KR101280850B1 - 경유 조성물 - Google Patents

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KR101280850B1
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오사무 다무라
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제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition

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Abstract

본 발명은 C10-24 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-1의 조건을 만족시키고, 서냉 담점이 -6.0℃ 이하이고, 유동점이 -7.5℃ 이하인 경유 조성물; 및 C10-24 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-2의 조건을 만족시키고, 유출 온도 250℃에서의 유출량 E250이 5 내지 45%이고, 서냉 담점이 -6.0℃를 초과하는 경유 조성물을 제공한다. 수학식 1-1 및 수학식 1-2에서, n은 파라핀의 탄소수를 나타내고, f(n)은 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터를 나타낸다. 수학식 2에서, n은 10 내지 24의 정수이고, a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)을 나타낸다.
수학식 1-1
Figure 112008075568676-pct00017
수학식 2
Figure 112008075568676-pct00018
수학식 1-2
Figure 112008075568676-pct00019
Figure R1020087026681
경유 조성물, 파라핀, 이소파라핀, 노말 파라핀 서냉 담점, 유동점

Description

경유 조성물{Light oil compositions}
본 발명은 경유 조성물에 관한 것이다.
종래, 경유의 기재로서는, 원유의 상압 증류 장치로부터 수득되는 직류 경유, 원유의 상압 증류에 의해 수득되는 직류 등유 등에 수소화 정제 처리나 수소화 탈황 처리를 실시한 것이 알려져 있다. 또한, 이러한 경유 기재에는, 필요에 따라 세탄가 향상제, 청정제 등의 첨가제가 배합된다.
그런데, 최근, 대기 환경의 개선 및 환경 부하 감소의 관점에서, 디젤 엔진 배출 가스의 클린화가 요구되고 있다. 그래서, 이러한 요구에 부응하기 위해, 디젤 배출 가스 중의 오염 물질을 감소시킬 수 있는 경유 기재의 개발이 진행되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1[참조: 일본 국제공개특허공보 제2005-529213호]에는, 유황 및 방향족 화합물의 함유량 및 이소파라핀과 노말 파라핀(normal paraffin)의 비가 특정 조건을 만족시키는 압축 착화 엔진 연료에 의해서 디젤 입상 배출물을 감소시킬 수 있는 것이 기재되어 있다.
그러나, 상기 종래의 경유라도, 실용상 충분한 특성을 갖고 있다고는 말할 수 없다.
예를 들면, 연비 성능의 점에서는, 특히, 동계 또는 한랭지에서 착화성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 종래의 경유의 경우, 저온 유동성이 불충분해지기 쉽고, 전술의 낮은 착화성과 더불어, 저온 시동성 등의 운전 성능이 저하되는 경향이 있다.
또한, 착화점 및 저온 유동성을 개선하는 방법으로서는 경유의 경질화가 고려된다. 경유의 경질화는, 고무제 부재의 내구성 향상의 점에서도 유효하다. 그러나, 단순히 경유를 경질화하는 것만으로는, 엔진 성능에 있어서의 연비나 출력 등의 디젤 연료로서의 본질적인 품질에 지장을 초래할 우려가 있다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 이의 목적은 착화성 및 저온 유동성이 우수하고, 동계 또는 한랭지에서 적합하게 사용가능한 경유 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 디젤 연료로서의 본질적인 품질을 충분히 유지하면서, 착화성 및 저온 유동성이 개선된 경유 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서, 우선, 가스 크로마토그래프·비행 시간 질량 분석계(이하,「GC-TOFMS」라고 약칭함)를 사용하여 경유의 조성을 분석하고, 그 조성이 착화성 및 저온 유동성에 미치는 영향에 관해서 검토하였다. 그 결과, 특정 탄소수 범위에 있어서의 파라핀 조성이 특정 조건을 만족시키는 동시에, 서냉 담점(cloud point) 및 유동점(pour point)이 각각 특정 조건을 만족시키도록 함으로써, 경유 조성물의 착화성 및 저온 유동성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-1의 조건을 만족시키고 서냉 담점이 -6.0℃ 이하이고, 유동점이 -7.5℃ 이하임을 특징으로 하는 경유 조성물(이하, 편의적으로「제1 경유 조성물」이라고 함)을 제공한다.
[수학식 1-1]
Figure 112008075568676-pct00001
상기 식에서,
n은 파라핀의 탄소수이고,
f(n)은 하기 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이다.
[수학식 2]
Figure 112008075568676-pct00002
상기 식에서,
n은 10 내지 24의 정수이고,
a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기(分岐)의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
이와 같이, 탄소수가 동일한 노말 파라핀, 1분기의 이소파라핀 및 2분기 이상의 이소파라핀의 비율에 기초하여 수득되는 파라핀 조성 파라미터 f(n)을 지표로 하여, 탄소수 10 내지 24에 있어서의 f(n)의 합계량(상기 수학식 1-1의 중변)을 340.0 내지 400.0의 범위내로 하고, 또한 서냉 담점을 -6.0℃ 이하, 유동점을 -7.5℃ 이하로 함으로써, 착화성 및 저온 유동성의 쌍방을 비약적으로 개선할 수 있으며, 그 결과, 동계 또는 한랭지에서 적합하게 사용가능한 경유 조성물을 실현하는 것이 가능해진다.
여기에서, 수학식 2중의 (b/a) 및 (c/a), 즉 각 탄소수에 있어서의 노말 파라핀에 대한 1분기의 이소파라핀 및 2분기 이상의 이소파라핀의 몰 비는, 상술한 바와 같이 GC-TOFMS를 사용하여 수득할 수 있다. GC-TOFMS에서는, 우선, 시료의 구성 성분을 가스 크로마토그래피에 의해 분리하고, 분리된 각 성분을 이온화한다. 이어서, 이온에 일정한 가속 전압을 주었을 때의 비행 속도가 이온의 질량에 따라 다른 것에 기초하여 이온을 질량 분리하고, 이온 검출기로의 도달 시간의 차이에 기초하여 질량 스펙트럼을 수득한다. 또한, GC-TOFMS에서의 이온화법으로서는, 프래그멘트 이온의 생성을 억제하고, 파라핀 조성의 측정 정밀도를 보다 향상시킬 수 있는 점에서, FI 이온화법이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 측정 장치 및 측정 조건을 이하에 나타낸다.
(GC부)
장치: HEWLETT PACKARD 제조, HP6890 시리즈 GC System & Injector
칼럼: A glient HP-5(30m×0.32mmφ, 0.25㎛-필름)
캐리어 가스: He, 1.4mL/분(일정 유량)
주입구 온도: 320℃
주입 모드: 스플리트(스플리트비=1:100)
오븐 온도: 50℃에서 5분간 유지하고, 5℃/분으로 승온시키고, 320℃에서 6분간 유지한다.
주입량: 1㎕
(TOFMS부)
장치: 니혼덴시 제조, JMS-T100GC
대항 전극 전압: 10.0kV
이온화법: FI+(전계 이온화)
GC 인터페이스 온도: 250℃
측정 질량 범위: 35 내지 500
그리고, 상기의 측정 데이터에 기초하여, 탄소수가 동일한 성분별로, 노말 파라핀의 강도의 합계에 대하여, 1분기의 이소파라핀의 강도의 합계 및 2분기 이상의 이소파라핀의 강도의 합계의 비를 구함으로써, 노말 파라핀에 대한 1분기의 이소파라핀 및 2분기 이상의 이소파라핀의 몰 비를 수득할 수 있다. 또한, 당해 몰 비는 질량 스펙트럼으로부터 직접 구해도 양호하지만, 질량 스펙트럼 데이터에 기초하여, 탄소수가 동일한 성분별로 가스 크로마토그래피의 체류 시간과 강도의 상관을 도시한 그래프를 작성하고, 이 그래프에 있어서의 각 성분의 피크 면적비를 몰 비로 해도 양호하다.
