JP2004269686A - 軽油組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、運転性能を高水準に維持しつつ排ガス後処理装置の性能を向上させることが可能な軽油組成物を提供すること。
【解決手段】硫黄分含有量５〜１０質量ｐｐｍ、沸点範囲１５０〜３８０℃の水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理して得られる９０％留出温度２００〜３８０℃、１５℃における密度７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量１２質量％以下、ナフテン分含有量３０質量％以上の深度水素化精製軽油を２０容量％以上含有し、硫黄分含有量５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度１８０〜２５０℃、９５％留出温度３５０℃以下であり、式（１）［Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０、Ｔ９０は１０％、２０％、８０％、９０％留出温度（℃）、Ｎ及びＡはナフテン分及び１環芳香族分の含有量（質量％）］で表される条件を満たす軽油組成物。
【数１】
【選択図】 なし
【解決手段】硫黄分含有量５〜１０質量ｐｐｍ、沸点範囲１５０〜３８０℃の水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理して得られる９０％留出温度２００〜３８０℃、１５℃における密度７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量１２質量％以下、ナフテン分含有量３０質量％以上の深度水素化精製軽油を２０容量％以上含有し、硫黄分含有量５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度１８０〜２５０℃、９５％留出温度３５０℃以下であり、式（１）［Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０、Ｔ９０は１０％、２０％、８０％、９０％留出温度（℃）、Ｎ及びＡはナフテン分及び１環芳香族分の含有量（質量％）］で表される条件を満たす軽油組成物。
【数１】
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大気や道路周辺環境の汚染問題を改善するという観点から、ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンから排出される有害成分を低減する方法が検討されている。例えば、ディーゼル排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ、ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等を低減する方法として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）やＮＯｘ還元触媒を用いた排ガス後処理装置の装着が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
【０００３】
その一方で、運転者が車両から直接感じる追い越し加速、アクセル応答等の運転性能について一層の向上が望まれている。特に、乗車人数が多いときや重い荷物を搭載したときの追い越し加速のレスポンスの良さが重要視されている。
【０００４】
【非特許文献１】
「ＤＰＦの大型ディーゼルトラックへの適用実験（１）−ＤＰＦの耐久性の検討−」、横田等、大気環境学会誌、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．４、１９９９、Ｐ２９９〜３０９
【０００５】
【非特許文献２】
「ＤＰＦの大型ディーゼルトラックへの適用実験（２）−排出ガスへの影響−」、横田等、大気環境学会誌、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．４、１９９９、Ｐ３１０〜３２０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の排ガス後処理装置を用いると、当該装置によりエンジンの制御が影響を受けやすく、また、排気管の背圧が増加しやすいため、運転性能が損なわれてしまう。
【０００７】
一方、運転性能の向上を図るべく、所定の組成又は性状を有する軽油の使用も考えられるが、このような軽油の使用は排ガス後処理装置の性能改善につながるとは必ずしも言えない。
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、運転性能を高水準に維持しつつ排ガス後処理装置の性能を向上させることが可能な軽油組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の軽油組成物は、硫黄分含有量が５〜１０質量ｐｐｍ且つ沸点範囲が１５０〜３８０℃である水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することによって得られる９０％留出温度が２００〜３８０℃、１５℃における密度が７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量が１２質量％以下、ナフテン分含有量が３０質量％以上である深度水素化精製軽油を２０容量％以上含有し、軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度が１８０〜２５０℃、９５％留出温度が３５０℃以下であり、且つ下記式（１）：
【００１０】
【数２】
【００１１】
［式（１）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０はそれぞれ軽油組成物の１０％留出温度（℃）、２０％留出温度（℃）、８０％留出温度（℃）及び９０％留出温度（℃）を表し、Ｎは軽油組成物中のナフテン分含有量（質量％）を表し、Ａは軽油組成物中の１環芳香族分含有量（質量％）を表す］
で表される条件を満たすことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記特定の深度水素化精製軽油を用いることで、軽油組成物の硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量を容易に且つ確実に制御することが可能となる。そして、当該深度水素化精製軽油を軽油組成物に２０容量％以上含有せしめ、硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度をそれぞれ上記範囲内とし、且つ軽油組成物の１０％留出温度、２０％留出温度、８０％留出温度、９０％留出温度、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量で規定される上記式（１）で表される条件を満たすようにすることによって、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能及び運転性能の双方を高水準でバランスよく達成可能な軽油組成物が実現される。
【００１３】
また、驚くべきことに、本発明の軽油組成物により、従来は達成が困難であった優れた高温始動性を得ることもできる。例えば、夏の野外等の高温下では、運転後に一旦エンジンを切ってしばらく放置し、その後エンジンを再始動させたときに、エンジンの始動が不安定化する、さらには始動しなくなるといった現象が起こる場合がある。本発明の軽油組成物は、これらの現象を回避し、高温下であってもエンジンの安定的な始動を可能とするものである。
【００１４】
なお、本発明の軽油組成物により優れた高温始動性が得られる理由は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、エンジン再始動時の不安定化は、高温下にさらされたり熱を帯びたエンジンにより過熱されたりすることにより燃料が通常の液体としての挙動を示さなくなることが原因であり、本発明の軽油組成物は高温下での挙動の不安定化が起こりにくいため優れた高温始動性を示すものと本発明者らは推察する。
【００１５】
また、本発明の軽油組成物により得られる優れた高温始動性が、ディーゼルエンジン搭載車両における排ガス後処理装置の有無によらないことは言うまでもない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の軽油組成物は、上述の通り、９０％留出温度が２００〜３８０℃、１５℃における密度が７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量が１２質量％以下、ナフテン分含有量が３０質量％以上である深度水素化精製軽油を、組成物全量基準で２０容量％以上含有し、軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度が１８０〜２５０℃、９５％留出温度が３５０℃以下であり、且つ下記式（１）：
【００１８】
【数３】
【００１９】
［式（１）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０はそれぞれ軽油組成物の１０％留出温度（℃）、２０％留出温度（℃）、８０％留出温度（℃）及び９０％留出温度（℃）を表し、Ｎは軽油組成物中のナフテン分含有量（質量％）を表し、Ａは軽油組成物中の１環芳香族分含有量（質量％）を表す］
で表される条件を満たすことを特徴とするものである。本発明の軽油組成物が含有する上記深度水素化精製軽油は、硫黄分含有量が５〜１０質量ｐｐｍ且つ沸点範囲が１５０〜３８０℃である水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することによって得られる。
【００２０】
深度水素化精製軽油の製造に用いられる水素化精製油は、硫黄分含有量及び沸点範囲が上記範囲内である石油系炭化水素の水素化精製油であれば特に制限されないが、例えば、所定の原料油を水素化精製処理及び／又は水素化脱硫処理したものが使用可能である。水素化精製油の原料油としては、常圧蒸留装置から得られる直留軽油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残渣油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解又は水素化分解して得られる接触分解軽油及び水素化分解軽油、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軽油又は水素化脱硫軽油等が挙げられる。
【００２１】
上記原料油の水素化精製条件は、得られる水素化精製油の９０％留出温度、１５℃における密度、硫黄分含有量、芳香族分及びナフテン分含有量がそれぞれ上記範囲内であれば特に制限されないが、好ましくは、処理温度３００〜３８０℃、水素圧力３〜８ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．３〜２ｈ−１、水素／油比１００〜５００ＮＬ／Ｌである。また、水素化精製に用いられる触媒としては、一般的な水素化脱硫用触媒が適用可能である。かかる水素化脱硫触媒の活性金属種としては、通常、６Ａ族及び８族の金属（Ｃｏ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｗ、Ｎｉ−Ｗ）の硫化物が用いられ、また、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。
【００２２】
上記水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することにより、本発明にかかる深度水素化精製軽油が得られる。
【００２３】
当該水素化処理に用いる装置の構成は特に制限されず、１個の反応塔を備えるものであってもよく、あるいは、複数の反応塔が組み合わせられたものであってもよい。また、複数の反応塔を備える装置の場合、隣設する２個の反応塔の間で水素の追加注入を行ってもよい。さらに、水素化処理装置は、気液分離操作や硫化水素除去操作のための設備を備えていてもよい。
【００２４】
水素化処理装置の反応方式は、好ましくは固定床方式である。水素の流通方式は、水素化精製油に対して向流、並流のいずれであってもよい。また、複数の反応塔を備える装置の場合は、向流と並流とを組み合わせてもよい。一般的な流通方式としては、ダウンフローの気液双並流方式がある。反応熱の除去又は水素分圧の増加を目的として、反応塔の中段において水素ガスをクエンチとして注入してもよい。
【００２５】
水素化処理条件は、得られる深度水素化精製軽油の１５℃における密度、硫黄分含有量、芳香族分及びナフテン分含有量がそれぞれ上記範囲内であれば特に制限されないが、反応温度は、好ましくは１７０〜３２０℃、より好ましくは１７５〜３００℃、更に好ましくは１８０〜２８０℃である。また、水素圧力は、好ましくは２〜１０ＭＰａ、より好ましくは２．５〜８ＭＰａ、更に好ましくは３〜７ＭＰａである。また、ＬＨＳＶは、好ましくは０．１〜２ｈ−１、より好ましくは０．２〜１．５ｈ−１、更に好ましくは０．３〜１．２ｈ−１である。また、水素／油比は、好ましくは１００〜８００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは１５０〜６００ＮＬ／Ｌ、更に好ましくは１５０〜５００ＮＬ／Ｌである。なお、反応温度が低温である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。また、水素圧力及び水素／油比が高いほど水素化反応、脱硫反応共に促進されるが、過剰に高くなると経済的に好ましくない。また、ＬＨＳＶが低いほど反応に有利であるが、過剰に低くすると非常に大きな反応塔容積が必要となるため、設備コストの点で好ましくない。
【００２６】
また、水素化処理に用いられる水素化触媒としては、例えば、水素化活性金属を多孔質担体に担持したものが挙げられる。水素化触媒の多孔質担体としては多孔質無機酸化物が使用可能であり、具体的には、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらの多孔質担体は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ及びゼオライトのうちの少なくとも１種とアルミナとにより構成されるものが好ましい。多孔質担体の製造方法は特に制限されず、例えば、多孔質担体の構成元素に対応した各種ゾル、塩化合物等の状態の原料を用いて任意の調製法により調製することができる。あるいは、シリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナチタニア、シリカチタニア、アルミナボリアなどの複合水酸化物又は複合酸化物を調製した後、アルミナゲルやその他の水酸化物をそのままの状態若しくは適当な溶液の状態で添加して多孔質担体を調製してもよい。アルミナ及びその他の酸化物の多孔質担体に占める割合は任意であるが、アルミナの割合は、好ましくは９０％以下、より好ましくは６０％以下、さらに好ましくは４０％以下である。
【００２７】
ゼオライトは、結晶性アルミノシリケートである。より具体的には、フォージャサイト、ペンタシル、モルデナイトなどが挙げられ、中でも、フォージャサイト、モルデナイトが好ましく、Ｙ型、ベータ型のものがより好ましい。これらのゼオライトは、所定の水熱処理及び／又は酸処理によって超安定化させて用いることができ、あるいはゼオライト中のアルミナ含有量を調製して用いることができる。特に、Ｙ型のゼオライトを用いる場合は、超安定化したものを用いることが好ましい。水熱処理により超安定化したゼオライトには、本来の２０Å以下の細孔構造（ミクロ細孔）に加え、２０〜１００Å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適用可能である。
【００２８】
また、水素化触媒の活性金属としては、８族金属から選ばれる少なくとも１種の金属が好ましく、Ｒｕ、Ｒｄ、Ｉｒ、Ｐｄ及びＰｔから選ばれる少なくとも１種がより好ましく、Ｐｄ及び／又はＰｔが更に好ましい。活性金属は１種を単独で用いてもよいが、２種以上を組み合わせて用いることもできる。活性金属の組み合わせとしては、Ｐｔ−Ｐｄ、Ｐｔ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｒｕ、Ｉｒ−Ｐｄ、Ｉｒ−Ｒｈ、Ｉｒ−Ｒｕ、Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｒｈ−Ｒｕ、Ｉｒ−Ｐｄ−Ｒｈ、Ｉｒ−Ｒｈ−Ｒｕ等が挙げられる。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る。活性金属の担持量は特に制限されないが、水素化触媒全量に対する金属量の合計は、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．１５〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜３質量％である。
【００２９】
活性金属の多孔質担体への担持方法としては、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。多孔質担体への活性金属の担持は多孔質担体の全調製工程の終了後に行ってもよく、あるいは、多孔質担体の調製の中間工程において適当な酸化物、複合酸化物、ゼオライト等に活性金属を担持した後、ゲル調合工程、加熱圧縮、混練等の工程を行ってもよい。
【００３０】
水素化触媒は、水素気流下で予備還元処理を施した後に、水素化処理に供することが好ましい。例えば、水素を含むガスを流通させながら、所定の手順に従って２００℃以上で加熱することにより、触媒上の活性金属を十分に還元し、高水準の水素化活性を発現させることができる。
