JP6279986B2 - 軽油組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、低温性能に優れかつ高い発熱量を有する軽油組成物に関する。
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留分に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施した脱硫あるいは脱ロウ軽油留分、接触分解装置から得られる分解軽油留分、原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯油留分、これに水素化精製処理や水素化脱硫処理を施した脱硫灯油留分等が知られており、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。
一般に、軽油留分は、高い発熱量を有するが、低温流動性等の低温性能が十分でないという課題を有している一方で、灯油留分は低温性能に優れるという特性を有していることから、低温性能に優れた軽油として、軽油留分に灯油留分を混合したものが用いられていた。近年、エネルギーの効率化が要求されており、高燃費の軽油燃料が求められているが、灯油留分自体は密度が低いことから、これを軽油留分に多量に配合すると得られる軽油組成物の密度が低下し、この結果、得られる軽油組成物の発熱量が低下するという問題があった。従来、基材の面から、低温性能に優れた軽油組成物を得る方法として、他に、脱ロウ軽油留分を用いる方法があるが、脱ロウ軽油留分はその製造に専用の設備や触媒を必要とする等のコスト上の問題があった。また、軽油留分を軽質カットして低温性能を上げることが考えられるが、この場合も得られる軽油組成物の密度が低下して発熱量が低下する。さらに、低温流動性を改善する方法として、特許文献１には、Ａ重油に特定の引火点を有する灯油を配合する方法が開示されているが、得られる組成物の発熱量については何ら開示されておらず、また未だ十分でなかった。
一般に、軽油留分は、高い発熱量を有するが、低温流動性等の低温性能が十分でないという課題を有している一方で、灯油留分は低温性能に優れるという特性を有していることから、低温性能に優れた軽油として、軽油留分に灯油留分を混合したものが用いられていた。近年、エネルギーの効率化が要求されており、高燃費の軽油燃料が求められているが、灯油留分自体は密度が低いことから、これを軽油留分に多量に配合すると得られる軽油組成物の密度が低下し、この結果、得られる軽油組成物の発熱量が低下するという問題があった。従来、基材の面から、低温性能に優れた軽油組成物を得る方法として、他に、脱ロウ軽油留分を用いる方法があるが、脱ロウ軽油留分はその製造に専用の設備や触媒を必要とする等のコスト上の問題があった。また、軽油留分を軽質カットして低温性能を上げることが考えられるが、この場合も得られる軽油組成物の密度が低下して発熱量が低下する。さらに、低温流動性を改善する方法として、特許文献１には、Ａ重油に特定の引火点を有する灯油を配合する方法が開示されているが、得られる組成物の発熱量については何ら開示されておらず、また未だ十分でなかった。
以上のとおり、優れた低温性能を有し、かつ高い発熱量が得られる軽油組成物は未だ得られていなかった。すなわち、本発明の課題は、優れた低温性能を有し、かつ高い発熱量が得られる軽油組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、軽質留分をカットした特定の蒸留性状を有する灯油基材を用いることにより、低温性能に優れ、かつ高い発熱量を有する軽油組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
［１］１５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．８６ｇ／ｃｍ3以下であり、沸点範囲１６５℃以上４００℃以下、９０％留出温度３５０℃以下の蒸留性状を有し、かつ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、３０℃における動粘度が２．０ｍｍ2／ｓ以上４．７ｍｍ2／ｓ以下、セタン指数が４５以上、引火点が４５℃以上、流動点が−２０．０℃以下、目詰まり点が−１２℃以下である軽油組成物、
［２］炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上９．７質量％以下含有する、上記［１］記載の軽油組成物、
［３］炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下含有する基材を含む、［１］または［２］に記載の軽油組成物。
［４］エチレンビニル共重合体からなる流動性向上剤を１００ｐｐｍ以上配合してなる、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の軽油組成物、
［５］分留装置で、炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下に分留して得られる灯油基材と、軽油基材とを混合してなる、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の軽油組成物、及び
