JPH08183967A - 軽油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】分解軽油留分のディーゼル燃料としての利用が
可能であり、排ガス中へのパティキュレートの排出を抑
制できる軽油組成物を提供すること。 【構成】直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化合物
を必須成分とする軽油組成物であって、軽油組成物の酸
素含有量と分解軽油留分の混合量との特定の関係式を満
足するように各成分を配合してなる軽油組成物を提供し
た。 【効果】直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化合物
の各配合量を関係式を満足するように定めることによ
り、排ガス中へのパティキュレートの排出を抑制するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽油組成物に関するも
のである。更に詳しくは、本発明は、エンジン駆動時に
排気ガス中へのパティキュレート（粒子状物質）の排出
量を抑制したディーゼル燃料に適した軽油組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にディーゼル燃料は、従来、原油の
常圧蒸留において留出する沸点１５０℃〜４００℃の直
留軽油留分が使用されている。

【０００３】ディーゼル燃焼の性能評価においては、現
在、環境保全の観点から排ガス組成物等で評価する燃焼
性（排ガス濃度）が実用上特に重要な性能となってい
る。

【０００４】一般に、セタン指数は、ディーゼル燃料の
着火性を表わす指標として用いられており、セタン指数
が大きいほど排ガスは清浄になる傾向があるが、ディー
ゼル燃料の着火性の点からは、セタン指数は少なくとも
４５以上、好ましくは５０以上が要求されている。

【０００５】原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油
は、燃料油の着火性の指標となるセタン指数が５０以上
であるのに対し、流動接触分解（ＦＣＣ）軽油に代表さ
れる分解軽油のセタン指数は、２５〜３５程度と低いた
め、このような軽油をディーゼルエンジンで燃焼すると
未燃焼炭化水素、一酸化炭素、パティキュレート（粒子
状物質）、スモーク（煤、黒煙）等が排ガス中に増加す
る等の問題がある。従って、このような分解軽油は、デ
ィーゼル燃料として直接単独で使用することができな
い。そこで、直留軽油の燃料油としての品質をあまり損
なわない範囲で、分解軽油を直留軽油に混合して利用す
ることが検討され、分解軽油を直留軽油に混合して使用
するためにセタン価向上剤の添加及び分解軽油の沸点範
囲の特定等の対応が提案されている。しかしながら、こ
れらの提案によっても分解軽油を有効に使用するまでに
は至っていない。

【０００６】一方、直留軽油の生産量は、原油の処理量
でほぼ決まるため、需要の増加に対応した増産が困難で
あるから、ディーゼル燃料の不足に対応するためには、
直留軽油に代わり得る分解軽油留分の有効利用が望まれ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、本来単独で
はディーゼル燃料に適さない分解軽油留分をその沸点範
囲を特定せずに軽油組成物の成分として用い、エンジン
駆動時に排ガス中にパティキュレートの排出量の少ない
ディーゼルエンジン用燃料に適した軽油組成物を提供す
ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、燃焼時の
パティキュレートの排出量の少ないディーゼルエンジン
用燃料に適した軽油組成物を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、必須成分として、直留軽油留分、分解軽油留分
及び含酸素化合物を用いた軽油組成物において、軽油組
成物の酸素含有量と分解軽油留分の混合量とを特定範囲
に設定することにより、パティキュレートの排出量を減
少させ得ることを見出し、この知見に基いて本発明を完
成した。

【０００９】かくして、本発明によれば、 １）直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化合物を必
須成分とし、次の関係式、 ｙ≧０．２７ｘ−２．１ （式中、ｙは軽油組成物の酸素含有量（重量％）であ
り、ｘは分解軽油留分の混合量（容量％）である。）を
満たすように、直留軽油留分に分解軽油留分と含酸素化
合物とを配合してなる軽油組成物が提供される。