【００３１】
上記水素化処理により得られる本発明にかかる深度水素化精製軽油の９０％留出温度（以下、場合により「Ｔ９０」という）は、過度の蒸留性状の軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制するために、前述の通り２００℃以上であることが必要であり、好ましくは２１０℃以上、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２３０℃以上、特に好ましくは２４０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、エンジンから排出されるＰＭの増加を抑制する点から、前述の通り３８０℃以下であることが必要であり、好ましくは３７０℃以下、より好ましくは３６０℃以下、さらに好ましくは３５０℃以下、特に好ましくは３４０℃以下である。なお、ここでいう９０％留出温度（Ｔ９０）とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００３２】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の１５℃における密度は、発熱量確保の観点から、前述の通り７８０ｋｇ／ｍ３以上であることが必要であり、好ましくは７９０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、ＮＯｘ、ＰＭの排出量を低減する点から、前述の通り８７０ｋｇ／ｍ３以下であることが必要であり、好ましくは８６０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８５０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、ここでいう密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
【００３３】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の硫黄分含有量は、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観点から、前述の通り５質量ｐｐｍ以下である必要があり、好ましくは３質量ｐｐｍ以下、より好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、ＪＩＳ 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。
【００３４】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油のナフテン分含有量は、前述の通り３０質量％以上であることが必要であり、３２質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。深度水素化精製軽油のナフテン分含有量を前記の範囲内とすることで、本発明の軽油組成物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きる。なお、ここでいうナフテン分含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５“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分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００３５】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の芳香族分含有量は、前述の通り１２質量％以下であること必要であり、９質量％以下であることが好ましく、７質量％以下であることがより好ましい。深度水素化精製軽油の芳香族分含有量を前記範囲内とすることで、本発明の軽油組成物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きる。なお、ここでいう芳香族分含有量は、ＩＰ ３９１／９５「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ−Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＬＣ法）」に準拠して測定される芳香族分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００３６】
上記構成を有する深度水素化精製軽油を用いることにより、軽油組成物の硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量の全てを容易に且つ確実に制御することが可能となり、本発明の軽油組成物を効率よく且つ確実に得ることが可能となる。
【００３７】
ここで、本発明の軽油組成物は、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たすものであれば、本発明にかかる深度水素化精製軽油のみからなるものであってもよく、また、深度水素化精製軽油以外の成分を含んでいてもよいが、深度水素化精製軽油の含有量は２０容量％以上であることが必要である。深度水素化精製軽油を含有しない場合、並びに深度水素化精製軽油の含有量が２０容量％未満である場合には、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、排ガス後処理装置の性能、運転性能及び高温始動性のうちの少なくとも一つが損なわれてしまう。また、同様の理由により、深度水素化精製軽油の含有量は、好ましくは３０容量％以上、より好ましくは４０容量％以上、更に好ましくは５０容量％以上である。
【００３８】
本発明の軽油組成物の硫黄分含有量は、前述の通り５質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは３質量ｐｐｍであり、より好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍを超えると、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、ディーゼル排ガス中の有害成分を十分に低減できない。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、ＪＩＳ 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含有量を意味する。
【００３９】
また、本発明の軽油組成物の１５℃における密度は、前述の通り８１０ｋｇ／ｍ３以上８４０ｋｇ／ｍ３以下である。当該密度が前記範囲外であると、排ガス後処理装置の性能、運転性能及び高温始動性の少なくとも一方が損なわれてしまう。特に、運転性能の向上の点から、当該密度は、８１０ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは８１５ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以上である。また、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両における排ガス中の有害成分（特にＰＭ）の低減の点から、当該密度は、８４０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは８３５ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８３０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、ここでいう密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
【００４０】
また、本発明の軽油組成物においては、蒸留性状として、２０％留出温度（Ｔ２０）は１８０℃以上２５０℃以下であることが必要である。Ｔ２０が１８０℃未満であると、過度の軽質化により運転性能が低下してしまう。さらに、運転性能の向上の点から、Ｔ２０は、好ましくは１８５℃以上、より好ましくは１９０℃以上、さらに好ましくは１９５℃以上、特に好ましくは２００℃以上である。他方、Ｔ２０が２５０℃を超えると、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において排ガス中の有害成分（特にＰＭ）を十分に低減できなくなる。さらに、当該有害成分の低減の点から、Ｔ２０は、好ましくは２４０℃以下、より好ましくは２３０℃以下である。
【００４１】
また、本発明の軽油組成物の９５％留出温度（Ｔ９５）は、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両における排ガス中の有害成分（特にＰＭ）の低減の点から、３５０℃以下であることが必要であり、好ましくは３４０℃以下、より好ましくは３３０℃以下である。
【００４２】
またさらに、本発明の軽油組成物において、その蒸留性状に関するＴ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０と、軽油組成物中のナフテン分含有量（Ｎ）及び１環芳香族分含有量（Ａ）とは上記式（１）で表される条件を満たすことが必要である。ここで、式（１）中の左辺（すなわち｛（Ｔ８０−Ｔ２０）／（Ｔ９０−Ｔ１０）｝×｛（Ｎ＋Ａ）／１００｝）を「運転性指数」という。
【００４３】
運転性指数は、車両の運転性能の主要因であるエンジン回転数の応答性と燃料性状との相関を示す指標である。運転性指数の値が大きいほどアクセル入力に対する回転数感度が高く、加速性や運転性に優れている。運転性指数に含まれる（Ｔ８０−Ｔ２０）／（Ｔ９０−Ｔ１０）は軽油組成物の揮発特性に関する項であり、また、｛（Ｎ＋Ａ）／１００｝は燃料の発熱量特性に関する項である。運転性指数は、前述の通り０．３以上であることが必要であり、好ましくは０．３５以上、より好ましくは０．４以上である。運転性指数が０．３未満の場合には、十分な運転性能向上効果が得られない。
【００４４】
なお、運転性能の向上の点からは、燃料の発熱量特性の向上、すなわち燃料の高密度化及び芳香族分含有量の増加が有効であると考えられるが、その一方で、排ガス後処理装置を支援するためには、硫黄分含有量の低減の他に芳香族分含有量の低減、蒸留性状の軽質化が有効であると考えられる。従って、従来のディーゼル燃料においては上述のように相反する要求性状の双方を高水準で達成することは非常に困難である。これに対して本発明では、上記特定の深度水素化精製軽油を配合せしめることで、排ガス後処理装置の支援のために必要な特性を維持しつつ１５℃における密度及び運転性指数が上記の条件を満たす軽油組成物を容易に且つ確実に得ることができる。その結果、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、運転性能、さらには高温始動性を高水準に維持したまま排ガス後処理装置の性能を向上させることができ、排ガス中の有害成分を十分に低減することが可能となる。
【００４５】
ここで、Ｔ１０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは１６０℃以上、より好ましくは１７０℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。また、Ｔ１０は排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２２５℃以下、さらに好ましくは２２０℃以下である。
【００４６】
また、Ｔ８０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２１０℃以上、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２３０℃以上である。また、Ｔ８０は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは３１５℃以下、より好ましくは３０５℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。
【００４７】
また、Ｔ９０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２３０℃以上、さらに好ましくは２４０℃以上である。また、Ｔ９０は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは３３０℃以下、より好ましくは３２５℃以下、さらに好ましくは３２０℃以下である。
【００４８】
なお、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０、Ｔ９０及びＴ９５は、全てＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００４９】
また、本発明の軽油組成物のナフテン分含有量（Ｎ）は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、最も好ましくは３５質量％以上である。また、当該ナフテン分含有量は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下である。なお、ここでいうナフテン分含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５“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分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００５０】
また、本発明の軽油組成物の１環芳香族分含有量（Ａ）は、上記式（１）を満たせば特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分（特にＰＭ及びＮＯｘ）をさらに低減する点から、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは７質量％以下である。
【００５１】
またさらに、本発明の軽油組成物において、多環芳香族分（２環以上の芳香族分）の含有量は特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分の低減の点から、好ましくは２質量％以下、より好ましくは１質量％以下、さらに好ましくは０．８質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下である。
【００５２】
また、本発明の軽油組成物の全芳香族分含有量は特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分（特にＰＭ及びＮＯｘ）を低減する点から、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは７質量％以下である。
【００５３】
なお、本発明でいう１環芳香族分含有量、多環芳香族分含有量及び全芳香族分含有量は、ＩＰ ３９１／９５「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ − Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ−Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＬＣ法）」に準拠して測定される芳香族分含有量の質量百分率（質量％）を意味する。
【００５４】
また、本発明の軽油組成物の３０℃における動粘度は、好ましくは２ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは２．５ｍｍ２／ｓ以上である。当該動粘度が２ｍｍ２／ｓに満たない場合は、燃料噴射ポンプの潤滑性能が確保できないおそれがある。また、当該動粘度は、好ましくは５ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは４．７ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは４．５ｍｍ２／ｓ以下である。当該動粘度が５ｍｍ２／ｓを超えると、噴射系が不安定化するおそれがある。なお、ここでいう動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される動粘度を意味する。
【００５５】
また、本発明の軽油組成物のセタン価は、好ましくは５２以上であり、より好ましくは５４以上であり、さらに好ましくは５６以上である。セタン価が５２に満たない場合には、ディーゼル排出ガス中の有害成分の低減効果が低下する傾向にある。なお、ここでいうセタン価とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」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。
【００５６】
また、本発明の軽油組成物におけるセタン指数は、好ましくは５０以上であり、より好ましくは５２以上であり、さらに好ましくは５４以上である。セタン指数が５０に満たない場合には、ディーゼル排出ガス中の有害成分の低減効果が低下する傾向にある。ここでいうセタン指数とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「８．４変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」に準拠して算出した値を意味する。上記ＪＩＳ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、本発明の軽油組成物は後述するようにセタン価向上剤を含有してもよく、この場合、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。
