JP2010265434A - 軽油組成物 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
【解決手段】セタン価が40〜60、全芳香族分が19.0〜25.0容量%、2環芳香族分が7.0容量%以下、3環以上の芳香族分が3.5容量%以下、ナフテン分が7.0〜12.0容量%、15℃における密度が0.79〜0.82g/cm3、30℃における動粘度が1.8〜3.0mm2/s、90%留出温度が255〜305℃である軽油組成物である。
【選択図】なし
Description
本発明の軽油組成物においては、セタン価を40〜60の範囲にすることが必要である。セタン価が低すぎると低温時の始動性が悪化し、未燃焼の炭化水素排出量が増加する為、セタン価は40以上であり、好ましくは42以上、更に好ましくは43以上、より一層好ましくは44以上、特には45以上である。一方、セタン価が高すぎると高負荷時に着火し易くなり、予混合期間が十分に取れなくなって、煤の排出量が増加する為、セタン価は60以下であり、好ましくは58以下、更に好ましくは56以下、特には55以下である。ここで、セタン価は、JIS K2280「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」に規定された方法で測定されるものである。
本発明の軽油組成物においては、全芳香族分を19.0〜25.0容量%にすることが必要である。全芳香族分が高すぎると、煤の排出量が増加し、また発熱量が増加することで窒素酸化物排出量も増加する為、全芳香族分は25.0容量%以下であり、好ましくは24.0容量%以下である。一方、芳香族分が低すぎても発熱量が低下することで燃料消費量が増加する為、全芳香族分は19.0容量%以上であり、好ましくは20.0容量%以上、更に好ましくは21.0容量%以上、特には22.0容量%以上である。また、2環芳香族分は、煤の排出量を減少させるためには、7.0容量%以下にする必要があり、好ましくは6.7容量%以下、更に好ましくは5.0容量%以下である。さらには、同様に煤の排出量を減少させるためには、3環以上の芳香族分は、3.5容量%以下にする必要があり、好ましくは3.0容量%以下、更に好ましくは1.0容量%以下である。なお、これら芳香族分は、JPI−5S−49−97「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に規定された方法で測定されるものである。
本発明の軽油組成物においては、煤の排出量を低減し、また、燃費を良好に維持する観点から、ナフテン分を7.0〜12.0容量%にすることが必要である。該ナフテン分は、煤排出量及び燃費の観点から、好ましくは7.0〜10.0容量%、更に好ましくは8.0〜9.9容量%、特に好ましくは8.2〜9.8容量%である。なお、該ナフテン分の分析には、Agilent Technologies社製HP−6890N型FID検出器付きGC及び日本電子社製AccuTOF JMS−T100GC飛行時間型質量分析計からなるGCシステムを用いた。詳細な分析条件は次の通りである。
2次カラム:高極性カラム(Supelco社製SpelcoWAX10、長さ2m、内径0.25mm、フィルム厚0.25μm)
昇温条件:10℃/分(50℃(5分保持)から280℃(27分保持))
注入口温度:280℃
注入量:1.0μl
スプリット比:100:1
キャリアガス:ヘリウム(He)、1.0ml/分
モジュレータ温度:下記のコールド温度、ホット温度を繰り返す。
ホットジェットガス温度:150℃(5分保持)から320℃(33分保持)に10℃/分で昇温。
コールドジェットガス温度:約−140℃
モジュレータ頻度:6秒間で0.3秒間ホット温度、その後5.7秒間コールド温度。
インターフェイス中空カラム:長さ0.5m、内径0.25mm
FIDガス条件:水素(45mL/分)、空気(450mL/分)、メークアップヘリウム(25mL/分)
本発明の軽油組成物においては、15℃における密度を0.79g/cm3〜0.82g/cm3にすることが必要である。密度をこの範囲にすることにより、燃費を良好に維持でき、排出ガス性状を最適化することが出来る。該密度は、燃費及び排出ガス性状を更に向上させる観点から、0.795〜0.815g/cm3が好ましい。該密度は、JIS K2249「原油及び石油製品密度試験方法」に規定された方法で測定されるものである。
また、本発明の軽油組成物においては、30℃における動粘度を1.8〜3.0mm2/sの範囲にする必要がある。動粘度をこの範囲にすることにより、燃料噴射ポンプでの潤滑性を保持することができ、また、燃料噴射時の燃料の微粒化を促進して排出ガス性状を良好にすることができる。該動粘度は、潤滑性及び排出ガス性状を更に向上させる観点から、好ましくは2.0〜2.8mm2/s、更に好ましくは2.1〜2.6mm2/sの範囲である。ここで、該動粘度は、JIS K2283「動粘度試験方法」に規定された方法により、30℃で測定されるものである。