［６］前記灯油基材を軽油組成物基準で３０容量％以上６０容量％以下、及び前記軽油基材を軽油組成物基準で４０容量％以上７０容量％以下配合してなる、上記［５］記載の軽油組成物、
を提供する。
［１］１５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．８６ｇ／ｃｍ3以下であり、沸点範囲１６５℃以上４００℃以下、９０％留出温度３５０℃以下の蒸留性状を有し、かつ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、３０℃における動粘度が２．０ｍｍ2／ｓ以上４．７ｍｍ2／ｓ以下、セタン指数が４５以上、引火点が４５℃以上、流動点が−２０．０℃以下、目詰まり点が−１２℃以下である軽油組成物、
［２］炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上９．７質量％以下含有する、上記［１］記載の軽油組成物、
［３］炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下含有する基材を含む、［１］または［２］に記載の軽油組成物。
［４］エチレンビニル共重合体からなる流動性向上剤を１００ｐｐｍ以上配合してなる、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の軽油組成物、
［５］分留装置で、炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下に分留して得られる灯油基材と、軽油基材とを混合してなる、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の軽油組成物、及び
［６］前記灯油基材を軽油組成物基準で３０容量％以上６０容量％以下、及び前記軽油基材を軽油組成物基準で４０容量％以上７０容量％以下配合してなる、上記［５］記載の軽油組成物、
を提供する。
本発明によれば、優れた低温性能を有し、かつ高い発熱量が得られる軽油組成物を提供することができる。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の軽油組成物は、１５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．８６ｇ／ｃｍ3以下であり、沸点範囲１６５℃以上４００℃以下、９０％留出温度３５０℃以下の蒸留性状を有し、かつ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、３０℃における動粘度が２．０ｍｍ2／ｓ以上４．７ｍｍ2／ｓ以下、セタン指数が４５以上、引火点が４５℃以上、流動点が−２０．０℃以下、目詰まり点が−１２℃以下である。すなわち、本発明は、上記性状、特に、初留点の高い蒸留性状を有する軽油組成物、とりわけ、特定軽質留分が特定量にカットされた軽油組成物が、優れた低温性能を有するとともに、高い発熱量を有することを見出したものである。
本発明の軽油組成物は、１５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．８６ｇ／ｃｍ3以下であり、沸点範囲１６５℃以上４００℃以下、９０％留出温度３５０℃以下の蒸留性状を有し、かつ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、３０℃における動粘度が２．０ｍｍ2／ｓ以上４．７ｍｍ2／ｓ以下、セタン指数が４５以上、引火点が４５℃以上、流動点が−２０．０℃以下、目詰まり点が−１２℃以下である。すなわち、本発明は、上記性状、特に、初留点の高い蒸留性状を有する軽油組成物、とりわけ、特定軽質留分が特定量にカットされた軽油組成物が、優れた低温性能を有するとともに、高い発熱量を有することを見出したものである。
本発明の軽油組成物の１５℃における密度は、０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．８６ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは０．８１ｇ／ｃｍ3以上０．８４ｇ／ｃｍ3以下であり、さらに好ましくは０．８１ｇ／ｃｍ3以上０．８３ｇ／ｃｍ3以下である。１５℃における密度が上記範囲内にあると、軽油組成物の発熱量を高くすることができ、燃焼性を良好にできるため、燃費を良好に保つことができる。
本発明の軽油組成物は、蒸留性状として、沸点範囲が１６５℃以上４００℃以下であり、９０％留出温度が３５０℃以下であることが必要である。沸点範囲が１６５℃以上であれば、特定の低沸点留分がカットされ、組成物が高い密度を有し、高い発熱量が得られる。この点から、上記沸点範囲は、好ましくは１６７℃以上、より好ましくは１６９℃以上、さらに好ましくは１７５℃以上である。９０％留出温度は、燃焼性の観点から３５０℃以下であり、好ましくは３４０℃以下である。
