JP4585081B2

JP4585081B2 - Light oil composition

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Publication number: JP4585081B2
Application number: JP2000119590A
Authority: JP
Inventors: タカシ金子; 淳秋本; 裕朗渡辺; 知香子貝瀬
Original assignee: JX Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP2001303074A

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に関するものであり、より詳しくはディーゼル排出ガス中のパティキュレート量をエンジンの全負荷範囲で大幅に低減させることが可能な軽油組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル排出ガスに含まる成分としては、主に窒素酸化物（以降ＮＯｘと表示）と粒子状物質（以降ＰＭと表示）が問題視されている。
ＮＯｘは主に空気中の窒素がエンジン内で酸素と反応し生成する物質であり、これにはＮＯやＮＯ₂等が含まれる。ＰＭは排出ガス中の微粒子であり、燃焼によるすす(煤)や燃料または潤滑油に含まれる高沸点、高分子の未燃焼成分が排出されたものである。これらの物質は大気汚染や酸性雨の原因となっており、早急な低減対策が求められている。また最近ではホルムアルデヒド、アセトアルデヒドを含むアルデヒドも人体の健康への悪影響や臭気面から注目されている。
【０００３】
平成９年１０月以降、ディーゼルエンジンの燃料として使用されている軽油は、自動車へのＳＯＦ触媒（有機溶剤可溶分酸化触媒）およびＮＯｘ還元触媒等の後処理装置搭載を前提として、その硫黄分含有量が５００質量ｐｐｍ以下に下げられている。しかし、これらの後処理装置は、その効率が低いことや耐久性等の問題があり、実用化されているものは非常に少ないのが現状である。
現在、市場には最新の排出ガス低減対策を施した車両が投入されつつあるが、既販車との置き換わりにも多くの時間を必要としているため、その根本的な解決には至っていない。
また、２００３年以降は更に厳しい排出ガス規制が導入される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、２００３年以降の厳しい排出ガス規制が実施されることから、また市場に最新の排出ガス低減技術を施した車両が普及するまでには多大な時間を要することからも、排出ガスの低減には、燃料の品質を向上させることが即効性が高く、非常に有効であると考えられる。そして燃料としては、既存のディーゼル車に有効なだけでなく、ＤＰＦ装着などの排出ガス対策が進んだ車両に対しても有効な燃料が求められている。
排出ガス低減のための燃料の改良方法としては幾つか考えられるが、含酸素化合物を配合した燃料はエンジン部材等への悪影響も懸念され、本格的な使用には多くの問題を解決しなければならない。
従って、本発明の目的は、ディーゼル排出ガスに含まれるパティキュレートの排出をエンジンの全負荷範囲で大幅に低減させることが可能な軽油組成物を提供することにある。特にＤＰＦ装着車に対しても排出ガスの低減（中でもＰＭ濃度低減）に有効な軽油組成物を提供することでもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、初留点が１４５℃以上、９５容量％留出温度が２７０℃以下、かつ硫黄分含有量が８０質量ｐｐｍ以下の軽油基材を５０〜８５容量％含有するベース軽油にセタン価向上剤を組成物全量基準で５００質量ｐｐｍ以上含有し、かつセタン指数が４５以上、９０容量％留出温度が２８０℃〜３１５℃、硫黄分含有量が５００質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８０２〜８２０ｋｇ／ｍ ^３、二環以上の芳香族分含有量が３容量％以下、そして３０℃における動粘度が１．７ｍｍ²／ｓ以上である軽油組成物にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の軽油組成物は、ベース軽油とセタン価向上剤とを含有し、該ベース軽油が、初留点（ＩＢＰ）が１４５℃以上、９５容量％留出温度（Ｔ₉₅）が２７０℃以下、かつ硫黄分含有量が８０質量ｐｐｍ以下の性状を有する軽油基材を含有する。
まず、軽油基材について説明する。
一般に初留点（ＩＢＰ）が低くなると、排出ガス中の炭化水素量は増加しやすくなる。本発明では、１４５℃以上の軽油基材を用いることにより、排出ガス中の炭化水素量を低減させることができる。一方、初留点が高すぎると、低温始動性及び低温安定性（低温運転性）に不具合が生じ易くなる。このため、本発明の軽油基材の初留点は１５０℃以上であることが好ましく、１５５℃以上であることが更に好ましい。一方、初留点の上限は、２１０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２００℃以下である。
また９５容量％留出温度（Ｔ₉₅）については、一般にＴ₉₅が高すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度低減効果が十分得られにくくなる。本発明では、Ｔ₉₅が２７０℃以下の軽油基材を用いることにより、より大きな排出ガス中のＰＭ濃度低減効果を得ることができる。一方、Ｔ₉₅が低すぎると、潤滑性能が低下しやすくなる。このため、本発明の軽油基材の９５容量％留出温度は２２０℃以上であることが好ましく、２３０℃以上であることが更に好ましい。一方、９５容量％留出温度の上限は、２６５℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２５０℃以下である。
【０００７】
軽油基材中の硫黄分含有量は、排出ガスの後処理装置の耐久性を維持させるために少ないことが好ましい。本発明では、硫黄分含有量は５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは３０質量ｐｐｍ以下、特に１０質量ｐｐｍ以下である。
【０００８】
本発明で用いる軽油基材は、上記の性状を有するものであるが、それら以外の性状は、下記の通りであることが好ましい。
１０容量％留出温度（Ｔ₁₀）：１７０〜２５０℃
５０容量％留出温度（Ｔ₅₀）：１８５〜２１０℃
９０容量％留出温度（Ｔ₉₀）：２１０〜２６０℃
蒸留終点（ＥＰ）：２３０〜２８０℃
密度＠（１５℃）：７８０〜８０５ｋｇ/ｃｍ³
芳香族分含有量：２３容量％以下
引火点：４０〜５５℃
煙点：２３℃以上
【０００９】
本発明で用いる軽油基材の性状について更に詳述する。
軽油基材の１０容量％の留出温度（Ｔ₁₀）については、この温度が低すぎると、排出ガス中の炭化水素量が増加し易くなり、一方、その温度が高すぎると、低温始動性及び低温安定性に不具合が生じ易くなる。このため、本発明で用いる軽油基材の１０容量％の留出温度は、１７０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１７５℃以上である。一方、１０容量％の留出温度の上限は、２５０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２００℃以下である。
軽油基材の５０容量％の留出温度（Ｔ₅₀）については、この温度が低すぎると、排出ガス中の炭化水素量が増加し易くなり、一方、その温度が高すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度が増加し易くなる。このため、本発明で用いる軽油基材の５０容量％の留出温度は１８５℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１９５℃以上である。一方、５０容量％の留出温度の上限は、２１０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２０５℃以下である。
【００１０】
軽油基材の９０容量％の留出温度（Ｔ₉₀）については、この温度が高すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度が増加し易くなる。一方、その温度が低すぎると、潤滑性能が低下し易くなる。このため、本発明で用いる軽油基材の９０容量％の留出温度は２１０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは２２０℃以上である。一方、９０容量％の留出温度の上限は、２６０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２４０℃以下である。
軽油基材の蒸留終点（ＥＰ）については、この温度が高すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度が増加し易くなる。一方、その温度が低すぎると、潤滑性能が低下し易くなる。このため、本発明で用いる軽油基材の蒸留終点は２３０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは２４０℃以上である。一方、蒸留終点の上限は、２８０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２６０℃以下である。
【００１１】
軽油基材中の芳香族分含有量は、排出ガスに含まれるＮＯｘおよびＰＭの各濃度に関係し、この含有量が多すぎると、排出ガス中のＮＯｘおよびＰＭの各濃度が増加しやすくなる。このため、芳香族分含有量は、２３容量％以下であることが好ましく、更に好ましくは１５容量％以下である。ここで、芳香族分含有量は、ＪＩＳＫ２５３６に規定する「石油製品−成分試験方法」の蛍光指示薬吸着法に準拠して測定される芳香族分の容量％を意味する。
【００１２】
軽油基材の１５℃における密度については、その値が小さすぎると、十分な燃料消費率および加速性が得られにくくなる。一方、その値が、大きすぎると排出ガス中のＰＭ濃度低減効果が十分に得られにくくなる。このため、本発明で用いる軽油基材の密度は７８０ｋｇ／ｍ³以上であることが好ましい。一方、軽油基材の密度の上限は、８０５ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましく、更に好ましくは８００ｋｇ／ｍ³以下である。ここで密度とは、ＪＩＳＫ２２４９「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。
【００１３】
軽油基材の引火点については、その値が高すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度低減効果が十分に得られにくくなる。一方、この値が低すぎると、排出ガス中の炭化水素量が増加し易くなる。このため、本発明で用いる軽油基材の引火点は４０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは４５℃以上である。一方、軽油基材の引火点の上限は、５５℃以下であることが好ましく、更に好ましくは５０℃以下である。ここで引火点とは、ＪＩＳＫ２２６５「原油及び石油製品―引火点試験方法」により測定される引火点を意味する。
【００１４】
軽油基材の煙点については、その値が低すぎると、排出ガス中のＰＭ濃度低減効果が十分得られにくくなる。このため、本発明で用いる軽油基材の煙点は２３ｍｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは２７ｍｍ以上である。ここで煙点とは、ＪＩＳＫ２５３７「石油製品―航空タービン燃料油及び灯油―煙点試験方法」により測定される煙点を意味する。
【００１５】
本発明で用いる軽油基材は、ベース軽油中に少なくとも５０容量％以上含有する。その上限は、目的の性能の軽油組成物によって調整されるが、その上限値は好ましくは９９容量％であり、更に好ましくは９５容量％であり、特に好ましくは９０容量％であり、最も好ましくは８５容量％である。
【００１６】
本発明で用いるベース軽油は、主成分である上記性状の軽油基材とその他の性状の軽油基材とを最終目的の性状となるように混合することで調製することができる。また本発明の軽油基材及びその他の軽油基材は、公知の方法で得られた各種の軽油を用いて調製することができる。
軽油基材としては、例えば、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にかけて得られる減圧軽油；減圧蒸留装置から得られる減圧軽油を水素化精製して得られる水素化精製軽油；直留軽油を通常の水素化精製より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；脱硫または未脱硫の減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解軽油；原油の常圧蒸留により得られる直留灯油；直留灯油を水素化精製して得られる水素化精製灯油；原油の常圧蒸留によって得られる軽油留分を分解して得られる分解灯油などの1種もしくは２種以上が使用可能である。
なお、本発明で用いる軽油基材中の硫黄分含有量が８０質量ｐｐｍを越えている場合には、水素化精製などの適当な手段（脱硫処理）を用いることで所定の硫黄分にすることができる。
また、本発明の軽油組成物を調製する際に、ベース軽油の硫黄分含有量が５００質量ｐｐｍを越えている場合には、セタン価向上剤などの配合に先立って、上記のような脱硫処理を行って硫黄分含有量を５００質量ｐｐｍ以下に低減する。
【００１７】
本発明の軽油組成物は、上記のベース軽油にセタン価向上剤を含有してなる。
セタン価向上剤としては、当業界で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る。例えば、硝酸エステルや有機過酸化物等を挙げることができる。本発明で用いるセタン価向上剤は硝酸エステルであることが好ましい。硝酸エステルには、例えば、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、及び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。これらの中でも、炭素数６〜８のアルキルナイトレートであることが好ましい。セタン価向上剤としては１種類の化合物を単独で用いても良く、２種以上の化合物を組み合わせて用いても良い。
【００１８】
本発明の軽油組成物におけるセタン価向上剤の含有量は、組成物全量基準で５００質量ｐｐｍ以上であって、これに満たない場合はディーゼルエンジン排出ガスのＮＯｘ濃度、ＰＭ濃度、アルデヒド濃度等を満足できる程度に低下させることができない。本発明の軽油組成物にあっては、組成物全量基準で規定されるセタン価向上剤の含有量は６００質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、７００質量ｐｐｍ以上であることがより好ましく、８００質量ｐｐｍ以上であることが特に好ましく、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の上限値は、本発明では特には限定されないが、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以下であることが特に好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下であることが最も好ましい。
【００１９】
