JP5525708B2 - 軽油組成物 - Google Patents
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Description
また、酸化防止剤を使用しない方法として、沸点が220℃以下の留分、1環の芳香族、2環の芳香族、3環の芳香族、セタン指数等を適切な範囲にコントロールすることにより、酸化安定性が良好な軽油を提供できることが提案されている。(特許文献2参照)
(1) トコフェロールの含有量が1〜100質量ppm、硫黄分が10質量ppm以下、密度が0.81〜0.86g/cm3、30℃における動粘度が1.7〜6.0mm2/s、HFRRが460μm以下、及び酸化安定度が0.12mgKOH/g以下であることを特徴とする軽油組成物。
(2) さらに、トコトリエノールの含有量が1〜100質量ppmである、上記(1)に記載の軽油組成物。
(3) トコフェロールの含有量が1〜50質量ppm、及びトコトリエノールの含有量が1〜50質量ppmである上記(1)又は(2)に記載の軽油組成物。
(4) さらに、脂肪酸メチルエステルを1〜20質量%含有し、前記トコフェロール及び/又はトコトリエノールの全部又は一部が前記脂肪酸メチルエステルに含有されるものである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の軽油組成物。
(5) 酸化安定度が0.13〜1.5mgKOH/gである炭化水素系の軽油基材と、トコフェロールとトコトリエノールの合計含有量が20〜2000質量ppmである脂肪酸メチルエステルとを含む、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の軽油組成物。
(6) 冷暗所に室温で9ヶ月間保存した後の、酸化安定度が0.12mgKOH/g以下である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の軽油組成物。
上記の植物由来の油は、実質的にトコフェロールとトコトリエノールのいずれか一方だけを有するもの、両方とも含むものがあり、いずれも使用できるが、トコフェロールとトコトリエノールの両方を含むものが好ましい。
本発明の軽油組成物は、脂肪酸メチルエステルが配合される場合、1〜20質量%含むことが好ましく、1〜5質量%含むことがより好ましい。換言すれば、本発明の軽油組成物には、脂肪酸メチルエステルを、1〜20質量%、より好ましくは1〜5質量%含有されるように配合することができる。脂肪酸メチルエステルは、トコフェロールとトコトリエノールの両方を含有するものが好ましく、トコフェロールとトコトリエノールの含有量が合計で20〜2000質量ppmである脂肪酸メチルエステルが好ましい。脂肪酸メチルエステルの配合量が20質量%を超える場合は、燃料系などのゴムシール材に対する影響が生じる場合が懸念される。この観点から、配合量として1〜5質量%がより好ましい。
硫黄分が10質量ppm以下であり、好ましくは8質量ppm以下である。10質量ppmを超える場合は、排ガス後処理装置の性能が発揮されず、結果、排ガス中のPM排出量が増大する恐れがある。硫黄分が10質量ppm以下において、酸化安定性が悪化しているケースが多いが、特にトコフェロールとトコトリエノールの含有量を特定することにより良好な酸化安定性を確保して本発明の効果が特に引き出される。
HFRRは、試験鋼板の上に試験鋼球を置き、接触部を燃料試料で完全に浸漬した状態で一定荷重をかけて試験鋼球を1mm振幅、60Hzの周波数で往復運動させ、その試験鋼球に発生する摩耗痕跡を測定するもので、詳細にはJPI−5S−50−98「石油−潤滑性試験方法」により測定される。
なお、酸化安定度は、ISO12205の酸化安定性試験に準拠して求めた。なお、試料温度は95℃から115℃に変更し、試料350mL中に、酸素を供給量3L/hにて16時間バブリングした後、試料を氷水にて冷却して室温に戻す強制酸化試験を行い、この酸化試験後の試料の酸価(TANt)と酸化試験前の試料の酸価(TAN0)をそれぞれ求めると、その差(ΔTAN=TAN0−TANt)が酸化安定度として求められる。酸化安定度は、数値が小さいほど酸化安定性に優れていることを示す。なお、酸価とはJIS K2501「中石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」)に基づいて測定した全酸価である。
・トリグリセリド含有量は、燃料フィルターの詰まりや、部品の摺動不良の観点から、0.01質量%以下であることが好ましい。
・メタノール含有量は、金属部品の腐食の観点から、0.01質量%以下であることが好ましい。