本発明の軽油組成物は、蒸留性状として、沸点範囲が１６５℃以上４００℃以下であり、９０％留出温度が３５０℃以下であることが必要である。沸点範囲が１６５℃以上であれば、特定の低沸点留分がカットされ、組成物が高い密度を有し、高い発熱量が得られる。この点から、上記沸点範囲は、好ましくは１６７℃以上、より好ましくは１６９℃以上、さらに好ましくは１７５℃以上である。９０％留出温度は、燃焼性の観点から３５０℃以下であり、好ましくは３４０℃以下である。
本発明の軽油組成物における硫黄分含有量は、排気ガス中のＳＯｘ濃度を減少する等環境性能の観点、さらには排気ガス浄化触媒の寿命を延長させることができる観点から、１０質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは８質量ｐｐｍ以下である。また、３０℃における動粘度は、潤滑性を維持するとともに、適正噴霧を確保できる観点から、２．０ｍｍ2／ｓ以上４．７ｍｍ2／ｓ以下であり、好ましくは２．１ｍｍ2／ｓ以上４．５ｍｍ2／ｓ以下であり、より好ましくは２．２ｍｍ2／ｓ以上４．０ｍｍ2／ｓ以下である。
また、軽油組成物のセタン指数は、４５以上、好ましくは５０以上である。セタン指数が上記範囲内であれば、着火性に優れ、ディーゼル燃料に使用した場合等、異常燃焼によるディーゼルノックを生ずる恐れがなく、環境性能にも優れる。また、引火点は、軽油の規格を満たすべく４５℃以上、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５３℃以上である。
流動点は、−２０．０℃以下、好ましくは−２５．０℃以下、より好ましくは−３０．０℃以下であり、目詰まり点は−１２℃以下、好ましくは−１４℃以下、より好ましくは−１６℃以下である。流動点及び目詰まり点が上記範囲内であれば、低温性能に優れた軽油組成物となる。
流動点は、−２０．０℃以下、好ましくは−２５．０℃以下、より好ましくは−３０．０℃以下であり、目詰まり点は−１２℃以下、好ましくは−１４℃以下、より好ましくは−１６℃以下である。流動点及び目詰まり点が上記範囲内であれば、低温性能に優れた軽油組成物となる。
本発明の軽油組成物の発熱量は、上記性状を有することから、通常、３７５００Ｊ／Ｌ以上であり、好ましくは３７５５０Ｊ／Ｌ以上の発熱量を有し、より好ましくは３７５８０Ｊ／Ｌ以上、さらに好ましくは３７６００Ｊ／Ｌ以上の発熱量を有する。
本発明の軽油組成物は、上述の性状を満たすことにより、ＪＩＳ Ｋ２２０４規格による３号軽油の性状を維持することができるとともに、さらに高い発熱量及び優れた低温性能を有することができる。
本発明の軽油組成物は、上述の性状を満たすことにより、ＪＩＳ Ｋ２２０４規格による３号軽油の性状を維持することができるとともに、さらに高い発熱量及び優れた低温性能を有することができる。
なお、本発明においては、１５℃における密度は、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である。
沸点範囲、９０％留出温度は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法（常圧法）」により測定される値である。
硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
３０℃における動粘度は、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」により測定される値である。
沸点範囲、９０％留出温度は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法（常圧法）」により測定される値である。
硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
３０℃における動粘度は、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」により測定される値である。
引火点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６５−３「引火点の求め方−第３部：ペンスキーマルテン密閉法」により測定される値である。
流動点及び曇り点は、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」により測定される値である。
目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定される値である。
セタン価及びセタン指数は、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」により測定及び算出される値である。
発熱量は、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」の推定式（箇条番号６．３ｅ）１）によって測定及び算出される値である。
流動点及び曇り点は、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」により測定される値である。
目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定される値である。
セタン価及びセタン指数は、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」により測定及び算出される値である。