【００５７】
また、本発明の軽油組成物の潤滑性能は、ＨＦＲＲ摩耗痕径（ＷＳ１．４）を指標として表すことができる。本発明の軽油組成物のＨＦＲＲ摩耗痕径は、好ましくは４６０μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下、さらに好ましくは３９０μｍ以下、特に好ましくは３８０μｍ以下である。ＨＦＲＲ摩耗痕径が４６０μｍを超える場合は、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、ポンプ各部の摩耗増を引き起こし、排ガス性能、微小粒子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ポンプにおいても、摺動面等の摩耗が懸念される。なお、ここでいうＨＦＲＲ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ＪＰＩ−５Ｓ−５０−９８「軽油−潤滑性試験方法」により測定される値を意味する。
【００５８】
また、本発明の軽油組成物の流動点は、低温始動性ないしは低温運転性の観点、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、−７．５℃以下であることが好ましく、−１５℃以下であることがより好ましく、−２０℃以下であることがさらにより好ましい。ここで流動点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２６９「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」により測定される流動点を意味する。
【００５９】
また、本発明の軽油組成物の灰分含有量は、好ましくは０．０１質量％未満である。灰分含有量が０．０１質量％以上であると、灰分が燃料噴射系に対する夾雑物となり、性能を阻害することが懸念される。なお、ここでいう灰分含有量とは、ＪＩＳ Ｋ ２２７２「原油及び石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の灰分の質量含有量を意味する。
【００６０】
また、本発明の軽油組成物の目詰まり点については特に限定されないが、−５℃以下であることが好ましく、−８℃以下であることがより好ましく、−１２℃以下であることがさらに好ましく、−１９℃以下であることがさらにより好ましい。なお、ここでいう目詰まり点とはＪＩＳ Ｋ ２２８８「軽油−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。
【００６１】
また、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１．０ｍｇ／１００ｍＬ以下であることが好ましく、０．５ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがより好ましく、０．３ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがさらに好ましく、０．２ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがさらにより好ましく、０．１ｍｇ／１００ｍＬ以下であることが最も好ましい。なお、ここでいう酸化安定性試験とは、ＡＳＴＭ Ｄ２２７４−９４に準拠して、９５℃、酸素バブリング下、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。
【００６２】
また、本発明の軽油組成物においては、貯蔵安定性、部材への適合性の点から、上記酸化安定性試験後の過酸化物価が、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。なお、ここでいう過酸化物価とは石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−４６−９６に準拠して測定される値を意味する。
【００６３】
本発明の軽油組成物には、全不溶解分や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。
【００６４】
また、本発明における軽油組成物における導電率は特に限定されないが、安全性の点から５０ｐＳ／ｍ以上であることが好ましい。本発明の軽油組成物には、導電率を改善するために、適宜帯電防止剤等を添加することができる。なお、ここでいう導電率とは、ＪＩＳ Ｋ ２２７６「石油製品−航空燃料油試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
【００６５】
本発明においては、得られる軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、蒸留性状（Ｔ２０等）がそれぞれ上記の範囲内であり、且つ当該軽油組成物が式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、上記深度水素化精製軽油以外の軽油基材を配合することができる。具体的には、原油の常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油；硫黄分含有量に応じて前述の軽油を水素化精製装置で水素化処理した水素化精製軽油；水素化精製よりも苛酷な条件で一段階または多段階で水素化脱硫して得られる水素化脱硫軽油；上記の種々の軽油基材を水素化分解して得られる水素化分解軽油等が使用可能である。以下の説明では、便宜上、これらの軽油基材を「その他の軽油基材」という。
【００６６】
その他の軽油基材の性状は特に制限されないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、後述する特定性状を有することが好ましい。
【００６７】
すなわち、その他の軽油基材のＴ９０は、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２１０℃以上、さらに好ましくは２２０℃以上、さらにより好ましくは２３０℃以上、最も好ましくは２４０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、好ましくは３８０℃以下、より好ましくは３７０℃以下、さらに好ましくは３６０℃以下、さらにより好ましくは３５０℃以下、最も好ましくは３４０℃以下である。
【００６８】
また、その他の軽油基材の１５℃における密度は、好ましくは７８０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７９０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８７０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８６０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８５０ｋｇ／ｍ３以下、さらにより好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下である。
【００６９】
また、その他の軽油基材の硫黄分含有量は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。
【００７０】
また、上記軽油基材の芳香族分含有量は特に制限されないが、１７質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以下であることがさらに好ましい。
【００７１】
本発明の軽油組成物におけるその他の軽油基材の含有量は、深度水素化精製軽油の含有量が２０容量％以上であり、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。ディーゼル排ガス中の有害成分の低減効果と運転性能向上効果との双方をより高めるためには、その他の軽油基材の配合量は、好ましくは７０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下、さらにより好ましくは１５容量％以下である。
【００７２】
さらに、本発明の軽油組成物においては、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、合成軽油を配合することができる。
【００７３】
本発明にかかる合成軽油とは、天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とし、これを化学合成させることで得られる合成軽油をいう。化学合成方法としては間接液化法、直接液化法などがあり、代表的な合成手法として、フィッシャートロップス合成法が挙げられるが、本発明で使用する合成軽油はこれらの製造方法により限定されるものではない。合成軽油は一般に飽和炭化水素類が主成分であり、詳しくはノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類から構成されている。すなわち合成軽油は一般に、芳香族分をほとんど含有していない。
【００７４】
本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、合成軽油が後述する特定性状を有することが好ましい。
【００７５】
すなわち、合成軽油の１５℃における密度は、好ましくは７２０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７３０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは７４０ｋｇ／ｍ３以上、さらにより好ましくは７５０ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８３０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以下、さらにより好ましくは８１０ｋｇ／ｍ３以下である。
【００７６】
また、合成軽油の硫黄分含有量は、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００７７】
合成軽油の配合量は、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。環境負荷低減効果と燃費の向上効果との双方をより高めるためには、当該配合量は好ましくは７０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下、さらにより好ましくは１５容量％以下である。
【００７８】
またさらに、本発明の軽油組成物においては、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、灯油基材を配合することができる。
【００７９】
かかる灯油基材としては、原油の常圧蒸留により得られる直留灯油；直留原油の常圧蒸留により得られる軽油留分を分解して得られる分解灯油；水素化分解軽油と共に製造される水素化分解灯油；上記の灯油留分を水素化精製して得られる水素化精製灯油；天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とする合成灯油等が使用可能である。
【００８０】
これらの灯油基材の性状は特に制限されないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、後述する特定性状を有することが好ましい。
【００８１】
すなわち、灯油基材のＴ９０は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１４５℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、好ましくは２８０℃以下、より好ましく２７０℃以下、さらに好ましくは２６０℃以下である。
【００８２】
また、灯油基材の１５℃における密度は、好ましくは７５０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７６０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは７７０ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８１０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以下である。
【００８３】
また、灯油基材の硫黄分含有量は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。
【００８４】
また、灯油基材の芳香族分含有量は特に制限されないが、１７質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以下であることがさらに好ましい。
【００８５】
本発明にかかる灯油基材の配合量は、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。環境負荷低減効果と燃費の向上効果との双方をより高めるためには、好ましくは５容量％以上、より好ましくは１０容量％以上である。また、当該配合量は好ましくは６０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは４０容量％以下である。
【００８６】
また、本発明においては、所望のセタン価を有する軽油組成物を得るために、必要に応じてセタン価向上剤を適量配合してもよい。
【００８７】
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。
【００８８】
本発明においては、上述のセタン価向上剤の中でも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−クロロエチルナイトレート、２−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、ｎ−ヘプチルナイトレート、ｎ−オクチルナイトレート、２−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘ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ート等が包含されるが、特に、炭素数６〜８のアルキルナイトレートが好ましい。
【００８９】
セタン価向上剤の含有量は、組成物全量基準で５００質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、６００質量ｐｐｍ以上であることがより好ましく、７００質量ｐｐｍ以上であることがさらに好ましく、８００質量ｐｐｍ以上であることがさらにより好ましく、９００質量ｐｐｍ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５００質量ｐｐｍに満たない場合は、十分なセタン価向上効果が得られず、ディーゼル排ガス中の有害成分（ＰＭ、アルデヒド類、ＮＯｘ等）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、１４００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１２５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１１００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下であることが最も好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
また、本発明の軽油組成物においては、上記セタン価向上剤以外の添加剤を必要に応じて配合することができ、特に、潤滑性向上剤及び／又は清浄剤が好ましく配合される。
【００９２】
潤滑性向上剤としては、例えば、カルボン酸系、エステル系、アルコール系及びフェ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。
【００９３】
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、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘ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。
【００９４】
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、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸等がある。
【００９５】
潤滑性向上剤の配合量は、組成物全量基準で３５質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、５０質量ｐｐｍ以上であることがより好ましい。潤滑性向上剤の配合量が前記の範囲内であると、配合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を抑制し、ポンプの摩耗を低減させることができる。また、配合量の上限値は、それ以上加えても添加量に見合う効果が得られないことから、組成物全量基準で１５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００９６】
