は、水素気流下において予備還元処理を施した後に用いるのが好ましい。
一般的には水素を含むガスを流通し、200℃以上の熱を所定の手順に従って与えることにより触媒上の活性金属が還元され、水素化活性を発現することになる。
【0039】
本発明にかかる低硫黄灯油は、上述の水素化精製処理により得られ、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140℃以上300℃以下であることが必要である。
【0040】
本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するために、この低硫黄灯油の性状は、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油が用いられる。
【0041】
また、低硫黄灯油の硫黄分含有量は、排ガス後処理装置への負荷低減の観点から、5質量ppm以下であることが必要であり、好ましくは3質量ppm以下、より好ましくは2質量ppm以下、さらに好ましくは1質量ppm以下である。
なお、ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を意味する。
【0042】
また、低硫黄灯油の芳香族分含有量は排ガス性能悪化を抑制するため、25容量%以下であることが必要である。好ましくは20容量%以下、より好ましくは15容量%以下であることがさらに好ましい。同様に、2環以上の芳香族分含有量は1容量%以下であることが必要であり、0.8容量%以下であることが好ましく、0.5容量%以下であることがより好ましい。なお、ここでいう芳香族分含有量及び2環以上の芳香族分含有量は、社団法人石油学会により発行されている石油学会誌JPI−5S−49−97「炭化水素タイプ試験法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠して測定される芳香族分含有量の容量百分率(容量%)を意味する。
【0043】
本発明にかかる低硫黄灯油のナフテン分含有量は、燃費、出力維持の観点から、20容量%以上であることが必要であり、25容量%以上であることが好ましく、30容量%以上であることがより好ましく、35容量%以上がさらにより好ましい。低硫黄灯油のナフテン分含有量が前記の範囲内であると、本発明の軽油組成物において規定される性状をより容易に且つ確実に達成することができる。なお、ここでいうナフテン分含有量、ASTM D2786「Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry」に準拠して測定されるナフテン分の容量百分率(容量%)を意味する。
【0044】
低硫黄灯油の沸点範囲は、過度の蒸留性状軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制し、かつ重質成分増加に伴う排ガス性能の悪化を抑制するため、140〜300℃であることが必要であり、好ましくは145〜290℃、より好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは150〜270℃である。なお、ここでいうT90はJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【0045】
また、灯油基材の15℃における密度には特に制限はないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、好ましくは750kg/m3以上、より好ましくは760kg/m3以上、さらに好ましくは770kg/m3以上である。また、当該密度は、好ましくは820kg/m3以下、より好ましくは810kg/m3以下、さらに好ましくは800kg/m3以下である。なお、ここでいう密度とは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を意味する。
【0046】
本発明にかかる低硫黄灯油の配合量は、深度水素化精製軽油の含有量や、市販燃料油としての実用性能(例えば低温流動性能や潤滑性能)に応じて適宜設定可能であるが、環境負荷低減効果と燃費の向上効果及び部材への影響等を鑑み、より効果を高めるためには、好ましくは70容量%以下、より好ましくは60容量%以下、さらに好ましくは50容量%以下、さらにより好ましくは40容量%以下、最も好ましくは30容量%以下である。
【0047】
本発明における軽油組成物は、本発明が必要とする燃料性状等を満たす範疇において、深度水素化精製軽油及び低硫黄灯油に加えて、その他の軽油基材、その他の灯油基材、合成軽油及び合成灯油を1種または2種以上配合することができる。
【0048】
その他の軽油基材及びその他の灯油基材とは、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。
【0049】
これらの軽油基材の性状は特に制限されないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、後述する特定性状を有することが好ましい。
上記軽油・灯油基材の硫黄分含有量は、好ましくは10質量ppm以下、より好ましくは5質量ppm以下、さらに好ましくは3質量ppm以下、最も好ましくは1質量ppm以下である。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K2541「硫黄分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を意味する。
【0050】
また、上記軽油・灯油基材の芳香族分含有量は特に制限されないが、5容量%以下であることが好ましく、3容量%以下であることがより好ましく、1容量%以下であることがさらに好ましい。なお、ここでいう芳香族分含有量は、社団法人石油学会により発行されている石油学会誌JPI−5S−49−97「炭化水素タイプ試験法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠して測定される芳香族分含有量の容量百分率(容量%)を意味する。
【0051】
前記の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。合成軽油及び合成灯油は一般に飽和炭化水素類が主成分であり、詳しくはノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類から構成されている。すなわち合成軽油及び合成灯油は一般に、芳香族分をほとんど含有していない。
【0052】
本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、合成軽油及び合成灯油は後述する特定性状を有することが好ましい。
合成軽油の15℃における密度は、好ましくは720kg/m3以上、より好ましくは730kg/m3以上、さらに好ましくは740kg/m3以上、さらにより好ましくは750kg/m3以上である。また、当該密度は、好ましくは840kg/m3以下、より好ましくは830kg/m3以下、さらに好ましくは820kg/m3以下、さらにより好ましくは810kg/m3以下である。
また、合成灯油の15℃における密度は、好ましくは700kg/m3以上、より好ましくは710kg/m3以上、さらに好ましくは720kg/m3以上、さらにより好ましくは730kg/m3以上である。また、当該密度は、好ましくは800kg/m3以下、より好ましくは790kg/m3以下、さらに好ましくは780kg/m3以下、さらにより好ましくは770kg/m3以下である。
なお、ここでいう密度とは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を意味する。
【0053】
また、合成軽油及び合成灯油の硫黄分含有量は、好ましくは5質量ppm以下、より好ましくは3質量ppm以下、さらに好ましくは2質量ppm以下、さらにより好ましくは1質量ppm以下である。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を意味する。
【0054】
本発明の軽油組成物においては、必要に応じてセタン価向上剤を適量配合し、得られる軽油組成物のセタン価を向上させることができる。
セタン価向上剤としては、軽油のセタン価向上剤として知られる各種の化合物を任意に使用することができ、例えば、硝酸エステルや有機過酸化物等が挙げられる。これらのセタン価向上剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0055】
本発明においては、上述のセタン価向上剤の中でも硝酸エステルを用いることが好ましい。かかる硝酸エステルには、2−クロロエチルナイトレート、2−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、n−ヘプチルナイトレート、n−オクチルナイトレート、2−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘキシルナイトレート、エチレングリコールジナイトレートなどの種々のナイトレート等が包含されるが、特に、炭素数6〜8のアルキルナイトレートが好ましい。
【0056】
セタン価向上剤の含有量は、組成物全量基準で500質量ppm以上であることが好ましく、600質量ppm以上であることがより好ましく、700質量ppm以上であることがさらに好ましく、800質量ppm以上であることがさらにより好ましく、900質量ppm以上であることが最も好ましい。セタン価向上剤の含有量が500質量ppmに満たない場合は、十分なセタン価向上効果が得られず、ディーゼルエンジン排出ガスのPM、アルデヒド類、さらにはNOxが十分に低減されない傾向にある。また、セタン価向上剤の含有量の上限値は特に限定されないが、軽油組成物全量基準で、1400質量ppm以下であることが好ましく、1250質量ppm以下であることがより好ましく、1100質量ppm以下であることがさらに好ましく、1000質量ppm以下であることが最も好ましい。
【0057】
セタン価向上剤は、常法に従い合成したものを用いてもよく、また、市販品を用いてもよい。なお、セタン価向上剤と称して市販されているものは、セタン価向上に寄与する有効成分(すなわちセタン価向上剤自体)を適当な溶剤で希釈した状態で入手されるのが通例である。このような市販品を使用して本発明の軽油組成物を調製する場合には、軽油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲内となることが好ましい。
【0058】
本発明の軽油組成物においては、上記セタン価向上剤以外の添加剤を必要に応じて配合することができ、特に、潤滑性向上剤および/または清浄剤が好ましく配合される。
潤滑性向上剤としては、例えば、カルボン酸系、エステル系、アルコール系およびフェノール系の各潤滑性向上剤の1種又は2種以上が任意に使用可能である。これらの中でも、カルボン酸系及びエステル系の潤滑性向上剤が好ましい。
カルボン酸系の潤滑性向上剤としては、例えば、リノ−ル酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸及び上記カルボン酸の2種以上の混合物が例示できる。
エステル系の潤滑性向上剤としては、グリセリンのカルボン酸エステルが挙げられる。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−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ある。
【0059】
潤滑性向上剤の配合量は、HFRR摩耗痕径(WS1.4)が後述の好ましい範囲内であれば特に制限されないが、組成物全量基準で35質量ppm以上であることが好ましく、50質量ppm以上であることがより好ましい。潤滑性向上剤の配合量が前記の範囲内であると、配合された潤滑性向上剤の効能を有効に引き出すことができ、例えば分配型噴射ポンプを搭載したディーゼルエンジンにおいて、運転中のポンプの駆動トルク増を抑制し、ポンプの摩耗を低減させることができる。また、配合量の上限値は、それ以上加えても添加量に見合う効果が得られないことから、組成物全量基準で150質量ppm以下であることが好ましく、105質量ppm以下であることがより好ましい。
【0060】
清浄剤としては、例えば、イミド系化合物;ポリブテニルコハク酸無水物とエチレンポリアミン類とから合成されるポリブテニルコハク酸イミドなどのアルケニルコハク酸イミド;ペンタエリスリトールなどの多価アルコールとポリブテニルコハク酸無水物から合成されるポリブテニルコハク酸エステルなどのコハク酸エステル;ジアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルピロリドンなどとアルキルメタクリレートとのコポリマーなどの共重合系ポリマー、カルボン酸とアミンの反応生成物等の無灰清浄剤等が挙げられ、中でもアルケニルコハク酸イミド及びカルボン酸とアミンとの反応生成物が好ましい。これらの清浄剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0061】
アルケニルコハク酸イミドを使用する例としては、分子量1000〜3000程度のアルケニルコハク酸イミドを単独使用する場合と、分子量700〜2000程度のアルケニルコハク酸イミドと分子量10000〜20000程度のアルケニルコハク酸イミドとを混合して使用する場合とがある。
カルボン酸とアミンとの反応生成物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、炭素数12〜24の脂肪酸および炭素数7〜24の芳香族カルボン酸等が挙げられる。炭素数12〜24の脂肪酸としては、リノール酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数7〜24の芳香族カルボン酸としては、安息香酸、サリチル酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、カルボン酸とアミンとの反応生成物を構成するアミンは、1種であっても2種以上であってもよい。ここで用いられるアミンとしては、オレイルアミンが代表的であるが、これに限定されるものではなく、各種アミンが使用可能である。
【0062】
清浄剤の配合量は特に制限されないが、清浄剤を配合した効果、具体的には、燃料噴射ノズルの閉塞抑制効果を引き出すためには、清浄剤の配合量を組成物全量基準で30質量ppm以上とすることが好ましく、60質量ppm以上とすることがより好ましく、80質量ppm以上とすることがさらに好ましい。30質量ppmに満たない量を添加しても効果が現れない可能性がある。一方、配合量が多すぎても、それに見合う効果が期待できず、逆にディーゼルエンジン排出ガス中のNOx、PM、アルデヒド類等を増加させる恐れがあることから、清浄剤の配合量は300質量ppm以下であることが好ましく、180質量ppm以下であることがより好ましい。
【0063】
なお、先のセタン価向上剤の場合と同様、潤滑性向上剤又は清浄剤と称して市販されているものは、それぞれ潤滑性向上または清浄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。このような市販品を本発明の軽油組成物に配合する際には、軽油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲内となることが好ましい。
【0064】
また、本発明における軽油組成物の性能をさらに高める目的で、後述するその他の公知の燃料油添加剤(以下、便宜上「その他の添加剤」という)を単独で、または数種類組み合わせて添加することもできる。その他の添加剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アルケニルコハク酸アミドなどの低温流動性向上剤;フェノール系、アミン系などの酸化防止剤;サリチリデン誘導体などの金属不活性化剤;ポリグリコールエーテルなどの氷結防止剤;脂肪族アミン、アルケニルコハク酸エステルなどの腐食防止剤;アニオン系、カチオン系、両性系界面活性剤などの帯電防止剤;アゾ染料などの着色剤;シリコン系などの消泡剤等が挙げられる。
その他の添加剤の添加量は任意に決めることができるが、添加剤個々の添加量は、軽油組成物全量基準でそれぞれ好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.2質量%以下である。
【0065】
上述のように、本発明の軽油組成物は、上記特定の深度水素化精製軽油を20容量%以上、及び上記特定の低硫黄灯油を20容量%以上、並びに必要に応じて配合される合成軽油及び合成灯油、セタン価向上剤、潤滑性向上剤、清浄剤及びその他の添加剤を含んで構成されるものであり、より詳しくは軽油組成物全体として、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃における密度810kg/m以上840kg/m以下、目詰まり点(CFPP)−10℃以下を同時に達成せしめるものである。さらに、これに加えて、30℃における動粘度が2mm/s以上5mm/s以下、蒸留性状90%留出温度が280℃以上350℃以下、セタン価50以上70以下、HFRR摩耗痕径(WS1.4)400μm以下を同時に達成せしめるものである。
【0066】
本発明の軽油組成物における硫黄分含有量は、前述の通り5質量ppm以下であることが必要であり、好ましくは3質量ppm以下、より好ましくは2質量ppm以下、さらに好ましくは1質量%以下である。当該硫黄分含有量が5質量ppmを超えると、環境負荷の低減効果が不十分となる。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される、軽油組成物全量を基準とした硫黄分の含有量を意味する。
【0067】
本発明の軽油組成物における芳香族分含有量は、NOx及びPM低減の観点から、12容量%以下である必要がある。より好ましくは10容量%以下である。また、当該芳香族分含有量は3容量%以上である必要があり、好ましくは5容量%以上である。当該芳香族分含有量が3容量%に満たないと、噴射ポンプに使用されている材料への影響が懸念される。
【0068】
本発明の軽油組成物における芳香族分のうち、炭素数14(C14)以下から構成されるアルキルベンゼン含有割合は、全芳香族分含有量の80%以上である必要がある。炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%よりも低い場合は、重質な芳香族分が多いことになってしまうため、NOx及びPMが増加する可能性がある。そのため、80%以上が必要であり、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。