なお、セタン価向上剤と称して市販されている商品は、セタン価向上に寄与する有効成分、つまり、セタン価向上剤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。こうした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、軽油組成物中の前記有効成分の含有量が、組成物全量基準で５００質量ｐｐｍ以上であることが肝要である。
【００２０】
本発明の軽油組成物のセタン指数は４５以上である。セタン指数が４５に満たない場合には、排出ガス中のＮＯｘ、ＰＭ、アルデヒドの各濃度が高くなる恐れがある。本発明では、そのセタン指数は、４７以上であることが好ましく、４８以上であることがより好ましく、５０以上であることが最も好ましい。
【００２１】
ここでセタン指数とは、ＪＩＳＫ２２８０「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」によって算出した値を意味する。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意味する。
【００２２】
本発明の軽油組成物においては、そのセタン価に関して特に制限はないが、前記のセタン価向上剤を添加することにより、そのセタン価は４５以上に調整されていることが好ましく、４８以上であることがより好ましく、５０以上であることが最も好ましい。４５以上のセタン価とすることで、排出ガス中のＮＯｘ、ＰＭ、アルデヒドの各濃度をより低減させることが出来る。ここでセタン価とは、ＪＩＳＫ２２８０「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。
【００２３】
本発明の軽油組成物は、９０容量％留出温度（Ｔ₉₀）は３３０℃以下である。
Ｔ₉₀が３３０℃を超える場合には、排出ガス中のＰＭの濃度が高くなる恐れがある。本発明では、そのＴ₉₀は３２５℃以下であることが好ましく、３２０℃以下であることがより好ましく、３１５℃以下であることが特に好ましい。Ｔ₉₀の下限値については特に制限はないが、燃費をより向上させ、エンジンの出力をより高めるために、Ｔ₉₀は２８０℃以上であることが好ましく、２８５℃以上であることがより好ましい。
【００２４】
本発明の軽油組成物は、Ｔ₉₀以外の蒸留性状について特に制限はないが、下記の性状を満たしていることが望ましい。
初留点：１３５〜１８０℃
１０容量％留出温度（Ｔ₁₀）：１５５〜２１０℃
３０容量％留出温度（Ｔ₃₀）：１７５〜２５０℃
５０容量％留出温度（Ｔ₅₀）：１９０〜２７０℃
７０容量％留出温度（Ｔ₇₀）：２２０〜３００℃
９５容量％留出温度（Ｔ₉₅）：２９０〜３６０℃
蒸留終点：３２０〜３６０℃
【００２５】
本発明の軽油組成物の蒸留性状について更に詳述する。
軽油組成物の初留点が低すぎる場合には、一部の軽質留分が気化して噴霧範囲が広がりすぎ、未燃分として排出ガスに同伴される炭化水素量が増加する恐れがあることから、初留点は１３５℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１４０℃以上、特に好ましくは１４５℃以上である。一方、初留点が高すぎる場合は、低温始動性および低温運転性に不具合を生じる可能性があるため、初留点の上限は１８０℃であることが好ましく、更に好ましくは１７０℃である。
【００２６】
軽油組成物のＴ₁₀が低すぎる場合は、初留点が低すぎる場合と同様な理由から、排出ガスに同伴される炭化水素量の増大が懸念されるため、Ｔ₁₀は１５５℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１６０℃以上、特に好ましくは１６５℃以上である。一方、これが高すぎると、低温始動性および低温運転性に不具合を生じる心配があるため、Ｔ₁₀は２１０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２０５℃以下、特に好ましくは２００℃以下である。
【００２７】
軽油組成物のＴ₃₀が低すぎる場合は、上に述べたと同じ理由から、排出ガスに同伴される炭化水素量の増大が懸念される。従って、Ｔ₃₀は１７５℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１８０℃以上、特に好ましくは１８５℃以上である。一方、これが高すぎる場合は、低温始動性および低温運転性に不具合を生じる可能性があることから、Ｔ₃₀は２５０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは２３０℃以下、特に好ましくは２１０℃以下である。
【００２８】
軽油組成物のＴ₅₀は、燃費およびエンジン出力の面から、１９０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは１９５℃以上、特に好ましくは２００℃以上である。そして、排出ガス中のＰＭ濃度を低減させる上で、Ｔ₅₀は２７０℃以下であることが好ましく、更に２６０℃以下、２５０℃以下、２４０℃以下の順に好ましく、特に好ましくは２３０℃以下であり、最も好ましくは２２５℃以下である。
【００２９】
軽油組成物のＴ₇₀もＴ₅₀と同様、燃費とエンジン出力を左右する。燃費をより向上させ、エンジンの出力をより高めるために、Ｔ₇₀は２２０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは２２５℃以上、特に好ましくは２３０℃以上である。そして排出ガス中のＰＭ濃度をより低減させる上で、Ｔ₇₀は３００℃以下であることが好ましく、更に２９０℃以下、２８０℃以下、そして２７０℃以下の順に好ましく、特に好ましくは２６５℃以下であり、最も好ましくは２６０℃以下である。
【００３０】
軽油組成物のＴ₉₅は２９０℃以上であることが望ましいが、排出ガス中のＰＭ濃度をより低減させるためには、Ｔ₉₅は３６０℃以下であることが好ましく、更に３５５℃以下、３５０℃以下、そして３４５℃以下の順で好ましく、特に好ましくは３４２℃以下であり、最も好ましくは３４０℃以下である。
【００３１】
軽油組成物の蒸留終点は３２０℃以上が望ましい。しかし、排出ガス中のＰＭ濃度をより低減させるためには、蒸留終点は３６０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは３５５℃以下、特に好ましくは３５０℃以下である。
本発明でいう蒸留性状（初留点、Ｔ₁₀、Ｔ₃₀、Ｔ₅₀、Ｔ₇₀、Ｔ₉₀、Ｔ₉₅、蒸留終点）は、全てＪＩＳＫ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される値である。
【００３２】
本発明の軽油組成物の硫黄分含有量は５００質量ｐｐｍ以下である。軽油組成物の硫黄分含有量が５００質量ｐｐｍを超える場合は、排出ガスの後処理装置の耐久性を悪化させたり、エンジン内部の腐食を招く恐れがある。本発明では、この値は３５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、２００質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、１５０質量ｐｐｍ以下であることがさらにより好ましく、１００質量ｐｐｍ以下であることが特に好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であることが最も好ましい。ここで硫黄分含有量とは、ＪＩＳＫ２５４１「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含有量を意味する。
【００３３】
本発明の軽油組成物の３０℃における動粘度は１．７ｍｍ²／ｓ以上である。１．７ｍｍ²／ｓに満たない場合は、燃料噴射時期の制御が困難になる心配があり、またエンジンに付設された分配型燃料噴射ポンプの潤滑性が損なわれ易くなる。この動粘度は１．７２ｍｍ²／ｓ以上であることが好ましく、１．７３ｍｍ²／ｓ以上であることが更に好ましく、１．７５ｍｍ²／ｓ以上であることがさらにより好ましく、１．７８ｍｍ²／ｓ以上であることが特に好ましく、１．８０ｍｍ²／ｓ以上であることが最も好ましい。
【００３４】
３０℃における動粘度の上限値については特に制限はないが、排出ガス中のＰＭ濃度をより一層低減させることができることから、３．５ｍｍ²／ｓ以下であることが好ましく、３．０ｍｍ²／ｓ以下であることが更に好ましく、２．５ｍｍ²／ｓ以下であることがさらにより好ましく、２．４ｍｍ²／ｓ以下であることが特に好ましく、２．２ｍｍ²／ｓ以下であることが最も好ましい。ここで動粘度とはＪＩＳＫ２２８３「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。
【００３５】
本発明の軽油組成物の１５℃における密度については特に制限はない。しかし、燃料消費率および加速性をより向上させることができることから、その値は８０２ｋｇ／ｍ³以上であることが好ましい。一方、１５℃における密度の上限値は、排出ガス中のＰＭ濃度をより低下させることができるから、８４０ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましく、８３５ｋｇ／ｍ³以下であることが更に好ましく、８３０ｋｇ／ｍ³以下であることがさらにより好ましく、８２０ｋｇ／ｍ³以下であることが特に好ましく、８１５ｋｇ／ｍ³以下であることが最も好ましい。ここで密度とは、ＪＩＳＫ２２４９「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。
【００３６】
本発明の軽油組成物において、飽和分、オレフィン分および芳香族分の各含有量は特に制限はないが、下記の組成であることが望ましい。
飽和分含有量：６０〜９５容量％
オレフィン分含有量：０〜５容量％
芳香族分含有量：５〜４０容量％
軽油組成物の飽和分含有量は、排出ガス中のＮＯｘおよびＰＭの各濃度を低下させるうえで、６０容量％以上であることが好ましく、更に好ましくは６５容量％以上、特に好ましくは７０容量％以上、最も好ましくは７５容量％以上である。一方、低温始動性および低温運転性を良好に維持するうえで、飽和分含有量は、９５容量％以下であることが好ましく、更に好ましくは９０容量％以下、特に好ましくは８５容量％以下である。
【００３７】
軽油組成物のオレフィン分含有量は、当該組成物の安定性の観点から、０〜５容量％の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは０〜１容量％の範囲にある。
【００３８】
軽油組成物の芳香族分含有量は、燃料消費率およびエンジン出力に関係するので、５容量％以上であることが好ましく、更に好ましくは８容量％以上、より好ましくは１０容量％以上、更により好ましくは１２容量％以上、最も好ましくは１５容量％以上である。一方、この芳香族分含有量は、排出ガスに含まれるＮＯｘおよびＰＭの各濃度に関係することから、この含有量は４０容量％以下であることが好ましく、更に好ましくは３５容量％以下、特に好ましくは３０容量％以下、最も好ましくは２５％以下である。
【００３９】
本発明の軽油組成物においては、上記芳香族分含有量のうち、二環以上の芳香族分含有量は３容量％以下であることが好ましい。これにより、排出ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、ＮＯｘおよびＰＭの各濃度をより低減させることができる。この含有量は２容量％以下であることが更に好ましく、特に好ましくは１容量％以下、最も好ましくは０．５容量％以下である。また同様の理由から、三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、更に好ましくは０．５容量％以下、特に好ましくは０．３容量％以下である。
【００４０】
ここで、飽和分含有量、オレフィン分含有量および芳香族分含有量は、ＪＩＳＫ２５３６に規定する「石油製品−成分試験方法」の蛍光指示薬吸着法に準拠して測定される飽和分、オレフィン分および芳香族分の容量百分率（容量％）を意味する。また二環以上の芳香族分含有量は、石油学会規格ＪＩＳ５Ｓ４９−９７に規定する「石油製品−炭化水素タイプ試験方法―高速液体クロマトグラフ法」により測定される二環以上の芳香族分の容量％を意味する。
【００４１】
本発明の軽油組成物は、その流動点について特に制限はない。しかし、低温始動性ないしは低温運転性の観点から、組成物の流動点は−５℃以下であることが好ましく、−１０℃以下であることがより好ましく、−２０℃以下であることが特に好ましく、−３０℃以下であることが最も好ましい。ここで流動点とは、ＪＩＳＫ２２６９「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。
【００４２】
本発明の軽油組成物は、その目詰まり点については特に限定条件はない。しかし、組成物の目詰まり点は−１℃以下であることが好ましく、−５℃以下であることがより好ましく、−１２℃以下であることがさらにより好ましく、−１９℃以下であることが最も好ましい。ここで目詰まり点とは、ＪＩＳＫ２２８８「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意味する。
【００４３】
本発明の軽油組成物に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る。特に、潤滑性向上剤および／または清浄剤を配合することが好ましい。
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。この中でも、カルボン酸系、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、リノール酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸及び上記カルボン酸を挙げることができる。
エステル系の潤滑性向上剤としては、例えば、グリセリンのカルボン酸エステルが挙げられる。カルボン酸エステルを構成するカルボン酸は、１種であっても２種以上であってもよく、その具体例としては、リノール酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、及びヘキサデセン酸等を挙げることができる。
【００４４】
潤滑性向上剤の配合量には特に制限はない。しかし、配合した潤滑性向上剤の効能を引き出すためには、具体的には、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ためには、潤滑性向上剤の配合量は、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。そして、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、１４０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。
【００４５】
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誘導体；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（塩など）などを挙げることができる。これらの無灰清浄剤は、任意に選ばれる１種または２種以上が使用可能であって、これらの中でも、アルケニルコハク酸誘導体及び／又はカルボン酸のアミン塩を使用することが好ましい。
【００４６】
アルケニルコハク酸誘導体は、下記の一般式（１）〜（４）で表される化合物であることが好ましい。
【００４７】
【化１】

