(57)【要約】【課題】エンジンが要求する品質を確保でき、且つ製造時のＣＯ2排出量が少ない先進のディーゼルエンジン用燃料油組成物を提供する。【解決手段】セタン価が２７〜４０、全芳香族分が１５〜６０容量％、初留点が１３０〜１７０℃、終点が３００〜３６０℃、硫黄分が５０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が０．８２０〜０．８９０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする、エンジンの運転条件をフィードバック制御するフィードバック制御機構を具え且つディーゼルパティキュレートフィルターを装着したディーゼルエンジン用の燃料油組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セタン価が２７〜４０、全芳香族分が１５〜６０容量％、初留点が１３０〜１７０℃、終点が３００〜３６０℃、硫黄分が５０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が０．８２０〜０．８９０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする、エンジンの運転条件をフィードバック制御するフィードバック制御機構を具え且つディーゼルパティキュレートフィルターを装着したディーゼルエンジン用の燃料油組成物。
【請求項２】
次の式で算出される炭素バランス指標Ｚが２７〜５５であることを特徴とする、請求項１記載の燃料油組成物。
炭素バランス指標Ｚ＝Ｐ＋Ｑ
（ここで、Ｐはセタン価、Ｑは２環以上の芳香族含有量（容量％）の数値を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン用燃料油組成物、特には、エンジンの運転条件をフィードバック制御するフィードバック制御機構を具え且つパティキュレートを浄化するディーゼルパティキュレートフィルターを装着したディーゼルエンジン用の燃料油組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用燃料に要求される課題は、時代と共に変化してきているが、近年は「燃料の生産から燃料の消費までの総ＣＯ2排出量（ＷｔＷ−ＣＯ２：Ｗｅｌｌ  ｔｏ  Ｗｈｅｅｌ）が少ない燃料（ＣＯ2対策）」及び「化石燃料の有効利用と多様化（セキュリティー対策、エネルギーセキュリティー）」が、極めて重要になっている。前者に対しては、カーボンフリーとして扱われるバイオ燃料の導入に加えて、エンジン技術と燃料技術の組み合わせによるＷｔＷ−ＣＯ２の最小化を目指すことが、必要となっている。すなわち、自動車からのＣＯ2排出量（ＴｔＷ−ＣＯ２：Ｔａｎｋ  ｔｏ  Ｗｈｅｅｌ）の削減を目的として高品質な燃料を追求しても、製造過程でのＣＯ2排出量（ＷｔＴ−ＣＯ２：Ｗｅｌｌ  ｔｏ  Ｔａｎｋ）が過大になると、ＷｔＷ−ＣＯ２の削減には至らないので、ＷｔＷ−ＣＯ２が最小になる燃料品質の追求が必要である。
【０００３】
また、後者（セキュリティー対策、エネルギーセキュリティー）に対しては、石油製品の需要構造の変化（重油需要の激減）に伴って、ディーゼルエンジン用燃料においては、分解系軽油基材（ＬＣＯ）の有効利用が重要となっている。また、基材の多様化対策の一環として、非石油系であるオイルサンド由来の軽油基材の利用も増加している。しかしながら、該オイルサンド由来の軽油基材やＬＣＯは、芳香族含有量が高く、且つセタン価が低い低質燃料であり、既存のディーゼルエンジンが要求する軽油品質にまで品質を向上（アップグレーディング）させるためには、製造段階で大量のＣＯ2が発生してしまい、且つ製造コストの大幅な上昇が見込まれ、経済性の観点からも好ましくない。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジン用燃料に対する要求品質は、エンジンの諸元や制御法によって大きく異なることが知られている。例えば、着火性の異なる一連の燃料に対して、圧縮比を各燃料に対して最適化（低着火性燃料に対しては、高い圧縮比に設定）することで、各燃料間の燃焼効率の差異を殆ど無くせることが報告されている（非特許文献１）。また、エンジン内圧力を検出して燃焼状態を把握し、燃料の着火性に見合った燃料噴射時期に制御するエンジン機構（フィードバック制御機構）を装着することで、燃料の着火性（例えば、セタン価）の変化がエンジン性能に過大な影響を与えないようにする技術が開発されている（非特許文献２）。