【００１０】更に、本発明の好ましい実施の態様として
次の２）〜５）の軽油組成物が提供される。

【００１１】即ち、 ２）前記分解軽油が流動接触分解装置から得られる軽質
接触分解軽油及び／又は重質接触分解軽油である前記第
１）項記載の軽油組成物、 ３）前記含酸素化合物が、エステル類、エーテル類、及
びケトン類の少なくとも一種である第１）項又は第２）
項記載の軽油組成物、 ４）前記直留軽油留分が３０容量％〜８５容量％、分解
軽油留分が１０容量％〜５０容量％及び含酸素化合物が
２容量％〜３０容量％からなる第１）項〜第３）項のい
ずれかの項記載の軽油組成物、 ５）前記軽油組成物の酸素含有量が１重量％〜１５重量
％の範囲であり、分解軽油留分の混合量が１０容量％〜
５０容量％の範囲である第１）項〜第４）項のいずれか
の項記載の軽油組成物、が提供される。又、本発明によ
れば、 直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化合物の各混
合基材を次の関係式、 ｙ≧０．２７ｘ−２．１ （式中、ｙは軽油組成物の酸素含質量（重量％）であ
り、ｘは分解軽油留分の混合量（容量％）である。）を
満たすように混合することからなる軽油組成物の製造方
法が提供され、更に、（１）第１）項記載の軽油組成物
をディーゼルエンジンで使用する排ガス中のパティキュ
レートの抑制方法が提供される。

【００１２】以下、本発明について詳述する。

【００１３】本発明に係る軽油組成物は、直留軽油留
分、分解軽油留分及び含酸素化合物を必須成分とし、次
の関係式 ｙ≧０．２７ｘ−２．１ を満たすように分解軽油留分及び含酸素化合物の混合量
を調整して得られたものであることを特徴とする。

【００１４】上記の式中、ｙは軽油組成物の重量％で表
わした酸素含有量であり、主として添加される含酸素化
合物に基因するものと推定される。酸素含有量の好適な
範囲は、１重量％〜１５重量％の範囲である。酸素含有
量と分解軽油留分の混合量とが上式を満足させるとき、
後述の実施例においても示す如く、パティキュレートの
排出量が著しく、かつ効果的に抑制される。

【００１５】本発明に係る軽油組成物に用いられる分解
軽油留分は、流動接触分解装置、熱分解装置等から得ら
れるが、軽質分解軽油留分及び重質分解軽油留分等が代
表的なものである。前者の軽質分解軽油留分及び後者の
重質分解軽油留分の典型的な蒸留性状を挙げると次の如
くである。

【００１６】 軽質分解軽油留分 重質分解軽油留分 １０容量％留出温度（Ｔ₁₀） １６０℃〜２１０℃ ２３０℃〜２９０℃ ５０容量％留出温度（Ｔ₅₀） １８０℃〜２５０℃ ２７０℃〜３２０℃ ９０容量％留出温度（Ｔ₉₀） ２１０℃〜２８０℃ ３１０℃〜３８０℃ 本発明にとって分解軽油留分の蒸留性状は限定されるも
のではなく、上記の軽質分解軽油留分及び重質分解軽油
留分は、各々単独で、又は任意に混合して用いることが
できる。

【００１７】本発明において使用される軽質接触分解軽
油留分は、通常芳香族成分６０％重量〜７０％重量、ナ
フテン成分を５％重量〜１５％重量及びパラフィン成分
を１５％重量〜３０％重量含有し、重質接触分解軽油留
分は、芳香族成分を５５％重量〜６５％重量、ナフテン
成分を５％重量〜２５％重量及びパラフィン成分を１０
％重量〜２５％重量含有するものである。