도 1은 탄소수가 동일한 성분의 가스 크로마토그래피의 체류 시간과 강도의 상관의 일례를 도시한 그래프이다. 도 1 중, 영역 A, B 및 C의 피크는 각각 노말 파라핀, 1분기의 이소파라핀, 2분기 이상의 이소파라핀에 대응하는 피크이다. 그리고, 본 발명에서 규정하는 노말 파라핀에 대한 1분기의 이소파라핀의 몰 비(b/a)는, 영역 A의 피크 면적 SA에 대한 영역 B의 피크 면적 SB의 비(SB/SA)로서 구해진다. 또한, 노말 파라핀에 대한 2분기 이상의 이소파라핀의 몰 비(c/a)는, 영역 A의 피크 면적 SA에 대한 영역 C의 피크 면적 SC의 비(SC/SA)로서 구해진다.
또한, 종래의 경유의 개발에 있어서는, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 노말 파라핀과 이소파라핀의 비를 지표로 하는 것에 그치고 있고, 이소파라핀의 분기수에 착안하여 이의 조성을 검토한 예는 거의 없다. 이러한 종래의 기술 수준에서 보아, 상기 제1 경유 조성물은, 경유의 착화성 및 저온 유동성의 지표로서 노말 파라핀에 대한 1분기의 이소파라핀 및 2분기 이상의 이소파라핀의 몰 비에 기초하는 파라핀 조성 파라미터 f(n)이 적합하고, f(n)을 구하는 수법으로서 GC-TOFMS가 유용하다고 하는 본 발명자들의 지견에 기초하여 처음으로 이루어지는 것이며, 또한 본 발명에 의한 상술의 효과도 매우 예상외의 효과라고 말할 수 있다.
또한, 상기 제1 경유 조성물에 있어서는, 세탄가가 65 이상이고, 유황 함유량이 10질량ppm 이하이고, 방향족분의 함유량이 1질량% 이하이고, 나프텐분의 함유량이 5질량% 이하이고, 폐색점(
Figure 112008075568676-pct00003
)이 -5℃ 이하인 것이 각각 바람직하다.
또한, 본 발명은 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-2의 조건을 만족시키고, 유출 온도 250℃에서의 유출량 E250이 5 내지 45%이고, 서냉 담점이 -6.0℃를 초과함을 특징으로 하는 경유 조성물(이하, 편의적으로「제2 경유 조성물」이라고 함)을 제공한다.
[수학식 1-2]
Figure 112008075568676-pct00004
상기 식에서,
n은 파라핀의 탄소수이고,
f(n)은 하기 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이다.
수학식 2
Figure 112008075568676-pct00005
상기 식에서,
n은 10 내지 24의 정수이고,
a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
이와 같이, 탄소수가 동일한 노말 파라핀, 1분기의 이소파라핀 및 2분기 이상의 이소파라핀의 비율에 기초하여 수득되는 파라핀 조성 파라미터 f(n)을 지표로 하고, 탄소수 10 내지 24에 있어서의 f(n)의 합계량(상기 수학식 1-1의 중변)을 370.0 내지 430.0의 범위내로 하고, 또한 E250 및 서냉 담점이 각각 상기 조건을 만족시키도록 함으로써, 디젤 연료로서의 본질적인 품질을 충분히 유지하면서, 착화성 및 저온 유동성이 개선된 경유 조성물이 실현 가능해진다. 이와 같이 우수한 특성을 갖는 상기 제2 경유 조성물은, 특히 하계(夏季)용 디젤 연료로서 적합하다.
또한, 각 탄소수에 있어서의 1분기의 이소파라핀에 대한 2분기 이상의 이소파라핀의 몰 비의 측정 방법은, 상기 제1 경유 조성물의 경우와 동일하기 때문에, 여기에서는 중복되는 설명을 생략한다.
또한, 본 발명에서 말하는 「E250」이란, JIS K 2254「석유제품-증류시험방법-상압법」에 의해 수득되는 증류 곡선으로부터 산출되는 유출 온도 250℃에서의 유출량을 의미한다.
또한, 상기 제2 경유 조성물에 있어서는, 세탄가가 65 이상이고, 유황 함유량이 10질량ppm 이하이고, 방향족분의 함유량이 1질량% 이하이고, 나프텐분의 함유량이 5질량% 이하이고, 폐색점이 -5℃ 이하인 것이 각각 바람직하다.
[효과]
본 발명에 의하면, 착화성 및 저온 유동성이 우수하고, 동계 또는 한랭지에서 적합하게 사용가능한 경유 조성물이 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 디젤 연료로서의 본질적인 품질을 충분히 유지하면서, 착화성 및 저온 유동성이 개선된 경유 조성물이 제공된다.
도 1은 GC-TOFMS를 사용하여 수득되는 탄소수가 동일한 성분의 가스 크로마토그래피의 체류 시간과 강도의 상관의 일례를 도시한 그래프이다.
도 2는 연비 시험에 있어서의 운전 모드(시간과 차속의 관계)를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서 상세하게 설명한다.
(제1 실시형태)
본 발명의 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 하기 조건 (A-1), (B-1) 및 (C-1)을 만족시킴을 특징으로 한다.
(A-1) 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-1의 조건을 만족시키는 것.
[수학식 1-1]
Figure 112008075568676-pct00006
상기 식에서,
n은 파라핀의 탄소수이고,
f(n)은 하기 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이다.
Figure 112008075568676-pct00007
상기 식에서,
n은 10 내지 24의 정수이고,
a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
(B-1) 서냉 담점이 -6.0℃ 이하인 것.
(C-1) 유동점이 -7.5℃ 이하인 것.
상기 조건 (A-1)에 관해서, 탄소수 10 내지 24의 범위에 있어서의 f(n)의 합계(상기 수학식 1-1중의 중변)는, 전술한 바와 같이 340.0 내지 400.0이고, 바람직하게는 360.0 내지 390.0, 보다 바람직하게는 370.0 내지 390.0, 더욱 바람직하게는 375.0 내지 388.0이다. 탄소수 10 내지 24의 범위에 있어서의 f(n)의 합계가 340.0 미만이면 용량 발열량이 낮아져 용량당 연비가 대폭 저하되어 버리고, 또한, 400.0을 초과하면 점도가 증가되어 버려 적절한 분사 제어를 할 수 없게 된다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물에 있어서의 방향족분의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, PM(Particle Matter) 등의 생성을 억제하는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 15용량% 이하, 보다 바람직하게는 10용량% 이하, 더욱 바람직하게는 5용량% 이하, 특히 바람직하게는 1용량% 이하이다. 또한, 본 발명에서 말하는 「방향족분의 함유량」이란, 사단법인 석유학회에 의해 발 행되고 있는 석유학회지 JPI-5S-49-97「탄화수소타입 시험법-고속 액체 크로마토그래프법」에 준거하여 측정되는 방향족분 함유량의 용량 백분률(용량%)을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물에 있어서의 나프텐분의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, PM 등의 생성을 억제하는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 50용량% 이하, 보다 바람직하게는 30용량% 이하, 더욱 바람직하게는 15용량% 이하, 특히 바람직하게는 10용량% 이하이다. 또한, 본 발명에서 말하는 「방향족분의 함유량」이란, ASTM D2425 "Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Middle Distillates by Mass Spectrometry"에 준거하여 측정되는 나프텐분의 질량 백분률(질량%)을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 유황분의 함유량은, 디젤 자동차의 배기 가스 후처리 장치의 정화 성능을 양호하게 유지할 수 있는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 10질량ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량ppm 이하, 보다 바람직하게는 3질량ppm 이하, 특히 바람직하게는 1질량ppm 이하이다. 또한, 본 발명에서 말하는 「유황분의 함유량」이란, JIS K 2541「유황분시험방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 상기 조건 (B-1)에 관해서, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 서냉 담점은, 전술한 바와 같이 -6.0℃ 이하이고, 바람직하게는 -7.0℃ 이하, 보다 바람직하게는 -7.5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -8.0℃ 이하이다. 서냉 담점이 -7.0℃ 이하이면, 디젤 자동차의 연료 분사 장치의 필터에 왁스가 부착되더라도 당 해 왁스를 용이하게 용해할 수 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 「서냉 담점」이란 이하와 같이 하여 측정되는 값을 의미한다. 즉, 바닥면이 알루미늄면인 시료 용기에 두께가 1.5mm가 되도록 시료를 넣고, 용기의 바닥면으로부터 3mm의 높이에서 빛을 조사한다. 이 상태에서, 담점보다도 10℃ 이상 높은 온도로부터 0.5℃/분으로 서냉하여, 반사광의 광량이 조사광의 7/8 이하가 되는 온도(서냉 담점)를 0.1℃ 단위로 검지한다. 여기에서, 「담점」이란, JIS K 2269「원유 및 석유제품의 유동점 및 석유제품 담점 시험방법」에 준거하여 측정되는 담점을 의미한다. 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 담점은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0.0℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 -2.0℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -5.0℃ 이하, 특히 바람직하게는 -8.0℃ 이하이다. 담점이 0℃ 이하이면, 디젤 자동차의 연료 분사 장치의 필터에 왁스가 부착되더라도 당해 왁스를 용이하게 용해할 수 있는 경향이 있다.