【０００５】
さらに、先進のディーゼルエンジン車は、パティキュレート（ＰＭ）を捕集・酸化し、浄化するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を装着しているので、エンジンから排出されるＰＭが大きく削減されている。したがって、ＤＰＦ装着車では、燃料性状によって（例えば、芳香族分の増大によって）エンジン出口でのＰＭは増加するが、ＤＰＦ通過後のＰＭは殆ど、または、全く増大しないことが判っている（非特許文献３）。すなわち、燃料に対する排出ガス感度が後処理装置の装着で、極めて小さく、または全く検出されなくなっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈｉｄｅｙｕｋｉ  Ｏｇａｗａ，  Ｆｕｅｌ  ｉｇｎｉｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｒａｔｉｏ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  ａ  ｐｒｅｍｉｘｅｄ  ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ，  Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｄｅｓｉｇｎ，  Ｖｏｌ．  ４１  Ｎｏ．  １／２／３／４，  ２００６
【非特許文献２】Ｍａｍｏｒｕ  Ｈａｓｅｇａｗａ，  Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｉｎ−Ｃｙｌｉｎｄｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ，  ＳＡＥ  Ｐａｐｅｒ  ２００６−０１−０１８０  （２００６）
【非特許文献３】古瀬孝志など，「燃料のセタン価・組成がディーゼルエンジンの排出ガス特性に与える影響」，２００８石油学会製品討論会，２００８年１１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、近年のエンジン技術の進歩を考慮すると、アップグレーディングによって低質油の有効利用を図る場合には、既存のディーゼルエンジン諸元や制御を前提にしたエンジンの要求品質までアップグレーディングするのではなく、エンジンと燃料の最適化で望ましい品質を追求することが、ＷｔＷ−ＣＯ２削減の観点から極めて重要である。このような考え方に基づく品質水準の検討例としては、ガソリンのオクタン価の設定がある。一般に、オクタン価を高めることでエンジンの圧縮比を高くすることができるので、自動車の燃費が改善され、自動車からのＣＯ2排出量が削減される。一方、高オクタン価ガソリンを製造すると、製油所でのＣＯ2排出量が増加するので、燃料とエンジンの最適化の追及で、ＷｔＷ−ＣＯ２が最小となるオクタン価が存在することとなり、最適なオクタン価の設定が検討されている。
【０００８】
そこで、低質軽油基材（ＬＣＯやオイルサンド由来の軽油留分）を出発原料とし、該原料のアップグレーディングの手段として水素化精製を用いる場合のアップグレーディングの程度は、該燃料を使用するエンジン（エンジンの諸元や条件を燃料の性状に適合させることができるＤＰＦ装着ディーゼルエンジン）の燃焼効率、運転性、排出ガスを損なわない性状の燃料を製造できる水素化精製条件とする必要があるが、水素化精製条件を厳しくするほど製造時のＣＯ2排出量（ＷｔＴ−ＣＯ２）が増大し、且つ製造に伴う経済性も悪化するので、その程度（シビアリティー）は、できるだけマイルドな条件とする必要がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、エンジンが要求する品質を確保でき、且つ製造時のＣＯ2排出量が少なく、さらにはエネルギーセキュリティーに貢献する、先進のディーゼルエンジン用燃料油組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、低品