JP4856959B2 - 燃料油組成物 - Google Patents
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Description
更に、軽油のサルファ−フリ−化により、使用する基材が深度脱硫を行った軽油、もしくは灯油に限定されるため、重質なノルマルパラフィンを希釈する効果が大きい(芳香族分を多く含む)分解軽油などを、硫黄分が多いため、添加できなくなり、軽油の低温流動性能を確保することが難しくなってきている。
そのため、低温流動性向上剤を添加することにより、効果的に低温性能を改善することができるとした燃料油組成物の提案が種々されている。(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
また、提案された燃料油組成物の他の一つは、低温流動性向上剤の添加効果を引き出す対象の軽油組成物の調製に、脱ロウ基材などを使用している(特許文献2参照)。この対象の軽油組成物は、脱ロウ基材を使用することにより、その中のワックス量は低くなっているものであって、この対象の軽油組成物も、効果的に低温流動性向上剤の添加効果が引き出されているとはいえない。脱ロウ基材を使用しない燃料油組成物において、効果的に低温流動性向上剤の添加効果を十分に引き出すことが望まれている。
1.15℃における密度が0.70〜0.86g/cm 3 、30℃における動粘度が1.700〜6.000mm 2 /s、10容量%留出温度が185〜260℃、90容量%留出温度が328〜355℃、曇り点が5.0℃以下、流動点が5.0℃以下、低温ろ過器目詰まり点が5℃以下、硫黄濃度が10質量ppm以下であって、
初留点から10容量%留出温度までの留分においてノルマルパラフィン含有量に対する芳香族分含有量の容量比が11.0〜30.0であり、
90容量%留出温度から終点までの留分においてノルマルパラフィン含有量に対する芳香族分含有量の容量比が9.0〜22.0であり、
かつ、下記の(1)、(2)を満足するディーゼルエンジン用燃料油組成物。
(1)示差走査熱量分析により求められる−10℃で析出するワックス析出量が、燃料油組成物全量に対し3.0質量%以下
(2)示差走査熱量分析により求められる、燃料油組成物中からのワックス析出量を温度についてプロットした分布曲線において、ワックス析出点から−20℃までの温度範囲における該分布曲線の線形回帰直線の傾きが−0.42以上
2.上記1に記載のディーゼルエンジン用燃料組成物に対して、エチレン−酢酸ビニル共重合体を50〜600質量ppm配合してなるディーゼルエンジン用燃料組成物。
しかしながら、軽油組成物中の硫黄分含有量の規制により、脱硫しない分解軽油の配合は不可能となり、また、軽油組成物の主成分となる灯油、軽油留分についても深度脱硫を行うことにより従来に比べ芳香族分含有量が減少するなど、芳香族分による低温性能の確保は難しくなってきている。
更に、重質な芳香族分はディーゼル機関で燃焼させた場合、パティキュレートを増大させる物質であり、軽油組成物の燃焼性を維持するためには、燃料油中に過剰に存在することも好ましくない。
また、90容量%留出温度から終点までに留出する留分において芳香族分含有量とノルマルパラフィン含有量の容量比、すなわちT90〜EP留分の芳香族分含有量/ノルマルパラフィン含有量が9.0以上ならば、重質な芳香族分が少ないことにより、燃焼性を良好に保つことが可能となり、排ガス中のパティキュレ−トの排出レベルを抑えることができ、かつ、ワックス希釈効果も損なわれず、また、22.0以下ならば、析出するワックスの析出速度を抑えるのに十分な希釈効果を発揮し、かつ、燃焼性も損なわれない。
示差走査熱量分析は、試料温度を連続的に変化させた際の試料の熱収支を分析するものであり、その動きから、燃料中に析出するワックスの析出点、及び析出量を測定することができる。
ワックス析出点に関しては、JIS K 2203にある曇り点測定によるワックス析出開始温度の測定方法もあるが、その結果と比較して、本DSCによる方法の方が高精度(繰り返し精度:0.3℃以内)に測定することが可能である。
また、ワックス析出量に関しても、フィルターろ過法を用いた析出ワックス量分析法に比べ、本DSCによる方法の方が高精度(繰り返し精度:0.2質量%以内)に分析を行うことが可能である。
燃料油組成物中に3.0質量%を超えるワックスが含まれる場合、低温流動性を確保するためには、一般に低温流動性向上剤を増量することで低温性能の確保が試みられる。しかし、多量の低温流動性向上剤を添加した場合、燃料のフィルタビリティーが悪化し、エンジンに供給される適正な燃料量を維持できなくなることがあるため、低温流動性向上剤の添加量には自ずと最適な範囲が存在する。そのため、低温流動性向上剤を最適な範囲の量で添加して低温流動性を確保するためには、燃料油組成物中のワックス量を3.0質量%以下に制御しておく必要がある。
上記傾き(DSCS)は、温度を横軸とし、ワックス析出量を縦軸にとり、ワックス析出量を2℃毎にプロットした際に作られる、両者の相関を示す分布曲線(ワックス析出速度曲線)の線型回帰直線の傾きから求めることができる。本願では、ワックス析出点から−20℃までの温度範囲における線型回帰直線の傾きが-0.42以上、好ましくは、-0.40以上必要である。図1に、後記本発明の実施例2及び比較例3で得られた燃料油組成物のDSCS を示す。
上記温度範囲におけるワックス析出速度曲線の線形回帰直線の傾きが-0.42未満であるものは、ワックスの析出速度が速すぎるため、低温流動性向上剤の効果が追いつかない場合がある。
なお、15℃における密度はJIS K 2249の密度試験方法及び密度・質量・容量換算表により測定することができる。
なお、30℃における動粘度はJIS K 2283の動粘度試験方法及び粘度指数算出方法により測定することができる。
