JP2008088385A - Fuel oil composition for compression-autoignition engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車エンジン用などの燃料に関し、更に詳しくは、様々な運転条件においても優れた排気ガス特性を示す予混合圧縮自己着火燃焼を達成することができる燃料油組成物に関する。 The present invention relates to a fuel for automobile engines and the like, and more particularly to a fuel oil composition capable of achieving premixed compression self-ignition combustion exhibiting excellent exhaust gas characteristics even under various operating conditions.
近年、環境問題から自動車から排出される排気ガスの低減やエンジンの熱効率の向上が求められている。ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べ熱効率が高く、地球温暖化に関係があるといわれている二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量が低い特性を有する。しかしながら、通常の拡散燃焼によるディーゼルエンジンでは、部分的に燃料の濃度が濃すぎる、高温燃焼な領域が形成されるなどの理由により、スモークや酸化窒素（ＮＯｘ）の排出が問題となっている。これを解決するための新技術として、予混合圧縮自己着火エンジンが注目されている（例えば、非特許文献１参照）。
上記予混合圧縮自己着火エンジンで行われる予混合圧縮自己着火燃焼は、燃料と空気が希薄予混合された状態で圧縮されることにより、燃料が自己着火し燃焼する現象であり、ディーゼルエンジンにおいても、燃料を早期にかつ最適なタイミングで噴射することによって希薄予混合気を形成し、それを圧縮着火させることにより、排気ガス中のＮＯｘやスモークを同時に低減することが可能である。しかしながら、特に高負荷条件において予混合圧縮着火燃焼を応用すると、混合気形成の悪化や急速な燃焼形態により排出ガスが増加するだけでなく燃焼騒音の増大も発生する場合があり、予混合圧縮自己着火燃焼は比較的負荷の低い領域に限られている。したがって、高負荷領域での運転は、燃料噴射時期を変化させることにより通常の拡散燃焼を行う運転が必要となるため、予混合圧縮自己着火エンジンにおいても、一般的なディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル（ホールノズル）や燃焼室形状が求められる。ここで、ホールノズルを用いた通常のディーゼルエンジンにおいて、一般的な軽油を用いて早期噴射による予混合圧縮自己着火燃焼により運転を行った場合、従来の一般的な軽油を用いたディーゼル燃焼による運転の場合に比べれば、ＮＯｘやスモークの発生が抑制されて、排気ガス中のＮＯｘやスモークが少ない優れた特性を示すものの、まだＮＯｘやスモークの発生の抑制が満足できるものではない。また、燃料の噴射時期が若干変化するとスモークの増加を招くなど、十分に優れた特性を示す予混合圧縮自己着火燃焼を達成することは困難であった（例えば、非特許文献１参照）。
予混合圧縮自己着火燃焼では、燃料がエンジンシリンダー内に噴射された後、空気と予混合され、燃料の酸化反応が逐次的に進行し着火・燃焼という過程を経るので、燃料と空気の予混合気の形成と着火時期が重要なポイントであって、燃料自体の物理特性や化学特性が大きく影響するため、燃料の性状によっては、上記の課題を解決し、通常のホールノズルや燃焼室形状のディーゼルエンジンにおいても予混合圧縮自己着火燃焼を達成できる可能性があり、例えば、特許文献１では、燃料組成物の蒸留性状やセタン価を制御することにより排出ガスの少ない予混合圧縮着火燃焼が可能になることが示されている。
In recent years, reduction of exhaust gas discharged from automobiles and improvement of engine thermal efficiency have been demanded due to environmental problems. Diesel engines have higher thermal efficiency than gasoline engines, and have low carbon dioxide (CO 2 ) emissions, which are said to be related to global warming. However, in a diesel engine based on normal diffusion combustion, smoke and nitrogen oxide (NOx) emissions are problematic because the fuel concentration is partly too high or a high temperature combustion region is formed. As a new technique for solving this problem, a premixed compression self-ignition engine has attracted attention (for example, see Non-Patent Document 1).
The premixed compression self-ignition combustion performed in the premixed compression self-ignition engine is a phenomenon in which fuel is self-ignited and burned when the fuel and air are compressed in a lean premixed state. It is possible to simultaneously reduce NOx and smoke in the exhaust gas by forming a lean premixed gas by injecting the fuel at an early timing and at an optimal timing and compressing and igniting it. However, when premixed compression ignition combustion is applied particularly under high load conditions, not only the exhaust gas increases but also the combustion noise increases due to the deterioration of the mixture formation and the rapid combustion mode. Ignition combustion is limited to areas with relatively low loads. Therefore, since the operation in the high load region requires the operation of performing normal diffusion combustion by changing the fuel injection timing, even in the premixed compression self-ignition engine, the fuel injection nozzle ( Hole nozzle) and combustion chamber shape are required. Here, in a normal diesel engine using a hole nozzle, when operation is performed by premixed compression self-ignition combustion by early injection using general light oil, operation by conventional diesel combustion using general light oil Compared with the above case, although the generation of NOx and smoke is suppressed and the NOx and smoke in the exhaust gas are excellent, the suppression of generation of NOx and smoke is not yet satisfactory. In addition, it has been difficult to achieve premixed compression self-ignition combustion exhibiting sufficiently excellent characteristics, such as a slight increase in the fuel injection timing, resulting in an increase in smoke (see, for example, Non-Patent Document 1).
In premixed compression self-ignition combustion, fuel is injected into the engine cylinder and then premixed with air. The fuel oxidation reaction proceeds sequentially and undergoes a process of ignition and combustion. The formation and ignition timing are important points, and the physical and chemical characteristics of the fuel itself have a large effect. Depending on the properties of the fuel, the above problems can be solved and the shape of the normal hole nozzle or combustion chamber There is a possibility that premixed compression self-ignition combustion can be achieved even in a diesel engine. For example, in Patent Document 1, premixed compression ignition combustion with less exhaust gas is possible by controlling the distillation properties and cetane number of the fuel composition. Has been shown to be.