또한, 상기 조건 (C-1)에 관해서, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 유동점은, 전술한 바와 같이 -7.5℃ 이하이고, 바람직하게는 -10℃ 이하, 보다 바람직하게는 -15℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -20℃ 이하이다. 유동점을 -7.5℃ 이하로 함으로써, 디젤 자동차에 있어서의 연료 라인에서의 유동성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 「유동점」이란, JIS K 2269「원유 및 석유제품의 유동점 및 석유제품 담점 시험방법」에 준거하여 측정되는 유동점을 의미한다.
제1 실시형태에 따르는 경유 조성물을 구성하는 기재는, 경유 조성물이 상기 조건 (A-1), (B-1) 및 (C-1)을 만족시키는 한 특별히 제한되지 않으며, 석유계 경 유 기재, 석유계 등유 기재, 합성계 경유 기재 및 합성계 등유 기재 중의 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 기재를 조합하여 사용하는 경우, 각 기재가 단독으로 상기 조건 (A-1), (B-1) 및 (C-1)을 만족시킬 필요는 없으며, 이들을 혼합한 후의 경유 조성물이 상기 조건 (A-1), (B-1) 및 (C-1)을 만족시키면 양호하다.
본 발명에 있어서 사용되는 석유계 경유 기재로서는, 구체적으로는 예를 들면, 원유의 상압 증류 장치로부터 수득되는 직류 경유; 상압 증류 장치로부터 수득되는 직류 중질유나 잔사유를 감압 증류 장치에 가하여 수득되는 감압 경유; 직류 경유 또는 감압 경유를 수소화 정제하여 수득되는 수소화 정제 경유; 직류 경유 또는 감압 경유를 통상의 수소화 정제보다 가혹한 조건으로 1단계 또는 다단계로 수소화 탈황하여 수득되는 수소화 탈황 경유; 상기 여러 가지 경유 기재를 수소화 분해하여 수득되는 수소화 분해 경유 등을 들 수 있다.
또한, 석유계 등유 기재로서는, 구체적으로는 예를 들면, 원유의 상압 증류 장치로부터 수득되는 직류 등유; 상압 증류 장치로부터 수득되는 직류 중질유나 잔사유를 감압 증류 장치에 가하여 수득되는 감압 등유: 직류 등유 또는 감압 등유를 수소화 정제하여 수득되는 수소화 정제 등유; 직류 등유 또는 감압 등유를 통상의 수소화 정제보다 가혹한 조건으로 1단계 또는 다단계로 수소화 탈황하여 수득되는 수소화 탈황 등유; 상기의 여러 가지 등유 기재를 수소화 분해하여 수득되는 수소화 분해 등유 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 석유계 경유 기재 또는 석유계 등유 기재를 사용하 는 경우, 이러한 석유계 기재를 제조할 때의 각종 처리 조건은 적절하게 선정할 수 있다. 예를 들면 수소화 탈황시의 수소 분압은, 1MPa 이상이 바람직하고, 3MPa 이상이 보다 바람직하고, 5MPa 이상이 특히 바람직하다. 또한, 수소 분압의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 반응기의 내압력성의 관점에서, 10MPa 이하가 바람직하다. 또한, 수소화 탈황시의 반응 온도는, 300℃ 이상이 바람직하고, 320℃ 이상이보다 바람직하고, 340℃ 이상이 특히 바람직하다. 또한, 반응 온도의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 반응기의 내열성의 관점에서, 400℃ 이하가 바람직하다. 또한, 수소화 탈황시의 액 공간 속도는, 6h-1 이하가 바람직하고, 4h-1 이하가 보다 바람직하고, 2h-1 이하가 특히 바람직하다. 또한, 액 공간 속도의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 편류의 관점에서, 0.1h-1 이상이 바람직하다. 또한, 상기 수소화 탈황에 사용되는 촉매로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, Ni, Co, Mo, W, Pd, Pt 등의 금속을 2종류 및 3종류 조합하여 사용하는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, Co-Mo계, Ni-Mo계, Ni-Co-Mo계, Ni-W계 등의 촉매를 바람직하게 사용할 수 있고, 이 중에서도 범용성의 점에서, Co-Mo계, Ni-Mo계의 촉매가 보다 바람직하다.
또한, 「합성계 경유 기재」란, 천연 가스, 아스팔트분, 석탄 등을 원료로 하며, 이를 화학 합성시킴으로써 수득되는 경유 기재를 말한다. 화학 합성 방법으로서는 간접 액화법, 직접 액화법 등이 있으며, 대표적인 합성 수법으로서, 피셔·트롭슈 합성법을 들 수 있지만, 본 발명에서 사용하는 합성계 경유 기재는 이러한 제조방법에 의해 한정되는 것이 아니다. 합성계 경유 기재는 일반적으로 포화 탄 화수소류가 주성분이고, 상세하게는 노말 파라핀류, 이소파라핀류, 나프텐류로 구성되어 있다. 즉 합성계 경유 기재는 일반적으로, 방향족분을 거의 함유하고 있지 않다. 따라서, 경유 조성물의 방향족분 함유량을 감소시키는 경우에는 합성계 경유 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 「합성계 등유 기재」란, 천연 가스, 아스팔트분, 석탄 등을 원료로 하고, 이를 화학 합성시킴으로써 수득되는 등유 기재를 말한다. 화학 합성 방법으로서는 간접 액화법, 직접 액화법 등이 있으며, 대표적인 합성 수법으로서, 피셔·트롭슈 합성법을 들 수 있지만, 본 발명에서 사용하는 합성계 등유 기재는 이러한 제조방법에 의해 한정되는 것이 아니다. 합성계 등유 기재는 일반적으로 포화 탄화수소류가 주성분이고, 상세하게는 노말 파라핀류, 이소파라핀류, 나프텐류로 구성되어 있다. 즉 합성계 등유 기재는 일반적으로, 방향족분을 거의 함유하고 있지 않다. 따라서, 경유 조성물의 방향족분 함유량을 감소시키는 경우에는 합성계 등유 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 상기의 석유계 기재 및/또는 합성계 기재 중의 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있지만, 이 중에서도, 유황분이나 방향족분과 같은 환경 부하를 증가시키는 빈도를 감소시키는 점에서, 합성계 경유 기재 및/또는 합성계 등유 기재를 필수 성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 합성계 경유 기재 및/또는 합성계 등유 기재의 함유량의 합계는, 조성물 전량을 기준으로 하여, 20용량% 이상인 것이 바람직하고, 30용량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 40용량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 50용량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은 상기의 경유 기재 및/또는 등유 기재만으로 구성되어도 양호하지만, 필요에 따라서 저온 유동성 향상제를 함유할 수 있다. 저온 유동성 향상제로서는, 구체적으로는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로 대표되는 에틸렌-불포화 에스테르 공중합체, 알케닐석신산아미드, 폴리에틸렌글리콜의 디베헨산에스테르 등의 선상의 화합물, 알킬푸마레이트 또는 알킬이타코네이트 불포화 에스테르 공중합체 등으로 이루어진 빗형 중합체 등의 저온 유동성 향상제, 프탈산, 석신산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로아세트산 등의 산 또는 이의 산 무수물 등과 하이드로카빌 치환 아민 등과의 반응 생성물 등으로 이루어진 극성 질소 화합물을 함유하는 저온 유동성 향상제 등을 들 수 있으며, 이러한 화합물의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 양호하다. 이 중에서도 범용성의 관점에서, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체계 첨가제, 극성 질소 화합물을 함유하는 저온 유동성 향상제를 바람직하게 사용할 수 있으며, 왁스 결정 미세화 촉진 및 왁스의 응집 침강을 방지하는 점에서, 극성 질소 화합물을 함유하는 저온 유동성 향상제의 사용이 더욱 바람직하다.