発熱量は、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」の推定式（箇条番号６．３ｅ）１）によって測定及び算出される値である。
本発明の軽油組成物は、炭素数９のｎ−パラフィン分（以下、「Ｎ−Ｃ９」という場合がある）、炭素数１０のｎ−パラフィン分（以下、「Ｎ−Ｃ１０」という場合がある）及び炭素数１１のｎ−パラフィン分（以下、「Ｎ−Ｃ１１」という場合がある）の各留分を、合計で０．９質量％以上９．７質量％以下含有することが好ましい。
すなわち、一般に、軽油組成物は、温度が下がると軽油中に含まれるｎ−パラフィン分が析出し、低温流動性や燃料フィルター閉塞などの低温性能に問題が生じる場合がある。このことから、本発明の軽油組成物においては、Ｃ９留分、Ｃ１０留分及びＣ１１留分の各々の軽質留分のうち、特にそのパラフィン分を除くことが上記観点から好ましい。したがって、本発明においては、上述のように、軽油組成物中のＮ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１の各留分の合計の含有量を規定した。
すなわち、一般に、軽油組成物は、温度が下がると軽油中に含まれるｎ−パラフィン分が析出し、低温流動性や燃料フィルター閉塞などの低温性能に問題が生じる場合がある。このことから、本発明の軽油組成物においては、Ｃ９留分、Ｃ１０留分及びＣ１１留分の各々の軽質留分のうち、特にそのパラフィン分を除くことが上記観点から好ましい。したがって、本発明においては、上述のように、軽油組成物中のＮ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１の各留分の合計の含有量を規定した。
本発明においては、Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０及びＮ−Ｃ１１の各留分の合計の含有量を上記範囲内にすること、すなわち、沸点範囲における初留点等を高くすることで組成物が重質化し、密度が高くなる。この結果、得られる燃料油組成物は、優れた低温性能を維持するとともに、高い発熱量を得ることができる。このような観点から、Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０及びＮ−Ｃ１１の各留分の合計の含有量は、より好ましくは１．５質量％以上９．０質量％以下であり、さらに好ましくは１．８質量％以上８．５質量％以下である。
また、本発明においては、上記各留分を必要以上にカットすることは、ｎ−パラフィン分以外の低温流動性の優れた留分を過度に除去することや、得られる組成物の過度の重質化を引き起こし、低温性能等の悪化を招くことがあるため、Ｎ−Ｃ１１以上の留分を過度にカットしないことが好ましく、Ｎ−Ｃ１１留分の含有量は、０．５質量％以上、特に１．０質量％以上、とりわけ１．５質量％以上とすることが好ましい。
なお、上記各留分含有量は、通常のガスクロマトグラフィー法により測定することができる。
なお、上記各留分含有量は、通常のガスクロマトグラフィー法により測定することができる。
上述の性状を有する本発明の軽油組成物は、当業者が種々の公知の手段を組み合わせることにより製造することができる。例えば、脱硫軽油（軽油基材）に灯油留分を混合して３号軽油を調製する際に、灯油留分として前記特定の軽質留分を選択的に特定量カットした灯油留分（以下、「カット灯油基材」という）を使用することにより本発明の軽油組成物を製造することができる。また、本発明においては、必要に応じ、上記脱硫軽油に代えて、直留軽油留分、分解軽油留分等の公知の軽油留分（軽油基材）を用いることも任意である。
本発明の軽油組成物の製造に用いることができる脱硫軽油としては、例えば、直留軽油を水素化脱硫装置を用いて、Ｃｏ−Ｍｏ／アルミナ触媒、Ｎｉ−Ｍｏ／アルミナ触媒等の触媒の存在下で、２．９４ＭＰａ・Ｇ以上９．８１ＭＰａ・Ｇ以下、好ましくは４．９０ＭＰａ・Ｇ以上６．８６ＭＰａ・Ｇ以下の圧力下、３００℃以上４００℃以下、好ましくは３３０℃以上３６０℃以下の温度で、液空間速度（ＬＨＳＶ）０．５ｈｒ-1以上５ｈｒ-1以下、好ましくは１ｈｒ-1以上２ｈｒ-1以下の条件で脱硫反応を行い、その後ストリッパーで硫化水素とナフサを除去して得られるものを用いることができる。
その性状として、沸点が１４０℃以上４００℃以下の範囲内にあり、９０％留出温度が２５０℃以上３８０℃以下であり、１５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ3以上０．９０ｇ／ｃｍ3以下の範囲のものを適宜使用することができる。また、硫黄分は１質量％以下、好ましくは２０質量ｐｐｍ以下のものが一般に使用できるが、特に１０質量ｐｐｍ以下のものが好適に使用できる。また、上記脱硫軽油としては、動粘度が１．５ｍｍ2／ｓ以上、引火点が４５℃以上、流動点が５．０℃以下、目詰まり点が−５℃以下、セタン指数が４０以上であるものが使用できる。
なお、脱硫軽油の蒸留性状、１５℃における密度、硫黄分、動粘度、引火点、流動点、目詰まり点、セタン指数は前述の燃料油組成物の場合と同様の方法により測定することができる。