しかしながら、自動車用エンジンでは、一定の燃料噴射時期において常に燃料を噴射するわけではなく、運転条件（回転数や負荷など）によって燃料噴射時期が変化することになり、場合によってはＮＯｘやスモークの低減を十分に達成する燃料噴射時期の最適点をはずれることになる。そのような場合、ＮＯｘやスモークが多く排出され、排出ガスの悪化が懸念される。
そこで、様々な運転条件の中、燃料噴射時期が最適点を外した場合であっても優れた排出ガス特性を示す予混合圧縮着火燃焼特性を実現することが重要である。特に、燃料品質の更なる改善により、燃料噴射時期が変化した場合であっても、スモーク増加に対する感受性の低い燃料油組成物が要望されている。
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであり、予混合圧縮自己着火燃焼において、噴射時期が排出ガスに及ぼす影響の大きさに着目し、様々な燃料噴射時期においても、十分に優れた排気ガス特性を示す燃料油組成物を提供することを目的とする。
However, in an automobile engine, fuel is not always injected at a fixed fuel injection timing, and the fuel injection timing changes depending on operating conditions (rotation speed, load, etc.). In some cases, NOx and smoke are reduced. Therefore, the optimum point of the fuel injection timing for sufficiently achieving the above is deviated. In such a case, a large amount of NOx and smoke are discharged, and there is a concern that exhaust gas will deteriorate.
Therefore, it is important to realize premixed compression ignition combustion characteristics that exhibit excellent exhaust gas characteristics even when the fuel injection timing deviates from the optimum point among various operating conditions. In particular, there is a need for a fuel oil composition that is less sensitive to increased smoke even when the fuel injection timing changes due to further improvements in fuel quality.
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation. In the premixed compression self-ignition combustion, paying attention to the magnitude of the influence of the injection timing on the exhaust gas, the present invention is sufficiently effective even at various fuel injection timings. An object of the present invention is to provide a fuel oil composition exhibiting excellent exhaust gas characteristics.
そこで、本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、最適な燃料噴射時期よりも進角した条件で燃料が噴射される場合には燃料油の重質な留分の性状が、また最適な燃料噴射時期よりも遅角した条件で燃料が噴射される場合には、軽質から、中質、重質な留分の性状や軽質な留分の割合を制御することが必要であることを見出した。すなわち、様々な燃料噴射時期においても十分に優れた排気ガス特性を示す燃料油組成物を提供するためには、燃料油の軽質留分から中質、重質留分に至る全ての性状や留分の割合を制御させる必要があることを見出し、燃料の硫黄分、セタン価、組成、動粘度の他に、燃料の重質さを示す指標と重質さと軽質留分の割合からなる指数を特定することで、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、上記目的を達成するために、次の予混合圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物を提供するものである。
（１）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が３０〜５０の範囲にあり、全芳香族量が３０容量％以下であり、２環以上芳香族量が３容量％以下であり、オレフィン量が１０容量％以下であり、動粘度が０．４ｍｍ２／ｓ〜３．０ｍｍ２／ｓの範囲にあり、９０％留出温度が３３０℃以下であり、次の式で表されるスモーク指数が３６０以下であることを特徴とする圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物。
スモーク指数 = Ｔ１０ + Ｔ９０ − Ｅ１５０
ここで、Ｔ１０は１０％留出温度（℃）、Ｔ９０は９０％留出温度（℃）、Ｅ１５０は１５０℃における留出量（ｖｏｌ％）を指す
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が０〜４８の範囲にあり、全芳香族量が４５容量％以下であり、オレフィン量が３０容量％以下であり、５０％留出温度が１５０℃以下である留分Ａと、
硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が４３〜９５の範囲にあり、全芳香族量が３０容量％以下であり、オレフィン量が５容量％以下であり、５０％留出温度が１５０〜３００℃である留分Ｂとを混合してなることを特徴とする請求項１に記載の圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物。
（３）全燃料油組成物中に占める留分Ａの体積混合割合が２０ｖｏｌ％以上であることを特徴とする請求項２に記載の圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物。
（４）留分Ｂの終点が２５０℃以上３５０℃以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物。
Accordingly, the present inventors have conducted extensive research to achieve the above object, and as a result, when fuel is injected under a condition advanced from the optimal fuel injection timing, a heavy fraction of fuel oil is used. If the fuel is injected under conditions that are delayed from the optimal fuel injection timing, the properties of light, medium and heavy fractions and the proportion of light fractions should be controlled. Found that is necessary. That is, in order to provide a fuel oil composition exhibiting sufficiently excellent exhaust gas characteristics even at various fuel injection timings, all properties and fractions ranging from light fractions of fuel oil to medium and heavy fractions. In addition to the sulfur content, cetane number, composition, and kinematic viscosity of fuel, an index indicating the fuel weight and an index consisting of the weight and light fractions are specified. As a result, the present invention has been completed.
That is, in order to achieve the above object, the present invention provides the following fuel oil composition for a premixed compression self-ignition engine.
(1) The sulfur content is 10 ppm by mass or less, the cetane number is in the range of 30 to 50, the total aromatic content is 30% by volume or less, the bicyclic or higher aromatic content is 3% by volume or less, olefin content is 10% by volume or less, there kinematic viscosity in the range of 0.4mm 2 /s~3.0mm 2 / s, is 90% distillation temperature of 330 ° C. or less, represented by the following formula A fuel oil composition for a compression self-ignition engine, having a smoke index of 360 or less.
Smoke index = T10 + T90-E150
Here, T10 indicates a 10% distillation temperature (° C.), T90 indicates a 90% distillation temperature (° C.), E150 indicates a distillation amount (vol%) at 150 ° C. (2) The sulfur content is 10 mass ppm or less. A fraction A having a cetane number in the range of 0 to 48, a total aromatic content of 45% by volume or less, an olefin content of 30% by volume or less, and a 50% distillation temperature of 150 ° C. or less; ,
The sulfur content is 10 mass ppm or less, the cetane number is in the range of 43 to 95, the total aromatic content is 30% by volume or less, the olefin content is 5% by volume or less, and the 50% distillation temperature is 150%. The fuel oil composition for a compression self-ignition engine according to claim 1, wherein the fuel oil composition is mixed with a fraction B of ~ 300 ° C.
(3) The fuel oil composition for a compression self-ignition engine according to claim 2, wherein the volume mixing ratio of the fraction A in the total fuel oil composition is 20 vol% or more.
(4) The fuel oil composition for compression self-ignition combustion according to claim 2 or 3, wherein the end point of the fraction B is 250 ° C or higher and 350 ° C or lower.