【００４８】
（式中、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、各々独立に水素原子、メチル基またはエチル基を表し、但し、Ｒ¹〜Ｒ⁴の合計炭素数は２であり、Ｒ⁵は、炭素数１〜３６のアルキレン基を表し、そしてｍは、１〜１００の整数を表す。）
【００４９】
【化２】

【００５０】
（式中、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、各々独立に水素原子、メチル基またはエチル基を表し、但し、Ｒ¹〜Ｒ⁴の合計炭素数は２であり、Ｒ⁵は、炭素数１〜３６のアルキレン基を表し、そしてｍは、１〜１００の整数を表し、ｎは、１〜１０の整数を表す。）
【００５１】
【化３】

【００５２】
（式中、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、各々独立に水素原子、メチル基またはエチル基を表し、但し、Ｒ¹〜Ｒ⁴の合計炭素数は２であり、Ｒ⁵は、炭素数１〜３６のアルキレン基を表し、ｍは、１〜１００の整数を表し、そしてｎは、１〜１０の整数を表す。）
【００５３】
【化４】

【００５４】
（式中、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、及びＲ⁴は、各々独立に水素原子、メチル基またはエチル基を表し、但し、Ｒ¹〜Ｒ⁴の合計炭素数は２であり、Ｒ⁵は、炭素数１〜３６のアルキレン基を表し、ｍは、１〜１００の整数を表し、そしてｎは、１〜１０整数を表す。）
【００５５】
上記一般式（１）〜（４）で表されるアルケニルコハク酸誘導体について詳述する。
Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を示す。より優れた清浄性が得られることから、ｔｅｒｔ−ブチル基であることが好ましい。
Ｒ¹〜Ｒ⁴は、それぞれ水素原子、メチル基またはエチル基を示す。そして、このＲ¹〜Ｒ⁴の合計炭素数は２である。
本発明においては、より優れた清浄性が得られることから、Ｒ¹およびＲ³が共に水素原子であり、かつＲ²およびＲ⁴が共にメチル基である場合、またはＲ¹およびＲ³が共にメチル基であり、かつＲ²およびＲ⁴が共に水素原子である場合が好ましい。
【００５６】
Ｒ⁵は、炭素数１〜３６のアルキレン基を表す。Ｒ⁵は、好ましくは炭素数１〜１８のアルキレン基、より好ましくは炭素数１〜６のアルキレン基、特に好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基を表す。炭素数１〜４のアルキレン基としては、具体的には例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基（１−メチルエチレン基、２−メチルエチレン基）、トリメチレン基、ブチレン基（１−エチルエチレン基、２−エチルエチレン基）、１，２−ジメチルエチレン基、２，２−ジメチルエチレン基、１−メチルトリメチレン基、２−メチルトリメチレン基、３−メチルトリメチレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。これらの中でも、Ｒ⁵は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基（１−メチルエチレン基、２−メチルエチレン基）またはトリメチレン基である場合が最も好ましい。
【００５７】
一般式（１）〜（４）におけるｍは１〜１００の整数を示す。ｍは軽油組成物への分散性保持、清浄性保持の点から、５以上が好ましく、１０以上がより好ましい。また、粘度上昇によるバルブスティックや熱分解性悪化による燃焼室デポジットへの影響の点から、５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。
ｎは、１〜１０の整数を表す。ｎは、好ましくは１〜５、より好ましくは１〜３の整数である。
【００５８】
なお、下記式（５）で表される基は、下記式（６）で表される基を構成単位とする、一般式（１）〜（４）で表されるアルケニルコハク酸誘導体の重合骨格を示すものである。
【００５９】
【化５】

【００６０】
（上記式（５）および（６）におけるＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴およびｍは、一般式（１）〜（４）におけるＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴およびｍと同一の基、整数を示す。
）
【００６１】
上記式（１）〜（４）および（５）において、上記式（６）で表されるｍ個の基は同一分子中で同じでも異なっていてもよい。つまり、上記式（１）〜（４）で表される化合物および上記式（５）で表される基は、単独重合体であっても、共重合体であっても良い。共重合体は、ランダム共重合体、交互重合体、あるいはブロック共重合体のいずれであっても良い。
【００６２】
また、アルケニルコハク酸誘導体の数平均分子量については何ら制限はないが、軽油組成物中への分散性保持、清浄性保持の点から、その数平均分子量は５００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましく、１５００以上であることがさらにより好ましく、２０００以上であることが最も好ましい。また、粘度上昇によるバルブスティックや熱分解性悪化による燃焼室デポジットへの影響の点から、その数平均分子量は６０００以下であることが好ましく、５０００以下であることがより好ましい。
【００６３】
アルケニルコハク酸誘導体としては、一般式（１）〜（４）で表される化合物から選ばれる１種のみの化合物を単独で用いてもよく、２種以上の化合物を混合して用いてもよい。
２種以上を用いる場合には、一般式（２）で表される化合物と一般式（３）で表される化合物の混合物であることが好ましい。その際の混合比（質量比）は、（２）：（３）＝１：９９〜９９：１であることが好ましく、１０：９０〜９０：１０であることがより好ましく、２０：８０〜８０：２０であることがさらにより好ましく、３０：７０〜７０：３０であることが最も好ましい。
【００６４】
アルケニルコハク酸誘導体の好ましい具体例を以下に挙げる。
【００６５】
【化６】
下記式で表される化合物１（数平均分子量：２０００〜３０００）

（Ａ：ｔｅｒｔ−ブチル基、Ｒ¹、Ｒ³：水素原子、Ｒ²、Ｒ⁴：メチル基、
Ｒ⁵：トリメチレン基）
【００６６】
【化７】
下記式で表される化合物２（数平均分子量：２０００〜３０００）