清浄剤としては、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ニルコハク酸イミド等のアルケニルコハク酸イミド；ペンタエリスリトール等の多価アルコールとポリブテニルコハク酸無水物から合成されるポリブテニルコハク酸エステル等のコハク酸エステル；ジアルキルア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、ビニルピロリドン等とアルキルメタクリレートとのコポリマー等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、中でもアルケニルコハク酸イミド及びカルボン酸とア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。
【００９７】
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１０００〜３０００程度のアルケニルコハク酸イミドを単独使用する場合と、分子量７００〜２０００程度のアルケニルコハク酸イミドと分子量１００００〜２００００程度のアルケニルコハク酸イミドとを混合して使用する場合とがある。
【００９８】
カルボン酸とア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１２〜２４の脂肪酸および炭素数７〜２４の芳香族カルボン酸等が挙げられる。炭素数１２〜２４の脂肪酸には、リノール酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等が含まれるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数７〜２４の芳香族カルボン酸には、安息香酸、サリチル酸等が含まれるが、これらに限定されるものではない。また、カルボン酸とアミンとの反応生成物を構成するアミンは、１種であっても２種以上であってもよい。ここで用いられるアミンとしては、オレイルアミンが代表的であるが、これに限定されるものではなく、各種ア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３０質量ｐｐｍ以上とすることが好ましく、６０質量ｐｐｍ以上とすることがより好ましく、８０質量ｐｐｍ以上とすることがさらに好ましい。３０質量ｐｐｍ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ＮＯｘ、ＰＭ、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３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１８０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００９９】
なお、先のセタン価向上剤の場合と同様、潤滑性向上剤又は清浄剤と称して市販されているものは、それぞれ潤滑性向上また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。
【０１００】
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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アルケニルコハク酸アミドなどの低温流動性向上剤；フェノール系、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；ポリグリコールエーテルなどの氷結防止剤；脂肪族アミン、アルケニルコハク酸エステルなどの腐食防止剤；アニオン系、カチオン系、両性系界面活性剤などの帯電防止剤；アゾ染料などの着色剤；シリコン系などの消泡剤等が挙げられる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
上記の構成を有する本発明の軽油組成物は、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能と運転性能とを高水準でバランスよく達成することを可能とするものである。また、本発明の軽油組成物は優れた高温始動性を有しているため、高温下でエンジンを再始動させる際に、エンジン始動の不安定化を防止することが可能なディーゼル燃料としても非常に有用である。
【０１０３】
ここで、排ガス後処理装置とは、排ガス中のＮＯｘ、未燃炭化水素、一酸化炭素、ＰＭ等を低減するための装置である。排ガス後処理装置の種類、仕様、装着方法は後述するように様々であるが、本発明の軽油組成物はいずれの排ガス後処理装置にも適用可能である。
【０１０４】
排ガス後処理装置としては、具体的には、アルデヒド類等の低減効果を有する酸化触媒、ＮＯｘ還元触媒、さらには排ガス中からＰＭをろ過のようにして物理的に捕集、除去するＤＰＦ等を利用したものが挙げられる。これらの形状、構造、担持金属種類、担持金属量、再生方法、制御方法等に関する制限はない。また、これらの排ガス後処理装置を複数組み合わせた装置やシステム現在研究開発が進められている新規の排ガス後処理装置に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０５】
排ガス後処理装置の本体材料は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。材料の例としては、コージェライト、炭化珪素、多孔体金属、金属繊維等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の材料に対しても、本発明の軽油組成物を適用することが可能である。
【０１０６】
排ガス後処理装置の本体形状は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。形状の例としては、モノリスハニカム状、不織布蛇腹状、多重円筒状等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の形状に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０７】
排ガス後処理装置の１平方インチあたりのセル数（孔数）は特に制限されないが、一般的にセル数が著しく多いと反応するための表面積は増加するものの背圧の上昇を招いてしまい、また著しく少ないと反応するための表面積が少なくなってＤＰＦの場合はＰＭ捕集能力が低下する傾向にある。従って当該セル数は自ずと排ガス後処理装置製造会社によって制約されていることが多い。また、セル数に応じて、また技術的根拠を持ってセル間壁厚やセル自体の大きさ（セル径）は変化するが、本発明の軽油組成物と組み合わせる排ガス後処理装置においては特に制限はなく、全てに対して使用可能である。同様に排ガス後処理装置のセルの形状も、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。形状の例としては、四角形、六角形等の多角形、円形、不均等形等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の形状に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０８】
排ガス後処理装置に担持される金属類及びその担持量に関しては、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。金属の例としては、白金、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛、鉄、ゼオライト等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の担持金属及び担持量に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０９】
ＤＰＦの場合、その捕集および再生機構は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。捕集および再生機構の例としては、交換式、交互式、順送り式、連続式、手動式等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の捕集および再生機構に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。ＤＰＦの再生方式は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。再生方式の例としては、電気ヒータ式、バーナ式、触媒燃焼式、逆洗浄式、酸化触媒式、燃料添加剤式等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の再生方式に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１１０】
排ガス後処理装置の十分な性能を発揮させるために用いる制御方式は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。制御方式の例としては、背圧式、時間式、排気温度式、エンジン回転速度式、エンジン負荷式、排ガス式、堆積量検出式等が挙げられ、還元剤として燃料もしくは他の化合物を投入する方法、複数の制御方法を組み合わせて使用する方法も挙げられる。また、複数の排ガス後処理装置を複数組み合わせて制御する方式も存在する。また、現在研究開発が進められている新規の制御方式に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１１１】
【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、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１２】
［実施例１〜３］
［実施例１〜３］
先ず、所定性状を有する水素化精製軽油を、水素化触媒（Ｐｔ／Ｐｄ−シリカアルミナ）の存在下、表１に示す条件で更に水素化処理して深度水素化精製軽油−１及び深度水素化精製軽油−２を得た。水素化精製軽油、深度水素化精製軽油−１及び深度水素化精製軽油−２の諸性状（１５℃における密度、３０℃における動粘度、硫黄分含有量、蒸留性状、芳香族分含有量（全芳香族分及び２環以上の芳香族分の各含有量）、ナフテン分含有量及びセタン指数）を表２に示す。
【０１１３】
このようにして得られた深度水素化精製軽油−１及び／又は深度水素化精製軽油−２に、水素化分解軽油、合成軽油、深度水素化精製灯油及び水素化精製灯油の１種又は２種以上を混合し、更に下記添加剤を配合して、表３に示す組成を有する実施例１〜３の各軽油組成物を得た。水素化分解軽油、合成軽油、深度水素化精製灯油及び水素化精製灯油の諸性状を表２に示す。また、実施例１〜３の各軽油組成物の諸性状（１５℃における密度、３０℃における動粘度、硫黄分含有量、蒸留性状（初留点、１０％、２０％、５０％、８０％、９０％、９５％留出温度、終点）、芳香族分含有量（全芳香族分及び２環以上の芳香族分の各含有量）、ナフテン分含有量、運転性指数、セタン指数、セタン価、流動点、目詰まり点、潤滑性能を示すＨＦＲＲ摩耗痕径（ＷＳ１．４）、灰分含有量、酸化安定度（全不溶分及び過酸化物価）、導電率）を表３に示す。なお、表３中、「運転性指数」は上記式（１）の左辺の値を意味する。
【０１１４】
（添加剤）
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：オレイン酸を主成分とするカルボン酸混合物とオレイルアミンとの反応生成物
低温流動性向上剤：エチレン−酢酸ビニル共重合体。
【０１１５】
［比較例１、２］
表２に示す水素化精製軽油、並びに合成軽油、深度水素化精製灯油及び上記添加剤を用い、表３に示す組成を有する比較例１、２の各軽油組成物を調製した。比較例１、２の各軽油組成物の諸性状を表３に示す。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
【表３】
【０１１９】
実施例１〜３においては、深度水素化精製軽油−１、２を用いることで、それぞれ硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量が本発明で規定する条件を満たす軽油組成物を容易に且つ確実に得ることができた。一方、深度水素化軽油を用いなかった比較例１〜２では、上記性状の全てを満たす軽油組成物は得られなかった。
【０１２０】
次に、実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた各軽油組成物を用いて、以下に示す評価試験を行った。なお、以下の試験において、エンジン単体試験にかかる試験方法は、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１３モード排出ガス測定の技術基準」に準拠するものである。また、車両試験にかかる試験方法は、同基準集別添２７「ディーゼル自動車１０・１５モード排出ガス測定の技術基準」に準拠するものである。
【０１２１】
（排ガス後処理装置の性能向上効果の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、フィルタ部に酸化触媒機能を有するＤＰＦを装着したディーゼルエンジンを用いて以下の試験を行い、ＤＰＦの性能向上効果を評価した。用いたエンジンの諸元を以下に示す。
【０１２２】
エンジン諸元
エンジンの種類：自然吸気式直列４気筒ディ−ゼル
排気量：５Ｌ
圧縮比：１９
最高出力：１１０ｋＷ／２９００ｒｐｍ
最高トルク：３６０Ｎｍ／１７００ｒｐｍ
規制適合：平成６年度排ガス規制適合。
【０１２３】
本試験では、ディーゼル１３モード（以下、「Ｄ１３モード」）で規定される４０％回転数及び６０％回転数において、負荷をそれぞれ０％から１００％まで段階的に変化させたときのエンジン背圧並びにＤＰＦ前後の差圧、あるいはさらに連続使用時間を測定し、得られた測定値を評価の指標とした。
【０１２４】
すなわち、エンジン背圧については、各運転条件での背圧が試験開始時より３０ｋＰａ以上上昇し、且つその後３０分間条件を保持しても背圧が低下しなかった場合に不合格とした。
【０１２５】
また、ＤＰＦ前後の差圧については、各運転条件での差圧が試験開始時より３０ｋＰａ以上上昇し、且つその後３０分間条件を保持しても差圧が低下しなかった場合に不合格とした。
【０１２６】
また、連続使用時間は、試験開始時から背圧上昇が１００ｋＰａに達するまでの時間とし、背圧、差圧の判定で不合格となったものについて適用した。
を測定した。
【０１２７】
そして、これらの背圧及び差圧、並びにＤＰＦに堆積したＰＭ量と再生が必要になるまでの連続使用時間、更にはＤＰＦの連続再生機能への影響等から、ＤＰＦの性能向上効果を総合的に判定した。得られた結果を表４に示す。表４中、「○」はいずれの評価項目も合格であったことを意味し、「×」はいずれかの評価項目が不合格であったことを意味する。
【０１２８】
（運転性能向上効果の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、酸化触媒を用いた排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両を用いて以下の試験を行い、運転性能向上効果を評価した。用いたディーゼルエンジン搭載車両の諸元を以下に示す。
【０１２９】
車両諸元
エンジン種類：インタークーラー付過給直列４気筒ディーゼル
排気量：３Ｌ
圧縮比：１８．５
最高出力：１２５ｋＷ／３４００ｒｐｍ
最高トルク：３５０Ｎｍ／２４００ｒｐｍ
規制適合：平成９年度排ガス規制適合
車両重量：１９００ｋｇ
ミッション：４ＡＴ
排ガス後処理装置：酸化触媒
本試験では、環境温度２５℃、環境湿度６０％ＲＨの条件下、シャーシダイナモメータ（勾配条件：５％）上で行った。先ず、上記車両を十分に暖気走行させた後、４０ｋｍ／ｈ定速条件で保持し、所定の時間経過後にスロットル（アクセル）を全開にして運転し、６０ｋｍ／ｍ又は１００ｋｍ／ｈに達するまでの時間を測定した。得られた結果を表４に示す。
【０１３０】
（高温始動性の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、ディーゼルエンジン搭載車両を用いて高温始動性評価試験を行った。用いたディーゼルエンジン搭載車両の諸元を以下に示す。
【０１３１】
車両諸元
エンジン主対：インタークーラー付過給直列４気筒ディーゼル
排気量：３．２Ｌ
圧縮比：１７
最高出力：１３０ｋＷ／３８００ｒｐｍ
最高トルク：３８０ｒｐｍ／２０００ｒｐｍ
規制適合：平成１０年排ガス規制適合
車両重量：２１５０ｋｇ。
【０１３２】
本試験では、環境温度及び環境湿度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、軽油組成物１５Ｌを給油した上記ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンを始動し、アイドリング状態で保持した。次いで、環境温度を２０℃として試験室内温度を安定化させ、アイドリング中の車両の燃料噴射ポンプ出口温度が安定した時点でエンジンを停止させた。エンジン停止から５分間放置した後でエンジンを再始動させ、このときにエンジンが正常に始動するか否かを評価した。さらに、エンジンが正常に始動した場合には環境温度を２５℃、３０℃、３５℃、４０℃と順次上昇させ、それぞれの環境温度において上記の操作を繰り返した。得られた結果を表４に示す。表４中、「○」はエンジンが正常に始動したことを意味し、「×」はエンジンが始動しなかったことを意味する。
【０１３３】
【表４】