本発明によれば、優れた排気ガス特性を示す予混合圧縮自己着火燃焼を達成することができる圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel oil composition for compression self-ignition combustion which can achieve the premixing compression self-ignition combustion which shows the outstanding exhaust gas characteristic is provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、硫黄分は１０質量ｐｐｍ以下であって、好ましくは８質量ｐｐｍ以下である。硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下ならば、排気ガス中の硫黄酸化物の含有量が少なくなり、また該排気ガスを処理する触媒を被毒する可能性を低減することができる。なお、硫黄分は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１の微量電量滴定式酸化法により測定できる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the sulfur content is 10 ppm by mass or less, preferably 8 ppm by mass or less. If the sulfur content is 10 ppm by mass or less, the content of sulfur oxides in the exhaust gas is reduced, and the possibility of poisoning the catalyst for treating the exhaust gas can be reduced. The sulfur content can be measured by a microcoulometric titration method according to JIS K2541.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、セタン価は３０以上５０以下であって、好ましくは３５以上４５以下である。予混合圧縮自己着火燃焼を行う場合において、セタン価が３０以上ならば、炭化水素の排出量を減少することができる。一方、セタン価が５０以下であれば、予混合圧縮自己着火燃焼をより高負荷で達成しようとする場合、急激な熱発生を伴う場合が少なくなることから、燃焼騒音を低く保つことができる。なお、セタン価は、ＪＩＳ Ｋ ２２８０のセタン価試験方法によって測定できる。 In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the cetane number is 30 or more and 50 or less, preferably 35 or more and 45 or less. In the case of performing premixed compression self-ignition combustion, if the cetane number is 30 or more, the amount of hydrocarbon emissions can be reduced. On the other hand, if the cetane number is 50 or less, when premixed compression self-ignition combustion is to be achieved at a higher load, the number of cases involving rapid heat generation is reduced, so that combustion noise can be kept low. The cetane number can be measured by a cetane number test method of JIS K 2280.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、燃料中に占める全芳香族量は３０容量％以下であり、好ましくは２８容量％以下である。燃料中に占める全芳香族量が３０容量％以下であれば、完全燃焼性が向上することから、予混合圧縮着火燃焼時にスモークの排出を低減できる。 In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the total aromatic content in the fuel is 30% by volume or less, preferably 28% by volume or less. If the total aromatic content in the fuel is 30% by volume or less, complete combustibility is improved, and smoke emission can be reduced during premixed compression ignition combustion.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、燃料中に占める２環以上の芳香族量は３容量％以下であり、好ましくは２容量％以下である。２環以上の芳香族量が３容量％以下であれば、完全燃焼性が向上することから、予混合圧縮着火燃焼時にスモークの排出を低減できる。 In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the aromatic content of two or more rings in the fuel is 3% by volume or less, preferably 2% by volume or less. If the amount of aromatics in two or more rings is 3% by volume or less, complete combustibility is improved, and smoke emission can be reduced during premixed compression ignition combustion.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、燃料中に占めるオレフィン量は１０容量％以下であり、好ましくは８容量％以下である。燃料中に占めるオレフィン量が１０容量％以下ならば、予混合圧縮着火燃焼時にスモークの排出を低減でき、また、燃料の貯蔵安定性が悪化しない。 In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the olefin content in the fuel is 10% by volume or less, preferably 8% by volume or less. If the amount of olefin in the fuel is 10% by volume or less, smoke emission during premixed compression ignition combustion can be reduced, and the storage stability of the fuel does not deteriorate.
上記燃料油組成物の芳香族量、オレフィン量は、沸点２００℃程度までの留分はＪＩＳ Ｋ ２５３６-２ 石油製品−成分試験方法により、それ以上の沸点留分については、ＪＰＩ-５Ｓ-４９-９７に記載の方法により測定できる。留分別の芳香族量、オレフィン量については、基材の芳香族量、オレフィン量と配合処方から算出してもよいし、燃料油組成物を蒸留により分留し、それぞれを上記の方法で測定して求めてもよい。 In the fuel oil composition, the amount of aromatics and olefins are JIS K 2536-2 Petroleum Product-Component Test Method for fractions up to about 200 ° C. The boiling point fraction is JIS K-5S-49. It can be measured by the method described in -97. Aromatic amount and olefin amount by fractionation may be calculated from the aromatic amount, olefin amount and blending recipe of the base material, or the fuel oil composition is fractionated by distillation and each measured by the above method. You may ask for it.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、３０℃における動粘度は０．４ｍｍ２／ｓ以上３．０ｍｍ２／ｓ以下であって、好ましくは０．４ｍｍ２／ｓ以上２．５ｍｍ２／ｓ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ２／ｓ以上２．０ｍｍ２／ｓ以下である。動粘度が３．０ｍｍ２／ｓ以下ならば、圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物の噴霧角度が広くなり、微粒化が促進されることから、予混合気の形成が良好となる。動粘度が０．４ｍｍ２／ｓ以上ならば、燃料ポンプなどの磨耗を低減できる。なお、動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３の石油製品動粘度試験方法により測定できる。 In the fuel oil composition for compression self-ignition combustion of the present invention, the kinematic viscosity at 30 ° C. is 0.4 mm 2 / s or more and 3.0 mm 2 / s or less, preferably 0.4 mm 2 / s or more and 2.5 mm. 2 / s or less, more preferably 0.5 mm 2 / s or more and 2.0 mm 2 / s or less. If the kinematic viscosity is 3.0 mm 2 / s or less, the spray angle of the fuel oil composition for compression self-ignition combustion becomes wide and atomization is promoted, so that the formation of the premixed gas becomes good. If the kinematic viscosity is 0.4 mm 2 / s or more, wear of the fuel pump or the like can be reduced. The kinematic viscosity can be measured by the petroleum product kinematic viscosity test method of JIS K2283.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、９０％留出温度（Ｔ９０）は３３０℃以下であって、好ましくは３００℃ 以下である。Ｔ９０が３３０℃以下ならば、特に燃料噴射時期が最適な条件から進角された、より早期な条件において予混合圧縮自己着火燃焼を行う場合であっても、燃料油組成物の重質分の揮発性が改善されることから、過濃混合気が形成されにくくなり、スモーク排出量を低減できる。燃料の噴射時期が早期な条件においては、混合気形成の時間的余裕はあるため、軽質分の性状より重質分の性状を制御することが重要であるためと考えられる。 In the fuel oil composition for compression self-ignition combustion of the present invention, the 90% distillation temperature (T90) is 330 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower. If T90 is 330 ° C. or less, even when the premixed compression self-ignition combustion is performed under an earlier condition where the fuel injection timing is advanced from the optimum condition, the heavy component of the fuel oil composition is obtained. Since the volatility is improved, it is difficult to form an excessively rich air-fuel mixture, and the amount of smoke discharged can be reduced. This is considered to be because it is more important to control the properties of the heavy components than the properties of the light components because there is a time margin for the mixture formation under conditions where the fuel injection timing is early.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、次の式で表されるスモーク指数は３６０以下であって、好ましくは３５０以下である。
スモーク指数 = Ｔ１０ + Ｔ９０ − Ｅ１５０
（ここで、Ｔ１０は１０％留出温度（℃）、Ｔ９０は９０％留出温度（℃）、Ｅ１５０は１５０℃における留出量（ｖｏｌ％））
スモーク指数とは、蒸留性状の中から軽質部分の蒸発特性を示す１０％留出温度と重質部分の蒸発特性を示す９０％留出温度、１５０℃という比較的軽質な成分の蒸発量を示す１５０℃留出量と排気ガス中のスモークの反射率を相関づけた指数であり、スモーク指数が高い値ほど排気ガス中のスモーク生成量が多いことを示すものである。特に、スモーク指数が高い値ほど燃料噴射時期が最適噴射時期よりも遅角した条件におけるスモーク生成量が多くなる。
In the fuel oil composition for compression self-ignition combustion according to the present invention, the smoke index represented by the following formula is 360 or less, preferably 350 or less.