（Ａ：ｔｅｒｔ−ブチル基、Ｒ¹、Ｒ³：水素原子、Ｒ²、Ｒ⁴：メチル基、
Ｒ⁵：エチレン基、ｎ：１〜３）
【００６７】
【化８】
下記式で表される化合物３（数平均分子量：４０００〜６０００）

（Ａ：ｔｅｒｔ−ブチル基、Ｒ¹、Ｒ³：水素原子、Ｒ²、Ｒ⁴：メチル基、
Ｒ⁵：エチレン基、ｎ：１〜３）
【００６８】
【化９】
下記式で表される化合物４（数平均分子量：２０００〜３０００）

（Ａ：ｔｅｒｔ−ブチル基、Ｒ¹、Ｒ³：水素原子、Ｒ²、Ｒ⁴：メチル基、
Ｒ⁵：エチレン基、ｎ：１〜３）
【００６９】
次に、カルボン酸のアミン塩について詳述する。
カルボン酸は、炭素数が５〜５０のものであることが好ましく、更に好ましくは炭素数７〜３０のもの、特に好ましくは炭素数９〜２０のものである。カルボン酸は、モノカルボン酸、あるいは多価カルボン酸のいずれであっても良いが、モノカルボン酸であることが好ましい。またカルボン酸は、脂肪酸、脂環族カルボン酸、芳香族カルボン酸のいずれであっても良いが、脂肪酸であることが好ましい。脂肪酸としては、直鎖のものでも分岐鎖のものでも良く、飽和でも不飽和でも良い。
【００７０】
炭素数９〜２０の脂肪酸としては、具体的には例えば、以下のものを挙げることができる。直鎖または分岐鎖のノナン酸、直鎖または分岐鎖のデカン酸、直鎖または分岐鎖のウンデカン酸、直鎖または分岐鎖のドデカン酸、直鎖または分岐鎖のトリデカン酸、直鎖または分岐鎖のテトラデカン酸、直鎖または分岐鎖のペンタデカン酸、直鎖または分岐鎖のヘキサデカン酸、直鎖または分岐鎖のヘプタデカン酸、直鎖または分岐鎖のオクタデカン酸、直鎖または分岐鎖のノナデカン酸、直鎖または分岐鎖のイコサン酸、直鎖または分岐鎖のノネン酸、直鎖または分岐鎖のデセン酸、直鎖または分岐鎖のウンデセン酸、直鎖または分岐鎖のドデセン酸、直鎖または分岐鎖のトリデセン酸、直鎖または分岐鎖のテトラデセン酸、直鎖または分岐鎖のペンタデセン酸、直鎖または分岐鎖のヘキサデセン酸、直鎖または分岐鎖のヘプタデセン酸、直鎖または分岐鎖のオクタデセン酸（オレイン酸を含む）、直鎖または分岐鎖のノナデセン酸、直鎖または分岐鎖のイコセン酸等。また、リノール酸等の水酸基を含有する脂肪酸も含まれる。上記のカルボン酸は、１種のカルボン酸を単独で用いても良く、２種以上のカルボン酸を組み合わせて用いても良い。
【００７１】
アミンは炭素数１〜３０のものであることが好ましい。更に好ましくは炭素数５〜２０のものであり、特に好ましくは炭素数８〜１８のものである。アミンとしては、例えば、モノアミン、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられるが、モノアミンであることが好ましい。
モノアミンとしては、一つの炭化水素基を有するモノ置換アミン、二つの炭化水素基を有するジ置換アミン、三つの炭化水素基を有するトリ置換アミン等が挙げられるが、モノ置換アミンが好ましい。
【００７２】
モノ置換アミンとしては、例えば、アルキルアミン、アルケニルアミン、芳香族置換アルキルアミン、シクロアルキルアミン、及びアルキルシクロアルキルアミン等が挙げれられる。アルキルアミン及びアルケニルアミンであることが好ましい。
炭素数８〜１８のアルキルアミンとしては、例えば、直鎖または分岐鎖のオクチルアミン、直鎖または分岐鎖のノニルアミン、直鎖または分岐鎖のデシルアミン、直鎖または分岐鎖のウンデシルアミン、直鎖または分岐鎖のドデシルアミン、直鎖または分岐鎖のトリデシルアミン、直鎖または分岐鎖のテトラデシルアミン、直鎖または分岐鎖のペンタデシルアミン、直鎖または分岐鎖のヘキサデシルアミン、直鎖または分岐鎖のヘプタデシルアミン、直鎖または分岐鎖のオクタデシルアミン等が挙げられる。
【００７３】
炭素数８〜１８のアルケニルアミンとしては、例えば、直鎖または分岐鎖のオクテニルアミン、直鎖または分岐鎖のノネニルアミン、直鎖または分岐鎖のデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のウンデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のドデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のトリデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のテトラデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のペンタデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のヘキサデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のヘプタデセニルアミン、直鎖または分岐鎖のオクタデセニルアミン（オレイルアミンを含む）等が挙げられる。
上記アミンは、１種のアミンを単独で用いても良く、２種以上のアミンの混合物を用いても良い。
【００７４】
カルボン酸のアミン塩の好ましい具体例としては、オレイン酸を主成分とする炭素数１３〜２０の混合脂肪酸と炭素数８〜１６のアルキル基を有するモノ置換アミン及び炭素数８〜１６のアルケニル基を有するモノ置換アミンの混合物との塩を挙げることができる。
【００７５】
清浄剤の配合量にも特別な制限はない。しかし、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、清浄剤の配合量を軽油組成物全量基準で２０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以上とすることが特に好ましい。２０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、アルデヒド等の各濃度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、更に好ましくは２５０質量ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは２００質量ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは、１８０質量ｐｐｍ以下である。
【００７６】
なお、先のセタン価向上剤の場合と同様、潤滑性向上剤または清浄剤と称して市販されている商品は、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。こうした市販品を本発明の軽油組成物に配合した場合にあっては、潤滑性向上剤および清浄剤に関して上述した配合量は、有効成分としての配合量を意味する。
【００７７】
本発明の軽油組成物には、その性能をさらに高める目的でその他の公知の燃料油添加剤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。これらの添加剤としては、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などを挙げることができる。
これら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通常０．５質量％以下であり、好ましくは０．２質量％以下である。
【００７８】
本発明の軽油組成物は公知の方法を利用して製造することができる。通常はベース軽油にセタン価向上剤、及び必要に応じて潤滑油向上剤、清浄剤、その他の添加剤を所定量配合して製造される。
【００７９】
【実施例】
以下に実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００８０】
下記の性状を有する軽油基材（軽質基材、調合基材）Ａ〜Ｅを調製した。
【００８１】
【表１】

【００８２】
軽油組成物の調製
上記表１の基材を用いて表２に示す性状・組成の各軽油組成物を調製した。なお、添加剤は以下のものを使用した。
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炭素数１３〜２０の混合脂肪酸と炭素数８〜１６のアルキル基を有するモノ置換アミン及び炭素数８〜１６のアルケニル基を有するモノ置換
アミンの混合物との塩
【００８３】
表２に示す各軽油組成物を用いて、（１）エンジン試験１、（２）エンジン試験２、（３）潤滑性試験及び（４）ノズル清浄性試験を行った。試験結果を表２に示す。
（１）エンジン試験１
下記エンジンを用いて、実走行を模擬した３つの条件により排出ガス中のＰＭ、炭化水素（ＨＣ）及びＮＯｘを測定した。ＰＭは、堀場製作所製のミニダイリュウショントンネルを用いて、フィルター上に捕集し、ＰＭの重量を測定した。
ＨＣ、ＮＯｘは排気管より直接サンプリングして測定した。
（エンジン諸元）
エンジン種類：自然吸気式直列６気筒ディーゼル
排気量：７．１Ｌ
内径×行程：１１０ｍｍ×１２５ｍｍ
圧縮比：１７．５
最高出力：２６０ｐｓ／２７００ｒｐｍ
最高トルク：７７ｋｇｆ（７５４．６Ｎ）／２７００ｒｐｍ
（条件）
条件１：ＴＲＩＡＳ２４−５−１９９３
条件２：低速走行を模擬したモード
条件３：高速走行を模擬したモード
【００８４】
（２）エンジン試験２
下記エンジンの排気管をＤＰＦ装置に導き、ＤＰＦ装置から排出される排出ガス中のＰＭを、ＴＲＩＡＳ２４−５−１９９３の条件により測定した。ＰＭは、堀場製作所製のミニダイリュウショントンネルを用いて、フィルター上に捕集し、ＰＭの重量を測定した。
（エンジン諸元）
エンジン種類：自然吸気式直列４気筒ディーゼル
排気量：４．９８５Ｌ
内径×行程：１１５ｍｍ×１２５ｍｍ
圧縮比：１９．５
最高出力：１５０ｐｓ／３１００ｒｐｍ
最高トルク：３７ｋｇｆ（３６２．６Ｎ）／１６００ｒｐｍ
【００８５】
（３）潤滑性試験
以下の条件でＨＦＲＲ試験を行い、試験後の試験球についた円状の傷の振動方向の直径と振動方向に垂直な方向の直径を測定し、その平均値を摩耗痕直径（ＷＳＤ）とした。
試験球
材質：ＡＮＳＩ５２１００
硬度：６４５ＨＶ３０
表面粗さ：０．１μｍＲａ以下
直径：６．２５ｎｍ
試験板
材質：ＡＮＳＩ５２１００
硬度：１８０ＨＶ３０
表面粗さ：０．１μｍＲａ以下
荷重：２Ｎ
試験温度：６０℃
ストローク：１．０ｍｍ
振動数：５０Ｈｚ
時間：７５分
【００８６】
（４）ノズル清浄性試験
排気量２Ｌの４気筒エンジンを使用し、回転１８４０ｒｐｍ、トルク３６．４Ｎｍの条件において４８時間連続運転を行い、試験後のノズルの残存流量割合を測定した。ノズルの残存流量割合とは試験前の新品ノズルの流量に対して試験後のノズル流量の割合を示したものである。
なお、ノズル流量は針弁リフト０．１ｍｍ時で測定した。本試験において、ノズル残存流量割合の値が大きい程、清浄性に優れていることを表す。
【００８７】
【表２】

