JP3942787B2 - 低温特性に優れた軽油組成物およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車用ディーゼル燃料などに用いられる軽油組成物とその製造方法であり、特に、低温特性に優れた軽油組成物とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽油は、冬季などの低温環境で使用される場合に、含有されるワックス分の析出により、使用が困難となることがある。たとえば、フィルターの目詰まりによりディーゼルエンジンの運転が停止などの問題がある。
このため、低温環境で使用される軽油には、通常の軽油留分に灯油留分を配合してフィルターの目詰まり点などの低温特性を向上させている。また、低温流動性向上剤と呼ばれる化学合成品を添加している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軽油留分に灯油留分を多く配合した場合、粘度が低下し、軽油の耐摩耗性が低下して燃料供給ポンプの摺動部材等を摩耗するなどの問題がある。また、軽油の低温流動性は、冬季において問題となるが、同時に、冬季は灯油の需要も多く、灯油留分の十分な手当が難しいこともある。
さらに、低温流動性向上剤は、軽油留分の性質により効果が出にくい場合もある。例えば、ナローカットと呼ばれる沸点範囲の狭い軽油留分は、低温流動性向上剤を加えても、その効果は得られにくい。
本発明は、軽油の低温特性の問題を解決するもので、石油留分以外の成分を配合することにより、沸点範囲の狭い軽油留分であっても、十分な低温特性が得られる軽油組成物およびその製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による軽油組成物の製造方法は、軽油基材７５〜９５容量％と、炭素数４〜７のジアルキルエーテル化合物５〜２５容量％と、低温流動性向上剤１００〜１０００容量ｐｐｍを配合するものである。特に、軽油基材の終点が３６０℃以下であり、かつ、９０％留出温度と終点の差が２５℃以下であることが好ましい。また、本発明による軽油組成物は、炭素数４〜７のジアルキルエーテル化合物５〜２５容量％と、低温流動性向上剤１００〜１０００容量ｐｐｍを含有し、石油精製留分である軽油基材を主成分とするものである。
【０００５】
【好ましい実施の態様】
［軽油基材］ 本発明に用いる軽油基材は、通常、沸点範囲１５０〜３６０℃の石油留分であり、２０％留出温度が２００〜２８０℃、５０％留出温度が２６０〜３００℃、９０％留出温度が３００〜３６０℃の性状である。
このような軽油基材は、原油の常圧蒸留、減圧蒸留から、さらに接触分解や熱分解などの分解油から所定の留分として得ることができる、いわゆる軽油留分を、あるいはそれに灯油留分などの他の石油留分を配合したものを軽油基材として用いることができる。軽油基材は、通常、環境規制上、水素化脱硫処理などにより硫黄分が０．０５質量％以下、特には、０．００５質量％以下に低減されている。
【０００６】
この軽油基材の好ましい特性は、セタン指数が４０〜６０、特には４５〜５５であり、１５℃における密度が０．７６〜０．９２g/cm³、特には０．８０〜０．８８g/cm³であり、３０℃における動粘度が１．５〜５．０mm²/sである。
本発明は、沸点範囲の狭い軽油基材、具体的には終点が３６０℃以下であり、かつ、９０％留出温度と終点の差が２５℃以下の場合に低温特性の向上が顕著であり、さらに、２０％留出温度と９０％留出温度との差が１００℃以下、特には８０℃以下の場合に、好ましく用いられる。蒸留性状は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４に規定された方法により測定することができる。
さらに、本発明は、炭素数２５以上の直鎖飽和炭化水素（ノルマルパラフィン）の含有量が、０．１重量％以下、さらには、０．０３重量％以下の軽油基材を用いた場合にも低温流動性向上剤が効果的に作用する。ノルマルパラフィンの含有量は、ガスクロマトグラフにより測定することができる。
【０００７】
［ジアルキルエーテル化合物］ 本発明で用いられるジアルキルエーテル化合物は、一般式 Ｒ₁−Ｏ−Ｒ₂ で表される。式中、アルキル基Ｒ₁とＲ₂の炭素数の和が４〜７である。特に、アルキル基Ｒ₁がメチル基またはエチル基であり、アルキル基Ｒ₂がブチル基またはペンチル基であることが好ましい。メチル第三ブチルエーテル（以下、ＭＴＢＥともいう）、エチル第三ブチルエーテル（以下、ＥＴＢＥともいう）、メチル第三アミルエーテル（以下、ＴＡＭＥともいう）などが好ましく用いられる。エーテル化合物の炭素数が７を越えると、低温特性を向上させる効果がない。エーテル化合物の炭素数が４に満たないと、通常のディーゼル機関用燃料として適当でない。
【０００８】
これらのエーテル化合物は、複数の化合物を組み合わせて用いてもよい。軽油組成物中のエーテル化合物の含有量は、５〜２５容量％、好ましくは、１０〜２５容量％である。この範囲未満の配合では、目詰まり点などの低温特性を向上させる効果がない。一方、この範囲を超えると、エーテル化合物は鉱油に比べ価格が高いので、経済的な面で好ましくない。また、これらのエーテル化合物は、排気ガス中に含まれる粒子状物質などの排出を低減する効果もある。
【０００９】
［低温流動性向上剤］
本発明は、低温流動性向上剤を１００〜１０００ｐｐｍ、特には１５０〜６００ｐｐｍ添加した際に、通常の軽油組成物へ添加する以上に低温流動性が向上する。添加量は、製品の流動点、目詰まり点が規格を満足するように適宜選択する。低温流動性向上剤としては、エチレン共重合体などを用いることができるが、特には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなどの飽和脂肪酸のビニルエステルが好ましく用いられる。
【００１０】
［他の配合成分］
本発明の軽油組成物には、耐摩耗性向上剤、セタン価向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、腐食防止剤等の公知の燃料添加剤を添加してもよい。耐摩耗性向上剤としては、長鎖（例えば、炭素数１２〜２４）の脂肪酸またのその脂肪酸エステルが好ましく用いられる。１０〜５００ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの添加量で十分に耐摩耗性が向上する。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を説明する。
基材として、軽油留分、灯油留分、メチル第三ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、エチル第三ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、メチル第三アミルエーテル（ＴＡＭＥ）、ジ第三ブチルエーテル（以下、ＤＴＢＥともいう）、ジイソアミルエーテル（以下、ＤＩＡＥともいう）およびアニソールを用い、供試油１〜７を調製した。
軽油留分および灯油留分は、直留の軽油留分または灯油留分を水素化脱硫して得た留分である。
軽油留分および灯油留分の性状を表１に示す。
【００１２】
【表１】