저온 유동성 향상제의 함유량은, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 50 내지 500mg/L, 보다 바람직하게는 100 내지 300mg/L이다. 저온 유동성 향상제의 함유량이 상기 하한치 미만이면, 이 첨가에 의한 저온 유동성 향상 효과가 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 저온 유동성 향상제의 함유량이 상기 상한치를 초과해도, 함유량에 적합한 저온 유동성의 보다 나은 향상 효과는 수득되지 않는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 윤활성 향상제를 추가로 함유할 수 있다. 윤활성 향상제로서는, 에스테르계, 카복실산계, 알콜계, 페놀계, 아민계 등의 윤활성 향상제의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이 중에서도, 범용성의 관점에서, 에스테르계, 카복실산계의 윤활성 향상제의 사용이 바람직하다. 또한, 첨가 농도에 대한 첨가 효과가 포화에 이르기 어려우며, HFRR의 WS1.4 값을 보다 작게 할 수 있는 점에서는 에스테르계 윤활성 향상제가 바람직하며, 첨가 농도에 대한 첨가 효과의 초기 응답성이 높고, 윤활성 향상제의 첨가량을 적게 할 수 있는 가능성이 있다는 점에서는 카복실산계 윤활성 향상제가 바람직하다.
에스테르계의 윤활성 향상제로서는, 예를 들면, 글리세린의 카복실산에스테르 등을 들 수 있으며, 구체적으로는, 리놀산, 올레산, 살리실산, 팔미트산, 밀리스트산, 헥사데센산 등의 글리세린에스테르를 들 수 있으며, 이들의 1종 또는 2종 이상을 적절하게 사용할 수 있다.
윤활성 향상제의 함유량은, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 25 내지 500mg/L, 보다 바람직하게는 25 내지 300mg/L, 더욱 바람직하게는 25 내지 200mg/L이다. 윤활성 향상제의 함유량이 상기 하한치 미만이면, 이의 첨가에 의한 윤활성 향상 효과가 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 윤활성 향상제의 함유량이 상기 상한치를 초과해도, 함유량에 적합한 저온 유동성의 보다 나은 향상 효과는 수득되지 않는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 상기의 저온 유동성 향상제 또는 윤활성 향상제 이외의 첨가제를 추가로 함유해도 양호하다. 이러한 첨가제로서 는, 알케닐석신산 유도체, 카복실산의 아민염 등의 청정제, 페놀계, 아민계 등의 산화 방지제, 살리실리덴 유도체 등의 금속 불활성화제, 폴리글리콜에테르 등의 빙결 방지제, 지방족 아민, 알케닐석신산에스테르 등의 부식 방지제, 음이온계, 양이온계, 양성계 계면활성제 등의 대전 방지제, 아조염료 등의 착색제, 실리콘계 등의 소포제 등을 들 수 있다. 이러한 다른 첨가제는, 단독 또는 수종류를 조합하여 첨가할 수 있다. 첨가량도 적절하게 선택할 수 있지만, 그 밖의 첨가제 전량으로, 경유 조성물에 대하여, 예를 들면, 0.5질량% 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 0.2질량% 이하이다. 또한, 여기서 말하는 첨가량 전량이란, 첨가제의 유효 성분으로서의 첨가량을 의미하고 있다.
제1 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 각종 성능의 보다 나은 개선의 점에서, 상기 조건 (A-1), (B-1) 및 (C-1) 이외에, 이하에 나타내는 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 세탄 지수는, 착화성의 관점에서, 바람직하게는 65 이상이고, 보다 바람직하게는 70 이상, 더욱 바람직하게는 73 이상, 특히 바람직하게는 75 이상이다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 세탄가는, 착화성의 관점에서, 바람직하게는 65 이상이고, 보다 바람직하게는 70 이상, 더욱 바람직하게는 73 이상, 특히 바람직하게는 75 이상이다.
또한, 본 발명에서 말하는 「세탄 지수」및「세탄가」란, 각각 JIS K 2280「석유제품-연료유-옥탄가 및 세탄가 시험방법 및 세탄 지수 산출방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 폐색점은, 디젤 자동차의 연료 분사 장치에 마련되는 필터의 폐색을 억제할 수 있는 점에서, 바람직하게는 -5℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 -6℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -7℃ 이하, 특히 바람직하게는 -8℃ 이하이다. 또한, 본 발명에서 말하는 「폐색점」이란, JIS K 2288「석유제품-경유-폐색점 시험방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 30℃에서의 동점도는, 바람직하게는 1.7㎟/s 이상, 보다 바람직하게는 2.0㎟/s 이상, 더욱 바람직하게는 2.3㎟/s 이상, 특히 바람직하게는 2.5㎟/s 이상이고, 또한, 바람직하게는 5.0㎟/s 이하, 보다 바람직하게는 4.7㎟/s 이하, 더욱 바람직하게는 4.5㎟/s 이하, 특히 바람직하게는 4.3㎟/s 이하이다. 30℃에서의 동점도가 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서 비교적 높은 온도하에서 사용된 경우에, 시동 불량이 일어나기 쉬워지며, 또한, 아이들링(idling)시의 엔진의 회전이 불안정화되는 경향이 있다. 한편, 30℃에서의 동점도가 상기 상한치를 초과하면, 배기 가스 중의 흑연량이 증대하는 경향이 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 「30℃에서의 동점도」란, JIS K 2283「원유 및 석유제품-동점도 시험방법 및 점도 지수 산출방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 인화점은, 취급시의 안전성의 점에서, 바람직하게는 45℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 53℃ 이상, 특히 바람직하게는 55℃ 이상이다. 또한, 본 발명에서 말하는 「인화점」이란, JIS K 2265「원유 및 석유제품-인화점 시험방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 증류 성상에 관해서, 이의 초유점(이하, 「IBP」라고 약칭함)은, 바람직하게는 140℃ 이상, 보다 바람직하게는 145℃ 이상, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상, 특히 바람직하게는 155℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 195℃ 이하, 보다 바람직하게는 190℃ 이하, 더욱 바람직하게는 185℃ 이하, 특히 바람직하게는 180℃ 이하이다. IBP가 상기 하한치 미만이면, 일부의 경질 유분이 기화되어 디젤 자동차의 엔진 내에서 분무 범위가 광범위해짐에 따라 배출 가스 중의 미연의 탄화수소량이 증대하고, 그 결과, 고온시의 시동성 및 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, IBP가 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서의 저온시의 시동성 및 운전성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 10% 유출 온도(이하, 「T10」이라고 약칭함)는, 바람직하게는 165℃ 이상, 보다 바람직하게는 170℃ 이상, 더욱 바람직하게는 175℃ 이상, 특히 바람직하게는 180℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 205℃ 이하, 보다 바람직하게는 200℃ 이하, 더욱 바람직하게는 195℃ 이하, 특히 바람직하게는 190℃ 이하이다. T10이 상기 하한치 미만이면, 일부의 경질 유분이 기화되어 디젤 자동차의 엔진 내에서 분무 범위가 광범위해짐에 따라 배출 가스 중의 미연의 탄화수소량이 증대하고, 그 결과, 고온시의 시동성 및 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, T10이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서의 저온시의 시동성 및 운전성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 50% 유출 온도(이하,「T50」이라고 약칭함)는, 바람직하게는 200℃ 이상, 보다 바람직하게는 205℃ 이상, 더욱 바람직하게는 210℃ 이상, 특히 바람직하게는 215℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 260℃ 이하, 보다 바람직하게는 255℃ 이하, 더욱 바람직하게는 250℃ 이하, 특히 바람직하게는 245℃ 이하이다. T50이 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 엔진 출력, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, T50이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질(Particle Matter, 이하, PM이라고 함)이 증가하는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 90% 유출 온도(이하, 「T90」이라고 약칭함)는, 바람직하게는 265℃ 이상, 보다 바람직하게는 270℃ 이상, 더욱 바람직하게는 275℃ 이상, 특히 바람직하게는 280℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 335℃ 이하, 보다 바람직하게는 330℃ 이하, 더욱 바람직하게는 325℃ 이하, 특히 바람직하게는 320℃ 이하이다. T90이 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 경유 조성물이 저온 유동성 향상제를 함유하는 경우에는, 저온 유동성 향상제에 의한 폐색점 등의 개선 효과가 저하되는 경향이 있다. 한편, T90이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 PM이 증가하는 경향이 있다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 종점(이하, 「EP」이라고 약칭함)은, 바람직하게는 310℃ 이상, 보다 바람직하게는 315℃ 이상, 더욱 바람직하게는 320℃ 이상, 특히 바람직하게는 325℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 355℃ 이하, 보다 바람직하게는 350℃ 이하, 더욱 바람직하게는 345℃ 이하, 특히 바람직하게는 340℃ 이하이다. EP가 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 경유 조성물이 저온 유동성 향상제를 함유하는 경우에는, 저온 유동성 향상제에 의한 폐색점 등의 개선 효과가 저하되는 경향이 있다. 한편, EP가 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 PM이 증가하는 경향이 있다.