また、当該芳香族分のうち2環以上の芳香族分含有量は、1容量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5容量%以下、さらに好ましくは0.2容量%以下である。当該2環以上の芳香族分含有量が前記上限値を超えると、排ガス中のNOx、PM排出量が増加し、環境負荷の低減効果が不十分となる。なお、ここでいう芳香族分含有量は、社団法人石油学会により発行されている石油学会誌JPI−5S−49−97「炭化水素タイプ試験法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠され測定された、芳香族分含有量の容量百分率(容量%)を意味する。また、炭素数14以下のアルキルベンゼン(一環芳香族分)比率の算出には、FIイオン化法による質量分析を適用した。「質量分析計による潤滑油基油のタイプ分析」(浜川諭、日石レビュー、Vol.33、No.4、P135−142)に準拠した測定条件における質量分析より、炭素数14以下のアルキルベンゼン由来のピーク強度と全芳香族分由来のピーク強度をそれぞれ測定、合計し、両者を除することで炭素数14以下のアルキルベンゼン比率(%)を算出した。
【0069】
本発明の軽油組成物において、ナフテン化合物含有量は、排ガス性能への影響の点から、ナフテン化合物含有量は95容量%以下であることが好ましく、90容量%以下であることがより好ましく、85容量%以下であることがさらに好ましく、80容量%以下であることが最も好ましい。また、当該ナフテン化合物含有量は、燃費及び出力改善の面から30容量%以上が必要であり、32容量%以上であることが好ましく、35容量%以上であることがより好ましい。また、本発明でいうナフテン化合物含有量は、ASTM D2786「Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry」に準拠して測定されるナフテン分の容量百分率(容量%)を意味する。
【0070】
本発明の軽油組成物における15℃における密度は、燃費及び加速性の点から、810kg/m3以上であることが必要であり、好ましくは815kg/m3以上であり、より好ましくは820kg/m3以上である。また、当該密度は、排出ガス中のPM濃度低下の点から、840kg/m3以下であることが必要であり、好ましくは835kg/m3以下、より好ましくは830kg/m3以下である。なお、ここでいう密度とは、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を意味する。
【0071】
本発明の軽油組成物の目詰まり点(CFPP)は、ディーゼル車のプレ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り、−12.5℃以下であることが好ましく、−15℃以下であることがさらにより好ましい。ここで目詰まり点とはJIS K 2288「軽油−目詰まり点試験方法」により測定される目詰まり点を指す。
【0072】
本発明の軽油組成物における蒸留性状としては、10%留出温度には特に制限はないが、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下、さらに好ましくは230℃以下、さらにより好ましくは225℃以下、最も好ましくは220℃以下である。10%留出温度が前記上限値を超えると、排ガス性能が悪化する傾向にある。また、10%留出温度は、好ましくは160℃以上、より好ましくは170℃以上、さらに好ましくは180℃以上である。10%留出温度が前記下限値に満たないと、エンジン出力や高温時の始動性が悪化する傾向にある。
【0073】
本発明の軽油組成物における蒸留性状としては、90%留出温度が好ましくは350℃以下、より好ましくは340℃以下、さらに好ましくは330℃以下である。90%留出温度が前記上限値を超えると、PMや微小粒子の排出量が増加する傾向にある。また、90%留出温度は、好ましくは280℃以上、より好ましくは285℃以上、さらに好ましくは290℃以上、さらにより好ましくは295℃以上、最も好ましくは300℃以上である。90%留出温度が前記下限値に満たないと、燃費向上効果が不十分となり、エンジン出力が低下する傾向にある。なお、ここでいう10%留出温度、90%留出温度とは、全てJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【0074】
本発明の軽油組成物の30℃における動粘度は2mm2/s以上であることが好ましく、2.2mm2/s以上であることがより好ましく、2.4mm2/s以上であることがさらに好ましい。当該動粘度が2mm2/sに満たない場合は、燃料噴射ポンプ側の燃料噴射時期制御が困難となる傾向にあり、またエンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部における潤滑性が損なわれるおそれがある。
また、本発明の軽油組成物の30℃における動粘度は5mm2/s以下であることが好ましく、4.7mm2/s以下であることがより好ましく、4.5mm2/s以下であることがさらに好ましい。当該動粘度が5mm2/sを超えると、燃料噴射システム内部の抵抗が増加して噴射系が不安定化し、排出ガス中のNOx、PMの濃度が高くなってしまう。
なお、ここでいう動粘度とは、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」により測定される動粘度を意味する。
【0075】
本発明の軽油組成物におけるセタン価は、好ましくは50以上であり、より好ましくは52以上であり、さらに好ましくは54以上である。セタン価が50に満たない場合には、排出ガス中のNOx、PM及びアルデヒド類の濃度が高くなりやすい。また、排ガス中の黒煙低減の観点から、セタン価は70以下であることが好ましく、68以下であることがより好ましく、66以下であることがさらに好ましい。なお、ここでいうセタン価とは、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」の「7.セタン価試験方法」に準拠して測定されるセタン価を意味する。
【0076】
本発明の軽油組成物のセタン指数に関しては特に制限はないが、48以上であることが好ましい。セタン指数が48に満たない場合には、排出ガス中のPM、アルデヒド類、あるいはさらにNOxの濃度が高くなる傾向にある。また、同様の理由により、セタン指数は50以上であることがより好ましく、52以上であることがさらに好ましい。なお、本発明でいうセタン指数とは、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」の「8.4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出される価を意味する。ここで、上記JIS規格におけるセタン指数は、一般的にはセタン価向上剤を添加していない軽油に対して適用されるが、本発明ではセタン価向上剤を添加した軽油組成物についても上記「8.4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」を適用し、当該算出方法により算出される値をセタン指数として表す。
【0077】
本発明の軽油組成物は、HFRR摩耗痕径(WS1.4)が好ましくは400μm以下となる潤滑性能を有することが望ましい。HFRR摩耗痕径(WS1.4)が400μmを超える場合は、特に分配型噴射ポンプを搭載したディーゼルエンジンにおいて、運転中のポンプの駆動トルク増、ポンプ各部の摩耗増を引き起こし、排ガス性能、微小粒子性能の悪化のみならずエンジン自体が破壊される恐れがある。また、高圧噴射が可能な電子制御式燃料噴射ポンプにおいても、摺動面等の摩耗が懸念される。
なお、本発明でいうHFRR摩耗痕径(WS1.4)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。
【0078】
本発明の軽油組成物においては、灰分の含有量が0.01質量%未満であることが好ましい。灰分の含有量が前記上限値を超えると、エンジンでの燃焼過程中に灰分がPMの核となり、PM全体の量及びナノ粒子の量が増加してしまう。また、灰分のまま排出された場合であっても、灰分が排ガス後処理装置に堆積してしまい、後処理装置の性能低下を招いてしまうことがある。さらには、燃料噴射系に対する悪影響も考えられる。
なお、本発明でいう灰分とは、JIS K 2272「原油及び石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」によって測定される値を意味する。
【0079】
また、本発明の軽油組成物における流動点は、低温始動性ないしは低温運転性の観点、並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、−10℃以下であることが好ましく、−12℃以下であることがより好ましく、―15℃以下であることがさらに好ましく、−20℃以下であることが最も好ましい。ここで流動点とは、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」により測定される流動点を意味する。
【0080】
本発明の軽油組成物においては、貯蔵安定性の点から、酸化安定性試験後の全不溶解分が2.0mg/100mL以下であることが好ましく、1.0mg/100mL以下であることがより好ましく、0.5mg/100mL以下であることがさらに好ましく、0.3mg/100mL以下であることがさらにより好ましく、0.1mg/100mL以下であることが最も好ましい。なお、ここでいう酸化安定性試験とは、ASTM D2274−94に準拠して、95℃、酸素バブリング下、16時間の条件で実施するものである。また、ここでいう酸化安定性試験後の全不溶解分とは、前記酸化安定性試験に準拠して測定される値を意味する。
【0081】
本発明の軽油組成物は、貯蔵安定性、部材への適合性の点から、上記酸化安定性試験後の過酸化物価は、好ましくは10質量ppm以下、より好ましくは5質量ppm以下、さらに好ましくは2質量ppm以下、さらにより好ましくは1質量ppm以下である。なお、ここでいう過酸化物価とは石油学会規格JPI−5S−46−96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には、全不溶解分や過酸化物価を低減するために、酸化防止剤や金属不活性剤等の添加剤を適宜添加することができる。
【0082】
また、本発明における軽油組成物における導電率は特に限定されないが、安全性の点から50pS/m以上であることが好ましい。
本発明の軽油組成物には、導電率を改善するために、適宜帯電防止剤等を添加することができる。なお、ここでいう導電率とは、JIS K 2276「石油製品−航空燃料油試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
【発明の効果】
以上のように、本発明の軽油組成物は、上記の特定の性状を有する深度水素化精製軽油と上記特定の性状を有する低硫黄灯油を含有する軽油組成物とすることにより、従来の軽油組成物では実現が困難であったエンジンから排出される粒子状物質(PM)及び微小粒子を低減し、燃費を向上させ、部材への影響が少なく、低温始動性に優れた性能を有することができる。
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0083】
(実施例1〜3および比較例1〜2)
水素化精製軽油および未処理灯油を、それぞれ表1に示す条件で水素化処理して深度水素化精製軽油および低硫黄灯油を得た。水素化精製軽油および未処理灯油の性状を表2に示す。また、深度水素化精製軽油および低硫黄灯油の性状を表2に併記した。また、実施例および比較例で軽油組成物の基材として使用した水素化分解軽油および合成軽油の性状も表2に併記した。
【0084】
各種基材および添加剤を配合して表3に示す軽油組成物を調製した(実施例1〜3及び比較例1〜2)。
なお、使用した添加剤は以下のとおりである。
セタン価向上剤:2−エチルヘキシルナイトレ−ト
潤滑性向上剤:リノ−ル酸を主成分とするカルボン酸混合物
清浄剤:オレイン酸を主成分とするカルボン酸混合物とオレイルアミンとの反応生成物
低温流動性向上剤:エチレン−酢酸ビニル共重合体
【0085】
調合した軽油組成物の調合比率、及びこの調合した軽油組成物に対して、15℃における密度、30℃における動粘度、硫黄分含有量、蒸留性状、芳香族分含有量及び2環以上の芳香族分含有量、炭素数14以下のアルキルベンゼン比率、ナフテン含有量、セタン指数及びセタン価、潤滑性評価指標である摩耗痕径、目詰まり点、流動点、灰分、酸化安定性試験後の全不溶解分、過酸化物価、導電率を測定した結果を表3に示す。
【0086】
なお、燃料油の性状は以下の方法により測定した。
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を指す。
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」により測定される動粘度を指す。
硫黄分含有量は、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を指す。
【0087】
蒸留性状は、全てJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される値である。
芳香族分含有量及び2環以上の芳香族分含有量は、社団法人石油学会により発行されている石油学会法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」に準拠され測定された芳香族分含有量の容量百分率(容量%)を意味する。
炭素数14以下のアルキルベンゼン(一環芳香族分)比率は、FIイオン化法による質量分析を適用し、「質量分析計による潤滑油基油のタイプ分析」(浜川諭、日石レビュー、Vol.33、No.4、P135−142)に準拠した測定条件における質量分析より、炭素数14以下のアルキルベンゼン由来のピーク強度と全芳香族分由来のピーク強度をそれぞれ測定、合計し、両者を除することで炭素数14以下のアルキルベンゼン比率(%)を算出した。
ナフテン化合物含有量は、ASTM D2786「Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry」に準拠して測定されるナフテン分の容量百分率(容量%)を意味する。
【0088】
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」の「8.4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出した価を指す。なお、上記JIS規格におけるセタン指数は、セタン価向上剤を添加したものに対しては適用されないが、本発明ではセタン価向上剤を添加したもののセタン指数も、上記「8.4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出した値を表すものとする。
セタン価は、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」の「7.セタン価試験方法」に準拠して測定されるセタン価を意味する。
【0089】
潤滑性能およびHFRR摩耗痕径(WS1.4)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」により測定される潤滑性能を指す。
目詰まり点は、JIS K 2288「軽油−目詰まり点試験方法」により測定される目詰まり点を指す。
流動点は、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」により測定される流動点を指す。
灰分は、JIS K 2272「原油及び石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」によって測定される値を意味する。
酸化安定性試験後の全不溶解分とは、ASTM D2274−94に準拠して、95℃、酸素バブリング下、16時間の条件で測定される値を意味する。
過酸化物価とは、石油学会規格JPI−5S−46−96に準拠して測定される値を意味する。
導電率とは、JIS K 2276「石油製品−航空燃料油試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
【0090】
実施例および比較例で使用した軽油組成物は、表3に示すとおり、数種の軽油基材を特定の配合割合で調合したものである。
表3から明らかなように、90%留出温度(T90)、15℃における密度、硫黄分含有量、ナフテン分含有量、芳香族分含有量がいずれも本発明で規定される範囲内である深度水素化精製軽油を20容量%以上および硫黄分含有量、芳香族分含有量、2環以上の芳香族分含有量、ナフテン分含有量、沸点範囲がいずれも本発明で規定される範囲内である低硫黄灯油を20容量%以上配合した実施例1〜3においては、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃密度810kg/m3以上840kg/m3以下、目詰まり点−10℃以下である軽油組成物を容易にかつ確実に得ることができた。一方、上記特定の深度水素化精製軽油および低硫黄灯油を用いずに軽油組成物を調製した比較例1〜2においては、本発明の目的とする軽油組成物は必ずしも得られない。
【0091】
次に実施例1〜3及び比較例1〜2の各軽油組成物を用いて、以下に示す各種試験を行った。全ての試験結果を表4に示す。表4の結果から分かるように、実施例1〜3の軽油組成物は、比較例1〜2の軽油組成物に比べ、PMおよび粒子個数が少なく、燃費が良好であり、加速性能に優れ、低温始動性が良好であり、かつゴム膨潤性能に優れていることが明らかである。
【0092】
なお、エンジン単体試験に係わる試験方法は、旧運輸省監修新型自動車審査関係基準集別添29「ディーゼル自動車13モード排出ガス測定の技術規準」に準拠し、車両試験に係わる試験方法は、同別添27「ディーゼル自動車10・15モード排出ガス測定の技術基準」に準拠している。
【0093】
(車両排ガス試験、燃費試験)
下記に示すディーゼルエンジン搭載車両(車両1)を用いて、PM及び燃費の測定を行った。PMは全量希釈トンネルにて希釈した排ガスを炭化フッ素被膜ガラス繊維フィルタで捕集し、分析した。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、排ガス成分は試験モード1kmあたりの排出量として算出し、比較例1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。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1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。
【0094】