Smoke index = T10 + T90-E150
(Here, T10 is 10% distillation temperature (° C.), T90 is 90% distillation temperature (° C.), and E150 is the distillation amount at 150 ° C. (vol%)).
Smoke index means 10% distillation temperature showing evaporation characteristics of light part, 90% distillation temperature showing evaporation characteristics of heavy part, evaporation amount of relatively light components of 150 ° C among distillation properties. This index correlates the 150 ° C. distillate amount with the reflectance of smoke in the exhaust gas, and the higher the smoke index, the greater the amount of smoke produced in the exhaust gas. In particular, the higher the smoke index, the greater the amount of smoke generated under the condition that the fuel injection timing is retarded from the optimal injection timing.
蒸留性状を規定した理由としては、燃料噴射時期が最適噴射時期よりも遅角した条件では、混合気を形成する物理的な時間が短縮されてしまうため、そのような条件において混合気を迅速に形成し、ＮＯｘやスモークの排出を低減させる必要があるためである。詳しくは、１０％留出温度と９０％留出温度という燃料の軽質部分と重質部分の温度を規定することで、燃料全体の平均的な蒸留特性を規定し、混合気の形成を確保する必要がある。さらに、特に噴射時期が遅角した条件では、１５０℃で留出する比較的軽質な留分割合を多くすることにより燃料の蒸発が促進されるため、僅かな時間において混合気の形成が達成できるためである。したがって、これら１０％留出温度と９０％留出温度の和から１５０℃留出量を差し引いたスモーク指数がスモーク生成量と相関することになると考えられる。なお、１５０℃での留出量と混合気生成の関係については、推測の域を脱しないが、燃料が噴射された際に燃料が曝される雰囲気温度と関連しているものと考えられる。
スモーク指数が３６０以下ならば、特に燃料噴射時期が上死点に近い条件における予混合圧縮自己着火燃焼において、燃料油組成物の揮発性が良好となるため、容易に均一混合気が形成され、その結果、スモーク排出量を低減させることが可能となる。
なお、Ｔ９０やＴ１０、Ｔ５０、Ｅ１５０といった蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４の石油製品蒸留試験方法の常圧法により測定できる。
The reason why the distillation property is specified is that, under the condition that the fuel injection timing is retarded from the optimal injection timing, the physical time for forming the mixture is shortened. This is because it is necessary to form and reduce the emission of NOx and smoke. Specifically, by defining the temperature of the light and heavy portions of the fuel, 10% distillation temperature and 90% distillation temperature, the average distillation characteristics of the entire fuel are defined, and the formation of the air-fuel mixture is ensured. There is a need. Furthermore, especially under conditions where the injection timing is retarded, the fuel vaporization is promoted by increasing the proportion of the relatively light fraction distilled at 150 ° C., so that the formation of the air-fuel mixture can be achieved in a short time. Because. Therefore, it is considered that the smoke index obtained by subtracting the 150 ° C. distillate from the sum of these 10% distillate temperature and 90% distillate temperature correlates with the amount of smoke produced. The relationship between the distillate amount at 150 ° C. and the mixture generation does not deviate from the presumed range, but is considered to be related to the ambient temperature to which the fuel is exposed when the fuel is injected.
If the smoke index is 360 or less, particularly in premixed compression self-ignition combustion under conditions where the fuel injection timing is close to top dead center, the volatility of the fuel oil composition becomes good, so a uniform mixture is easily formed. As a result, the smoke discharge amount can be reduced.
The distillation properties such as T90, T10, T50, and E150 can be measured by the atmospheric pressure method of the petroleum product distillation test method of JIS K 2254.
また、本発明である圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物は、相対的に軽質な留分から構成される留分Ａと相対的に重質な留分から構成される留分Ｂという２種の燃料基材を混合し、調製することも可能である。これは、様々な燃料噴射時期においても十分に優れた排気ガス特性を示す燃料油組成物を提供するためには、燃料油の軽質留分から中質、重質留分に至る全ての性状を制御させる必要があるため、相対的に軽質な留分と重質な留分の性状を個々に規定する必要があるためである。
留分Ａと留分Ｂの混合割合としては、留分Ａの割合が全成分中の２０％以上が好ましい。
In addition, the fuel oil composition for compression self-ignition combustion according to the present invention has two types of fuels, namely a fraction A composed of a relatively light fraction and a fraction B composed of a relatively heavy fraction. It is also possible to mix and prepare the substrates. In order to provide a fuel oil composition that exhibits sufficiently good exhaust gas characteristics even at various fuel injection timings, it controls all properties of the fuel oil from light fractions to medium and heavy fractions. This is because it is necessary to individually define the properties of the relatively light fraction and the heavy fraction.
As a mixing ratio of the fraction A and the fraction B, the ratio of the fraction A is preferably 20% or more of all components.