또한, 본 발명에서 말하는 「IBP」,「T10」,「T50」,「T90」및「EP」란, 각각 JIS K 2254「석유제품-증류시험방법-상압법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
또한, 제1 실시형태에 따르는 경유 조성물의 윤활성에 관해서, 이의 HFRR의WS1.4 값은, 바람직하게는 500 이하, 보다 바람직하게는 460 이하, 더욱 바람직하게는 420 이하, 특히 바람직하게는 400 이하이다. WS1.4 값이 상기 조건을 만족시킴으로써, 디젤 자동차에 있어서의 분사 펌프내의 윤활성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 「HFRR의 WS1.4 값」이란, 경유의 윤활성의 판단 지표이고, 사단법인 석유학회에서 발행되고 있는 석유학회규격 JPI-5S-50-98「경유-윤활성 시험방법」에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
(제2 실시형태)
본 발명의 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 하기 조건 (A-2), (B-2) 및 (C-2)를 만족시킴을 특징으로 한다.
(A-2) 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 하기 수학식 1-2의 조건을 만족시키는 것.
수학식 1-2
Figure 112008075568676-pct00008
상기 식에서,
n은 파라핀의 탄소수이고,
f(n)은 하기 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이다.
수학식 2
Figure 112008075568676-pct00009
상기 식에서,
n은 10 내지 24의 정수이고,
a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
(B-2) 유출 온도 250℃에서의 유출량 E250이 5 내지 45%인 것.
(C-2) 서냉 담점이 -6.0℃ 이하인 것.
상기 조건 (A-2)에 관해서, 탄소수 10 내지 24의 범위에 있어서의 f(n)의 합계(상기 수학식 1-2중의 중변)는, 전술한 바와 같이 370.0 내지 430.0이고, 바람직하게는 375.0 내지 410.0, 보다 바람직하게는 380.0 내지 400.0, 더욱 바람직하게는 382.0 내지 390.0이다. 탄소수 10 내지 24의 범위에 있어서의 f(n)의 합계가 370.0 미만이면 용량 발열량이 낮아져 용량당 연비가 대폭 저하되어 버리고, 또한, 430.0을 초과하면 점도가 증가되어 버려 적절한 분사 제어를 할 수 없게 된다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물에 있어서의 방향족분의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, PM 등의 생성을 억제하는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 15용량% 이하, 보다 바람직하게는 10용량% 이하, 더욱 바람직하게는 5용량% 이하, 특히 바람직하게는 1용량% 이하이다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물에 있어서의 나프텐분의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, PM 등의 생성을 억제하는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 30용량% 이하, 보다 바람직하게는 20용량% 이하, 더욱 바람직하게는 15용량% 이하, 특히 바람직하게는 10용량% 이하이다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 유황분의 함유량은, 디젤 자동차의 배기 가스 후처리 장치의 정화 성능을 양호하게 유지할 수 있는 점에서, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 10질량ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량ppm 이하, 보다 바람직하게는 3질량ppm 이하, 특히 바람직하게는 1질량ppm 이하이다.
또한, 상기 조건 (B-2)에 관해서, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 E250은, 상술한 바와 같이 5 내지 45%인 것이 필요하고, 바람직하게는 10 내지 43%, 보다 바람직하게는 15 내지 40%, 더욱 바람직하게는 17 내지 38%이다. E250이 5% 미만이면, 디젤 자동차에 사용되는 고무제 부재의 내성이 불충분해진다. 또한, E250이 45%를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 엔진 출력, 고온에 있어서의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성 등의 성능을 유지할 수 없게 된다.
또한, 상기 조건 (C-2)에 관해서, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 서냉 담점은, 전술한 바와 같이 -6.0℃를 초과하는 것이 필요하고, 바람직하게는 -5.5℃ 이상, 보다 바람직하게는 -5.2℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -5.0℃ 이상이다. 서냉 담점이 -6.0℃를 초과하도록 함으로써, 저온 유동성 향상제에 의한 폐색점 강하능을 충분히 수득할 수 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 「서냉 담점」이란 이하와 같이 하여 측정되는 값을 의미한다. 즉, 바닥면이 알루미늄면인 시료 용기에 두께가 1.5mm가 되도록 시료를 넣고, 용기의 바닥면으로부터 3mm의 높이에서 빛을 조사한다. 이 상태에서, 담점보다도 10℃ 이상 높은 온도로부터 0.5℃/분으로 서냉하여, 반사광의 광량이 조사광의 7/8 이하가 되는 온도(서냉 담점)를 0.1℃ 단위로 검지한다.
제2 실시형태에 따르는 경유 조성물을 구성하는 기재는, 경유 조성물이 상기 조건 (A-2), (B-2) 및 (C-2)를 만족시키는 한에 있어서 특별히 제한되지 않고, 석유계 경유 기재, 석유계 등유 기재, 합성계 경유 기재 및 합성계 등유 기재 중의 1 종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 2종 이상의 기재를 조합하여 사용하는 경우, 각 기재가 단독으로 상기 조건 (A-2), (B-2) 및 (C-2)를 만족시킬 필요는 없으며, 이들을 혼합한 후의 경유 조성물이 상기 조건 (A-2), (B-2) 및 (C-2)를 만족시키면 양호하다.
제2 실시형태에 있어서 사용되는 석유계 경유 기재, 석유계 등유 기재, 합성계 경유 기재 및 합성계 등유 기재는, 상기 제1 실시형태의 경우와 동일하기 때문에, 여기에서는 중복되는 설명을 생략한다.
제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 상기의 석유계 기재 및/또는 합성계 기재 중의 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있지만, 이 중에서도, 유황분이나 방향족분과 같은 환경 부하를 증가시키는 빈도를 감소시키는 점에서, 합성계 경유 기재 및/또는 합성계 등유 기재를 필수 성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 합성계 경유 기재 및/또는 합성계 등유 기재의 함유량의 합계는, 조성물 전량을 기준으로 하여, 20용량% 이상인 것이 바람직하고, 30용량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 40용량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 50용량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은 상기의 경유 기재 및/또는 등유 기재만으로 구성되어도 양호하지만, 필요에 따라서 저온 유동성 향상제를 함유할 수 있다. 저온 유동성 향상제로서는, 상기 제1 실시형태의 설명에 있어서 예시된 저온 유동성 향상제와 동일한 것이 사용 가능하다. 저온 유동성 향상제는 1종을 단독으로 사용해도 양호하며, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 양호하다. 냉온 유동성 향상제 중에서도 범용성의 관점에서, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체계 첨가 제, 극성 질소 화합물을 함유하는 저온 유동성 향상제를 바람직하게 사용할 수 있고, 왁스 결정 미세화 촉진 및 왁스의 응집 침강을 방지하는 점에서, 극성 질소 화합물을 함유하는 저온 유동성 향상제의 사용이 더욱 바람직하다.