(車両諸元):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−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
車両重量 :1900kg
ミッション:4AT
排ガス後処理装置:酸化触媒
【0095】
(微小粒子測定)
粒子数の測定の際には、図2に示す走査型モビリティ粒径分析装置を使用し、粒子の粒径ごとに分離と粒子数の検出を行った。すなわち、図2に示した装置において、希釈された排ガスサンプルを通す流路には、その上流から順に、荷電分布制御部a、分級部b、粒子数計測部cが設けられている。希釈された排ガス中の微小粒子は、荷電分布制御部aで平衡荷電分布状態となり、分級部bで粒子それぞれの電気移動度に従い分級(分離)される。そして、粒子数計測部cにおいて、粒径ごとに分離された粒子が計測される。
試験は、排ガス試験と同様に車両1を図1に示す試験モードで運転し、上記装置にて試験期間中に捕集された粒子を、総粒子数と直径100nm以下の粒子(ナノ粒子)とに区分し、比較例1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。
【0096】
(車両運転性能・加速性能評価)
環境温度25℃、環境湿度60%一定に保持したシャーシダイナモメータ(勾配条件:5%)上で、上記ディーゼルエンジン搭載車両(車両1)を用いて評価した。試験は車両を十分に暖機走行させた後、40km/h定速条件で保持し、所定の時間後スロットル(アクセル)全開運転させ、60km/hに達するまでの時間を測定し、車両運転性能及び加速性能の改善効果判定を行った。
【0097】
(低温始動性)
車両2を用い、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の冷却速度で所定の温度(−12、−14℃)に達するまで徐冷し、▲8▼所定の温度で1時間保持した後、エンジンを始動させる。10秒間のクランキングを30秒間隔で2回繰り返しても始動しない場合は不可(×)、クランキングを2回繰り返す間でエンジンが始動した場合は可(◯)とした。
【0098】
(車両諸元):車両2
エンジン種類:インタークーラー付過給直列4気筒ディ−ゼル
排気量 :3.2L
圧縮比 :17
最高出力 :130kW/3800rpm
最高トルク:380Nm/2000rpm
規制適合 :平成10年排ガス規制適合
車両重量 :2150kg
ミッション:4AT
排ガス後処理装置:酸化触媒
【0099】
(ゴム膨潤試験)
エンジン部品のO−リング等で使用されているゴム部材に対する影響を確認するため、以下に示す手順で浸せき試験を行った。ゴムを構成している化合物の1つであるアクリロニトリルが結合アクリロニトリル質量中心値として、全体の25%以上35%以下であるニトリルゴム(中ニトリルゴム)を評価対象のゴム部材とし、MIL R6855に準拠して試験燃料を100℃に加熱、保持し、その中に試験ゴム部材を70時間浸せきさせる。評価は70時間後の試験ゴム部材の体積変化で比較、定量化する。判定は試験前後における体積変化率絶対値が±20%以上の場合を不合格(×)とし、±10%以上±20%以内の場合をボーダーライン(△)、±10%以内の場合を合格(○)とする。
【0100】
【表1】

Figure 0004567948
【0101】
【表2】
Figure 0004567948
【0102】
【表3】
Figure 0004567948
【0103】
【表4】
Figure 0004567948

【図面の簡単な説明】
【図1】排ガス試験における試験モードを示す図である。
【図2】粒子数の測定に使用する走査型モビリティ粒径分析装置の概略図である。
【符号の説明】
a 荷電分布制御部
b 分級部
c 粒子数計測部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas oil composition having a low sulfur content and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a gas oil composition that reduces particulate matter (PM) and fine particles discharged from an engine, improves fuel consumption, has little influence on members, and has excellent low-temperature startability, and a method for producing the same. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as the base material for light oil, straight-run gas oil obtained from crude oil atmospheric distillation equipment is hydrorefined or hydrodesulfurized, and straight-run kerosene obtained from crude oil atmospheric distillation equipment is hydrogenated. Those subjected to hydrorefining treatment or hydrodesulfurization treatment are known. Conventional gas oil compositions are produced by blending one or more of the above gas oil base and kerosene base. Moreover, additives, such as a cetane number improver and a detergent, are mix | blended with these light oil compositions as needed (for example, refer nonpatent literature 1).
[0003]
[Non-Patent Document 1]
Seiichi Konishi, “Introduction to Fuel Engineering”, Suikabo, March 1991, p. 136-144
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, reduction of the sulfur content and the aromatic content in light oil, which is a fuel for internal combustion engines, has been demanded with the aim of improving the air environment and reducing the environmental load. At the same time, in order to cope with the global warming problem, fuel properties that contribute to further improvement in fuel efficiency are required, and density is a major factor.
[0005]
However, the conventional gas oil base contains an aromatic content of about 40% by volume at maximum, and on average about 20% by volume. In addition, the gas oil fraction contains several percent of polycyclic aromatic components having two or more rings, which are considered to have a large ability to generate particulate matter (hereinafter also referred to as PM). In general, the aromatic content cannot be sufficiently reduced by hydrorefining or hydrodesulfurization treatment, so it is necessary to introduce a dearomatic process. However, existing equipment may not provide the desired light oil base material. Refining costs will increase significantly.
[0006]
In general, kerosene base has a lower aromatic content than light oil base (up to about 30% by volume, average about 15% by volume). It is possible to reduce the aromatic content. However, the light oil composition simply obtained in this manner is low in density and very light, which causes a deterioration in fuel consumption and a decrease in output. Furthermore, the mixing of the light oil base material and the kerosene base material also reduces the kinematic viscosity of the composition, which easily causes problems on the lubrication surface of the fuel injection pump and the like.
[0007]
Therefore, synthetic light oil and synthetic kerosene using natural gas, asphalt, coal, etc. as raw materials have attracted attention. These fuel base materials are characterized by containing almost no aromatic content or sulfur content. However, in view of the influence on the members used in the fuel injection system, when such a fuel is used, particularly in an aged car, the rubber member used is rather contracted, resulting in fuel leakage ( (Leakage) may occur. Moreover, since it is a base material mainly composed of paraffin, there is a concern about precipitation of wax during low temperature start-up.
[0008]
Therefore, regarding the reduction of sulfur content and the required reduction of aromatic content, take into consideration appropriate values that can simultaneously reduce harmful exhaust components, especially particulate matter (PM), maintain fuel efficiency, and affect the components. These performance improvements cannot be achieved simultaneously by simple reduction. Furthermore, because these engine performances are related to properties other than aromatics, it is very difficult to design high-quality fuels that can simultaneously achieve these required performances at a high level, and are also required as commercial fuel oils. There are no examples or knowledge based on the examination of practical manufacturing methods that satisfy the various performances.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and its purpose is to reduce particulate matter (PM) and fine particles discharged from the engine when used as diesel fuel, to improve fuel consumption, An object of the present invention is to provide a light oil composition that has little influence on members and has excellent performance at low temperature startability, and a method for producing the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention uses a petroleum hydrocarbon hydrorefined oil having a sulfur content of 5 ppm to 10 ppm and a boiling point range of 150 ° C. to 380 ° C. as a feedstock, and reacts in the presence of a hydrogenation catalyst. Temperature 170-320 ° C, hydrogen pressure 2-10MPa, LHSV 0.1-2h-1The 90% distillation temperature obtained by deep hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 100 to 800 NL / L is 200 ° C. or higher and 380 ° C. or lower, and the density at 15 ° C. is 780 kg / m.3More than 870kg / m3Hereinafter, deep hydrorefined gas oil having a sulfur content of 5 ppm by mass or less, a naphthene content of 30% by volume or more and an aromatic content of 1% by volume or less is 20% by volume or more, and an unrefined oil And / or hydrorefined oil as a raw material oil, reaction temperature 220 to 350 ° C., hydrogen pressure 1 to 6 MPa, LHSV 0.1 to 10 h in the presence of a hydrogenation catalyst-1, Sulfur content obtained by hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 10 to 300 NL / L, 5 mass ppm or less, Total aromatic content 25 vol% or less, Bicyclic or aromatic content 1 volume %, Naphthene content 20 volume% or more, low sulfur kerosene having a boiling range of 140-300 ° C. 20 volume% or more, sulfur content 5 mass ppm or less, total aromatic content 3 volume % To 12% by volume, the content of alkylbenzene having 14 or less carbon atoms in the aromatic component is 80% or more, the content of naphthene is 30% by volume or more, and the density at 15 ° C. is 810 kg / m.3840 kg / m or more3Below, clogging point -10 ° C or lessThe kinematic viscosity at 30 ° C is 2 mm 2 / S or more 5mm 2 / S or less, distillation property 90% distillation temperature 280 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, cetane number 50 or higher and 70 or lower, HFRR wear scar diameter (WS 1.4) 400 μm or lowerIt is related with the light oil composition characterized by these.