質な軽油基材、特には、セタン価が３０以下で、全芳香族分が５０容量％以上の軽油基材を、特定の蒸留性状を有し、主としてセタン価及び全芳香族分が特定範囲の値となるよう水素化精製して得た燃料を、運転条件を燃料性状に適合させることが可能なエンジン制御機構を有し且つＤＰＦを装着したディーゼルエンジンに用いることで、エンジンの運転性を悪化させたり、排出ガス量を増加させることなく、ＷｔＷ−ＣＯ２を低減できることを見出し、本発明を完成させたるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の燃料油組成物は、セタン価が２７〜４０、全芳香族分が１５〜６０容量％、初留点（ＩＢＰ）が１３０〜１７０℃、終点（ＥＰ）が３００〜３６０℃、硫黄分が５０質量ｐｐｍ以下、１５℃における密度が０．８２０〜０．８９０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする、エンジンの運転条件をフィードバック制御するフィードバック制御機構を具え且つディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を装着したディーゼルエンジン用の燃料油組成物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料油組成物によれば、粒子状物質（ＰＭ）、ＮＯｘ等の排出ガスやＷｔＷ−ＣＯ２の量を増加させることなく、エネルギーセキュリティーに大きく貢献することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の詳細を説明する。本発明のディーゼルエンジン用燃料油組成物は、例えば、接触分解系軽油基材やオイルサンド由来軽油基材のような低質油を原料とし、該原料を水素化精製でアップグレーディングした場合の品質が、以下の性状を有する燃料であり、運転条件を燃料性状に適合させることが可能で、且つＤＰＦを装着したディーゼルエンジン用の燃料として用いられることを特徴とする。
【００１４】
＜密度＞
本発明の燃料油組成物は、密度が０．８２０〜０．８９０ｇ／ｃｍ3である。燃料油組成物の密度が０．８９０ｇ／ｃｍ3を超えると、燃料の霧化特性の悪化などから、エンジン出口の粒子状物質（ＰＭ）の排出量が顕著に増加して、ＤＰＦ通過後のＰＭも増大するので環境負荷を十分に低減できない。また、密度が高過ぎると、燃焼効率の低下を引き起こす場合があるため、本発明の燃料油組成物は、密度が０．８９０ｇ／ｃｍ3以下、好ましくは０．８８５ｇ／ｃｍ3以下、更に好ましくは０．８７０ｇ／ｃｍ3以下である。一方、密度が０．８２０ｇ／ｃｍ3未満では、容量基準の燃料消費率の悪化が顕著となるので、本発明の燃料油組成物は、密度が０．８２０ｇ／ｃｍ3以上、好ましくは０．８３０ｇ／ｃｍ3以上、更に好ましくは０．８６０ｇ／ｃｍ3以上である。
【００１５】
＜硫黄分＞
本発明の燃料油組成物は、硫黄分が５０質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１．５質量ｐｐｍ以下である。本発明の燃料油組成物は、硫黄分が５０質量ｐｐｍ以下であるため、燃焼生成物である硫黄酸化物が少なく、環境負荷の低減に寄与できる。また、硫黄分は、ＰＭを酸化・除去するＤＰＦ触媒を被毒するので、硫黄分の低減は、ＰＭの浄化率を維持するために極めて重要である。更に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を装着した車輌においては、該触媒の硫黄被毒の再生に燃料を使用するので、硫黄分の低減は、燃費の向上にも寄与する。そして、これらの効果は、硫黄分が低い程顕著であるため、本発明の燃料油組成物中の硫黄分は、好ましくは１０質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１．５質量ｐｐｍ以下である。
【００１６】
＜蒸留性状＞
