WO2007114025A1 - 軽油組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a light oil composition, and more particularly to a light oil composition for summer or winter suitable for both diesel combustion and premixed compression ignition combustion.
  • the fuel injected into the combustion chamber of the engine evaporates and mixes with the air. When it becomes a premixed gas with an appropriate fuel / air ratio and reaches an appropriate temperature condition, it is ignited.
  • Premixed compression ignition combustion is a combustion form derived from these diesel combustion, and has recently been receiving attention due to its low emission performance and excellent fuel efficiency.
  • the difference from the above-mentioned diesel combustion is that the entire combustion process is premixed combustion and there is no diffusion combustion.
  • the ignition is started by the self-ignition performance of the fuel, so that it is difficult to control the ignition particularly in the high load range.
  • many engines adopt a combustion concept that uses premixed compression ignition fuel only at low and medium loads, and switches to normal diesel combustion in the high load range. Therefore, it can be said that what is required for fuel properties is both a factor that supports premixed compression ignition combustion in the low load region and a factor that supports diesel combustion in the high load region.
  • a light oil composition is obtained by applying hydrorefining or hydrodesulfurization treatment to straight-run gas oil obtained from a crude oil atmospheric distillation apparatus as a base material, or from a crude oil atmospheric distillation apparatus. It is manufactured by blending one or more types of straight kerosene that has been subjected to hydrogenation, refining and hydrodesulfurization treatment.
  • the mixing ratio of the above kerosene base material and the light oil base material is often controlled, and cetane number improvers, detergents, Additives such as low-temperature fluidity improvers are blended (see Non-Patent Document 1, for example).
  • Patent Document 1 JP 2006-28493 A
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-34391 7
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-.343918
  • Patent Document 4 JP-A-2005-343919
  • Non-patent literature 1 Seiichi Konishi, "Introduction to Fuel Engineering", Hua Huafeng, 1991
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a light oil composition for summer or winter which is suitable for both diesel combustion and premixed compression ignition combustion.
  • an object of the present invention is to provide a light oil composition for summer or winter which is suitable for both diesel combustion and premixed compression ignition combustion.
  • the present invention is blended with an FT synthetic base material, the sulfur content is 5 mass p pm 'or less, the oxygen content is 100 mass p pm or less, the bulk modulus is 1 25 OMPa or more and 1 450 MPa or less, Saybolt color is +22 or more, lubrication performance is 400 ⁇ m or less, initial distillation point of distillation property is 140 ° C or more, end point is 380 ° C or less, and each fraction range is as follows (1) to (3 And a diesel oil composition used in a turbocharger having a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EGR.
  • Cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60.
  • the cetane number in the fraction range below C is 60 or more and less than 80.
  • the cetane number in the fraction range above 280 ° C is 50 or more.
  • the present invention is formulated with an FT synthetic base material, the sulfur content is 5 quality * p pm or less, the oxygen content is 100 mass ppm or less, the bulk modulus is 1 250 MPa or more and 1 450 MPa or less, Sevonoret color is +22 or more, lubrication performance is 400 ⁇ or less, distillation property initial boiling point is 140 ° C or more, end point is 380 ° C or less, and each distillate range has the following (1) to (3)
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1% by volume or more and less than 10% by volume.
  • the cetane number in the fraction range below C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 40 vol% or more and 98 vol% or less.
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 vol% or more and 59 vol% or less.
  • the present invention includes an FT synthetic base material, a sulfur content of 5 mass ppm or less, an oxygen content of 100 mass ppm or less, a bulk modulus of 1.25 OMPa or more and 1450 MPa or less, +22 or more, lubrication performance is 400 ⁇ or less, distillation property has an initial boiling point of 140 ° C or more, end point is 360 ° C or less, and each fraction range has the following characteristics (1) to (3)
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 10 volume% or more and less than 20 volume%.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C or more and less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 30% by volume or more and 89% by volume or less.
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 vol% or more and 60 vol% or less.
  • the present invention includes an FT synthetic base material, a sulfur content of 5 mass PP m or less, an oxygen content of 100 mass p pm or less, and a bulk modulus of 1 250 MPa or more and 1450 MPa or less.
  • the port color is +22 or more, the lubrication performance is 400 m or less, the distillation property has an initial boiling point of 140 ° C or higher, an end point of 360 ° C or lower, and the following (1) to (3)
  • the above-mentioned gas oil composition having quality characteristics other than the sulfur content used in a turbocharger having a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EGR satisfying the JIS No. 3 diesel oil standard. .
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 20% or more and less than 40% by volume.
  • the cetane number in the fraction range below C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 30% by volume or more and 8% by volume or less. .
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the entire portion is 1 vol% or more and 50 vol% or less.
  • the present invention contains a FT synthetic base material, and has a sulfur content of 5 mass ppm or less and an oxygen content of 100 mass!
  • each fraction range has the following characteristics (1) to (3), a supercharger with a geometric compression ratio of 16 or less, and a quality item other than sulfur used in diesel engines with EGR Relates to the above light oil composition satisfying JIS No. 3 diesel oil standard. '
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume of the whole fraction is 40% to 7% by volume.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C or more and less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and 3 ⁇ 4
  • the composition ratio per volume in the whole fraction is 20% by volume or more and 59% by volume or less.
  • the cetane number in the fraction range of 28 ° C. or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1% by volume or more and 30% by volume. /. Less than.
  • the peroxide value after the accelerated oxidation test is preferably 50 mass ppm or less, the aromatic content is 15% by volume or less, and more preferably, the blending ratio of the FT synthetic substrate is 20%.
  • the intent of the present invention is to take into account not only the ignition phenomenon but also the evaporation phenomenon in the previous stage and the mixing phenomenon with air, and the light fraction that evaporates relatively early and the heavy vapor that evaporates relatively later. This is a balance of quality fractions including ignitability. As a result, it is possible to support an optimal ignition state in both premixed compression ignition combustion and general diesel combustion. Since these ignition phenomena are highly dependent on the compression ratio and intake conditions on the engine side to be used, in order to exert the most excellent effects in the present invention, the conditions of the engine to be used are also restricted. .
  • the present invention by using the light oil composition produced according to the above production method, fraction regulation, etc., it is difficult to realize with a conventional fuel composition in a summer or winter environment. It is possible to provide high-quality fuel that can simultaneously achieve practical performance and environmentally compatible performance that can be applied to premixed compression ignition combustion at a high level.
  • the FT synthetic base material is composed of a saturated hydrocarbon compound, and the light oil composition of the present invention can be easily produced by controlling the blending thereof.
  • the properties of the FT synthetic substrate are not particularly limited as long as the properties of the light oil composition of the present invention are satisfied.
  • the base material other than the FT synthetic base material is not particularly limited as long as it satisfies the properties of the light oil composition of the present invention.
  • the following high hydrogenation treatment is performed. It is preferable to add a treated petroleum-based base material, treated oil derived from animals and plants, and the like.
  • FT synthetic base material is a naphtha, kerosene, or light oil obtained by applying a Fischer-Tropsch (FT) reaction to a mixed gas containing hydrogen and carbon monoxide as main components (sometimes referred to as synthesis gas).
  • FT Fischer-Tropsch
  • a mixed gas containing hydrogen and carbon monoxide as main components sometimes referred to as synthesis gas.
  • the light oil composition of the present invention has 20 volumes of FT synthetic base material. It is preferable to add more than one. In addition, for the purpose of reducing the frequency of increasing environmental loads such as sulfur and aromatics and more effectively performing the ignition control required for premixed compression ignition combustion, 25 vol% or more is more Preferably, 30% by volume or more is more preferable, and 35% by volume or more is even more preferable. '' Note that the properties of the FT synthetic base material used in the present invention are not particularly limited as long as the light oil composition of the present invention has predetermined properties, but the production of the light oil composition of the present invention is not limited. From the viewpoint of ease of handling, it is preferable to use an FT synthetic base material having a boiling point range of 140.degree.
  • the mixed gas used as the raw material for the FT synthesis substrate is obtained by oxidizing a carbon-containing substance using oxygen and / or water and / or carbon dioxide as an oxidant and, if necessary, a shift reaction using water. It is obtained by adjusting to a predetermined hydrogen and carbon monoxide concentration.
  • Carbon-containing substances include natural gas, petroleum liquefied gas, methane gas, etc., gas components composed of hydrocarbons that are gaseous at normal temperatures, and waste such as petroleum asphalt, biomass, coal, building materials and garbage Sludge, and heavy crude oil that is difficult to process by ordinary methods, mixed gas obtained by exposing unconventional petroleum resources to high temperatures are common, but mainly hydrogen and carbon monoxide As long as the mixed gas as a component is obtained, the present invention does not limit the raw material. ⁇ '
  • the Fischer-Tropsch reaction requires a metal catalyst.
  • the method uses a Group 8 metal of the periodic table, for example, cobalt, ruthenium, rhodium, palladium, nickel, iron, etc., more preferably a Group 8 metal of Period 4 as an active catalyst component.
  • the metal group which mixed these metals in an appropriate amount can also be used.
  • These active metals are supported on supports such as silica, alumina, titania and silica alumina.
  • the catalyst is generally used in the form of a catalyst obtained by being supported on the catalyst. Further, the catalyst performance can be improved by using these catalysts in combination with the second metal in addition to the active metal.
  • Examples of the second metal include zirconium, hafnium, titanium, etc., in addition to alkali metals such as sodium, lithium, and magnesium, as well as alkaline metals, which improve the conversion of carbon monoxide and generate wax. It is used as appropriate according to the purpose, such as an increase in chain growth probability ( ⁇ ), which is an indicator of quantity.
  • the Fischer-Tropsch reaction is a synthesis method that uses a mixed gas as a raw material to produce a liquid fraction and F T ox.
  • it is generally preferable to control the ratio of hydrogen to monoxide.carbon in the mixed gas.
  • the molar mixing ratio of hydrogen to carbon monoxide is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, and even more preferably 1.8 or more. I like it. Further, this ratio is preferably 3 or less, more preferably 2.6 or less, and even more preferably 2.2 or less.
  • the reaction temperature when performing the Fischer-Tropsch reaction using the above catalyst is preferably 180 ° C. or higher and 3 20 ° C. or lower, and is preferably 200 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. It is more preferable.
  • the reaction temperature is less than 180 ° C, carbon monoxide hardly reacts and the hydrocarbon yield tends to be low.
  • the reaction temperature exceeds 320 ° C, the amount of methane and other gases produced increases, and the production efficiency of liquid fractions and FT waxes decreases.
  • gas space velocity with respect to the catalyst, but it is preferably 5 0 0 h to 1 or more and 4 0 0 0 h to 1 or less, more preferably 1 0 0 0 h — 1 to 3 0 0 0 h — 1 or less.
  • Gas spatial velocity is less than 5 0 0 h- 1, the gas generated with tends to decrease the productivity of liquid fuels, also be forced to raise the reaction temperature exceeds 4 0 0 0 h- 1 Increases and the yield of the target product decreases. '
  • the reaction pressure (partial pressure of synthesis gas composed of carbon monoxide and hydrogen) is not particularly limited, but is preferably 0.5 MPa or more and 7 MPa or less, and more preferably 2 MPa or more and 4 MPa or less. If the reaction pressure is less than 0.5 M Pa, the yield of liquid fuel tends to decrease, and if it exceeds 7 M Pa, the capital investment tends to increase, making it uneconomical.
  • the FT synthesis substrate can be obtained by hydrorefining or hydrocracking the liquid fraction and FT wax produced by the above FT reaction by any method to obtain the desired distillation properties, composition, etc. It is obtained by adjusting. Hydrorefining and hydrocracking may be selected in accordance with the purpose, and selection of either one or a combination of both methods is not limited in any way as long as the fuel composition of the present invention can be produced. .
  • the catalyst used for hydrorefining is generally a catalyst in which a hydrogenation active metal is supported on a porous carrier, but the present invention does not limit the form of the catalyst as long as the same effect can be obtained.
  • An inorganic oxide is preferably used as the porous carrier.
  • Specific examples include alumina, titania, zirconia, polya, silica, and zeolite.
  • Zeolite is a crystalline aluminosilicate, and examples thereof include faujasite, pentasil, mordenite, etc., preferably faujasite, beta, and mordenite, particularly preferably Y type and beta type. Among them, the Y type is preferably stabilized.
  • active metal A type active metal A type
  • active metal B type active metal B
  • the active metal type A is at least one metal selected from group 8 metals of the periodic table. Preferably, it is at least one selected from Ru, Rh, Ir, Pd and Pt, and more preferably Pd or No and Pt.
  • the active metal may be a combination of these metals. For example, P t _P d, P t— Rh, P t— Ru, I r 1 P d, I r 1 R h, I r— Ru, P t — P d— Rh, P t— Rh— Ru, Ir—P d—Rh, Ir—Rh—, etc.
  • a noble metal catalyst composed of these metals it can be used after pre-reduction treatment in a hydrogen stream. In general, when a gas containing hydrogen is circulated and heat of 200 ° C. or higher is given according to a predetermined procedure, the active metal on the catalyst is reduced, and hydrogenation activity is exhibited.
  • the active metal B type it contains at least one kind of metal selected from Group 6A and Group 8 metal of the periodic table, and preferably two or more kinds selected from Group 6A and Group 8 Those containing these metals can also be used.
  • metals selected from Group 6A and Group 8 metal of the periodic table, and preferably two or more kinds selected from Group 6A and Group 8 Those containing these metals can also be used.
  • Co-Mo, Ni_Mo, Ni-Co-Mo, Ni-W can be mentioned, and when using a metal sulfide catalyst composed of these metals, it is necessary to include a presulfidation step. .
  • a general inorganic salt or complex salt compound can be used as the metal source.
  • any of the supporting methods used in ordinary hydrogenation catalysts such as impregnation and ion exchange can be used.
  • a plurality of metals When a plurality of metals are supported, they may be supported simultaneously using a mixed solution, or may be sequentially supported using a single solution.
  • the metal solution may be an aqueous solution or an organic solvent.
  • the reaction temperature when hydrorefining using an active metal A type catalyst is preferably 180 ° C or higher and 400 ° C or lower, more preferably 200 ° C or higher and 370 ° C or lower, More preferably 250 ° C or more and 350 ° C or less,
  • reaction temperature in hydrorefining is 280 ° C or higher and 350 ° C or lower.
  • the reaction temperature when hydrotreating using an active metal B type catalyst is preferably 170 ° C or higher and 320 ° C or lower, and preferably 175 ° C or higher and 300 ° C or lower. More preferably, it is 180 ° C or higher and 280 ° C or lower.
  • reaction rate in the hydrorefining exceeds 320 ° C, the side reaction that decomposes into the naphtha fraction increases and the yield of the middle fraction is extremely reduced, which is not preferable.
  • the hydrogen pressure when hydrotreating using an active metal type A catalyst is preferably 0.5 MPa to 1 2 MP.a, and is 1. OMP a to 5. OMP a Is more preferable. The higher the hydrogen pressure, the more hydrogenation reaction is promoted, but generally there is an optimal point economically.
  • the hydrogen pressure when hydrotreating using a catalyst composed of an active metal B type is preferably 2 MPa or more and 1 OMP a or less, more preferably 2.5 MPa or more and 8 MPa or less, 3 It is more preferable that it is MP a or more and 7 MP a or less. The higher the hydrogen pressure, the more hydrogenation reaction is promoted, but generally there is an optimal point economically.
  • the liquid hourly space velocity which hydrorefining is carried out using a catalyst composed of the active metal A type (LHS V) is preferably 0. lh 1 or 10. It 0 h 1 less, 0. 3 h -1 or more 3. More preferably 5 h 1 or less.
  • LHS V active metal A type
  • the liquid hourly space velocity which hydrorefining is carried out using a catalyst composed of the active metal B type (LHS V) is preferably 0. 1 h- 1 or more 2 h- 1 or less, 0. 2 h one 1 More preferably, it is 1.5 h- 1 or less, more preferably 0, 3 h- 1 or more and 1.2 h or less.
  • LHS V active metal B type
  • the hydrogen / oil ratio when hydrorefining using an active metal type A catalyst is preferably 501 ⁇ 1: not less than 1000 NLZL and not less than 70 NL / L and not more than 800 NL / L. More preferred. The higher the hydrogen / oil ratio, the more the hydrogen-sodium reaction is promoted, but generally there is an optimal point economically.
  • the hydrogen / oil ratio when hydrotreating using a catalyst composed of an active metal B type is preferably 100 NLZL or more and 800 NLZL or less, more preferably 120 NLZL or more and 600 NL / L or less, and 150 NL More preferably, it is at least / L and at most 500 NL / L.
  • the catalyst used for hydrocracking is generally a catalyst in which a hydrogenation active metal is supported on a carrier having a solid acid property, but the present invention is not limited in any way as long as the catalyst can achieve the same effect. is not.
  • Supports having solid acid properties include amorphous and crystalline zeolites.
  • Specific examples include amorphous silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, silica-titania and zeolite, faujasite types, beta types, MFI types, and mordenite types.
  • Preferred types are beta type, beta type, MFI type and mordenite type zeolite, more preferably Y type and beta type.
  • the Y type is preferably ultra-stabilized.
  • active metal A type active metal A type
  • active metal B type active metal B
  • the active metal A type is at least one metal selected mainly from Group 6A and Group 8 metals of the Periodic Table. Preferably Ni, Co, Mo, Pt, Pd And at least one metal selected from W.
  • a precious metal catalyst composed of these metals it can be used after pre-reduction treatment in a hydrogen stream. In general, when a gas containing hydrogen is circulated and heat of .200 ° C. or higher is applied in accordance with a predetermined procedure, the active metal on the catalyst is reduced and hydrogenation activity is exhibited.
  • the active metal B type may be a combination of these metals, such as Pt—Pd, Co—Mo, Ni—Mo, Ni—W, and Ni—Co—Mo. Can be mentioned. In addition, when using a catalyst made of these metals, it is preferable to use it after preliminary sulfidation. .
  • a general inorganic salt or a complex salt compound can be used, and as a loading method, any of the loading methods used in ordinary hydrogenation catalysts such as impregnation method and ion exchange method should be used. Can do.
  • a plurality of metals When a plurality of metals are supported, they may be supported simultaneously using a mixed solution, or may be sequentially supported using a single solution.
  • the metal solution may be an aqueous solution or an organic solvent.
  • the reaction temperature when hydrocracking using a catalyst composed of active metal A type and active metal B type is preferably 200 ° C or higher and 450 ° C or lower, and 250 ° C or higher and 430 ° C or lower. More preferably, it is 300 ° C or more and 400 ° C or less.
  • the reaction temperature in hydrocracking exceeds 450 ° C, side reactions that decompose into naphtha fractions increase and the yield of middle fractions is extremely unfavorable.
  • the temperature is lower than 200 ° C, the activity of the catalyst is remarkably lowered, which is not preferable.
  • the hydrogen pressure when hydrocracking using a catalyst composed of active metal A type and active metal B type is preferably IMP a or more and 20 MPa or less, and 4 MPa or more and 16 MPa or less. More preferably, it is 6 MPa or more and 13 MPa or less.
  • the higher the hydrogen pressure the more the hydrogenation reaction is promoted.
  • the decomposition reaction rather slows down and the progress of the reaction needs to be adjusted by increasing the reaction temperature, leading to a decrease in catalyst life. Therefore, there is generally an economic optimal point for the reaction temperature.
  • the liquid hourly space velocity which hydrocracking is carried out using a catalyst composed of the active metal A type (LH SV) is preferably 0.1 at 1 h 1 or 10 h 1 less, 0. 3 h More preferably one least 3. 5 h- 1 below.
  • LHS V active metal A type
  • the liquid hourly space velocity which hydrocracking is carried out using a catalyst composed of the active metal B type (LHS V) is preferably 0. 1 h- 1 or more 2 h- 1 or less, 0. 2 h- 1 or 1. more preferably 7 h one 1 or less, and further preferably 0. S h- 1 or more 1. 5 h- 1 is below.
  • LHSV active metal B type
  • the hydrogen / oil ratio when hydrocracking using an active metal type A catalyst is preferably 501> 1 ⁇ or more and 1000 NL / L or less, and 70 NL / L 'or more and 80 ONL / L or less. More preferably, it is 4001 ⁇ 1 ⁇ 1 ⁇ or more and 1500 NLZL or less. The higher the hydrogen Z oil ratio, the more hydrogenation reaction is promoted, but generally there is an optimal point economically.
  • the hydrogen / oil ratio is preferably 150 NLZL or more and 2000 N LZL or less, more preferably 300 NLZ L or more and 1 700 NL / L or less, More preferably, it is 4001 ⁇ 1 1 ⁇ or more and 1 500 NLZL or less.
  • the apparatus for hydrotreating may be of any configuration, and the reaction towers may be used alone or in combination, and hydrogen may be additionally injected between the reaction towers, gas-liquid separation operation and hydrogen sulfide removal. You may have the equipment, the distillation column for fractionating a hydrogenation product, and obtaining a desired fraction. '
  • the reaction format of the hydrotreating equipment can be a fixed bed system.
  • Hydrogen can take either a countercurrent or cocurrent flow format with respect to the feedstock, or it can have a plurality of reaction towers and a combination of countercurrent and cocurrent flow.
  • the general format is downflow, and there is a gas-liquid co-current format.
  • Hydrogen gas may be injected into the middle column of the reaction tower as a quench for the purpose of removing reaction heat or increasing the hydrogen partial pressure.
  • the mixed gas used as the raw material for the FT synthesis substrate is a material containing carbon that is oxidized using oxygen and / or water and / or carbon dioxide as an oxidant, and then, if necessary, a shift using water.
  • Carbon-containing substances include natural gas, petroleum liquefied gas, methane gas, etc., gas components consisting of hydrocarbons that are gaseous at room temperature, petroleum asphalt, biomass, coal, building materials, waste, etc., sludge , And mixed gas obtained by exposing heavy crude oil, unconventional petroleum resources, etc., which are difficult to process by ordinary methods, to high temperatures, but is mainly composed of hydrogen and carbon monoxide As long as a mixed gas is obtained, the present invention does not limit the raw materials.
  • Petroleum base material is a hydrocarbon base material obtained by processing crude oil.
  • straight base material obtained from atmospheric distillation equipment, straight-run heavy oil obtained from atmospheric distillation equipment.
  • non-conventional petroleum resources such as oil shells, oil sands, orinocotal, etc., are treated appropriately and the base materials finished to the same performance as the above base materials are also petroleum-based. Can be used according to the substrate.
  • the highly hydrogenated petroleum-based base material according to the present invention is a kerosene oil fraction obtained by hydrotreating a predetermined feedstock and further hydrotreating it.
  • raw material oils straight-run kerosene oil obtained from the atmospheric distillation equipment of crude oil, decompressed kerosene oil obtained by processing straight-run heavy oil and residual oil obtained from the atmospheric distillation equipment with a vacuum distillation equipment, desulfurization 'Or hydrorefined kerosene and hydrodesulfurized kerosene obtained by hydrotreating catalytically cracked kerosene obtained by catalytic cracking of undesulfurized vacuum kerosene, depressurized heavy gas oil or desulfurized heavy oil, etc. It is done.
  • the hydrorefining conditions may be those processed using a hydrodesulfurization apparatus common in petroleum refining.
  • the reaction is performed under the conditions of a reaction temperature of 300 to 3800 ° C, a hydrogen pressure of 3 to 8 MPa, LHSVO 3 to 2 h—hydrogen / oil ratio of 100 to 50 ONLZL.
  • the hydrorefining conditions when the feedstock is a kerosene fraction may be those that have been processed using a hydrodesulfurization unit common in petroleum refining.
  • the reaction temperature is 220 to 35 ° C.
  • the hydrogen pressure is 1 to 6 MPa
  • LHSVO. 1 to 10 h—hydrogen / oil ratio is 10 to 30 ONLZL.
  • reaction temperature 2 5 0 ° C
  • hydrogen pressure 2 ⁇ 5MP a, L.HSV l ⁇ ; 1011- 1 , hydrogen / oil ratio of 30 ⁇ 2 0 ONL / L, more preferably reactivity 270 ° C ⁇ 330 ° C, hydrogen
  • the pressure is 2 to 4 L
  • the LHSV is 2 to 10 h
  • the hydrogen / oil ratio is 50 to 200 NL / L.
  • the lower the reaction temperature the more advantageous for the hydrogenation reaction, but not for the desulfurization reaction.
  • the higher the hydrogen pressure and the hydrogen / oil ratio the more the desulfurization and hydrogenation reactions are promoted.
  • the lower LHSV is, the better the reaction is.
  • the catalyst used for these hydrorefining can be a general hydrodesulfurization catalyst.
  • the active metal is usually a sulfide of Group 6A and Group 8 metals of the periodic table, and examples thereof include Co—Mo, Ni—Mo, Co—.W, and Ni—W.
  • a porous inorganic oxide mainly composed of alumina is used as the carrier.
  • the feedstock according to the present invention is obtained by the above-described hydrorefining treatment, and has a sulfur content of 5 mass ppm or more and 10 mass ppm or less, and a boiling range of 130 ° C or more and 380 ° C or less. preferable.
  • the sulfur content and boiling point range of the feedstock oil are within the above ranges, the properties specified in the following advanced hydroprocessing can be easily and reliably achieved.
  • Advanced hydrotreating can be obtained by using the above-mentioned hydrorefined kerosene as a raw material and further hydrotreating in the presence of a hydrogenation catalyst.
  • Advanced hydrotreating conditions are: reaction temperature 170-32.0 ° C, hydrogen pressure 2-1 OMPa, '' LHSV0 .:! ⁇ 2 h hydrogen / oil ratio 100-800 NL / L.
  • C hydrogen pressure 3-7 MPa, LHS V0.3-3; 1. 21 1 , hydrogen / oil ratio 150-500 NLZL.
  • the lower the reaction temperature the more advantageous for the hydrogenation reaction, but not for the desulfurization reaction.
  • the equipment for hydrotreating hydrorefined feedstock can be of any configuration, One or a plurality of towers may be combined, hydrogen may be additionally injected between the plurality of reaction towers, and a gas-liquid separation operation or hydrogen sulfide removal equipment may be provided.
  • the reaction mode of the hydrotreating apparatus of the present invention can be a fixed bed system.
  • Hydrogen can take either a counter-current or a co-current form with respect to the feedstock, or it may have a plurality of reaction towers and a combination of counter-current and co-current.
  • the general format is down flow, and there is a gas-liquid twin parallel flow format. Hydrogen gas may be injected into the middle column of the reaction tower as a quench for the purpose of removing heat of reaction or increasing the hydrogen partial pressure.
  • the catalyst used for the hydrotreatment is a catalyst in which a hydrogenation active metal is supported on a porous carrier.
  • the porous carrier include inorganic oxides such as alumina. Specific inorganic oxides include alumina, titaure, zircoair, boria, silica, or zeolite. In the present invention, at least one of titaure, zirconia, boria, silica, and zeolite and alumina are used. What is comprised by is good.
  • the production method is not particularly limited, but any preparation method can be employed using raw materials in a state such as various sols and salt compounds corresponding to each element.
  • alumina gel and other hydroxides or an appropriate solution in this state, it may be prepared by adding in any step of the preparation step.
  • the ratio of alumina to other oxides can be any ratio with respect to the porous carrier, but preferably alumina is 90% or less, more preferably 60% or less, more preferably 40% or less. .
  • Zeolites are crystalline aluminosilicates, such as faujasite, pentasil, mordenite, etc., which are ultra-stabilized by prescribed hydrothermal treatment and acid or acid treatment, or alumina in zeolite What adjusted content can be used. Forjasite, beta, and mordenite are preferable, and Y type and beta type are particularly preferable. The Y-type is preferably ultra-stabilized. Zeolite that has been super-stabilized by hydrothermal treatment has a new structure in the range of 20 to 10 OA in addition to the original pore structure called Miku mouth pores of 2 OA or less. Pores are formed. As hydrothermal treatment conditions, known conditions can be used.
  • the active metal of the catalyst used in the hydrotreatment is at least one metal selected from Group 8 metals. Preferably selected from R u, R h, I r, P d, P t At least one kind, more preferably P d or no and P t.
  • the active metal may be a combination of these metals.
  • P t— P d, P t— Rh; P t— Ru, .I r— P d, I r— Rh, I r—Ru P Combinations such as t—P d—R h, P t—Rh— Ru, I r—P d—Rh, I r—R h—R u can be employed.
  • a general inorganic salt or a complex salt compound can be used.
  • the loading method any of the loading methods used in usual hydrogenation catalysts such as an impregnation method and an ion exchange method can be used.
  • the metal solution may be an aqueous solution or an organic solvent.
  • Metal loading may be performed after the completion of the entire process for preparing the porous support, or after further pre-supporting on the appropriate oxide, 'composite oxide, zeolite' in the intermediate process for preparing the porous support. You can do the gel preparation process, heat concentration, or kneading.
  • Loading of the active metal is not particularly limited, from 0.1 to 10 wt% of metal weight total to catalyst mass, preferably 0.15 to 5 mass 0/0, preferably 0.2 to 3 mass quite common %.
  • the catalyst according to the present invention is used after pre-reduction treatment in a hydrogen stream. In general, when a gas containing hydrogen is circulated and heat of 200 ° C. or higher is applied according to a predetermined procedure, the active metal on the catalyst is reduced, and hydrogenation activity is exhibited.
  • Processed oil derived from animals and plants is composed of hydrocarbons obtained by applying the chemical reaction process applied when obtaining the above-mentioned petroleum-based base material from animal and plant raw materials to the oils and fats produced. It is a substrate.
  • the present invention has at least one metal selected from Group 6A and Group 8 of the Periodic Table and acid properties using a hydrocarbon fraction containing components derived from animal and vegetable oils and animal fats as raw material oil.
  • a hydrocarbon-containing mixed base material which is brought into contact with a hydrocracking catalyst containing an inorganic oxide under hydrogen pressure.
  • the raw material oil for processed oil derived from animals and plants must be derived from animal and vegetable oils and animal oils and fats.
  • the animal and vegetable oils and fats and animal and vegetable fats and oils-derived components in the present invention refer to animal and vegetable oils and fats and animal and vegetable oils and fats components that are produced or manufactured naturally or artificially.
  • Animal fats and oils include beef tallow, milk lipid (putter), pork tallow, sheep fat, whale oil, fish oil, liver oil, etc.
  • vegetable oils and vegetable oil ingredients are coconut palm, palm palm, olives, and baniba Rapeseed (rapeseed), rice bran, Examples include sunflower, cottonseed, corn, soybean, sesame, hamae, and other seeds, but other fats and oils can be used without problems.
  • the state may be solid or liquid, but it is easy to handle, carbon dioxide absorption capacity and high productivity. Is preferred.
  • waste oils obtained by using these animal oils and vegetable oils for consumer use, industrial use, food use, etc. can be used as raw materials after adding a step of removing impurities.