[0012]
In addition, the present invention uses a hydrorefined oil of petroleum hydrocarbon having a sulfur content of 5 mass ppm or more and 10 mass ppm or less and a boiling point range of 150 ° C. or more and 380 ° C. or less as a raw material oil and a reaction temperature in the presence of a hydrogenation catalyst. 170-320 ° C., hydrogen pressure 2-10 MPa, LHSV 0.1-2 h-1The 90% distillation temperature obtained by deep hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 100 to 800 NL / L is 200 ° C. or higher and 380 ° C. or lower, and the density at 15 ° C. is 780 kg / m.ThreeMore than 870kg / mThreeHereinafter, deep hydrorefined gas oil having a sulfur content of 5 ppm by mass or less, a naphthene content of 30% by volume or more and an aromatic content of 1% by volume or less is 20% by volume or more, and an unrefined oil And / or hydrorefined oil as a raw material oil, reaction temperature 220 to 350 ° C., hydrogen pressure 1 to 6 MPa, LHSV 0.1 to 10 h in the presence of a hydrogenation catalyst-1, Sulfur content obtained by hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 10 to 300 NL / L, 5 mass ppm or less, Total aromatic content 25 vol% or less, Bicyclic or more aromatic content 1 vol% or less By blending 20% by volume or more of low sulfur kerosene having a naphthene content of 20% by volume or more and a boiling point range of 140 to 300 ° C., the sulfur content is 5 mass ppm or less, and the total aromatic content is 3% by volume or more. 12% by volume or less, and the content of alkylbenzene having 14 or less carbon atoms in the aromatic component is 80% or more, the content of naphthene is 30% by volume or more, and the density at 15 ° C. is 810 kg / m.Three840 kg / m or moreThreeHereinafter, the present invention relates to a method for producing a light oil composition, which comprises producing a light oil composition having a clogging point of −10 ° C. or lower.
[0013]
According to the present invention, it is difficult to realize with a conventional light oil composition by using a deep oil hydrorefined gas oil having the above-mentioned specific properties and a low oil kerosene having the above-mentioned specific properties in combination. Thus, a diesel fuel composition that has reduced particulate matter (PM) and fine particles discharged from the engine, improved fuel efficiency, has little effect on members, and has excellent performance at low temperature startability is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, a petroleum hydrocarbon hydrorefined oil having a sulfur content of 5 ppm to 10 ppm and a boiling point range of 150 ° C. to 380 ° C. is used as a feedstock, and the reaction temperature is present in the presence of a hydrogenation catalyst. 170-320 ° C., hydrogen pressure 2-10 MPa, LHSV 0.1-2 h-1The 90% distillation temperature obtained by deep hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 100 to 800 NL / L is 200 ° C. or higher and 380 ° C. or lower, and the density at 15 ° C. is 780 kg / m.ThreeMore than 870kg / mThreeHereinafter, a deep hydrorefined gas oil having a sulfur content of 5 mass ppm or less, a naphthene content of 30% by volume or more and an aromatic content of 1% by volume or less is used.
[0015]
The deep hydrorefined gas oil according to the present invention is a gas oil fraction obtained by hydrotreating a predetermined feedstock. Examples of the raw oil include straight-run gas oil obtained from a crude oil atmospheric distillation apparatus, straight-run heavy oil obtained from an atmospheric distillation apparatus and residual oil obtained by treating the crude oil with a vacuum distillation apparatus, Catalytic cracked diesel oil and hydrocracked diesel oil obtained by catalytic cracking or hydrocracking of light diesel oil or desulfurized heavy oil, hydrorefined diesel oil and hydrodesulfurized diesel oil obtained by hydrorefining these petroleum hydrocarbons, etc. Can be mentioned.
[0016]
The hydrorefining of the petroleum-based hydrocarbons is performed using a hydrodesulfurization apparatus generally used in petroleum refining. Generally, the reaction temperature is 300 to 380 ° C., the hydrogen pressure is 3 to 8 MPa, and the LHSV is 0.3 to 2 h.-1The hydrogen / oil ratio is 100 to 500 NL / L.
As a catalyst used for hydrorefining, a general hydrodesulfurization catalyst can be applied. As the active metal, normally, Group 6A and Group 8 metals of the periodic table are preferably used, and examples thereof include Co—Mo, Ni—Mo, Co—W, and Ni—W. As the carrier, a porous inorganic oxide mainly composed of alumina is used. These conditions and the catalyst are not particularly limited as long as the properties of the raw material oil are satisfied.
[0017]
The raw material oil of the deep hydrorefining gas oil in the present invention is obtained by the hydrorefining process described above, and it is necessary that the sulfur content is 5 mass ppm to 10 mass ppm and the boiling point range is 150 ° C. to 380 ° C. is there. When the sulfur content and boiling point range of the feedstock oil are within the above ranges, the properties defined in the deep hydrorefined gas oil of the present invention can be achieved easily and reliably.
[0018]
The deep hydrorefined gas oil of the present invention is obtained by hydrotreating the above-mentioned feedstock in the presence of a hydrogenation catalyst.
The hydrotreating conditions are as follows: reaction temperature 170-320 ° C., hydrogen pressure 2-10 MPa, LHSV 0.1-2 h.-1The hydrogen / oil ratio is 100 to 800 NL / L. Preferably, the reaction temperature is 175 to 300 ° C., the hydrogen pressure is 2.5 to 8 MPa, and the LHSV is 0.2 to 1.5 h.-1, Hydrogen / oil ratio 150-600 NL / L, more preferably reaction temperature 180 ° C.-280 ° C., hydrogen pressure 3-7 MPa, LHSV 0.3-1.2 h-1The hydrogen / oil ratio is 150 to 500 NL / L. The lower the reaction temperature, the more advantageous for the hydrogenation reaction, but not for the desulfurization reaction. The higher the hydrogen pressure and the hydrogen / oil ratio, the more the desulfurization and hydrogenation reactions are promoted, but there is an optimal point economically. The lower the LHSV, the better the reaction, but if it is too low, it is disadvantageous because it requires an extremely large reaction column volume and excessive capital investment.
[0019]
The apparatus for hydrotreating the feedstock may be of any configuration, the reaction towers may be used alone or in combination, and hydrogen may be additionally injected between the reaction towers, gas-liquid separation operation or hydrogen sulfide. You may have the removal equipment.
A fixed bed system is preferably employed as the reaction mode of the hydrotreating apparatus. Hydrogen can take either a countercurrent or cocurrent flow with respect to the feedstock, and may have a plurality of reaction towers and a combination of countercurrent and cocurrent. As a general format, it is a down flow, and a gas-liquid twin parallel flow format is preferable. Hydrogen gas may be injected into the middle stage of the reaction tower as a quench for the purpose of removing reaction heat or increasing the hydrogen partial pressure.
[0020]
The catalyst used for the hydrotreatment is a catalyst in which a hydrogenation active metal is supported on a porous carrier. An inorganic oxide is mentioned as a porous support | carrier. Specific inorganic oxides include alumina, titania, zirconia, boria, silica, or zeolite. In the present invention, at least one of titania, zirconia, boria, silica, and zeolite is composed of alumina. Things are good. The production method is not particularly limited, but any preparation method can be employed using raw materials in various sols, salt compounds, and the like corresponding to each element. Furthermore, once the composite hydroxide or composite oxide such as silica alumina, silica zirconia, alumina titania, silica titania, and alumina boria is prepared, the preparation process in the state of alumina gel and other hydroxides or in an appropriate solution state It may be prepared by adding at any step. The ratio of alumina to other oxides can be any ratio with respect to the porous carrier, but preferably alumina is 90% or less, more preferably 60% or less, more preferably 40% or less.
[0021]
Zeolite is a crystalline aluminosilicate, such as faujasite, pentasil, mordenite, etc., which is ultra-stabilized by a predetermined hydrothermal treatment and / or acid treatment, or one whose alumina content in the zeolite is adjusted is used. be able to. Preferably, faujasite and mordenite, particularly preferably Y type and beta type are used. The Y-type is preferably ultra-stabilized, and the ultra-stabilized zeolite by hydrothermal treatment forms new pores in the range of 20 to 100% in addition to the original pore structure called micropores of 20 cm or less. . Known conditions can be used for the hydrothermal treatment conditions.
[0022]
The active metal of the catalyst used for the hydrotreatment is at least one metal selected from Group 8 metals of the periodic table. Preferably, it is at least one selected from Ru, Rd, Ir, Pd and Pt, more preferably Pd or / and Pt. The active metal may be a combination of these metals. For example, Pt-Pd, Pt-Rh, Pt-Ru, Ir-Pd, Ir-Rh, Ir-Ru, Pt-Pd-Rh, Pt-Rh-Ru , Ir-Pd-Rh, Ir-Rh-Ru, etc. can be employed. As the metal source, a general inorganic salt or a complex salt compound can be used, and as a supporting method, any method of a supporting method used in an ordinary hydrogenation catalyst such as an impregnation method or an ion exchange method can be used. When a plurality of metals are supported, they may be supported simultaneously using a mixed solution, or may be sequentially supported using a single solution. The metal solution may be an aqueous solution or an organic solvent.
[0023]
Metal loading may be performed after the completion of the entire preparation process of the porous support, or after further preloading on an appropriate oxide, composite oxide, zeolite in the intermediate process of porous support preparation, Heat concentration and kneading may be performed.
The amount of the active metal supported is not particularly limited, but is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.15 to 5% by mass, and more preferably 0.2 to 3% by mass with respect to the catalyst mass.
The catalyst is preferably used after a preliminary reduction treatment in a hydrogen stream.
In general, when a gas containing hydrogen is circulated and heat of 200 ° C. or higher is applied according to a predetermined procedure, the active metal on the catalyst is reduced, and hydrogenation activity is exhibited.
[0024]
The 90% distillation temperature (hereinafter also referred to as T90) of the deep hydrorefined gas oil according to the present invention is 200 ° C. or higher in order to suppress adverse effects on the operation performance associated with the lightening of excessive distillation properties. And preferably 210 ° C. or higher, more preferably 220 ° C. or higher, further preferably 230 ° C. or higher, and even more preferably 240 ° C. or higher. The T90 needs to be 380 ° C. or less, preferably 370 ° C. or less, more preferably 360 ° C. or less, and further preferably, from the viewpoint of suppressing an increase in particulate matter (PM) discharged from the engine. Is 350 ° C. or lower, more preferably 340 ° C. or lower. The 90% distillation temperature here means a value measured by JIS K 2254 “Petroleum product-distillation test method”.
[0025]
Further, the density of the deep hydrorefined gas oil according to the present invention at 15 ° C. is 780 kg / m from the viewpoint of securing the calorific value.ThreeOr more, preferably 790 kg / mThreeOr more, more preferably 800 kg / mThreeThat's it. The density is 870 kg / m from the point of reducing NOx and PM emissions.ThreeOr less, preferably 860 kg / mThreeOr less, more preferably 850 kg / mThreeOr less, more preferably 840 kg / mThreeIt is as follows. In addition, the density here means the density measured by JIS K 2249 “Density test method and density / mass / capacity conversion table of crude oil and petroleum products”.
[0026]
Further, the sulfur content of the deep hydrorefined gas oil according to the present invention needs to be 5 ppm by mass or less from the viewpoint of reducing harmful exhaust components discharged from the engine and improving the performance of the exhaust gas aftertreatment device, preferably It is 3 mass ppm or less, more preferably 2 mass ppm or less, and still more preferably 1 mass ppm or less. In addition, the sulfur content here means the mass content of the sulfur content based on the total amount of the light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0027]
The naphthene content of the deep hydrorefined gas oil according to the present invention needs to be 30% by volume or more, preferably 32% by volume or more, and more preferably 35% by volume or more. When the naphthene content of the deep hydrorefined gas oil is within the above range, the properties defined in the gas oil composition of the present invention can be achieved more easily and reliably. The naphthene content mentioned here is the volume percentage (volume%) of naphthene measured according to ASTM D2786 “Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry”. Means.
[0028]
The aromatic content of the deep hydrorefined gas oil according to the present invention needs to be 1% by volume or less, preferably 0.8% by volume or less, and preferably 0.5% by volume or less. More preferred. When the aromatic content of the deep hydrorefined gas oil is within the above range, the properties defined in the gas oil composition of the present invention can be achieved more easily and reliably. In addition, aromatic content here is measured based on the Petroleum Institute Journal JPI-5S-49-97 “Hydrocarbon Type Test Method—High Performance Liquid Chromatograph Method” published by the Japan Petroleum Institute. Means the volume percentage (volume%) of the aromatic content.
[0029]
The light oil composition in the present invention contains 20% by volume or more of the specific deep hydrorefined light oil. The blending amount of the deep hydrorefining gas oil according to the present invention can be appropriately set according to the blending amount of other base materials and the practical performance (for example, low-temperature flow performance and lubrication performance) as a commercial fuel oil. In order to simultaneously reduce the particulate matter (PM) and fine particles discharged from the fuel, improve fuel efficiency, have little influence on the member, and achieve excellent performance at low temperature startability, preferably 30% by volume or more, More preferably, it is 40 volume% or more, More preferably, it is 50 volume% or more.
When the content of the deep hydrorefined gas oil is less than 20% by volume, the above-described effects of the present invention cannot be achieved at the same time.