【００１８】本発明において使用される含酸素化合物
は、特に限定されるものではないが、エステル類、エー
テル類、ケトン類等が好適である。

【００１９】エステル類としては炭素数３〜２０の直鎖
状又は分岐状脂肪酸と炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐
状アルコールとのエステルを用いることができる。脂肪
酸としてプロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エ
ナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウ
ンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン
酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、
ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸等が挙げられ
る。アルコールとしては、メチルアルコール、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ア
ミルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチアルコー
ル、ラウリルアルコール、デシルアルコール等が挙げら
れる。又、二塩基酸、多価アルコール等も使用すること
ができる。本発明にとって好ましい具体例としては、乳
酸メチル、乳酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオ
ン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル等の比較的低級脂
肪酸と低級アルコールとのエステルが挙げられる。尚、
二塩基酸、多価アルコール等を用いて得られる多種のエ
ステル類と好ましく使用することができる。

【００２０】本発明においてエーテル類としては脂肪族
単一エーテル、脂肪族混成エーテル、脂肪族不飽和エー
テル、芳香族エーテル、環式エーテル等が用いられ、炭
素数３〜１０のこれらのエーテル類を使用することがで
きる。具体的にはプロピルエーテル、イソプロピルエー
テル、ブチルエーテル、イソブチルエーテル、アミルエ
ーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテ
ル、メチルブチルエーテル等が挙げられる。

【００２１】又、グリコール類としては炭素数２〜１０
を有するものが挙げられる。即ち、エチレングルコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオー
ル、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオー
ル、１，１０−デカンジオール等である。

【００２２】具体的には、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングルコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリ
エチレングルコールジメチルエーテル、テトラエチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノ
−ｔ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−
ブチルエーテル、ジオキサン、ジオキソランなどが好適
である。

【００２３】ケトン類としては、脂肪族ケトン、脂環式
ケトン、芳香族ケトン等を用いることができ、脂肪族ケ
トンとしては炭素数３〜１０を有するものが好適であ
る。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエ
チルケトン、ヘキサノン等が好ましい。

【００２４】

【実施例】以下に本発明について実施例により説明す
る。表１に示す性状の基材、即ち、直留軽油留分Ａ、軽
質接触分解留分Ｂ、重質接触分解留分Ｃ及び含酸素化合
物を用いて本発明に係る軽油組成物を得た。成分組成を
表２に示す。

【００２５】本発明に係る軽油組成物の評価には、次の
試験法が採用された。 （１）パティキレート試験 排気量２．０リットル直列４気筒渦流室付自然吸気ディ
ーゼルエンジンを用いた。又、エンジンの運転条件は、
ＴＲＩＡＳ２４−４−１９９１（ディーゼル自動車１０
・１５モード排出ガス試験方法）規定の１０・１５モー
ド条件に従った。又、パティキュレートは米連邦排出ガ
ス試験法に準拠して測定した。 （２）酸素含有量試験 含酸素化合物の分子式より酸素含有量を求め、軽油組成
物中の酸素含有量はこの含酸素化合物を軽油に混合した
比率によって算出した。 実施例１ 直留軽油留分Ａを７８容量％、軽質接触分解軽油Ｂを１
５容量％及び乳酸ブチルを７容量％混合して軽油組成物
を得た。この軽油組成物の酸素含有量は２重量％であっ
た。従って、前記関係式中ｘに、軽質接触分解軽油Ｂの
１５容量％を導入し、算出すると、 ２＞１．９５ となり、この軽油組成物は関係式を満たし、パティキレ
ートの増加率は−４％であった。尚、パティキュレート
の増加率は、直留軽油のみを用いた場合のパティキュレ
ートの結果（比較例１）を基準にしたものである。 実施例２ 直留軽油留分Ａを２８容量％、軽質接触分解軽油Ｂを４
５容量％及びトリエチレングリコールジメチルエーテル
を２７容量％混合して軽油組成物を得た。この軽油組成
物の酸素含有量は１１重量％であり、パティキレート増
加率は−１０％であった。