なお、脱硫軽油の蒸留性状、１５℃における密度、硫黄分、動粘度、引火点、流動点、目詰まり点、セタン指数は前述の燃料油組成物の場合と同様の方法により測定することができる。
以上の実施態様においては、本発明の軽油組成物は、上記脱硫軽油にカット灯油基材を配合して得られる。ここでカット灯油基材を得るための灯油留分としては、当業界で通常用いられる灯油留分であれば、その製法、性状は特に限定されず、種々の方法で製造されたものをいずれも用いることができ、一般には原油を常圧蒸留装置で分留して得られる沸点１４０℃以上２９０℃以下程度の直留灯油留分、この留分を脱硫して得られる脱硫灯油留分等が用いられる。また、その他にも例えば重質油を水素化分解した際に得られる水素化分解灯油やフルレンジナフサを蒸留して得られる重質留分も使用することができる。
その性状には特に制限はないが、通常、沸点範囲が１４０℃以上２９０℃以下程度であり、９５％留出温度が２７０℃以下、硫黄分が０．５質量％以下、好ましくは２０質量ｐｐｍ以下であり、１５℃における密度が０．７６ｇ／ｃｍ3以上０．８５ｇ／ｃｍ3以下、引火点が４０℃以上である。これらの性状は、いずれも前述と同様の方法により測定することができる。
その性状には特に制限はないが、通常、沸点範囲が１４０℃以上２９０℃以下程度であり、９５％留出温度が２７０℃以下、硫黄分が０．５質量％以下、好ましくは２０質量ｐｐｍ以下であり、１５℃における密度が０．７６ｇ／ｃｍ3以上０．８５ｇ／ｃｍ3以下、引火点が４０℃以上である。これらの性状は、いずれも前述と同様の方法により測定することができる。
上記軽油組成物の製造において、脱硫軽油等と混合するカット灯油基材としては、上記灯油留分を分留装置で、Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０及びＮ−Ｃ１１の各留分の含有量を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下としたものが好ましく用いられる。上記各留分含有量を上記のように規定することで、得られる軽油組成物は、低温流動性等の低温性能に優れ、かつ軽油としての高い発熱量が得られるものとなる。この観点から、カット灯油基材中におけるＮ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０及びＮ−Ｃ１１の各留分の含有量は、合計でより好ましくは１．０質量％以上１８．０質量％以下、さらに好ましくは、２．０質量％以上１７．０質量％以下、特に好ましくは３．０質量％以上１６．５質量％以下である。
上記カット灯油基材についても、前記軽油組成物の場合と同様、上記各留分を必要以上にカットすることは、ｎ−パラフィン分以外の低温流動性の優れた留分を過度に除去することや、得られる燃料油組成物の重質化を引き起こし、低温性能等の悪化を招くことがあるため、Ｎ−Ｃ１１の含有量は、０．５質量％以上、特に２．０質量％以上、とりわけ３．０質量％以上とすることが好ましい。
なお、灯油基材の分留は、通常、常圧蒸留で行うが、実際の分留操作では、目的留分をカットする際に、目的留分の近傍の留分も同時にカットされる。このことから、目的留分をカットする場合は、その目的留分を若干量残す、すなわち、目的留分の含有量が所定の下限値を有するようにカットしたほうが、結果的に、ｎ−パラフィン分の総割合を低減させることができ、好ましい。
なお、上記各留分含有量は、前述と同様、通常のガスクロマトグラフィー法により測定することができる。
なお、灯油基材の分留は、通常、常圧蒸留で行うが、実際の分留操作では、目的留分をカットする際に、目的留分の近傍の留分も同時にカットされる。このことから、目的留分をカットする場合は、その目的留分を若干量残す、すなわち、目的留分の含有量が所定の下限値を有するようにカットしたほうが、結果的に、ｎ−パラフィン分の総割合を低減させることができ、好ましい。
なお、上記各留分含有量は、前述と同様、通常のガスクロマトグラフィー法により測定することができる。
上記カット灯油基材を調製する方法としては、前記灯油留分から、通常の分留装置を用いて、温度等所定の条件下、Ｎ−Ｃ９留分、Ｎ−Ｃ１０留分及びＮ−Ｃ１１留分の各々を順次あるいはその二種以上を同時にカットして行うことができる。具体的には、例えば、分留装置でＮ−Ｃ９留分とＮ−Ｃ１０以上の留分を分離して得られたＮ−Ｃ９残分とＮ−Ｃ１０以上の留分からなるカット灯油基材、分留装置でＮ−Ｃ９及びＮ−Ｃ１０留分とＮ−Ｃ１１以上の留分を分離して得られたＮ−Ｃ１０残分とＮ−Ｃ１１以上の留分からなるカット灯油基材、さらに、分留装置でＮ−Ｃ９〜Ｎ−Ｃ１１留分とＮ−Ｃ１２以上の留分を分離して得られたＮ−Ｃ１１残分とＮ−Ｃ１２以上の留分からなるカット灯油基材等が使用できる。上記各留分の分留は当業者が行う通常の方法を採用して行うことができる。
なお、カット灯油基材の他の性状については特に制限はなく、軽質成分をカットしたことによる初留点をはじめ蒸留性状の変動、密度、動粘度、引火点等の変動等を除き、カット前の灯油留分と同様である。