[0030]
In the present invention, unrefined oil and / or hydrorefined oil is used as raw material oil together with deep hydrorefined light oil, reaction temperature is 220 to 350 ° C., hydrogen pressure is 1 to 6 MPa, LHSV0 in the presence of a hydrogenation catalyst. .1-10h-1, Sulfur content obtained by hydrogenation at a hydrogen / oil ratio of 10 to 300 NL / L, 5 mass ppm or less, Total aromatic content 25 vol% or less, Bicyclic or aromatic content 1 volume %, A low-sulfur kerosene having a naphthene content of 20% by volume or more and a boiling point range of 140 to 300 ° C. is used.
[0031]
Such low sulfur kerosene is a kerosene fraction obtained by hydrotreating a predetermined feedstock. The raw oil is mainly straight-run kerosene obtained by atmospheric distillation of crude oil, but hydrocracked kerosene produced together with hydrocracked light oil and hydrogen obtained by hydrotreating the above kerosene fraction. Examples include chemical kerosene, natural gas, asphalt, and synthetic kerosene made from coal.
[0032]
A raw material oil as a hydrorefined oil is obtained by hydrorefining a petroleum hydrocarbon using a general hydrodesulfurization apparatus in petroleum refining. Usually, reaction temperature 220-350 ° C, hydrogen pressure 1-6MPa, LHSV 0.1-10h-1The hydrogen / oil ratio is 10 to 300 NL / L.
A general hydrodesulfurization catalyst can be applied as the catalyst. As the active metal, Group 6A and Group 8 metals of the periodic table are usually used, and examples thereof include Co—Mo, Ni—Mo, Co—W, and Ni—W. As the carrier, a porous inorganic oxide mainly composed of alumina is used. These conditions and the catalyst are not particularly limited as long as the properties of the raw material oil are satisfied.
[0033]
The low sulfur kerosene of the present invention can be obtained by hydrotreating (desulfurizing and refining) the above-mentioned feedstock in the presence of a hydrogenation catalyst.
The hydrotreating conditions are: reaction temperature 220-350 ° C., hydrogen pressure 1-6 MPa, LHSV 0.1-10 h.-1The hydrogen / oil ratio is 10 to 300 NL / L. Preferably, the reaction temperature is 250 ° C. to 340 ° C., the hydrogen pressure is 2 to 5 MPa, and the LHSV is 1 to 10 h.-1The hydrogen / oil ratio is 30 to 200 NL / L, more preferably the reactivity is 270 ° C. to 330 ° C., the hydrogen pressure is 2 to 4 MPa, and LHSV 2 to 10 h.-1The hydrogen / oil ratio is 50 to 200 NL / L. The lower the reaction temperature, the more advantageous for the hydrogenation reaction, but not for the desulfurization reaction. The higher the hydrogen pressure and the hydrogen / oil ratio, the more the desulfurization and hydrogenation reactions are promoted, but there is an optimal point economically. The lower the LHSV, the more advantageous for the reaction. However, if the LHSV is too low, a very large reaction tower volume is required, resulting in an excessive capital investment.
[0034]
The apparatus for hydrotreating the feedstock may be of any configuration, the reaction towers may be used alone or in combination, and hydrogen may be additionally injected between the reaction towers, gas-liquid separation operation or hydrogen sulfide. You may have the removal equipment.
A fixed bed system is preferably employed as the reaction mode of the hydrotreating apparatus. Hydrogen can take either a countercurrent or cocurrent flow with respect to the feedstock, and may have a plurality of reaction towers and a combination of countercurrent and cocurrent. As a general format, it is a down flow, and a gas-liquid twin parallel flow format is preferable. Hydrogen gas may be injected into the middle stage of the reaction tower as a quench for the purpose of removing reaction heat or increasing the hydrogen partial pressure.
[0035]
The catalyst used for the hydrotreatment is a catalyst in which a hydrogenation active metal is supported on a porous carrier. An inorganic oxide is mentioned as a porous support | carrier. Specific inorganic oxides include alumina, titania, zirconia, boria, silica, or zeolite. In the present invention, at least one of titania, zirconia, boria, silica, and zeolite is composed of alumina. Things are good. The production method is not particularly limited, but any preparation method can be employed using raw materials in various sols, salt compounds, and the like corresponding to each element. Furthermore, once the composite hydroxide or composite oxide such as silica alumina, silica zirconia, alumina titania, silica titania, and alumina boria is prepared, the preparation process in the state of alumina gel and other hydroxides or in an appropriate solution state It may be prepared by adding at any step. The ratio of alumina to other oxides can be any ratio with respect to the porous carrier, but preferably alumina is 90% or less, more preferably 60% or less, more preferably 40% or less.
[0036]
Zeolites are crystalline aluminosilicates such as faujasite, pentasil, mordenite, etc., which are ultra-stabilized by a predetermined hydrothermal treatment and / or acid treatment, or those whose alumina content in the zeolite is adjusted. be able to. Preferably, faujasite and mordenite, particularly preferably Y type and beta type are used. The Y type is preferably ultra-stabilized, and the zeolite that has been super-stabilized by hydrothermal treatment forms new pores in the range of 20 to 100 加 え in addition to the original pore structure called micropores of 20 Å or less. . Known conditions can be used for the hydrothermal treatment conditions.
[0037]
The active metal of the catalyst used for the hydrotreatment is at least one metal selected from Group 6A metals of the periodic table. Preferably, it is at least one selected from Mo and W. The active metal may be a combination of a Group 6A metal and a Group 8 metal, specifically, a combination of Mo, W and Co, Ni. For example, Co—Mo, Co—W, Ni—Mo, Ni Combinations such as -W, Co-Ni-Mo, and Co-Ni-W can be employed. As the metal source, a general inorganic salt or a complex salt compound can be used, and as a supporting method, any method of a supporting method used in an ordinary hydrogenation catalyst such as an impregnation method or an ion exchange method can be used. When a plurality of metals are supported, they may be supported simultaneously using a mixed solution, or may be sequentially supported using a single solution. The metal solution may be an aqueous solution or an organic solvent.
[0038]
Metal loading may be performed after the completion of the entire preparation process of the porous support, or after further preloading on an appropriate oxide, composite oxide, zeolite in the intermediate process of porous support preparation, Heat concentration and kneading may be performed.
The amount of the active metal supported is not particularly limited, but is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.15 to 5% by mass, and more preferably 0.2 to 3% by mass with respect to the catalyst mass.
The catalyst is preferably used after a preliminary reduction treatment in a hydrogen stream.
In general, when a gas containing hydrogen is circulated and heat of 200 ° C. or higher is applied according to a predetermined procedure, the active metal on the catalyst is reduced, and hydrogenation activity is exhibited.
[0039]
The low-sulfur kerosene according to the present invention is obtained by the above-described hydrorefining treatment, and has a sulfur content of 5 mass ppm or less, a total aromatic content of 25 vol% or less, and a bicyclic or higher aromatic content of 1 vol. %, Naphthene content 20% by volume or more, and boiling point range 140 ° C. or more and 300 ° C. or less are required.
[0040]
In order to easily and reliably achieve the desired properties in the light oil composition of the present invention, the properties of this low sulfur kerosene are as follows: sulfur content 5 mass ppm or less, total aromatic content 25 volume% or less, 2 A low-sulfur kerosene having a ring or higher aromatic content of 1% by volume or less, a naphthene content of 20% by volume or more, and a boiling point range of 140 to 300 ° C. is used.
[0041]
Further, the sulfur content of the low sulfur kerosene is required to be 5 mass ppm or less, preferably 3 mass ppm or less, more preferably 2 mass ppm or less, from the viewpoint of reducing the load on the exhaust gas aftertreatment device. More preferably, it is 1 mass ppm or less.
In addition, the sulfur content here means the mass content of the sulfur content based on the total amount of the light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0042]
In addition, the aromatic content of the low sulfur kerosene needs to be 25% by volume or less in order to suppress deterioration of exhaust gas performance. It is preferably 20% by volume or less, more preferably 15% by volume or less. Similarly, the aromatic content of two or more rings must be 1% by volume or less, preferably 0.8% by volume or less, and more preferably 0.5% by volume or less. In addition, aromatic content here and aromatic content of 2 or more rings are the Petroleum Institute Journal JPI-5S-49-97 “Hydrocarbon Type Test Method—High Speed Liquid” published by the Japan Petroleum Institute. It means the volume percentage (volume%) of the aromatic content measured according to “chromatographic method”.
[0043]
The naphthene content of the low sulfur kerosene according to the present invention is required to be 20% by volume or more, preferably 25% by volume or more, and preferably 30% by volume or more from the viewpoint of fuel efficiency and output maintenance. Is more preferable, and 35% by volume or more is even more preferable. When the naphthene content of the low sulfur kerosene is within the above range, the properties defined in the light oil composition of the present invention can be achieved more easily and reliably. The naphthene content, the volume percentage (volume%) of naphthene measured in accordance with ASTM D2786 “Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry”. means.
[0044]
The boiling point range of low sulfur kerosene should be 140 to 300 ° C. in order to suppress adverse effects on operating performance and the like due to excessive lightening of distillation properties and to suppress deterioration of exhaust gas performance due to increased heavy components. Necessary, preferably 145 to 290 ° C, more preferably 150 to 280 ° C, still more preferably 150 to 270 ° C. Here, T90 means a value measured according to JIS K 2254 “Petroleum product-distillation test method”.
[0045]
Further, the density of the kerosene base material at 15 ° C. is not particularly limited, but is preferably 750 kg / m in order to easily and reliably achieve the desired properties in the light oil composition of the present invention.ThreeOr more, more preferably 760 kg / mThreeOr more, more preferably 770 kg / mThreeThat's it. The density is preferably 820 kg / m.ThreeOr less, more preferably 810 kg / mThreeOr less, more preferably 800 kg / mThreeIt is as follows. In addition, the density here means the density measured by JIS K 2249 "Density test method and density / mass / capacity conversion table of crude oil and petroleum products".
[0046]
The blending amount of the low sulfur kerosene according to the present invention can be set as appropriate according to the content of the deep hydrorefined gas oil and the practical performance as a commercial fuel oil (for example, low-temperature flow performance and lubrication performance). In view of the reduction effect, the improvement effect of fuel consumption, the influence on the members, etc., in order to enhance the effect, it is preferably 70% by volume or less, more preferably 60% by volume or less, further preferably 50% by volume or less, and still more preferably Is 40% by volume or less, most preferably 30% by volume or less.
[0047]
In the category satisfying the fuel properties required by the present invention, the light oil composition in the present invention, in addition to deep hydrorefined light oil and low sulfur kerosene, other light oil bases, other kerosene bases, synthetic light oils and One or more kinds of synthetic kerosene can be blended.
[0048]
Other light oil bases and other kerosene bases specifically include straight run diesel oil / kerosene obtained from crude oil atmospheric distillation equipment, straight run heavy oil and residual oil obtained from atmospheric distillation equipment Gasoline oil / kerosene obtained by treating the gas oil in a vacuum distillation unit, and hydrorefined gas oil / kerosene obtained by hydrotreating the above light oil in a hydrorefining device according to the sulfur content. Hydrodesulfurized diesel oil / kerosene obtained by hydrodesulfurization in one or more stages, hydrocracked diesel oil / kerosene obtained by hydrocracking the above various diesel oil bases, etc. can be used.
[0049]
The properties of these light oil bases are not particularly limited, but in order to easily and reliably achieve the desired properties in the light oil composition of the present invention, it is preferable to have the specific properties described later.
The sulfur content of the light oil / kerosene base material is preferably 10 mass ppm or less, more preferably 5 mass ppm or less, still more preferably 3 mass ppm or less, and most preferably 1 mass ppm or less. In addition, the sulfur content here means the mass content of the sulfur content based on the total amount of the light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0050]
The aromatic content of the light oil / kerosene base is not particularly limited, but is preferably 5% by volume or less, more preferably 3% by volume or less, and further preferably 1% by volume or less. preferable. In addition, aromatic content here is measured based on the Petroleum Institute Journal JPI-5S-49-97 “Hydrocarbon Type Test Method—High Performance Liquid Chromatograph Method” published by the Japan Petroleum Institute. It means the volume percentage (volume%) of the aromatic content.
[0051]
The above-mentioned synthetic light oil and synthetic kerosene refer to synthetic light oil and synthetic kerosene obtained by chemically synthesizing natural gas, asphalt, coal and the like as raw materials. Chemical synthesis methods include indirect liquefaction method and direct liquefaction method, and typical synthesis methods include Fischer-Trops synthesis method, but the synthetic light oil used in the present invention is limited by these production methods. is not. Synthetic light oil and synthetic kerosene are generally composed of saturated hydrocarbons, and are composed of normal paraffins, isoparaffins, and naphthenes. That is, synthetic light oil and synthetic kerosene generally contain almost no aromatic content.