【０１３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、所定性状を有する水素化精製油を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９０％留出温度、１５℃における密度、硫黄分含有量、ナフテン分及び芳香族分の含有量がそれぞれ上記の範囲内にある深度水素化精製軽油を用いることにより、従来の基材では実現が困難であった、軽油組成物の硫黄分含有量、蒸留性状、密度、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量を容易に且つ確実に制御することが可能となる。そして、当該深度水素化精製軽油を軽油組成物に所定量含有せしめ、硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量をそれぞれ上記特定の条件を満たすようにすることで、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能と運転性能との双方を向上させることができる。また、本発明の軽油組成物は高温始動性が優れているため、ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンを停止して高温下に放置した場合であっても、エンジンの再始動を安定的に行うことができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大気や道路周辺環境の汚染問題を改善するという観点から、ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンから排出される有害成分を低減する方法が検討されている。例えば、ディーゼル排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ、ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等を低減する方法として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）やＮＯｘ還元触媒を用いた排ガス後処理装置の装着が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
【０００３】
その一方で、運転者が車両から直接感じる追い越し加速、アクセル応答等の運転性能について一層の向上が望まれている。特に、乗車人数が多いときや重い荷物を搭載したときの追い越し加速のレスポンスの良さが重要視されている。
【０００４】
【非特許文献１】
「ＤＰＦの大型ディーゼルトラックへの適用実験（１）−ＤＰＦの耐久性の検討−」、横田等、大気環境学会誌、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．４、１９９９、Ｐ２９９〜３０９
【０００５】
【非特許文献２】
「ＤＰＦの大型ディーゼルトラックへの適用実験（２）−排出ガスへの影響−」、横田等、大気環境学会誌、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．４、１９９９、Ｐ３１０〜３２０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の排ガス後処理装置を用いると、当該装置によりエンジンの制御が影響を受けやすく、また、排気管の背圧が増加しやすいため、運転性能が損なわれてしまう。
【０００７】
一方、運転性能の向上を図るべく、所定の組成又は性状を有する軽油の使用も考えられるが、このような軽油の使用は排ガス後処理装置の性能改善につながるとは必ずしも言えない。
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、運転性能を高水準に維持しつつ排ガス後処理装置の性能を向上させることが可能な軽油組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の軽油組成物は、硫黄分含有量が５〜１０質量ｐｐｍ且つ沸点範囲が１５０〜３８０℃である水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することによって得られる９０％留出温度が２００〜３８０℃、１５℃における密度が７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量が１２質量％以下、ナフテン分含有量が３０質量％以上である深度水素化精製軽油を２０容量％以上含有し、軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度が１８０〜２５０℃、９５％留出温度が３５０℃以下であり、且つ下記式（１）：
【００１０】
【数２】
［式（１）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０はそれぞれ軽油組成物の１０％留出温度（℃）、２０％留出温度（℃）、８０％留出温度（℃）及び９０％留出温度（℃）を表し、Ｎは軽油組成物中のナフテン分含有量（質量％）を表し、Ａは軽油組成物中の１環芳香族分含有量（質量％）を表す］
で表される条件を満たすことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記特定の深度水素化精製軽油を用いることで、軽油組成物の硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量を容易に且つ確実に制御することが可能となる。そして、当該深度水素化精製軽油を軽油組成物に２０容量％以上含有せしめ、硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度をそれぞれ上記範囲内とし、且つ軽油組成物の１０％留出温度、２０％留出温度、８０％留出温度、９０％留出温度、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量で規定される上記式（１）で表される条件を満たすようにすることによって、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能及び運転性能の双方を高水準でバランスよく達成可能な軽油組成物が実現される。
【００１３】
また、驚くべきことに、本発明の軽油組成物により、従来は達成が困難であった優れた高温始動性を得ることもできる。例えば、夏の野外等の高温下では、運転後に一旦エンジンを切ってしばらく放置し、その後エンジンを再始動させたときに、エンジンの始動が不安定化する、さらには始動しなくなるといった現象が起こる場合がある。本発明の軽油組成物は、これらの現象を回避し、高温下であってもエンジンの安定的な始動を可能とするものである。
【００１４】
なお、本発明の軽油組成物により優れた高温始動性が得られる理由は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、エンジン再始動時の不安定化は、高温下にさらされたり熱を帯びたエンジンにより過熱されたりすることにより燃料が通常の液体としての挙動を示さなくなることが原因であり、本発明の軽油組成物は高温下での挙動の不安定化が起こりにくいため優れた高温始動性を示すものと本発明者らは推察する。
【００１５】
また、本発明の軽油組成物により得られる優れた高温始動性が、ディーゼルエンジン搭載車両における排ガス後処理装置の有無によらないことは言うまでもない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の軽油組成物は、上述の通り、９０％留出温度が２００〜３８０℃、１５℃における密度が７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量が１２質量％以下、ナフテン分含有量が３０質量％以上である深度水素化精製軽油を、組成物全量基準で２０容量％以上含有し、軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度が１８０〜２５０℃、９５％留出温度が３５０℃以下であり、且つ下記式（１）：
【００１８】
【数３】
［式（１）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０はそれぞれ軽油組成物の１０％留出温度（℃）、２０％留出温度（℃）、８０％留出温度（℃）及び９０％留出温度（℃）を表し、Ｎは軽油組成物中のナフテン分含有量（質量％）を表し、Ａは軽油組成物中の１環芳香族分含有量（質量％）を表す］
で表される条件を満たすことを特徴とするものである。本発明の軽油組成物が含有する上記深度水素化精製軽油は、硫黄分含有量が５〜１０質量ｐｐｍ且つ沸点範囲が１５０〜３８０℃である水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することによって得られる。
【００２０】
深度水素化精製軽油の製造に用いられる水素化精製油は、硫黄分含有量及び沸点範囲が上記範囲内である石油系炭化水素の水素化精製油であれば特に制限されないが、例えば、所定の原料油を水素化精製処理及び／又は水素化脱硫処理したものが使用可能である。水素化精製油の原料油としては、常圧蒸留装置から得られる直留軽油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残渣油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解又は水素化分解して得られる接触分解軽油及び水素化分解軽油、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軽油又は水素化脱硫軽油等が挙げられる。
【００２１】
上記原料油の水素化精製条件は、得られる水素化精製油の９０％留出温度、１５℃における密度、硫黄分含有量、芳香族分及びナフテン分含有量がそれぞれ上記範囲内であれば特に制限されないが、好ましくは、処理温度３００〜３８０℃、水素圧力３〜８ＭＰａ、ＬＨＳＶ０．３〜２ｈ−１、水素／油比１００〜５００ＮＬ／Ｌである。また、水素化精製に用いられる触媒としては、一般的な水素化脱硫用触媒が適用可能である。かかる水素化脱硫触媒の活性金属種としては、通常、６Ａ族及び８族の金属（Ｃｏ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｗ、Ｎｉ−Ｗ）の硫化物が用いられ、また、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。
【００２２】
上記水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することにより、本発明にかかる深度水素化精製軽油が得られる。
【００２３】
当該水素化処理に用いる装置の構成は特に制限されず、１個の反応塔を備えるものであってもよく、あるいは、複数の反応塔が組み合わせられたものであってもよい。また、複数の反応塔を備える装置の場合、隣設する２個の反応塔の間で水素の追加注入を行ってもよい。さらに、水素化処理装置は、気液分離操作や硫化水素除去操作のための設備を備えていてもよい。
【００２４】
水素化処理装置の反応方式は、好ましくは固定床方式である。水素の流通方式は、水素化精製油に対して向流、並流のいずれであってもよい。また、複数の反応塔を備える装置の場合は、向流と並流とを組み合わせてもよい。一般的な流通方式としては、ダウンフローの気液双並流方式がある。反応熱の除去又は水素分圧の増加を目的として、反応塔の中段において水素ガスをクエンチとして注入してもよい。
【００２５】
水素化処理条件は、得られる深度水素化精製軽油の１５℃における密度、硫黄分含有量、芳香族分及びナフテン分含有量がそれぞれ上記範囲内であれば特に制限されないが、反応温度は、好ましくは１７０〜３２０℃、より好ましくは１７５〜３００℃、更に好ましくは１８０〜２８０℃である。また、水素圧力は、好ましくは２〜１０ＭＰａ、より好ましくは２．５〜８ＭＰａ、更に好ましくは３〜７ＭＰａである。また、ＬＨＳＶは、好ましくは０．１〜２ｈ−１、より好ましくは０．２〜１．５ｈ−１、更に好ましくは０．３〜１．２ｈ−１である。また、水素／油比は、好ましくは１００〜８００ＮＬ／Ｌ、より好ましくは１５０〜６００ＮＬ／Ｌ、更に好ましくは１５０〜５００ＮＬ／Ｌである。なお、反応温度が低温である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。また、水素圧力及び水素／油比が高いほど水素化反応、脱硫反応共に促進されるが、過剰に高くなると経済的に好ましくない。また、ＬＨＳＶが低いほど反応に有利であるが、過剰に低くすると非常に大きな反応塔容積が必要となるため、設備コストの点で好ましくない。
【００２６】
また、水素化処理に用いられる水素化触媒としては、例えば、水素化活性金属を多孔質担体に担持したものが挙げられる。水素化触媒の多孔質担体としては多孔質無機酸化物が使用可能であり、具体的には、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらの多孔質担体は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカ及びゼオライトのうちの少なくとも１種とアルミナとにより構成されるものが好ましい。多孔質担体の製造方法は特に制限されず、例えば、多孔質担体の構成元素に対応した各種ゾル、塩化合物等の状態の原料を用いて任意の調製法により調製することができる。あるいは、シリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナチタニア、シリカチタニア、アルミナボリアなどの複合水酸化物又は複合酸化物を調製した後、アルミナゲルやその他の水酸化物をそのままの状態若しくは適当な溶液の状態で添加して多孔質担体を調製してもよい。アルミナ及びその他の酸化物の多孔質担体に占める割合は任意であるが、アルミナの割合は、好ましくは９０％以下、より好ましくは６０％以下、さらに好ましくは４０％以下である。
【００２７】
ゼオライトは、結晶性アルミノシリケートである。より具体的には、フォージャサイト、ペンタシル、モルデナイトなどが挙げられ、中でも、フォージャサイト、モルデナイトが好ましく、Ｙ型、ベータ型のものがより好ましい。これらのゼオライトは、所定の水熱処理及び／又は酸処理によって超安定化させて用いることができ、あるいはゼオライト中のアルミナ含有量を調製して用いることができる。特に、Ｙ型のゼオライトを用いる場合は、超安定化したものを用いることが好ましい。水熱処理により超安定化したゼオライトには、本来の２０Å以下の細孔構造（ミクロ細孔）に加え、２０〜１００Å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適用可能である。
【００２８】
また、水素化触媒の活性金属としては、８族金属から選ばれる少なくとも１種の金属が好ましく、Ｒｕ、Ｒｄ、Ｉｒ、Ｐｄ及びＰｔから選ばれる少なくとも１種がより好ましく、Ｐｄ及び／又はＰｔが更に好ましい。活性金属は１種を単独で用いてもよいが、２種以上を組み合わせて用いることもできる。活性金属の組み合わせとしては、Ｐｔ−Ｐｄ、Ｐｔ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｒｕ、Ｉｒ−Ｐｄ、Ｉｒ−Ｒｈ、Ｉｒ−Ｒｕ、Ｐｔ−Ｐｄ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｒｈ−Ｒｕ、Ｉｒ−Ｐｄ−Ｒｈ、Ｉｒ−Ｒｈ−Ｒｕ等が挙げられる。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る。活性金属の担持量は特に制限されないが、水素化触媒全量に対する金属量の合計は、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．１５〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜３質量％である。
【００２９】
活性金属の多孔質担体への担持方法としては、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。多孔質担体への活性金属の担持は多孔質担体の全調製工程の終了後に行ってもよく、あるいは、多孔質担体の調製の中間工程において適当な酸化物、複合酸化物、ゼオライト等に活性金属を担持した後、ゲル調合工程、加熱圧縮、混練等の工程を行ってもよい。
【００３０】
水素化触媒は、水素気流下で予備還元処理を施した後に、水素化処理に供することが好ましい。例えば、水素を含むガスを流通させながら、所定の手順に従って２００℃以上で加熱することにより、触媒上の活性金属を十分に還元し、高水準の水素化活性を発現させることができる。
【００３１】
上記水素化処理により得られる本発明にかかる深度水素化精製軽油の９０％留出温度（以下、場合により「Ｔ９０」という）は、過度の蒸留性状の軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制するために、前述の通り２００℃以上であることが必要であり、好ましくは２１０℃以上、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２３０℃以上、特に好ましくは２４０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、エンジンから排出されるＰＭの増加を抑制する点から、前述の通り３８０℃以下であることが必要であり、好ましくは３７０℃以下、より好ましくは３６０℃以下、さらに好ましくは３５０℃以下、特に好ましくは３４０℃以下である。なお、ここでいう９０％留出温度（Ｔ９０）とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００３２】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の１５℃における密度は、発熱量確保の観点から、前述の通り７８０ｋｇ／ｍ３以上であることが必要であり、好ましくは７９０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、ＮＯｘ、ＰＭの排出量を低減する点から、前述の通り８７０ｋｇ／ｍ３以下であることが必要であり、好ましくは８６０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８５０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、ここでいう密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