また、本発明の軽油組成物は、上述のカット灯油基材を使用して調製する方法以外に、それに準じた他の種々の方法で製造することも可能である。例えば、Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１等の留分の含有量を本発明の範囲内としうるものであれば、灯油留分以外の留分からなる基材、例えば、フルレンジナフサを蒸留して得られる重質留分を用いて軽油組成物を調製することも可能である。
また、本発明の軽油組成物は、上述のカット灯油基材を使用して調製する方法以外に、それに準じた他の種々の方法で製造することも可能である。例えば、Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１等の留分の含有量を本発明の範囲内としうるものであれば、灯油留分以外の留分からなる基材、例えば、フルレンジナフサを蒸留して得られる重質留分を用いて軽油組成物を調製することも可能である。
上述のカット灯油基材を用いた本発明の軽油組成物の製造においては、カット灯油基材と脱硫軽油とを混合するが、その場合、カット灯油基材は、軽油組成物基準で３０容量％超６０容量％以下配合される。カット灯油基材の配合量が、上記範囲内であれば、十分な発熱量が得られ、低温性能も良好である。この観点から、カット灯油基材の配合量は、好ましくは、３５容量％以上５５容量％以下であり、より好ましくは、４０容量％以上５５容量％以下である。
また、脱硫軽油等は、軽油組成物基準で４０容量％以上７０容量％未満配合される。脱硫軽油の配合量が上記範囲内であれば、十分な発熱量が得られ、低温性能も良好である。この観点から、脱硫軽油等の配合量は、好ましくは、４５容量％以上６５容量％以下であり、より好ましくは、４５容量％以上６０容量％以下である。
また、脱硫軽油等は、軽油組成物基準で４０容量％以上７０容量％未満配合される。脱硫軽油の配合量が上記範囲内であれば、十分な発熱量が得られ、低温性能も良好である。この観点から、脱硫軽油等の配合量は、好ましくは、４５容量％以上６５容量％以下であり、より好ましくは、４５容量％以上６０容量％以下である。
本発明の軽油組成物には、上記性状を得るための公知の他の燃料油基材及び各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、流動性向上剤、潤滑性向上剤、セタン価向上剤、界面活性剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、清浄剤、酸化防止剤、色相改善剤など種々の公知の燃料添加剤が挙げられる。これらは一種または二種以上組み合わせて添加することができる。
流動性向上剤は、前記軽油組成物基準で１００質量ｐｐｍ以上含まれることが好ましい。流動性向上剤が１００質量ｐｐｍ以上含まれると、目詰まり点と流動点が向上する。この観点から、流動性向上剤の含有量は、より好ましくは、１５０質量ｐｐｍ以上であり、さらに好ましくは、２００質量ｐｐｍ以上である。目詰まり点と流動点の向上効果が頭打ちになることから、流動性向上剤の含有量の上限値は、通常、５００質量ｐｐｍである。
流動性向上剤としては、アルケニルコハク酸アミド化合物、ポリアクキルメタクリレート、ポリアルキシレン脂肪酸エステル、エチレンビニル共重合体等からなるものが挙げられる。なかでも、目詰まり点と流動点の良好な向上効果が得られる観点から、エチレンビニル共重合体からなる流動性向上剤が好ましい。
流動性向上剤は、前記軽油組成物基準で１００質量ｐｐｍ以上含まれることが好ましい。流動性向上剤が１００質量ｐｐｍ以上含まれると、目詰まり点と流動点が向上する。この観点から、流動性向上剤の含有量は、より好ましくは、１５０質量ｐｐｍ以上であり、さらに好ましくは、２００質量ｐｐｍ以上である。目詰まり点と流動点の向上効果が頭打ちになることから、流動性向上剤の含有量の上限値は、通常、５００質量ｐｐｍである。
流動性向上剤としては、アルケニルコハク酸アミド化合物、ポリアクキルメタクリレート、ポリアルキシレン脂肪酸エステル、エチレンビニル共重合体等からなるものが挙げられる。なかでも、目詰まり点と流動点の良好な向上効果が得られる観点から、エチレンビニル共重合体からなる流動性向上剤が好ましい。
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[評価方法]
各基材及び軽油組成物の性状は、次の方法により評価した。
＜Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１の各留分の同定及び定量＞
６８９０Ｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を用い、下記条件にて定量（ＧＣ−ＦＩＤ）を行った。
・カラム：ＤＢ−１（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
・注入口温度：３４０℃
・オーブン温度：３００℃（５０℃から５℃／ｍｉｎで昇温）
・キャリアガス：Ｈｅ
・注入量：０．１μｌ
[評価方法]
各基材及び軽油組成物の性状は、次の方法により評価した。
＜Ｎ−Ｃ９、Ｎ−Ｃ１０、Ｎ−Ｃ１１の各留分の同定及び定量＞
６８９０Ｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を用い、下記条件にて定量（ＧＣ−ＦＩＤ）を行った。