[0052]
In order to easily and reliably achieve the desired properties in the light oil composition of the present invention, the synthetic light oil and the synthetic kerosene preferably have specific properties described later.
The density of the synthetic light oil at 15 ° C. is preferably 720 kg / mThreeOr more, more preferably 730 kg / mThreeOr more, more preferably 740 kg / mThreeOr more, more preferably 750 kg / mThreeThat's it. The density is preferably 840 kg / m.ThreeOr less, more preferably 830 kg / mThreeOr less, more preferably 820 kg / mThreeBelow, even more preferably 810 kg / mThreeIt is as follows.
The density of synthetic kerosene at 15 ° C. is preferably 700 kg / m.ThreeOr more, more preferably 710 kg / mThreeOr more, more preferably 720 kg / mThreeOr more, more preferably 730 kg / mThreeThat's it. The density is preferably 800 kg / m.ThreeOr less, more preferably 790 kg / mThreeOr less, more preferably 780 kg / mThreeBelow, even more preferably 770 kg / mThreeIt is as follows.
In addition, the density here means the density measured by JIS K 2249 "Density test method and density / mass / capacity conversion table of crude oil and petroleum products".
[0053]
The sulfur content of the synthetic light oil and the synthetic kerosene is preferably 5 ppm by mass or less, more preferably 3 ppm by mass or less, still more preferably 2 ppm by mass or less, and even more preferably 1 ppm by mass or less. In addition, the sulfur content here means the mass content of the sulfur content based on the total amount of the light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0054]
In the light oil composition of the present invention, if necessary, an appropriate amount of a cetane number improver can be blended to improve the cetane number of the resulting light oil composition.
As the cetane number improver, various compounds known as light oil cetane number improvers can be arbitrarily used, and examples thereof include nitrate esters and organic peroxides. These cetane number improvers may be used alone or in combination of two or more.
[0055]
In the present invention, it is preferable to use a nitrate ester among the cetane number improvers described above. Such nitrate esters include 2-chloroethyl nitrate, 2-ethoxyethyl nitrate, isopropyl nitrate, butyl nitrate, primary amyl nitrate, secondary amyl nitrate, isoamyl nitrate, primary hexyl nitrate, Various nitrates such as secondary hexyl nitrate, n-heptyl nitrate, n-octyl nitrate, 2-ethylhexyl nitrate, cyclohexyl nitrate, and ethylene glycol dinitrate are included. An alkyl nitrate of 6-8 is preferred.
[0056]
The content of the cetane improver is preferably 500 ppm by mass or more based on the total amount of the composition, more preferably 600 ppm by mass or more, further preferably 700 ppm by mass or more, and 800 ppm by mass or more. Even more preferably, it is most preferably 900 ppm by mass or more. When the content of the cetane number improver is less than 500 ppm by mass, a sufficient cetane number improving effect cannot be obtained, and PM, aldehydes, and further NOx in diesel engine exhaust gas tend not to be sufficiently reduced. Further, the upper limit of the content of the cetane number improver is not particularly limited, but is preferably 1400 mass ppm or less, more preferably 1250 mass ppm or less, based on the total amount of the light oil composition, and 1100 mass ppm or less. It is more preferable that it is 1000 mass ppm or less.
[0057]
As the cetane number improver, one synthesized according to a conventional method may be used, or a commercially available product may be used. In addition, what is marketed as a cetane number improver is usually obtained in a state where an active ingredient contributing to cetane number improvement (that is, cetane number improver itself) is diluted with an appropriate solvent. When preparing the light oil composition of this invention using such a commercial item, it is preferable that content of the said active ingredient in a light oil composition becomes in the above-mentioned range.
[0058]
In the light oil composition of the present invention, additives other than the cetane number improver can be blended as necessary, and in particular, a lubricity improver and / or a detergent is preferably blended.
As the lubricity improver, for example, one or more of carboxylic acid-based, ester-based, alcohol-based, and phenol-based lubricity improvers can be arbitrarily used. Among these, carboxylic acid-based and ester-based lubricity improvers are preferable.
Examples of the carboxylic acid-based lubricity improver include linoleic acid, oleic acid, salicylic acid, palmitic acid, myristic acid, hexadecenoic acid and a mixture of two or more of the above carboxylic acids.
Examples of ester-based lubricity improvers include carboxylic acid esters of glycerin. The carboxylic acid constituting the carboxylic acid ester may be one kind or two or more kinds, and specific examples thereof include linoleic acid, oleic acid, salicylic acid, palmitic acid, myristic acid, hexadecenoic acid and the like. There is.
[0059]
The blending amount of the lubricity improver is not particularly limited as long as the HFRR wear scar diameter (WS1.4) is within a preferable range described later, but is preferably 35 ppm by mass or more based on the total amount of the composition, and 50 ppm by mass. More preferably. When the blending amount of the lubricity improver is within the above range, the effectiveness of the blended lubricity improving agent can be effectively extracted. For example, in a diesel engine equipped with a distributed injection pump, An increase in driving torque can be suppressed and pump wear can be reduced. Further, the upper limit of the blending amount is preferably 150 mass ppm or less on the basis of the total amount of the composition, and more preferably 105 mass ppm or less because an effect commensurate with the addition amount cannot be obtained even if it is added more. preferable.
[0060]
Examples of the detergent include imide compounds; alkenyl succinimides such as polybutenyl succinimides synthesized from polybutenyl succinic anhydrides and ethylene polyamines; polyhydric alcohols such as pentaerythritol and polybutyls. Succinic acid esters such as polybutenyl succinic acid ester synthesized from tenyl succinic anhydride; copolymer polymers such as dialkylaminoethyl methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, vinyl pyrrolidone and alkyl methacrylate copolymers, carboxylic acids and amines Ashless detergents such as reaction products of alkenyl succinic acid imide and reaction products of carboxylic acid and amine are preferred. These detergents can be used alone or in combination of two or more.
[0061]
Examples of using an alkenyl succinimide include a case where an alkenyl succinimide having a molecular weight of about 1000 to 3000 is used alone, an alkenyl succinimide having a molecular weight of about 700 to 2000, and an alkenyl succinimide having a molecular weight of about 10,000 to 20000. May be used in combination.
The carboxylic acid constituting the reaction product of the carboxylic acid and the amine may be one type or two or more types. Specific examples thereof include fatty acids having 12 to 24 carbon atoms and carbon atoms having 7 to 24 carbon atoms. An aromatic carboxylic acid etc. are mentioned. Examples of the fatty acid having 12 to 24 carbon atoms include linoleic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid, and the like, but are not limited thereto. In addition, examples of the aromatic carboxylic acid having 7 to 24 carbon atoms include benzoic acid and salicylic acid, but are not limited thereto. Moreover, the amine which comprises the reaction product of carboxylic acid and an amine may be 1 type, or may be 2 or more types. The amine used here is typically oleylamine, but is not limited thereto, and various amines can be used.
[0062]
The blending amount of the cleaning agent is not particularly limited, but in order to bring out the effect of blending the cleaning agent, specifically, the effect of suppressing clogging of the fuel injection nozzle, the blending amount of the cleaning agent is 30 mass ppm based on the total amount of the composition. It is preferable to set it as the above, It is more preferable to set it as 60 mass ppm or more, It is further more preferable to set it as 80 mass ppm or more. Even if an amount less than 30 ppm by mass is added, the effect may not appear. On the other hand, if the amount is too large, an effect commensurate with that cannot be expected, and conversely, NOx, PM, aldehydes, etc. in the diesel engine exhaust gas may increase, so the amount of detergent contained is 300 mass. It is preferably not more than ppm, and more preferably not more than 180 mass ppm.
[0063]
As in the case of the above cetane improver, those commercially available as lubricity improvers or detergents are in a state where the active ingredients contributing to lubricity improvement or cleaning are diluted with an appropriate solvent, respectively. It is usually obtained at When such a commercial product is blended in the light oil composition of the present invention, the content of the active ingredient in the light oil composition is preferably within the above range.
[0064]
Further, for the purpose of further improving the performance of the light oil composition in the present invention, other known fuel oil additives (hereinafter referred to as “other additives” for convenience) described later may be added alone or in combination of several kinds. it can. Other additives include, for example, low-temperature fluidity improvers such as ethylene-vinyl acetate copolymer and alkenyl succinic acid amide; antioxidants such as phenols and amines; metal deactivators such as salicylidene derivatives; Anti-icing agents such as polyglycol ethers; corrosion inhibitors such as aliphatic amines and alkenyl succinic acid esters; antistatic agents such as anionic, cationic and amphoteric surfactants; colorants such as azo dyes; Antifoaming agents and the like.
The addition amount of other additives can be arbitrarily determined, but the addition amount of each additive is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less, based on the total amount of the light oil composition. is there.
[0065]
  As described above, the light oil composition of the present invention comprises 20% by volume or more of the specific deep hydrorefined light oil, 20% by volume or more of the specific low sulfur kerosene, and a synthetic light oil blended as necessary. And a synthetic kerosene, a cetane number improver, a lubricity improver, a detergent and other additives. More specifically, as a whole light oil composition, the sulfur content is 5 mass ppm or less, Aromatic content 3 vol% to 12 vol%, aromatic benzene content of 14 or less carbon atoms in aromatic content is 80% or higher, naphthene content is 30 vol% or higher, density at 810 kg / m3840 kg / m or more3Hereinafter, the clogging point (CFPP) of −10 ° C. or less is achieved at the same time. MoreIn addition,In addition to this, the kinematic viscosity at 30 ° C. is 2 mm.2/ S or more 5mm2/ S or less, distillation property 90% distillation temperature 280 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, cetane number 50 or higher and 70 or lower, HFRR wear scar diameter (WS 1.4) 400 μmLess thanIs achieved at the same time.
[0066]
The sulfur content in the light oil composition of the present invention is required to be 5 mass ppm or less as described above, preferably 3 mass ppm or less, more preferably 2 mass ppm or less, and even more preferably 1 mass% or less. It is. When the sulfur content exceeds 5 mass ppm, the effect of reducing the environmental load becomes insufficient. The sulfur content here means the sulfur content based on the total amount of the light oil composition, measured by JIS K 2541 “Sulfur Content Test Method”.
[0067]
The aromatic content in the light oil composition of the present invention needs to be 12% by volume or less from the viewpoint of NOx and PM reduction. More preferably, it is 10 volume% or less. The aromatic content needs to be 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more. If the aromatic content is less than 3% by volume, there is a concern about the influence on the material used for the injection pump.
[0068]
Among the aromatic components in the light oil composition of the present invention, the alkylbenzene content ratio composed of 14 or less carbon atoms (C14) or less needs to be 80% or more of the total aromatic content. When the content of the alkylbenzene having 14 or less carbon atoms is lower than 80%, there is a large amount of heavy aromatics, so that NOx and PM may increase. Therefore, 80% or more is necessary, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 95% or more.
The aromatic content of two or more rings in the aromatic content is preferably 1% by volume or less, more preferably 0.5% by volume or less, and still more preferably 0.2% by volume or less. . When the aromatic content of the two or more rings exceeds the upper limit, NOx and PM emissions in the exhaust gas increase, and the effect of reducing the environmental load becomes insufficient. In addition, aromatic content here is measured based on the Petroleum Institute Journal JPI-5S-49-97 “Hydrocarbon Type Test Method—High Performance Liquid Chromatograph Method” published by the Japan Petroleum Institute. Means the volume percentage (volume%) of the aromatic content. For the calculation of the alkylbenzene (partial aromatic content) ratio of 14 or less carbon atoms, mass spectrometry by the FI ionization method was applied. Derived from alkylbenzene having 14 or less carbon atoms from mass analysis under measurement conditions in accordance with “type analysis of lubricating base oil by mass spectrometer” (Hamakawa Satoshi, Nisseki Review, Vol. 33, No. 4, P135-142) The peak intensity and the peak intensity derived from the total aromatic component were measured and summed, and the ratio was calculated by dividing the both by calculating the ratio (%) of alkylbenzene having 14 or less carbon atoms.
[0069]
In the light oil composition of the present invention, the naphthene compound content is preferably 95% by volume or less, more preferably 90% by volume or less, from the viewpoint of influence on exhaust gas performance, 85 More preferably, it is not more than volume%, and most preferably not more than 80 volume%. Further, the content of the naphthene compound is required to be 30% by volume or more from the viewpoint of fuel economy and output improvement, preferably 32% by volume or more, and more preferably 35% by volume or more. The naphthene compound content in the present invention is a volume percentage (volume%) of naphthene measured according to ASTM D2786 “Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry”. ).