本発明の燃料油組成物は、初留点（ＩＢＰ）が１３０〜１７０℃で、終点（ＥＰ）が３００〜３６０℃である。初留点と終点について、それぞれ上記の温度範囲を外れると、エンジン性能への悪影響が見られる。より具体的には、初留点が１３０℃を下回ると、高温条件下では燃料の噴射系に燃料蒸気が発生し、必要な燃料噴射量を確保できなくなる。また、初留点が低過ぎると、燃料の取り扱いや燃料の供給システムでの燃料の気化に伴う危険性が増すことからも、初留点は１３０℃以上であることが必要であり、好ましくは１３５℃以上、更に好ましくは１４０℃以上である。また、初留点が１７０℃を超えると揮発性が悪化し、空気との混合が不十分になり易く、粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増加する。また、初留点が高すぎると冬季の低温使用時に軽油の後留分のワックスが析出し易く、さらにワックスが大きく成長し易くなることから、流通過程や車両の燃料供給システムに設置されている異物除去用の濾過器を目詰まりさせ易くなる。これらから、初留点は１７０℃以下であり、好ましくは１６０℃以下、更に好ましくは１５５℃以下である。一方、燃料油組成物の終点が３６０℃を超えると、ＰＭの排出量が増加して、環境負荷を十分に低減できない。また、終点が高過ぎると、未燃の燃料の一部がオイルパンへと流れ込み、エンジンオイルの希釈を引き起こし易くなるので、本発明の燃料油組成物の終点は３６０℃以下であることが必要であり、好ましくは３５０℃以下、更に好ましくは３４６℃以下である。また、本発明の燃料油組成物は、燃料噴射ポンプの潤滑性の維持や燃料噴射ノズルの摩耗防止の観点から、終点は３００℃以上であり、好ましくは３３０℃以上、更に好ましくは３４０℃以上である。
【００１７】
＜セタン価＞
本発明の燃料油組成物は、セタン価が２７以上、好ましくは２９以上、更に好ましくは３３以上である。セタン価が２７未満では、エンジンの制御系を燃料の着火性に応じて最適化しても、燃焼効率の低下が避けられないからである。また、セタン価が低すぎると、特に、低温条件下では、着火性の悪化により燃焼変動が顕著に増大するので、本発明の燃料油組成物は、セタン価が２７以上、好ましくは２９以上、更に好ましくは３３以上である。一方、セタン価がある値以上になると、セタン価の向上に伴う着火遅れの短縮が得られないので、必要以上に高くすることは、エンジン性能上からは無意味である。また、セタン価を高めると、製造時のＣＯ2排出量が増加するばかりではなく、燃料の製造価格が高くなるので、経済性の観点からも、エンジンが要求する最低のセタン価に設定する必要があり、運転条件を燃料性状に適合させることが可能なエンジンでは、燃料油組成物のセタン価を４０以下、好ましくは３８以下、更に好ましくは３５以下とする。
【００１８】
＜芳香族＞
本発明の燃料油組成物は、全芳香族分が６０容量％以下であり、好ましくは５５容量％以下、更に好ましくは５０容量％以下である。燃料油組成物中の芳香族の含有量が増大し過ぎると、ＤＰＦ通過後でも粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増加して、環境負荷を十分に低減できないからである。また、本発明の燃料油組成物は、全芳香族分が１５容量％以上であり、好ましくは２５容量％以上、更に好ましくは３５容量％以上である。燃料油組成物中の芳香族の含有量が低すぎると、発熱量が低下することで燃料消費量が増加してしまう。また、燃料油組成物中の芳香族の含有量が低すぎると、当該燃料油組成物を製造する際にシビアリティーが増大し、製造時のＣＯ2排出量が増大する。また、特に限定されるものではないが、２環以上の芳香族が１環芳香族よりもＰＭ排出量の増加への影響が大きいので、本発明の燃料油組成物中の２環以上の芳香族の含有量は、好ましくは１５容量％以下、より好ましくは１０容量％以下、特には８容量％以下である。なお、石油系軽油では、芳香族含有量と密度には大凡の相関性があり、密度と芳香族含有量の両者が高い燃料では排出ガス（特に、ＰＭ）の悪化が顕著であるため、高密度燃料では、全芳香族分は５０容量％以下が望ましい。
【００１９】
＜炭素バランス指標＞
本発明の燃料油組成物は、下記式：
炭素バランス指標Ｚ＝Ｐ＋Ｑ
（ここで、Ｐはセタン価、Ｑは２環以上の芳香族含有量（容量％）の数値を示す）で算出される炭素バランス指標Ｚが２７〜５５であることが好ましい。炭素バランス指標Ｚは、セタン価と２環以上の芳香族含有量の数値を合計することで求められる。炭素バランス指標が５５を超えると、ＰＭ排出量と製造時のＣＯ2排出量の少なくとも一方が大きくなり過ぎるので、本発明の燃料油組成物の炭素バランス指標は好ましくは５５以下であり、更に好ましくは５０以下、より一層好ましくは４５以下である。また、炭素バランス指標が２７未満では、特に、低温条件下で着火性の悪化により燃焼変動が顕著に増大するので、本発明の燃料油組成物の炭素バランス指標は好ましくは２７以上であり、更に好ましくは２９以上、より一層好ましくは３３以上である。