[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas oil composition having a low sulfur content, and more particularly to a gas oil composition capable of greatly reducing the amount of particulates in diesel exhaust gas over the entire engine load range. .
[0002]
[Prior art]
As components contained in diesel exhaust gas, nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) and particulate matter (hereinafter referred to as PM) are regarded as problems.
NOx is a substance that is produced mainly by the reaction of nitrogen in the air with oxygen in the engine.₂Etc. are included. PM is fine particles in exhaust gas, and is obtained by discharging soot (soot) by combustion and high-boiling high-molecular unburned components contained in fuel or lubricating oil. These substances cause air pollution and acid rain, and urgent reduction measures are required. Recently, aldehydes including formaldehyde and acetaldehyde are also attracting attention because of their adverse effects on human health and odor.
[0003]
Since October 1997, diesel oil used as fuel for diesel engines has its sulfur content on the premise that after-treatment devices such as SOF catalysts (organic solvent soluble oxidation catalysts) and NOx reduction catalysts are installed in automobiles. The content is lowered to 500 mass ppm or less. However, these post-processing devices have problems such as low efficiency and durability, and there are very few devices in practical use.
Currently, vehicles with the latest emission reduction measures are being introduced to the market, but since it takes a lot of time to replace existing vehicles, the fundamental solution has not been achieved.
In addition, more stringent exhaust gas regulations will be introduced after 2003.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, strict emission regulations from 2003 onwards will be implemented, and it will take a lot of time for vehicles with the latest emission reduction technology to become popular in the market. For the reduction, it is considered that improving the quality of the fuel has a high immediate effect and is very effective. As fuel, there is a demand for fuel that is effective not only for existing diesel vehicles but also for vehicles for which exhaust gas countermeasures such as DPF are advanced.
There are several possible ways to improve the fuel to reduce exhaust emissions. However, fuels containing oxygenated compounds may have adverse effects on engine parts, etc., and many problems must be solved for full-scale use. Don't be.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a light oil composition capable of significantly reducing particulate emissions contained in diesel exhaust gas over the entire load range of the engine. In particular, it is also to provide a light oil composition effective for reducing exhaust gas (particularly, reducing PM concentration) even for a DPF-equipped vehicle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a light oil base having an initial boiling point of 145 ° C. or higher, a 95% by volume distillation temperature of 270 ° C. or lower, and a sulfur content of 80 mass ppm or lower.50~ 85capacityIncluding%The base gas oil contains a cetane number improver of 500 ppm by mass or more based on the total amount of the composition, a cetane index of 45 or more, and a 90% by volume distillation temperature.280 ° C to 315 ° C,Sulfur content is 500 mass ppm or less,Density at 15 ° C. is 802 to 820 kg / m ³ , Aromatic content of two or more rings is 3% by volume or less,And kinematic viscosity at 30 ° C is 1.7 mm²It is in the light oil composition which is / s or more.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The gas oil composition of the present invention contains a base gas oil and a cetane number improver, and the base gas oil has an initial boiling point (IBP) of 145 ° C. or higher and a 95 vol% distillation temperature (T₉₅) Contains a light oil base material having properties of 270 ° C. or less and a sulfur content of 80 mass ppm or less.
First, the light oil base material will be described.
Generally, when the initial boiling point (IBP) becomes low, the amount of hydrocarbons in the exhaust gas tends to increase. In this invention, the amount of hydrocarbons in exhaust gas can be reduced by using the light oil base material of 145 degreeC or more. On the other hand, if the initial boiling point is too high, problems are likely to occur at low temperature startability and low temperature stability (low temperature drivability). For this reason, it is preferable that the initial boiling point of the light oil base material of this invention is 150 degreeC or more, and it is still more preferable that it is 155 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the initial boiling point is preferably 210 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower.
Also 95% by volume distillation temperature (T₉₅) Is generally T₉₅If it is too high, it is difficult to sufficiently obtain the effect of reducing the PM concentration in the exhaust gas. In the present invention, T₉₅By using a light oil base material having a temperature of 270 ° C. or lower, a larger PM concentration reduction effect in the exhaust gas can be obtained. On the other hand, T₉₅If it is too low, the lubricating performance tends to deteriorate. For this reason, it is preferable that the 95 volume% distillation temperature of the light oil base material of this invention is 220 degreeC or more, and it is still more preferable that it is 230 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the 95% by volume distillation temperature is preferably 265 ° C or lower, more preferably 250 ° C or lower.
[0007]
The sulfur content in the light oil base material is preferably small in order to maintain the durability of the exhaust gas aftertreatment device. In this invention, it is preferable that sulfur content is 50 mass ppm or less, More preferably, it is 30 mass ppm or less, Especially 10 mass ppm or less.
[0008]
Although the light oil base material used by this invention has said property, it is preferable that properties other than those are as follows.
10 vol% distillation temperature (T_Ten): 170-250 ° C
50 vol% distillation temperature (T₅₀): 185-210 ° C
90 vol% distillation temperature (T₉₀: 210-260 ° C
Distillation end point (EP): 230-280 ° C
Density @ (15 ° C.): 780 to 805 kg / cm^Three
Aromatic content: 23% or less
Flash point: 40-55 ° C
Smoke point: 23 ℃ or higher
[0009]
The properties of the light oil base material used in the present invention will be further described in detail.
10% by volume distillation temperature (T_Ten)), If the temperature is too low, the amount of hydrocarbons in the exhaust gas tends to increase. On the other hand, if the temperature is too high, defects in low-temperature startability and low-temperature stability tend to occur. For this reason, it is preferable that the 10 volume% distillation temperature of the light oil base material used by this invention is 170 degreeC or more, More preferably, it is 175 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the 10 vol% distillation temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower.
Distillation temperature of 50% by volume of light oil base (T₅₀)), If the temperature is too low, the amount of hydrocarbons in the exhaust gas tends to increase. On the other hand, if the temperature is too high, the PM concentration in the exhaust gas tends to increase. For this reason, it is preferable that the 50 volume% distillation temperature of the light oil base material used by this invention is 185 degreeC or more, More preferably, it is 195 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the 50% by volume distillation temperature is preferably 210 ° C. or lower, and more preferably 205 ° C. or lower.
[0010]
90% by volume distillation temperature (T₉₀), If this temperature is too high, the PM concentration in the exhaust gas tends to increase. On the other hand, if the temperature is too low, the lubrication performance tends to deteriorate. For this reason, it is preferable that the 90 volume% distillation temperature of the light oil base material used by this invention is 210 degreeC or more, More preferably, it is 220 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the 90 volume% distillation temperature is preferably 260 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower.
As for the distillation end point (EP) of the light oil base, if this temperature is too high, the PM concentration in the exhaust gas tends to increase. On the other hand, if the temperature is too low, the lubrication performance tends to deteriorate. For this reason, it is preferable that the distillation end point of the light oil base material used by this invention is 230 degreeC or more, More preferably, it is 240 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the distillation end point is preferably 280 ° C. or lower, more preferably 260 ° C. or lower.
[0011]
The aromatic content in the light oil base is related to the concentrations of NOx and PM contained in the exhaust gas. If this content is too high, the concentrations of NOx and PM in the exhaust gas are likely to increase. . For this reason, it is preferable that aromatic content is 23 volume% or less, More preferably, it is 15 volume% or less. Here, aromatic content means the volume% of the aromatic content measured based on the fluorescence indicator adsorption method of the "petroleum product-component test method" prescribed | regulated to JISK2536.
[0012]
About the density in 15 degreeC of a light oil base material, when the value is too small, it will become difficult to obtain sufficient fuel consumption rate and acceleration. On the other hand, if the value is too large, it is difficult to sufficiently obtain the effect of reducing the PM concentration in the exhaust gas. For this reason, the density of the light oil base material used in the present invention is 780 kg / m.^ThreeThe above is preferable. On the other hand, the upper limit of the density of the light oil base is 805 kg / m.^ThreeOr less, more preferably 800 kg / m^ThreeIt is as follows. Here, the density means a density measured by JIS K 2249 “Determination method of density of crude oil and petroleum products and density / mass / capacity conversion table”.
[0013]
About the flash point of a light oil base material, when the value is too high, it will become difficult to fully obtain the PM concentration reduction effect in exhaust gas. On the other hand, if this value is too low, the amount of hydrocarbons in the exhaust gas tends to increase. For this reason, it is preferable that the flash point of the light oil base material used by this invention is 40 degreeC or more, More preferably, it is 45 degreeC or more. On the other hand, the upper limit of the flash point of the light oil base is preferably 55 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower. Here, the flash point means the flash point measured by JIS K 2265 “Crude oil and petroleum products—flash point test method”.
[0014]
About the smoke point of a light oil base material, when the value is too low, it will become difficult to obtain the PM concentration reduction effect in exhaust gas sufficiently. For this reason, the smoke point of the light oil base material used by this invention is 23.mmOr more, more preferably 27mmThat's it. Here, the smoke point means the smoke point measured by JIS K 2537 “Petroleum products—aviation turbine fuel oil and kerosene—smoke point test method”.
[0015]
The light oil base used in the present invention is contained in the base light oil at least 50% by volume or more. The upper limit is adjusted by the light oil composition having the target performance, and the upper limit is preferably 99% by volume, more preferably 95% by volume, particularly preferably 90% by volume, and most preferably. 85% by volume.
[0016]
The base light oil used in the present invention can be prepared by mixing the light oil base material having the above-mentioned properties as the main component and the light oil base material having other properties so as to have the final intended properties. Moreover, the light oil base material and other light oil base materials of the present invention can be prepared using various light oils obtained by a known method.
Examples of the light oil base include straight-run light oil obtained from a crude oil atmospheric distillation apparatus; reduced-pressure light oil obtained by applying straight-run heavy oil or residual oil obtained from an atmospheric distillation apparatus to a vacuum distillation apparatus; Hydrorefined gas oil obtained by hydrorefining the vacuum gas oil obtained from the above; hydrodesulfurized gas oil obtained by hydrodesulfurizing straight-run gas oil in one or more stages under severer conditions than ordinary hydrorefining; Catalytic cracked light oil obtained by catalytic cracking of desulfurized or undesulfurized vacuum gas oil, vacuum heavy gas oil or desulfurized heavy oil; straight-run kerosene obtained by atmospheric distillation of crude oil; hydrogen obtained by hydrorefining straight-run kerosene Refined kerosene: One or more types of cracked kerosene obtained by decomposing a light oil fraction obtained by atmospheric distillation of crude oil can be used.
In addition, when the sulfur content in the gas oil base material used in the present invention exceeds 80 mass ppm, the sulfur content is adjusted to a predetermined level by using appropriate means (desulfurization treatment) such as hydrorefining. Can do.
Further, when the gas oil composition of the present invention is prepared, if the sulfur content of the base gas oil exceeds 500 ppm by mass, the above desulfurization treatment is performed prior to the blending of the cetane number improver and the like. To reduce the sulfur content to 500 ppm by mass or less.
[0017]
The light oil composition of the present invention comprises the above base light oil containing a cetane number improver.
As the cetane number improver, various compounds known as cetane number improvers in the industry can be arbitrarily used. For example, nitrate esters and organic peroxides can be used. The cetane number improver used in the present invention is preferably a nitrate ester. Examples of the nitrate ester include 2-chloroethyl nitrate, 2-ethoxyethyl nitrate, isopropyl nitrate, butyl nitrate, first amyl nitrate, second amyl nitrate, isoamyl nitrate, and first hexyl nitrate. And various nitrates such as secondary hexyl nitrate, n-heptyl nitrate, n-octyl nitrate, 2-ethylhexyl nitrate, cyclohexyl nitrate, and ethylene glycol dinitrate. Among these, it is preferable that it is a C6-C8 alkyl nitrate. As the cetane number improver, one type of compound may be used alone, or two or more types of compounds may be used in combination.
[0018]
The content of the cetane number improver in the light oil composition of the present invention is 500 ppm by mass or more based on the total amount of the composition, and if it is less than this, the NOx concentration, PM concentration, aldehyde concentration, etc. of the diesel engine exhaust gas are set. It cannot be reduced to a satisfactory level. In the light oil composition of the present invention, the content of the cetane number improver defined on the basis of the total amount of the composition is preferably 600 mass ppm or more, more preferably 700 mass ppm or more, and 800 mass. It is particularly preferably at least ppm, and most preferably at least 900 ppm by mass. The upper limit of the content of the cetane number improver is not particularly limited in the present invention, 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. It is particularly preferred that it is ppm or less, and most preferred is 1000 mass ppm or less.