저온 유동성 향상제의 함유량은, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 50 내지 500mg/L, 보다 바람직하게는 100 내지 300mg/L이다. 저온 유동성 향상제의 함유량이 상기 하한치 미만이면, 그 첨가에 의한 저온 유동성 향상 효과가 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 저온 유동성 향상제의 함유량이 상기 상한치를 초과해도, 함유량에 적합한 저온 유동성의 보다 나은 향상 효과는 수득되지 않는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 윤활성 향상제를 추가로 함유할 수 있다. 윤활성 향상제로서는, 상기 제1 실시형태의 설명에 있어서 예시된 에스테르계, 카복실산계, 알콜계, 페놀계, 아민계 등의 윤활성 향상제의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이 중에서도, 범용성의 관점에서, 에스테르계, 카복실산계의 윤활성 향상제의 사용이 바람직하다. 또한 첨가 농도에 대한 첨가 효과가 포화에 이르기 어려우며, HFRR의 WS1.4 값을 보다 작게 할 수 있는 점에서는 에스테르계 윤활성 향상제가 바람직하고, 첨가 농도에 대한 첨가 효과의 초기 응답성이 높고, 윤활성 향상제의 첨가량을 적게 할 수 있는 가능성이 있다고 하는 점에서는 카복실산계 윤활성 향상제가 바람직하다.
윤활성 향상제의 함유량은, 조성물 전량을 기준으로 하여, 바람직하게는 25 내지 500mg/L, 보다 바람직하게는 25 내지 300mg/L, 더욱 바람직하게는 25 내지 200mg/L이다. 윤활성 향상제의 함유량이 상기 하한치 미만이면, 이의 첨가에 의한 윤활성 향상 효과가 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 윤활성 향상제의 함유량이 상기 상한치를 초과해도, 함유량에 적합한 저온 유동성의 보다 나은 향상 효과는 수득되지 않는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 상기의 저온 유동성 향상제 또는 윤활성 향상제 이외의 첨가제를 추가로 함유해도 양호하다. 이러한 첨가제로서는, 알케닐석신산 유도체, 카복실산의 아민염 등의 청정제, 페놀계, 아민계 등의 산화 방지제, 살리실리덴 유도체 등의 금속 불활성화제, 폴리글리콜에테르 등의 빙결 방지제, 지방족 아민, 알케닐석신산에스테르 등의 부식 방지제, 음이온계, 양이온계, 양성계 계면활성제 등의 대전 방지제, 아조 염료 등의 착색제, 실리콘계 등의 소포제 등을 들 수 있다. 이러한 다른 첨가제는, 단독 또는 수종류를 조합하여 첨가할 수 있다. 첨가량도 적절하게 선택할 수 있지만, 그 밖의 첨가제 전량으로, 경유 조성물에 대하여, 예를 들면, 0.5질량% 이하로 할 수 있고, 바람직하게는 0.2질량% 이하이다. 또한, 여기서 말하는 첨가량 전량이란, 첨가제의 유효성분으로서의 첨가량을 의미하고 있다.
제2 실시형태에 따르는 경유 조성물은, 각종 성능의 보다 나은 개선의 점에서, 상기 조건 (A-2), (B-2) 및 (C-2) 외에, 이하에 나타내는 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 세탄 지수는, 착화성의 관점에서, 바람직하게는 65 이상이고, 보다 바람직하게는 70 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상, 특히 바람직하게는 80 이상이다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 세탄가는, 착화성의 관점에서 바람직하게는 65 이상이고, 보다 바람직하게는 70 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상, 특히 바람직하게는 80 이상이다.
또한, 상기 조건 (C-2)에 관해서, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 유동점은, 바람직하게는 -2.5℃ 이하, 보다 바람직하게는 -5.0℃ 이하이다. 유동점을 상기 상한치 이하로 함으로써, 디젤 자동차에 있어서의 연료 라인에서의 유동성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 폐색점은, 디젤 자동차의 연료 분사 장치에 마련되는 필터의 폐색을 억제할 수 있는 점에서, 바람직하게는 -1℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 -2℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -3℃ 이하, 특히 바람직하게는 -4℃ 이하이다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 30℃에서의 동점도는, 바람직하게는 2.0㎟/s 이상, 보다 바람직하게는 2.2㎟/s 이상, 더욱 바람직하게는 2.4㎟/s 이상, 특히 바람직하게는 2.5㎟/s 이상이고, 또한, 바람직하게는 4.2㎟/s 이하, 보다 바람직하게는 4.0㎟/s 이하, 더욱 바람직하게는 3.9㎟/s 이하, 특히 바람직하게는 3.8㎟/s 이하이다. 30℃에서의 동점도가 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서 비교적 높은 온도하에서 사용된 경우에, 시동 불량이 일어나기 쉬워지며, 또한, 아이들링시의 엔진 회전이 불안정화되는 경향이 있다. 한편, 30℃에서의 동점도가 상기 상한치를 초과하면, 배기 가스 중의 흑연량이 증대하는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 인화점은, 취급시의 안전성의 점에서, 바람직하게는 60℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 65℃ 이상, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상, 특히 바람직하게는 75℃ 이상이다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 증류 성상에 관해서, 이의 초유점(初留点)(IBP)은 바람직하게는 155℃ 이상, 보다 바람직하게는 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 165℃ 이상, 특히 바람직하게는 170℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 225℃ 이하, 보다 바람직하게는 220℃ 이하, 더욱 바람직하게는 215℃ 이하, 특히 바람직하게는 210℃ 이하이다. IBP가 상기 하한치 미만이면, 일부의 경질 유분이 기화되어 디젤 자동차의 엔진 내에서 분무 범위가 광범위해짐에 따라 배출 가스 중의 미연의 탄화수소량이 증대하고, 그 결과, 고온시의 시동성 및 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, IBP가 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서의 저온시의 시동성 및 운전성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 10% 유출 온도(T10)는, 바람직하게는 175℃ 이상, 보다 바람직하게는 180℃ 이상, 더욱 바람직하게는 185℃ 이상, 특히 바람직하게는 190℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 270℃ 이하, 보다 바람직하게는 265℃ 이하, 더욱 바람직하게는 260℃ 이하, 특히 바람직하게는 255℃ 이하이다. T10이 상기 하한치 미만이면, 일부의 경질 유분이 기화되어 디젤 자동차의 엔진 내에서 분무 범위가 광범위해짐에 따라 배출 가스 중의 미연의 탄화수소량이 증대하고, 그 결과, 고온시의 시동성 및 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, T10이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어 서의 저온시의 시동성 및 운전성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 50% 유출 온도(T50)는, 바람직하게는 230℃ 이상, 보다 바람직하게는 235℃ 이상, 더욱 바람직하게는 240℃ 이상, 특히 바람직하게는 245℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 300℃ 이하, 보다 바람직하게는 295℃ 이하, 더욱 바람직하게는 290℃ 이하, 특히 바람직하게는 285℃ 이하이다. T50이 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 엔진 출력, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 한편, T50이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질(PM)이 증가하는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 90% 유출 온도(T90)는, 바람직하게는 285℃ 이상, 보다 바람직하게는 290℃ 이상, 더욱 바람직하게는 295℃ 이상, 특히 바람직하게는 300℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 335℃ 이하, 보다 바람직하게는 330℃ 이하, 더욱 바람직하게는 325℃ 이하, 특히 바람직하게는 320℃ 이하이다. T90이 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 경유 조성물이 저온 유동성 향상제를 함유하는 경우에는, 저온 유동성 향상제에 의한 폐색점 등의 개선 효과가 저하되는 경향이 있다. 한편, T90이 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 PM이 증가하는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 종점(EP)은, 바람직하게는 305 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 310℃ 이상, 더욱 바람직하게는 315℃ 이상, 특히 바람직하게는 320℃ 이상이고, 또한, 바람직하게는 355℃ 이하, 보다 바람직하게는 350℃ 이하, 더욱 바람직하게는 345℃ 이하, 특히 바람직하게는 340℃ 이하이다. EP가 상기 하한치 미만이면, 디젤 자동차에 있어서의 연료 소비율, 고온시의 시동성, 아이들링시의 엔진 회전의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 경유 조성물이 저온 유동성 향상제를 함유하는 경우에는, 저온 유동성 향상제에 의한 폐색점 등의 개선 효과가 저하되는 경향이 있다. 한편, EP가 상기 상한치를 초과하면, 디젤 자동차에 있어서 엔진으로부터 배출되는 PM이 증가하는 경향이 있다.