【００２０】
（燃料油組成物の調製）
本発明の燃料油組成物は、上記の性状を満たすように、分解系軽油基材（ＬＣＯ）やオイルサンド由来の軽油基材等の低品質な軽油基材、特には、セタン価が３０以下で、全芳香族分が５０容量％以上の軽油基材を原料に用い、水素化精製することにより調製することができる。すなわち、特定の芳香族濃度を有する軽油、例えば分解系軽油留分（例えば、初留点１２０℃から終点４００℃までの温度範囲の留分）を特定の条件で水素化精製することにより、適切なセタン価を有し、しかも残留硫黄分の低い軽油留分を得ることができる。さらに、反応塔を２基に分けて、その中間に既知の硫化水素除去装置を設けて水素化脱硫工程で生じた硫化水素を除去することも有効である。また、本発明の燃料油組成物は、高圧流通式反応器に固定床式触媒を形成した通常の反応装置を使用し、かつ比較的マイルドな反応条件で軽油留分を処理して調製することができる。よって、本発明によれば、例えば余剰の分解系軽油をディーゼル燃料等の軽油留分へ経済的に転化することができるので、化石燃料の有効利用と多様化、つまり、エネルギーセキュリティーに大きく貢献することができる。
【００２１】
本発明の燃料油組成物の調製に使用する水素化精製触媒は、特に限定されるものではないが、以下に例示する担体に金属を担持した触媒が好ましい。担体としては種々のものが使用できるが、例えば、シリカ、アルミナ、ボリア、マグネシア、チタニア、ゼオライトなどの無機酸化物が挙げられる。これらの無機酸化物は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、上記担体に６族金属、８族金属から選ばれる少なくとも１種の金属を担持した触媒が好ましい。水素化精製条件は、水素分圧が３〜１５ＭＰａ、温度が２５０〜４２０℃、液空間速度が０．３〜１０．０ｈｒ-1、水素／オイル比が１００〜２，０００Ｌ／Ｌの範囲で適宜選択し、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。
【００２２】
また、本発明の燃料油組成物は、上記の水素化精製により得た水素化精製油を用い、さらに、ノルマルパラフィン系、イソパラフィン系、並びにナフテン系の基材や溶剤を１種類または複数種類添加して調製することもできる。このような基材や溶剤の例としては、天燃ガスなどから合成ガス（水素と一酸化炭素）を経てFischer-Tropsh反応（ＦＴ合成）させて製造できるＧＴＬ、植物油由来の油脂分を石油精製で用いられるような水素化触媒などで水素化精製または水素化分解で製造できるＨＶＤ、ＪＯＭＯサンエナジーを通じて購入できるノルマルパラフィン系溶剤であるＳＨＮＰなどが挙げられる。これらの基材や溶剤は芳香族が極端に少ない（または、全く含まない）、着火性が良い、ＣＯ2排出原単位が小さいなどの特徴を有しており、望ましい燃料性状を得るために、低質油の水素化精製油に混合して使用することが出来る。しかしながら、これらの基材や溶剤は製造時のＣＯ2排出量が、石油系基材よりも多いので、その添加量は、これらの基材や溶剤と低質油の水素化精製油との混合物を製造する時のＣＯ2排出量がエンジンから排出されるＣＯ2排出量を上回らないように、すなわち、燃料の製造から消費までの総ＣＯ2排出量が増大しないように、必要最小限の添加量とする必要がある。
【００２３】
＜添加剤＞
なお、上記方法で得られた燃料油組成物には、低温流動性向上剤、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。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。耐摩耗性向上剤としては、例えば長鎖脂肪酸（炭素数１２〜２４）又はその脂肪酸エステルが好ましく用いられ、１０〜５００質量ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００質量ｐｐｍの添加量で十分に耐摩耗性が向上する。また、セタン価向上剤としては、アルキルナイトレートが１００〜５０００質量ｐｐｍの添加量で広く用いられているが、パーオキサイド（例えば、ジターシャリーブチルパーオキサイド）もセタン価向上効果があることがあり、有効である。