なお、蒸留性状はJIS K 2254の常圧法蒸留試験により測定することができる。
なお、曇り点はJIS K 2269の流動点ならびに石油製品曇り点試験方法により測定することができる。
なお、流動点はJIS K 2269の流動点ならびに石油製品曇り点試験方法により測定することができる。
なお、CFPPはJIS K 2288の目詰まり点試験法により測定することができる。
これらの基材を得る際、該基材を用いて得られる燃料油組成物における初留点から10容量%留出温度までに留出する留分の芳香族分含有量とノルマルパラフィン含有量の容量比(芳香族分含有量/ノルマルパラフィン含有量)が11.0〜30.0、90容量%留出温度から終点までに留出する留分の芳香族分含有量とノルマルパラフィン含有量の容量比が9.0〜22.0となるように、脱硫装置などの該基材を得るための装置の運転条件等を調整することが望ましい。また、上記のような各種基材を適宜用いて、本発明に規定する諸特性を有すると共に、JIS規格に適合するよう調製することで、本発明の燃料油組成物を得ることができる。
表1に示す、初留点145.0から159.0℃、終点272.5から286.0℃の沸点範囲を持つ硫黄含有量10質量ppm以下の脱硫灯油1〜5、及び初留点163.5から201.5℃、終点356.0から374.5℃の沸点範囲を持つ硫黄含有量10質量ppm以下の脱硫軽油1〜6を、表2に示す割合で混合することにより実施例1〜4、及び比較例1〜3の燃料油組成物を得た。得られた燃料油組成物の性状を表3に示す。なお、得られた燃料油組成物に添加する低温流動性向上剤(FI)として、エチレン‐酢酸ビニル共重合体を主成分とするものを使用した。実施例、比較例において、各性状はそれぞれ以下の方法により測定・評価を行った。
(b)硫黄含有量:JIS K 2541 「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定した。
(c)動粘度(30℃):JIS K 2283 「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定した。
(d)初留点(IBP)、10容量%留出温度(T10)、50容量%留出温度(T50)、90容量%留出温度(T90)、95容量%留出温度(T95)、終点(FBP):JIS K 2254 「石油製品−蒸留試験方法」により測定した。
(e)曇り点(CP):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法」により測定した。
(f)流動点(PP):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法」により測定した。
(g)低温ろ過器目詰まり点(CFPP):JIS K 2288 「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定した。
(h)ワックス量:ワックス量は、示差走査熱量分析装置により測定を行い、そこで得られたDSC曲線の発熱ピークの補外開始温度からワックス析出点、熱量からワックス析出量を求めた。以下に測定条件を示す。
装置:セイコー電子工業(株)製 DSC220C
試料容器:アルミニウム製、容量50μl
雰囲気:窒素 流量50ml/分
温度条件:室温から15℃まで5℃/分で冷却し、次いで、3℃/分で10℃まで冷却し、5分間保持した後、再び3℃/分で所定の温度まで冷却し、5分間保持。
(i)ノルマルパラフィン量:ノルマルパラフィン量はガスクロマトグラフィにより測定を行った。以下に測定条件を示す。
装置:6890(Agilent Technologies)
カラム:DB‐1 30m×0.25mm I.D.膜厚0.25μm
検出器:FID
オーブン温度:50℃で1分保持後、5℃/分で340℃まで昇温し、20分保持。
試料量:0.1μl(二硫化炭素で1/2に希釈)
ΔCFPP=|CFPP FI=0 - CFPP FI=A|
式中:CFPP FI=0 :低温流動性向上剤無添加時のCFPP
CFPP FI=A :低温流動性向上剤添加時のCFPP。
Aは低温流動性向上剤添加量(vol ppm)を示し、A=300 又は500とする。
判断基準は、A=300時のΔCFPPが7以上、かつA=500時のΔCFPPが9以上の場合を添加効果ありと判断した。
Claims (2)
- 15℃における密度が0.70〜0.86g/cm 3 、30℃における動粘度が1.700〜6.000mm 2 /s、10容量%留出温度が185〜260℃、90容量%留出温度が328〜355℃、曇り点が5.0℃以下、流動点が5.0℃以下、低温ろ過器目詰まり点が5℃以下、硫黄濃度が10質量ppm以下であって、
初留点から10容量%留出温度までの留分においてノルマルパラフィン含有量に対する芳香族分含有量の容量比が11.0〜30.0であり、
90容量%留出温度から終点までの留分においてノルマルパラフィン含有量に対する芳香族分含有量の容量比が9.0〜22.0であり、
かつ、下記の(1)、(2)を満足するディーゼルエンジン用燃料油組成物。
(1)示差走査熱量分析により求められる−10℃で析出するワックス析出量が、燃料油組成物全量に対し3.0質量%以下
(2)示差走査熱量分析により求められる、燃料油組成物中からのワックス析出量を温度についてプロットした分布曲線において、ワックス析出点から−20℃までの温度範囲における該分布曲線の線形回帰直線の傾きが−0.42以上 - 請求項1に記載のディーゼルエンジン用燃料組成物に対して、エチレン−酢酸ビニル共重合体を50〜600質量ppm配合してなるディーゼルエンジン用燃料組成物。
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