本発明の軽油組成物においては、揮発性を良好にすることにより煤の排出量を低減し、また、燃費を良好に維持する観点から、90%留出温度を255〜305℃の範囲にする必要がある。なお、該90%留出温度は、揮発性及び燃費の更なる向上の観点から、260℃〜300℃の範囲内が好ましく、265〜295℃の範囲内が特に好ましい。また、50%留出温度、70%留出温度、90%留出温度及び95%留出温度の合計値は、煤の排出量を低減し、燃費を良好に維持する観点から、好ましくは1020〜1150℃、より好ましくは1025〜1130℃、特に好ましくは1030〜1125℃である。なお、これら蒸留性状は、JIS K2254「蒸留試験方法」に規定された方法により求められるものである。
本発明の軽油組成物においては、排出ガス中の硫黄酸化物の低減、及び排出ガスの後処理装置の耐久性向上の観点から、硫黄分を1質量ppm以下の範囲にすることが好ましい。なお、該硫黄分は、JIS K2541−6「硫黄分試験方法(紫外蛍光法)」に規定された方法で測定されるものである。
本発明の軽油組成物においては、燃費を良好にするために、真発熱量を好ましくは42800〜43350kJ/kg、更に好ましくは43100〜43300kJ/kgの範囲とする。ここで、該真発熱量は、JIS K2279「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」に規定された方法により求められるものである。
本発明の軽油組成物においては、煤の排出量を低減し、また、燃費を良好に維持する観点から、イソパラフィン分を好ましくは30.0〜40.0容量%、更に好ましくは32.0〜38.0容量%の範囲とする。該イソパラフィン分の分析は、上述のナフテン分の分析と同様にして行うことができる。
本発明の軽油組成物においては、微小粒子の個数をさらに低減する観点から、水素/炭素比(H/C比)を1.8〜2.1の範囲にすること好ましく、特には1.9〜2.1の範囲にすることが好ましい。該H/C比は、有機元素分析により水素(H)分と炭素(C)分を測定して、H/C比(モル比)を求めるものである。
本発明の軽油組成物は、原料油として、例えば、常圧蒸留装置、接触分解装置、熱分解装置等から得られる各種の軽油留分、すなわち沸点が140〜400℃の範囲で留出する留分を用いて、適宜混合して水素化脱硫するか、水素化脱硫後に適宜混合することにより得られるが、芳香族を多く含む原料油を処理する場合は、製品の硫黄分や芳香族分を所定範囲にするために、反応温度や水素分圧を高くし、また水素/オイル比を高くすることが有効である。なお、芳香族を多く含む原料油は難脱硫成分も多く含むことから、水素化脱硫にあたっては硫黄分を選択的に除去する触媒を用いることが好ましい。水素化脱硫は、Co、Mo及びNiの1種以上を含有し、又所望によりPを担持した水素化触媒を用い、反応温度270〜380℃、好ましくは295〜360℃、反応圧力2.5〜8.5MPa、好ましくは2.7〜7.0MPa、LHSV0.9〜6.0h-1、好ましくは0.9〜5.4h-1、水素/オイル比130〜300Nm3/kLの条件の範囲で適宜選択して、上述した本発明の軽油組成物が得られる様にするとよい。
まず以下のようにして、評価試験のために用いる軽油組成物(供試軽油1〜6)を調製した。これら供試軽油1〜6の組成等の分析値を表1に示す。分析は、上述した方法によるが、H/C比については、有機元素分析装置(LECO社製CHN−1000型)を用いて、H分とC分を測定して、その比を求めた。また、セタン指数はJIS K2280「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」に規定された方法で測定し、1環芳香族分はJPI−5S−49−97「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に規定された方法で測定した。
気筒数: 4気筒
総排気量: 約2L
圧縮比: 約17
定常条件: 1500rpm、1/4負荷
Claims (4)
- セタン価が40〜60、全芳香族分が19.0〜25.0容量%、2環芳香族分が7.0容量%以下、3環以上の芳香族分が3.5容量%以下、ナフテン分が7.0〜12.0容量%、15℃における密度が0.79〜0.82g/cm3、30℃における動粘度が1.8〜3.0mm2/s、90%留出温度が255〜305℃である軽油組成物。
- 硫黄分が1質量ppm以下、イソパラフィン分が30.0〜40.0容量%である請求項1に記載の軽油組成物。
- 50%留出温度、70%留出温度、90%留出温度及び95%留出温度の合計値が1020〜1150℃である請求項1又は2に記載の軽油組成物。
- 水素/炭素比(H/C比)が1.8〜2.1である請求項1〜3の何れかに記載の軽油組成物。
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