  • Typical compositions of the fatty acid part of the glyceride compounds contained in these raw materials include butyric acid (C 3 H 7 COOH) and caproic acid, which are fatty acids having no unsaturated bonds in the molecular structure called saturated fatty acids.
  • Hydrocarbons of these fatty acids in natural substances In general, the part is often a straight chain, but as long as the properties defined in the present invention are satisfied in the present invention, it has a side chain.
  • the position of the unsaturated bond in the molecule of the unsaturated fatty acid is generally confirmed in nature as long as it satisfies the properties defined in the present invention. Not only those that have been set, but those that have been set at any position by chemical synthesis can also be used.
  • the above-mentioned raw oil (components derived from animal and vegetable oils and fats and oils and fats) has one or more of these fatty acids, and the fatty acids they have vary depending on the raw materials.
  • coconut oil has a relatively large amount of saturated fatty acids such as lauric acid and myristic acid
  • soybean oil has a large amount of unsaturated fatty acids such as oleic acid and linoleic acid.
  • the feedstock preferably contains a fraction at 25 ° C. or higher, more preferably contains a fraction at 300 ° C. or higher, and has a temperature of 3600 ° C. or higher. More preferably, it contains a fraction. If it does not contain a fraction with a boiling point of 230 ° C or higher, the production of gas during production will increase and the yield of the liquid product will decrease. Cycle carbon dioxide may increase.
  • the raw material oil for the treatment oil derived from animals and plants oil-and-vegetable oils and fats and components derived from animal and vegetable oils and oils may be used.
  • the ratio of the petroleum-based hydrocarbon fractions from 10 to 99% by volume based on the volume of the total feedstock rather desirable, more desirably 30 to 99 volume 0/0, it is 60 to 98 volume 0/0 Even more desirable. If the proportion of petroleum hydrocarbon fraction is less than the lower limit, equipment required for the treatment of by-product water may be required, and the proportion of petroleum hydrocarbon fraction will exceed the upper limit. When exceeding, it is not preferable from a viewpoint of life-cycle carbon dioxide reduction.
  • the hydrocracking conditions in the hydrotreating of the feedstock are as follows: hydrogen pressure 6-2 OMPa, liquid space velocity (LHSV) 0.:! ⁇ 1.5 h- 1 , hydrogen / oil ratio 200-2000 NL / It is desirable to perform under conditions such as L, hydrogen pressure 8 to 17 MPa, liquid space velocity 0.2 to 1.1 h— 1 , hydrogen / oil ratio 300 to 1800 NLZL is more desirable, and hydrogen pressure 10 to 1 6MP a, liquid hourly space velocity 0. 3 to 0. 9 h one 1, hydrogen Z oil ratio 350 to 1600 NL / L and. said condition is even more desirable.
  • the gas oil composition of the present invention is a fuel used in a turbocharger having a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EGR, and contains a FT synthetic base material and has the following specific properties. is necessary.
  • the gas oil composition of the present invention needs to be used in a turbocharger having a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EGR.
  • the gas oil composition of the present invention has a geometric compression ratio exceeding 16 and can be used in a diesel engine not equipped with a supercharger and an EGR facility. It is not preferable because the environmental impact reduction effect that is the purpose of the product cannot be expected.
  • the geometric compression ratio is a compression ratio calculated from the physical specifications of the engine. Generally, it is the value obtained by dividing the cylinder internal volume A with the Biston at the lowest position by the cylinder internal volume B with the Biston at the uppermost position, and is usually 1 to 22 for diesel engines. Often the value is about.
  • the substantial compression ratio can be changed by controlling the intake and exhaust valves and the supercharging pressure.
  • the substantial compression ratio In consideration of the influence, the application range is limited by the geometric compression ratio.
  • the diesel engine to be used by the light oil composition of the present invention must be equipped with a supercharger and EGR (exhaust gas recirculation). Both are equipment used to improve exhaust gas performance, fuel consumption, and output performance.
  • premixed compression ignition combustion is often used as an ignition control application, and the light oil composition of the present invention is designed on the premise of such conditions.
  • the light oil composition of the present invention comprises: an FT synthetic base material, a sulfur content of 5 mass ppm or less, an oxygen content of 100 mass ppm or less, and a bulk modulus of 1 25 OMPa or more and 1450 MPa Below, Saybolt color is +22 or more, lubrication performance is 400 ⁇ m or less, initial distillation point of distillation property is 140 ° C or more, end point is 380 ° C or less, and each fraction range includes the following (1) to ( This diesel oil composition has the characteristics of 3) and is used in a turbocharger with a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EGR.
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C or more and less than 280 ° C is 60 or more and less than 80.
  • the cetane number in the fraction range above 280 ° C is 50 or more.
  • the light oil composition of the present invention is blended with an FT synthetic base material, has a sulfur content of 5 mass ppm or less, an oxygen content of 100 mass r> pm or less, and a bulk modulus of 1 25 OMPa or more and 1450 MP. a or less, Saybolt color +22 or more, lubrication performance 400 ⁇ m or less, distillation property initial boiling point 140 ° C or higher, end point 380 ° C or lower, and each fraction range below (1) -A turbocharger having the characteristics of (3) and a geometric compression ratio of 16 or less
  • the cetane number in the fraction range below 0 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1% by volume or more and less than 10% by volume.
  • the cetane number in the fraction range from 200 ° C to less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume of the whole fraction is 40% to 98% by volume.
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 vol% or more and 59 vol% or less.
  • the J I S 1 diesel oil standard is a standard that satisfies “Class 1” specified in J I. S K 2204 “Diesel”.
  • the light oil composition of the present invention has a sulfur content of 5 mass ppm or less, an oxygen content of 100 mass pp or less, and a bulk modulus of 1 250 MPa or more, which is blended with an FT synthetic base material. 145 OMPa or less, Saybolt color +22 or more, lubrication performance 400 ⁇ m or less, distillation property initial boiling point 140 ° C or higher, end point 360 ° C or lower, )
  • Gas oil composition that has the characteristics of (3) and that satisfies the JIS No. 2 diesel oil standard in terms of quality items other than sulfur used in turbochargers with a geometric compression ratio of 16 or less and diesel engines with EGR ( Hereinafter, it is referred to as a light oil composition (No. 2).) , ...
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 10 volumes. More than 20% by volume.
  • the cetane number in the fraction range from 200 ° C to less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume of the whole fraction is 30% to 89% by volume.
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 vol% or more and 60 vol% or less.
  • the JIS No. 2 diesel oil standard is a standard that satisfies “Class No. 2” specified in JIS K 2204 “Diesel Oil”.
  • the light oil composition of the present invention is blended with an FT synthetic base material, the sulfur content is 5 mass p pm or less, the oxygen content is 100 mass p pm or less, and the bulk modulus is 1 25 OMPa or more and 1450 MP. a or less, Seirebolt color +22 or more, lubrication performance 400 ⁇ 111 or less, distillation property initial boiling point 140 ° C or higher, end point 360 ° C or lower, (1)-Quality characteristics other than sulfur used in a turbocharger with a geometric compression ratio of 16 or less and a diesel engine with EG R satisfying the JIS No. 3 diesel standard A light oil composition (hereinafter referred to as a light oil composition (No. 3)).
  • the cetane number in the fraction range below 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 20% or more and less than 40% by volume. .
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C or more and less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 30% by volume or more and 78% by volume or less. .
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or higher is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 vol% or more and 50 vol% or less.
  • the J I S 3 diesel oil standard is a standard that satisfies “Type 3” specified in J I S K 2204 “Diesel”.
  • the light oil composition of the present invention is blended with an FT synthetic base material, and the sulfur content is 5 mass pm or less, the oxygen content is 100 mass p pm or less, and the bulk modulus is 1 25 OMPa or more and 145 OMP. a or less, Saybolt color +22 or more, lubrication performance 400 m or less, distillation property initial boiling point 140 ° C or higher, end point 350 C or lower, and each distillate range in the following (1) to ( 3) Gas oil composition that satisfies the JIS No. 3 diesel oil standards for quality items other than sulfur used in turbochargers with a geometric compression ratio of 16 or less and diesel engines with EGR Light oil composition (referred to as No. 3)).
  • the cetane number in the fraction range of less than 200 ° C is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 40% to 70% by volume.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C or more and less than 280 ° C is 60 or more and less than 80, and the composition ratio per volume of the whole fraction is 20% or more and 59% or less. .
  • the cetane number in the fraction range of 280 ° C or more is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1% by volume or more and 30 volumes. /. Less than.
  • J IS Special No. 3 Diesel Oil Standard is a standard that satisfies “Class Special No. 3” specified in J I S K 2204 “Diesel Oil”.
  • the sulfur content of the light oil composition of the present invention is required to be 5 mass ppm or less from the viewpoint of reducing harmful exhaust components discharged from the engine and improving the performance of the exhaust gas aftertreatment device, and preferably 3 mass p pm or less, more preferably 1 mass p pm or less.
  • the sulfur content here means the mass content of sulfur based on the total amount of light oil composition measured by JIS K 2541 “Sulfur Content Test Method”.
  • the oxygen content of the gas oil composition of the present invention needs to be 100 mass ⁇ pm or less from the viewpoint of improving oxidation stability, preferably 80 mass p pm or less, more preferably 60 mass p pm. It is as follows.
  • the oxygen content is typical elemental analysis can be measured at device, for example, the samples were converted to CO on the platinum atoms or more Rei_0 2 using a thermal conductivity detector After converted into It can also be measured.
  • the bulk modulus needs to be 125 OMPa or more and 1450 MPaa or less.
  • a fluid such as light oil
  • the fluid itself compresses according to the temperature and pressure in the field, and the density (volume per flow rate) changes.
  • the compressive modulus of this object is defined as the bulk modulus (unit: MP a).
  • MP a the volume modulus of elasticity for the fuel fluid changes at a certain rate according to the physical characteristics and composition of the fuel itself, as well as the temperature and pressure of the atmosphere in which the fuel is placed.
  • the bulk modulus in an injection system with high-pressure and high-precision injection characteristics, such as an electronically controlled fuel injection pump, in order to maintain the fuel injection amount and injection rate as set, the bulk modulus was stable.
  • a fuel that shows a numerical value is desirable. Therefore, in the light oil composition of the present invention, the bulk modulus needs to be not less than 1 25 OMP a and not more than 145 OMP a, preferably not less than 127 OMP a and not more than 1420 MPa, a to 140 OMP a It is more preferable. .
  • the bulk modulus is not governed by a single fuel physical property, composition, but rather is defined as a result of multiple physical properties. From the technical point of view, it is appropriate to consider the fuel characteristics to be considered in parallel with the physical characteristics and composition of the fuel.
  • Fig. 1 outlines the method.
  • Fuel to be measured in a constant volume container made of materials and structures that can demonstrate that the volume change of the container itself due to temperature and pressure changes is sufficiently small compared to the volume change of the fuel in the same environmental change Enclose.
  • the container needs to be filled only with the fuel to be measured.
  • Inserted into this constant volume container is a constant volume biston made of a material and structure that can prove that the volume change of the biston itself due to changes in temperature and pressure is sufficiently small with respect to the fuel volume change in the same environmental change. Change the volume of the container.
  • the fuel to be measured is compressed according to its compression elastic characteristics, and as a result, the pressure in the container changes. By measuring this pressure, the bulk modulus is calculated.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a bulk modulus measuring apparatus.
  • a supply valve 2 is provided on the upper surface of the constant volume container 1 so as to communicate with the constant volume container 1
  • a discharge valve 3 is connected to a predetermined position of the supply valve 2.
  • a temperature sensor 4 and a pressure sensor 5 are provided on the side of the constant volume container 1
  • a biston 6 is provided on the lower surface of the constant volume container 1 so as to communicate with the inside of the constant volume container 1.
  • the constant volume container 1 and the piston 6 are composed of a material and a structure whose capacity change is sufficiently smaller than the volume change of the fuel when the temperature and pressure of the atmosphere change by a predetermined amount. .
  • the light oil composition 100 to be measured is introduced into the constant volume container 1 from the supply valve 2, and the constant volume container 1 is filled with the light oil composition.
  • the volume in the constant volume container 1 is changed by the piston 6.
  • the light oil composition is compressed according to its compression elastic characteristics, and as a result, the pressure in the constant volume container 1 changes.
  • the temperature and pressure during the compression process are measured by the temperature sensor 4 and the pressure sensor 5, and the bulk modulus can be calculated based on the obtained measurement value.
  • the Saybolt color of the light oil composition of the present invention needs to be +22 or more, and is preferably +25 or more from the viewpoint of removing an oxidation stability inhibitor, and is further +27 or more. preferable.
  • Saebold color means a value measured according to JISK 2580 “Petroleum products—color test method—Saebold color test method”.
  • the light oil composition of the present invention is required to have an HFRR wear scar diameter (WS 1.4) of 400 m or less in terms of its lubrication performance.
  • the lubrication performance is low, especially in a diesel engine equipped with a distributed injection pump, the driving torque of the pump during operation increases and the wear of each part of the pump increases, and not only the exhaust gas performance deteriorates but also the engine itself is destroyed. There is a fear.
  • the light oil composition of the present invention requires that the HFRR wear scar diameter (WS 1.4) is 400 ⁇ or less, preferably 380 m or less, and 360 im or less. It is more preferable.
  • the lubrication performance and the H F R R wear scar diameter refer to the lubrication performance measured by the Petroleum Institute Standard JPI-5S-50-98 “Diesel Oil-Lubricity Test Method” published by the Japan Petroleum Institute.
  • the light oil composition of the present invention needs to be constrained with respect to the fractional fraction and its cetane number. That is, the light oil composition of the present invention can be obtained by setting a specific fraction to a specific composition ratio, so that the JIS 1 light oil standard, the JIS 2 light oil standard, the JIS 3 light oil standard, and the JIS special 3 light oil Gas oil compositions that meet the standards can be produced individually. The roles and restrictions of each fraction are described below.
  • the light oil composition (No. 1) of the present invention is premised on use in the summer, if there are too many light fractions (fractions having a distillation property of less than 200 ° C), the high temperature restartability will deteriorate. However, if some light fraction is not contained, the evaporation characteristics are deteriorated. Also, if the cetane number of the light fraction that tends to evaporate is too high, self-ignition will begin before sufficient mixing with air, and premixed combustion cannot be realized. However, if the cetane number is too low, self-ignition tends to be greatly delayed.
  • a distillation range having a distillation property of less than 200 ° C The cetane number in the enclosure is 40 or more and less than 60, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 volume. /. It is necessary to be less than 10% by volume.
  • the apportionment preferably has a cetane number of 42 to 58, and more preferably 44 to 56.
  • the composition ratio to the total fraction is preferably 2% by volume or more and 95% by volume or less, and 3% by volume. More preferably, it is 0 or more and 9% by volume or less.
  • the light oil composition (No. 1) of the present invention has a middle fraction (a fraction whose distillation property is 20 ° C. or more and less than 28 ° C.) as a central composition. That is, as described above, it is necessary to control the fraction to an appropriate amount in order to maintain the evaporation characteristics while limiting the blending amount of the light fraction and suppressing the deterioration of the high temperature restartability. Similarly, since the main fraction is dominant even if it is subjected to ignition, it is preferable to set the cetane number of the main fraction that is actively self-ignited to be slightly higher.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C. or more and less than 2 80 ° C. is 60 ° or more and less than 80, and the volume of the whole fraction is Per unit ratio is 40 capacity. / 0 or more 9 8 capacity. Must be less than or equal to 0 .
  • the fraction has a cetane number of preferably 62 to 78, and more preferably 64 to 76.
  • the composition ratio with respect to the total fraction is preferably 42% to 97% by volume, more preferably 45% to 95% by volume.
  • the heavy fraction (distillation having a distillation property of 28 ° C. or higher) is a fraction having a large calorific value per capacity, and therefore is intended to improve output and fuel consumption. Important in taste.
  • this fraction may generate soot if the combustion atmosphere conditions (temperature, pressure, ratio to air, etc.) are not suitable. It is necessary to determine the mixing ratio in consideration of the balance with the light and medium fractions described above.
  • the fraction has a slightly slow evaporation rate and requires a sufficient mixing time with air, so a large amount cannot be blended. is there.
  • the cetane number in the fraction range of 28 ° C or higher is 50 or higher, and the composition ratio per volume in the entire fraction is 1 vol% or higher. 5 9% by volume or less is required.
  • the fraction has a cetane number of preferably 52 or more, more preferably 54 or more. all
  • the composition ratio to the fraction is preferably 5% by volume or more and 55% by volume or less, and 10% by volume. / 0 or more 50 capacity. More preferably / 0 or less, 15 capacity. /. More than 45 capacity. /. The following is more preferable. Since the light oil composition (No.
  • the cetane number in the fraction range with a distillation property of less than 200 ° C is 40 to less than 60, and per volume of the whole fraction.
  • the composition ratio is 10% by volume or more and 2.0%. Must be less than 0 .
  • the fraction has preferably a cetane number of 42 to 58, more preferably 44 to 56.
  • the composition ratio with respect to the total fraction is preferably 11% by volume or more and 19.5% by volume or less, and more preferably 12% by volume or more and 19% by volume or less.
  • the light oil composition (No. 2) of the present invention has a middle composition (a fraction whose distillation property is not less than 200 ° C. and less than 28 ° C.) as a central composition.
  • a middle composition a fraction whose distillation property is not less than 200 ° C. and less than 28 ° C.
  • the main fraction is dominant in terms of ignition, it is preferable to set the cetane number of the main fraction to be positively ignited slightly higher.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C. or more and less than 2 80 ° C. is 60 ° or more and less than 80, and the volume of the whole fraction is The composition ratio per unit is required to be 30% by volume or more and 89% by volume or less. Further, the fraction preferably has a cetane number of 62 or more and 78 or less, and 64 or more.
  • the heavy fraction (distillation having a distillation property of 28 ° C. or higher) is a fraction with a large calorific value per capacity, so output and fuel consumption are reduced. It is important to improve. However, this fraction may generate soot if the combustion atmosphere conditions (temperature, pressure, ratio with air, etc.) are not suitable.
  • the light oil composition (No. 2) of the present invention is premised on use in winter, there is a possibility that low temperature fluidity may be a concern when the fraction is too large.
  • the fraction has a slightly slow evaporation rate and requires sufficient mixing time with air, so a large amount cannot be blended.
  • the cetane number in the fraction range of 28 ° C. or higher was 50 or more, and the composition ratio per volume of the entire fraction was 1% by volume. It must be above 60% by volume.
  • the fraction has a cetane number of preferably 52 or more, more preferably 54 or more.
  • the composition ratio with respect to the total proportion is preferably 5% by volume or more and 55% by volume or less, and 10% by volume. / 0 or more 50 capacity. /.
  • the light oil composition (No. 3) of the present invention is premised on use in winter, if there are too many light fractions (fractions having a distillation property of less than 200 ° C), the calorific value of the fuel will decrease and the fuel consumption will decrease. Will get worse. However, if some light fraction is not contained, the evaporation characteristics will deteriorate. In addition, if the cetane number of the light fraction that tends to evaporate is too high, self-ignition begins before sufficient mixing with air, and premixed combustion cannot be realized. However, if the cetane number is too low, self-ignition tends to be significantly delayed.
  • the cetane number in the fraction range with a distillation property of less than 200 ° C is 40 to less than 60, and per volume of the whole fraction. It is necessary that the composition ratio is 20 volume% or more and less than 40 volume%. Further, the fraction preferably has a cetane number of 42 to 58, more preferably 44 to 56.
  • the composition ratio with respect to the total fraction is preferably 21% by volume or more and 39.5% by volume or less, and 2% by volume or more and 39% by volume or less. / 0 or less More preferably.
  • the light oil composition (No. 3) of the present invention has a middle fraction (the fraction whose distillation property is 20 ° C. or more and less than 28 ° C.) 'as the central composition. That is, as described above, it is necessary to control the amount of light fractions to an appropriate amount in order to limit the blending amount of light fractions and maintain the evaporation characteristics while suppressing deterioration of fuel consumption. Similarly, since the main fraction is dominant in terms of ignition, it is preferable to set the cetane number of the main fraction to be positively self-ignited slightly higher.
  • the cetane number in the fraction range of 200 ° C. or more and less than 2 80 ° C. is 60 ° or more and less than 80, and the volume of the whole fraction is
  • the composition ratio per unit must be 30% by volume or more and 78% by volume or less.
  • the fraction has a cetane number of preferably 62 to 78, and more preferably 64 to 76.
  • the composition of all fractions is 32. / 0 'above 7 5 capacity. / 0 or less is preferable, and 35% by volume or more and 70% by volume or less is more preferable.
  • a fraction range of 280 ° C. or higher is a fraction having a large calorific value per capacity, which is important in terms of improving output and fuel consumption.
  • this fraction may generate soot if the combustion atmosphere conditions (temperature, pressure, ratio to air, etc.) are not suitable.
  • the light oil composition (No. 3) of the present invention is premised on use in winter, there is a possibility that low temperature fluidity may be a concern if the fraction is too large. It is necessary to determine the mixing ratio in consideration of the balance with the light and medium fractions described above.
  • the fraction has a slightly slow evaporation rate and requires a sufficient mixing time with air, so although it cannot be incorporated in a large amount, it must have a structure with excellent self-ignitability. is there.
  • the cetane number in heavy fractions was 50 or higher, and The composition ratio per product must be 1% by volume or more and 50% by volume or less.
  • the fraction has a cetane number of preferably 52 or more, more preferably 54 or more.
  • the composition ratio for all fractions is 2% by volume or more and 47 volumes. It is preferably 0 or less, more preferably 3% by volume or more and 45% by volume or less, and 5% by volume. /. More than 40 capacity. /. Even more preferably: Since the diesel oil composition of the present invention (No.
  • the cetane number in the fraction range with a distillation property of less than 200 ° C is 4 to less than 60, and per unit volume in the whole fraction. It is necessary that the composition ratio is 40 volume% or more and 7.0 volume% or less.
  • the fraction preferably has a cetane number of 4 2 or more and 5 or less, 4 4 or more
  • composition ratio for all fractions is 41% or more by volume
  • the gas oil composition (No. 3) of the present invention has a middle composition (a fraction having a distillation property of 20 ° C. or more and less than 2 80 ° C.) as a central composition. That is, as described above, it is necessary to limit the blending amount of the light fraction and to control the fraction to an appropriate amount in order to maintain the evaporation characteristics while suppressing the deterioration of fuel consumption. Similarly, since the main fraction is dominant in terms of ignition, it is preferable to set the cetane number of the main fraction to be positively ignited slightly higher.
  • the cetane number in the fraction range of 2.0 ° C. or more and less than 2 80 ° C. is 60 ° or more and less than 80 °, and the entire fraction It is necessary that the composition ratio per volume in is 20 volume% or more and 59 volume% or less. Further, the fraction preferably has a cetane number of 62 or more and 78 or less, and 64 or more.
  • composition ratio for all fractions is 22 to 22 volumes. /. It is preferably at least 57% by volume, more preferably at least 25% by volume and at most 55% by volume. .
  • the heavy fraction (distillation having a distillation property of 28 CTC or more) is a fraction having a large calorific value per capacity, so that the output and fuel consumption are improved. is important. 'However, the distillate has the potential to generate soot, etc. if the combustion atmosphere conditions (temperature, pressure, ratio to air, etc.) are not suitable. Ma
  • the light oil composition (No. 3) of the present invention is premised on use in winter, there is a possibility that low temperature fluidity may be a concern if the fraction is too large. It is necessary to determine the mixing ratio in consideration of the above-mentioned balance of light and medium fractions.
  • the fraction has a slightly slow evaporation rate and requires a sufficient mixing time with air, so a large amount cannot be blended.
  • the composition must have an excellent self-ignitability. is there.
  • the cetane number in the fraction range above 28 ° C is 50 or more, and the composition ratio per volume in the whole fraction is 1 volume. It is necessary to be at least 0 and not more than 30% by volume.
  • the fraction preferably has a cetane number of 52 or more, more preferably 54 or more.
  • the composition ratio to the total fraction is preferably 1.5% by volume or more and 28% by volume or less, and more preferably 2% by volume or more and 26% by volume or less.
  • the composition ratio and cetane number of each fraction can be measured by the following two methods.
  • the gas oil composition is placed between the initial boiling point and 20 Divide into fractions from 0 ° C, 2800 ° C to 2800 ° C, 2800 ° C to the end point, and measure the composition ratio and cetane number of each fraction.
  • the base material to be mixed is fractionated in advance into each fraction by the above-described fractionation apparatus, and the composition ratio and cetane number are measured at that time.
  • the test method is JISK 2 2 5 4 “Distillation test method for petroleum products—Atmospheric pressure method”. Measure the cetane number according to “7. '' Distillation properties in the light oil composition (No. 1) of the present invention satisfy the characteristics of each fraction described above, have an initial boiling point of 140 ° C or higher, an end point of 3800 ° C or lower, JIS It is necessary that the 90% distillation temperature, which is No. 1 diesel oil standard, is not higher than 360 ° C.
  • the 90% distillation temperature exceeds 36 ° C, the emission of PM and fine particles tends to increase Therefore, it is preferably 355 ° C or lower, more preferably 350 ° C or lower, and even more preferably 345 ° C or lower.
  • the 90% distillation temperature there is no lower limit on the 90% distillation temperature, but if it is significantly low, it will cause a deterioration in fuel consumption and a decrease in engine output, so 240 ° C or higher is preferable. Is 250 ° C or higher, more preferably 260 ° C or higher, even more preferably 270 ° C or higher.
  • the initial boiling point must be 140 ° C or higher. If the initial boiling point is less than 140 ° C, engine output and startability at high temperatures may be degraded. Therefore, the initial boiling point is preferably 145 ° C or higher, more preferably 150 ° C or higher.
  • the end point must be 380 ° C or lower. When the end point exceeds 380 ° C, the emission of PM and fine particles tends to increase. Therefore, the end point is preferably 3 75 ° C or less, more preferably 3 70 ° C or less. '
  • the lower limit is preferably 160 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, and more preferably, in order to suppress deterioration of engine output and startability at high temperatures. Is above 80 ° C.
  • the upper limit is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 245 ° C. or lower, and further preferably 230 ° C. or lower for the purpose of suppressing deterioration of exhaust gas performance.
  • the distillation characteristics of the light oil composition (No. 2) of the present invention satisfy the characteristics of the above-mentioned fractions, the initial boiling point is 140 ° C or higher, the end point is 360 ° C or lower, JIS No. 2 diesel oil standard It is necessary that the 90% distillation temperature is 350 ° C or less.
  • the 90% distillation temperature exceeds 350 ° C, the emission of PM and fine particles tends to increase. Therefore, it is preferably 345 ° C or less, more preferably 340 ° C or less, and even more preferably 335 It is below ° C. Also, although there is no lower limit on the 90% distillation temperature, if it is significantly low, it will lead to deterioration of fuel consumption and decrease in engine output. Is 250 ° C or higher, more preferably 260 ° C or higher. -The initial boiling point must be 140 ° C or higher. If the initial boiling point is less than this, engine output and startability at high temperatures may be deteriorated. Therefore, the initial boiling point is preferably 145 ° C or higher, more preferably 150 ° C or higher. The end point must be 360 ° C or less. If the end point exceeds this, the emission of PM and fine particles tends to increase. Therefore, the end point is preferably 368 ° C or less, more preferably 366 ° C or less. Yes.
  • the lower limit value suppresses deterioration of engine output and fuel consumption, preferably 160 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, more preferably 180 ° C. ° C or higher.
  • the upper limit is preferably 250 ° C or lower, more preferably 24'5 ° C or lower, and further preferably 230 ° C or lower for the purpose of suppressing deterioration of exhaust gas performance.
  • the distillation properties of the light oil composition (No. 3) of the present invention satisfy the characteristics of each of the above-mentioned fractions, the initial boiling point is 140 ° C or higher, the end point is 360 ° C or lower, JIS No. 3 diesel oil standard It is necessary that the 90% distillation temperature is 350 ° C or less.
  • the 90% distillation temperature exceeds the upper limit, PM and fine particle emissions tend to increase, so it is preferably 345 ° C or lower, more preferably 340 ° C or lower, and even more preferably 335 ° C or lower. It is.
  • the 90% distillation temperature it is preferably 240 ° C or higher, more preferably 250, because if it is significantly low, it will lead to deterioration of fuel consumption and reduction of engine output.
  • ° C or higher more preferably 260 ° C or higher.
  • the initial boiling point must be 140 ° C or higher. If the initial boiling point is less than this, engine output and startability at high temperatures may be deteriorated. Therefore, the initial boiling point is preferably 145 ° C or higher, more preferably 150 ° C or higher.
  • the end point must be 360 ° C or less. If the end point exceeds this, the emission of PM and fine particles tends to increase. Therefore, the end point is preferably 358 ° C or lower, and more preferably 356 ° C or lower. .
  • the lower limit is preferably 160 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, and even more preferably 180 ° C or higher in order to suppress deterioration of engine output and fuel consumption. is there.
  • the upper limit is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 245 ° C. or lower, and further preferably 230 ° C. or lower for the purpose of suppressing deterioration of exhaust gas performance.
  • the distillation properties of the light oil composition (No. 3) of the present invention satisfy the characteristics of each fraction described above, have an initial boiling point of 140 ° C or higher, an end point of 350 ° C or lower, JIS No. 3 diesel oil
  • the standard 90% distillation temperature must be 330 ° C or lower.
  • the 90% distillation temperature exceeds the upper limit, PM and fine particle emissions will tend to increase. Therefore, it is preferably 325 ° C or lower, more preferably 320 ° C or lower, and further preferably 3 15 ° C or lower.
  • the 90.% distillation temperature if it is significantly low, it will cause a deterioration in fuel consumption and a decrease in engine output, so it is preferably 240 ° C or higher, more preferably 250 ° C or higher, more preferably 260 ° C or higher.
  • the initial boiling point must be 140 ° C or higher. If the initial boiling point is less than 140 ° C, engine output and startability at high temperatures may be degraded. Therefore, the initial boiling point is preferably 145 ° C or higher, more preferably 150 ° C or higher.
  • the end point needs to be 350 ° C or less. When the end point exceeds 350 ° C, the emission of PM and fine particles tends to increase. Therefore, the end point is preferably 348 ° C or lower, more preferably 346 ° C or lower. '
  • the lower limit is preferably 160 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, and more preferably 180 ° C to suppress deterioration of engine output and fuel consumption. That's it.
  • the upper limit is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 245 ° C. or lower, and further preferably 230 ° C. or lower for the purpose of suppressing deterioration of exhaust gas performance.
  • the initial boiling point, 10% distillation temperature, 90% distillation temperature, and end point all mean values measured by JIS K 2254 “Petroleum products—distillation test method—atmospheric pressure method”.
  • the cetane index of the light oil composition (No. 1) of the present invention must satisfy the J.IS 1 No. 1 diesel oil standard of 50 or more.