この場合、相対的に軽質な留分から構成される留分Ａの性状としては、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、好ましくは８質量ｐｐｍ以下、セタン価が０〜４８であり、更に好ましくは１０〜４０である。また、全芳香族量が４５容量％以下、好ましくは４０容量％以下、オレフィン量が３０容量％以下、好ましくは２５容量％以下、５０％留出温度（Ｔ５０）が１５０℃以下、好ましくは１３０℃以下である。
また、留分Ａの終点は好ましくは２５０℃以下、更に好ましくは２２０℃以下である。
このような燃料油基材としては例えば、（i）接触分解ガソリン、脱硫軽質ナフサ、接触改質ガソリン、ブタンを配合することにより調製し、さらに着色剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤を添加したものや、（ii）軽質接触分解ガソリン、アルキレート、接触改質ガソリン、ブタンを配合することにより調製し、さらに着色剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、清浄剤を添加したもの、（iii）脱硫重質ナフサ留分などが挙げられる。
In this case, as the properties of the fraction A composed of relatively light fractions, the sulfur content is 10 mass ppm or less, preferably 8 mass ppm or less, and the cetane number is 0 to 48, more preferably 10 to 10 ppm. 40. Further, the total aromatic content is 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less, the olefin content is 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and the 50% distillation temperature (T50) is 150 ° C. or less, preferably 130%. It is below ℃.
The end point of fraction A is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower.
As such a fuel oil base material, for example, (i) catalytic cracking gasoline, desulfurized light naphtha, catalytic reformed gasoline, butane is prepared, and further, colorant, antioxidant, rust inhibitor, metal Prepared by adding activator, (ii) light catalytic cracking gasoline, alkylate, catalytic reformed gasoline, butane, and further, coloring agent, antioxidant, rust inhibitor, metal deactivator, Examples include a detergent added, and (iii) desulfurized heavy naphtha fraction.
一方、相対的に重質な留分から構成される留分Ｂの性状としては、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、好ましくは８質量ｐｐｍ以下、セタン価が４３〜９５、好ましくは４３〜７５、全芳香族量が３０容量％以下、好ましくは２５容量％以下、オレフィン量が５容量％以下、好ましくは３容量％以下、５０％留出温度（Ｔ５０）が１５０℃以上３００℃以下、好ましくは１７５〜２９０℃である。
さらに、留分Ｂの終点は好ましくは２５０℃以上３５０℃以下、更に好ましくは２５０℃以上３４０℃以下である。
このような燃料油基材としては例えば、（i）脱硫灯油留分、（ii）脱硫軽油留分、（iii）脱硫軽油留分と脱硫灯油留分から調製し、さらに流動性向上剤、潤滑性向上剤を添加したもの、などが挙げられる。
On the other hand, as the properties of the fraction B composed of relatively heavy fractions, the sulfur content is 10 mass ppm or less, preferably 8 mass ppm or less, the cetane number is 43 to 95, preferably 43 to 75, all The aromatic amount is 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, the olefin amount is 5% by volume or less, preferably 3% by volume or less, and the 50% distillation temperature (T50) is 150 ° C. or more and 300 ° C. or less, preferably 175 ~ 290 ° C.
Furthermore, the end point of the fraction B is preferably 250 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or higher and 340 ° C. or lower.
Examples of such fuel oil base materials are prepared from (i) a desulfurized kerosene fraction, (ii) a desulfurized gas oil fraction, (iii) a desulfurized gas oil fraction and a desulfurized kerosene fraction, and a fluidity improver, lubricity The thing which added the improver etc. are mentioned.
留分Ａまたは留分Ｂにおいて、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下ならば、排気ガス中の硫黄酸化物の含有量が少なくなり、また該排気ガスを処理する触媒を被毒する可能性が低減するため好ましい。
また、留分Ａのセタン価が０以上、留分Ｂのセタン価が４３以上ならば、炭化水素の排出量が減少するため好ましく、留分Ａのセタン価が４８以下、留分Ｂのセタン価が９５以下であれば、予混合圧縮自己着火燃焼をより高負荷で達成しようとする場合、急激な熱発生を伴う場合が少なくなることから、燃焼騒音を低く保つことが出来好ましい。
留分Ａの全芳香族量が４５容量％以下、オレフィン量が３０容量％以下、留分Ｂの全芳香族量が３０容量％以下、オレフィン量が５容量％以下ならば、予混合圧縮着火燃焼時にスモークの排出を低減でき、さらに貯蔵安定性にも優れるため好ましい。
留分Ａの５０％留出温度（Ｔ５０）が１５０℃以下、留分Ｂの５０％留出温度（Ｔ５０）が１５０〜３００℃ならば、混合気形成が促進され、予混合圧縮自己着火燃焼におけるスモークの排出を低減できるため好ましい。
If the sulfur content in fraction A or fraction B is 10 mass ppm or less, the content of sulfur oxides in the exhaust gas is reduced, and the possibility of poisoning the catalyst for treating the exhaust gas is reduced. Therefore, it is preferable.
Further, if the cetane number of the fraction A is 0 or more and the cetane number of the fraction B is 43 or more, it is preferable because the amount of discharged hydrocarbons is reduced, the cetane number of the fraction A is 48 or less, and the cetane of the fraction B If the value is 95 or less, when premixed compression self-ignition combustion is to be achieved at a higher load, it is less likely to be accompanied by rapid heat generation, so that combustion noise can be kept low, which is preferable.
If the total aromatic content of fraction A is 45 vol% or less, the olefin content is 30 vol% or less, the total aromatic content of fraction B is 30 vol% or less, and the olefin content is 5 vol% or less, premixed compression ignition Smoke emissions can be reduced during combustion, and storage stability is also excellent, which is preferable.
If the 50% distillation temperature (T50) of the fraction A is 150 ° C. or less and the 50% distillation temperature (T50) of the fraction B is 150 to 300 ° C., the mixture formation is promoted and premixed compression self-ignition combustion This is preferable because smoke emission can be reduced.
留分Ｂの終点が２５０℃以上３５０℃以下の範囲内にあれば、特に燃料噴射時期がより早期な条件において予混合圧縮自己着火燃焼を行う場合、燃料油組成物の重質分の揮発性が良好となるため、過濃混合気が形成されにくくなり、スモークの排出が低減できる。また、夏場などの高温時においても燃料ポンプや燃料パイプ中で燃料油組成物の蒸気が多量に発生して燃料油組成物の流通が妨げられることが無くなるため好ましい。
留分Ａの終点が２５０℃以下であれば、留分Ａ中の軽質留分割合が十分確保できることになり、留分Ｂと混合した場合の揮発性が良好となるため、過濃混合気が形成されにくくなり、スモークの排出が低減できる。
If the end point of the fraction B is in the range of 250 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, the volatility of the heavy component of the fuel oil composition, particularly when premixed compression self-ignition combustion is performed under conditions where the fuel injection timing is earlier. Therefore, it is difficult to form a rich mixture, and smoke emission can be reduced. Further, it is preferable because a large amount of vapor of the fuel oil composition is not generated in the fuel pump or the fuel pipe even at high temperatures such as in summer, and the distribution of the fuel oil composition is not hindered.