[0019]
In addition, as for the commercial item marketed as a cetane number improver, it is common to obtain the active ingredient which contributes to cetane number improvement, ie, the state which diluted the cetane number improver with the suitable solvent. When preparing the light oil composition of this invention using such a commercial item, it is important that content of the said active ingredient in a light oil composition is 500 mass ppm or more on the basis of the composition whole quantity.
[0020]
The cetane index of the light oil composition of the present invention is 45 or more. If the cetane index is less than 45, the concentrations of NOx, PM, and aldehyde in the exhaust gas may be increased. In the present invention, the cetane index is preferably 47 or more, more preferably 48 or more, and most preferably 50 or more.
[0021]
Here, the cetane index is a value calculated 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”. means. 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 means the value calculated by “Calculating method of cetane index”.
[0022]
In the light oil composition of the present invention, the cetane number is not particularly limited, but by adding the cetane number improver, the cetane number is preferably adjusted to 45 or more, and is 48 or more. Is more preferable, and it is most preferable that it is 50 or more. By setting the cetane number to 45 or more, each concentration of NOx, PM and aldehyde in the exhaust gas can be further reduced. Here, the cetane number means 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”. .
[0023]
The gas oil composition of the present invention has a 90% by volume distillation temperature (T₉₀) Is 330 ° C. or lower.
T₉₀If the temperature exceeds 330 ° C., the concentration of PM in the exhaust gas may increase. In the present invention, the T₉₀Is preferably 325 ° C. or lower, more preferably 320 ° C. or lower, and particularly preferably 315 ° C. or lower. T₉₀There is no particular limitation on the lower limit value of T, but in order to further improve fuel efficiency and engine output,₉₀Is preferably 280 ° C. or higher, more preferably 285 ° C. or higher.
[0024]
The light oil composition of the present invention has T₉₀Although there is no restriction | limiting in particular about distillation properties other than, It is desirable to satisfy | fill the following properties.
Initial boiling point: 135-180 ° C
10 vol% distillation temperature (T_Ten): 155-210 ° C
30% by volume distillation temperature (T₃₀): 175-250 ° C
50 vol% distillation temperature (T₅₀): 190-270 ° C
70 vol% distillation temperature (T₇₀): 220-300 ° C
95% by volume distillation temperature (T₉₅): 290-360 ° C
Distillation end point: 320 to 360 ° C
[0025]
The distillation property of the light oil composition of the present invention will be further described in detail.
If the initial boiling point of the light oil composition is too low, some of the light fractions may vaporize and the spray range may be too wide, increasing the amount of hydrocarbons entrained in the exhaust gas as unburned components Therefore, the initial boiling point is preferably 135 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, and particularly preferably 145 ° C. or higher. On the other hand, when the initial boiling point is too high, there is a possibility of causing problems in low temperature startability and low temperature drivability, so the upper limit of the initial boiling point is preferably 180 ° C, more preferably 170 ° C.
[0026]
T of light oil composition_TenIs too low, for the same reason as when the initial boiling point is too low, there is a concern about an increase in the amount of hydrocarbons accompanying the exhaust gas._TenIs preferably 155 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, particularly preferably 165 ° C. or higher. On the other hand, if this is too high, there is a concern that the low temperature startability and the low temperature drivability may cause problems._TenIs preferably 210 ° C. or lower, more preferably 205 ° C. or lower, and particularly preferably 200 ° C. or lower.
[0027]
T of light oil composition₃₀If it is too low, there is a concern about an increase in the amount of hydrocarbons accompanying the exhaust gas for the same reason as described above. Therefore, T₃₀Is preferably 175 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, and particularly preferably 185 ° C. or higher. On the other hand, if this is too high, there is a possibility of causing problems in low temperature startability and low temperature drivability.₃₀Is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower, and particularly preferably 210 ° C. or lower.
[0028]
T of light oil composition₅₀Is preferably 190 ° C. or higher, more preferably 195 ° C. or higher, particularly preferably 200 ° C. or higher, from the viewpoint of fuel economy and engine output. And in reducing PM concentration in exhaust gas, T₅₀Is preferably 270 ° C. or less, more preferably 260 ° C. or less, 250 ° C. or less, and 240 ° C. or less, particularly preferably 230 ° C. or less, and most preferably 225 ° C. or less.
[0029]
T of light oil composition₇₀Also T₅₀Like, it affects fuel consumption and engine output. To improve fuel efficiency and increase engine output, T₇₀Is preferably 220 ° C. or higher, more preferably 225 ° C. or higher, particularly preferably 230 ° C. or higher. In order to further reduce the PM concentration in the exhaust gas, T₇₀Is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 290 ° C. or lower, 280 ° C. or lower, and 270 ° C. or lower, particularly preferably 265 ° C. or lower, and most preferably 260 ° C. or lower.
[0030]
T of light oil composition₉₅Is preferably 290 ° C. or higher, but in order to further reduce the PM concentration in the exhaust gas, T₉₅Is preferably 360 ° C. or lower, more preferably 355 ° C. or lower, 350 ° C. or lower, and 345 ° C. or lower, particularly preferably 342 ° C. or lower, and most preferably 340 ° C. or lower.
[0031]
The distillation end point of the light oil composition is desirably 320 ° C. or higher. However, in order to further reduce the PM concentration in the exhaust gas, the distillation end point is preferably 360 ° C. or less, more preferably 355 ° C. or less, and particularly preferably 350 ° C. or less.
Distillation properties referred to in the present invention (initial boiling point, T_Ten, T₃₀, T₅₀, T₇₀, T₉₀, T₉₅, Distillation end point) are all values measured by JIS K 2254 "Petroleum products-Distillation test method".
[0032]
The sulfur content of the light oil composition of the present invention is 500 ppm by mass or less. When the sulfur content of the light oil composition exceeds 500 ppm by mass, the durability of the exhaust gas aftertreatment device may be deteriorated, or corrosion inside the engine may be caused. In the present invention, this value is preferably 350 ppm by mass or less, more preferably 200 ppm by mass or less, still more preferably 150 ppm by mass or less, and particularly preferably 100 ppm by mass or less. 50 mass ppm or less is most preferable. Here, the sulfur content means the sulfur content based on the total amount of the light oil composition measured by JIS K2541 “Sulfur content test method”.
[0033]
The kinematic viscosity at 30 ° C. of the light oil composition of the present invention is 1.7 mm.²/ S or more. 1.7mm²If it is less than / s, it may be difficult to control the fuel injection timing, and the lubricity of the distributed fuel injection pump attached to the engine tends to be impaired. This kinematic viscosity is 1.72 mm.²/ S or more, preferably 1.73 mm²/ S or more is more preferable, and 1.75 mm²/ S or more is more preferable, and 1.78 mm²/ S or more is particularly preferable, 1.80 mm²/ S or more is most preferable.
[0034]
The upper limit of the kinematic viscosity at 30 ° C. is not particularly limited, but the PM concentration in the exhaust gas can be further reduced.²/ S or less, preferably 3.0 mm²/ S or less, more preferably 2.5 mm²/ S or less is more preferable, and 2.4 mm²/ S or less is particularly preferable, 2.2 mm²/ S or less is most preferable. Here, the kinematic viscosity means the kinematic viscosity measured by JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
[0035]
There is no restriction | limiting in particular about the density in 15 degreeC of the light oil composition of this invention. However, since the fuel consumption rate and acceleration can be further improved, the value is 802 kg / m.^ThreeThe above is preferable. On the other hand, since the upper limit value of the density at 15 ° C. can further reduce the PM concentration in the exhaust gas, it is 840 kg / m 2.^ThreeOr less, preferably 835 kg / m^ThreeMore preferably, it is 830 kg / m^ThreeEven more preferably, it is 820 kg / m^ThreeParticularly preferably, it is 815 kg / m.^ThreeMost preferably: Here, the density means a density measured by JIS K 2249 “Determination method of density of crude oil and petroleum products and density / mass / capacity conversion table”.
[0036]
In the light oil composition of the present invention, the content of each of the saturated component, the olefin component and the aromatic component is not particularly limited, but the following composition is desirable.
Saturated content: 60 to 95% by volume
Olefin content: 0 to 5% by volume
Aromatic content: 5-40% by volume
The saturated content of the light oil composition is preferably 60% by volume or more, more preferably 65% by volume or more, and particularly preferably 70% by volume in order to reduce the concentrations of NOx and PM in the exhaust gas. Above, most preferably 75 volume% or more. On the other hand, in order to maintain good low temperature startability and low temperature drivability, the saturated content is preferably 95% by volume or less, more preferably 90% by volume or less, and particularly preferably 85% by volume or less. .
[0037]
The olefin content of the light oil composition is preferably in the range of 0 to 5% by volume, more preferably in the range of 0 to 1% by volume, from the viewpoint of the stability of the composition.
[0038]
Since the aromatic content of the light oil composition is related to the fuel consumption rate and the engine output, it is preferably 5% by volume or more, more preferably 8% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, and even more. Preferably it is 12 volume% or more, Most preferably, it is 15 volume% or more. On the other hand, since this aromatic content is related to each concentration of NOx and PM contained in the exhaust gas, this content is preferably 40% by volume or less, more preferably 35% by volume or less, particularly Preferably it is 30 volume% or less, Most preferably, it is 25% or less.
[0039]
In the light oil composition of the present invention, it is preferable that the aromatic content of two or more rings in the aromatic content is 3% by volume or less. Thereby, each density | concentration of hydrocarbon (HC), NOx, and PM contained in exhaust gas can be reduced more. The content is more preferably 2% by volume or less, particularly preferably 1% by volume or less, and most preferably 0.5% by volume or less. For the same reason, the content of aromatic components in the three or more rings is preferably 1% by volume or less, more preferably 0.5% by volume or less, and particularly preferably 0.3% by volume or less.
[0040]
Here, the saturated content, the olefin content, and the aromatic content are the saturated content, the olefin content measured in accordance with the fluorescent indicator adsorption method of “Petroleum product-component test method” defined in JIS K2536. And the volume percentage (volume%) of aromatic content. The aromatic content of two or more rings is determined by “petroleum product-hydrocarbon type test method—high performance liquid chromatographic method” defined in JIS 5S 49-97 of Petroleum Institute of Japan. Means capacity%.
[0041]
There is no restriction | limiting in particular about the pour point of the light oil composition of this invention. However, from the viewpoint of low temperature startability or low temperature drivability, the pour point of the composition is preferably −5 ° C. or less, more preferably −10 ° C. or less, and particularly preferably −20 ° C. or less. Most preferably, it is −30 ° 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”.
[0042]
The light oil composition of the present invention is not particularly limited with respect to the clogging point. However, the clogging point of the composition is preferably −1 ° C. or lower, more preferably −5 ° C. or lower, even more preferably −12 ° C. or lower, and −19 ° C. or lower. Most preferred. Here, the clogging point means a clogging point measured according to JIS K 2288 “Light oil—clogging point test method”.
[0043]
In the light oil composition of the present invention, additives other than the cetane number improver can be blended as necessary. In particular, it is preferable to blend a lubricity improver and / or a detergent.
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 the above carboxylic acid.
Examples of the ester-based lubricity improver include glycerin carboxylic acid ester. The carboxylic acid constituting the carboxylic acid ester may be one type or two or more types. Specific examples thereof include linoleic acid, oleic acid, salicylic acid, palmitic acid, myristic acid, hexadecenoic acid, and the like. Can be mentioned.
[0044]
There is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of a lubricity improver. However, in order to extract the effectiveness of the blended lubricity improver, specifically, in a diesel engine equipped with a distributed injection pump, the increase in the driving torque of the pump during operation is suppressed and the wear of the pump is reduced. Therefore, the blending amount of the lubricity improver is preferably 35 mass ppm or more, more preferably 50 mass ppm or more based on the total amount of the composition. And since the effect commensurate with addition amount is not acquired even if the upper limit of a compounding quantity is added more, it is preferable that it is 140 mass ppm or less, and it is more preferable that it is 105 mass ppm or less.
[0045]
Examples of the detergent include imide compounds; alkenyl succinic acid derivatives such as polybutenyl succinimide synthesized from polybutenyl succinic anhydride and polyamines; polyhydric alcohols such as pentaerythritol and polybutenyl Succinic acid esters such as polybutenyl succinic acid esters synthesized from succinic anhydrides; copolymers of dialkylaminoethyl methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, vinyl pyrrolidone, etc. and copolymers of alkyl methacrylates, carboxylic acids and amines Examples include reaction products (salts and the like). These ashless detergents can be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use an alkenyl succinic acid derivative and / or an amine salt of a carboxylic acid.
[0046]
The alkenyl succinic acid derivative is preferably a compound represented by the following general formulas (1) to (4).
[0047]
[Chemical 1]