또한, 제2 실시형태에 따르는 경유 조성물의 윤활성에 관해서, 이의 HFRR의 WS1.4 값은, 바람직하게는 500 이하, 보다 바람직하게는 460 이하, 더욱 바람직하게는 420 이하, 특히 바람직하게는 400 이하이다. WS1.4 값이 상기 조건을 만족시킴으로써, 디젤 자동차에 있어서의 분사 펌프내의 윤활성을 충분히 확보할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 3]
실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 3에 있어서는, 각각 표 1에 기재하는 조성 및 성상을 갖는 경유 조성물을 준비하였다. 실시예 1 및 2의 경유 조성물은 각각 피셔·트롭슈 반응에 의해 천연 가스로부터 왁스 및 중간 유분을 수득하고, 여기에 수소화 처리를 실시하여 수득된 연료이다. 비교예 1의 경유 조성물은, 일반적인 수소화 정제에 의해 제조된 원유 유래의 연료이다. 비교예 2의 경유 조성물은, 피셔·트롭슈 반응에 의해 천연 가스로부터 왁스 및 중간 유분을 수득하고, 여기에 수소화 처리를 실시하여 수득된 연료이지만, 실시예 1 및 2의 경유 조성물에 비해 수소화 처리의 정도를 낮게 한 연료이다. 비교예 3의 경유 조성물은, 일반적인 수소화 정제에 의해 제조된 원유 유래의 연료에 추가로 수소화 처리를 실시하여 한층 저유황화 및 저방향족화를 도모한 연료이다.
다음에, 실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 3의 각 경유 조성물에 관해서 이하의 시험을 실시하였다.
[착화성 시험]
저온시의 착화성을 확인하기 위해서, 환경 온도의 제어가 가능한 샤시다이나모미터 위에서, 하기의 디젤 자동차를 사용하여 저온시의 백연(白煙)을 측정하였다.
(차량 제원(諸元))
엔진 종류: 인터쿨러 부착 과급 직렬 4기통 디젤
배기량: 3L
압축비: 18.5
최고 출력: 125kW/3400rpm
최고 토르크: 350Nm/2400rpm
규제 적합: 평성 9년도 배기 가스 규제 적합
미션: 4AT
배기 가스 후처리 장치: 산화 촉매
저온 실차 시험에 있어서는, 우선 실온하, 디젤 자동차의 연료 계통을 평가연료(각 경유 조성물)로 플러싱하였다. 플러싱 연료를 뽑아 내고, 메인 필터를 신품으로 교환한 후, 연료 탱크에 평가 연료의 규정량(공시 차량의 연료 탱크의 용량의 1/2)을 가득 채웠다. 그 후, 환경 온도를 실온에서 5℃까지 급냉시키고, 5℃에서 1시간 동안 유지한 후, 1℃/h의 냉각 속도로 -10℃에 이를 때까지 서냉시키고, -10℃에서 1시간 동안 유지한 후에 주행 시험을 개시하였다. 10초간의 크랭킹을 30초 간격으로 2회 반복해도 시동되지 않는 경우는 측정 불능으로 하였다. 또한, 시동할 수 있는 경우는, 아이들링에서 30초간 방치하고, 그 후 5초 동안 액셀 패달을 끝까지 밟는 조작을 5회 반복하고, 그 때의 백연량을 투과형 측정기로 계측하였다. 각 경유 조성물에 관해서, 5회의 평균치를 산출하고, 비교예 3의 평균치를 100으로 하였을 때의 상대치를 구하여 착화성을 평가하였다. 수득된 결과를 표 1에 기재하였다.
[저온 실차 시험]
환경 온도의 제어가 가능한 샤시다이나모미터 위에서, 하기의 A, B의 2대의 디젤 자동차를 사용하여 저온 실차 시험을 실시하였다.
(차량 A 제원)
최대 적재량: 2t
엔진의 종류: 직렬 4기통 디젤
엔진의 총 배기량: 4.3L
연료 분사 펌프: 열(列)형
적합 규격: 단기 배출 가스 규제 적합(베이스 차량)
배출 가스 후처리 장치: 토쿄도 지정의 PM 감소 장치(카테고리 4 적합)
PM 감소 장치의 사용 연료: 저유황 경유(유황분 50질량ppm 이하)
(차량 B 제원)
엔진의 종류: 인터쿨러 부착 과급 직렬 4기통 디젤
엔진의 총 배기량: 3.0L
연료 분사 시스템: 코몬레일 방식
적합 규격: 장기 배출 가스 규제 적합
배출 가스 후처리 장치: 산화 촉매
저온 실차 시험에 있어서는, 우선 실온하, 디젤 자동차의 연료 계통을 평가연료(각 경유 조성물)로 플러싱하였다. 플러싱 연료를 뽑아 내고, 메인 필터를 신품으로 교환한 후, 연료 탱크에 평가 연료의 규정량(공시 차량의 연료 탱크의 용량의 1/2)을 가득 채웠다. 그 후, 환경 온도를 실온에서 5℃까지 급냉시키고, 5℃에서 1시간 동안 유지한 후, 1℃/h의 냉각 속도로 -10℃에 이를 때까지 서냉시키고, -10℃에서 1시간 동안 유지한 후에 주행 시험을 개시하였다. 주행 시험은, 「엔진 시동」,「5분간 아이들링」,「50km/h까지 가속」및「50km/h으로 1시간 주행」으로 구성되며, 그간의 운전 상황에 따라 합격 여부를 판정하였다. 구체적으로는, 엔진 시동, 아이들링 및 가속에 문제가 없고, 전주행에 걸쳐 50km/h로의 주행을 유지할 수 있던 경우를 양(S)으로 하였다. 또한, 1회째의 크랭킹에서는 엔진을 시동할 수 없었던 경우, 및 주행중 일시적으로 차속이 저하되었지만 그 후 회복한 경우 등, 경미한 문제를 일으켰지만, 주행을 계속할 수 있었던 경우를 가(A)로 하였다. 또한, 시동 불가(10초간의 크랭킹을 30초 간격으로 5회 반복해도 시동되지 않는다), 아이들링 스톨, 엔진 정지 등에 의해 주행 유지를 할 수 없었던 경우를 불가(B)로 하였다. 수득된 결과를 표 1에 기재하였다.
[연비 시험]
하기에 기재하는 디젤 엔진 탑재 차량을 사용하여, 연비를 측정하였다. 시험 모드는, 도 2에 도시하는 실주행을 모의한 과도 운전 모드로 실시하고, 연비는 시험 모드중에 소비한 연료 용적 유량을 연료 온도 보정하고, 중량값으로 치환한 값에 관해서, 비교예 1의 연료를 공시한 경우의 결과를 100으로 하고, 각 결과를 상대적으로 비교, 정량화하였다.
(차량 제원)
엔진 종류: 인터쿨러 부착 과급 직렬 4기통 디젤
엔진 총 배기량: 3L
압축비: 18.5
최고 출력: 125kW/3400rpm
최고 토르크: 350Nm/2400rpm
규제 적합: 평성 9년도 배기 가스 규제 적합
미션: 4AT
배기 가스 후처리 장치: 산화 촉매
Figure 112008075568676-pct00010
[실시예 3 및 4, 및 비교예 4 내지 6]
실시예 3 및 4, 및 비교예 4 내지 6에 있어서는, 각각 표 2에 기재하는 조성 및 성상을 갖는 경유 조성물을 준비하였다. 실시예 3 및 4의 경유 조성물은 각각 피셔·트롭슈 반응에 의해 천연 가스로부터 왁스 및 중간 유분을 수득하고, 여기에 수소화 처리를 실시하여 수득된 연료이다. 비교예 4의 경유 조성물은, 일반적인 수소화 정제에 의해 제조된 원유 유래의 연료이다. 비교예 5의 경유 조성물은, 피셔·트롭슈 반응에 의해 천연 가스로부터 왁스 및 중간 유분을 수득하고, 여기에 수소화 처리를 실시하여 수득된 연료이지만, 실시예 3 및 4의 경유 조성물과 비교하여 수소화 처리의 정도를 낮게 한 연료이다. 비교예 6의 경유 조성물은, 일반적인 수소화 정제에 의해 제조된 원유 유래의 연료에 추가로 수소화 처리를 실시하여, 보다 나은 저유황화 및 저방향족화를 도모한 연료이다.