【００１３】
軽油留分８０容量％に、ＥＴＢＥ、ＭＴＢＥ、ＴＡＭＥ、ＤＴＢＥ、ＤＩＡＥ、アニソールおよび灯油留分をそれぞれ２０容量％、およびエチレン−酢酸ビニル系共重合体からなる低温流動性向上剤（エクソン化学製、パラフロー２４０）を３００ｐｐｍずつ配合し、供試油１〜７を調製した。供試油１〜３は、実施例に相当するものであり、供試油４〜７は、比較例に相当する。供試油１および７の性状を表１に示す。
この供試油１〜７の曇り点、目詰まり性、流動性を評価し、その結果を表２にまとめる。目詰まり点の向上値は、供試油７を基準とし、その目詰まり点からの向上値を示した。なお、曇り点と流動点はＪＩＳ Ｋ ２２６９により、目詰まり点はＪＩＳ Ｋ ２２８８により評価を行った。
【００１４】
【表２】

【００１５】
表２から、ＥＴＢＥ、ＭＴＢＥ、ＴＡＭＥを配合した供試油１〜３は、灯油留分を配合した供試油７に比較して目詰まり点が著しく向上していることが認められる。しかし、ＤＴＢＥ、ＤＩＡＥ、アニソールを配合した供試油４〜６は、灯油留分を配合した供試油７に比較して目詰まり点が向上することはない。また、灯油留分を配合した供試油７自身、その流動点および目詰まり点は、供試油１〜３に比べ、非常に劣っている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、軽油基材７５〜９５容量％と、炭素数４〜７のジアルキルエーテル化合物５〜２５容量％と、低温流動性向上剤１００〜１０００容量ｐｐｍを配合する、軽油組成物の製造方法およびこうして得られた軽油組成物である。したがって、灯油留分などを配合した場合に比べ、低温流動性向上剤の機能を効率良く発揮させることができるので、本発明の軽油組成物は、目詰まり性などの低温特性が著しく向上し、軽質な留分を多く配合することなく、優れた低温特性を得ることができ、特に、冬季などの低温環境で使用されるディーゼルエンジンに好適に用いることができる。

Claims (3)

1. 軽油基材７５〜９５容量％と、メチル第三ブチルエーテル、エチル第三ブチルエーテル及びメチル第三アミルエーテルから選ばれるジアルキルエーテル化合物５〜２５容量％と、低温流動性向上剤１００〜１０００容量ｐｐｍを配合することを特徴とする低温特性に優れた軽油組成物の製造方法。
2. 軽油基材の終点が３６０℃以下であり、かつ、９０％留出温度と終点の差が２５℃以下である請求項１記載の軽油組成物の製造方法。
3. メチル第三ブチルエーテル、エチル第三ブチルエーテル及びメチル第三アミルエーテルから選ばれるジアルキルエーテル化合物５〜２５容量％と、低温流動性向上剤１００〜１０００容量ｐｐｍを含有し、軽油基材を主成分とする低温特性に優れた軽油組成物。