[0070]
The density at 15 ° C. in the light oil composition of the present invention is 810 kg / m 2 in terms of fuel efficiency and acceleration.ThreeOr more, preferably 815 kg / mThreeMore preferably, 820 kg / mThreeThat's it. In addition, the density is 840 kg / m from the viewpoint of a decrease in PM concentration in the exhaust gas.ThreeOr less, preferably 835 kg / mThreeOr less, more preferably 830 kg / mThreeIt is as follows. In addition, the density here means the density measured by JIS K 2249 “Density test method and density / mass / capacity conversion table of crude oil and petroleum products”.
[0071]
The clogging point (CFPP) of the light oil composition of the present invention is required to be −10 ° C. or lower and preferably −12.5 ° C. or lower from the viewpoint of preventing the prefilter clogging of a diesel vehicle. Even more preferably, it is −15 ° C. or lower. Here, the clogging point refers to a clogging point measured according to JIS K 2288 “Light oil—clogging point test method”.
[0072]
The distillation property in the light oil composition of the present invention is not particularly limited to the 10% distillation temperature, but is preferably 250 ° C. or less, more preferably 240 ° C. or less, further preferably 230 ° C. or less, and even more preferably 225. ° C or lower, most preferably 220 ° C or lower. If the 10% distillation temperature exceeds the upper limit, the exhaust gas performance tends to deteriorate. The 10% distillation temperature is preferably 160 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, and further preferably 180 ° C or higher. If the 10% distillation temperature is less than the lower limit, engine output and startability at high temperatures tend to deteriorate.
[0073]
As a distillation property in the light oil composition of the present invention, a 90% distillation temperature is preferably 350 ° C. or lower, more preferably 340 ° C. or lower, and further preferably 330 ° C. or lower. When the 90% distillation temperature exceeds the upper limit, the amount of PM and fine particles discharged tends to increase. The 90% distillation temperature is preferably 280 ° C. or higher, more preferably 285 ° C. or higher, further preferably 290 ° C. or higher, even more preferably 295 ° C. or higher, and most preferably 300 ° C. or higher. If the 90% distillation temperature is less than the lower limit, the fuel efficiency improvement effect becomes insufficient and the engine output tends to decrease. The 10% distillation temperature and 90% distillation temperature here mean values measured by JIS K 2254 “Petroleum product-distillation test method”.
[0074]
The kinematic viscosity at 30 ° C. of the light oil composition of the present invention is 2 mm.2/ S or more, preferably 2.2 mm2/ S or more is preferable, and 2.4 mm2/ S or more is more preferable. The kinematic viscosity is 2mm2If it is less than / s, the fuel injection timing control on the fuel injection pump side tends to be difficult, and the lubricity in each part of the fuel injection pump mounted on the engine may be impaired.
Further, the kinematic viscosity at 30 ° C. of the light oil composition of the present invention is 5 mm.2/ S or less, preferably 4.7 mm2/ S or less is more preferable, 4.5 mm2/ S or less is more preferable. The kinematic viscosity is 5mm2If it exceeds / s, the resistance inside the fuel injection system increases, the injection system becomes unstable, and the concentrations of NOx and PM in the exhaust gas increase.
In addition, kinematic viscosity here means kinematic viscosity measured by JISK2283 "crude oil and petroleum products-kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method".
[0075]
The cetane number in the light oil composition of the present invention is preferably 50 or more, more preferably 52 or more, and further preferably 54 or more. When the cetane number is less than 50, the concentration of NOx, PM and aldehydes in the exhaust gas tends to be high. Further, from the viewpoint of reducing black smoke in the exhaust gas, the cetane number is preferably 70 or less, more preferably 68 or less, and further preferably 66 or less. The cetane number referred to here is a cetane number measured in accordance with “7. Cetane number test method” in JIS K 2280 “Petroleum products—Fuel oil—Octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”. Means.
[0076]
Although there is no restriction | limiting in particular regarding the cetane index of the light oil composition of this invention, It is preferable that it is 48 or more. When the cetane index is less than 48, the concentration of PM, aldehydes, or NOx in the exhaust gas tends to increase. For the same reason, the cetane index is more preferably 50 or more, and further preferably 52 or more. The cetane index referred to in the present invention is defined by “Calculation method of cetane index using 8.4 variable equations” in JIS K 2280 “Petroleum products-fuel oil-octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”. It means the calculated value. Here, the cetane index in the JIS standard is generally applied to light oil to which a cetane number improver is not added, but in the present invention, the above-mentioned " Applying “8.4 Calculation Method of Cetane Index Using Variable Equation”, a value calculated by the calculation method is expressed as a cetane index.
[0077]
  The light oil composition of the present invention preferably has a HFRR wear scar diameter (WS1.4) of 400 μm or less.Under andIt is desirable to have the following lubricating performance. When the HFRR wear scar diameter (WS1.4) exceeds 400 μm, especially in a diesel engine equipped with a distributed injection pump, it increases the driving torque of the pump during operation and increases the wear of each part of the pump. The engine itself may be destroyed as well as the performance deterioration. In addition, in an electronically controlled fuel injection pump capable of high-pressure injection, there is a concern about wear on the sliding surface.
  The HFRR wear scar diameter (WS1.4) as used in the present invention is a value measured by the Petroleum Institute Standard JPI-5S-50-98 “Diesel Oil-Lubricity Test Method” issued by the Japan Petroleum Institute. Means.
[0078]
In the light oil composition of the present invention, the ash content is preferably less than 0.01% by mass. If the ash content exceeds the upper limit, the ash becomes the core of PM during the combustion process in the engine, and the total amount of PM and the amount of nanoparticles increase. Further, even when the ash is discharged as it is, the ash is deposited on the exhaust gas post-processing device, and the performance of the post-processing device may be deteriorated. Furthermore, an adverse effect on the fuel injection system can be considered.
The ash content in the present invention means a value measured by JIS K 2272 “Crude oil and petroleum product ash content and sulfate ash test method”.
[0079]
In addition, the pour point in the light oil composition of the present invention is preferably −10 ° C. or less from the viewpoint of low temperature startability or low temperature operability and maintenance of injection performance in the electronically controlled fuel injection pump. More preferably, the temperature is -15 ° C or lower, further preferably -15 ° C or lower, and most preferably -20 ° C or lower. Here, the pour point means a pour point measured by JIS K 2269 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
[0080]
In the light oil composition of the present invention, from the viewpoint of storage stability, the total insoluble content after the oxidation stability test is preferably 2.0 mg / 100 mL or less, more preferably 1.0 mg / 100 mL or less. Preferably, it is more preferably 0.5 mg / 100 mL or less, still more preferably 0.3 mg / 100 mL or less, and most preferably 0.1 mg / 100 mL or less. The oxidation stability test here is conducted under conditions of 95 ° C. and oxygen bubbling for 16 hours in accordance with ASTM D2274-94. The total insoluble matter after the oxidation stability test here means a value measured in accordance with the oxidation stability test.
[0081]
In the light oil composition of the present invention, the peroxide value after the oxidation stability test is preferably 10 ppm by mass or less, more preferably 5 ppm by mass or less, and further preferably from the viewpoint of storage stability and compatibility with members. Is 2 ppm by mass or less, and more preferably 1 ppm by mass or less. Here, the peroxide value means a value measured in accordance with the Petroleum Institute Standard JPI-5S-46-96.
To the light oil composition of the present invention, additives such as an antioxidant and a metal deactivator can be appropriately added in order to reduce the total insoluble matter and the peroxide value.
[0082]
Moreover, although the electrical conductivity in the light oil composition in this invention is not specifically limited, From the point of safety, it is preferable that it is 50 pS / m or more.
In order to improve the electrical conductivity, an antistatic agent or the like can be appropriately added to the light oil composition of the present invention. Here, the conductivity means a value measured in accordance with JIS K 2276 “Petroleum products—aviation fuel oil test method”.
【The invention's effect】
As described above, the light oil composition of the present invention is a conventional light oil composition comprising a deep hydrorefined light oil having the above-mentioned specific properties and a low-sulfur kerosene having the above-mentioned specific properties. It can reduce the particulate matter (PM) and fine particles discharged from the engine, which has been difficult to realize with a product, improve fuel efficiency, have little influence on the components, and have excellent performance at low temperature startability .
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples at all.
[0083]
(Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2)
The hydrorefined light oil and untreated kerosene were hydrotreated under the conditions shown in Table 1 to obtain deep hydrorefined light oil and low sulfur kerosene. Table 2 shows the properties of hydrorefined gas oil and untreated kerosene. Table 2 also shows the properties of the deep hydrorefined gas oil and low sulfur kerosene. Table 2 also shows the properties of hydrocracked light oil and synthetic light oil used as base materials for light oil compositions in Examples and Comparative Examples.
[0084]
Various base materials and additives were blended to prepare light oil compositions shown in Table 3 (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2).
In addition, the additive used was as follows.
Cetane number improver: 2-ethylhexyl nitrate
Lubricant improver: Carboxylic acid mixture based on linoleic acid
Detergent: Reaction product of oleic amine and carboxylic acid mixture based on oleic acid
Low temperature fluidity improver: ethylene-vinyl acetate copolymer
[0085]
The blending ratio of the blended diesel oil composition, and the blended diesel oil composition, the density at 15 ° C., the kinematic viscosity at 30 ° C., the sulfur content, the distillation property, the aromatic content, and the fragrance of two or more rings Group content, C14 or lower alkylbenzene ratio, naphthene content, cetane index and cetane number, wear scar diameter, clogging point, pour point, ash content, oxidative stability test Table 3 shows the results of measurement of dissolved content, peroxide value, and conductivity.
[0086]
The properties of the fuel oil were measured by the following method.
The density refers to a density measured according to JIS K 2249 “Determination method of density of crude oil and petroleum products and density / mass / capacity conversion table”.
The kinematic viscosity refers to a kinematic viscosity measured according to JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
The sulfur content refers to the mass content of the sulfur content based on the total amount of light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0087]
All the distillation properties are values measured by JIS K 2254 "Petroleum products-Distillation test method".
The aromatic content and the aromatic content of two or more rings are determined by the Petroleum Institute Method JPI-5S-49-97 “Hydrocarbon Type Test Method—High Performance Liquid Chromatograph Method” published by the Japan Petroleum Institute. It means the volume percentage (volume%) of the aromatic content that has been observed and complied with.
The ratio of alkylbenzenes having 14 or less carbon atoms (partial aromatic content) was determined by applying mass analysis by the FI ionization method, and “type analysis of lubricant base oil by mass spectrometer” (Satoshi Hamakawa, Nisseki Review, Vol. 33, No. 4, by mass spectrometry under measurement conditions based on P135-142), the peak intensity derived from alkylbenzene having 14 or less carbon atoms and the peak intensity derived from total aromatics are respectively measured and summed, and both are removed. The ratio (%) of alkylbenzene having 14 or less carbon atoms was calculated.
The naphthene compound content means a volume percentage (volume%) of naphthene measured in accordance with ASTM D2786 “Standard Test Method for Hydrocarbon Types Analysis of Gas-Oil Saturates Fractions by High Ionizing Voltage Mass Spectrometry”.
[0088]
The cetane index refers to a value calculated according to “Method for calculating cetane index using 8.4 variable equation” in JIS K 2280 “Petroleum products—fuel oil—octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”. The cetane index in the JIS standard is not applied to the cetane number improver added, but the cetane index of the cetane index added with the cetane number improver also uses the above “8.4 variable equation”. It shall represent the value calculated by “Calculating method of cetane index”.
The cetane number means a cetane number measured according to “7. Cetane number test method” of JIS K 2280 “Petroleum products—fuel oil—octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”.
[0089]
Lubrication performance and HFRR wear scar diameter (WS1.4) refer to the lubrication performance measured by the Petroleum Institute Standard JPI-5S-50-98 “Diesel Oil-Lubricity Test Method” issued by the Japan Petroleum Institute. .
The clogging point refers to a clogging point measured by JIS K 2288 “Light oil—clogging point test method”.
The pour point refers to a pour point measured according to JIS K 2269 “Crude point of petroleum and petroleum products and a cloud point test method of petroleum products”.
Ash content means a value measured by JIS K 2272 “Crude oil and petroleum product ash and sulfate ash test method”.
The total insoluble matter after the oxidation stability test means a value measured under conditions of 95 ° C. and oxygen bubbling for 16 hours in accordance with ASTM D2274-94.
The peroxide value means a value measured according to the Petroleum Institute Standard JPI-5S-46-96.
The conductivity means a value measured in accordance with JIS K 2276 “Petroleum product-aviation fuel oil test method”.
[0090]
As shown in Table 3, the light oil compositions used in the examples and comparative examples are prepared by preparing several kinds of light oil bases at a specific blending ratio.