・カラム：ＤＢ−１（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
・注入口温度：３４０℃
・オーブン温度：３００℃（５０℃から５℃／ｍｉｎで昇温）
・キャリアガス：Ｈｅ
・注入量：０．１μｌ
＜１５℃における密度＞
１５℃における密度は、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」により測定された密度である。
＜蒸留性状＞
蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法（常圧法）」により測定した値である。
＜３０℃における動粘度＞
３０℃における動粘度は、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」により測定した値である。
＜引火点＞
引火点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６５―３「引火点の求め方−第３部：ペンスキ−マルテン密閉法」により測定した値である。
１５℃における密度は、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」により測定された密度である。
＜蒸留性状＞
蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法（常圧法）」により測定した値である。
＜３０℃における動粘度＞
３０℃における動粘度は、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」により測定した値である。
＜引火点＞
引火点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６５―３「引火点の求め方−第３部：ペンスキ−マルテン密閉法」により測定した値である。
＜流動点及び曇り点＞
流動点及び曇り点は、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」により測定した値である。
＜目詰まり点＞
目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定した値である。
＜硫黄分＞
硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
＜セタン価及びセタン指数＞
セタン価及びセタン指数は、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」により測定及び算出された値である。
＜発熱量＞
発熱量は、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品―発熱量試験方法及び計算による推定方法」の推定式（箇条番号６．３ｅ）１）によって測定及び算出された値である。発熱量が３７５００Ｊ／Ｌ以上のものを合格とした。
流動点及び曇り点は、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」により測定した値である。
＜目詰まり点＞
目詰まり点は、ＪＩＳ Ｋ ２２８８「石油製品−軽油−目詰まり点試験方法」により測定した値である。
＜硫黄分＞
硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法 第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
＜セタン価及びセタン指数＞
セタン価及びセタン指数は、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」により測定及び算出された値である。
＜発熱量＞
発熱量は、ＪＩＳ Ｋ ２２７９「原油及び石油製品―発熱量試験方法及び計算による推定方法」の推定式（箇条番号６．３ｅ）１）によって測定及び算出された値である。発熱量が３７５００Ｊ／Ｌ以上のものを合格とした。
［カット灯油基材の製造］
＜製造例１：カット灯油１の製造＞
カット灯油１を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ９を３．０質量％以上３．４質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度８０〜８７℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材１の性状を表１に示す。
＜製造例２：カット灯油２の製造＞
カット灯油２を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１０を２．９質量％以上３．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度９３〜１００℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材２の性状を表１に示す。
＜製造例３：カット灯油３の製造＞