다음에, 실시예 3 및 4, 및 비교예 4 내지 6의 각 경유 조성물에 관해서 이하의 시험을 실시하였다.
[착화성 시험]
저온시의 착화성을 확인하기 위해서, 환경 온도의 제어가 가능한 샤시다이나모미터 위에서, 하기의 디젤 자동차를 사용하여 저온시의 백연을 측정하였다.
(차량 제원)
엔진 종류: 인터쿨러 부착 과급 직렬 4기통 디젤
배기량: 3L
압축비: 18.5
최고 출력: 125kW/3400rpm
최고 토르크: 350Nm/2400rpm
규제 적합: 평성 9년도 배기 가스 규제 적합
미션: 4AT
배기 가스 후처리 장치: 산화 촉매
저온 실차 시험에 있어서는, 우선 실온하, 디젤 자동차의 연료 계통을 평가연료(각 경유 조성물)로 플러싱하였다. 플러싱 연료를 뽑아 내고, 메인 필터를 신품으로 교환한 후, 연료 탱크에 평가 연료의 규정량(공시 차량의 연료 탱크의 용량의 1/2)을 가득 채웠다. 그 후, 환경 온도를 실온에서 10℃까지 급냉시키고, 10℃에서 1시간 동안 유지한 후, 1℃/h의 냉각 속도로 0℃에 이를 때까지 서냉시키고, 0℃에서 1시간 동안 유지한 후에 주행 시험을 개시하였다. 10초간의 크랭킹을 30초 간격으로 2회 반복하더라도 시동되지 않는 경우는 측정 불능으로 하였다. 또한, 시동할 수 있는 경우는, 아이들링에서 30초간 방치하고, 그 후 5초 동안 액셀 패달을 끝까지 밟는 조작을 5회 반복하고, 이 때의 백연량을 투과형 측정기로 계측하였다. 각 경유 조성물에 관해서, 5회의 평균치를 산출하고, 비교예 6의 평균치를 100으로 하였을 때의 상대치를 구하여, 착화성을 평가하였다. 수득된 결과를 표 2에 기재하였다.
[고온 시동성 시험]
각 경유 조성물의 고온 시동성을 평가하기 위해서, 환경 온도 및 습도의 제어가 가능한 샤시다이나모미터 위에서, 하기의 디젤 엔진 탑재 차량을 사용하여, 이하의 순서에 따라서 고온 시동성 시험을 실시하였다. 차량에 공시 연료를 15L 급유하고, 그 후 엔진을 시동시켜 아이들링으로 유지하였다. 환경 온도를 25℃로 설정하고 시험실내 온도를 안정시키고, 아이들링 중의 차량의 연료 분사 펌프 출구 온도가 안정된 시점에서 엔진을 정지시켰다. 엔진의 정지로부터 5분간 방치한 후, 엔진을 재시동시켜 엔진이 정상적으로 시동한 경우는, 환경 온도를 30℃, 35℃의 순으로 상승시켜 전술한 시험 조작을 반복하였다. 상기 시험에 있어서, 정상적으로 시동한 경우를 합격(A), 시동되지 않았던 경우를 불합격(B)으로 하였다. 수득된 결과를 표 2에 기재하였다.
(차량 제원)
최대 적재량: 4t
엔진의 종류: 직렬 6기통 디젤
엔진의 총 배기량: 8.2L
연료 분사 펌프: 고압 분배형
적합 규격: 장기 배출 가스 규제 적합(7도부현 지정 저공해차)
배출 가스 후처리 장치: 산화 촉매
[고무 팽윤 시험]
엔진 부품의 O-링 등에서 사용되고 있는 고무제 부재에 대한 영향을 확인하기 위해서, 이하에 나타내는 순서로 침지 시험을 실시하였다. 고무를 구성하고 있는 화합물의 하나인 아크릴로니트릴이 결합 아크릴로니트릴 질량 중심값으로서, 전체의 25% 이상 35% 이하인 니트릴 고무(중니트릴 고무)를 평가 대상의 고무 부재로 하고, MIL R6855에 준거하여 시험 연료를 100℃로 가열, 유지하고, 이 중에 시험 고무 부재를 70시간 동안 침지시켰다. 70시간 후의 시험 고무 부재의 부피 변화를 측정하여, 고무제 부재의 내성을 평가하였다. 수득된 결과를 표 2에 기재하였다. 표 1의「고무 팽윤 시험」란 중, 「A」는 시험 전후에 있어서의 부피, 경도, 인장 강도의 각각의 변화 비율이 ±10% 이내인 것을, 「B」는 ±10% 내지 ±20%인 것을, 「C」는 ±20% 이상인 것을 각각 의미한다.
[연비 시험]
하기에 나타내는 디젤 엔진 탑재 차량을 사용하여, 연비를 측정하였다. 시험 모드는, 도 2에 도시하는 실주행을 모의한 과도 운전 모드로 실시하고, 연비는 시험 모드중에 소비된 연료 용적 유량을 연료 온도 보정하고, 중량값으로 치환한 값에 관해서, 비교예 4의 연료를 공시한 경우의 결과를 100으로 하고, 각 결과를 상대적으로 비교, 정량화하였다. 수득된 결과를 표 2에 기재하였다.
(차량 제원)
엔진 종류: 인터쿨러 부착 과급 직렬 4기통 디젤
엔진 총 배기량: 3L
압축비: 18.5
최고 출력: 125kW/3400rpm
최고 토르크: 350Nm/2400rpm
규제 적합: 평성 9년도 배기 가스 규제 적합
미션: 4AT
배기 가스 후처리 장치: 산화 촉매
Figure 112008075568676-pct00011

Claims (4)

  1. 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 수학식 1-1의 조건을 만족시키고, 서냉 담점(cloud point)이 -6.0℃ 이하이고, 유동점(pour point)이 -7.5℃ 이하임을 특징으로 하는, 경유 조성물.
    수학식 1-1
    Figure 112012001347237-pct00012
    상기 식에서,
    n은 파라핀의 탄소수이고,
    f(n)는 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이고,
    수학식 2
    Figure 112012001347237-pct00013
    상기 식에서,
    n은 10 내지 24의 정수이고,
    a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량중에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀(normal paraffin), 탄소수 n의 1분기(分岐)의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
  2. 제1항에 있어서, 세탄가가 65 이상이고, 유황 함유량이 10질량ppm 이하이고, 방향족분의 함유량이 1질량% 이하이고, 나프텐분의 함유량이 5질량% 이하이고, 폐색점(
    Figure 112008075568676-pct00014
    )이 -5℃ 이하임을 특징으로 하는, 경유 조성물.
  3. 탄소수 10 내지 24의 파라핀의 조성이 수학식 1-2의 조건을 만족시키고, 유출 온도 250℃에서의 유출량 E250이 5 내지 45%이고, 서냉 담점이 -6.0℃를 초과함을 특징으로 하는, 경유 조성물.
    수학식 1-2
    Figure 112012001347237-pct00015
    상기 식에서,
    n은 파라핀의 탄소수이고,
    f(n)은 수학식 2의 탄소수 n의 파라핀 조성 파라미터이고,
    수학식 2
    Figure 112012001347237-pct00016
    상기 식에서,
    n은 10 내지 24의 정수이고,
    a, b 및 c는 각각 탄소수 n의 파라핀의 전량중에 차지하는 탄소수 n의 노말 파라핀, 탄소수 n의 1분기의 이소파라핀 및 탄소수 n의 2분기 이상의 이소파라핀의 비율(몰 환산치)이다.
  4. 제3항에 있어서, 세탄가가 65 이상이고, 유황 함유량이 10질량ppm 이하이고, 방향족분의 함유량이 1질량% 이하이고, 나프텐분의 함유량이 5질량% 이하이고, 폐색점이 -5℃ 이하임을 특징으로 하는, 경유 조성물.
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