【００２４】
＜フィードバック制御機構及びＤＰＦ付きディーゼルエンジン＞
上述した本発明の燃料油組成物は、エンジンの諸元や運転条件をフィードバック制御するフィードバック制御機構を具えたディーゼルエンジンに用いられる。該フィードバック制御機構は、エンジンの運転条件をフィードバック制御できる限り特に限定されない。例えば、該フィードバック制御機構としては、エンジンの運転条件を制御する運転条件制御手段と、実際の燃料の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、実際の燃料の燃焼状態が目的の燃焼状態となるように、上記運転条件制御手段をフィードバック制御するフィードバック制御手段とを具えるフィードバック制御機構が挙げられる。ここで、エンジンの運転条件としては、例えば、圧縮比、燃料噴射パターン制御等が挙げられる。
【００２５】
上記フィードバック制御機構付きディーゼルエンジンは、エンジンの運転条件をフィードバック制御する機構を具えるため、許容できる燃料性状の範囲が広く、従来のディーゼルエンジンの要求性状を満たさない燃料でも使用することができる。上述した本発明の燃料油組成物は、従来のディーゼルエンジンの要求性状を満たさないものの、フィードバック制御機構付きディーゼルエンジンの要求性状を満たすため、フィードバック制御機構付きディーゼルエンジンに使用できる。そして、上述した本発明の燃料油組成物は、製油所における製造時のＣＯ2排出量が従来の軽油に比べて少ないため、製造時のＣＯ2排出量とエンジンからのＣＯ2排出量の合計で見た場合、従来の軽油よりも、ＷｔＷ−ＣＯ２（合計でのＣＯ2排出量）を低減できる。
【００２６】
上記フィードバック制御機構付きディーゼルエンジンとしては、燃焼室に装着した圧力センサー（例えば、燃料噴射装置に具備する方法が知られている：非特許文献２）とクランク角度検出器で、燃焼室内圧力履歴を計測して、着火遅れ、熱発生率の最大値、圧力上昇率の最大値などの燃焼特性を算出して、燃料の噴射特性（例えば、パイロット噴射の時期やその噴射量）を調整して、燃料性状の変化がエンジン内燃焼に及ぼす影響を制御するエンジンが好ましい。
【００２７】
また、本発明の燃料油組成物を用いるディーゼルエンジンには、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）が装着されている。該ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）は、エンジンから排出される微粒子（ＰＭ）を捕集し、一定の走行距離（例えば、１５０ｋｍ程度）に達したら（ＤＰＦへのＰＭ捕集量が一定値に達したと推定される距離）、ＤＰＦの温度を高めてＰＭを燃焼させ、ＰＭを浄化する装置であり、ＰＭの浄化率は８０％以上に達する。したがって、極端な低質燃料を用いないならば、ＰＭは十分に削減され、燃料性状のＰＭへの影響は極めて小さくなるので、ＤＰＦ触媒に悪影響を及ぼす硫黄分を除けば、燃料性状への要求は小さくなる。すなわち、より広範囲な性状を有する燃料を利用できることとなる。また、ＤＰＦを装着したディーゼルエンジンであれば、低質な燃料を使用しても、ＤＰＦ通過後のＰＭは殆ど、または、全く増大しないため、低質な燃料の使用が可能となる。そして、低質な燃料は、製油所における水素化精製条件がマイルドであるため、製造時のＣＯ2排出量（ＷｔＴ−ＣＯ２）が少なく、製造時のＣＯ2排出量とエンジンからのＣＯ2排出量の合計で見た場合、従来の軽油よりも、ＷｔＷ−ＣＯ２（合計でのＣＯ2排出量）を低減できる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２９】
＜軽油組成物の調製＞
まず以下のようにして、評価試験のために用いる燃料油組成物（燃料−１〜燃料−６）を調製した。これら燃料−１〜燃料−６の組成等の分析値を表１に示す。
【００３０】
・燃料−１：接触分解系軽油基材（ＬＣＯ）・・・出発原料。
【００３１】