If the end point of the fraction A is 250 ° C. or lower, the light fraction ratio in the fraction A can be sufficiently secured, and the volatility when mixed with the fraction B becomes good. It becomes difficult to form and smoke discharge can be reduced.
また、本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、全燃料油組成物中に占める留分Ａの体積混合割合は２０容量％以上であることが好ましい。留分Ａの体積割合が２０容量％以上ならば、特に燃料噴射時期が上死点に近い条件における予混合圧縮自己着火燃焼において、燃料油組成物の揮発性が良好となり、均一混合気が容易に形成されるため、スモークの排出が低減できて好ましい。
また、本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物において、全燃料油組成物中に占める留分Ｂの体積混合割合は８０容量％以下であることが好ましい。留分Ｂの体積割合が８０容量％以下ならば、特に燃料噴射時期が上死点に近い条件における予混合圧縮自己着火燃焼において、燃料油組成物の揮発性が良好となり、均一混合気が用意に形成されるため、スモークの排出が低減できて好ましい。
In the compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention, the volume mixing ratio of fraction A in the total fuel oil composition is preferably 20% by volume or more. When the volume fraction of fraction A is 20% by volume or more, the volatility of the fuel oil composition becomes good and the uniform mixture is easy especially in the premixed compression self-ignition combustion under the condition where the fuel injection timing is close to the top dead center. Therefore, it is preferable that smoke emission can be reduced.
Moreover, in the fuel oil composition for compression self-ignition combustion of the present invention, the volume mixing ratio of the fraction B in the total fuel oil composition is preferably 80% by volume or less. If the volume fraction of fraction B is 80% by volume or less, the volatility of the fuel oil composition is improved and a uniform mixture is prepared, particularly in premixed compression self-ignition combustion under conditions where the fuel injection timing is close to top dead center. Therefore, it is preferable that smoke emission can be reduced.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物は、原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分、ナフサ留分を脱硫して得られる脱硫ナフサ、脱硫ナフサを接触改質して得られる改質ガソリン、および改質ガソリンからベンゼンを取り除いた脱ベンゼン改質ガソリン、原油を常圧蒸留して得られる灯軽油留分、灯軽油留分を脱硫して得られる脱硫灯軽油、重質油を接触分解、水素化分解、あるいは熱分解して得られる、ガソリン、灯軽油留分、オレフィンとイソブタンから生成されるアルキレート、ナフサ留分を接触処理し、異性化したアイソメレート、炭素数４あるいは５の炭化水素などを適宜配合し、調製することができるし、それらを適宜混合してガソリン、灯油、軽油などに調製したあと、それらをさらに混合することによっても調製できる。また、フィッシャートロプシュ合成によるパラフィン系炭化水素やアルコール燃料、エタノール、メタノール、ＭＴＢＥ、ＥＴＢＥ、バイオディーゼル燃料、あるいは種々の炭素数を有するパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、芳香族系溶剤などを原料として用いることもできる。 The compressed self-ignition combustion fuel oil composition of the present invention includes a naphtha fraction obtained by atmospheric distillation of crude oil, a desulfurized naphtha obtained by desulfurizing a naphtha fraction, and a modified sulfa obtained by catalytically reforming desulfurized naphtha. Quality gasoline, debenzene-modified gasoline obtained by removing benzene from reformed gasoline, kerosene oil fraction obtained by atmospheric distillation of crude oil, desulfurized kerosene oil obtained by desulfurizing kerosene oil fraction, heavy oil Catalytic cracking, hydrocracking, or pyrolysis, gasoline, kerosene fraction, alkylate produced from olefin and isobutane, naphtha fraction, contact treated, isomerized isomerate, carbon number 4 or 5 can be blended and prepared as appropriate, and can also be prepared by further mixing them after mixing them to prepare gasoline, kerosene, light oil, etc.In addition, paraffinic hydrocarbons and alcohol fuels by Fischer-Tropsch synthesis, ethanol, methanol, MTBE, ETBE, biodiesel fuel, paraffinic solvents having various carbon numbers, naphthenic solvents, aromatic solvents, etc. are used as raw materials. You can also.
本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物は、上記のように各種の原料留分を適宜配合する際、燃料油組成物としての性状が本発明で規定する範囲に含まれるように調製することで製造することが可能であるが、必要に応じて、原油からの直留留分として取得することも可能である。 The fuel oil composition for compression self-ignition combustion of the present invention is prepared so that the properties as the fuel oil composition are included in the range defined by the present invention when various raw material fractions are appropriately blended as described above. However, if necessary, it can also be obtained as a direct fraction from crude oil.
また、本発明の圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物には、必要に応じて公知の燃料添加剤、例えば、酸化防止剤、氷結防止剤、助燃剤、帯電防止剤、防錆剤、識別剤、着色剤、清浄剤、セタン価向上剤、消泡剤、酸化防止剤、流動性向上剤、潤滑性向上剤などを、適量添加することができる。 Further, the fuel oil composition for compression self-ignition combustion of the present invention includes a known fuel additive, for example, an antioxidant, an anti-icing agent, a combustion aid, an antistatic agent, an antirust agent, and an identifying agent, if necessary. An appropriate amount of a colorant, a detergent, a cetane number improver, an antifoaming agent, an antioxidant, a fluidity improver, a lubricity improver and the like can be added.