【００３３】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の硫黄分含有量は、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観点から、前述の通り５質量ｐｐｍ以下である必要があり、好ましくは３質量ｐｐｍ以下、より好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、ＪＩＳ 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。
【００３４】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油のナフテン分含有量は、前述の通り３０質量％以上であることが必要であり、３２質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。深度水素化精製軽油のナフテン分含有量を前記の範囲内とすることで、本発明の軽油組成物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きる。なお、ここでいうナフテン分含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５“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分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００３５】
また、本発明にかかる深度水素化精製軽油の芳香族分含有量は、前述の通り１２質量％以下であること必要であり、９質量％以下であることが好ましく、７質量％以下であることがより好ましい。深度水素化精製軽油の芳香族分含有量を前記範囲内とすることで、本発明の軽油組成物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きる。なお、ここでいう芳香族分含有量は、ＩＰ ３９１／９５「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ−Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＬＣ法）」に準拠して測定される芳香族分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００３６】
上記構成を有する深度水素化精製軽油を用いることにより、軽油組成物の硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量の全てを容易に且つ確実に制御することが可能となり、本発明の軽油組成物を効率よく且つ確実に得ることが可能となる。
【００３７】
ここで、本発明の軽油組成物は、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たすものであれば、本発明にかかる深度水素化精製軽油のみからなるものであってもよく、また、深度水素化精製軽油以外の成分を含んでいてもよいが、深度水素化精製軽油の含有量は２０容量％以上であることが必要である。深度水素化精製軽油を含有しない場合、並びに深度水素化精製軽油の含有量が２０容量％未満である場合には、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、排ガス後処理装置の性能、運転性能及び高温始動性のうちの少なくとも一つが損なわれてしまう。また、同様の理由により、深度水素化精製軽油の含有量は、好ましくは３０容量％以上、より好ましくは４０容量％以上、更に好ましくは５０容量％以上である。
【００３８】
本発明の軽油組成物の硫黄分含有量は、前述の通り５質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは３質量ｐｐｍであり、より好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍを超えると、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、ディーゼル排ガス中の有害成分を十分に低減できない。なお、ここでいう硫黄分含有量とは、ＪＩＳ 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含有量を意味する。
【００３９】
また、本発明の軽油組成物の１５℃における密度は、前述の通り８１０ｋｇ／ｍ３以上８４０ｋｇ／ｍ３以下である。当該密度が前記範囲外であると、排ガス後処理装置の性能、運転性能及び高温始動性の少なくとも一方が損なわれてしまう。特に、運転性能の向上の点から、当該密度は、８１０ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは８１５ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以上である。また、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両における排ガス中の有害成分（特にＰＭ）の低減の点から、当該密度は、８４０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは８３５ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８３０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、ここでいう密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
【００４０】
また、本発明の軽油組成物においては、蒸留性状として、２０％留出温度（Ｔ２０）は１８０℃以上２５０℃以下であることが必要である。Ｔ２０が１８０℃未満であると、過度の軽質化により運転性能が低下してしまう。さらに、運転性能の向上の点から、Ｔ２０は、好ましくは１８５℃以上、より好ましくは１９０℃以上、さらに好ましくは１９５℃以上、特に好ましくは２００℃以上である。他方、Ｔ２０が２５０℃を超えると、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において排ガス中の有害成分（特にＰＭ）を十分に低減できなくなる。さらに、当該有害成分の低減の点から、Ｔ２０は、好ましくは２４０℃以下、より好ましくは２３０℃以下である。
【００４１】
また、本発明の軽油組成物の９５％留出温度（Ｔ９５）は、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両における排ガス中の有害成分（特にＰＭ）の低減の点から、３５０℃以下であることが必要であり、好ましくは３４０℃以下、より好ましくは３３０℃以下である。
【００４２】
またさらに、本発明の軽油組成物において、その蒸留性状に関するＴ１０、Ｔ２０、Ｔ８０及びＴ９０と、軽油組成物中のナフテン分含有量（Ｎ）及び１環芳香族分含有量（Ａ）とは上記式（１）で表される条件を満たすことが必要である。ここで、式（１）中の左辺（すなわち｛（Ｔ８０−Ｔ２０）／（Ｔ９０−Ｔ１０）｝×｛（Ｎ＋Ａ）／１００｝）を「運転性指数」という。
【００４３】
運転性指数は、車両の運転性能の主要因であるエンジン回転数の応答性と燃料性状との相関を示す指標である。運転性指数の値が大きいほどアクセル入力に対する回転数感度が高く、加速性や運転性に優れている。運転性指数に含まれる（Ｔ８０−Ｔ２０）／（Ｔ９０−Ｔ１０）は軽油組成物の揮発特性に関する項であり、また、｛（Ｎ＋Ａ）／１００｝は燃料の発熱量特性に関する項である。運転性指数は、前述の通り０．３以上であることが必要であり、好ましくは０．３５以上、より好ましくは０．４以上である。運転性指数が０．３未満の場合には、十分な運転性能向上効果が得られない。
【００４４】
なお、運転性能の向上の点からは、燃料の発熱量特性の向上、すなわち燃料の高密度化及び芳香族分含有量の増加が有効であると考えられるが、その一方で、排ガス後処理装置を支援するためには、硫黄分含有量の低減の他に芳香族分含有量の低減、蒸留性状の軽質化が有効であると考えられる。従って、従来のディーゼル燃料においては上述のように相反する要求性状の双方を高水準で達成することは非常に困難である。これに対して本発明では、上記特定の深度水素化精製軽油を配合せしめることで、排ガス後処理装置の支援のために必要な特性を維持しつつ１５℃における密度及び運転性指数が上記の条件を満たす軽油組成物を容易に且つ確実に得ることができる。その結果、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、運転性能、さらには高温始動性を高水準に維持したまま排ガス後処理装置の性能を向上させることができ、排ガス中の有害成分を十分に低減することが可能となる。
【００４５】
ここで、Ｔ１０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは１６０℃以上、より好ましくは１７０℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。また、Ｔ１０は排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２２５℃以下、さらに好ましくは２２０℃以下である。
【００４６】
また、Ｔ８０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２１０℃以上、より好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２３０℃以上である。また、Ｔ８０は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは３１５℃以下、より好ましくは３０５℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。
【００４７】
また、Ｔ９０は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２３０℃以上、さらに好ましくは２４０℃以上である。また、Ｔ９０は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは３３０℃以下、より好ましくは３２５℃以下、さらに好ましくは３２０℃以下である。
【００４８】
なお、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ８０、Ｔ９０及びＴ９５は、全てＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
【００４９】
また、本発明の軽油組成物のナフテン分含有量（Ｎ）は、上記式（１）で表される条件を満たせば特に制限されないが、運転性能をさらに向上させる点から、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、最も好ましくは３５質量％以上である。また、当該ナフテン分含有量は、排ガス後処理装置の性能をさらに向上させる点から、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下である。なお、ここでいうナフテン分含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ２４２５“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分の質量百分率（質量％）を意味する。
【００５０】
また、本発明の軽油組成物の１環芳香族分含有量（Ａ）は、上記式（１）を満たせば特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分（特にＰＭ及びＮＯｘ）をさらに低減する点から、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは７質量％以下である。
【００５１】
またさらに、本発明の軽油組成物において、多環芳香族分（２環以上の芳香族分）の含有量は特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分の低減の点から、好ましくは２質量％以下、より好ましくは１質量％以下、さらに好ましくは０．８質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下である。
【００５２】
また、本発明の軽油組成物の全芳香族分含有量は特に制限されないが、ディーゼル排ガス中の有害成分（特にＰＭ及びＮＯｘ）を低減する点から、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは９質量％以下、さらに好ましくは７質量％以下である。
【００５３】
なお、本発明でいう１環芳香族分含有量、多環芳香族分含有量及び全芳香族分含有量は、ＩＰ ３９１／９５「Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ − Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｓ−Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＬＣ法）」に準拠して測定される芳香族分含有量の質量百分率（質量％）を意味する。
【００５４】
また、本発明の軽油組成物の３０℃における動粘度は、好ましくは２ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは２．５ｍｍ２／ｓ以上である。当該動粘度が２ｍｍ２／ｓに満たない場合は、燃料噴射ポンプの潤滑性能が確保できないおそれがある。また、当該動粘度は、好ましくは５ｍｍ２／ｓ以下、より好ましくは４．７ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは４．５ｍｍ２／ｓ以下である。当該動粘度が５ｍｍ２／ｓを超えると、噴射系が不安定化するおそれがある。なお、ここでいう動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８３「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される動粘度を意味する。
【００５５】
また、本発明の軽油組成物のセタン価は、好ましくは５２以上であり、より好ましくは５４以上であり、さらに好ましくは５６以上である。セタン価が５２に満たない場合には、ディーゼル排出ガス中の有害成分の低減効果が低下する傾向にある。なお、ここでいうセタン価とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」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。
【００５６】
また、本発明の軽油組成物におけるセタン指数は、好ましくは５０以上であり、より好ましくは５２以上であり、さらに好ましくは５４以上である。セタン指数が５０に満たない場合には、ディーゼル排出ガス中の有害成分の低減効果が低下する傾向にある。ここでいうセタン指数とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「８．４変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」に準拠して算出した値を意味する。上記ＪＩＳ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、本発明の軽油組成物は後述するようにセタン価向上剤を含有してもよく、この場合、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。
【００５７】
また、本発明の軽油組成物の潤滑性能は、ＨＦＲＲ摩耗痕径（ＷＳ１．４）を指標として表すことができる。本発明の軽油組成物のＨＦＲＲ摩耗痕径は、好ましくは４６０μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下、さらに好ましくは３９０μｍ以下、特に好ましくは３８０μｍ以下である。ＨＦＲＲ摩耗痕径が４６０μｍを超える場合は、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、ポンプ各部の摩耗増を引き起こし、排ガス性能、微小粒子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ポンプにおいても、摺動面等の摩耗が懸念される。なお、ここでいうＨＦＲＲ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ＪＰＩ−５Ｓ−５０−９８「軽油−潤滑性試験方法」により測定される値を意味する。
【００５８】
また、本発明の軽油組成物の流動点は、低温始動性ないしは低温運転性の観点、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、−７．５℃以下であることが好ましく、−１５℃以下であることがより好ましく、−２０℃以下であることがさらにより好ましい。ここで流動点とは、ＪＩＳ Ｋ ２２６９「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」により測定される流動点を意味する。
【００５９】