[0048]
(In the formula, A represents an n-butyl group, a sec-butyl group or a tert-butyl group;¹, R², R^ThreeAnd R^FourEach independently represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, provided that R represents¹~ R^FourHas a total carbon number of 2 and R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 100. )
[0049]
[Chemical 2]

[0050]
(In the formula, A represents an n-butyl group, a sec-butyl group or a tert-butyl group;¹, R², R^ThreeAnd R^FourEach independently represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, provided that R represents¹~ R^FourHas a total carbon number of 2 and R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 100, and n represents an integer of 1 to 10. )
[0051]
[Chemical Formula 3]

[0052]
(In the formula, A represents an n-butyl group, a sec-butyl group or a tert-butyl group;¹, R², R^ThreeAnd R^FourEach independently represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, provided that R represents¹~ R^FourHas a total carbon number of 2 and R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms, m represents an integer of 1 to 100, and n represents an integer of 1 to 10. )
[0053]
[Formula 4]

[0054]
(In the formula, A represents an n-butyl group, a sec-butyl group or a tert-butyl group;¹, R², R^ThreeAnd R^FourEach independently represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, provided that R represents¹~ R^FourHas a total carbon number of 2 and R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms, m represents an integer of 1 to 100, and n represents an integer of 1 to 10; )
[0055]
The alkenyl succinic acid derivatives represented by the general formulas (1) to (4) will be described in detail.
A represents an n-butyl group, a sec-butyl group or a tert-butyl group. A tert-butyl group is preferred because better cleaning properties can be obtained.
R¹~ R^FourEach represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. And this R¹~ R^FourThe total carbon number of is 2.
In the present invention, since more excellent cleanliness can be obtained, R¹And R^ThreeAre both hydrogen atoms and R²And R^FourAre both methyl groups, or R¹And R^ThreeAre both methyl groups and R²And R^FourAre preferably hydrogen atoms.
[0056]
R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms. R^FiveRepresents an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkylene group having 1 to 4 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propylene group (1-methylethylene group, 2-methylethylene group), trimethylene group, butylene group (1-ethylethylene group). 2-ethylethylene group), 1,2-dimethylethylene group, 2,2-dimethylethylene group, 1-methyltrimethylene group, 2-methyltrimethylene group, 3-methyltrimethylene group, tetramethylene group, etc. Can be mentioned. Among these, R^FiveIs most preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group (1-methylethylene group, 2-methylethylene group) or a trimethylene group.
[0057]
M in the general formulas (1) to (4) represents an integer of 1 to 100. m is preferably 5 or more and more preferably 10 or more from the viewpoint of maintaining dispersibility in the light oil composition and maintaining cleanliness. Moreover, 50 or less are preferable and 40 or less are more preferable from the point of the influence on the combustion chamber deposit by the valve stick by a viscosity rise, or a thermal decomposition deterioration.
n represents an integer of 1 to 10. n is preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 to 3.
[0058]
In addition, the group represented by the following formula (5) is a polymerization skeleton of an alkenyl succinic acid derivative represented by the general formulas (1) to (4) having a group represented by the following formula (6) as a structural unit. Is shown.
[0059]
[Chemical formula 5]

[0060]
(R in the above formulas (5) and (6)¹, R², R^Three, R^FourAnd m are R in the general formulas (1) to (4).¹, R², R^Three, R^FourAnd the same group and integer as m.
)
[0061]
In the above formulas (1) to (4) and (5), the m groups represented by the above formula (6) may be the same or different in the same molecule. That is, the compound represented by the above formulas (1) to (4) and the group represented by the above formula (5) may be a homopolymer or a copolymer. The copolymer may be a random copolymer, an alternating polymer, or a block copolymer.
[0062]
Further, the number average molecular weight of the alkenyl succinic acid derivative is not limited at all, but the number average molecular weight is preferably 500 or more from the viewpoint of maintaining dispersibility in the light oil composition and maintaining cleanliness. Is more preferably 1500 or more, and most preferably 2000 or more. In addition, the number average molecular weight is preferably 6000 or less, and more preferably 5000 or less, from the viewpoint of the influence on the valve stick due to the increase in viscosity and the combustion chamber deposit due to deterioration of thermal decomposition.
[0063]
As the alkenyl succinic acid derivative, only one kind of compound selected from the compounds represented by the general formulas (1) to (4) may be used alone, or two or more kinds of compounds may be mixed and used. .
When using 2 or more types, it is preferable that it is a mixture of the compound represented by General formula (2), and the compound represented by General formula (3). The mixing ratio (mass ratio) at that time is preferably (2) :( 3) = 1: 99 to 99: 1, more preferably 10:90 to 90:10, and 20:80 to 80:20 is even more preferable, and 30:70 to 70:30 is most preferable.
[0064]
Preferred specific examples of the alkenyl succinic acid derivative are listed below.
[0065]
[Chemical 6]
Compound 1 represented by the following formula (number average molecular weight: 2000 to 3000)

(A: tert-butyl group, R¹, R^Three: Hydrogen atom, R², R^Four: Methyl group,
R^Five: Trimethylene group)
[0066]
[Chemical 7]
Compound 2 represented by the following formula (number average molecular weight: 2000 to 3000)