  • the cetane index is preferably 52 or more, and more preferably 55 or more.
  • the upper limit of the cetane index is not limited, but when it exceeds 75, soot emissions during acceleration tend to deteriorate, so the cetane index is preferably '75 or less, more preferably 74 or less, The following is more preferable.
  • the cetane index of the light oil composition (No. 2), the light oil composition (No. 3) and the light oil composition (No. 3) of the present invention is JIS No. 2 diesel oil standard, JIS No. 3 diesel oil standard, JIS No. 3 No. light It is necessary to satisfy the oil standard of 45 or higher. If the cetane index is less than 45, the concentration of PM, aldehydes, or even NOx in the exhaust gas will increase. There is a tendency. For the same reason, the cetane index is preferably 47 or more, and more preferably 50 or more.
  • the cetane index in the present invention is the cetane index using the 8.4 variable equation of JISK 2280 "Petroleum products-Fuel oil-Octane number and cetane number test method and cetane index calculation method". Means the value calculated by Here, the cetane index in the above JIS standard is generally applied to light oil to which no cetane number improver is added, but in the present invention, a light oil composition to which a cetane number improver is added. Apply the above-mentioned “8.4 Calculation Method of Cetane Index Using Variable Equations” and express the value calculated by this calculation method as the cetane index.
  • the cetane number in the gas oil composition of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the characteristics of each fraction described above. However, it does not cause knocking during diesel combustion, NOx, PM, and aldehydes in exhaust gas. From the viewpoint of suppressing the emission amount, it is preferably 30 or more, more preferably 35 or more, and still more preferably 40 or more. Further, from the viewpoint of reducing black smoke in the exhaust gas, the cetane number is preferably 70 or less, more preferably 68 or less, and even more preferably 66 or less.
  • the cetane number here refers to “7. Cetane number test method” in J.ISK. 2 2 8 0 “Petroleum products, one fuel oil, octane number and cetane number test method, and cetane index calculation method”. Means the cetane number measured.
  • the flash points of the light oil composition (No. 1) and the light oil composition (No. 2) of the present invention must satisfy the J I S 1 diesel oil standard and the J I S 2 diesel oil standard of 50 ° C or higher, respectively.
  • the flash point is preferably 52 ° C or more, more preferably 54 ° C or more. Ms.
  • the flash point of the light oil composition (No. 3) and the light oil composition (Special No. 3) of the present invention must satisfy at least 45 ° C, which is the IIS No. 3 Light Oil Standard and the JIS Special No. 3 Light Oil Standard, respectively. There is a point. If the flash point is less than 45 ° C, it is not preferable from the viewpoint of safety. Therefore, the flash point is preferably 47 ° C or higher, more preferably 50 ° C or higher. .
  • the flash point in the present invention is a value measured by J I S K 2265 “Crude oil and petroleum product flash point test method”.
  • the clogging point of the light oil composition (No. 1) of the present invention must satisfy the J I S 1 light oil standard— '1 ° C or less. Furthermore, from the viewpoint of preventing the pre-filter blockage of a diesel vehicle and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably ⁇ 3 ° C. or lower, more preferably 15 ° C. or lower.
  • the clogging point of the light oil composition (No. 2) of the present invention must satisfy the J IS No. 2 light oil standard of 15 ° C or less. Furthermore, from the viewpoint of preventing the pre-filter blockage of diesel vehicles and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably ⁇ 7 ° C or lower, and preferably 10 ° C or lower. More preferred.
  • the clogging point of the light oil composition (No. 3) of the present invention must satisfy the J I S No. 3 diesel oil standard of 12 ° C or less. Further, from the viewpoint of preventing the pre-filter blockage of the diesel vehicle and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably not more than 13 ° C, more preferably not more than _15 ° C. preferable.
  • the clogging point of the light oil composition of the present invention (Special No. 3) must satisfy J LS Special No. 3 diesel oil standard of 19 ° C or less. Furthermore, from the viewpoint of preventing the pre-filter blockage of a diesel vehicle and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably 122 ° C or less, more preferably 125 ° C or less. .
  • the clogging point means a clogging point measured according to JIS K 2288 “Test method for light oil clogging point”.
  • the pour point of the light oil composition (No. 1) of the present invention needs to satisfy the J I S 1 light oil standard of 12.5 ° C or less. Furthermore, from the viewpoint of ensuring low-temperature startability or low-temperature operability, and from the viewpoint of maintaining injection performance in the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably 15 ° C or less, and is 7.5 ° C or less. It is more preferable.
  • the pour point of the light oil composition (No. 2) of the present invention is JIS No. 2 light oil standard — 7.5 ° C or less must be satisfied. Furthermore, from the viewpoint of ensuring low temperature startability or low temperature drivability and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably ⁇ 10 ° C or lower, and 12.5 ° C or lower. It is more preferable.
  • the pour point of the light oil composition (No. 3) of the present invention must satisfy the JIS No. 3 light oil standard of 120 ° C or lower. Furthermore, from the viewpoint of ensuring low temperature startability or low temperature drivability, and maintaining the injection performance of the electric power control type fuel injection pump, it is preferably 12.5 ° C or less, and 125 ° C or less. It is more preferable that
  • the pour point of the gas oil composition (No. 3) of the present invention must satisfy the J IS No. 3 gas oil standard-3'0 ° C or less. Furthermore, from the viewpoint of ensuring low temperature startability or low temperature drivability, and maintaining the injection performance of the electronically controlled fuel injection pump, it is preferably 12.5 ° C or less, and -35 ° C or less It is more preferable that
  • the pour point means the pour point measured according to J I S K 2 2 6 9 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
  • the kinematic viscosity at 30 ° C of the light oil composition (No. 1) of the present invention must be 2.7 mm 2 / s or more, which is JIS No. 1 light oil standard, and 2. 75 mm 2 Z s It is preferably at least 2.8 mm 2 / s. If the kinematic viscosity is less than 2.7 mm 2 / s, it tends to be difficult to control the fuel injection timing on the fuel injection pump side, and it is difficult to control the fuel injection pump on each part of the engine. There is a risk that the lubricity will be impaired.
  • the upper limit of kinematic viscosity at 30 ° C is not limited, but the resistance in the fuel injection system increases, the injection system becomes unstable, and the concentration of NO x and PM in the exhaust gas increases. from the viewpoint of suppressing is preferably from 5min 2 / s, 4. more preferably not more than 8 mm 2 / s, 4. Konomarei than further not more than 5 mm 2 / s.
  • the kinematic viscosity at 30 ° C of the diesel oil composition (No. 2) of the present invention must be JIS No. 2 diesel oil standard of 2.5 mm 2 / s or more, and 2.5 5 mm V s or more. Preferably, it is ⁇ . 6 mm 2 / s or more. If the kinematic viscosity is less than 2.5 mm 2 / S , it tends to be difficult to control the fuel injection timing on the fuel injection pump side, and the lubricity of each part of the fuel injection pump mounted on the engine May be damaged.
  • the upper limit of kinematic viscosity at 30 ° C is not limited, but the resistance in the fuel injection system increases, the injection system becomes unstable, and the concentration of NO x and P1V [in the exhaust gas increases. from the viewpoint of suppressing, preferably not more than 5 mm 2 / s, 4. more preferably not more than 8 mm 2 / s, it is more preferably 4. it 5min 2 Z s or less.
  • the diesel oil composition of the present invention (No. 3) must have a kinematic viscosity at 30 ° C of JIS 3 diesel oil standard of 2.0 mm 2 / s or more, and 2.
  • O Smn ⁇ Z s or more It is preferable that it is .2..1 mm 2 / s or more. If the kinematic viscosity is less than 2.0 mm 2 / s, it tends to be difficult to control the fuel injection timing on the fuel injection pump side, and lubrication is performed in each part of the fuel injection pump mounted on the engine. May be impaired.
  • the upper limit of kinematic viscosity at 30 ° C is not limited, but the resistance in the fuel injection system increases, the injection system becomes unstable, and the concentration of N0 x and PM in the exhaust gas increases. From the viewpoint of suppressing S, it is preferably Smm 2 / s or less, more preferably 4.8 mm 2 / s or less, and even more preferably 4.5 mm 2 / s or less.
  • the kinematic viscosity at 30 ° C of the light oil composition (No. 3) of the present invention must be JIS No. 3 light oil 'standard 1.7 mm 2 / s or more, and 1. 75 mm 2 / s or more is preferable, and 1.8 mms or more is more preferable. If the kinematic viscosity is less than 1.7 mm 2 / s, it tends to be difficult to control the fuel injection timing on the fuel injection pump side, and the lubricity of each part of the fuel injection pump mounted on the engine is poor. There is a risk of damage.
  • the kinematic viscosity here means the kinematic viscosity measured according to JIS K 2283 “Crude oil and petroleum products kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
  • the 10% residual carbon content of the gas oil composition of the present invention is required to be not more than 0.1% by mass, which is J I S 1, 2, 3, and No. 3 diesel oil standards. Furthermore, from the viewpoint of reducing fine particles and PM, maintaining the performance of the exhaust gas aftertreatment device mounted on the engine, and preventing filter clogging by sludge, 0.08% by mass or less is preferable, and 0.05% by mass The following is more preferable.
  • the 10% residual carbon content here means the value measured by JISK 2270 “Testing method for residual carbon content of crude oil and petroleum products”.
  • '' Peroxide value after accelerated oxidation test (oxidation stability test) of the gas oil composition of the present invention is From the viewpoint of storage stability and suitability for components, it is preferably 50 mass ppm or less, more preferably 40 mass ppm or less, and further preferably 30 mass ppm or less.
  • the peroxide value after the accelerated oxidation test refers to the accelerated oxidation test under conditions of 95 ° C and oxygen publishing for 16 hours in accordance with ASTMD 2 27 4-9 4 After that, it means the value of peroxide value measured according to JPI-5S-4-6-9 6
  • additives such as an antioxidant and a metal deactivator can be appropriately added in order to reduce the peroxide value.
  • the aromatic content of the light oil composition of the present invention is preferably 15% by volume or less, more preferably 14% by volume or less, and more preferably 13% by volume or less. More preferably, it is 12% by volume or less.
  • Aromatic content is 15 volumes. If it is less than or equal to 0 , the production of PM and the like can be suppressed, and environmental performance can be exhibited even in diesel combustion and premixed compression ignition combustion, and the properties specified in the light oil composition of the present invention can be more easily achieved. And it can be achieved reliably.
  • the aromatic content here is based on JPI-5 S-4 9-9 7 "Hydrocarbon Type Test Method-High Performance Liquid Chromatograph Method" published by the Japan Petroleum Institute. It means the volume percentage (volume%) of the aromatic content.
  • the naphthene content of the light oil composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and 40% by mass. More preferred is less than 0 or less.
  • the naphthene content here means the mass percentage (% by mass) of naphthene measured according to ASTMD 2 4 2 5 “Standard Test Method for Hydrocarbon TVpes in Middle Distillates by Mass Spectrometry”. To do.
  • normal paraffin content normal paraffin content
  • GC Value (mass%) measured using FID.
  • the column is made of a methylsilica heavy-duty ram (ULTR is inserted into 0 ⁇ —1), the carrier gas is helium, the detector is a hydrogen ion detector (FID), the column length is 30 m, the carrier Gas flow rate 1.0 mL / min, Split ratio 1: 79, Sample injection temperature 360 ° C, Column heating condition 140 ° C ⁇ (8 ° C / min) ⁇ 355 ° C, Detector temperature 360 ° C It is a value measured by.
  • density at 1 5 ° C of the gas oil composition of the present invention in terms of calorific value ensuring, preferably at 760 kg / m 3 or more, more preferably 765 k g / m 3 or more 770 kgZm 3 or more is more preferable.
  • the density is preferably 840 kg / m 3 or less, more preferably 835 kg / m 3 or less, and further preferably 830 kg / m 3 or less from the viewpoint of reducing NOx and PM emissions.
  • the density here means the density measured by JISK 2249 “Density test method and density / mass / capacity conversion table for crude oil and petroleum products”. .
  • the cloud point of the light oil composition (No. 1) of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring low-temperature mobility or low-temperature operability and maintaining the injection performance of an electronically controlled fuel injection pump. It is preferably 1 ° C. or lower, more preferably 1 ° C. or lower, and even more preferably 15 ° C. or lower.
  • the cloud point of the light oil composition (No. 2) of the present invention is not particularly limited. From the viewpoint of ensuring low-temperature startability or low-temperature operability, and maintaining the injection performance in an electronically controlled fuel injection pump. From one to three. C or lower is preferable, 14 ° C. or lower is more preferable, and 15 ° C. or lower is further preferable.
  • the cloud point of the light oil composition (No. 3) of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring low temperature startability or low temperature operability, and maintaining the injection performance of an electronically controlled fuel injection pump. It is preferably 1 ° C. or lower, — 1 1 ° C. or lower is more preferable, and 1 12 ° C. or lower is further preferable.
  • the cloudiness point of the light oil composition (No. 3) of the present invention there are no particular restrictions on the cloudiness point of the light oil composition (No. 3) of the present invention, but from the viewpoint of ensuring low temperature startability or low temperature operability, and maintaining the injection performance of an electronically controlled fuel injection pump. It is preferable to satisfy _15 ° C or less, more preferably 116 ° C or less, and even more preferably 17 ° C or less.
  • the cloud point here means a pour point measured according to JISK 2269 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
  • the water content of the light oil composition of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of prevention of freezing at low temperatures and prevention of corrosion inside the engine, it is preferably 100 capacity ppm or less, more preferably 50 Capacity p pm or less, and even more preferably 20 capacity P pm or less.
  • the water content here means a value measured by JIS K 2275 “Crude oil and petroleum products: one moisture test method and one Karl Fischer-type coulometric titration method”.
  • the total insoluble content after the oxidation stability test is preferably 2.
  • the oxidation stability test here is conducted under conditions of 95 ° C. and oxygen publishing for 16 hours in accordance with ASTM D 2274-94.
  • the total insoluble matter after the oxidation stability test here means a value measured according to the oxidation stability test.
  • an appropriate amount of additives such as a low temperature fluidity improver, a lubricity improver, a cetane number improver, and a detergent can be blended as necessary.
  • a low temperature fluidity improver can be added to the diesel oil composition of the present invention from the viewpoint of preventing the filter blockage of a diesel vehicle. Further, the addition amount is preferably 20 Omg / L or more and 100 OmgZL or less, more preferably 300 mg / L or more and 80 OmgZL or less in terms of active ingredient concentration.
  • the type of the low temperature fluidity improver is not particularly limited.
  • One or more low-temperature fluidity improvers such as comb polymers can be used.
  • a copolymer of ethylene and methyl methacrylate a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin, a chlorinated methylene vinyl monoacetate copolymer, an alkyl ester polymer of an unsaturated carboxylic acid, a nitrogen-containing nitrogen group Esters or salts thereof synthesized from compounds and saturated fatty acids, esters and amid derivatives synthesized from polyhydric alcohols and saturated fatty acids, esters synthesized from polyoxyalkylene glycols and saturated fatty acids, polyhydric alcohols or parts thereof A combination of one or more selected from esters synthesized from alkylene oxide adducts of esters and saturated fatty acids, chlorinated paraffin / naphthalene condensates, alkyl succinate amides, amines of sulfobenzoic acid, etc.
  • a low temperature fluidity improver can also be used.
  • ethylene monoacetate butyl copolymer additive can be preferably used.
  • an active ingredient that contributes to low temperature fluidity may be used in the present invention.
  • the above-mentioned addition amount means the addition amount (active ingredient concentration) as an active ingredient.
  • the addition of the lubricity improver to the light oil composition of the present invention is not particularly limited as long as the lubricating performance falls within the above-mentioned preferred range, but is preferably added for the reason of preventing wear of the fuel injection pump. .
  • the amount added is preferably 2 O mg / L or more and 20 O mg ZL or less, more preferably 50 mg ZL or more and 180 mg ZL or less in terms of active ingredient concentration.
  • the added amount of the lubricity improver is within the above range, the effect of the added lubricity improver can be brought out effectively.
  • the increase in driving torque of the pump inside can be suppressed, and wear of the pump can be reduced.
  • the type of the lubricity improver is not particularly limited.
  • one or more of the carboxylic acid-based, ester-based, and alcohol-based opiphenol-based lubricity improvers can be used arbitrarily. It is. Among these, carboxylic acid-based and ester-based lubricity improvers are preferable.
  • the carboxylic acid-based lubricity improver include linoleic acid, oleic acid, salicylic acid, palmitic acid, myristic acid, hexadecenoic acid and a mixture of two or more of the above carboxylic acids.
  • ester-based lubricity improvers include carboxylic acid esters of glycerin.
  • Carboxylic acid S The carboxylic acid constituting the tellurium may be one type or two or more types. Specific examples thereof include linoleic acid, oleic acid, salicylic acid, palmitic acid, myristic acid, hexadecenoic acid and the like. is there.
  • an appropriate amount of a cetane number improver can be blended as necessary to improve the cetane number of the resulting light oil composition.
  • a cetane number improver various compounds known as cetane number improvers for light oil can be arbitrarily used, and examples thereof include nitrate esters and organic peroxides. These cetane improvers may be used singly or in combination of two or more. Among the cetane improvers described above, it is preferable to use a nitrate ester.
  • nitrates include 2-chloroethyl nitrate, 2-ethoxy chineno renate, isopropino renate, ptino renate, primary amyl nitrate, secondary amyl nitrate, isoamyl nitrate, secondary hexyl nitrate, secondary Forces that include various nitrates such as xylnitrate, n-heptylnairate, .n-octinolenate, 2- ⁇ -/ hexhexolenate, cyclohexylnitrate, ethylene glycol dinitrate, etc. S, particularly alkyl nitrates having 6 to 8 carbon atoms are preferred.
  • the content of the cetane improver is preferably 50.0 mg / L or more based on the total amount of the composition, more preferably 60 OmgZL or more, still more preferably 700 mg / Li ⁇ , 80 Omg / L It is even more preferable that it is L or more, and it is most preferable that it is 90 Omg / L or more. If the cetane number improver content is less than 50 Omg_L, sufficient cetane number improvement effect will not be obtained, and PM, aldehydes, and even NO X in diesel engine exhaust gas will not be reduced sufficiently. There is a tendency.
  • the upper limit of the content of the cetane number improver is not particularly limited, but is preferably 140 OmgZL or less, more preferably 1.25 OmgZL or less, and 1 10 Omg based on the total amount of the light oil composition. / L or less is more preferable, and 100 Omg or less is most preferable.
  • cetane number improver one synthesized according to a conventional method may be used, or a commercially available product may be used.
  • what is marketed as a cetane number improver is usually obtained by diluting an active ingredient that contributes to improving the cetane number (ie, the cetane number improver itself) with an appropriate solvent.
  • the light oil of the present invention using such a commercial product When preparing the composition, the content of the active ingredient in the light oil composition is preferably within the above-mentioned range.
  • a detergent can be added to the light oil composition of the present invention as necessary.
  • the components of the detergent are not particularly limited.
  • an imide compound an alkenyl succinic acid imide such as polybutyrco 'succinic acid imide synthesized from polybutenyl succinic anhydride and ethylene polyamines
  • Succinic acid esters such as polybutyrsuccinic acid ester synthesized from polyhydric alcohols such as Tonole and polypenyl succinic anhydride
  • dialkylamino ethyl methacrylate polyethylene glycol methacrylate, vinyl pyrrolidone, etc.
  • Examples thereof include copolymeric polymers such as a copolymer with a rate, ashless detergent such as a reaction product of carboxylic acid and amine, and alkenyl succinic acid imide and a reaction product of carboxylic acid and ammine are preferred. These detergents can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of using an alkenyl succinic acid imide include the use of an alkenyl succinic acid imide having a molecular weight of about 100-300 and a molecular weight of about 700-200. In some cases, alk succinic acid imide is mixed with alkenyl succinic acid imide having a molecular weight of about 100 to 200.000.
  • the carboxylic acid constituting the reaction product of carboxylic acid and amine may be one type or two or more types. Specific examples thereof include fatty acids having 12 to 24 carbon atoms and 7 to 7 carbon atoms. 24 Aromatic carboxylic acids and the like. Examples of the fatty acid having 12 to 24 carbon atoms include, but are not limited to, linoleic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid, and the like. Examples of the aromatic carboxylic acid having 7 to 24 carbon atoms include benzoic acid and salicylic acid, but are not limited thereto. Further, the amine constituting the reaction product of the carboxylic acid and the amine may be one type or two or more types. The amine used here is typically oleiramine, but is not limited to this, and various amines can be used.
  • the amount of detergent is not particularly limited, but in order to bring out the effect of blending the detergent, specifically, to suppress the blockage of the fuel injection nozzle, the amount of detergent is 3 O based on the total amount of the composition. It is preferably at least mg ZL, more preferably at least 60 mg ZL, and even more preferably at least 8 O in g ZL. 3 0 mg to ZL There is a possibility that the effect does not appear even if an amount less than this is added. On the other hand, even if the amount is too large, it is not possible to expect an appropriate effect.On the other hand, NO x , PM, aldehydes, etc. in diesel engine exhaust gas may be increased.
  • the amount is preferably 30 O mg ZL or less, more preferably 180 mg or less L.
  • Commercially available detergents are usually obtained in a state where the active ingredients that contribute to cleaning are diluted with an appropriate solvent.
  • the content of the active ingredient in the light oil composition is preferably within the above range.
  • additives include, for example, phenolic and amine antioxidants; metal deactivators such as salicylidene derivatives; corrosion inhibitors such as aliphatic amines and alkenyl succinic acid esters; Antistatic agents such as surfactants and amphoteric surfactants; coloring agents such as azo dyes; antifoaming agents such as silicones; antifreezing agents such as 2-methoxyethanol, isopropyl alcohol and polyglycol ether Can be mentioned.
  • the addition amount of other additives can be arbitrarily determined, but the individual additive amount is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.2% by mass, based on the total amount of the light oil composition. It is as follows.
  • the use of the light oil composition produced according to the production method of B and the fraction regulation, etc. makes it difficult to realize the conventional light oil composition in summer or winter. It is possible to provide high-quality diesel oil that can simultaneously achieve a high level of practical performance under the environment and environmental performance that can be applied to premixed compression ignition combustion.
  • the light oil composition of the present invention can be suitably used as a light oil composition for summer or winter that is suitable for both diesel combustion and premixed compression ignition combustion.
  • the properties of the light oil composition were measured by the following method.
  • the constituent ratio and cetane number of each fraction are measured after fractionation after preparation of the base material.
  • Density refers to the density measured according to JIS K 2 2 4 9 “Density test method and density / mass / capacity conversion table for crude oil and petroleum products”. 'Kinematic viscosity refers to the kinematic viscosity measured by J I S K 2 2 8 3 "Crude oil and petroleum products kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”.
  • the flash point is the value measured by J I S K 2 2 6 5 “Crude oil and petroleum product flash point test method”. .
  • Sulfur content refers to the mass content of sulfur content based on the total amount of light oil composition measured by JI S K. 2 5 4 1 “Sulfur content test method”.
  • Oxygen partial content (oxygen content)
  • the samples were converted to CO on platinum carbon, or a value measured using a thermal conductivity detector after converted to CO 2 in further.
  • E 2 0 0—E ibp, E 2 80—E 2 0 0, E ep -E 2 80 are the distillate volume (volume%) from the initial distillation point to 2200 ° C. , Distillation of distillate from 20 ° C to 28 ° C (volume%), Distillation of distillate from 180 ° C to end point (volume. / 0 ) .
  • Normal paraffin content refers to a value measured using the previously described GC-FID (by mass. / 0).
  • the aromatic content-containing soot is measured according to the Petroleum Institute Method JPI-5S-4 9-9 7 "Hydrocarbon Type Test Method-High Performance Liquid Chromatograph Method” published by the Japan Petroleum Institute. It means the volume percentage (volume%) of the content.
  • the naphthene compound content means the mass percentage (mass%) of the naphthene content measured according to A STM D 2 5 2 4 “Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Middle Distillates by Mass Spectrometry”.
  • the volume modulus of elasticity was calculated based on the change in pressure in the container when the fuel to be measured was sealed in the constant volume container and the fixed volume of biston was inserted into it.
  • Cloudy point means the cloud point measured according to JISK 2 26 9 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test method of petroleum products”.
  • the clogging point means the clogging point measured by JISK 2288 “Test method for light oil clogging point”. .
  • Pour point means the pour point measured according to J.I. 2269 “Pour point of crude oil and petroleum products and cloud point test for petroleum products”.
  • the cetane index refers to the value calculated according to “8.4 Calculation method of cetane index using four-variable equation” in J I S K 2280 “Petroleum product / Fuel oil / octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”.
  • the cetane index in the above JIS standard does not apply to the cetane number improver added, but in the present invention, the cetane index of the cetane number improver added is It shall represent the value calculated by “Calculation method of cetane index used”.
  • the sedan number means the cetane number measured in accordance with “7. Cetane number test method” in J I S K 2280 1 “Petroleum products / Fuel oils / Octane number and cetane number test method and cetane index calculation method”.
  • Hue means the Saybolt color measured in accordance with the Seibold color test method described in JI S 2580.
  • the residual carbon content of 10% residual oil means the residual carbon content of 10% residual oil as measured by JISK 2270 “Crude oil and petroleum products – Residual carbon content test method”.
  • Peroxide value after oxidation stability test (peroxide value) is accelerating oxidation under conditions of 95 ° C and oxygen publishing for 16 hours in accordance with AS TM D 2274-94.
  • Total insoluble matter after oxidation stability test (total insoluble matter) is measured after accelerating oxidation under conditions of 95 ° C and oxygen publishing for 16 hours in accordance with AS TM D 2274-94 Mean value.
  • Lubrication performance and HFRR wear scar diameter refer to the lubrication performance measured by the Petroleum Institute Standard JPI-5 S_50-98- “Diesel Oil-Lubricity Test Method” issued by the Japan Petroleum Institute. .
  • Moisture refers to the moisture measured by the force-Luffier coulometric titration method described in J I S K 2275 “Method for testing the moisture content of crude oil and petroleum products”.
  • FT synthesis base materials 1 to 3 are hydrocarbon mixtures obtained by subjecting natural gas to ligation and middle distillation by FT reaction and subjecting it to hydrotreating, but each reaction condition (degree of isomerization) ) Are different, so they have different saturated hydrocarbon contents.
  • the advanced hydrotreatment base material is a hydrocarbon base material that has been further hydrotreated to a light oil base material to further reduce sulfur and aromatization. Processed oil derived from animals and plants is hydrotreated using palm oil (hole component) as a raw material to remove miscellaneous components.
  • Hydrorefined diesel oil is equivalent to commercially available diesel oil used in summer.
  • High compression ratio fuels are formulated for high compression ratio diesel engines by blending appropriate amounts of FT synthesis base materials, hydrorefining base materials, and advanced hydroprocessing base materials. Therefore, except for the mixing ratio of each fraction and the cetane number of each fraction, the other specifications satisfy the items required for the light oil composition of the present invention. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were produced using appropriate amounts or all of these.
  • the additives used in this example are as follows.
  • Lubricant improver Carboxylic acid mixture based on linoleic acid 'Detergent: Archerosuccinimide mixture
  • the light oil composition used in the examples was prepared by blending 20% by volume or more of FT synthetic base material. Further, as is apparent from Table 2, in Examples 1 to 3 in which the FT synthetic base material was blended within the range specified in the present invention, a light oil composition satisfying the specified properties was easily and reliably obtained. I was able to. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 3, when the light oil composition was prepared without using the above specific light oil base material, the fraction composition ratio of the specific base material used was satisfying the prescribed properties. If not, the light oil composition intended by the present invention is not necessarily obtained.
  • the compression ratio was changed to 16 by changing the piston shape of all cylinders, and the control part of the electronically controlled common rail fuel injection pump was partially improved to improve the injection timing.
  • Tests were conducted on an experimental engine that enabled control of the engine. The test was performed under steady conditions (1 200 rpm, equivalent to 25% load (the amount of heat input between fuels is constant), fuel injection timing: 30 ° CA before top dead center, intake conditions: constant room temperature), NOx, Smo
  • the effective ignition delay period was measured along with ke and fuel consumption measurements.
  • the effective ignition delay period is a value obtained by subtracting the ignition start timing from the fuel injection end timing.If this value is positive, it means that almost all of the injected fuel has time to mix with air. Combustion will proceed more effectively.
  • Comparative Example 1 is set to 100, and the measurement results for each fuel are expressed as relative values (smaller values indicate better results).
  • the test method related to the engine test is in accordance with Annex 29 “Technical Standards for Diesel Vehicles 1 3 Mode Emission Measurements”, attached to the new standard for automobile examinations supervised by the former Ministry of Transport.
  • the temperature in the test room will remain constant at around 35 ° C. After the diesel combustion test is completed, keep the engine idle for about 1 minute. Then stop the engine and leave it for 5 minutes to restart the engine. At this time, if the engine starts normally (Yes), if it does not start, or if it takes more than 10 seconds to start, or if there is a malfunction after starting (hunting, stumble, vehicle speed drop, engine stop, etc.) If this occurs, the test will be rejected (X). '
  • Hydrophobic refined light oil 50 100 Light oil composition for high compression ratio 100 Density (15 ° C) ks / m 3 788.77 806 768 831 804 Kinematic viscosity (30 ° C) mmVs 3.5 2.8 3.8 2.3 4.4 4.1 Flash point. C 65.
  • E280-E200 Composition ratio Capacity% 51.3 51.3 46.6 36.0 38.7 58.0 Cetane number 67.5 64.4 64.3 81.0 58.0 46.3
  • FT synthesis substrates 4 to 6 are hydrocarbon mixtures obtained by subjecting natural gas to wax and middle distillation by natural gas FT reaction and hydrotreating it. Since the degree of isomerization) is different, it has a different saturated hydrocarbon content.
  • the advanced hydrotreated base material is a carbon carbide base material obtained by further hydrotreating a light oil base material to further reduce sulfur and aromatization. Processed oil derived from animals and plants is hydrotreated using palm oil (hole component) as a raw material to remove miscellaneous components. Hydrorefined diesel oil is equivalent to commercially available diesel oil used in winter.
  • the high compression ratio fuel is formulated for high compression ratio diesel engines by blending appropriate amounts of FT synthesis base, hydrorefining base material, and advanced hydroprocessing base material. Therefore, except for the mixing ratio of each fraction and the cetane number of each fraction, the other specifications satisfy the items required for the light oil composition of the present invention. Examples 4 to 6 and Comparative Examples 4 to 6 were produced using appropriate amounts or total amounts thereof.
  • the additives used in this example are as follows.