【００２６】前記関係式中、ｘに軽質接触分解軽油Ｂの
４５容量％を導入し、ｙに酸素含有率１１重量％を導入
し、算出すると、 １１＞１０．０５ となり、この軽油組成物は、関係式を満たしている。 実施例３ 直留軽油留分Ａを４９容量％、重質接触分解軽油Ｃを３
０容量％及び乳酸ブチルを２１容量％混合して、軽油組
成物を得た。この軽油組成物の酸素含有量は６重量％で
あった。

【００２７】パティキュレイト増加率は、−１％であっ
た。

【００２８】前記関係式中ｘに重質接触分解軽油Ｃの３
０容量％を導入し、ｙに６重量％を導入し算出すると、 ６＝６ となり、この軽油組成物は、関係式を満たす。 実施例４ 直留軽油留分を２８容量％、重質接触分解軽油留分Ｃを
４５容量％及びトリエチレングリコールジメチルエーテ
ルを２７容量％を混合し軽油組成物を得た。この軽油組
成物の酸素含有量は１１重量％であった。パティキュレ
イト増加率は±０であった。

【００２９】関係式中ｘに重質接触分解軽油留分Ｃの４
５容量％を導入し、ｙに１１重量％を導入して算出した
ところ次の結果を得た。

【００３０】１１＞１０ となり、この軽油組成物は、関係式を満たす。 比較例１ 直留軽油留分のみを用い、このとき得られたパティキュ
レート量を基準とした。 比較例２ 直留軽油留分Ａを８５容量％と軽質接触分解軽油Ｂを１
５容量％混合して軽油組成物を得た。この軽油組成物の
酸素含有量は０であり、パティキュレート増加率＋６％
を示した。

【００３１】関係式中ｘに軽質接触分解軽油Ｂの１５容
量％を導入し、ｙに０重量％を導入したところ０＜１．
９５となりｙが小さいため、関係式を満たすことができ
ない。 比較例３ 直留軽油留分を８２容量％、軽質接触分解軽油留分Ｂを
１５容量％及び乳酸ブチルを３容量％混合して軽油組成
物を得た。この軽油組成物は酸素含有量が少なく、関係
式を満たすことができず、パティキュレート増加率は＋
１％であった。 比較例４〜６ 表１に示す混合基材を同表に示す割合で混合し、軽油組
成物を調製した。含酸素化合物を使用しなかったため酸
素含有量は０であり、直留軽油と分解軽油とを用い分解
軽油を３０〜４５容量％配合したところ劣質のディーゼ
ル燃料となりパティキュレート増加率は＋２０〜＋３０
となった。 比較例７ 表１に示すように含酸素化合物を１３容量％用いたが重
質接触分解軽油留分を４５容量用いたので、関係式を満
たすことができずパティキュレート増加率は＋１０であ
った。

【００３２】以上の実施例１〜４及び比較例１〜７で説
明した混合基材、基材配合比、酸素含有量及びパティキ
ュレート増加率を表１及び表２に記載した。

【００３３】

【発明の効果】直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素
化合物を必須成分とし、前述の関係式を満たすように配
合することにより排ガス中へのパティキュレートの排出
を抑制することができ、従来、使用の困難であった分解
軽油をディーゼル燃料として有効に利用できる。

【００３４】

【表１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化
   合物を必須成分とし、次の関係式、 ｙ≧０．２７ｘ−２．１ （式中、ｙは軽油組成物の酸素含有量（重量％）であ
   り、ｘは分解軽油留分の混合量（容量％）である。）を
   満たすように直留軽油留分に分解軽油留分及び含酸素化
   合物を配合してなる軽油組成物。
2. 【請求項２】直留軽油留分、分解軽油留分及び含酸素化
   合物の各混合基材を、次の関係式、 ｙ≧０．２７ｘ−２．１ （式中、ｙは軽油組成物の酸素含有量（重量％）であ
   り、ｘは分解軽油留分の混合量（容量％）である。）を
   満たすように混合することを特徴とする軽油組成物の製
   造方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の軽油組成物をディーゼルエ
   ンジンで使用する排ガス中のパティキュレート低減方
   法。