As is apparent from Table 3, the 90% distillation temperature (T90), the density at 15 ° C., the sulfur content, the naphthene content, and the aromatic content are all within the ranges defined in the present invention. Deep hydrorefined gas oil is 20% by volume or more, and the sulfur content, aromatic content, bicyclic or higher aromatic content, naphthene content, and boiling range are all within the ranges specified in the present invention. In Examples 1 to 3 containing 20% by volume or more of the low sulfur kerosene, the sulfur content is 5 mass ppm or less, the total aromatic content is 3% by volume to 12% by volume, carbon of the aromatic content. The alkylbenzene content ratio of several 14 or less is 80% or more, the naphthene content is 30% by volume or more, and the density at 15 ° C. is 810 kg / m.Three840 kg / m or moreThreeHereinafter, a light oil composition having a clogging point of −10 ° C. or lower could be obtained easily and reliably. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which a light oil composition was prepared without using the above-described specific deep hydrorefined light oil and low-sulfur kerosene, the light oil composition targeted by the present invention is not necessarily obtained.
[0091]
Next, various tests shown below were performed using the light oil compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. All test results are shown in Table 4. As can be seen from the results in Table 4, the light oil compositions of Examples 1 to 3 have less PM and the number of particles, better fuel efficiency, and better acceleration performance than the light oil compositions of Comparative Examples 1 and 2. It is clear that the low temperature startability is good and the rubber swelling performance is excellent.
[0092]
The test method related to the engine unit test conforms to Annex 29 “Technical Standards for Diesel Vehicle 13-Mode Emission Measurement” supervised by the former Ministry of Transport. It conforms to Appendix 27 “Technical Standards for Diesel Vehicle 10/15 Mode Exhaust Gas Measurement”.
[0093]
(Vehicle exhaust gas test, fuel consumption test)
PM and fuel consumption were measured using the following diesel engine vehicle (vehicle 1). PM collected the exhaust gas diluted in the whole dilution tunnel with a fluorocarbon-coated glass fiber filter and analyzed it. The test mode is performed in a transient operation mode that simulates the actual driving shown in FIG. 1, the exhaust gas component is calculated as an emission amount per 1 km of the test mode, and the result when the fuel of Comparative Example 1 is tested is set to 100. The results were relatively compared and quantified. For fuel consumption, the fuel volume flow rate consumed during the test mode is corrected for fuel temperature, and the weight value is replaced with the result when the fuel of Comparative Example 1 is used as 100. Turned into.
[0094]
(Vehicle specifications): Vehicle 1
Engine type: Supercharged inline 4-cylinder diesel with intercooler
Displacement: 3L
Compression ratio: 18.5
Maximum output: 125kW / 3400rpm
Maximum torque: 350Nm / 2400rpm
Compliance with regulations: 1997 emissions regulations compliance
Vehicle weight: 1900kg
Mission: 4AT
Exhaust gas aftertreatment device: oxidation catalyst
[0095]
(Measurement of fine particles)
When measuring the number of particles, the scanning mobility particle size analyzer shown in FIG. 2 was used to separate and detect the number of particles for each particle size. That is, in the apparatus shown in FIG. 2, a charge distribution control unit a, a classification unit b, and a particle number measurement unit c are provided in order from the upstream side of the flow path through which the diluted exhaust gas sample passes. The fine particles in the diluted exhaust gas are in an equilibrium charge distribution state in the charge distribution control unit a, and are classified (separated) in accordance with the electric mobility of each particle in the classification unit b. And the particle | grain count part c measures the particle | grains isolate | separated for every particle size.
In the test, the vehicle 1 is operated in the test mode shown in FIG. 1 in the same manner as the exhaust gas test, and particles collected during the test period by the above apparatus are classified into a total number of particles and particles (nanoparticles) having a diameter of 100 nm or less. The results when the fuel of Comparative Example 1 was used as a test were set as 100, and the results were relatively compared and quantified.
[0096]
(Vehicle driving performance / acceleration performance evaluation)
Evaluation was performed using the above-described diesel engine-equipped vehicle (vehicle 1) on a chassis dynamometer (gradient condition: 5%) maintained at an environmental temperature of 25 ° C. and an environmental humidity of 60%. In the test, after the vehicle is sufficiently warmed up, the vehicle is maintained at a constant speed of 40 km / h, the throttle (accelerator) is fully opened after a predetermined time, and the time until the vehicle reaches 60 km / h is measured. And the improvement effect of acceleration performance was judged.
[0097]
(Low temperature startability)
On the chassis dynamometer that can control the environmental temperature using the vehicle 2, at room temperature, (1) flush the fuel system of the test diesel vehicle with the evaluation fuel, (2) extract the flushing fuel, (3) ▼ Replace the main filter with a new one, and ④Put the specified amount of evaluation fuel (1/2 of the fuel tank capacity of the vehicle under test) into the fuel tank. Then, (5) rapidly cool the ambient temperature from room temperature to 5 ° C, (6) hold at 5 ° C for 1 hour, and (7) set a predetermined temperature (-12, -14 ° C) at a cooling rate of 1 ° C / h. (8) Hold the engine at a predetermined temperature for 1 hour, and then start the engine. If the engine does not start even after 10 seconds of cranking is repeated twice at 30 second intervals, it is not possible (x), and if the engine is started between two times of cranking is repeated (◯).
[0098]
(Vehicle specifications): Vehicle 2
Engine type: Supercharged inline 4-cylinder diesel with intercooler
Displacement: 3.2L
Compression ratio: 17
Maximum output: 130kW / 3800rpm
Maximum torque: 380 Nm / 2000 rpm
Regulatory compliance: 1998 exhaust gas regulatory compliance
Vehicle weight: 2150 kg
Mission: 4AT
Exhaust gas aftertreatment device: oxidation catalyst
[0099]
(Rubber swelling test)
In order to confirm the influence on the rubber member used in the O-ring or the like of the engine part, a soaking test was performed according to the following procedure. Conforms to MIL R6855, with acrylonitrile, which is one of the compounds constituting the rubber, having a combined acrylonitrile mass center value of nitrile rubber (medium nitrile rubber) that is 25% or more and 35% or less of the total as a rubber member to be evaluated. Then, the test fuel is heated and held at 100 ° C., and the test rubber member is immersed in it for 70 hours. Evaluation is made by comparing and quantifying the volume change of the test rubber member after 70 hours. Judgment is that the volume change rate absolute value before and after the test is ± 20% or more is rejected (x), the case of ± 10% or more and within ± 20% is borderline (△), and the case is within ± 10% (○).
[0100]
[Table 1]
Figure 0004567948
[0101]
[Table 2]
Figure 0004567948
[0102]
[Table 3]
Figure 0004567948
[0103]
[Table 4]
Figure 0004567948

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a test mode in an exhaust gas test.
FIG. 2 is a schematic view of a scanning mobility particle size analyzer used for measuring the number of particles.
[Explanation of symbols]
a Charge distribution controller
b Classifier
c Particle Count Unit

Claims (2)

硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下の石油系炭化水素の水素化精製油を原料油として、水素化触媒の存在下で反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h−1、水素/油比100〜800NL/Lで深度水素化処理することによって得られる90%留出温度が200℃以上380℃以下、15℃における密度が780kg/m以上870kg/m以下、硫黄分含有量が5質量ppm以下、ナフテン分含有量が30容量%以上且つ芳香族分含有量が1容量%以下である深度水素化精製軽油を20容量%以上、および、未精製油及び/又は水素化精製油を原料油とし、水素化触媒の存在下において反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h−1、水素/油比10〜300NL/Lで水素化処理することによって得られる硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油を20容量%以上含有して成る、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃密度810kg/m以上840kg/m以下、目詰まり点−10℃以下、30℃における動粘度が2mm /s以上5mm /s以下、蒸留性状90%留出温度が280℃以上350℃以下、セタン価50以上70以下、HFRR摩耗痕径(WS1.4)400μm以下であることを特徴とする軽油組成物。A petroleum hydrocarbon hydrorefined oil having a sulfur content of 5 mass ppm to 10 mass ppm and a boiling point range of 150 ° C. or higher and 380 ° C. or lower as a raw material oil, a reaction temperature of 170 to 320 ° C. in the presence of a hydrogenation catalyst, 90% distillation temperature obtained by deep hydrotreating at a hydrogen pressure of 2 to 10 MPa, LHSV 0.1 to 2 h −1 and a hydrogen / oil ratio of 100 to 800 NL / L is a density at 200 ° C. to 380 ° C. and 15 ° C. There 780 kg / m 3 or more 870 kg / m 3 or less, sulfur content is 5 ppm by mass or less, a naphthene content and aromatic content above 30% by volume the amount of content is not more than 1 volume% deep hydrotreated gas oil 20% by volume or more, and raw oil is unrefined oil and / or hydrorefined oil, reaction temperature is 220 to 350 ° C., hydrogen pressure is 1 to 6 MPa in the presence of a hydrogenation catalyst, L HSV 0.1-10 h −1 , sulfur content obtained by hydrotreating with hydrogen / oil ratio 10-300 NL / L 5 mass ppm or less, total aromatic content 25 volume% or less, 2 or more rings 1% by volume or less of aromatic content, 20% by volume or more of naphthenic content, 20% by volume or more of low sulfur kerosene having a boiling range of 140 to 300 ° C. Aromatic content 3% to 12%, aromatic benzene content of 14 or less carbon atoms in aromatics 80% or more, naphthene content 30% or more, 15 ° C. density 810kg / m 3 or more 840kg / m 3 or less, clogging point -10 ° C. or less, a kinematic viscosity at 30 ° C. is 2 mm 2 / s or more 5 mm 2 / s or less, distillation properties 90% distillation temperature of 280 ° C. or higher 350 ° C. or less, a cetane number 5 70 inclusive, HFRR wear scar diameter (WS 1.4) gas oil composition characterized in that it is 400μm or less. 硫黄分含有量5質量ppm以上10質量ppm以下、沸点範囲150℃以上380℃以下の石油系炭化水素の水素化精製油を原料油として、水素化触媒の存在下で反応温度170〜320℃、水素圧力2〜10MPa、LHSV0.1〜2h−1、水素/油比100〜800NL/Lで深度水素化処理することによって得られる90%留出温度が200℃以上380℃以下、15℃における密度が780kg/m以上870kg/m以下、硫黄分含有量が5質量ppm以下、ナフテン分含有量が30容量%以上且つ芳香族分含有量が1容量%以下である深度水素化精製軽油を20容量%以上、および、未精製油及び/又は水素化精製油を原料油とし、水素化触媒の存在下において反応温度220〜350℃、水素圧力1〜6MPa、LHSV0.1〜10h−1、水素/油比10〜300NL/Lで水素化処理することによって得られる硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量25容量%以下、2環以上の芳香族分含有量1容量%以下、ナフテン分含有量20容量%以上、沸点範囲140〜300℃である低硫黄灯油を20容量%以上配合することにより、硫黄分含有量5質量ppm以下、全芳香族分含有量3容量%以上12容量%以下、芳香族分のうち炭素数14以下のアルキルベンゼン含有割合が80%以上、ナフテン分含有量30容量%以上、15℃密度810kg/m以上840kg/m以下、目詰まり点−10℃以下である軽油組成物を製造することを特徴とする軽油組成物の製造方法。A petroleum hydrocarbon hydrorefined oil having a sulfur content of 5 mass ppm to 10 mass ppm and a boiling point range of 150 ° C. or higher and 380 ° C. or lower as a raw material oil, a reaction temperature of 170 to 320 ° C. in the presence of a hydrogenation catalyst, 90% distillation temperature obtained by deep hydrotreating at a hydrogen pressure of 2 to 10 MPa, LHSV 0.1 to 2 h −1 and a hydrogen / oil ratio of 100 to 800 NL / L is a density at 200 ° C. to 380 ° C. and 15 ° C. There 780 kg / m 3 or more 870 kg / m 3 or less, sulfur content is 5 ppm by mass or less, a naphthene content and aromatic content above 30% by volume the amount of content is not more than 1 volume% deep hydrotreated gas oil 20% by volume or more, and raw oil is unrefined oil and / or hydrorefined oil, reaction temperature is 220 to 350 ° C., hydrogen pressure is 1 to 6 MPa in the presence of a hydrogenation catalyst, L HSV 0.1-10 h −1 , sulfur content obtained by hydrotreating with hydrogen / oil ratio 10-300 NL / L 5 mass ppm or less, total aromatic content 25 volume% or less, 2 or more rings By blending 20 vol% or more of low sulfur kerosene having an aromatic content of 1 vol% or less, a naphthene content of 20 vol% or more, and a boiling point range of 140 to 300 ° C, a sulfur content of 5 mass ppm or less, Aromatic content 3% to 12%, aromatic benzene content of 14 or less carbon atoms in aromatics 80% or more, naphthene content 30% or more, 15 ° C. density 810kg / m 3 or more 840kg A method for producing a light oil composition, comprising producing a light oil composition having a / m 3 or less and a clogging point of -10 ° C or less.
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