  • Lubricant improver Carboxylic acid mixture based on linoleic acid
  • the blending ratio of the blended diesel oil composition and the blended diesel oil composition density at 15 ° C, kinematic viscosity at 30 ° C, flash point, sulfur content, oxygen content, Distillation properties, cetane index, cetane number, aromatic content, naphthene compound content, volume modulus, cloud point, clogging point, pour point, hue, residual carbon content of 10% residual oil, oxidation stability Table 5 shows the results of measuring the total insoluble matter, peroxide value, wear scar diameter, and moisture after the test.
  • the light oil composition used in the examples was prepared by blending 20% by volume or more of FT synthetic base material. Further, as is clear from Table 5, in Examples 4 to 6 in which the FT synthetic base material was blended within the range defined by the present invention, a light oil composition satisfying the specified properties was easily and reliably obtained. I was able to. On the other hand, as shown in Comparative Examples 4 to 6, when the light oil composition was prepared without using the above specific light oil base material, or when the specific base material was used, the fractional composition ratio satisfied the specified properties. If not, it is not always possible to obtain the “light oil composition of the present invention”. Next, various tests shown below were conducted using the light oil compositions of Examples 4 to 6 and Comparative Examples 4 to 6. All test results are shown in Table 6.
  • the diesel oil compositions of Examples 4 to 6 are more NOx, Smoke and fuel consumption performance during premixed compression ignition combustion than the diesel oil compositions of Comparative Examples 4 to .6.
  • the effective ignition delay period, normal combustion N ⁇ X, smoke, fuel efficiency, low temperature startability, and good results have been obtained, making it an excellent winter environment that was difficult to achieve with conventional diesel oil compositions. It is possible to provide high-quality diesel oil that can simultaneously achieve a high level of environmental performance that can also be applied to premixed compression ignition combustion.
  • the compression ratio was changed to 16 by changing the biston shape of all the cylinders, and the control part of the electronically controlled common rail fuel injection pump was partially improved to improve the injection timing.
  • Tests were performed on an experimental engine that enabled control. The test was conducted under steady conditions (1 200 rpm, equivalent to 25% load (the amount of heat input between fuels is constant), fuel injection timing: 30 ° CA before top dead center, intake conditions: constant normal temperature), NOx, Smo
  • the effective ignition delay period was measured along with ke and fuel consumption measurements.
  • the effective ignition delay period is a value obtained by subtracting the ignition start timing from the fuel injection end timing. If this value is positive, it means that almost all of the injected fuel has time to mix with air.
  • Vehicle specifications Vehicle 1
  • Inner diameter X process 73mmX 81.4 mm Compression ratio .18.5 (improved to 16.0)
  • Base material 4 Processed base oil Oil Light oil Light oil composition Density (15 ° C) kg / m 3 780 775 768 812 764 831 796 Kinematic viscosity (30 ° C) ramVs 3.0 2.9 2.3 3.5 2.2 4.4 3.8 Distillation 10% distillation temperature 210.0 185.0 183.0 218.0 227.0 230.5 205.5 Property 50% distillation temperature 246.5 250.0 249.0 271.0 249.0 292.0 250.0 ° C 90% distillation Temperature 302.0 323.0 314.0 323.0 268.0 345.5 316.0 Normal paraffin Mass% 42.3 30.2 37.6 25.4 86.1 25.6 12.2 Sulfur content Mass% ⁇ 1 ⁇ 1 ⁇ 1 ⁇ 1 7 ⁇ 1
  • a gas oil composition shown in Table 8 was prepared by blending a base material having properties shown in Table 7 (Examples 7 to 9 and Comparative Examples 7 to 9).
  • FT synthetic substrates 7-9 are hydrocarbon mixtures obtained by subjecting natural gas to wax and middle distillation by natural gas FT reaction and hydrotreating it, but each reaction condition ( Since the degree of isomerization) is different, it has a different saturated hydrocarbon content.
  • the advanced hydrotreatment base material is a hydrocarbon base material that has been further hydrotreated to a light oil base material to further reduce sulfur and aromatization. Processed oil derived from animals and plants is hydrotreated using palm oil (hole component) as a raw material to remove miscellaneous components. Hydrorefined diesel oil is equivalent to commercially available diesel oil used in winter.
  • High compression ratio fuels are formulated for high compression ratio diesel engines by blending appropriate amounts of FT synthetic base materials, hydrorefining base materials, and advanced hydroprocessing base materials. Therefore, except for the mixing ratio of each fraction and the cetane number of each fraction, the other specifications satisfy the items required for the light oil composition of the present invention.
  • Examples 7 to 9 and Comparative Examples 7 to 9 were produced using a proper amount or a total amount thereof. ⁇
  • Lubricant improver Carboxylic acid mixture based on linoleic acid
  • the blending ratio of the blended diesel oil composition and the blended diesel oil composition density at 15 ° C, kinematic viscosity at 30 ° C, flash point, sulfur content, oxygen content, Distillation properties, cetane index, cetane number, aromatic content, naphthene compound content, volumetric modulus, cloudy point, clogging point, pour point, hue, residual carbon content of 10% residual oil, oxidation Table 8 shows the results of measuring the total insoluble matter, peroxide value, wear scar diameter, and moisture after the stability test.
  • the light oil composition used in the examples was produced by blending 20% by volume or more of FT synthetic base material. Further, as is apparent from Table 8, in Examples 7 to 9 in which the FT synthetic base material was blended within the range specified in the present invention, a light oil composition satisfying the specified properties was easily and reliably obtained. I was able to. On the other hand, as shown in Comparative Examples 7 to 9, when the light oil composition was prepared without using the above specific light oil base material, or the fraction composition ratio of the specific base material used satisfied the specified properties If not, the light oil composition intended by the present invention is not necessarily obtained.
  • the compression ratio was changed to 16 by changing the piston shape of all cylinders, and the control part of the electronically controlled common rail fuel injection pump was partially improved to control the injection timing.
  • the test was conducted with an experimental engine that made it possible. The test was conducted under steady conditions (1 200 rpm, equivalent to 25% load (the amount of heat input between fuels is constant), fuel injection timing: 30 ° CA before top dead center, intake conditions: constant normal temperature), NOx, Smo
  • the effective ignition delay period was measured along with ke and fuel consumption measurements.
  • the effective ignition delay period is a value obtained by subtracting the ignition start timing from the fuel injection end timing. If this value is positive, it means that almost all of the injected fuel has time to mix with air.
  • the engine with the same compression ratio as that of the above-mentioned commercial engine 1 is installed in the aforementioned vehicle 1, on the chassis dynamometer that can control the environmental temperature, at room temperature, (1) Flush the fuel system with the evaluation fuel (cleaning), (2) extract the flushing fuel, (3) replace the main filter with a new one, (4) evaluate the fuel tank Specified amount of fuel (fuel tank capacity of the vehicle under test) 1) of 2). Then, (5) rapidly cool the ambient temperature from room temperature to -5 ° C, (6) hold at 5 ° C for 1 hour, and then (7) at a predetermined temperature (1 15 ° C at a cooling rate of l ° CZh Slowly cool until reaching C), and (8) Hold the engine at the specified temperature for 1 hour, then move the engine M.
  • FT synthetic substrate 10-12 is a hydrocarbon mixture obtained by subjecting natural gas to wax and middle distillation by FT reaction and hydrotreating it, but each reaction condition ( Since the degree of isomerization is different, the saturated hydrocarbon content is different.
  • the advanced hydrotreating base material is a hydrocarbon base material that has been further hydrotreated to a light oil base material to further reduce sulfur and aromatization.
  • Processed oil derived from animals and plants is obtained by hydrotreating palm oil (hole component) as a raw material and removing miscellaneous components. Hydrorefined diesel oil is equivalent to commercially available diesel oil used in winter.
  • the high compression ratio fuel is an appropriate blend of FT synthetic base material, hydrorefining base material, and advanced hydroprocessing base material, etc., and is combined for high compression ratio diesel engines. Therefore, except for the mixing ratio of each fraction and the cetane number of each fraction, the other specifications satisfy the items required for the light oil composition of the present invention.
  • Examples 10 to 12 and Comparative Examples 10 to 12 were produced using appropriate amounts or total amounts thereof.
  • the additives used in this example are as follows.
  • Lubricant improver Carboxylic acid mixture based on linoleic acid
  • the blending ratio of the blended diesel oil composition, and 15 ° C for this blended diesel oil composition Density, kinematic viscosity at 30 ° C, flash point, sulfur content, oxygen content,, distillation properties, cetane index, cetane number, aromatic content, naphthene compound content, volume modulus , 'Cloudy point, eyes, clogging point, pour point, hue, residual carbon content of 10% residual oil, total insoluble matter after peroxide stability test, peroxide value, wear scar diameter, moisture measurement results Are shown in Table 11.
  • the light oil composition used in the Examples was prepared by blending 20% by volume or more of FT synthetic base material as shown in Table 11. Further, as apparent from Table 11, in Examples 10 to 12 in which the FT synthetic base material was blended within the range specified in the present invention, a light oil composition satisfying the specified properties could be easily and I was able to get it without fail. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 12, when the light oil composition was prepared without using the above-mentioned specific light oil base material, or when the specific base material was used, the fractional composition ratio, etc. had the specified properties. If not satisfied, the light oil composition of the present invention is not necessarily obtained.
  • the compression ratio was changed to 16 by changing the piston shape of all cylinders, and the control part of the electronically controlled common rail fuel injection pump was partially improved to control the injection timing.
  • the test was conducted with an experimental engine that made it possible. The test was conducted under steady-state conditions (1 20 rpm, equivalent to 25% load (the amount of heat input between fuels is constant), fuel injection timing: 30 ° CA before top dead center, intake conditions: constant room temperature) In addition to NO x, smoke and fuel consumption, the effective ignition delay period was measured.
  • the effective ignition delay period is a value obtained by subtracting the ignition start timing from the fuel injection end timing. If this value is positive, it means that almost all of the injected fuel has time to mix with air.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used for measuring the bulk modulus of a light oil composition.

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Abstract

ディーゼル燃焼及び予混合圧縮着火燃焼の両者に適する夏季または冬季向け軽油組成物としてFT合成基材を配合した、硫黄分含有量が5質量ppm以下、酸素含有量が100質量ppm以下、体積弾性率が1250MPa以上1450MPa以下、セーボルト色が+22以上、潤滑性能が400μm以下、蒸留性状の初留点が140℃以上、終点が380℃以下であり、かつ(1)200℃未満の留分範囲におけるセタン価が40以上60未満、(2)200℃以上280℃未満の留分範囲におけるセタン価が60以上80未満、および(3)280℃以上の留分範囲におけるセタン価が50以上の特徴を有する、幾何的圧縮比が16以下の過給器及びEGR付きディーゼルエンジンで使用される軽油組成物が提供される。

Description

[技術分野] ' 本発明は軽油組成物に関するものであり、 より詳しくはディーゼル燃焼及ぴ予 混合圧縮着火燃焼の両者に適する夏季または冬季向けの軽油組成物に関するもの である。 軽
[背景技術]
ディーゼル燃焼は、 エンジン燃焼室内に噴射した燃料が蒸発し空気と混合し T 適度な燃料/空気比率の予混合気となりかつ適度な温度条件になった際に着火 物
(予混合燃焼) が始まるとされている。 この着火は燃料の蒸留性状等による蒸発 性能と、自己着火性能を示すセタン価でそ.の善し悪しを検討している場合が多レ、。 ディーゼル燃焼で更に出力が必要な場合 (高負荷域) は、 自己着火が起こった後' にも燃料を噴射し続ける必要があり、 この場合はエンジン燃焼室内部の空気流動 等を利用して燃料噴霧を空気雰囲気に拡散させながら燃焼 (拡散燃焼) させる必 要がある。 従って、 燃^ "性状に求められるものは、 予混合燃焼を支援する性状と 拡散燃焼を支援する性状であるといえる。
これらのディーゼル燃焼から派生した燃焼形態に予混合圧縮着火燃焼があり、 その低ェミッション性能及び優れた燃費性能から近年注目を受けている。 上記デ イーゼル燃焼との相違は、 燃焼全行程が予混合燃焼であり、 拡散燃焼が存在して いないことである。 しかしながら、 上述の通り燃料が有する自己着火性能によつ て着火が始まってしまうため、 特に高負荷域での着火制御が困難であるとされて いる。 そのため、 低中負荷のみ予混合圧縮着火燃料を行い、 高負荷域は通常のデ イーゼル燃焼に切り替える燃焼コンセプトを採用しているエンジンも多い。 従つ て、 燃料性状に求められるものは、 低負荷域での予混合圧縮着火燃焼を支持する 因子と、 高負荷域でのディーゼル燃焼を支持する因子の両立であるといえる。 一般に軽油組成物は、 基材として、 原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油 に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施したもの、 原油の常圧蒸留装置から得ら れる直留灯油に水素化.精製処理や水素化脱硫処理を施したものを 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。 特に、.冬場の低温流動性を確保するた めには、 上記灯油 ¾材と.軽油基材の配合比を制御している場合が多く、 必要に応 じてセタン価向上剤や清浄剤、 低温流動性向上剤等の添加剤が配合される (例え ば、 非特許文献 1参照。)。 ' 上述の予混合圧縮着火燃焼向け燃料に関しては、 例えば特許文献 1に比較的軽 質な接触分解軽油を配合し、 かつ低セタン価、 高密度、 高芳香族分含有量を特徴 としたディーゼル軽油組成物が開示されている。 本文献によれば予混合圧縮着火 燃焼用途として優れた低温性能と低 N O X、 低 P M性能を両立できると記載され ているが、 芳香族分含有量が極めて多いために予混合圧縮着火燃焼のデメリット である未燃燃料分の排出が大きくなることが容易に予想される。 また、 上述の通 り、 現在は予混合圧縮着火燃焼と一般のディーゼル燃焼を並行して使用すること が多く、 本文献の低セタン価、 高密度、 高芳香族分含有量を特徴とする燃料では このよ.うな燃焼には全く不適であること.は明確である。 さらには高芳香族分含有 量の影響により、噴射ノズルや E G R (排ガス再循環)制御バルブ等へのすす分、' デポジット分の付着も容易に予測されるため、 本文献は環境対応燃料としての根 本をなしていない。 同様に特許文献 2、 特許文献 3、·特許文献 4では蒸留性状を 関数化規定することで予混合圧縮着火燃焼に効果があることを示しているが、 上 述の通り蒸留性状は燃料の自己着火性を制御する因子を化学的に有しておらず、 特に本文献のように早期に燃料を噴射するタィプの予混合圧縮着火燃焼を前提と した場合は、 なおさら蒸発特性の影響は小さいと考えられる。 また、 留分量では なく T 9 0のような留出量あたりの温度という指標は、 燃料の素性を知る目安と なりうるものの、 絶対的な量的定義ではないため意味をなしてはいない。 また、 いわゆるセタン価自体は低い値に抑えてあるものの、 積極的な着火制御に必要と される飽和炭化水素化合物の含有量は反面減少する方向にあるため、 任意の着火 制御はできない燃料であるといえる。 従って、 これらの定義では自己着火を制御 しうる燃料性状とは言い難いことは明確であり、 ひいては環境対応燃料の実現に は至っていないと考えられる。
また、 使用環境を鑑みて、 季節ごとに燃料性状を最適化していくことが環境対 応型燃料として必要なことであり、 過度に蒸留性状を軽質化した燃料では噴射ポ ンプの焼付、 キヤビテーションダメージや高温再始動性に不具合が生じる可能性 が多い。 .
すなわち、 夏季ま.たは.冬季の環境下での優れた実用性能と予混合圧縮着火燃焼 にも適用できる環境対応性能を同時に有する軽油組成物に求められる要件を高水 準で同時に達成できる高品質の燃料を設計することは非常に困難であり、 これ以 外の燃料油として求められている諸性能を十分満たし、 また現実的な製造方法の 検討を踏まえた例、 知見は存在していない。
(1) 特許文献 1 :特開 2006 -28493号公報
(2) 特許文献 2 特開 2005 -34391 7号公報
(3) 特許文献 3 :特開 2005 -.343918号公報
(4) 特許文献 4 :特開 2005 -343919号公報
(5) 非特許文献 1 :小西誠一著 , 「燃料工学概論」, 裳華房, 1991年
3月, p. 136- 144
[発明の開示]
本発明はかかる実状に鑑みてなされたものであり、 本発明の目的は、 ディーゼ ル燃焼及び予混合圧縮着火燃焼の両者に適する夏季または冬季向けの軽油組成物 を提供するものである。 本発明者らは、 上記課題を解決するために鋭意研究した 結果、 本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は、 FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p pm' 以下、 酸素含有量が 100質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a以上 1 450MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μ m以下、 蒸 留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 380°C以下であり、 かつ各留分範囲に 下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EG R付きディ一ゼルェンジンで使用される軽油組成物に関する。
( 1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満。
(2) 200°C以上 280。C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上。 また、本発明は、 FT合成基材を配合した、硫黄分含有量が 5質 *p pm以下、 酸素含有量が 1 00質量 p p m以下、 体積弾性率が 1 250MP a以上 1 450 MP a以下、 セーボノレト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 πι以下、 蒸留性状 の初留点が 140°C以上、終点が 380°C以下であり、かつ各留分範囲に下記(1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及び EG R付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 1号軽油規格を 満たす前記の軽油組成物に関する。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 1 0容量%未満。
(2) 200°C以上 280。C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量%以'上 98容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 59容量%以下。 また、本発明は、 F T合成基材を配合した、硫黄分含有量が 5質量 p p m以下、 酸素含有量が 100質量 p pm以下、 体積弾性率が 1.25 OMP a以上 1450 MP a以下、 セーポルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μπι以下、 蒸留性状 の初留点が 1 40°C以上、終点が 360°C以下であり、かつ各留分範囲に下記(1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6¾下の過給器及び EGR付きディ' ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 2号軽油規格を 満たす前記の軽油組成物に関する。
(1) 200°C未満め留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 1 0容量%以上 20容量%未 満。 '
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 8 9容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 60容量%以下。 また、本発明は、 F T合成基材を配合した、.硫黄分含有量が 5質量 P P m以下、 酸素含有量が 1 00.質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 250MP &以上 1450 MP a以下、 セ^"ポルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 m以下、 蒸留性状 の初留点が 140°C以上、終点が 360°C以下であり、かつ各留分範囲に下記(1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及び EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 3号軽油規格を 満たす前記の軽油組成物に関する。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 20容量%以上 40容量%未 満。 '
(2) 200°C以上 280。C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 ノ 8容量%以下。 .
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 50容量%以下。 また、本発明は、 FT合成基材を配合した、硫黄分含有量が 5質量 p pm以下、 酸素含有量が 100質量! pm以下、 体積弾性率が 125 OMP a以上 1450 MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 j m以下、 蒸留性状 の初留点が 140°C以上、終点が 350°C以下であり、かつ各留分範囲に下記(1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び' EGR付きディ —ゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S特 3号軽油規格 を満たす前記の軽油組成物に関する。 '
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量%以上 7ひ容量%以 下。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ ¾該留分の全体における容積あたりの構成比率が 20容量%以上 59容量%以下。 ( 3 ) 2 8 0 °C以上の留分範囲におけるセタン価が 5 0以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 3 0容量。/。以下。 また、 本発明は、 好ましくは加速酸化試験後の過酸化物価が 5 0質量 p p m以 下、 芳香族分が 1 5容量%以下であり、 さらに好ましくは F T合成基材の配合比 率が 2 0容量%以上であることを特徴とする前記の軽油組成物である。 本発明の意図する所は、 着火現象だけでなくその前段階の蒸発現象及び空気と の混合現象も考慮した点であり、 比較的早期に蒸発する軽質な留分と比較的後期 に蒸発する重質な留分とを着火性も含めてバランスさせたことである。 これによ り、 予混合圧縮着火燃焼でも一般のディ ゼル燃焼でも最適な着火状態を支援 ることができる。 なお、 これらの着火現象は使用するエンジン側の圧縮比や吸気 条件への依存度も高いため、本発明においては最も優れた効能を発揮させるため、 吏用するエンジンの条件にも制限を強いた。
[発明の効果]
本発明によれば、 上記の製造方法、 留分規定等によ.り製造された軽油組成物を 使用することにより、 従来の燃料組成物では実現が困難であった夏季または冬季 環境下での実用性能と予混合圧縮着火燃焼にも適用できる環境対応性能とを高水 準で同時に達成できる高品質の燃料を提供するこ.とができる。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明の軽油組成物には F T合成基材を配合する必要がある。 F T合成基材は 飽和炭化水素化合物から構成されており、 これらの配合を制御することで本発明 の軽油組成物を容易に製造することができる。 F T合成基材の性状は本発明の軽 油組成物の性状を満足する限りにおいては特に制約はない。 F T合成基材以外の 基材については本発明の軽油組成物の性状を満足する限りにおいては特に制約は ないが、 環境対 性能を十分に発揮させるためには、 以下に示す高度に水素化処 理を行った石油系基材、 動植物由来の処理油等を配合することが好ましい。 F T合成基材とは、 .水素及び一酸化炭素を主成分とする混合ガス (合成ガスと 称する場合もある) に対してフィッシャートロプシュ (F T ) 反応を適用させて 得られるナフサ、 灯油、.軽油相当の液体留分、 およびこれらを水素化精製、 水素 化分解することによって得られる炭化水素混合物、 および F T反応により液体留 分および F Tワックスを生成し、 これを水素化精製、 水素化分解することにより 得られる炭化水素混合物からなる基材のことを示す。
本発明の軽油組成物は、 F T合成基材を 2 0容量。ん以上配合することが好まし い。 また、 硫黄分や芳香族分といった環境負荷を增加させる頻度を低減し、 かつ 予混合圧縮着火燃焼に必要となる着火制御をより効果的に行う目的等の理由から、 2 5容量%以上がより好ましく、 3 0容量%以上がさらに好ましく、 3 5容量% 以上がさらにより好ましい。 ' ' なお、 本発明に用いる F T合成基材の性状は、 本発明の軽油組成物が所定の性 状を有しさえすれば特に限定されるものではないが、 本発明の軽油組成物の製造 のしやすさの点から、 沸点範囲が 1 4 0.〜3 8 0 °Cの F T合成基材の配合が好ま しい。
F T合成基材の原料となる混合ガスは、 炭素を含有する物質を、 酸素および/ または水および/または二酸化炭素を酸化剤に用いて酸化し、 更に必要に応じて 水を用いたシフト反応により所定の水素および一酸化炭素濃度に調整して得られ る。
炭素を含有する物質としては、 .天然ガス、 石油液化ガス、 メタンガス等の常温' で気体となっている炭化水素からなるガス成分や、 石油アスファルト、 バイオマ ス、 石炭、 建材ゃゴミ等の廃棄物、 汚泥、 及び通常の方法では処理しがたい重質 な原油、 非在来型石油資源等を高温に晒すことで得られる混合ガスが一般的であ るが、 水素及ぴ一酸化炭素を主成分とする混合ガスが得られる限りにおいては、 本発明はその原料を限定するものではない。 · '
フィッシヤートロプシュ反応には金属触媒が必要である。 好ましくは周期律表 第 8族の金属、 例えば、 コバルト、 ルテニウム、 ロジウム、 パラジウム、 ニッケ ル、 鉄等、 更に好ましくは第 8族第 4周期の金属を活性触媒成分として利用する 方法である。 また、 これらの金属を適量混合した金属群を用いることもできる。 これらの活性金属はシリカやアルミナ、 チタニア、 シリカアルミナなどの担体上 に担持して得られる触媒の形態で使用することが一般的である。 また、 これら触 媒に上記活性金属に加えて第 2金属を組合せて使用することにより、 触媒性能を 向上させることもできる。 第 2金属としては、 ナトリウム、 リチウム、 マグネシ ゥムなどのアル力リ金属やアル力リ土類金属の他に、ジルコユウム、ハフニウム、 チタニウムなどが挙げられ、 一酸化炭素の転化率向上やワックス生成量の指標と なる連鎖成長確率(《)の増加など、 目的に応じて適宜使用されている。
フィッシャートロプシュ反応は、 混合ガスを原料として、 液体留分および F T ヮックスを生成する合成法である。 この合成法を効率的に行うために、 一般には 混合ガス中の水素と一酸化.炭素の比を制御することが好ましい。 一酸化炭素に対 する水素のモル混合比(水素/一酸化炭素)は 1 . 2以上であることが好ましく、 1 . 5以上であることがより好ましく、 1 . 8以上であることが更により好まし い。 また、 この比率は 3以下であることが好ましく、 2 . 6以下であることがよ り好ましく、 2 . 2以下であることが更により好ましい。
, 上記触媒を用いてフィッシャートロプシュ反応を行う場合の反応温度は、 1 8 0 °C以上 3 2 0 °C以下であることが好ましく、 2 0 0 °C以上 3 0 0 °C以下である' ことがより好ましい。 反応温度が 1 8 0 °C未満では一酸化炭素がほとんど反応せ ず、 炭化水素収率が低い傾向にある。 また、 反応温度が 3 2 0 °Cを超えると、 メ タンなどのガス生成量が増加し、 液体留分および F Tワックスの生成効率が低下 してしまう。
触媒に対するガス空間速度に特に制限は無いが、 5 0 0 h一 1以上 4 0 0 0 h一 1以下が好ましく、 1 0 0 0 h— 1以上 3 0 0 0 h—1以下がより好ましい。 ガス空 間速度が 5 0 0 h—1未満で,は液体燃料の生産性が低下する傾向にあり、 また 4 0 0 0 h— 1を超えると反応温度を高くせざるを得なくなると共にガス生成が大き くなり、 目的物の収率が低下してしまう。 '
反応圧力 (一酸化炭素と水素からなる合成ガスの分圧) は特に制限が無いが、 0 . 5 M P a以上 7 M P a以下が好ましく、 2 M P a以上 4 M P a以下がより好 ましい。反応圧力が 0 . 5 M P a未満では液体燃料の収率が低下する傾向にあり、 また 7 M P aを超えると設備投資額が大きくなる傾向にあり、 非経済的になる。
F T合成基材は上記 F T反応により生成された液体留分およぴ F Tワックスを 任意の方法で水素化精製または水素化分解し、 目的にあった蒸留性状、 組成等に 調整することで得られる。 水素化精製及び水素化分解は目的に即して選択すれば よく、 どちらか一方のみまたは両方法の組み合わせ等の選択も本発明の燃料組成 物を製造しうる範囲において何ら限定されるものではない。
水素化精製に用いる触媒は水素化活性金属を多孔質担体に担持したものが一般 的であるが、 同様の効果が得られる触媒であれば本発明はその形態を何ら限定す るものではない。
多孔質担体としては無機酸化物が好ましく用いられる。具体的には、アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、 ポリア、 シリカ、 ゼォライ トなどが挙げられる。
ゼォライ トは結晶性アルミノシリケートであり、 フォージャサイ ト、 ペンタシ ル、 モルデナィ トなどが挙げられ、 好ましくはフォージャサイ ト、 ベータ、 モル デナイ ト、 特に好ましくは Y型、 ベータ型が用いられる。 なかでも、 Y型は^安 定化しだものが好ましい。
活性金属としては以下に示す 2つの種類 (活性金属 Aタイプおよび活性金属 B タイプ) が好ましく用いられる。
活性金属 Aタイプは周期律表第 8族金属から選ばれる少なく とも 1種類の金属 である。 好ましくは Ru、 Rh、 I r、 P dおよび P tから選ばれる少なぐとも 1種類であり、 さらに好ましくは P dまたはノおよび P tである。 活性金属とし てはこれらの金属を組み合わせたものでよく、例えば、 P t _P d、 P t— Rh、 P t— Ru、 I r一 P d、 I r一 Rh、 I r— Ru、 P t— P d— Rh、 P t— Rh— Ru、 I r一 P d— Rh、 I r一 Rh— などがある。 これらの金属か らなる貴金属系触媒を使う際には、 水素気流下において予備還元処理を施した後 に用いることができる。 一般的には水素を含むガスを流通し、 200°C以上の熱 を所定の手順に従つて与えることにより触媒上の活性金属が還元され、 水素化活 性を発現することになる。
また活性金属 Bタイプとして、 周期律表第 6 A族および第 8族金属から選ばれ る少なく とも一種類の金属を含有し、 望ましくは第 6 A族および第 8族から選択 される二種類以上の金属を含有しているものも使用することができる。 例えば C o— Mo、 N i _Mo、 N i—C o—Mo、 N i— Wが挙げられ、 これらの金属 からなる金属硫ィ匕物触媒を使う際には予備硫化工程を含む必要がある。
金属源としては一般的な無機塩、 錯塩化合物を用いることができ、 担持方法と しては含浸法、 イオン交換法など通常の水素化触媒で用いられる担持方法のいず れの方法も用いることができる。 また、 複数の金属を担持する場合には混合溶液 を用いて同時に担持してもよく、 または単独溶液を用いて逐次担持してもよい。 金属溶液は水溶液でもよく有機溶剤を用いてもよい。
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の反応温度は、 180°C以上 400°C以下であることが好ましく、 200°C以上 370°C以下で あることがより好ましく、 250°C以上 350°C以下であることが更に好ましく、
280°C以上 350°C以下が更により好ましい。 水素化精製における反応温度が
370°Cを超えると、 ナフサ留分へ分解する副反応が増えて中間留分の収率が極 度に減少するため好ましくない。 また、 .反応温度が 270°Cを下回ると、 アルコ ール分が除去しきれずに残存するため好ましくない。 ' 活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の反応温度は、 1 70°C以上 320°C以下であることが好ましく、 1 75 °C以上 300°C以下で あることがより好ましく、 180°C以上 280°C以下であることが更に好ましい。 水素化精製における反応^度が 320°Cを超えると、 ナフサ留分へ分解する副皮 応が増えて中間留分の収率が極度に減少するため好ましくない。 また、 反応温度 が 1 70°Cを下回ると、 アルコール分が除去しきれずに残存するため好ましくな レ、0
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の水素圧力は、 0. 5MP a以上 1 2MP.a以下であることが好ましく、 1. OMP a以上 5. OMP a以下であることがより好ましい。 水素圧力は高いほど水素化反応が促進 されるが、 一般には経済的に最適点が存在する。
活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の水素圧力は、 2MP a以上 1 OMP a以下であることが好ましく、 2. 5MP a以上 8MP a 以下であることがより好ましく、 3 MP a以上 7 MP a以下であることが更に好 ましい。 水素圧力は高いほど水素化反応が促進されるが、 一般には経済的に最適 点が存在する。
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の液空間速度 (LHS V) は、 0. l h 1以上 10. 0 h 1以下であることが好ましく、 0. 3 h-1以上 3. 5 h 1以下であることがより好ましい。 LHSVは低いほど反応 に有利であるが、 低すぎる場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な 設備投資となるので経済的に好ましくない。 .