また、本発明の軽油組成物の灰分含有量は、好ましくは０．０１質量％未満である。灰分含有量が０．０１質量％以上であると、灰分が燃料噴射系に対する夾雑物となり、性能を阻害することが懸念される。なお、ここでいう灰分含有量とは、ＪＩＳ Ｋ ２２７２「原油及び石油製品の灰分並びに硫酸灰分試験方法」により測定される軽油組成物全量基準の灰分の質量含有量を意味する。
【００６０】
また、本発明の軽油組成物の目詰まり点については特に限定されないが、−５℃以下であることが好ましく、−８℃以下であることがより好ましく、−１２℃以下であることがさらに好ましく、−１９℃以下であることがさらにより好ましい。なお、ここでいう目詰まり点とはＪＩＳ Ｋ ２２８８「軽油−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。
【００６１】
また、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１．０ｍｇ／１００ｍＬ以下であることが好ましく、０．５ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがより好ましく、０．３ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがさらに好ましく、０．２ｍｇ／１００ｍＬ以下であることがさらにより好ましく、０．１ｍｇ／１００ｍＬ以下であることが最も好ましい。なお、ここでいう酸化安定性試験とは、ＡＳＴＭ Ｄ２２７４−９４に準拠して、９５℃、酸素バブリング下、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。
【００６２】
また、本発明の軽油組成物においては、貯蔵安定性、部材への適合性の点から、上記酸化安定性試験後の過酸化物価が、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。なお、ここでいう過酸化物価とは石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−４６−９６に準拠して測定される値を意味する。
【００６３】
本発明の軽油組成物には、全不溶解分や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。
【００６４】
また、本発明における軽油組成物における導電率は特に限定されないが、安全性の点から５０ｐＳ／ｍ以上であることが好ましい。本発明の軽油組成物には、導電率を改善するために、適宜帯電防止剤等を添加することができる。なお、ここでいう導電率とは、ＪＩＳ Ｋ ２２７６「石油製品−航空燃料油試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
【００６５】
本発明においては、得られる軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、蒸留性状（Ｔ２０等）がそれぞれ上記の範囲内であり、且つ当該軽油組成物が式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、上記深度水素化精製軽油以外の軽油基材を配合することができる。具体的には、原油の常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油；硫黄分含有量に応じて前述の軽油を水素化精製装置で水素化処理した水素化精製軽油；水素化精製よりも苛酷な条件で一段階または多段階で水素化脱硫して得られる水素化脱硫軽油；上記の種々の軽油基材を水素化分解して得られる水素化分解軽油等が使用可能である。以下の説明では、便宜上、これらの軽油基材を「その他の軽油基材」という。
【００６６】
その他の軽油基材の性状は特に制限されないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、後述する特定性状を有することが好ましい。
【００６７】
すなわち、その他の軽油基材のＴ９０は、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２１０℃以上、さらに好ましくは２２０℃以上、さらにより好ましくは２３０℃以上、最も好ましくは２４０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、好ましくは３８０℃以下、より好ましくは３７０℃以下、さらに好ましくは３６０℃以下、さらにより好ましくは３５０℃以下、最も好ましくは３４０℃以下である。
【００６８】
また、その他の軽油基材の１５℃における密度は、好ましくは７８０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７９０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８７０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８６０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８５０ｋｇ／ｍ３以下、さらにより好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下である。
【００６９】
また、その他の軽油基材の硫黄分含有量は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。
【００７０】
また、上記軽油基材の芳香族分含有量は特に制限されないが、１７質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以下であることがさらに好ましい。
【００７１】
本発明の軽油組成物におけるその他の軽油基材の含有量は、深度水素化精製軽油の含有量が２０容量％以上であり、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。ディーゼル排ガス中の有害成分の低減効果と運転性能向上効果との双方をより高めるためには、その他の軽油基材の配合量は、好ましくは７０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下、さらにより好ましくは１５容量％以下である。
【００７２】
さらに、本発明の軽油組成物においては、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、合成軽油を配合することができる。
【００７３】
本発明にかかる合成軽油とは、天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とし、これを化学合成させることで得られる合成軽油をいう。化学合成方法としては間接液化法、直接液化法などがあり、代表的な合成手法として、フィッシャートロップス合成法が挙げられるが、本発明で使用する合成軽油はこれらの製造方法により限定されるものではない。合成軽油は一般に飽和炭化水素類が主成分であり、詳しくはノルマルパラフィン類、イソパラフィン類、ナフテン類から構成されている。すなわち合成軽油は一般に、芳香族分をほとんど含有していない。
【００７４】
本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、合成軽油が後述する特定性状を有することが好ましい。
【００７５】
すなわち、合成軽油の１５℃における密度は、好ましくは７２０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７３０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは７４０ｋｇ／ｍ３以上、さらにより好ましくは７５０ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８４０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８３０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以下、さらにより好ましくは８１０ｋｇ／ｍ３以下である。
【００７６】
また、合成軽油の硫黄分含有量は、好ましくは５質量ｐｐｍ以下、より好ましくは３質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２質量ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは１質量ｐｐｍ以下である。
【００７７】
合成軽油の配合量は、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。環境負荷低減効果と燃費の向上効果との双方をより高めるためには、当該配合量は好ましくは７０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下、さらにより好ましくは１５容量％以下である。
【００７８】
またさらに、本発明の軽油組成物においては、軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、灯油基材を配合することができる。
【００７９】
かかる灯油基材としては、原油の常圧蒸留により得られる直留灯油；直留原油の常圧蒸留により得られる軽油留分を分解して得られる分解灯油；水素化分解軽油と共に製造される水素化分解灯油；上記の灯油留分を水素化精製して得られる水素化精製灯油；天然ガス、アスファルト分、石炭等を原料とする合成灯油等が使用可能である。
【００８０】
これらの灯油基材の性状は特に制限されないが、本発明の軽油組成物における目的の性状を容易に且つ確実に達成するためには、後述する特定性状を有することが好ましい。
【００８１】
すなわち、灯油基材のＴ９０は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１４５℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上である。また、当該Ｔ９０は、好ましくは２８０℃以下、より好ましく２７０℃以下、さらに好ましくは２６０℃以下である。
【００８２】
また、灯油基材の１５℃における密度は、好ましくは７５０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは７６０ｋｇ／ｍ３以上、さらに好ましくは７７０ｋｇ／ｍ３以上である。また、当該密度は、好ましくは８２０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８１０ｋｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは８００ｋｇ／ｍ３以下である。
【００８３】
また、灯油基材の硫黄分含有量は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。
【００８４】
また、灯油基材の芳香族分含有量は特に制限されないが、１７質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以下であることがさらに好ましい。
【００８５】
本発明にかかる灯油基材の配合量は、深度水素化精製軽油の含有量、並びに軽油組成物の硫黄分含有量、１５℃における密度、２０％留出温度、９５％留出温度がそれぞれ上記範囲内であり、且つ上記式（１）で表される条件を満たす限りにおいて、市販燃料油としての実用性能（例えば低温流動性能や潤滑性能）に応じて適宜設定可能である。環境負荷低減効果と燃費の向上効果との双方をより高めるためには、好ましくは５容量％以上、より好ましくは１０容量％以上である。また、当該配合量は好ましくは６０容量％以下、より好ましくは５０容量％以下、さらに好ましくは４０容量％以下である。
【００８６】
また、本発明においては、所望のセタン価を有する軽油組成物を得るために、必要に応じてセタン価向上剤を適量配合してもよい。
【００８７】
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。
【００８８】
本発明においては、上述のセタン価向上剤の中でも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−クロロエチルナイトレート、２−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、ｎ−ヘプチルナイトレート、ｎ−オクチルナイトレート、２−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘ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ート等が包含されるが、特に、炭素数６〜８のアルキルナイトレートが好ましい。
【００８９】
セタン価向上剤の含有量は、組成物全量基準で５００質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、６００質量ｐｐｍ以上であることがより好ましく、７００質量ｐｐｍ以上であることがさらに好ましく、８００質量ｐｐｍ以上であることがさらにより好ましく、９００質量ｐｐｍ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５００質量ｐｐｍに満たない場合は、十分なセタン価向上効果が得られず、ディーゼル排ガス中の有害成分（ＰＭ、アルデヒド類、ＮＯｘ等）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、１４００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１２５０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１１００質量ｐｐｍ以下であることがさらに好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下であることが最も好ましい。
【００９０】
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。
【００９１】
また、本発明の軽油組成物においては、上記セタン価向上剤以外の添加剤を必要に応じて配合することができ、特に、潤滑性向上剤及び／又は清浄剤が好ましく配合される。
【００９２】
潤滑性向上剤としては、例えば、カルボン酸系、エステル系、アルコール系及びフェ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。
【００９３】
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、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘ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。
【００９４】
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、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸等がある。
【００９５】
潤滑性向上剤の配合量は、組成物全量基準で３５質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、５０質量ｐｐｍ以上であることがより好ましい。潤滑性向上剤の配合量が前記の範囲内であると、配合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を抑制し、ポンプの摩耗を低減させることができる。また、配合量の上限値は、それ以上加えても添加量に見合う効果が得られないことから、組成物全量基準で１５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００９６】
清浄剤としては、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ニルコハク酸イミド等のアルケニルコハク酸イミド；ペンタエリスリトール等の多価アルコールとポリブテニルコハク酸無水物から合成されるポリブテニルコハク酸エステル等のコハク酸エステル；ジアルキルア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、ビニルピロリドン等とアルキルメタクリレートとのコポリマー等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、中でもアルケニルコハク酸イミド及びカルボン酸とア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。
【００９７】
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１０００〜３０００程度のアルケニルコハク酸イミドを単独使用する場合と、分子量７００〜２０００程度のアルケニルコハク酸イミドと分子量１００００〜２００００程度のアルケニルコハク酸イミドとを混合して使用する場合とがある。
【００９８】