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
実施例および比較例の燃料油組成物の調製に用いた留分Ａおよび留分Ｂの性状を表１に示す。
基材アは、接触分解ガソリン、脱硫軽質ナフサ、接触改質ガソリン、ブタンを配合することにより調製し、さらに着色剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤を添加したものであり、実施例２、３において留分Ａとして使用した。また、比較例５においても留分Ａとして使用した。
基材イは、軽質接触分解ガソリン、アルキレート、接触改質ガソリン、ブタンを配合することにより調製し、さらに着色剤、酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、清浄剤を添加したものであり、実施例４において留分Ａとして使用した。また、比較例１において留分Ａとして使用した。
基材ウは、脱硫軽油留分であり、比較例４において留分Ｂとして使用した。
基材エは、脱硫軽油留分と脱硫灯油留分から調製し、さらに流動性向上剤、潤滑性向上剤を添加したものであり、比較例１において留分Ｂとして使用した。
基材オは、脱硫軽質軽油留分であり、これに潤滑性向上剤を添加したものであり、実施例３および４において留分Ｂとして使用した。また、比較例５においても留分Ｂとして使用した。
基材カは、脱硫灯油留分であり、実施例２において留分Ｂとして使用した。また、比較例４において留分Ａとしても利用した。
基材キは、脱硫重質ナフサ留分であり、実施例１において留分Ａとして使用した。
基材クは、脱硫軽質灯油留分であり、実施例１において留分Ｂとして使用した。
基材ケは、重質な接触改質ガソリンであり、これに酸化防止剤を添加したものであり、比較例３において留分Ａとして使用した。
基材コは、芳香族溶剤の混合物であり、比較例２において留分Ｂとして使用した。
基材サは、炭素数６〜９のパラフィン溶剤の混合物であり、比較例２において留分Ａとして使用した。
基材シは、炭素数７〜１４のパラフィン溶剤の混合物であり、比較例３において留分Ｂとして使用した。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not restrict | limited at all by these examples.
Table 1 shows the properties of fraction A and fraction B used in the preparation of the fuel oil compositions of Examples and Comparative Examples.
Base material A is prepared by blending catalytic cracked gasoline, desulfurized light naphtha, catalytically modified gasoline, butane, and further added with a colorant, antioxidant, rust inhibitor, metal deactivator, Used as fraction A in Examples 2 and 3. In Comparative Example 5, it was also used as fraction A.
Base material (a) is prepared by blending light catalytic cracking gasoline, alkylate, catalytically modified gasoline, butane, and further added with colorant, antioxidant, rust inhibitor, metal deactivator, detergent. And used as fraction A in Example 4. In Comparative Example 1, it was used as fraction A.
The base material U was a desulfurized gas oil fraction, and was used as the fraction B in Comparative Example 4.
The base material D was prepared from a desulfurized gas oil fraction and a desulfurized kerosene fraction, and further added with a fluidity improver and a lubricity improver, and was used as the fraction B in Comparative Example 1.
The base material o is a desulfurized light gas oil fraction, to which a lubricity improver is added, and was used as the fraction B in Examples 3 and 4. In Comparative Example 5, it was also used as fraction B.
The base material was a desulfurized kerosene fraction, and was used as the fraction B in Example 2. In Comparative Example 4, it was also used as fraction A.
The base material was a desulfurized heavy naphtha fraction, and was used as the fraction A in Example 1.
The base material was a desulfurized light kerosene fraction, and was used as the fraction B in Example 1.
The base material was a heavy contact reformed gasoline, to which an antioxidant was added, and was used as fraction A in Comparative Example 3.
Substrate co is a mixture of aromatic solvents and used as fraction B in Comparative Example 2.
The base material was a mixture of paraffin solvents having 6 to 9 carbon atoms, and was used as fraction A in Comparative Example 2.
The base material was a mixture of paraffin solvents having 7 to 14 carbon atoms, and was used as fraction B in Comparative Example 3.
実施例、比較例の燃料組成物の処方を表２に示す。
実施例１は、基材キを留分Ａとして、基材クを留分Ｂとして、体積割合で５０：５０で混合した。
実施例２は、基材アを留分Ａとして、基材カを留分Ｂとして、体積割合で２０：８０で混合した。
実施例３は、基材アを留分Ａとして、基材オを留分Ｂとして、体積割合で４１：５９で混合した。
実施例４は、基材イを留分Ａとして、基材オを留分Ｂとして、体積割合で３４：６６で混合した。
比較例１は、基材イを留分Ａとして、基材エを留分Ｂとして、体積割合で３６：６４で混合した。
比較例２は、基材サを留分Ａとして、基材コを留分Ｂとして、体積割合で５５：４５で混合した。
比較例３は、基材ケを留分Ａとして、基材シを留分Ｂとして、体積割合で６２：３８で混合した。
比較例４は、基材カを留分Ａとして、基材ウを留分Ｂとして、体積割合で３０：７０で混合した。
比較例５は、基材アを留分Ａとして、基材オを留分Ｂとして、体積割合で１０：９０で混合した。
Table 2 shows the formulations of the fuel compositions of Examples and Comparative Examples.
In Example 1, the base material was used as the fraction A and the base material was used as the fraction B, and was mixed at a volume ratio of 50:50.
In Example 2, the base material A was the fraction A, the base material was the fraction B, and the volume ratio was 20:80.
In Example 3, the base material A was the fraction A, the base material A was the fraction B, and the mixture was mixed at a volume ratio of 41:59.
In Example 4, the base material A was used as the fraction A, and the base material O was used as the fraction B, and was mixed at a volume ratio of 34:66.
In Comparative Example 1, the base material A was used as the fraction A and the base material D was used as the fraction B, and was mixed at a volume ratio of 36:64.
In Comparative Example 2, the base material was used as the fraction A, and the base material was used as the fraction B, and was mixed at a volume ratio of 55:45.
In Comparative Example 3, the base material was used as the fraction A and the base material was used as the fraction B, and was mixed at a volume ratio of 62:38.
In Comparative Example 4, the base material was the fraction A and the base material was the fraction B, and the mixture was mixed at a volume ratio of 30:70.
In Comparative Example 5, the base material A was the fraction A and the base material A was the fraction B, and the mixture was mixed at a volume ratio of 10:90.
実施例、比較例の性状を表３に示す。 Properties of Examples and Comparative Examples are shown in Table 3.
評価試験エンジンとして、直列４気筒、排気量２Ｌ、コモンレール方式の燃料噴射装置およびインタークーラー付のターボ加給機、クールド排ガス再循環装置が搭載されているディーゼルエンジンを使用した。本試験エンジンの主要緒元を表４に示す。本試験エンジンにおいて、圧縮比を１５とし、燃料の噴射時期を、通常のディーゼル燃焼の場合に比べ早期に設定することにより、予混合圧縮自己着火燃焼を可能にしている。 As an evaluation test engine, a diesel engine equipped with an in-line four-cylinder engine, a displacement of 2 L, a common rail fuel injection device, a turbo charger with an intercooler, and a cooled exhaust gas recirculation device was used. Table 4 shows the main specifications of the test engine. In this test engine, premixed compression self-ignition combustion is enabled by setting the compression ratio to 15 and setting the fuel injection timing earlier than in the case of normal diesel combustion.