活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の液空間速度 (LHS V) は、 0. 1 h—1以上 2 h—1以下であることが好ましく、 0. 2 h一 1以上 1. 5 h—1以下であることがより好ましく、 0, 3 h— 1以上 1. 2 h 以 下であることが更に好ましい。 LHSVは低いほど反応に有利であるが、 低すぎ る場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備投資となるので経済 的に好ましくない。
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の水素/油比は、 501^1: し以上1000NLZL以下であることが好ましく、 70NL/L以 上 800NL/L以下であることがより好ましい。 水素/油比は高いほど水素 匕 反応が促進されるが、 一般には経済的に最適点が存在する。
活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化精製を行う場合の水素/油比は、 100 NLZL以上 800 NLZL以下であることが好ましく、 120 NLZL 以上 600NL/L以下であることがより好ましく、 150NL/L以上 500 NL/L以下であることが更に好ましい。 水素 油比は高いほど水素化反応が促 進されるが、 一般には経済的に最適点が存在する。 .
水素化分解に用いる触媒は水素化活性金属を固体酸性質を有する担体に担持し たものが一般的であるが、 同様の効果が得られる触媒であれば本発明はその形態 を何ら限定するものではない。
固体酸性質を有する担体にはアモルファス系と結晶系のゼォライ トがある。 具 体的にはアモルファス系のシリ力一アルミナ、 シリカ一マグネシア、 シリカ一ジ ルコエア、 シリカ一チタニアとゼォライ トのフォージャサイ ト型、 ベータ型、 M F I型、モルデナィ ト型などがある。好ましくはフォージャサイ ト型、ベータ型、 MF I型、モルデナィ ト型のゼォライ ト、より好ましくは Y型、ベータ型である。 Y型は超安定化したものが好ましい。
活性金属としては以下に示す 2つの種類 (活性金属 Aタイプおよび活性金属 B タイプ) が好ましく用いられる。
活性金属 Aタイプとしては主に周期律表第 6 A族および第 8族金属から選ばれ る少なく とも 1種類の金属である。 好ましくは N i、 C o, Mo, P t、 P dお よび Wから選ばれる少なく とも 1種類の金属である。 これらの金属からなる貴金 属系触媒を使う際には、 水素気流下において予備還元処理を施した後に用いるこ とができる。 一般的には水素を含むガスを流通し、 .200°C以上の熱を所定の手 順に従って与えることにより触媒上の活性金属が還元され、 水素化活性を発現す ることになる。
また活性金属 Bタイプとしてはこれらの金属を組み合わせたものでよく、 例え ぱ、 P t— P d、 C o—Mo、 N i— Mo、 N i— W、 N i— C o— Moなどが 挙げられる。 また、 これらの金属からなる触媒を使う際には、 予備硫化したのち 使用するのが好ましい。 .
金属源としては一般的な無機塩、 錯塩化合物を用いることができ、 担持方法と しては含浸法、 イオン交換法など通常の水素化触媒で用いられる担持方法のいず れの方法も用いることができる。 また、 複数の金属を担持する場合には混合溶液 を用いて同時に担持してもよく、 または単独溶液を用いて逐次担持してもよい。 金属溶液は水溶液でもよく有機溶剤を用いても.よい。
活性金属 Aタイプおよび活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化分解を 行う場合の反応温度は、 200°C以上 450°C以下であることが好ましく、 25 0°C以上 430°C以下であることがより好ましく、 300°C以上 400°C以下で あることが更に好ましい。 水素化分解における反応温度が 450°Cを超えると、 ナフサ留分へ分解する副反応が増えて中間留分の収率が極度に減少するため好ま しくない。 一方、 200°C,未満の場合は触媒の活性が著しく低下するので好まし くない。
活性金属 Aタイプぉよび活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化分解を 行う場合の水素圧力は、 IMP a以上 20 MP a以下であることが好ましく、 4 MP a以上 16 MP a以下であることがより好ましく、 6 MP a以上 1 3 MP a 以下であることが更に好ましい。水素圧力は高いほど水素化反応が促進されるが、 分解反応はむしろ進行が鈍化し反応温度の上昇で進行を調整する必要が生じるた め、 転じて触媒寿命の低下に繋がってしまう。 そのため、 一般に反応温度には経 済的な最適点が存在する。
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化分解を行う場合の液空間速度 (LH S V) は、 0. 1 h 1以上 10 h 1以下であることが好ましく、 0. 3 h 一1以上 3. 5 h—1以下であることがより好ましい。 LHS Vは低いほど反応に有 利であるが、 低すぎる場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備 投資となるので経済.的に好ましくない。
活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化分解を行う場合の液空間速度 (LHS V) は、 0. 1 h—1以上 2 h—1以下であることが好ましく、 0. 2 h— 1以上 1. 7 h一1以下であることがより好ましく、 0. S h— 1以上 1. 5 h— 1以 下であることが更に好ましい。 LHSVは低いほど反応に有利であるが、 低すぎ る場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備投資となるので経済 的に好ましくない。
活性金属 Aタイプからなる触媒を用いて水素化分解を行う場合の水素/油比は、 501> 1^ 以上1000NL/L以下であることが好ましく、 70NL/L'以 上 80 ONL/L以下であることがより好ましく、 4001^1^ 1^以上1 500 NLZL以下であることが更に好ましい。 水素 Z油比は高いほど水素化反応が促 進されるが、 一般には経済的に最適点が存在する。
活性金属 Bタイプからなる触媒を用いて水素化分解を行う場合の水素/油比ほ、 150NLZL以上 2000 N LZL以下であることが好ましく、 300NLZ L以上 1 700NL/L以下であることがより好ましく、 4001^1 1^以上1 500NLZL以下であることが更に好ましい。 水素 油比は高いほど水素化反 応が促進されるが、 一般には経済的に最適点が存在する。
水素化処理する装置はいかなる構成でもよく、.反応塔は単独または複数を組み' 合わせてもよく、 複数の反応塔の間に水素を追加注入してもよく、 気液分離操作 や硫化水素除去設備、 水素化生成物を分留し、 所望の留分を得るための蒸留塔を 有していてもよい。 '
水素化処理装置の反応形式は、固定床方式をとり うる。水素は原料油に対して、 向流または並流のいずれの形式をとることもでき、 また、 複数の反応塔を有し向 流、 並流を組み合わせた形式のものでもよい。 一般的な形式としてはダウンフロ 一であり、 気液双並流形式がある。 反応塔の中段には反応熱の除去、 あるいは水 素分圧を上げる目的で水素ガスをクェンチとして注入してもよい。 FT合成基材 の原料となる混合ガスは、 炭素を含有する物質を、 酸素および または水および /または二酸化炭素を酸化剤に用いて酸化し、 更に必要に応じて水を用いたシフ ト反応により所定の水素およぴ一酸化炭素濃度に調整して得られる。 炭素を含有 する物質としては、 天然ガス、 石油液化ガス、 メタンガス等の常温で気体となつ ている炭化水素からなるガス成分や、 石油アスファルト、 バイオマス、 石炭、 建 材ゃゴミ等の廃棄物、 汚泥、 及び通常の方法では処理しがたい重質な原油、 非在 来型石油資源等を高温に晒すことで得られる混合ガスが一般的であるが、 水素及 び一酸化炭素を主成分とする混合ガスが得られる限りにおいては、 本発明はその 原料を限定するものではない。
石油系基材とは、 原油を処理することにより得られる炭化水素基材であり、 一 般には常圧蒸留装置から得られる直留基材、 常圧蒸留装置から得られる直留重質 油や残查油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧基材、 減圧重質基材あるいは 脱硫重油を接触分解または水素化分解して得られる接触分解基材または水素化分 解基材、 これらの石油系炭化水素を水素化精製して得られる水素化精製基材若し くは水素化脱硫基材等が挙げられる。 また、 原油以外に非在来型石油資源と称さ れる資源、 例えばオイルシェル、 オイルサンド、 オリノコタール等に適切な処理 を施し、 上述の基材と同等の性能にまで仕上げた基材も石油系基材に準じて使用 することができる。
本発明にかかる高度に水素化された石油系基材とは、 所定の原料油を水素化精 製した後にさらに水素化処理をすることにより得られる灯軽油留分である。 原料 油としては、 原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯軽油、 常圧蒸留装置から得 られる直留重質油や残查油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧灯軽油、 脱硫' 又は未脱硫の減圧灯軽油、 減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解して得られ る接触分解灯軽油を水素化処理して得られる水素化精製灯軽油及び水素化脱硫灯 軽油等が挙げられる。
原料油が軽油留分である場合の水素化精製条件は石油精製において一般的な水 素化脱硫装置を用いて処理されたものでよい。 一般的には反応温度 3 0 0〜3 8 0 °C、 水素圧力 3〜8 M P a、 L H S V O . 3〜2 h— 水素/油比 1 0 0〜5 0 O N L Z Lといった条件で行われる。 原料油が灯油留分である場合の水素化精製 条件は石油精製において一般的な水素化脱硫装置を用いて処理されたものでよい。 一般的には反応温度 2 2 0〜3 5 0 °C、 水素圧力 1〜6 M P a、 L H S V O . 1〜 1 0 h— 水素/油比 1 0〜3 0 O N L Z Lである。好ましくは反応温度 2 5 0 °C 〜340°C、 水素圧力 2〜5MP a、 L.HSV l〜; 1011-1、 水素/油比 30〜2 0 ONL/Lであり、 さらに好ましくは反応度 270°C〜330°C, 水素圧力 2 〜4ΜΡ 、 LHSV 2~ 10 h~ 水素/油比 50〜 200 N L/Lである。 反応温度は低温ほど水素化反応には有利であるが、脱硫反応には好ましくない。 水素圧力、 水素/油比は高いほど脱硫、 水素化反応とも促進されるが、 経済的'に最 適点が存在する。 LHSVは低いほど反応に有利であるが、 低すぎる場合には極 めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備投資となるので不味である。' これらの水素化精製に用いられる触媒は一般的な水素化脱硫用触媒を適用でき る。活性金属としては、通常周期律表第 6 A族および第 8族金属の硫化物であり、 例えば C o— Mo、 N i—Mo、 C o—.W、 N i— Wが挙げられる。 担体として はアルミナを主成分とした多孔質無機酸化物が用いられる。 これらの条件、 触 は原料油の性状を満たす限りにおいて特に限定されるものではない。
本発明にかかる原料油は、 上述の水素化精製処理により得られ、 硫黄分含有量 ,5質量 p pm以上 10質量 p pm以下、 沸点範囲 1 30°C以上 380°C以下であ ることが好ましい。 原料油の硫黄分、 沸点範囲が前記の範囲内であると、 以下の 高度な水素化処理において規定される性状を容易に且つ確実に達成することがで さる。
高度な水素化処理は上述の水素化精製灯軽油を原料とし、 さらに水素化触媒の 存在下で水素化処理することによって得られる。
高度な水素化処理条件は反応温度 170~32.0°C、水素圧力 2〜 1 OMP a、'' LHSV0.:!〜 2 h 水素/油比 100〜800 NL/Lである。 好ましくは 反応温度 1 75°C〜300°C、水素圧力 2. 5〜8MP a、 LHSV0. 2〜: I. 5 h 水素/油比 1 '50〜600NLZLであり、 さらに好ましくは反応温度 1 80°C〜280。C、 水素圧力 3〜7MP a、 LHS V0. 3〜; 1. 21 1、 水素 /油比 150〜500 NLZLである。反応温度は低温ほど水素化反応には有利で あるが、 脱硫反応には好ましくない。 水素圧力、 水素/油比は高いほど脱硫、 水素 化反応とも促進されるが、 経済的に最適点が存在する。 LHSVは低いほど反応 に有利であるが、 低すぎる場合には極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な 設備投資となるので不味である
水素化精製された原料油を水素化処理する装置はいかなる構成でもよく、 反応 塔は単独または複数を組み合わせてもよく、 複数の反応塔の間に水素を追加注入 してもよく、 気液分離操作や硫化水素除去設備を有していてもよい。
本発明の水素化処理装置の反応形式は、 固定床方式をとり うる。 水素は原料油 に対して、 向'流または並流のいずれの形式をとることもでき、 また、 複数の反応 塔を有し向流、 並流を組み合わせた形式のものでもよい。 一般的な形式とじては ダウンフローであり、 気液双並流形式がある。 反応塔の中段には反応熱の除去、 あるいは水素分圧を上げる目的で水素ガスをクェンチとして注入してもよい。
水素化処理に用いる触媒は水素化活性金属を多孔質担体に担持したものである。 多孔質担体としてはアルミナなどの無機酸化物が挙げられる。 具体的な無機酸化 物としてはアルミナ、 チタユア、 ジルコエア、 ボリア、 シリカ、 あるいはゼオラ イ トがあり、 本発明ではこのうちチタユア、 ジルコニァ、 ボリア、 シリカ、 ゼォ ライ トのうち少なく とも 1種類とアルミナによって構成されているものがよい。 その製造法は特に限定されないが、 各元素に対応した各種ゾル、 塩化合物などの 状態の原料を用いて任意の調製法を採用するこ.とができる。 さらにはー且シリ力 アルミナ、 シリカジルコユア、 アルミナチタニア、 シリカチタニア、 アルミナボ リァなどの複合水酸化物あるいは複合酸化物を調製した後に、 アルミナゲルやそ の他水酸化物の状態あるいは適当な溶液の状態で調製工程の任意の工程で添加し て調製してもよい。 アルミナと他の酸化物との比率は多孔質担体に対して任意の 割合を取り うるが、 好ましくはアルミナが 9 0 %以下、 さらに好ましくは 6 0 % 以下、 より好ましくは 4 0 %以下である。
ゼォライ トは結晶性アルミノシリケートであり、 フォージャサイ ト、 ペンタシ ル、 モルデナィ トなどが挙げられ、 所定の水熱処理およびノまたは酸処理によつ て超安定化したもの、 あるいはゼォライ ト中のアルミナ含有量を調整したものを 用いることができる。 好ましくはフォージャサイ ト、 ベータ、 モルデナイ ト、 特 に好ましくは Y型、ベータ型が用いられる。 Y型は超安定化したものが好ましく、 水熱処理により超安定化したゼォライ トは本来の 2 O A以下のミク口細孔と呼ば れる細孔構造に加え、 2 0〜 1 0 O Aの範囲に新たな細孔が形成される。 水熱処 理条件は公知の条件を用いることができる。
水素化処理に用いる触媒の活性金属としては第 8族金属から選ばれる少なく と も 1種類の金属である。 好ましくは R u、 R h、 I r、 P d、 P tから選ばれる 少なくとも 1種類であ.り、 さらに好ましくは P dまたはノおよび P tである。 活 性金属としてはこれらの金属を組み合わせたものでよく、 例えば P t— P d、 P t— Rh; P t— Ru、 .I r— P d、 I r— Rh、 I r—Ru、 P t—P d—R h、 P t— Rh— Ru、 I r—P d—Rh、 I r— R h— R uなどの組み合わせ を採用することができる。 金属源としては一般的な無機塩、 錯塩化合物を用いる ことができ、 担持方法としては含浸法、 イオン交換法など通常の水素化触媒で用 いられる担持方法のいずれの方法も用いることができる。 また、 複数の金属を担 持する場合には混合溶液を用いて同時に担持してもよく、 または単独溶液を用い て逐次担持してもよい。 金属溶液は水溶液でもよく有機溶剤を用いてもよい。 金属担持は、 構成されている多孔質担体の調製全工程終了後に行ってもよく、 多孔質担体調製中間工程における適当な酸化物、'複合酸化物、 ゼォライ トに予 'め 担持した後に更なるゲル調合工程あるいは加熱濃縮、 混練をおこなってもよレ、。 活性金属の担持量は特に限定されないが、 触媒質量に対し金属量合計で 0. 1 ~ 10質量%、 好ましくは 0. 15〜 5質量0 /0、 ざらに好ましくは 0. 2〜3質 量%である。 ' 本発明にある触媒は、 水素気流下において予備還元処理を施した後に用いる。 一般的には水素を含むガスを流通し、 200°C以上の熱を所定の手順に従って'与 えることにより触媒上の活性金属が還元され、水素化活性を発現することになる。 動植物由来の処理油とは、 上述の石油系基材を得る際に適用する化学反応処理 を動植物原料から産出、 生成される油及ぴ油脂 対して適用することで得られる 炭化水素で構成された基材である。 より具体的には、 動植物油脂および動物油脂 由来成分を含有した炭化水素留分を原料油として、 周期律表第 6 A族および第 8 族から選ばれる少なくとも一種類以上の金属と酸性質を有する無機酸化物を含有 する水素化分解触媒と水素加圧下で接触させることを特徴とする含炭化水素混合 基材である。 動植物由来の処理油の原料油としては、 ·動植物油脂および動物油脂 由来成分であることが必要である。 本発明における動植物油脂および動植物油脂 由来成分とは、 天然もしくは人工的に生産、 製造される動植物油脂および動植物 油脂由来成分を示している。 動物油脂および動物油の原料としては、 牛脂、 牛乳 脂質 (パター)、 豚脂、 羊脂、 鯨油、 魚油、 肝油等、 植物油脂および植物油原料と しては、 ココヤシ、 パームヤシ、 オリープ、 べにばな、 菜種 (菜の花)、 米ぬか、 ひまわり、 綿実、 とうもろこし、 大豆、 ごま、 ァマエ等の種子部及びその他の部 分が挙げられるが、 これ以外の油脂、 油であっても使用に問題はない。 これらの 原料油に関してはそ.の状.態が固体、 液体であることは問わないが、 取り扱いの容 易さおよび二酸化炭素吸収能や生産性の高さから植物油脂、 植物油を原料とする 方が好ましい。 また、 本発明においては、 これらの動物油、 植物油を民生用'、 産 業用、 食用等で使用した廃油も雑物等の除去工程を加えた後に原料とすることが できる。
これらの原料中に含有されるグリセライ ド化合物の脂肪酸部分の代表的な組成 としては、 飽和脂肪酸と称する分子構造中に不飽和結合を有しない脂肪酸である 酪酸 (C3H7COOH)、 カプロン酸 (CgHuCOOH 力プリル酸 (CyHi 5 C O O H)、力プリン酸( C 9 H 19 C O O H)、ラウリン酸( C H 23 C O O H)■、 ミ リスチン酸 (C13H27COOH)、 パルミチン酸 (C15H3 1 COOH)、 ステ アリン酸 (Ci 7H35COOH)、 及び不飽和結合を 1つもしくは複数有する不飽 和脂肪酸であるォレイン酸 (C 17H33C.〇OPi)、 リノール酸 (C1 7H31 COO H)、 リ ノ レン酸 (C1 7H.29COOH)ヽ リシノ レン酸 (C 1 7H32 (OH) CO OH) 等が拳げられる。 自然界の物質におけるこれら脂肪酸の炭化水素部は一般 に直鎖であることが多いが、 本発明において本発明で規定する性状を満たす限り で、側鎖を有する構造、すなわち異性体であっても使用することができる。また、 不飽和脂肪酸における分子中の不飽和結合の位置も 本発明において本発明で規 定する性状を満たす限りで、自然界で一般に存在確認されているものだけでなく、 化学合成によつて任意の位置に設定されたものも使用することができる。
上述の原料油 (動植物油脂おょぴ動植物油脂由来成分) はこれらの脂肪酸を 1 種または複数種有しており、 原料によってその有する脂肪酸類は異なっている。 例えば、 ココヤシ油はラゥリン酸、 ミリスチン酸等の飽和脂肪酸を比較的多く有 しているが、 大豆油はォレイン酸、 リノール酸等の不飽和脂肪酸を多く有してい る。
また、 原料油としては 2 5 0°C以上の留分を含有していることが好ましく、 3 0 0°C以上の留分を含有していることがより好ましく、 3 6 0°C以上の留分を含 有していることが更に好ましい。 沸点が 2 3 0°C以上の留分を含有していない場 合には、 製造時にガス分の生成が増加するため液生成物の収率が減少し、 ライフ サイクル二酸化炭素が.増加する恐れがある。
また、 動植物由来の処理油の原料油としては、-動植物油脂および動植物油脂由 来成分に石油系炭化水素留分を混合しているものを用いてもよい。 この場合、 石 油系炭化水素留分の比率は原料油全体の容量に対して 10〜99容量%が望まし く、 30〜99容量0 /0がより望ましく、 60〜98容量0 /0がさらにより望ましい。 石油系炭化水素留分の比率が前記下限値に満たない場合には、 副生する水の処理 に要する設備が必要となる可能性があり、 石油系炭化水素留分の比率が前記上限 値を超える場合にはライフサイクル二酸化炭素削減の観点からは好ましくない。 原料油の水素化処理における水素化分解条件としては、 水素圧力 6〜2 OMP a、 液空間速度 (LHSV) 0. :!〜 1.· 5 h— 1、 水素/油比 200〜 2000 NL/Lといった条件で行われることが望ましく、 水素圧力 8〜1 7MP a、 液 空間速度 0. 2〜1. 1 h— 1、 水素/油比 300〜1800NLZLといった条 件がより望ましく、水素圧力 10〜 1 6MP a、液空間速度 0. 3〜0. 9 h一1、 水素 Z油比 350〜 1600 NL/Lと.いった条件がさらにより望ましい。 これ らの条件はいずれも反応活性を左右する因子であり、 例えば、 水素圧力および水 素油比が前記下限値に満たない場合には反応性の低下や急速な活性低下を招く恐 れがぁり、 水素圧力および水素油比が前記上限値を超える場合には圧縮機等の過 大な設備投資を要する恐れがある。 液空間速度は低いほど反応に有利な傾向にあ るが、 0. 1 h一1未満の場合は極めて大きな反応塔容積が必要となり過大な設備 投資となる傾向にあり、 他方、 1. 5 h一1を超えている場合は反応が十分進行し' なくなる傾向にある。
本発明の軽油組成物は、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EG R付きディ ーゼルエンジンで使用される燃料であって、 FT合成基材を配合し以下の特定の 性状を有することが必要である。
本発明の軽油組成物は、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される必要がある。 本発明の軽油組成物は、 幾何的圧縮比 が 1 6を越え、 過給器及び EG R設備を装着していないディーゼルエンジンにお いても使用することは可能であるが、 本発明の軽油組成物の目的である環境負荷 低減効果を期待できなくなるため好ましくない。
幾何的圧縮比とはエンジンの物理的諸元から算出される圧縮比のことである。 一般にはビストンが最も下に位置する状態でのシリンダー内容積 Aをビストンが 最も上に位置する状態でのシリンダー内容積 Bで除した値のことを示し、 ディー ゼルエンジンにおいては通常 1 2から 22くらいの値となっていることが多い。. なお、 現在の電子制御式ディーゼルエンジンにおいては、 吸排気バルブや過給圧 の制御によって実質的な圧縮比を変化させることができるが、 本発明におレ、ては 実質的な圧縮比の影響も加味した上で適用範囲を幾何的圧縮比で制限している。 また、 本発明の軽油組成物が使用対象とするディーゼルエンジンは過給器及び EGR (排ガス再循環) の装備が適用されていることが必要である。 いずれも排 出ガス性能及び燃費、 出力性能改善のために使用される装備であるが。 特に予混 合圧縮着火燃焼においては、 着火制御の用途として用いられる場合が多く、 本発 明の軽油組成物もその条件を前提として設計されている。
なお、 本発明の軽油組成物を適用するディーゼルエンジンのその他の諸元、 用 途、 使用環境に関しては、 本発明は何ら制限を加えるものではない。 本発明の軽油組成物は、. FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p p m以下、 酸素含有量が 1 00質量 p pm以下、,体積弾性率が 1 25 OMP a以上 1450MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μ m以下、 蒸留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 380°C以下であり、 かつ各留分範囲 に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及び E G R付きディ一ゼルェンジンで使用される軽油組成物である。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満。 '
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上。 また、 本発明の軽油組成物は、 FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質 量 p p m以下、 酸素含有量 100質量 r> pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a 以上 1450 MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μ m以 下、 蒸留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 380°C以下であり、 かつ各留分 範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及 び E G R付きディ一ゼルェンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 1号軽油規格を満たす軽油組成物(以下、軽油組成物(1号) という。)である。
(1) 2り 0°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 10容量%未満。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量%以上 98容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 59容量%以下。
なお、 J I S 1号軽油規格とは、 J I. S K 2204 「軽油」 に規定された 「種類 1号」 を満足させる規格である。 また、 本発明の軽油組成物は、 FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質 .量 p pm以下、 酸素含有量が 1 00質量. p p 以下、 体積弾性率が 1 250MP a以上 145 OMP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μ m 以下、 蒸留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 360°C以下であり、 かつ各留 分範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器 及び E G R付きディーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 2号軽油規格を満たす軽油組成物 (以下、 軽油組成物 (2号) という。) であ る。 , . . .
( 1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 10容量。ん以上 20容量%未 満。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 89容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 60容量%以下。
なお、 J I S 2号軽油規格とは、 J I S K 2204 「軽油」 に規定された 「種類 2号」 を満足させる規格である。 また、 本発明の軽油組成物は、 FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質 量 p pm以下、 酸素含有.が 100質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a 以上 1450MP a以下、 セ一ボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 ^ 111以 下、 蒸留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 360°C以下であり、 かつ各'留分 範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及 ぴ EG R付きディーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 3号軽油規格を満たす軽油組成物(以下、軽油組成物(3号) という。)である。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 20容量%以上 40容量%未 満。 . '
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 ,78容量%以下。 .
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 50容量%以下。
なお、 J I S 3号軽油規格とは、 J I S K 2204 「軽油」 に規定された 「種類 3号」 を満足させる規格である。 また、 本発明の軽油組成物は、 FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質' 量 pm以下、 酸素含有量 100質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a 以上 145 OMP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 m以 下、 蒸留性状の初留点が 140°C以上、 終点が 350 C以下であり、 かつ各留分 範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及 び E G R付きディーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S特 3号軽油規格を満たす軽油組成物 (以下、 軽油組成物 (特 3号) という。) で める。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 力、 つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量%以上 70容量%以 下。 (2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 20容量%以上 59容量%以下。 . .
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 30容量。 /。以下。 ' なお、 J I S特 3号軽油規格とは、 J I S K 2204 「軽油」 に規定され た 「種類特 3号」 を満足させる規格である。 本発明の軽油組成物の硫黄含有量は、 エンジンから排出される有害排気成分低 減と排ガス後処理装置の性能向上の点か.ら 5質量 p pm以下であることが必要で あり、 好ましくは 3質量 p pm以下、 より好ましくは 1質量 p pm以下である。 なお、 ここでいう硫黄含有量とは、 J I S K 2541 「硫黄分試験方法」 に より測定される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を意味する。
, 本発明の軽油組成物の酸素含有量は、 酸化安定性向上の観点から 100質量 ρ pm以下であることが必要であり、 好ましくは 80質量 p pm以下、 より好まし くは 60質量 p pm以下である。 なお、 酸素含有量は一般的な元素分析装置で測 定することができ、 例えば、 試料を白金炭素上で COに転換し、 あるいはさらに 〇02に転換した後に熱伝導度検出器を用いて測定することもできる。
本発明の軽油組成物において、 体積弾性率は 125 OMP a以上 1450MP a以下であることが必要である。 一般に軽油のよ.うな圧^性のある流体に高い圧 力を加えた場合、 その場の温度、 圧力に応じて流体自身が圧縮し、 密度 (流量あ たりの体積) が変化する性質を持つ。 この物体の圧縮弾性率を体積弾性率 (単位 は MP a) と定義している。 ディーゼル燃料噴射を想定した場合、 燃料流体に対 する体積弾性率は、 燃料がおかれている雰囲気の温度、 圧力と同時に燃料自身の 物理特性、 組成に応じた一定の割合で変化する。 従づて、 電子制御式燃料噴射ポ ンプのように、 高圧で高精度な噴射特性を持つ噴射系において、 設定通りの燃料 噴射量や噴射率を維持するためには、 体積弾性率が安定した数値を示す燃料が望 ましい。 従って、 本発明の軽油組成物では、 その体積弾性率は 1 25 OMP a以 上 145 OMP a以下であることが必要であり、 127 OMP a以上 1420M P a以下であることが好ましく、 1 30 OMP a以上 140 OMP a以下である ことがより好ましい。 .