(A: tert-butyl group, R¹, R^Three: Hydrogen atom, R², R^Four: Methyl group,
R^Five: Ethylene group, n: 1-3)
[0067]
[Chemical 8]
Compound 3 represented by the following formula (number average molecular weight: 4000 to 6000)

(A: tert-butyl group, R¹, R^Three: Hydrogen atom, R², R^Four: Methyl group,
R^Five: Ethylene group, n: 1-3)
[0068]
[Chemical 9]
Compound 4 represented by the following formula (number average molecular weight: 2000 to 3000)

(A: tert-butyl group, R¹, R^Three: Hydrogen atom, R², R^Four: Methyl group,
R^Five: Ethylene group, n: 1-3)
[0069]
Next, the amine salt of carboxylic acid will be described in detail.
The carboxylic acid preferably has 5 to 50 carbon atoms, more preferably 7 to 30 carbon atoms, and particularly preferably 9 to 20 carbon atoms. The carboxylic acid may be either a monocarboxylic acid or a polyvalent carboxylic acid, but is preferably a monocarboxylic acid. The carboxylic acid may be any of a fatty acid, an alicyclic carboxylic acid, and an aromatic carboxylic acid, but is preferably a fatty acid. The fatty acid may be linear or branched and may be saturated or unsaturated.
[0070]
Specific examples of the fatty acid having 9 to 20 carbon atoms include the following. Linear or branched nonanoic acid, linear or branched decanoic acid, linear or branched undecanoic acid, linear or branched dodecanoic acid, linear or branched tridecanoic acid, linear or branched Tetradecanoic acid, linear or branched pentadecanoic acid, linear or branched hexadecanoic acid, linear or branched heptadecanoic acid, linear or branched octadecanoic acid, linear or branched nonadecanoic acid, straight Linear or branched icosanoic acid, linear or branched nonenoic acid, linear or branched decenoic acid, linear or branched undecenoic acid, linear or branched dodecenoic acid, linear or branched Tridecenoic acid, linear or branched tetradecenoic acid, linear or branched pentadecenoic acid, linear or branched hexadecenoic acid, linear or branched heptadecenoic acid Octadecenoic acid chain or branched chain (including oleic acid), nonadecenoic acid straight or branched chain, such as icosenoic acid straight or branched chain. Also included are fatty acids containing hydroxyl groups such as linoleic acid. As the carboxylic acid, one kind of carboxylic acid may be used alone, or two or more kinds of carboxylic acids may be used in combination.
[0071]
The amine is preferably one having 1 to 30 carbon atoms. More preferred are those having 5 to 20 carbon atoms, and particularly preferred are those having 8 to 18 carbon atoms. Examples of amines include monoamines, polyamines, and alkanolamines, and monoamines are preferred.
Examples of the monoamine include a mono-substituted amine having one hydrocarbon group, a di-substituted amine having two hydrocarbon groups, and a tri-substituted amine having three hydrocarbon groups. A mono-substituted amine is preferable.
[0072]
Examples of the mono-substituted amine include alkyl amines, alkenyl amines, aromatic substituted alkyl amines, cycloalkyl amines, and alkyl cycloalkyl amines. Alkylamines and alkenylamines are preferred.
Examples of the alkylamine having 8 to 18 carbon atoms include linear or branched octylamine, linear or branched nonylamine, linear or branched decylamine, linear or branched undecylamine, and linear Or branched dodecylamine, linear or branched tridecylamine, linear or branched tetradecylamine, linear or branched pentadecylamine, linear or branched hexadecylamine, linear or Examples include branched-chain heptadecylamine and linear or branched octadecylamine.
[0073]
Examples of the alkenylamine having 8 to 18 carbon atoms include linear or branched octenylamine, linear or branched nonenylamine, linear or branched decenylamine, linear or branched undecenylamine, linear or Branched dodecenylamine, linear or branched tridecenylamine, linear or branched tetradecenylamine, linear or branched pentadecenylamine, linear or branched hexadecenylamine, linear Alternatively, branched-chain heptadecenylamine, linear or branched octadecenylamine (including oleylamine), and the like can be given.
As the amine, one kind of amine may be used alone, or a mixture of two or more kinds of amines may be used.
[0074]
Preferable specific examples of amine salts of carboxylic acids include monosubstituted amines having a mixed fatty acid having 13 to 20 carbon atoms and an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms and alkenyl groups having 8 to 16 carbon atoms, mainly composed of oleic acid. Mention may be made of salts with mixtures of monosubstituted amines having
[0075]
There is no special restriction on the amount of detergent. However, in order to bring out the effect of blending the detergent, specifically, the effect of suppressing the clogging of the fuel injection nozzle, the blending amount of the detergent is preferably 20 mass ppm or more based on the total amount of the light oil composition. It is more preferable to set it as mass ppm or more, and it is especially preferable to set it as 80 mass ppm or more. Even if an amount less than 20 ppm by mass is added, the effect may not appear. On the other hand, even if the amount is too large, an effect commensurate with it cannot be expected, and conversely, there is a risk of increasing each concentration of NOx, PM, aldehyde, etc. in diesel engine exhaust gas. It is preferably 300 ppm by mass or less, more preferably 250 ppm by mass or less, particularly preferably 200 ppm by mass or less, and most preferably 180 ppm by mass or less.
[0076]
As in the case of the cetane number improver described above, products that are marketed as lubricity improvers or detergents are in a state where the active ingredients that contribute to improving lubricity 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 blending amounts described above with respect to the lubricity improver and the detergent mean blending amounts as active ingredients.
[0077]
To the light oil composition of the present invention, other known fuel oil additives may be added alone or in combination of several kinds for the purpose of further improving the performance. Examples of these additives include 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; An antifoaming agent can be mentioned.
The addition amount of these additives can be arbitrarily determined, but the addition amount of each additive is usually 0.5% by mass or less, preferably 0.2% by mass or less, based on the total amount of the light oil composition. .
[0078]
The light oil composition of the present invention can be produced using a known method. Usually, the base gas oil is produced by blending a predetermined amount of a cetane number improver and, if necessary, a lubricant improver, a detergent, and other additives.
[0079]
【Example】
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0080]
Light oil base materials (light base materials and preparation base materials) A to E having the following properties were prepared.
[0081]
[Table 1]

[0082]
Preparation of light oil composition
Each light oil composition having the properties and composition shown in Table 2 was prepared using the base material shown in Table 1 above. The following additives were used.
Cetane number improver: 2-ethylhexyl nitrate
Lubricant improver: Carboxylic acid mixture based on linoleic acid
Detergent: monosubstituted amine having a mixed fatty acid having 13 to 20 carbon atoms and an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms mainly composed of oleic acid
Salt with amine mixture
[0083]
Using each light oil composition shown in Table 2, (1) Engine Test 1, (2) Engine Test 2, (3) Lubricity Test and (4) Nozzle Cleanliness Test were conducted. The test results are shown in Table 2.
(1) Engine test 1
Using the following engine, PM, hydrocarbon (HC) and NOx in exhaust gas were measured under three conditions simulating actual driving. PM was collected on a filter using a mini dilution tunnel manufactured by Horiba, Ltd., and the weight of PM was measured.
HC and NOx were measured by sampling directly from the exhaust pipe.
(Engine specifications)
Engine type: naturally aspirated in-line 6-cylinder diesel
Displacement: 7.1L
Inner diameter x stroke: 110 mm x 125 mm
Compression ratio: 17.5
Maximum output: 260ps / 2700rpm
Maximum torque: 77kgf (754.6N) / 2700rpm
(conditions)
Condition 1: TRIAS 24-5-1993
Condition 2: Mode simulating low-speed driving
Condition 3: Mode simulating high-speed driving
[0084]
(2) Engine test 2
The exhaust pipe of the following engine was guided to the DPF device, and PM in the exhaust gas discharged from the DPF device was measured under the conditions of TRIAS 24-5-1993. PM was collected on a filter using a mini dilution tunnel manufactured by Horiba, Ltd., and the weight of PM was measured.
(Engine specifications)
Engine type: naturally aspirated inline 4-cylinder diesel
Displacement: 4.985L
Inner diameter x stroke: 115 mm x 125 mm
Compression ratio: 19.5
Maximum output: 150ps / 3100rpm
Maximum torque: 37kgf (362.6N) / 1600rpm
[0085]
(3) Lubricity test
The HFRR test was performed under the following conditions, and the diameter in the vibration direction and the diameter perpendicular to the vibration direction of the circular scratches on the test ball after the test were measured, and the average value was defined as the wear scar diameter (WSD). .
Test ball
Material: ANSI 52100
Hardness: 645HV30
Surface roughness: 0.1 μmRa or less
Diameter: 6.25 nm
Test plate
Material: ANSI 52100
Hardness: 180HV30
Surface roughness: 0.1 μmRa or less
Load: 2N
Test temperature: 60 ° C
Stroke: 1.0mm
Frequency: 50Hz
Time: 75 minutes
[0086]
(4) Nozzle cleanliness test
A 4-cylinder engine with a displacement of 2 L was used, continuous operation was performed for 48 hours under the conditions of rotation 1840 rpm and torque 36.4 Nm, and the remaining flow rate ratio of the nozzle after the test was measured. The remaining flow rate ratio of the nozzle indicates the ratio of the nozzle flow rate after the test to the flow rate of the new nozzle before the test.
The nozzle flow rate was measured when the needle valve lift was 0.1 mm. In this test, the larger the nozzle remaining flow rate value, the better the cleanliness.
[0087]
[Table 2]

Claims

Initial boiling point 145 ° C. or higher, 95 vol% distillation temperature of 270 ° C. or less, and a sulfur content of 80 ppm by mass or less of gas oil bases in 5 0-85 volume percent containing a base diesel cetane improver Containing 500 mass ppm or more based on the total amount of the composition, cetane index is 45 or more, 90% by volume distillation temperature is 280 ° C to 315 ° C, sulfur content is 500 mass ppm or less, and the density at 15 ° C is 802 to 820 kg. / M ³ , a gas oil composition having a bicyclic or higher aromatic content of 3% by volume or less and a kinematic viscosity at 30 ° C. of 1.7 mm ² / s or more.