カット灯油３を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１１を２．９質量％以上３．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度１０５〜１１２℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材３の性状を表１に示す。
＜製造例４：カット灯油４の製造＞
カット灯油４を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１１を０．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度１１７〜１２４℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材４の性状を表１に示す。
＜製造例１：カット灯油１の製造＞
カット灯油１を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ９を３．０質量％以上３．４質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度８０〜８７℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材１の性状を表１に示す。
＜製造例２：カット灯油２の製造＞
カット灯油２を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１０を２．９質量％以上３．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度９３〜１００℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材２の性状を表１に示す。
＜製造例３：カット灯油３の製造＞
カット灯油３を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１１を２．９質量％以上３．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度１０５〜１１２℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材３の性状を表１に示す。
＜製造例４：カット灯油４の製造＞
カット灯油４を得るために分留する際は、脱硫灯油をＮ−Ｃ１１を０．３質量％以下の範囲となる条件で行えばよいが、具体的な分留条件は、好ましくは温度１１７〜１２４℃、圧力０．０５〜０．０８ＭＰａの条件で行うことができる。
得られたカット灯油基材４の性状を表１に示す。
［軽油組成物の調製］
表１に示す性状の脱硫軽油と、製造例１〜４の各々により製造されたカット灯油基材あるいは脱硫灯油とを混合し、実施例１〜２、参考例３及び比較例１〜３の軽油組成物を製造し、上述の評価方法により評価した。結果を表２に示す。
表１に示す性状の脱硫軽油と、製造例１〜４の各々により製造されたカット灯油基材あるいは脱硫灯油とを混合し、実施例１〜２、参考例３及び比較例１〜３の軽油組成物を製造し、上述の評価方法により評価した。結果を表２に示す。
実施例１〜２、参考例３によれば、カット灯油基材１〜３の各々を混合し、本発明の性状を満たす軽油組成物は、特に、軽質成分をカットしない脱硫灯油を用いた比較例１に対して、低温流動性が維持され、かつ発熱量が高められることが判った。
本発明の軽油組成物は、発熱量が改善され、かつ低温性能に優れたものであることから、特に、ＪＩＳ Ｋ２２０４規格による３号軽油として、好適に使用することができる。
Claims (5)
- １５℃における密度が０．８０ｇ／ｃｍ３以上０．８６ｇ／ｃｍ３以下であり、沸点範囲１６５℃以上４００℃以下、９０％留出温度３５０℃以下の蒸留性状を有し、かつ、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、３０℃における動粘度が２．０ｍｍ２／ｓ以上４．７ｍｍ２／ｓ以下、セタン指数が４５以上、引火点が４５℃以上、流動点が−２０．０℃以下、目詰まり点が−１２℃以下であり、
炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上９．７質量％以下含有し、
炭素数１１のｎ−パラフィン分の含有量が３．３質量％以上である軽油組成物。 - 炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下含有する基材を含む、請求項１に記載の軽油組成物。
- エチレンビニル共重合体からなる流動性向上剤を１００ｐｐｍ以上配合してなる、請求項１または２に記載の軽油組成物。
- 分留装置で、炭素数９のｎ−パラフィン分、炭素数１０のｎ−パラフィン分及び炭素数１１のｎ−パラフィン分の各留分を、合計で０．９質量％以上１９．２質量％以下に分留して得られる灯油基材と、軽油基材とを混合してなる、請求項１〜３のいずれかに記載の軽油組成物。
- 前記灯油基材を軽油組成物基準で３０容量％超６０容量％以下、及び前記軽油基材を軽油組成物基準で４０容量％以上７０容量％未満配合してなる、請求項４記載の軽油組成物。
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