なお、 体積弾性率は単一の燃料物理特性、 .組成によって支配されるものではな く、 複数め物理特性.、 組成の影響を複合的に受けた結果として定義されるもので あるため、 他の物理特性、 組成と並行して捉えるべき燃料特性と考えることが、 技術的見地から妥当である。
体積弾性率の測定方法には、 現時点において決まった公定方法は存在していな いが、 図 1に概要を説明する。 温度、 圧力変化に伴う容器自体の容積変化が、 同 じ環境の変化における燃料の容積変化に対して十分小さいことが実証できる材料 およぴ構造からなる定容容器の中に測定対象となる燃料を封入する。 このとき容 器内は測定対象燃料だけで満たされている必要がある。 この定容容器に、 温度、 圧力変化に伴うビストン自体の容積変化が、 同じ環境の変化における燃料の容 変化に対して十分小さいことが実証できる材料および構造からなる定容積のビス トンを挿入し、 容器内容積を変化させる。 測定対象の燃料はその圧縮弾性特性に ,従い圧縮されるだめ、 結果として容器内の圧力が変化することになる。 この圧力 を測定することにより、 体積弾性率を算出している。
ここで、 軽油組成物の体積弾性率の測定方法について具体的に説明する。
図 1は体積弾性率測定装置の一例を示す概略構成図である。 '図 1中、 定容容器 1の上面には定容容器 1内に連通するように供給弁 2が設けられており、 供給弁 2の所定の位置には排出弁 3が接続されている。 また、 定容容器 1の側面には温 度センサ 4及び圧力センサ 5、 定容容器 1の下面にはビストン 6がそれぞれ定容' 容器 1内に連通するように設けられている。 ここで、 定容容器 1及びピストン 6 は、 雰囲気の温度及び圧力が所定量変化したときに、 その容量変化が燃料の体積 変化に比べて十分に小さレ、材料及ぴ構造からなるものである。
図 1に示した測定装置を用いる場合、 先ず、 測定対象である軽油組成物 1 0 0 を供給弁 2から定容容器 1内に導入し、定容容器 1内を軽油組成物で充満させる。 次に、 ピストン 6により定容容器 1内の容積を変化させる。 このとき、 軽油組成 物はその圧縮弾性特性に従って圧縮されるので、 結果として定容容器 1内の圧力 が変化することになる。 この圧縮工程の際の温度及び圧力を温度センサ 4及ぴ圧 力センサ 5で測定し、 得られた測定値に基づいて体積弾性率を算出することがで きる。 本発明の軽油組成物のセーボルト色は + 22以上であることが必要であり、 酸 化安定性阻害物質除去の点から、 +25以上であることが好ましく、 + 27以上 であるこ'とがさらに好ましい。 なお、 ここでいぅセーボルト色とは、 J I S K 2580 「石油製品—色試験方法ーセーボルト色試験方法」 により測定される値 を意味する。 ' 本発明の軽油組成物は、 その潤滑性能について HFRR摩耗痕径(WS 1. 4) が 400 m以下であることが必要である。 潤滑性能が低い場合は、 特に分配型 噴射ポンプを搭載したディーゼルエンジンにおいて、 運転中のポンプの駆動トル ク増、 ポンプ各部の摩耗增を引き起こし、 排ガス性能の悪化のみならずエンジン 自体が破壊される恐れがある。 また、 高圧噴射が可能な電子制御式燃料噴射ボン プにおいても、 摺動面等の摩耗が懸念されている。 従って、 本発明の軽油組成物 は、 その潤滑性能について HFRR摩耗痕径 (WS 1. 4) が 400 ιη以下で あることが必要であり、 380 m以下であることが好ましく、 360 im以下 であることがより好ましい。
ここで潤滑性能および H F R R摩耗痕径とは、 社団法人石油学会から発行され ている石油学会規格 J P I— 5 S— 50— 98 「軽油一潤滑性試験方法」 により 測定される潤滑性能を指す。
本発明の軽油組成物は留分の構成比率とそのセタン価に対して制約が必要であ る。 すなわち、 本発明の軽油組成物は、 特定の留分を特定の構成比率に設定する ことにより、 J I S 1号軽油規格、 J I S 2号軽油規格、 J I S 3号軽油規格お' よび J I S特 3号軽油規格を満たす軽油組成物をそれぞれ個別に製造することが できるものである。 以下に、 それぞれの留分が受け持つ役割とその制約事項を以 下に記す。
本発明の軽油組成物 (1号) は夏季での使用を前提としているため、 軽質留分 (蒸留性状が 200°C未満の留分)が多すぎると高温再始動性が悪化してしまう。 しかしながらある程度の軽質留分を含有していないと蒸発特性が悪化してしまう。 また、 蒸発しやすい軽質留分のセタン価が高すぎる場合は空気との十分な混合を 経ないうちに自己着火が始まってしまい、予混合燃焼を実現することができなレ、。 しかしながら、 セタン価が低すぎると自己着火が大幅に遅れる傾向にある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 蒸留性状が 200°C未満の留分範 囲におけるセタン価が 4 0以上 6 0未満であり、 かつ当該留分の全体における容 積あたりの構成比率が 1容量。 /。以上 1 0容量.%未満であることが必要である。 ま た、 当該啬分はセタン価が 4 2以上 5 8以下であることが好ましく、 4 4以上 5 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 2容量%以上 9 5容量%以下であることが好ましく、 3容量。 /0以上 9容量%以下であることがよ り好ましい。
本発明の軽油組成物 (1号) は中質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未 満の留分) が中心組成となる。 すなわち、 上述の通り軽質留分配合量を限定して 高温再始動性の悪化を抑制しつつ、 蒸発特性を維持するためには当該留分を適当 量に制御する必要がある。 同様に着火に撰しても本留分が支配的であるため、 積 極的に自己着火させるベく本留分のセタン価はや'や高めの設定が好ましい。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未満の留分 範囲におけるセタン価が 6 0以上 8 0未満であり、 かつ当該留分の全体における 容積あたりの構成比率が 4 0容量。 /0以上 9 8容量。 /0以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタン価が 6 2以上 7 8以下であることが好ましく、 6 4以上 7 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 4 2容量%以上 9 7容量%以下であることが好ましく、 4 5容量%以上 9 5容量%以下であるこ とがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (1号) において重質留分 (蒸留性状が 2 8 0 °C以上の留 分) は容量あたりの発熱量が大きい留分であるため、 出力や燃費を向上させる意 味で重要である。 ただし、 当該留分は燃焼雰囲気条件 (温度、 圧力、 空気との比 率等) が適していない場合にすす等を生成してしまう可能性を有している。 上述 の軽質、 中質留分とのバランスを配慮して配合比を決定する必要がある。 また、 当該留分は蒸発速度がやや遅く空気との混合時間を十分にとる必要があるため、 多くの量を配合することができないものの、 その分自己着火性に優れた構成であ る必要がある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2 8 0 °C以上の留分範囲における セタン価が 5 0以上であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率 が 1容量%以上 5 9容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタ ン価が 5 2以上であることが好ましく、 5 4以上であることがより好ましい。 全 留分に対する構成比率は 5容量%以上 5 5容量%以下であることが好ましく、 1 0容量。 /0以上 5 0容量。 /0以下であることがより好ましく、 1 5容量。 /。以上 4 5容 量。 /。以下 ある.こと.がざらにより好ましい。 本発明の軽油組成物 (2号) は冬季での使用を前提としているため、 軽質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C未満の留分) が多すぎると燃料の発熱量が低下し燃費が悪 ィ匕してしまう。 しかしながらある程度の軽質留分を含有していないと蒸発特性が 悪化してしまう。 また、 蒸発しやすい軽質留分のセタン価が高すぎる場合は空気 との十分な混合を経ないうちに自己着火が始まつてしまい、 予混合燃焼を実現す ることができない。 しかしながら、 セタン価が低すぎると自己着火が大幅に遅れ る傾向にある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 蒸留性状が 2 0 0 °C未満の留分範 囲におけるセタン価が 4 0以上 6 0未満であり、 かつ当該留分の全体における容 積あたりの構成比率が 1 0容量%以上 2 .0容暈。 /0未満であることが必要である。 また、 当 ^留分はセタン価が 4 2以上 5 8以下であることが好ましく、 4 4以上 5 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 1 1容量%以上 1 9 . 5容量%以下であることが好ましく、 1 2容量%以上 1 9容量%以下であ ることがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (2号) は中質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未 満の留分) が中心組成となる。 す.なわち、 上述の通り軽質留分配合量を限定し、 ' 燃費の悪化を抑制しつつ蒸発特性を維持するためには当該留分を適当量に制御す る必要がある。 同様に着火に関しても本留分が支配的であるため、 積極的に自己 着火させるベく本留分のセタン価はやや高めの設定が好ましい。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未満の留分 範囲におけるセタン価が 6 0以上 8 0未満であり、 かつ当該留分の全体における 容積あたりの構成比率が 3 0容量%以上 8 9容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタン価が 6 2以上 7 8以下であることが好ましく、 6 4以上
7 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 3 2容量%以上
8 5容量。 /0以下であることが好ましく、 3 5容量%以上 8 0容量%以下であるこ とがより好ましい。 本発明の軽油組成物.(2号) において重質留分 (蒸留性状が 2 8 0 °C以上の留 分) は容量あたりの発熱量が大きい留分であ.るため、 出力や燃費を向上させる意 味で重要である。 ただし.、 当該留分は燃焼雰囲気条件 (温度、 圧力、 空気との比 率等)が適していない場合にすす等を生成してしまう可能性を有している。また、 本発明の軽油組成物 (2号) は冬季での使用を前提としているため、 当該留分が 多すぎる場合は低温流動性に懸念が生じる可能性がある。 上述の軽質、 中質留分 とのバランスを配慮して配合比を決定する必要がある。 また、 当該留分は蒸発速 度がやや遅く空気との混合時間を十分にとる必要があるため、 多くの量を配合す ることができないものの、 その分自己着火性に優れた構成である必要がある。 以上の傾向を鑑み種々の検討を行った.結果、 2 8 0 °C以上の留分範囲における セタン価が 5 0以上であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比 が 1容量%以上 6 0容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタ ン価が 5 2以上であることが好ましく、 5 4以上であることがより好ましい。 全 膂分に対する構成比率は 5容量%以上 5 5容量%以下であることが好ましく、 1 0容量。 /0以上 5 0容量。 /。以下であることがより好ましく、 1 5容量%以上 4 5 ^ 量。 /0以下であることがさらにより好ましい。 本発明の軽油組成物 (3号) は冬季での使用を前提としているため、 軽質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C未満の留分) が多すぎると燃料の発熱量が低下し燃費が悪 化してしまう。 しかしながらある程度の軽質留分を含有していないと蒸発特性が 悪化してしまう。 また、 蒸発しやすい軽質留分のセタン価が高すぎる場合は空気 との十分な混合を経ないうちに自己着火が始まってしまい、 予混合燃焼を実現す ることができない。 しかしながら、 セタン価が低すぎると自己着火が大幅に遅れ る傾向にある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 蒸留性状が 2 0 0 °C未満の留分範 囲におけるセタン価が 4 0以上 6 0未満であり、 かつ当該留分の全体における容 積あたりの構成比率が 2 0容量%以上 4 0容量%未満であることが必要である。 また、 当該留分はセタン価が 4 2以上 5 8以下であることが好ましく、 4 4以上 5 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 2 1容量%以上 3 9 . 5容量%以下であることが好ましく、 2 2容量%以上 3 9容量。 /0以下であ ることがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (3号) は中質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未 満の留分)' が中心組成と.なる。 すなわち、 上述の通り軽質留分配合量を限定し、 燃費の悪化を抑制しつつ蒸発特性を維持するためには当該留分を適当量に制御す る必要がある。 同様に着火に関しても本留分が支配的であるため、 積極的に'自己 着火させるベく本留分のセタン価はやや高めの設定が好ましい。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C未満の留分 範囲におけるセタン価が 6 0以上 8 0未満であり、 かつ当該留分の全体における 容積あたりの構成比率が 3 0容量%以上 7 8容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタン価が 6 2以上 7 8以下であることが好ましく、 6 4以上 7 6以下であることがより好ましい。 全留分に する構成比率は 3 2容量。 /0以 '上 7 5容量。 /0以下であることが好ましく、 3 5容量%以上 7 0容量%以下であるこ とがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (3号) において.2 8 0 °C以上の留分範囲は容量あたりの 発熱量が大きい留分であるため、 出力や燃費を向上させる意味で重要である。 た だし、 当該留分は燃焼雰囲気条件 (温度、 圧力、 空気との比率等) が適していな い場合にすす等を生成してしまう可能性を有している。 また、 本発明の軽油組成 物 (3号) は冬季での使用を前提としているため、 当該留分が多すぎる場合は低 温流動性に懸念が生じる可能性がある。 上述の軽質、 中質留分とのパランスを配 慮して配合比を決定する必要があ.る。 また、 当該留分は蒸発速度がやや遅く空気' との混合時間を十分にとる必要があるため、 多くの量を配合することができない ものの、 その分自己着火性に優れた構成である必要がある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 重質留分 (蒸留性状が 2 8 0 °C以 上の留分) におけるセタン価が 5 0以上であり、 かつ当該留分の全体における容 積あたりの構成比率が 1容量%以上 5 0容量%以下であることが必要である。 ま た、 当該留分はセタン価が 5 2以上であることが好ましく、 5 4以上であること がより好ましい。 全留分に対する構成比率は 2容量%以上 4 7容量。 /0以下である ことが好ましく、 3容量%以上 4 5容量%以下であることがより好ましく、 5容 量。 /。以上 4 0容量。 /。以下であることがさらにより好ましい。 本発明の軽油組成物.(特 3号) は冬季での使用を前提としているため、 (蒸留性 状が 2 0 0 °C未満の留分) が多すぎると燃料の発熱量が低下し燃費が悪化してし まう。 しかしながらぁる程度の軽質留分を含有していないと蒸発特性が悪化して しまう。 また、 蒸発しやすい軽質留分のセタン価が高すぎる場合は空気との十分 な混合を経ないうちに自己着火が始まってしまい、 予混合燃焼を実現するこ'とが できない。 しかしながら、 セタン価が低すぎると自己着火が大幅に遅れる傾向に ある。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 蒸留性状が 2 0 0 °C未満の留分範 囲におけるセタン価が 4ひ以上 6 0未満であり、 かつ当該留分の全体における容 積あたりの構成比率が 4 0容量%以上 7. 0容量%以下であることが必要である。 また、 ·当該留分はセタン価が 4 2以上 5 8以下であることが好ましく、 4 4以上
5 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 4 1容量%以上
6 9 . 5容量%以下であることが好ましく、 4 2容量%以上 6 9容量%以下であ .ることがより好ましい。 .
本発明の軽油組成物 (特 3号) は中質留分 (蒸留性状が 2 0 0 °C以上 2 8 0 °C 未満の留分)が中心組成となる。すなわち、上述の通り軽質留分配合量を限定し、 燃費の悪化を抑制しつつ蒸発特性を維持するためには当該留分を適当量に制御す る必要がある。 同様に着火に関しても本留分が支配的であるため、 積極的に自己 着火させるベく本留分のセタン価はやや高めの設定が好ましい。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2. 0 0 °C以上 2 8 0 °C未満の留分' 範囲におけるセタン価が 6 0以上 8 0未満であり、 かつ当該留分の全体における 容積あたりの構成比率が 2 0容量%以上 5 9容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタン価が 6 2以上 7 8以下であることが好ましく、 6 4以上
7 6以下であることがより好ましい。 全留分に対する構成比率は 2 2容量。/。以上 5 7容量%以下であることが好ましく、 2 5容量%以上 5 5容量%以下であるこ とがより好ましい。 .
本発明の軽油組成物 (特 3号) において重質留分 (蒸留性状が 2 8 CTC以上の 留分) は容量あたりの発熱量が大きい留分であるため、 出力や燃費を向上させる 意味で重要である。'ただし、 当該留分は燃焼雰囲気条件 (温度、 圧力、 空気との 比率等) が適していない場合にすす等を生成してしまう可能性を有している。 ま た、 本発明の軽油組成物 (特 3号) は冬季での使用を前提としているため、 当該 留分が多すぎる場合は低温流動性に懸念が生じる可能性がある。 上述の軽質、 中 質留分と'のパランスを配慮して配合比を決定する必要がある。 また、 当該留分は 蒸発速度がやや遅く空気との混合時間を十分にとる必要があるため、 多くの量を 配合することができないものの、 その分自己着火性に優れた構成である必窭があ る。
以上の傾向を鑑み種々の検討を行った結果、 2 8 0 °C以上の留分範囲における セタン価が 5 0以上であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率 が 1容量。 /0以上 3 0容量%以下であることが必要である。 また、 当該留分はセタ ン価が 5 2以上であることが好ましく、. 5 4以上であることがより好ましい。 全 留分に対する構成比率は 1 . 5容量%以上 2 8容量%以下であることが好ましく、 2容量%以上 2 6容量%以下であることがより好ましい。 なお、 各留分の構成比率及びセタン価の測定は、 以下の 2通りの方法で実施す ることができる。
( 1 ) 分留精度が目標温度に対して ± 1 °C、 残油率 1容量%以内である比較的精 度の高い分留装置を用いて、 当該軽油組成物を初留点〜 2 0 0 °C、 2 0 0 °C〜2 8 0 °C、 2 8 0 °C〜終点の留分に分割し、 各留分の構成比率及びセタン価を測定 する。
( 2 ) 混合する基材を予め上述の分留.装置で各留分に分留しておき、 その際に構 成比率及ぴセタン.価を測定する。
試験法は J I S K 2 2 5 4 「石油製品一蒸留試験方法—常圧法」 により蒸 留性状を、 J I S K 2 2 8 0 「石油製品一燃料油一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」 の 「7 . セタン価試験方法」 によりセタン 価を測定する。 ' 本発明の軽油組成物 (1号) における蒸留性状としては、 上述の各留分におけ る特徴を満たしかつ初留点が 1 4 0 °C以上、 終点が 3 8 0 °C以下、 J I S 1号軽 油規格である 9 0 %留出温度が 3 6 0 °C以下であることが必要である。
9 0 %留出温度が 3 6 0 °Cを超えると P Mや微小粒子の排出量が増加する傾向 にあるため、 好ましくは 3 5 5°C以下、 より好ましくは 3 50°C以下、 さらに好 ましくは 345 °C以下である。 また、 90%留出温度には下限値の制約はないも のの、 大幅に低い場合は燃費の悪化や、 エンジン出力の低下を誘引してしまうた め、 好ましくは 240 °C以上、 より好ましくは 250 °C以上、 さらに好ましくは 260°C以上、 さらにより好ましくは 270°C以上である。
また、 初留点は 140°C以上であることが必要である。 初留点が 140°Cに満 たないとエンジン出力や高温時の始動性の悪化を招く可能性がある。 そのため、 初留点は 145°C以上が好ましく、 1 50°C以上がさらに好ましい。 終点は 38 0°C以下であることが必要である。 終点が 380°Cを越えると PMや微小粒子の 排出量が増加する傾向にある。 そのため.、 終点は 3 7 5°C以下が好ましく、 3 7 0°C以下がより好ましい。 '
1 0%留出温度に対する制約はないものの、 下限値に関してはエンジン出力や 高温時の始動性の悪化を抑制するため、 好ましくは 1 60°C以上、 より好ましく は 1 70°C以上、 さらに好ましくは 1 80°C以上である。 一方、 上限値に関して は排ガス性能が悪化を抑制する目的から、 好ましくは 250°C以下、 より好まし くは 245°C以下、 さらに好ましくは 230°C以下である。
本発明の軽油組成物 (2号) における蒸留性状としては、 上述の各留分におけ る特徴を満たしかつ初留点が 140°C以上、 終点が 360°C以下、 J I S 2号軽 油規格である 90%留出温度が 350°C以下であることが必要である。
90%留出温度が 3 50°Cを超えると PMや微小粒子の排出量が増加する傾向 にあるため、 好ましくは 34 5°C以下、 より好ましくは 340°C以下、 さらに好 ましくは 335 °C以下である。 また、 90%留出温度には下限値の制約はないも のの、 大幅に低い場合は燃費の悪化や、 エンジン出力の低下を誘引してしまうた め、 好ましくは 240°C以上、 より好ましくは 250°C以上、 さらに好ましくは 260°C以上である。 - また、 初留点は 140°C以上が必要である。 初留点がこれに満たないとェンジ ン出力や高温時の始動性の悪化を招く可能性がある。そのため、初留点は 145°C 以上が好ましく、 1 50°C以上がさらに好ましい。 終点は 360°C以下であるこ とが必要である。 終点がこれを越えると PMや微小粒子の排出量が増加する傾向 にある。 そのため、 終点は 368°C以下が好ましく、 366°C以下がより好まし い。
1 0%留出温度に対する制約はないものの、 下限値に関してはエンジン出力や 燃費の悪化を抑制す.るた.め、 好ましくは 160 °C以上、 より好ましくは 170 °C 以上、 さらに好ましくは 180°C以上である。 一方、 上限値に関しては排ガス性 能が悪化を抑制する目的から、好ましくは 250°C以下、より好ましくは 24'5°C 以下、 さらに好ましくは 230°C以下である。
本発明の軽油組成物 (3号) における蒸留性状としては、 上述の各留分におけ る特徴を満たしかつ初留点が 140°C以上、 終点が 360°C以下、 J I S 3号軽 油規格である 90%留出温度が 350°C以下であることが必要である。
90%留出温度が前記上限値を超えると PMや微小粒子の排出量が増加する傾 向にあるため、 好ましくは 345°C以下、 より好ましくは 340°C以下、 さらに 好ましくは 335 °C以下である。 また、 90%留出温度には下限値の制約はない ものの、 大幅に低い場合は燃費の悪化や、 エンジン出力の低下を誘引してしまう ため、 好ましくは 240°C以上、 より好ましく.は 250°C以上、 さらに好ましく は 260°C以上である。
また、 初留点は 140°C以上が必要である。 初留点がこれに満たないとェンジ ン出力や高温時の始動性の悪化を招く可能性がある。そのため、初留点は 145°C 以上が好ましく、 150°C以上がさらに好ましい。 終点は 360°C以下であるこ とが必要である。 終点がこれを越えると PMや微小粒子の排出量が増加する傾向 にある。 そのため、 終点は 358°C以下が好まレく、 356°C以下がより好まし' い。.
1 0%留出温度に対する制約はないものの、 下限値に関してはエンジン出力や 燃費の悪化を抑制するため、 好ましくは 160°C以上、 より好ましくは 170°C 以上、 さらに好ましくは 180°C以上である。 一方、 上限値に関しては排ガス性 能が悪化を抑制する目的から、好ましくは 250°C以下、より好ましくは 245°C 以下、 さらに好ましくは 230°C以下である。
本発明の軽油組成物 (特 3号) における蒸留性状としては、 上述の各留分にお ける特徴を満たしかつ初留点が 140°C以上、 終点が 350°C以下、 J I S特 3 号軽油規格である 90%留出温度が 330°C以下であることが必要である。
90%留出温度が前記上限値を超えると PMや微小粒子の排出量が増加する傾 向にあるため、 好ましくは 325°C以下、 より好ましくは 320°C以下、 さらに 好ましくは 3 1 5°C以下である。 また、 90.%留出温度には下限値の制約はない ものの、 大幅に低い場合.は燃費の悪化や、 エンジン出力の低下を誘引してしまう ため、 好ましくは 240°C以上、 より好ましくは 250°C以上、 さらに好ましく は 260°C以上である。
また、 初留点は 140°C以上であることが必要である。 初留点が 140°Cに満 たないとエンジン出力や高温時の始動性の悪化を招く可能性がある。 そのため、 初留点は 145°C以上が好ましく、 150°C以上がさらに好ましい。 終点は 35 0°C以下であることが必要である。 終点が 350°Cを越えると PMや微小粒子の 排出量が増加する傾向にある。 そのため、 終点は 348°C以下が好ましく、 34 6 °C以下がより好ましい。 '
10 %留出温度に対する制約はないものの、 下限値に関してはエンジン出力や 燃費の悪化を抑制するため、 好ましくは 1 60°C以上、 より好ましくは 1 70°C .以上、 さらに好ましくは 180°C以上である。 .一方、 上限値に関しては排ガス性 能が悪化を抑制する目的から、好ましくは 250°C以下、より好ましくは 245°C 以下、 さらに好ましくは 230°C以下である。
なお、 ここでいぅ初留点、 10%留出温度、 90%留出温度、 終点とは、 全て J I S K 2254 「石油製品—蒸留試験方法—常圧法」 により測定される値 を意味する。
本発明の軽油組成物 (1号) のセタン指数は J. I S 1号軽油規格である 50以' 上を満たす必要がある。 セタン指数が 50に満たない場合には、 排出ガス中の P M、 アルデヒ ド類、 あるいはさらに NO Xの濃度が高くなる傾向にある。 同様の 理由により、 セタン指数は 52以上であることが好ましく、 55以上であること がより好ましい。 また、 セタン指数の上限には制約がないものの 75を越える場 合、 加速時におけるすすの排出が悪化する傾向が見られるため、 セタン指数は' 7 5以下が好ましく、 74以下がより好ましく、 73以下がさらに好ましい。
本発明の軽油組成物 (2号)、 軽油組成物 (3号) および軽油組成物 (特 3号) のセタン指数は J I S 2号軽油規格、 J I S 3号軽油規格おょぴ J I S特 3号軽 油規格である 45以上を満たす必要がある。 セタン指数が 45に満たない場合に は、 排出ガス中の PM、 アルデヒ ド類、 あるいはさらに NOxの濃度が高くなる 傾向にある。 同様の理由により、 セタン指数は 4 7以上であることが好ましく、 5 0以上であることがより好ましい。 また、 .セタン指数の上限には制約がないも のの 7 5を越える場合、 加速時におけるすすの排出が悪化する傾向が見られるた め、 セタン指数は 7 5以下が好ましく、 7 4以下がより好ましく、 7 3以下がさ らにより好ましい。 ' なお、 本発明でいうセタン指数とは、 J I S K 2 2 8 0 「石油製品一燃料 油—オクタン価及ぴセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」 の 「8 . 4変 数方程式を用いたセタン指数の算出方法」 によって算出される価を意味する。 こ こで、 上記 J I S規格におけるセタン指数は、 一般的にはセタン価向上剤を添加 していない軽油に対して適用されるが、 ·本発明ではセタン価向上剤を添加した軽 油組成物についても上記 「8 . 4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」 を 適用し、 当該算出方法により算出される値をセタン指数として表す。
本発明の軽油組成物におけるセタン価に関しては上述の各留分における特徴を 満たす範囲において特に制約はないが、 ディーゼル燃焼時のノック防止、 排出ガ ス中の N O x、 P M及ぴアルデヒ ド類の排出量抑制の観点から、 好ましくは 3 0 以上であり、 より好ましくは 3 5以上であり、 さらに好ましいのは 4 0以上であ る。 また、 排ガス中の黒煙低減の観点から、 セタン価は 7 0以下であることが好 ましく、 6 8以下であることがより好ましく、 6 6以下であることがさらに好ま しレ、。
なお、 ここでいぅセタン価とは、 J .I S K . 2 2 8 0 「石油製品一燃料油一 ' 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」 の 「7 . セタン価 試験方法」 に準拠して測定されるセタン価を意味する。
本発明の軽油組成物 (1号) および軽油組成物 (2号) の引火点は、 それぞれ J I S 1号軽油規格おょぴ J I S 2号軽油規格である 5 0 °C以上を満たす必要が ある。引火点が 5 0 °Cに満たなレ、場合には、安全上の観点から好ましくないため、 引火点は 5 2 °C以上であることが好ましく、 5 4 °C以上であることがより好まし レ、。
本発明の軽油組成物 (3号) および軽油組成物 (特 3号) の引火点は、 それぞ れ: I I S 3号軽油規格および J I S特 3号軽油規格である 4 5 °C以上を満たす必 要がある。 引火点が 4 5 °Cに満たない場合には、 安全上の観点から好ましくない ため、 引火点は 47°C以上であることが好ましく、 50°C以上であることがより 好ましい。 .
なお、本発明でいう引火点は J I S K 2265 「原油及び石油製品引火点試 験方法」 で測定される値を示す。
本発明の軽油組成物 (1号) の目詰まり点は J I S 1号軽油規格である—' 1°C 以下を満たす必要がある。 さらに、 ディーゼル車のプレフィルタ閉塞防止の点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、 — 3°C以下 であることが好ましく、 一 5°C以下であることがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (2·号) の目詰まり点は J I S 2号軽油規格である一 5°C 以下を満たす必要がある。 さらに、 ディ.一ゼル車のプレフィルタ閉塞防止の点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、 — 7°C以下 であることが好ましく、 一 10°C以下であることがより好ましい。
本発明の軽油組成物(3号)の目詰まり点は J I S 3号軽油規格である一 1 2°C .以下を満たす必要がある。 さらに、 ディ ゼル車のプレフィルタ閉塞防止の点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、 一 13°C以 下であることが好ましく、 _ 15°C以下であることがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (特 3号) の目詰まり点は J LS特 3号軽油規格である一 1 9°C以下を満たす必要がある。 さらに、 ディーゼル車のプレフィルタ閉塞防止 の点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、 一 2 2 °C以下であることが好ましく、 一 25 °C以下であることがより好ましい。
ここで目詰まり点とは J I S K 2288 「軽油一目詰まり点試験方法」 に より測定される目詰まり点を意味する。
本発明の軽油組成物 (1号) の流動点は J I S 1号軽油規格である一 2. 5°C 以下を満たす必要がある。 さらに、 低温始動性確保ないしは低温運転性確保の観 点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、 一 5°C 以下であることが好ましく、 一7. 5 °C以下であることがより好ましい。
本発明の軽油組成物 (2号) の流動点は J I S 2号軽油規格である— 7. 5°C 以下を満たす必要がある。 さらに、 低温始動性確保ないしは低温運転性確保の観 点、並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、— 10°C 以下であることが好ましく、 一 12. 5°C以下であることがより好ましい。 本発明の軽油組成物.(3号) の流動点は J I S 3号軽油規格である一 2 0°C以 下を満たす必要がある。さらに、低温始動性確保ないしは低温運転性確保の観点、 並びに電午制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、一 2 2. 5°C 以下であることが好ましく、 一 2 5 °C以下であることがより好ましい。
本発明の軽油組成物(特 3号)の流動点は J I S特 3号軽油規格である— 3'0°C 以下を満たす必要がある。 さらに、 低温始動性確保ないしは低温運転性確保の観 点、並びに電子制御式燃料噴射ポンプにおける噴射性能維持の観点から、一 3 2. 5°C以下であることが好ましく、 ― 3 5 °C以下であることがより好ましい。
ここで流動点とは、 J I S K 2 2 6 9 「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」 に準じて測定.される流動点を意味する。
本発明の軽油組成物 (1号) の 3 0°Cにおける動粘度は J I S 1号軽油規格で ある 2. 7 mm2/ s以上であることが必要であり、 2. 7 5 mm2Z s以上であ ることが好ましく、 2. 8 mm2/ s以上であることがより好ましい。 当該動粘 ,度が 2. 7mm2/ sに満たない場合は、.燃料噴射ポンプ側の燃料噴射時期制御 が困難となる傾向にあり、.またエンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部にお ける潤滑性が損なわれるおそれがある。 一方、 3 0°Cにおける動粘度の上限には 制限はないが、 燃料噴射システム内部の抵抗が増加して噴射系が不安定化し、 排 出ガス中の NO x、 PMの濃度が高くなることを抑制する観点から、 5min2/ s以下であることが好ましく、 4. 8 mm 2/ s以下であることがより好ましく、 4. 5 mm2/ s以下であることがさらより好まレぃ。
本発明の軽油組成物 (2号) の 3 0°Cにおける動粘度は J I S 2号軽油規格で ある 2. 5 mm2/ s以上であることが必要であり、 2. 5 5 mmV s以上であ ることが好ましく、 ≥. 6mm2/ s以上であることがより好ましい。 当該動粘 度が 2. 5mm2/ Sに満たない場合は、 燃料噴射ポンプ側の燃料噴射時期制御 が困難となる傾向にあり、 またエンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部にお ける潤滑性が損なわれるおそれがある。 一方、 3 0°Cにおける動粘度の上限には 制限はないが、 燃料噴射システム内部の抵抗が増加して噴射系が不安定化し、 排 出ガス中の NO x、 P1V [の濃度が高くなることを抑制する観点から、 5mm2/ s以下であることが好ましく、 4. 8 mm 2/ s以下であることがより好ましく、 4. 5min2Z s以下であることがさら好ましい。 本発明の軽油組成物. (3号) の 30°Cにおける動粘度は J I S 3号軽油規格で ある 2. 0 mm2/ s以上であることが必要であり、 2. O Smn^Z s以上であ ることが好ましく、 .2..1 mm2/ s以上であることがより好ましい。 当該動粘 度が 2. 0 mm2/ sに満たない場合は、 燃料噴射ポンプ側の燃料噴射時期制御 が困難となる傾向にあり、 またエンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部にお ける潤滑性が損なわれるおそれがある。 一方、 30°Cにおける動粘度の上限には 制限はないが、 燃料噴射システム内部の抵抗が増加して噴射系が不安定化し、 排 出ガス中の N〇 x、 PMの濃度が高くなることを抑制する観点から、 Smm2/ s以下であることが好ましく、 4. 8 mm2/ s以下であることがより好ましく、 4. 5 mm2ノ s以下であることがさら好ましい。
本発明の軽油組成物 (特 3号) の 30°Cにおける動粘度は J I S特 3号軽油'規 格である 1. 7 mm2/ s以上であることが必要であり、 1. 7 5 mm2/ s以上 であることが好ましく、 1. 8mm s以上であることがより好ましい。 当該 動粘度が 1. 7 mm2/ sに満たない場合は、 .燃料噴射ポンプ側の燃料噴射時期 制御が困難となる傾向にあり、 またエンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部 における潤滑性が損なわれるおそれがある。 一方、 30°Cにおける動粘度の上限 には制限はないが、燃料噴射システム内部の抵抗が増加して噴射系が不安定化し、 排出ガス中の NO x、 PMの濃度が高くなることを抑制する観点から、 5mm2 Z s以下であることが好ましく、 4. 8mm2/ s以下であることがより好まし く、 4. 5 mm2/ s以下であることがさら好ましい。
なお、 ここでいう動粘度とは、 J I S K 228 3 「原油及び石油製品一動 粘度試験方法及び粘度指数算出方法」 により測定される動粘度を意味する。
本発明の軽油組成物の 1 0%残留炭素分は J I S 1号、 2号、 3号および特 3 号軽油規格である 0. 1質量%以下であることが必要である。 さらに、 微小粒子 や PM低減の観点、 並びにエンジンに搭載される排ガス後処理装置の性能維持、 スラッジによるフィルター目詰まり防止の点から、 0. 08質量%以下が好まし く、 0. 05質量%以下がより好ましい。
なお、 ここでいう 1 0%残留炭素分とは、 J I S K 22 70 「原油及び石 油製品一残留炭素分試験方法」 により測定される値を意味する。 ' 本発明の軽油組成物の加速酸化試験 (酸化安定性試験) 後の過酸化物価は、 貯 蔵安定性、部材への適合性の点から、 5 0質量 p p m以下であることが好ましく、 4 0質量 p p m以下であることがより好ましく、. 3 0質量 p p m以下であること がさらに好ましい。 .なお、 ここでいう加速酸化試験後の過酸化物価とは、 A S T M D 2 2 7 4— 9 4に準拠して、 9 5 °C、 酸素パブリング下、 1 6時間の条件 で加速酸化試験を実施した後、 石油学会規格 J P I— 5 S— 4 6— 9 6に準拠し て測定した過酸化物価の値を意味する。 本発明の軽油組成物には、 過酸化物価を 低減するために、 酸化防止剤や金属不活性剤等の添加剤を適宜添加することがで きる。
本発明の軽油組成物の芳香族分含有量は、 1 5容量%以下であることが好まし く、 1 4容量%以下であることがより好ましく、 1 3容量%以下であることがさ らに好ましく、 1 2容量%以下であることがさらにより好ましい。 芳香族分含'有 量が 1 5容量。 /0以下であると、 P M等の生成を抑制しディーゼル燃焼及び予混合 圧縮着火燃焼においても環境対応性能を発揮することができ、 また本発明の軽油 組成物において規定される性状をより容易に且つ確実に達成することができる。 なお、 ここでいう芳香族分含有量は、 社団法人石油学会により発行されている石 油学会誌 J P I - 5 S - 4 9 - 9 7 「炭化水素タイプ試験法一高速液体クロマト グラフ法」 に準拠され測定された、 芳香族分含有量の容量百分率 (容量%) を意 味する。
本発明の軽油組成物のナフテン分含有量に関しては特に制約はないが、 5 0質 量%以下であることが好ましく、 .4 5質量%以下がより好ましく、 4 0質量。 /0以' 下がさらに好ましい。 ナフテン分含有量が 5 0質量%以下であると、 P M等の生 成を抑制しディーゼル燃焼及び予混合圧縮着火燃焼においても環境対応性能を発 揮することができ、 また本発明の軽油組成物において規定される性状をより容易 に且つ確実に達成することができる。 なお、 ここでいうナフテン分含有量は、 A S T M D 2 4 2 5 「Standard Test Method for Hydrocarbon TVpes in Middle Distillates by Mass Spectrometry」に準拠して測定されるナフテン分の質量百分 率 (質量%) を意味する。
本発明の軽油組成物のノルマルパラフィン含有量 (ノルマルパラフィン分) に 関しては特に制約はないが、 予混合圧縮着火燃焼の着火制御性を容易にする理由 から、 2 0質量%以上であることが好ましく、 2 2質量%以上がより好ましく、 25質量。 /0以上がさらに好ましい。 GC— F I Dを用いて測定される値(質量%) である。 すなわち、 カラムにはメチルシリコ.ンのキヤビラリ一力ラム (ULTR 入 し0¥— 1)、.キャリァガスにはヘリゥムを、検出器には水素イオン検出器 (F I D) を ¾い、 カラム長 30m、 キャリアガス流量 1. 0mL/m i n、 分 割比 1 : 79、 試料注入温度 360 °C、 カラム昇温条件 140 °C→ (8 °C/m i n) →355°C、 検出器温度 360 °Cの条件で測定された値である。
本発明の軽油組成物の 1 5 °Cにおける密度に関しては特に制約はないが、 発熱 量確保の点から、 760 k g/m3以上であることが好ましく、 765 k g/ m3 以上がより好ましく、 770 k gZm3以上がさらに好ましい。 また、 当該密度 は、 NOx、 PMの排出量を低減する点から、 840 k g/m3以下であること が好ましく、 835 k g/m3以下がより好ましく、 830 k g/m3以下がさら に好ましい。 なお、 ここでいう密度とは、 J I S 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を意 味する。 .