本試験エンジンを用いて、エンジン回転数：２０００ｒｐｍ、燃料噴射圧力：５０Ｍｐａ、トルク：６０Ｎｍの条件で、燃料噴射時期を上死点前３４°あるいは上死点前２０°として予混合圧縮着火燃焼時のスモーク排出量とＮＯｘ排出量を測定した。これは、排出ガスが少なく、好適な状態で予混合圧縮着火燃焼が達成される燃料噴射時期が上死点前３０°であるため、今回の試験は好適とされる上死点前３０°よりも進角側である早期の時点（上死点前３４°）と、遅角側である後期の時点（上死点前２０°）で予混合圧縮着火燃焼を行うことで、最適燃料噴射時期を外した場合の排気ガスの性状を確認した。評価結果を表５に示す。 Using this test engine, premixed compression ignition combustion with the fuel injection timing set at 34 ° before top dead center or 20 ° before top dead center under the conditions of engine speed: 2000 rpm, fuel injection pressure: 50 Mpa, torque: 60 Nm Smoke emissions and NOx emissions were measured. This is because the fuel injection timing at which premixed compression ignition combustion is achieved in a favorable state with less exhaust gas is 30 ° before top dead center, so this test is more than 30 ° before top dead center The optimal fuel injection timing is achieved by performing premixed compression ignition combustion at an early time point (34 ° before top dead center) which is an advanced angle side and a later time point (20 ° before top dead center) which is a retard angle side. The properties of the exhaust gas when the was removed were confirmed. The evaluation results are shown in Table 5.
＊１：Ｆｉｌｔｅｒ Ｓｍｏｋｅ Ｎｕｍｂｅｒ；紙を通して所定量の排気ガスを吸引し、付着したスモークの反射率を測定する評価方法。評価は、真白＝０、真黒＝１０とし、真白と真黒の間を０〜１０で評価する。すなわち、測定用紙に光を照射し、その反射光を反射率計で計測することにより、次式で与えられる。
ＦＳＮ＝（Ｒｆ−Ｒｓ）／Ｒｆ×１０
ここで、
Ｒｆ：排気ガスを吸引する前の用紙の反射率計値
Ｒｓ：排気ガスを吸引し、スモークが付着した用紙の反射率計値
* 1: Filter Smoke Number: An evaluation method in which a predetermined amount of exhaust gas is sucked through paper and the reflectance of the attached smoke is measured. Evaluation is made with true white = 0 and true black = 10, and a value between 0 and 10 is evaluated between pure white and true black. That is, by irradiating the measurement paper with light and measuring the reflected light with a reflectometer, the following equation is given.
FSN = (Rf−Rs) / Rf × 10
here,
Rf: Reflectance meter value of paper before sucking exhaust gas Rs: Reflectance meter value of paper sucking exhaust gas and adhering smoke
ここで、排出ガスの少ない状態で好適に予混合圧縮着火燃焼が達成されると判断できるスモークレベルは、燃料噴射時期：上死点前３４°の条件においては、ＦＳＮ：０．４未満、燃料噴射時期：上死点前２０°の条件においては、ＦＳＮ：１．１未満である。
また、ＮＯｘ排出量は、３０ｐｐｍ以下であれば予混合圧縮着火燃焼が達成されていると判断できるが、より好ましくは１５ｐｐｍ以下である。
Here, the smoke level at which it can be determined that premixed compression ignition combustion is suitably achieved in a state with a small amount of exhaust gas is FSN: less than 0.4 under the condition of fuel injection timing: 34 ° before top dead center, fuel Injection timing: Under the condition of 20 ° before top dead center, FSN is less than 1.1.
Further, if the NOx emission amount is 30 ppm or less, it can be determined that premixed compression ignition combustion is achieved, but it is more preferably 15 ppm or less.
表４、５から明らかなように、本発明に規定する要件を満たす実施例の燃料油組成物は、様々な燃料噴射時期においてスモークの少ない状態で予混合圧縮自己着火燃焼を達成することができ、比較例の当該要件を満たさない燃料組成物のスモーク排出より良好な排出ガス特性を示す。 As is apparent from Tables 4 and 5, the fuel oil compositions of the examples satisfying the requirements stipulated in the present invention can achieve the premixed compression self-ignition combustion at the various fuel injection timings with less smoke. The exhaust gas characteristics better than the smoke emission of the fuel composition that does not satisfy the requirements of the comparative example.
Claims (4)
スモーク指数= Ｔ１０ + Ｔ９０−Ｅ１５０
ここで、Ｔ１０は１０％留出温度（℃）、Ｔ９０は９０％留出温度（℃）、Ｅ１５０は１５０℃における留出量（ｖｏｌ％）を指す。 The sulfur content is 10 mass ppm or less, the cetane number is in the range of 30 to 50, the total aromatic content is 30 vol% or less, the bicyclic or higher aromatic content is 3 vol% or less, and the olefin content is is 10 volume% or less, there kinematic viscosity in the range of 0.4mm 2 /s~3.0mm 2 / s, is 90% distillation temperature of 330 ° C. or less, the smoke index represented by the following formula A fuel oil composition for a compression self-ignition engine characterized by being 360 or less.
Smoke index = T10 + T90-E150
Here, T10 indicates a 10% distillation temperature (° C.), T90 indicates a 90% distillation temperature (° C.), and E150 indicates a distillation amount (vol%) at 150 ° C.
硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であり、セタン価が４３〜９５の範囲にあり、全芳香族量が３０容量％以下であり、オレフィン量が５容量％以下であり、５０％留出温度が１５０〜３００℃である留分Ｂとを混合してなることを特徴とする請求項１に記載の圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物。 The sulfur content is 10 mass ppm or less, the cetane number is in the range of 0 to 48, the total aromatic content is 45% by volume or less, the olefin content is 30% by volume or less, and the 50% distillation temperature is 150%. A fraction A that is less than or equal to
The sulfur content is 10 mass ppm or less, the cetane number is in the range of 43 to 95, the total aromatic content is 30% by volume or less, the olefin content is 5% by volume or less, and the 50% distillation temperature is 150%. The fuel oil composition for a compression self-ignition engine according to claim 1, wherein the fuel oil composition is mixed with a fraction B of ~ 300 ° C.
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