カルボン酸とア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１２〜２４の脂肪酸および炭素数７〜２４の芳香族カルボン酸等が挙げられる。炭素数１２〜２４の脂肪酸には、リノール酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等が含まれるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数７〜２４の芳香族カルボン酸には、安息香酸、サリチル酸等が含まれるが、これらに限定されるものではない。また、カルボン酸とアミンとの反応生成物を構成するアミンは、１種であっても２種以上であってもよい。ここで用いられるアミンとしては、オレイルアミンが代表的であるが、これに限定されるものではなく、各種ア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３０質量ｐｐｍ以上とすることが好ましく、６０質量ｐｐｍ以上とすることがより好ましく、８０質量ｐｐｍ以上とすることがさらに好ましい。３０質量ｐｐｍ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ＮＯｘ、ＰＭ、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３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１８０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００９９】
なお、先のセタン価向上剤の場合と同様、潤滑性向上剤又は清浄剤と称して市販されているものは、それぞれ潤滑性向上また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。
【０１００】
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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アルケニルコハク酸アミドなどの低温流動性向上剤；フェノール系、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；ポリグリコールエーテルなどの氷結防止剤；脂肪族アミン、アルケニルコハク酸エステルなどの腐食防止剤；アニオン系、カチオン系、両性系界面活性剤などの帯電防止剤；アゾ染料などの着色剤；シリコン系などの消泡剤等が挙げられる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
上記の構成を有する本発明の軽油組成物は、排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能と運転性能とを高水準でバランスよく達成することを可能とするものである。また、本発明の軽油組成物は優れた高温始動性を有しているため、高温下でエンジンを再始動させる際に、エンジン始動の不安定化を防止することが可能なディーゼル燃料としても非常に有用である。
【０１０３】
ここで、排ガス後処理装置とは、排ガス中のＮＯｘ、未燃炭化水素、一酸化炭素、ＰＭ等を低減するための装置である。排ガス後処理装置の種類、仕様、装着方法は後述するように様々であるが、本発明の軽油組成物はいずれの排ガス後処理装置にも適用可能である。
【０１０４】
排ガス後処理装置としては、具体的には、アルデヒド類等の低減効果を有する酸化触媒、ＮＯｘ還元触媒、さらには排ガス中からＰＭをろ過のようにして物理的に捕集、除去するＤＰＦ等を利用したものが挙げられる。これらの形状、構造、担持金属種類、担持金属量、再生方法、制御方法等に関する制限はない。また、これらの排ガス後処理装置を複数組み合わせた装置やシステム現在研究開発が進められている新規の排ガス後処理装置に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０５】
排ガス後処理装置の本体材料は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。材料の例としては、コージェライト、炭化珪素、多孔体金属、金属繊維等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の材料に対しても、本発明の軽油組成物を適用することが可能である。
【０１０６】
排ガス後処理装置の本体形状は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。形状の例としては、モノリスハニカム状、不織布蛇腹状、多重円筒状等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の形状に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０７】
排ガス後処理装置の１平方インチあたりのセル数（孔数）は特に制限されないが、一般的にセル数が著しく多いと反応するための表面積は増加するものの背圧の上昇を招いてしまい、また著しく少ないと反応するための表面積が少なくなってＤＰＦの場合はＰＭ捕集能力が低下する傾向にある。従って当該セル数は自ずと排ガス後処理装置製造会社によって制約されていることが多い。また、セル数に応じて、また技術的根拠を持ってセル間壁厚やセル自体の大きさ（セル径）は変化するが、本発明の軽油組成物と組み合わせる排ガス後処理装置においては特に制限はなく、全てに対して使用可能である。同様に排ガス後処理装置のセルの形状も、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。形状の例としては、四角形、六角形等の多角形、円形、不均等形等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の形状に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０８】
排ガス後処理装置に担持される金属類及びその担持量に関しては、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。金属の例としては、白金、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、亜鉛、鉄、ゼオライト等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の担持金属及び担持量に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１０９】
ＤＰＦの場合、その捕集および再生機構は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。捕集および再生機構の例としては、交換式、交互式、順送り式、連続式、手動式等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の捕集および再生機構に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。ＤＰＦの再生方式は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。再生方式の例としては、電気ヒータ式、バーナ式、触媒燃焼式、逆洗浄式、酸化触媒式、燃料添加剤式等が挙げられる。また、現在研究開発が進められている新規の再生方式に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１１０】
排ガス後処理装置の十分な性能を発揮させるために用いる制御方式は、現在検討されているもの全てに対して使用可能である。制御方式の例としては、背圧式、時間式、排気温度式、エンジン回転速度式、エンジン負荷式、排ガス式、堆積量検出式等が挙げられ、還元剤として燃料もしくは他の化合物を投入する方法、複数の制御方法を組み合わせて使用する方法も挙げられる。また、複数の排ガス後処理装置を複数組み合わせて制御する方式も存在する。また、現在研究開発が進められている新規の制御方式に対しても、本発明の軽油組成物を適用することは可能である。
【０１１１】
【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、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１２】
［実施例１〜３］
［実施例１〜３］
先ず、所定性状を有する水素化精製軽油を、水素化触媒（Ｐｔ／Ｐｄ−シリカアルミナ）の存在下、表１に示す条件で更に水素化処理して深度水素化精製軽油−１及び深度水素化精製軽油−２を得た。水素化精製軽油、深度水素化精製軽油−１及び深度水素化精製軽油−２の諸性状（１５℃における密度、３０℃における動粘度、硫黄分含有量、蒸留性状、芳香族分含有量（全芳香族分及び２環以上の芳香族分の各含有量）、ナフテン分含有量及びセタン指数）を表２に示す。
【０１１３】
このようにして得られた深度水素化精製軽油−１及び／又は深度水素化精製軽油−２に、水素化分解軽油、合成軽油、深度水素化精製灯油及び水素化精製灯油の１種又は２種以上を混合し、更に下記添加剤を配合して、表３に示す組成を有する実施例１〜３の各軽油組成物を得た。水素化分解軽油、合成軽油、深度水素化精製灯油及び水素化精製灯油の諸性状を表２に示す。また、実施例１〜３の各軽油組成物の諸性状（１５℃における密度、３０℃における動粘度、硫黄分含有量、蒸留性状（初留点、１０％、２０％、５０％、８０％、９０％、９５％留出温度、終点）、芳香族分含有量（全芳香族分及び２環以上の芳香族分の各含有量）、ナフテン分含有量、運転性指数、セタン指数、セタン価、流動点、目詰まり点、潤滑性能を示すＨＦＲＲ摩耗痕径（ＷＳ１．４）、灰分含有量、酸化安定度（全不溶分及び過酸化物価）、導電率）を表３に示す。なお、表３中、「運転性指数」は上記式（１）の左辺の値を意味する。
【０１１４】
（添加剤）
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：オレイン酸を主成分とするカルボン酸混合物とオレイルアミンとの反応生成物
低温流動性向上剤：エチレン−酢酸ビニル共重合体。
【０１１５】
［比較例１、２］
表２に示す水素化精製軽油、並びに合成軽油、深度水素化精製灯油及び上記添加剤を用い、表３に示す組成を有する比較例１、２の各軽油組成物を調製した。比較例１、２の各軽油組成物の諸性状を表３に示す。
【０１１６】
【表１】
【表２】
【表３】
実施例１〜３においては、深度水素化精製軽油−１、２を用いることで、それぞれ硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量が本発明で規定する条件を満たす軽油組成物を容易に且つ確実に得ることができた。一方、深度水素化軽油を用いなかった比較例１〜２では、上記性状の全てを満たす軽油組成物は得られなかった。
【０１２０】
次に、実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた各軽油組成物を用いて、以下に示す評価試験を行った。なお、以下の試験において、エンジン単体試験にかかる試験方法は、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１３モード排出ガス測定の技術基準」に準拠するものである。また、車両試験にかかる試験方法は、同基準集別添２７「ディーゼル自動車１０・１５モード排出ガス測定の技術基準」に準拠するものである。
【０１２１】
（排ガス後処理装置の性能向上効果の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、フィルタ部に酸化触媒機能を有するＤＰＦを装着したディーゼルエンジンを用いて以下の試験を行い、ＤＰＦの性能向上効果を評価した。用いたエンジンの諸元を以下に示す。
【０１２２】
エンジン諸元
エンジンの種類：自然吸気式直列４気筒ディ−ゼル
排気量：５Ｌ
圧縮比：１９
最高出力：１１０ｋＷ／２９００ｒｐｍ
最高トルク：３６０Ｎｍ／１７００ｒｐｍ
規制適合：平成６年度排ガス規制適合。
【０１２３】
本試験では、ディーゼル１３モード（以下、「Ｄ１３モード」）で規定される４０％回転数及び６０％回転数において、負荷をそれぞれ０％から１００％まで段階的に変化させたときのエンジン背圧並びにＤＰＦ前後の差圧、あるいはさらに連続使用時間を測定し、得られた測定値を評価の指標とした。
【０１２４】
すなわち、エンジン背圧については、各運転条件での背圧が試験開始時より３０ｋＰａ以上上昇し、且つその後３０分間条件を保持しても背圧が低下しなかった場合に不合格とした。
【０１２５】
また、ＤＰＦ前後の差圧については、各運転条件での差圧が試験開始時より３０ｋＰａ以上上昇し、且つその後３０分間条件を保持しても差圧が低下しなかった場合に不合格とした。
【０１２６】
また、連続使用時間は、試験開始時から背圧上昇が１００ｋＰａに達するまでの時間とし、背圧、差圧の判定で不合格となったものについて適用した。
を測定した。
【０１２７】
そして、これらの背圧及び差圧、並びにＤＰＦに堆積したＰＭ量と再生が必要になるまでの連続使用時間、更にはＤＰＦの連続再生機能への影響等から、ＤＰＦの性能向上効果を総合的に判定した。得られた結果を表４に示す。表４中、「○」はいずれの評価項目も合格であったことを意味し、「×」はいずれかの評価項目が不合格であったことを意味する。
【０１２８】
（運転性能向上効果の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、酸化触媒を用いた排ガス後処理装置を備えるディーゼルエンジン搭載車両を用いて以下の試験を行い、運転性能向上効果を評価した。用いたディーゼルエンジン搭載車両の諸元を以下に示す。
【０１２９】
車両諸元
エンジン種類：インタークーラー付過給直列４気筒ディーゼル
排気量：３Ｌ
圧縮比：１８．５
最高出力：１２５ｋＷ／３４００ｒｐｍ
最高トルク：３５０Ｎｍ／２４００ｒｐｍ
規制適合：平成９年度排ガス規制適合
車両重量：１９００ｋｇ
ミッション：４ＡＴ
排ガス後処理装置：酸化触媒
本試験では、環境温度２５℃、環境湿度６０％ＲＨの条件下、シャーシダイナモメータ（勾配条件：５％）上で行った。先ず、上記車両を十分に暖気走行させた後、４０ｋｍ／ｈ定速条件で保持し、所定の時間経過後にスロットル（アクセル）を全開にして運転し、６０ｋｍ／ｍ又は１００ｋｍ／ｈに達するまでの時間を測定した。得られた結果を表４に示す。
【０１３０】
（高温始動性の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の各軽油組成物について、ディーゼルエンジン搭載車両を用いて高温始動性評価試験を行った。用いたディーゼルエンジン搭載車両の諸元を以下に示す。
【０１３１】
車両諸元
エンジン主対：インタークーラー付過給直列４気筒ディーゼル
排気量：３．２Ｌ
圧縮比：１７
最高出力：１３０ｋＷ／３８００ｒｐｍ
最高トルク：３８０ｒｐｍ／２０００ｒｐｍ
規制適合：平成１０年排ガス規制適合
車両重量：２１５０ｋｇ。
【０１３２】
本試験では、環境温度及び環境湿度の制御が可能なシャーシダイナモメータ上で、軽油組成物１５Ｌを給油した上記ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンを始動し、アイドリング状態で保持した。次いで、環境温度を２０℃として試験室内温度を安定化させ、アイドリング中の車両の燃料噴射ポンプ出口温度が安定した時点でエンジンを停止させた。エンジン停止から５分間放置した後でエンジンを再始動させ、このときにエンジンが正常に始動するか否かを評価した。さらに、エンジンが正常に始動した場合には環境温度を２５℃、３０℃、３５℃、４０℃と順次上昇させ、それぞれの環境温度において上記の操作を繰り返した。得られた結果を表４に示す。表４中、「○」はエンジンが正常に始動したことを意味し、「×」はエンジンが始動しなかったことを意味する。
【０１３３】
【表４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、所定性状を有する水素化精製油を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９０％留出温度、１５℃における密度、硫黄分含有量、ナフテン分及び芳香族分の含有量がそれぞれ上記の範囲内にある深度水素化精製軽油を用いることにより、従来の基材では実現が困難であった、軽油組成物の硫黄分含有量、蒸留性状、密度、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量を容易に且つ確実に制御することが可能となる。そして、当該深度水素化精製軽油を軽油組成物に所定量含有せしめ、硫黄分含有量、密度、蒸留性状、ナフテン分含有量及び１環芳香族分含有量をそれぞれ上記特定の条件を満たすようにすることで、排ガス後処理装置を装着したディーゼルエンジン搭載車両において、排ガス後処理装置の性能と運転性能との双方を向上させることができる。また、本発明の軽油組成物は高温始動性が優れているため、ディーゼルエンジン搭載車両のエンジンを停止して高温下に放置した場合であっても、エンジンの再始動を安定的に行うことができる。
Claims (2)
- 硫黄分含有量が５〜１０質量ｐｐｍ且つ沸点範囲が１５０〜３８０℃である水素化精製油を水素化触媒の存在下で更に水素化処理することによって得られる９０％留出温度が２００〜３８０℃、１５℃における密度が７８０〜８７０ｋｇ／ｍ３、硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、芳香族分含有量が１２質量％以下、ナフテン分含有量が３０質量％以上である深度水素化精製軽油を２０容量％以上含有し、
軽油組成物の硫黄分含有量が５質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が８１０〜８４０ｋｇ／ｍ３、２０％留出温度が１８０〜２５０℃、９５％留出温度が３５０℃以下であり、且つ下記式（１）：
で表される条件を満たすことを特徴とする軽油組成物。 - 軽油組成物の３０℃における動粘度が２〜５ｍｍ２／ｓ、芳香族分含有量が１２質量％以下、セタン価が５２以上、セタン指数が５０以上、ＨＦＲＲ摩耗痕径が４６０μｍ以下、流動点が−７．５℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の軽油組成物。
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