本発明の軽油組成物 (1号) のくもり点に関しては特に制約はないが、 低温^ 動性確保ないしは低温運転性確保の観点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにお ける噴射性能維持の観点から一 1°C以下を満たすことが好ましく、 一 3°C以下で あることがより好ましく、 一 5 °C以下であることがさらにより好ましい。
本発明の軽油組成物 (2号) のくもり点に関しては特に制約はないが、 低温始 動性確保ないしは低温運転性確保の観点、 並び 電子制御式燃料噴射ポンプにお' ける噴射性能維持の観点から一 3。C以下であることが好ましく、 一 4 °C以下であ ることがより好ましく、 一 5 °C以下であることがさらに好ましい。
本発明の軽油組成物 (3号) のくもり点に関しては特に制約はないが、 低温始 動性確保ないしは低温運転性確保の観点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにお ける噴射性能維持の観点から一 10°C以下であることが好ましく、 — 1 1°C以下 であることがより好ましく、 一 12°C以下であることがさらに好ましい。
本発明の軽油組成物 (特 3号) のくもり点に関して特に制約はないが、 低温始 動性確保ないしは低温運転性確保の観点、 並びに電子制御式燃料噴射ポンプにお ける噴射性能維持の観点から _ 15°C以下を満たすことが好ましく、 一 16°C以 下であることがより好ましく、 一 17°C以下であることがさらにより好ましい。 ここでくもり点とは、 J I S 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」 に準じて測定される流動点を意味する。
本発明 軽油組成物の水分含有量に関しては特に制約はないが、 低温下での凍 結防止やエンジン内部での腐食防止の観点から、 100容量 p pm以下であるこ とが好ましく、 より好ましくは 50容量 p pm以下、 さらにより好ましくば 20 容量 P pm以下である。
なお、 ここでいう水分含有量とは、 J I S K 2275 「原油及び石油製品 一水分試験方法一カールフィッシヤー式電量滴定法」 により測定される値を意味 する。
本発明の軽油組成物においては、 貯蔵安定性の点から、 酸化安定性試験後の全 不溶解分が 2. OmgZl 0 OmL以下であることが好ましく、 1. 5mg/l 0 OmL以下であることがより好ましく、 1. OmgZl 0 OmL以下であるこ とがさらに好ましく、 0. 5mg/l 0 OmL以下であることがさらにより好ま しい。 .
なお、 ここでいう酸化安定性試験とは、 ASTM D 2274— 94に準拠し て、 95°C、 酸素パブリング下、 16時間の条件で実施するものである。 また、 ここでいう酸化安定性試験後の全不溶解分とは、 前記酸化安定性試験に準拠して 測定される値を意味する。
本発明の軽油組成物においては、 必要に応じて低温流動性向上剤、 潤滑性向上 剤、 セタン価向上剤、 清浄剤等の添加剤を適量配合することができる。
本発明の軽油組成物には、 ディーゼル自動車のフィルター閉塞防止の点から低 温流動性向上剤を添加することができる。 また、 その添加量は活性分濃度で 20 Omg/L以上、 100 OmgZL以下であることが好ましく、 300mg/L 以上、 80 OmgZL以下であることがより好ましい。
低温流動性向上剤の種類は特に限定されるものではないが、 例えば、 エチレン 一酢酸ビ二ル共重合体に代表されるエチレン一不飽和エステル共重合体、 ァルケ エル琥珀酸アミ ド、 ポリエチレングリコールのジべヘン酸エステルなどの線状の 化合物、 フタル酸、 エチレンジァミン四酢酸、 ユトリロ酢酸などの酸又はその酸 無水物などとヒ ドロカルビル置換ァミンの反応生成物からなる極性窒素化合物、 アルキルフマレートまたはアルキルィタコネートー不飽和エステル共重合体など からなるくし形ポリマーなどの低温流動性向上剤の 1種または 2種以上が使用で きる。 また、 エチレンとメタクリル酸メチルとの共重合体、 エチレンと α—ォレ フィンとめ共重合体、 塩素化メチレン一酢酸ビニル共重合体、 不飽和カルボン酸 のアルキルエステル重合体、 水酸基を有する含窒素化合物と飽和脂肪酸から合成 されるエステルもしくはその塩、 多価アルコールと飽和脂肪酸から合成されるェ ステル及びアミ ド誘導体、 ポリオキシアルキレングリコールと飽和脂肪酸から合 成されるエステル、 多価アルコールまたはその部分エステルのアルキレンォキサ ィ ド付加物と飽和脂肪酸から合成されるエステル、 塩素化パラフィン/ナフタレ ン縮合物、 ァルケエルコハク酸アミ ド、 スルホ安息香酸のアミン塩などから選ば れる 1種または 2種以上を組み合わせた低温流動性向上剤も使用することができ る。 この中でも汎用性の点から、 エチレン一酢酸ビュル共重合体系添加剤を好'ま しく使用することができる。 なお、 低温流動性向上剤と称して市販されている商 品は、 低温流動性に寄与する有効成分 (活性分) が適当な溶剤で希釈されている ことがあるため、 こうした市販品を本発明の軽油組成物に添加する場合にあたつ ては、上記の添加量は、有効成分としての添加量(活性分濃度) を意味している。' 本発明の軽油組成物への潤滑性向上剤の添加は、 潤滑性能が上述の好ましい範 囲に入れば特に制約を受けないが、 燃料噴射ポンプの摩耗防止の理由から、 添加 することが好ましい。 また、 その添加量は、 活性分濃度で 2 O m g / L以上、 2 0 O m g Z L以下であることが好ましく、 5 0 m g Z L以上、 1 8 0 m g Z L以 下であることがより好ましい。 潤.滑性向上剤の添加量が前記の範囲内であると、 添加された潤滑性向上剤の効能を有効に引き出すことができ、 例えば分配型噴射 ポンプを搭載したデ.イーゼルエンジンにおいて、 運転中のポンプの駆動トルク増 を抑制し、 ポンプの摩耗を低減させることができる。
潤滑性向上剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、カルボン酸系、 エステル系、 アルコール系おょぴフエノール系の各潤滑性向上剤の 1種又は 2種 以上が任意に使用可能である。 これらの中でも、 カルボン酸系及びエステル系の 潤滑性向上剤が好ましい。 カルボン酸系の潤滑性向上剤としては、 例えば、 リノ ール酸、 ォレイン酸、 サリチル酸、 パルミチン酸、 ミリスチン酸、 へキサデセン 酸及び上記カルボン酸の 2種以上の混合物が例示できる。 エステル系の潤滑性向 上剤としては、 グリセリンのカルボン酸エステルが挙げられる。 カルボン酸エス テルを構成するカルボン酸は、 1種であっても 2種以上であってもよく、 その具 体例としては、 リノール酸、 ォレイン酸、 サリチル酸、 パルミチン酸、 ミ リスチ ン酸、 へキサデセン酸等がある。
本発明の軽油組成物においては、 必要に応じてセタン価向上剤を適量配合し、 得られる軽油組成物のセタン価を向上させることができる。 ' セタン価向上剤としては、 軽油のセタン価向上剤として知られる各種の化合物 を任意に使用することができ、 例えば、 硝酸エステルや有機過酸化物等が挙げら れる。 これらのセタン価向上剤は 1種を単独で用いてもよく、 2種以上を組み合 わせて用いても良いが、 上述のセタン価向上剤の中では硝酸エステルを用いるこ とが好ましい。 かかる硝酸エステルには、 2—クロロェチルナイ トレート、 2— ェトキシェチノレナイ トレート、イソプロピノレナィ トレート、プチノレナイ トレート、 第一ァミルナイ トレート、 第二ァミルナイ トレート、 イソアミルナイ トレート、 第—へキシルナイ トレート、 第二へキシルナイ トレート、 n—へプチルナイ トレ ート、 .n—ォクチノレナイ トレート、 2—^チ /レへキシゾレナイ トレート、 シクロへ キシルナイ トレート、 エチレングリコールジナイ トレートなどの種々のナイ トレ 一ト等が包含される力 S、特に、炭素数 6〜8のアルキルナイ トレートが好ましい。 セタン価向上剤の含有量は、 組成物全量基準で 50.0mg/L以上であること が好ましく、 60 OmgZL以上であることがより好ましく、 700mg/Li^ 上であることがさらに好ましく、 80 Omg/L以上であることがさらにより好 ましく、 90 Omg/L以上であることが最も好ましい。 セタン価向上剤の含有' 量が 50 Omg_ Lに満たない場合は、 十分なセタン価向上効果が得られず、 デ イーゼルエンジン排出ガスの PM、 アルデヒ ド類、 さらには NO Xが十分に低減 されない傾向にある。 また、 セタン価向上剤の含有量の上限値は特に限定されな いが、 軽油組成物全量基準で、 140 OmgZL以下であることが好ましく、 1 25 OmgZL以下であることがより好ましく、 1 10 Omg/L以下であるこ とがさらに好ましく、 100 Omgノ L以下であることが最も好ましい。
セタン価向上剤は、 常法に従い合成したものを用いてもよく、 また、 市販品を 用いてもよい。 なお、 セタン価向上剤と称して市販されているものは、 セタン価 向上に寄与する有効成分 (すなわちセタン価向上剤自体) を適当な溶剤で希釈し た状態で入手されるのが通例である。 このような市販品を使用して本発明の軽油 組成物を調製する場合.には、 軽油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲 内となることが好ましい。
本発明め軽油組成物には必要に応じて清浄剤を添加することができる。 清浄剤 の成分は特に限定されるものではないが、 例えば、 イミ ド系化合物; ポリブテニ ルコハク酸無水物とエチレンポリアミン類とから合成されるポリブテュルコ'ハク 酸イミ ドなどのアルケニルコハク酸イミ ド;ペンタエリスリ トーノレなどの多価ァ ルコールとポリプテニルコハク酸無水物から合成されるポリブテュルコハク酸ェ ステルなどのコハク酸エステル; ジアルキルァミノエチルメタクリレート、 ポリ エチレングリコールメタクリレート、 ビニルピロリ ドンなどとアルキノレメタタリ レートとのコポリマーなどの共重合系ポリマー、 カルボン酸とアミンの反応生成 物等の無灰清浄剤等が挙げられ、 中でもァルケニルコハク酸イミ ド及びカルボン 酸とァミンとの反応生成物が好ましい。 これらの清浄剤は、 1種を単独で又は 2 種以上を組み合わせて使用することができる。 アルケニルコハク酸イミ ドを使用 する例としては、 分子量 1 0 0 0〜3 0 .0 0程度のァルケ-ルコハク酸ィミ ドを 単独使用する場合と、 分子量 7 0 0〜2 0 0 0程度のァルケエルコハク酸ィミ ド と分子量 1 0 0 0 0〜 2 0 0 0 0程度のアルケニルコハク酸ィミ ドとを混合して 使用する場合とがある。 カルボン酸とァミンとの反応生成物を構成するカルボン 酸は 1種であっても 2種以上であってもよく、 その具体例としては、 炭素数 1 2 〜2 4の脂肪酸および炭素数 7 ~ 2 4の芳香族カルボン酸等が挙げられる。 炭素 数 1 2〜 2 4の脂肪酸としては、 リノール酸、 ォレイン酸、 パルミチン酸、 ミリ スチン酸等が挙げられるが、 これらに限定されるものではない。 また、 炭素数 7 〜2 4の芳香族カルボン酸としては、 安息香酸、 サリチル酸等が挙げられるが、 これらに限定されるものではない。 また、 カルボン酸とァミンとの反応生成物を 構成するァミンは、 1種であっても 2種以上であってもよい。 ここで用いられる ァミンとしては、 ォレイルァミンが代表的であるが、 · これに限定されるものでは なく、 各種ァミンが使用可能である。
清浄剤の配合量は特に制限されないが、 清浄剤を配合した効果、 具体的には、 燃 料噴射ノズルの閉塞抑制効果を引き出すためには、 清浄剤の配合量を組成物全量 基準で 3 O m g Z L以上とすることが好ましく、 6 0 m g Z L以上とすることが より好ましく、 8 O in g Z L以上とすることがさらに好ましい。 3 0 m g Z Lに 満たない量を添加しても効果が現れない可能性がある。 一方、 配合量が多すぎて も、 それに見合う効果が期待できず、 逆にディーゼルエンジン排出ガス中の N O x、 P M、'アルデヒ.ド類等を増加させる恐れがあることから、 清浄剤の配合量は 3 0 O m g Z L以下であることが好ましく、 1 8 0 m gノ L以下であることがよ り好ましい。 なお、 市販の清浄剤は清浄に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈 された状態で入手されるのが通例である。 このような市販品を本発明の軽油組成 物に配合する際には、 軽油組成物中の当該有効成分の含有量が上述の範囲内とな ることが好ましい。
また、 本発明における軽油組成物の性能をさらに高める目的で、 後述するその 他の公知の燃料油添加剤 (以下、 便宜上 「その他の添加剤」 という) を単独で、 または数種類組み合わせて添加することもできる。 その他の添加剤としては、 例 えば、 フエノール系、 アミン系などの酸化防止剤;サリチリデン誘導体などの金 属不活性化剤;脂肪族ァミン、 アルケニルコハク酸エステルなどの腐食防止剤 ; ァユオン系、 カチオン系、 両性系界面活性剤な.どの帯電防止剤;ァゾ染料などの 着色剤; シリコン系などの消泡剤; 2—メ トキシエタノール、 イソプロピルアル コール、 ポリグリコールエーテルなどの凍結防止剤等が挙げられる。
その他の添加剤の添加量は任意に決めることができ.るが、 添加剤個々の添加量 は、 軽油組成物全量基準でそれぞれ好ましくは 0 . 5質量%以下、 より好ましく は 0 . 2質量%以下である。
以上のように、 本発明によれば、 上 |Bの製造方法、 留分規定等により製造され た軽油組成物を使用することにより、 従来の軽油組成物では実現が困難であった 夏季または冬季環境下での実用性能と予混合圧縮着火燃焼にも適用できる環境対 応性能とを高水準で同時に達成できる高品質の軽油を提供することができる。
[産業上の利用可能性〕
本発明の軽油組成物は、 ディーゼル燃焼及び予混合圧縮着火燃焼の両者に適す る夏季または冬季向けの軽油組成物として好適に使用し得る。
[実施例]
以下、 実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明 はこれらの実施例に^ I.ら限定されるものではない。
なお、 軽油組成物の性状は以下の方法により測定した。 なお、 各留分の構成比 率及びセタン価に関しては基材調合後に分留し、 測定を行っている。
密度は、 J I S K 2 2 4 9 「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を指す。 ' 動粘度は、 J I S K 2 2 8 3 「原油及び石油製品一動粘度試験方法及び粘度 指数算出方法」 により測定される動粘度を指す。
引火点は J I S K 2 2 6 5 「原油及び石油製品引火点試験方法」 で測定され る値 示す。 .
硫黄分含有量 (硫黄分) は、 J I S K. 2 5 4 1 「硫黄分試験方法」 により測定 される軽油組成物全量基準の硫黄分の質量含有量を指す。
酸素分含有量 (酸素分) は、 試料を白金炭素上で C Oに転換し、 あるいはさら に C O 2に転換した後に熱伝導度検出器を用いて測定した値を示す。
蒸留性状は、 全て J I S K 2 2 5 4.「石油製品一蒸留試験方法」 によって測 定される値である。 E 2 0 0— E i b p、 E 2 8 0— E 2 0 0、 E e p - E 2 8 0は、 それぞれ蒸留初留点から 2 0 0 °Cまでの留分の留出量(容量%)、蒸留 2 0 0 °Cから 2 8 0 °Cまで留分の留出量(容量%)、蒸留 2 8 0 °Cから終点までの留分 の留出量 (容量。 /0) を意味する。
ノルマルパラフィン分は、前述の G C— F I Dを用いて測定される値(質量。 /0) を意味する。
芳香族分含有暈は、 社団法人石油学会により発行されている石油学会法 J P I - 5 S - 4 9 - 9 7 「炭化水素タイプ試験方法一高速液体クロマトグラフ法」 に 準拠され測定された芳香族分含有量の容量百分率 (容量%) を意味する。
ナフテン化合物含有量は、 A S TM D 2 5 2 4 「Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Middle Distillates by Mass Spectrometry」 に準拠して測 定されるナフテン含有量の質量百百分率 (質量%) を意味する。
体積弾性率は、 上述の通り、 定容容器の中に測定対象となる燃料を封入し、 そ こに定容積のビストンを挿入した際の容器内の圧力が変化を元に算出した。
くもり点は、 J I S K 2 2 6 9 「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」 に準じて測定されるくもり点を意味する。 目詰まり点は、 J I S K 2288 「軽油一目詰まり点試験方法」 により測定 される目詰まり点を意味する。 .
流動点は、 J I S .Κ 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」 に準じて測定される流動点を意味する。
セタン指数は、 J I S K 2280 「石油製品一燃料油一オクタン価及ぴセタ ン価試験方法並びにセタン指数算出方法」 の 「8. 4変数方程式を用いたセタン 指数の算出方法」 によって算出した価を指す。 なお、 上記 J I S規格におけるセ タン指数は、 セタン価向上剤を添加したものに対しては適用されないが、 本発明 ではセタン価向上剤を添加したもののセタン指数も、 上記 「8. 4変数方程式を 用いたセタン指数の算出方法」 によって算出した値を表すものとする。
セダン価は、 J I S K 2280 1"石油製品一燃料油一オクタン価及ぴセタン 価試験方法並びにセタン指数算出方法」 の 「7. セタン価試験方法」 に準拠して 測定されるセタン価を意味する。
色相 (セーボルト) は、 J I S Κ 2580.「石油製品一色試験法」 に記載さ れたセ一ボルト色試験法に準拠して測定されるセーボルト色を意味する。
10%残油の残留炭素分とは、 J I S K 2270 「原油及び石油製品一残留 炭素分試験方法』 により測定される 10%残油の残留炭素分を意味する。
酸化安定性試験後の過酸化物価 (過酸化物価) とは、 A S TM D 2274- 94に準拠して、 95 °C、酸素パブリング下、 16時間の条件で加速酸化した後、 石油学会規格 J P I— 5 S— 46— 96に準拠して測定される値を意味する。 酸化安定性試験後の全不溶解分 (全不溶解分) とは、 A S TM D 2274- 94に準拠して、 95°C、 酸素パブリング下、 16時間の条件で加速酸化した後 に測定する値を意味する。
潤滑性能および HFRR摩耗痕径 (WS 1. 4) は、 社団法人石油学会から発 行されている石油学会規格 J P I—5 S_50— 98- 「軽油—潤滑性試験方法」 により測定した潤滑性能を指す。
水分は、 J I S K 2275 「原油及び石油製品一水分試験方法」 に記載の力 —ルフィッシヤー式電量滴定法により測定される水分を指す。
(実施例 1〜 3およぴ比較例 1〜 3 ) 表 1に示す性状を有する基材を調合して表 2に示す軽油組成物を調製した (実 施例 1〜 3および比較例 1〜 3 )。 F T合成基材 1〜 3は天然ガスを F T反応によ りヮッグ 及び中間留分化し、 これに水素化処理を施して得られた炭化水素混合 物であるが、 それぞれの反応条件 (異性化度) は異なるため、 飽和炭化水素含有 率が異なる基材となっている。 高度水素化処理基材は軽油基材に更に水素化処理 を施し、 更なる低硫黄化と低芳香族化をはかった炭化水素基材である。 動植物由 来の処理油はパーム油 (ホール成分) を原料として水素化処理を行い、 雑成分を 取り除いたものである。 水素化精製軽油は夏季に使用されている市販の軽油に相 当する。 高圧縮比用燃料は F T合成基材、 水素化精製基材、 高度な水素化処理基 材等を適切量配合して、高圧縮比ディーゼルエンジン向けに配合したものである。 従って、 各留分の混合比率及び各留分のセタン価を除けば、 他の仕様は本発明'の 軽油組成物に必要とされる項目を満足している。 これらを適量配合または全量使 用して、 実施例 1〜3と比較例 1〜3を製造した。
なお、 本例で使用した添加剤は以下の通りである。
潤滑性向上剤: リノ一ル酸を主成分とするカルボン酸混合物 ' 清浄剤:アルケェルコハク酸ィミド混合物
調合した軽油組成物の調合比率、及びこの調合した軽油組成物に対して、 1 5 °C における密度、 3 0 °Cにおける動粘度、 引火点、 硫黄分含有量、 酸素分含有量、 蒸留性状、 セタン指数、 セタン価、 芳香族分含有量、 ナフテン化合物含有量、 体 積弾性率、 くもり点、 目詰まり点、 流動点、 色ネ目、 1 0 %残油の残留炭素分、 酸' 化安定性試験後の全不溶解分おょぴ過酸化物価、 H F R R摩耗痕径、 水分を測定 した結果を表 2に示す。
実施例で使用した軽油組成物は、表 2に示すとおり、 F T合成基材を 2 0容量% 以上配合して製造されたものである。 また、 表 2から明らかなように、 F T合成 基材を本発明で規定される範囲内で配合した実施例 1〜 3においては、 規定した 性状を満足した軽油組成物を容易にかつ確実に得ることができた。 一方、 比較例 1〜3で示すように上記特定の軽油基材を用いずに軽油組成物を調製した場合や、 特定の基材は用いているものの留分構成比率等が規定性状を満足していない場合 には、 本発明の目的とする軽油組成物は必ずしも得られない。
次に実施例 1〜 3及び比較例 1 ~ 3の各軽油組成物を用いて、 以下に示す各種 試験を行った。 全ての試験結果を表 3に示す。 表 3の結果からわかるように、 実 施例 1〜3の軽油組成物は、 比較例 1〜 3の軽油組成物に比べ、 予混合圧縮着火 燃焼時の N〇x、 Smo.k e、 燃費性能及び有効着火遅れ期間、 通常燃焼時の N 〇x、 Smo k e, 燃費性能、 高温始動性で良好な結果が得られており、 従来の 軽油組成物では実現が困難であった優れた夏季環境下での実用性能と予混合圧縮 着火燃焼にも適用できる環境対応性能とを高水準で同時に達成できる高品質の軽 油を提供することができる。
(予混合圧縮着火燃焼試験)
下記に示す市販エンジン 1をベースとし、 その全気筒のビストン形状を変える ことで圧縮比を 1 6に改造し、 また電子制御コモンレール式燃料噴射ポンプの制 御部を一部改良して、 噴射時期の制御を可能とした実験用エンジンにて試験を つた。 試験は定常条件 (1 200 r pm、 25%負荷相当条件 (燃料間の投入熱 量は一定)、 燃料噴射時期:上死点前 30° CA、 吸気条件:常温一定) で行い、 NOx, Smo k e, 燃費測定と共に、 有効着火遅れ期間の計測を行った。 有効 着火遅れ期間とは、 燃料噴射終了時期から着火開始時期を引いた値であり、 この 値が正であれば噴射した燃料のほぼ全てが空気と混合する時間を有することにな り、 予混合燃焼がより効果的に進むことになる。 逆に、 この値が負になると燃料 噴射終了以前に燃焼が開始したことになるため、 著しい Sm0 k e発生を伴うよ うな十分な予混合化を経ない燃焼を行ったことになる。 燃費は比較例 1を 1 00 として、 各燃料での測定結果を相対値で表記し (数値が小さい方がよい結果を 示す)。
なお、 エンジン試験に係わる試験方法は、 旧運輸省監修新型自動車審査関係基 準集別添 29 「ディーゼル自動車 1 3モード排出ガス測定の技術規準」 に準拠し ている。
(エンジン諸元) :市販エンジン 1 ·
エンジン種類:過給 EG R付き直列 6気筒ディーゼル
排気量 : 1. 4 L
内径 X工程 : 73mmX 8 1. 4 mm
圧縮比 ' : 1 8. 5 (着火燃焼試験時に 1 6. 0へ改良)
最高出力 : 72 kW/4000 r p m 規制適合 : 2002年排ガス規制適合
排出ガス後処理装置:なし
(ディーゼル燃焼試験) .