・ギ酸、酢酸、プロピオン酸の含有量は、金属部品の腐食の観点から、合計が0.003質量%以下であることが好ましい。
・酸価が、金属部品の腐食の観点から、0.13mgKOH/g以下であることが好ましい。
50%留出温度(T50)は、加速性等の常温運転性を良好にする観点から、220〜310℃が好ましく、より好ましくは240〜300℃である。
90%留出温度(T90)は、280℃以上が好ましく、より好ましくは300℃以上であり、上限としては350℃以下が好ましく、より好ましくは340℃以下である。280℃未満の場合は、エンジン出力が低下する恐れがあり、350℃を超えると、燃焼室の汚染やインジェクターノズルへのカーボン付着が多くなり、燃料の噴霧状態が悪化し、振動などの不具合が発生する可能性がある。
軽油基材としては、例えば、直留軽油、減圧軽油、水素化精製軽油、水素化脱硫軽油、水素化分解軽油、接触分解軽油、直脱軽油、間脱軽油、水素化脱硫灯油などが挙げられる。これらを1種又は2種以上組み合わせて用いる。
本発明の軽油組成物は、トコフェロール、トコトリエノールを含有しないトコフェロール、トコトリエノール含有基材相当品も配合基材として用いることができる。このような配合基材として、トコフェロール、トコトリエノールを含有しない油脂、食用油などの廃油、これらをメチルエステル化して得られた脂肪酸メチルエステルなどを挙げることができる。
基材A:酸化安定度が、1.02mgKOH/gの市販軽油。
基材B:酸化安定度が、0.03mgKOH/gの市販軽油。
FAME1:パーム油を原料として、エステル交換反応によりメチルエステル化して、水洗により軽度に精製された、脂肪酸メチルエステル。トコフェロールとトコトリエノールを含有する。
FAME2:パーム油を原料として、エステル交換反応によりメチルエステル化して、減圧蒸留により高度に精製された、脂肪酸メチルエステル。トコフェロールとトコトリエノールを含有しない。
FAME3:大豆油を原料として、エステル交換反応によりメチルエステル化して、水洗により軽度に精製された脂肪酸メチルエステル。トコフェロールを含有し、トコトリエノールを含有しない。
密度:JIS K2249「原油及び石油製品−密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定
硫黄分:JIS K2541−6「原油及び石油製品−硫黄分試験法(紫外蛍光法<JISのどこにあるか?>)」により測定
動粘度:JIS K2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定
蒸留性状:JIS K2254「石油製品−蒸留試験方法」により測定
脂肪酸メチルエステル含有量:
トリグリセリド含有量:揮発油等の品質の確保等に関する法律施行規則に基づく高速液体クロマトグラフィー法により測定
エタノール含有量:揮発油等の品質の確保等に関する法施行規則に基づく酸素検出式ガスクロマトグラフ法により測定
ギ酸、酢酸、プロピオン酸含有量:揮発油等の品質の確保等に関する法施行規則に基づく水抽出イオンクロマトグラフ法により測定
トコフェロール、トコトリエノール含有量:高速液体クロマトグラフィー法により以下の条件下に測定
カラム:シリカゲル
移動相:酢酸/2−プロパノール/ヘキサン(5/6/1000、V/V)
検出器:紫外可視検出器(UV290nm)
潤滑性(HFRR):前述の方法により測定
酸化安定度:前述の方法により測定
貯蔵安定度:前述の方法により測定
総合評価は次の基準で評価した。
◎:酸化安定性、貯蔵安定性ともに優れる。
○:酸化安定性又は貯蔵安定性の一方に優れる。
×:酸化安定性、貯蔵安定性ともに劣る。
Claims (4)
- 鉱油系の軽油基材に、トコフェロール及びトコトリエノールを、軽油組成物含有量として、それぞれ1〜50質量ppm含有させ、硫黄分が10質量ppm以下、密度が0.81〜0.86g/cm3、30℃における動粘度が1.7〜6.0mm2/s、HFRRが460μm以下、及び酸化安定度が0.12mgKOH/g以下であることを特徴とする軽油組成物。
- さらに、脂肪酸メチルエステルを1〜20質量%含有し、前記トコフェロール及び/又はトコトリエノールの全部又は一部が前記脂肪酸メチルエステルに含有されるものである請求項1に記載の軽油組成物。
- 酸化安定度が0.13〜1.5mgKOH/gである軽油基材と、トコフェロールとトコトリエノールの合計含有量が20〜2000質量ppmである脂肪酸メチルエステルとを含む、請求項1または2に記載の軽油組成物。
- 冷暗所に室温で9ヶ月間保存した後の、酸化安定度が0.12mgKOH/g以下である請求項1〜3のいずれかに記載の軽油組成物。
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