市販エンジン 1を圧縮比及び噴射系等の改良無しの状態で使用して、 3200 r pm- 80%負荷相当条件(燃料間の投入熱量は一定)で運転を行い、 NO x、 Smo k e, 燃費を測定した。 結果は、 比較例 1の燃料を供試した場合の結果を 1 00として、 各結果を相対的に比較して評価した (数値が小さい方がよい結果 を示す)。
(高温始動性試験)
上述のディーゼル燃焼試験を実施した後、 試験室内温度は 35°C前後でしばら く一定となる。 ディーゼル燃焼試験終了後、 エンジンを 1分ほどアイ ドリング て保持する。 その後、 エンジンを停止させて 5分間放置し、 エンジンを再始動さ せる。 この時、 エンジンが正常に始動した場合を合格 (〇)、 始動しなかった場合 .もしくは始動までに 1 0秒以上を要した場合もしくは始動後不具合(ハンチング、 スタンブル、 車速低下、 エンジン停止等) を生じた場合を不合格 (X) とする。 '
表 1
Figure imgf000052_0001
実施例 1 実施例 2 実施例 3 比蛟例 1 比蛟例 2 比較例 3
FT合成基材 1 · 60 40
FT合成基材 2 - 20 40 10
FT合成基材 3 100
高度水素化処理基材 20
動植物由来の処理油 60
水索化精製軽油 50 100 高圧縮比用軽油組成物 100 密度(15°C) ks/m3 788 . 772 806 768 831 804 動粘度 (30°C) mmVs 3.5 2.8 3.8 2.3 4.4 4.1 引火点 。C 65 . 65 58 71 58 65 硫黄分 質量 ppm - <1 <1 4 <1 7 < 1 酸素分 質量 ppm く 10 く 10 55 120 110 く 10 初留点 175.5 180.0 174.5 159.0 178.0 184.0 蒸留 10%留出温度 224.5 231.0 225.0 183.0 230.5 222.0 性状 50%留出温度 255.0 264.0 266.0 249.0 292.0 253.0 °C 90%留出温度 322.0 317.5 327.5 314.0 345.5 315.0 終点 359.0 342.0 363.5 334.0 368.5 364.0
E200一 Eibp 構成比率 容量% 8.1 8.1 8.8 44.0 10.2 9.0 セタン価 50.3 44.1 44.2 62.0 38.0 28.8
E280 - E200 構成比率 容量% 51.3 51.3 46.6 36.0 38.7 58.0 セタン価 67.5 64.4 64.3 81.0 58.0 46.3
Ee - E280 構成比率 容量% 40.6 40.6 44.6 30.0 51.1 33.0 セタン価 56.8 54.8 54.3 82.0 49.5 54.8 ノルマルパラフィン 質量0 /0 36.2 63.6 32.6 37.6 25.6 12.4 セタン指数 , 72.9 87.6 66.8 80.0 60.7 64.2 セタン価 62.1 58.5 58.9 81.7 55.7 48.1 芳香族分 容量% <1 ぐ 1 9.1 <1 17.8 <1 ナフテン分 質量% 12.0 0.0 14.0 ぐ 1 40.3 24.0 体積弾性率 MPa 1380. 1340 1400 1190 1460 1370 くもり点 °C -8.0 -9.0 -7.0 -10.0 -2.0 -7.0
'目詰まり点 °C - 9.0 - 11.0 -8.0 - 12.0 - 5.0 -11.0 流動点 。C 一 10.0 -12.5 -10.0 -15.0 -7.5 - 12.5 色相(セーポルト) >+30 >+30 28 >+30 +21 >+30
10%残油の残留炭素分 質量。 /0 0.00 0.01 0.01 0.00 0.01 0.01 過酸化物価 質量 ppm 2 0 7 1 • 54 0 摩耗痕径 (WS1.4) μ πι 360 350 360 420 450 360 全不溶解分 mg/100mし 0.1 0.1 0.1 - 0.2 0.6 0.1 水分 容量 ppm 9 12 14 47 44 18 潤滑性向上剤 mg/L 150 150 150 150 70 150 低温流動性向上剤 mg/し 一 - ― - - 一 清浄剤 mg/L - - 100 - - - セタン価向上剤 mg/L - 一 一 一 - 一 表 3
Figure imgf000054_0001
(実施例 4〜 6およぴ比較例 4〜 6 )
表 4に示す性状を有する基材を調合して表 5に示す軽油組成物を調製した (実 施例 4 ~ 6およぴ比較例 4〜 6 )。 F T合成基材 4〜 6は天然ガスを F T反応によ .りワックス及び中間留分化し、 これに水素化処.理を施して得られた炭化水素混合 物であるが、 それぞれの反応条件 (異性化度) は異なるため、 飽和炭化水素含有 率が異なる基材となっている。.高度水素化処理基材は軽油基材に更に水素化処理 を施し、 更なる低硫黄化と低芳香族化をはかった炭化^ K素基材である。 動植物由 来の処理油はパーム油 (ホール成分) を原料として水素化処理を行い、 雑成分を 取り除いたものである。 水素化精製軽油は冬季に使用されている市販の軽油に相 当する。 高圧縮比用燃料は F T合成基衬、 水素化精製基材、 高度な水素化処理基 材等を適切量配合して、高圧縮比ディーゼルエンジン向けに配合したものである。 従って、 各留分の混合比率及び各留分のセタン価を除けば、 他の仕様は本発明の 軽油組成物に必要とされる項目を満足している。 これらを適量配合または全量使 用して、 実施例 4〜 6と比較例 4〜 6を製造した。
なお、 本例で使用した添加剤は以下の通りである。
潤滑性向上剤: リノ一ル酸を主成分とするカルボン酸混合物
清浄剤: アルケ ルコハク酸ィミ ド混合物
低温流動性向上剤:エチレン—酢酸ビュル共重合体混合物
調合した軽油組成物の調合比率、及びこの調合した軽油組成物に対して、 1 5 °C における密度、 3 0 °Cにおける動粘度、 引火点、 硫黄分含有量、 酸素分含有量、 蒸留性状、 セタン指数、 セタン価、 芳香族分含有量、 ナフテン化合物含有量、 体 積弾性率、 くもり点、 目詰まり点、 流動点、 .色相、 10%残油の残留炭素分、 酸 化安定性試験後の全不溶解分および過酸化物価、 摩耗痕径、 水分を測定した結果 を表 5に示す。
実施例で使用した軽油組成物は、表 5に示すとおり、 F T合成基材を 20容量% 以上配合して製造されたものである。 また、 表 5から明らかなように、 FT合成 基材を本発明で規定される範囲内で配合した実施例 4〜 6においては、 規定した 性状を満足した軽油組成物を容易にかつ確実に得ることができた。 一方、 比較例 4〜 6で示すように上記特定の軽油基材を用いずに軽油組成物を調製した場合や、 特定の基材は用いているものの留分構成比率等が規定性状を満足していない場合 には、'本発明の目的とする軽油組成物は必ずしも'得られない。 ' 次に実施例 4〜 6及び比較例 4〜 6の各軽油組成物を用いて、 以下に示す各種 試験を行った。 全ての試験結果を表 6に示す。 表 6の結果からわかるように、 実 ,施例 4〜 6の軽油組成物は、 比較例 4〜 .6の軽油組成物に比べ、 予混合圧縮着火 燃焼時の NO x、 Smo k e , 燃費性能及び有効着火遅れ期間、 通常燃焼時の N 〇 X、 Smo k e, 燃費性能、.低温始動性で良好な結果が得られており、 従来の 軽油組成物では実現が困難であった優れた冬季環境下での実用性能と予混合圧縮 着火燃焼にも適用できる環境対応性能とを高水準で同時に達成できる高品質の軽 油を提供することができる。
(予混合圧縮着火燃焼試験) ..
前述の市販エンジン 1をベースとし、 その全気筒のビストン形状を変えること で圧縮比を 1 6に改造し、 また電子制御コモンレール式燃科噴射ポンプの制御部 を一部改良して、噴射時期の制御を可能とした実験用エンジンにて試験を行った。 試験は定常条件 (1 200 r pm、 25%負荷相当条件 (燃料間の投入熱量は一 定)、燃料噴射時期:上死点前 30° CA、 吸気条件:常温一定) で行い、 NOx、 Smo k e, 燃費測定と共に、 有効着火遅れ期間の計測を行った。 有効着火遅れ 期間とは、 燃料噴射終了時期から着火開始時期を引いた値であり、 この値が正で あれば噴射した燃料のほぼ全てが空気と混合する時間を有することになり、 予混 合燃焼がより効果的に進むことになる。 逆に、 この値が負になると燃料噴射終了 以前に燃焼が開始したことになるため、 著しい Smo k e発生を伴うような十分 な予混合化を経ない燃焼を行ったことになる。 燃費は比較例 4を 100として、 各燃料での測定結果を相対値で表記した (数値が小さい方がよい結果を示す)。 なお、 土ンジン試験に.係わる試験方法は、 旧運輸省監修新型き動車審查関係基 準集別添 29 「ディーゼル自動車 13モード排出ガス測定の技術規準」 に準拠し ている。
(ディーゼル燃焼試験)
市販エンジン 1を圧縮比及び噴射系等の改良無しの状態で使用して、 3200 r pm— 80%負荷相当条件(燃料間の投入熱量は一定)で運転を行い、 NOx、 Smo k e, 燃費を測定した。 結果は、 比較例 4の燃料を供試した場合の結果を 100として、 各結果を相対的に比較して評価した (数値が小さい方がよい結果 を示す)。 . (低温始動性試験)
上述の市販エンジン 1と同様の圧縮比の改造を施したエンジンを下記車両 1に 搭載し、 環境温度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、 室温で、 (1)供 試ディーゼル自動車の燃料系統を評価燃料でフラッシング (洗浄)、( 2 )フラッシン グ燃料の抜き出し、( 3)メインフィルタの新品への交換、(4)燃料タンクに評価燃 料の規定量(供試車両の燃料タンク容量の 1ノ 2)の張り込みを行う。その後、(5) 環境温度を室温から 0°Cまで急冷し、(6)0°Cで 1時間保持した後、(7)l°C/h の冷却速度で所定の温度 (一 10°C) に達するまで徐冷し、 (8)所定の温度で 1 時間保持した後、 エンジンを始動させ.る。 10秒間のクランキングを 30秒間隔' で 2回繰り返して.も始動しない場合はこの時点で不可 (X) とした。 また、 クラ ンキングを 2回繰り返す間でエンジンが始動した場合はそのままアイドリングで 3分間保持し、 その後 15秒かけて車速を 60 km/hに移行し、 そのまま低速 運転を行う。,速度移行時及び 60 km/h低速走行を 20分継続する際に動作不 良 (ハンチング、 スタンブル、 車速低下、 エンジン停止等) が見られた場合はそ の時点で不可 (X) とし、 最後まで支障なく走行した場合は可 (〇) とした。
(車両諸元) :車両 1
エンジン種類:ィンタークーラー付過給 EGR付直列 4気筒ディーゼル 排気量 : 1. 4 L
内径 X工程 : 73mmX 81. 4 mm 圧縮比 .18. 5 (16. 0に改良)
最高出力 72 kW/4000 r .p m
規制適合 2.002年排ガス規制適合
車両重壷 排出ガス
ミ ッション 5MT
後処理装置 酸化触媒
表 4
FT合成 FT合成 FT合成 高度水素化動植物由来 水素化精製 高圧縮比 基材 4 基材 5 基材 6 処理基材 の処理油 軽油 軽油組成物 密度(15°C) kg/m3 780 775 768 812 764 831 796 動粘度 (30°C) ramVs 3.0 2.9 2.3 3.5 2.2 4.4 3.8 蒸留 10%留出温度 210.0 185.0 183.0 218.0 227.0 230.5 205.5 性状 50%留出温度 246.5 250.0 249.0 271.0 249.0 292.0 250.0 °C 90%留出温度 302.0 323.0 314.0 323.0 268.0 345.5 316.0 ノルマルパラフィン 質量% 42.3 30.2 37.6 25.4 86.1 25.6 12.2 硫黄分 質量% <1 <1 <1 <1 <1 7 <1
表 5
Figure imgf000058_0001
表 6
Figure imgf000059_0001
(実施例 7〜 9および比較例 7〜 9 )
表 7に示す性状を有する基材を調合して表 8に示す軽油組成物を調製した (実 施例 7〜 9およぴ比較例 7〜 9 )。 F T合成基材 7〜 9は天然ガスを F T反応によ .りワックス及び中間留分化し、 これに水素化処.理を施して得られた炭化水素混合 物であるが、 それぞれの反応条件 (異性化度) は異なるため、 飽和炭化水素含有 率が異なる基材となっている。 高度水素化処理基材は軽油基材に更に水素化処理 を施し、 更なる低硫黄化と低芳香族化をはかった炭化水素基材である。 動植物由 来の処理油はパーム油 (ホール成分) を原料として水素化処理を行い、 雑成分を 取り除いたものである。 水素化精製軽油は冬季に使用されている市販の軽油に相 当する。 高圧縮比用燃料は F T合成基材、 水素化精製基材、 高度な水素化処理基' 材等を適切量配合して、高圧縮比ディ一ゼルェンジン向けに配合したものである。 従って、 各留分の混合比率及ぴ各留分のセタン価を除けば、 他の仕様は本発明の 軽油組成物に必要とされる項目を満足している。 これらを適量配合または全量使 用して、 実施例 7〜 9と比較例 7〜 9を製造した。 ·
なお、 本例で使用した添加剤は以下の通りである。 · '
潤滑性向上剤: リノール酸を主成分とするカルボン酸混合物
清浄剤:アルケニルコハク酸ィミ ド混合物
低温流動性向上剤:エチレン一酢酸ビニル共重合体混合物
調合した軽油組成物の調合比率、及びこの調合した軽油組成物に対して、 1 5 °C における密度、 3 0 °Cにおける動粘度、 引火点、 硫黄分含有量、 酸素分含有量、 蒸留性状、 セタン指数、 セタン価、 芳香族分含有量、 ナフテン化合物含有量、 体 積弾性率、 くもり点、 目詰まり点、 流動点、.色相、 1 0%残油の残留炭素分、 酸 化安定性試験後の全不溶解分および過酸化物価、 摩耗痕径、 水分を測定した結果 を表 8に示す。
実施例で使用した軽油組成物は、表 8に示すとおり、 F T合成基材を 20容量% 以上配合して製造されたものである。 また、 表 8から明らかなように、 FT合成 基材を本発明で規定される範囲内で配合した実施例 7〜 9においては、 規定した 性状を満足した軽油組成物を容易にかつ確実に得ることができた。 一方、 比較例 7〜- 9で示すように上記特定の軽油基材を用いずに軽油組成物を調製した場合や、 特定の基材は用いているものの留分構成比率等が規定性状を満足していない場合 には、 本発明の目的とする軽油組成物は必ずしも得られない。
次に実施例 7〜 9及び比較例 7〜 9の各軽油組成物を用いて、 以下に示す各種 試験を行った。 全ての試験結果を表 9に示す。 表 9の結果からわかるように、 実 施例 7〜 9の軽油組成物は、 比較例 7〜.9の軽油組成物に比べ、 予混合圧縮着火 燃焼時の NOx、 Smo k e, 燃費性能及び有効着火遅れ期間、 通常燃焼時の N Ox, Smo k e, 燃費性能、 低温始動性で良好な結果が得られており、 従来の 軽油組成物では実現が困難であった優れた冬季環境下での実用性能と予混合圧縮 着火燃焼にも適用できる環境対応性能とを高水準で同時に達成できる高品質の燃 料を提供することができる。
(予混合圧縮着火燃焼試験)
前述の市販エンジン 1をベースとし、 その全気筒のビストン形状を変えること で圧縮比を 1 6に改造し、 また電子制御コモンレール式燃料噴射ポンプの制御部 を一部改良して、噴射時期の制御を可能とした実験用エンジンにて試験を行った。 試験は定常条件 (1 200 r pm、 25%負荷相当条件 (燃料間の投入熱量は一 定)、燃料噴射時期:上死点前 30° CA、 吸気条件:常温一定) で行い、 NOx、 Smo k e, 燃費測定と共に、 有効着火遅れ期間の計測を行った。 有効着火遅れ 期間とは、 燃料噴射終了時期から着火開始時期を引いた値であり、 この値が正で あれば噴射した燃料のほぼ全てが空気と混合する時間を有することになり、 予混 合燃焼がより効果的に進むことになる。 逆に、 この値が負になると燃料噴射終了 以前に燃焼が開始したことになるため、 著しい Smo k e発生を伴うような十分 な予混合化を経ない燃焼を行ったことになる。 燃費は比較例 7を 1 00として、 各燃料での測定結果を相対値で表記した (数値が小さい方がよい結果を示す)。 なお、 土ンジン試験に係わる試験方法は、 旧運輸省監修新型自動車審査関係基 準集別添 29 '「ディーゼル自動車 1 3モード排出ガス測定の技術規準」 に準拠し ている。
(ディーゼル燃焼試験)
巿販エンジン 1を圧縮比及び噴射系等の改良無しの状態で使用して、 3200 r pm80%負荷相当条件 (燃料間の投入熱量は一定) で運転を行い、 NOx、 Smo k e, 燃費を測定した。 結果は、 比較例 7の燃料を供試した場合の結果を 1 00として、 各結果を相対的に比較して評価した (数値が小さい方がよい結果 を示す)。 ' (低温始動性試験).
上述の市販エンジン 1と同様の圧縮比の改造を施したエンジンを前述の車両 1 ,に搭載し、 環境温度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、 室温で、 (1) 供試ディーゼル自動車の燃料系統を評価燃料でフラッシング (洗浄)、(2)フラッシ ング燃料の抜き出し、(3)メインフィルタの新品への交換、(4)燃料タンクに評価 燃料の規定量(供試車両の燃料タンク容量の 1/2)の張り込みを行う。その後、 (5)環境温度を室温から— 5 °Cまで急冷し、 (6)— 5 °Cで 1時間保持した後、 (7) l°CZhの冷却速度で所定の温度 (一 1 5°C) に達するまで徐冷し、 (8)所定の 温度で 1時間保持した後、 エンジンを M動させる。 1 0秒間のクランキングを 3 0秒間隔で 2回繰り返しても始動しない場合はこの時点で不可 (X) とした。 ま た、 クランキングを 2回繰り返す間でエンジンが始動した場合はそのままアイ ド リングで 3分間保持し、 その後 1 5秒かけて車速を 60 km/hに移行し、 その まま低速運転を行う。 速度移行時及び 60 km/h低速走行を 20分継続する際 に動作不良 (ハンチング、 スタンブル、 車速低下、 ンジン停止等) が見られた 場合はその時点で不可 (X) とし、 最後まで支障なく走行した場合は可 (〇) と した。 表 7
Figure imgf000062_0001
実施例 7 実施例 8 実施例 9 比較例 7 比較例 8 比較例 9
FT合成基材 7 . 60 30
FT合成基材 3 ' 40 20
FT合成基材 3 100
高度水素化処理基材 20 60
動植物由来の処理油 20
水素化精製軽油 50 100
高圧縮比用軽油組成物 100 密度 (15で) kg/m3 777 792 797 768 822 790 動粘度 (30°C) mmVs 2.5 2.7 ' 2.8 2.3 3.2 3.1 引火点 °C 60 61 59 71 55 58 硫黄分 質量 ppm . <1 <1 4 <1 7 ぐ 1 酸素分 質 Bppm く 10 く 10 51 120 104 く 10 初留点 170.0 152.0 156.0 159.0 166.0 158.0 蒸留 10%留出温度 197.0 187.0 192.0 183.0 194.0 193.5 性状 50%留出温度 233.5 246.5 243.0 249.0 264.0 242.5 °C 90%留出温度 305.5 317.0 322.0 314.0 328.5 306.0 終点 346.5 344.5 350.0 334.0 352.0 341.0
E200 - Eibp 構成比率 容量% 25,3 24.7 26.1 46.0 20.6 26.4 セタン価 48.0 44.0 45.2 62.0 35.5 27.9
E280― E200 構成比率 容量% 48.7 40.8 39.0 36.0 35.7 50.4 セタン価 67.2 64.2 66.6 81.0 59.6 40.2
Eep一 E280 構成比率 容量% 26.0 34.5 34.9 30.0 43.7 23.2 セタン価 55.7 54.0 54.7 82.0 46,9 55.3 ノルマルパラフィン 質量0 /0 49.6 27.8 32.6 37.6 25.8 12.2 セタン指数 70.0 65.4 61.9 80.0 56.1 65.9 セタン価 59.8 55.3 57.0 81.7 57.6 42.0 芳香族分 容量% <1 ぐ 1 9.0 ぐ 1 18.1 <1 ナフテン分 質量。 /0 - 11.5 34.4 13.8 <1 27.7 11.5 体積弾性率 MPa , 1300 1340 1380 1190 1410 1300 くもり点 °C -18.0 -18.0 -15.0 -10.0 - 8.0 - 18.0 目詰まり点 °C -20.0 -20.0 -21.0 -12.0 - 14.0 -21.0 流動点 °C -27.5 - 27.5 -27.5 -15.0 - 21.0 -27.5 色相(セーボルト) >+30 >+30 28 >+30 +21 >+30
10%残油の残留炭素分 質量% 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 過酸化物価 質量 ppm 4· 3 7 1 • 51 4 摩耗痕径 (WS1.4) μ πι 360 340 360 420 460 360 全不溶解分 rag/100mL 0.1 0.1 0.1 ' 0.2 0.4 0.1 水分 容量 ppm 15 9 18 47 41 6 潤滑性向上剤 mg/L 150 150 150 150 70 150 低温流動性向上剤 rag/L - - 150 - 150 一 清浄剤 mg/L - 一 100 - 一 一 セタン価向上剤 rag/L - - 一 - - 一 表 9
Figure imgf000064_0001
(実施例 1 0〜 1 2および比較例 1 0〜: 1 2')
表 1 0に示す性状を有する基材を調合して表 1 1に示す軽油組成物を調製した (実施例 1 0〜1 2および比較例 1 0〜1 2 )。 F T合成基材 1 0〜1 2は天然ガ スを F T反応によりワックス及び中間留分化し、 これに水素化処理を施して得ら' れた炭化水素混合物であるが、.それぞれの反応条件 (異性化度) は異なるため、 飽和炭化水素含有率が異なる基材となっている。 高度水素化処理基材は軽油基材 に更に水素化処理を施し、 更なる低硫黄化と低芳香族化をはかった炭化水素基材 である。 動植物由来の処理油はパーム油 (ホール成分) を原料として水素化処理 を行い、 雑成分を取り除いたものである。 水素化精製軽油は冬季に使用されてい る市販の軽油に相当する。 高圧縮比用燃料は F T合成基材、 水素化精製基材、 高 度な水素化処理基材等を適切量配合して、 高圧縮比ディーゼルエンジン向けに配 合したものである。 従って、 各留分の混合比率及ぴ各留分のセタン価を除けば、 他の仕様は本発明の軽油組成物に必要とされる項目を満足している。 これらを適 量配合または全量使用して、 実施例 1 0〜1 2と比較ィ列 1 0〜1 2を製造した。 なお、 本例で使用した添加剤は以下の通りである。
潤滑性向上剤: リノ一ル酸を主成分とするカルボン酸混合物
清浄剤: アルケニルコハク酸ィミ ド混合物
低温流動性向上剤 : エチレン—酢酸ビュル共重合体混合物
調合した軽油組成物の調合比率、及ぴこの調合した軽油組成物に対して、 1 5 °C における密度、 3 0 °Cにおける動粘度、.引火点、 硫黄分含有量、 酸素分含有量、 , 蒸留性状、 セタン指数、 セタン価、 芳香族分含有量、 ナフテン化合物含有量、 体 積弾性率、' くもり点、 目.詰まり点、 流動点、 色相、 1 0 %残油の残留炭素分、 酸 化安定性試験後の全不溶解分および過酸化物価、 摩耗痕径、 水分を測定した結果 を表 1 1に示す。
実施例で使用した軽油組成物は、 表 1 1に示すとおり、 F T合成基材を 2 0容 量%以上配合して製造されたものである。 また、 表 1 1から明らかなように、 F T合成基材を本発明で規定される範囲内で配合した実施例 1 0〜1 2においては、 規定した性状を満足した軽油組成物を容易にかつ確実に得ることができた。一方、 比較例 1 ◦〜 1 2で示すように上記特定の軽油基材を用いずに軽油組成物を調製 した場合や、 特定の基材は用いているものの留分構成比率等が規定性状を満足'し ていない場合には、 本発明の目的とする軽油組成物は必ずしも得られない。
次に実施例 1 0〜1 2及び比較例 1 0〜1 2の各軽油組成物を用いて、 以下に 示す各種試験を行った。 全ての試験結果を表 1 2に示す。 表 1 2の結果からわか るように、 実施例 1 0〜 1 2の軽油組成物は、 比較例 1 0〜 1 2の軽油組成物に 比べ、 予混合圧縮着火燃焼時の N O X、 S m o k e、 燃費性能及び有効着火遅れ 期間、 通常燃焼時の N O x、 S m o k e , 燃費性能、 .低温始動性で良好な結果が 得られており、 従来の軽油組成物では実現が困難であった優れた冬季環境下での 実用性能と予混合圧縮着火燃焼にも適用できる環境対応性能とを高水準で同時に 達成できる高品質の軽油を提供することができる。
(予混合圧縮着火燃焼試験)
前述の市販エンジン 1をベースとし、 その全気筒のビストン形状を変えること で圧縮比を 1 6に改造し、 また電子制御コモンレール式燃料噴射ポンプの制御部 を一部改良して、噴射時期の制御を可能とした実験用エンジンにて試験を行った。 試験は定常条件 (1 2 0 0 r p m、 2 5 %負荷相当条件 (燃料間の投入熱量は一 定)、燃料噴射時期:上死点前 3 0 ° C A、 吸気条件:常温一定) で行い、 N O x、 S m o k e , 燃費測定と共に、 有効着火遅れ期間の計測を行った。 有効着火遅れ 期間とは、 燃料噴射終了時期から着火開始時期を引いた値であり、 この値が正で あれば噴射した燃料のほぼ全てが空気と混合する時間を有することになり、 予混 合燃焼がより効果的に進むことになる。 逆に、 この値が負になると燃料噴射終了 以前に燃焼が開始したことになるため、 著しい Smo k e発生を伴うような十分 な予混合化を経ない燃焼を行ったことになる.。燃費は比較例 1 0を 1 00として、 各燃料での測定結果を相対値で表記した (数値が小さい方がよい結果を示す)。 なお、 エンジン試験に係わる試験方法は、 旧運輸省監修新型自動車審査関係基 準集別添 29 「ディーゼル自動車 1 3モード排出ガス測定の技術規準」 に準拠し ている。
(ディーゼル燃焼試験)
市販エンジン 1を圧縮比及び噴射系等の改良無しの状態で使用して、 3200 r pm80%負荷相当条件 (燃料間の投入熱量は一定) で運転を行い、 NOx、 Smo k e, 燃費を測定した。 結果は、 .比較例 1 0の燃料を供試した場合の結果 を 1 00として、 各結果を相対的に比較して評価した (数値が小さい方がよい結 果を示す)。
(低温始動性試験)
, 上述の市販エンジン 1と同様の圧縮比の改造を施したエンジンを前述の車両 1 に搭載し、 環境温度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、 室温で、 (1) 供試ディーゼル自動車の燃料系統を評価燃料でフラッシング (洗浄)、(2)フラッシ ング燃料の抜き出し、(3)メインフィルタの新品への交換、(4)燃料タンクに評価 燃料の規定量(供試車両の燃料タンク容量の 1/2)の張り込みを行う。その後、 (5)環境温度を室温から一 1 5 °Cまで急冷し、 (6)— 1 5 °Cで 1時間保持した後、 (ァ;!:! !!の冷却速度で所定の温度 (一 25°C) に達するまで徐冷し、 (8)所定' の温度で 1時間保持した後、 エンジンを始動させる。 1 0秒間のクランキングを 30秒間隔で 2回繰り返しても始動しない場合はこの時点で不可 (X) とした。 また、 クランキングを 2回繰り返す間でエンジンが始動した場合はそのままアイ ドリングで 3分間保持し、 その後 1 5秒かけて車速を 60 km/hに移行し、 そ のまま低速運転を行う。 速度移行時及び 60 km/h低速走行を 20分継続する 際に動作不良 (ハンチング、 スタンブル、 車速低下、 エンジン停止等) が見られ た場合はその時点で不可 (X) とし、 最後まで支障なく走行した場合は可 (〇) とした。 表 10
Figure imgf000067_0001
表 11
Figure imgf000068_0001
表 12
Figure imgf000069_0001
[図面の簡単な説明]
図 1は、 軽油組成物の体積弾性率の測定に使用される装置の一例を示す概略構 成図である。
(符号の説明)
1 Ah容容 ¾=
2 供給弁
3 排出弁
4 温度センサ
5 圧力センサ
6 ビス トン
1 0 0 軽油組成物

Claims

1: F T令成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p p m以下、 酸素 含有量が 1 00質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a以上 1 450MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μπι以下、 蒸留性状の初 留点が 140。C以上、 終点が 3 8 0°C以下であり、 かつ各留分範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有 ί"る、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及び EGR付きディ 一ゼルェンジンで使用される軽油組成物。 (1) 200°C未満の留分範囲にお求けるセタン価が 40以上 60未満。 (2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 の 満。 ■ '(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上。 囲 2. FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p pm以下、 酸素 含有量が 1 00質量 p pm以下、 体積弾性率が 1 25 OMP a以上 1450MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μπι以下、 蒸留性状の初 留点が 140°C以上、 終点が 3 80°C以下であり、 かつ各留分範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 1 6以下の過給器及ぴ EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 1号軽油規格を 満たす請求項 1記載の軽油組成物。 (.1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 力、 つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 1 0容量%未満。 (2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量。ん以上 98容量%以下。 -(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 5 9容量。/。以下。 3. FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p pm以下、 酸素 含有量が 1 00質量 p p m以下、 体積弾性率が 1 250 M P a以上 1450 M P a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 400 μ m以下、 蒸留性状の初 留点が 140°C以上、 終点が 360°C以下であり ·、 かつ各留分範囲に下記 ( 1 ) 〜 (3) め特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 2号軽油規格を 満たす請求項 1記載の軽油組成物。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 10容量%以上 20容量%未 満。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 89容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 60容量%以下。
4. FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p pm以下、 酸素' 含有量が 100質量 p p m以下、 体積弾性率が 125 OMP a以上 1450MP a以下、 セーボルト色が + 22以上、 潤滑性能が 40.0 m以下、 蒸留性状の初 留点が 140 °C以上、 終点が 360 °C以下であり、 かつ各留分範囲に下記 ( 1 ) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が J I S 3号軽油規格を 満たす請求項 1記載の軽油組成物。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 20容量%以上 40容量%未 満。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80未 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 30容量%以上 78容量%以下。
(3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、 かつ当該留 分の全体における容積あたりの構成比率が 1容量%以上 50容量%以下。
5. FT合成基材を配合した、 硫黄分含有量が 5質量 p pm以下、 酸素 含有量が 100質量 p pm以下、 体積弾性率が 125 OMP a以上 1450MP a以下、 せ ボルト色が +22以上、 潤滑性能が 400 μιη以下、 蒸留性状の初 留点が 140°C以上、 終点が 350°C以下であり、 かつ各留分範囲に下記 (1) 〜 (3) の特徴を有する、 幾何的圧縮比が 16以下の過給器及び EGR付きディ ーゼルエンジンで使用される硫黄分以外の品質項目性状が j I S特 3号軽油規格 を満たす請求項 1記載の軽油組成物。
(1) 200°C未満の留分範囲におけるセタン価が 40以上 60未満であり、 か つ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 40容量%以上 70容量%以 下。
(2) 200°C以上 280°C未満の留分範囲におけるセタン価が 60以上 80耒 満であり、 かつ当該留分の全体における容積あたりの構成比率が 2' 0容量。ん以上 59容量%以下。
. (3) 280°C以上の留分範囲におけるセタン価が 50以上であり、.かつ当該留 分の全体における容積あた.りの構成比率が 1容量%以上 30容量%以下。
6. 加速酸化試験後の過酸化物価が 50質量 p m以下、 芳香族分が 1 5容量%以下である請求項 1〜5のいずれかに記載の軽油組成物。
7. FT合成基材の配合比率が 20容 4%以上であることを特徴とする 請求項 1〜 5のいずれかに記載の軽油組成物。
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