・燃料−２：ＬＣＯを原料として、アルミナ担体にＮｉ、Ｍｏ、Ｐが担持された触媒（水素化精製触媒：アドバンスド・リファイニング・テクノロジーズ株式会社製ＨＯＰ−４１４）をＡ塔に、アルミナとＹゼオライトからなる担体にＮｉとＭｏが担持された触媒（水素化分解触媒）をＢ塔に用い、Ａ塔での反応温度３６０（℃）、Ｂ塔での反応温度４００（℃）、水素分圧５（ＭＰａ）、水素／オイル比１４００（ＮＬ／Ｌ）、通油量０．５（１／ｈ）で水素化分解し、表１に記載の蒸留性状の留分を分留して得た。
【００３２】
・燃料−３：減圧蒸留で得られた減圧軽油留分を水素化分解した燃料［減圧軽油を原料とし、前述の水素化精製触媒をＡ塔（アドバンスド・リファイニング・テクノロジーズ株式会社製ＨＯＰ−４１４）に、Ｙゼオライト担体にＰｔとＰｄを担持した水素化分解触媒（ズードケミー触媒株式会社製ＡＳＡＴ）をＢ塔に用いて、Ａ塔での反応温度３２０（℃）、Ｂ塔での反応温度２１０（℃）、水素分圧５（ＭＰａ）、水素／オイル比４５０（ＮＬ／Ｌ）、通油量１．０（１／ｈ）で水素化分解し、表１に記載の蒸留性状の留分を分留して得た。
【００３３】
・燃料−４：ＬＣＯを原料として、Ｎｉ、Ｍｏ系触媒（アドバンスド・リファイニング・テクノロジーズ株式会社製ＮＤＸｉ）の存在下で、反応温度３４０（℃）、水素分圧８（ＭＰａ）、水素／オイル比３００、通油量０．９（１／ｈ）で水素化精製して得た。
【００３４】
・燃料−５：ＬＣＯを原料として、Ｎｉ、Ｍｏ系触媒（アドバンスド・リファイニング・テクノロジーズ株式会社製ＮＤＸｉ）の存在下で、反応温度３６０（℃）、水素分圧１１（ＭＰａ）、水素／オイル比１０００、通油量０．３（１／ｈ）で水素化精製して得た。
【００３５】
・燃料−６：ＬＣＯを原料として、Ｎｉ、Ｍｏ系触媒（アドバンスド・リファイニング・テクノロジーズ株式会社製ＮＤＸｉ）の存在下で、反応温度３６０（℃）、水素分圧１１（ＭＰａ）、水素／オイル比１０００、通油量１．０（１／ｈ）で水素化精製して得た。
【００３６】
＜燃料の性状分析＞
・密度：ＪＩＳ  Ｋ２２４９「原油及び石油製品の密度試験法」
・蒸留性状：ＪＩＳ  Ｋ２２５４「蒸留試験法」
・硫黄分：ＪＩＳ  Ｋ２５４１−６「硫黄分試験法（紫外蛍光法）」
・全芳香族分、２環以上の芳香族分：石油学会法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」
・セタン価：ＪＩＳ  Ｋ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価およびセタン価試験方法並びにセタン指数算出法」
【００３７】
＜供試機関諸元と運転条件＞
気筒数：１
排気量：１００７（ｃｍ3）
圧縮比：２０に設定
燃料噴射系：パイロット噴射や主噴射時期可変
噴射圧：１５０（ＭＰａ）
後処理装置：ＤＰＦ
【００３８】
＜エンジン性能評価方法＞
燃焼解析：圧力センサーで燃焼室内圧力を検出後、図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ）や燃焼挙動を測定
排出ガス：堀場製排出ガス分析装置を用いて、排出ガス中のＰＭ、ＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ、ＣＯ2を分析
燃焼効率：各燃料の燃料消費量と発熱量からエンジンへの投入熱量を算出し、エンジン出力（ＩＭＰＥ）を除して、燃焼効率を算出
【００３９】
＜エンジンからの排出ガス及び燃焼効率、並びに製造時のＣＯ2排出量の評価方法＞
圧縮比を２０に設定して、回転速度を１３００（ｒｐｍ）に固定し、８０％負荷条件下で、各燃料で燃料消費率が最小になる燃料噴射パターンを探しつつ、各燃料の燃料効率を求めた。また、各燃料について、燃焼効率が最大になる条件下で、排出ガスを測定した。一方、製造時のＣＯ2排出量は、ＬＣＯを水素化精製する条件の温度、水素消費量などからＣＯ2を推定した。上述の両評価（エンジン試験とＣＯ2評価）によって、各燃料の製造から消費までの総合評価が可能となる。
【００４０】
なお、エンジン試験での各燃料の排出ガスと燃焼効率は、ＬＣＯを既存の市販軽油規格を満足するようにシビアーな条件下で水素化精製した燃料−３を基準として、相対評価した。すなわち、燃料−３よりも燃焼効率や排出ガスが悪い燃料を（×）、同等な燃料を（△）、良い燃料を（○）として、また、燃焼変動が大きくて運転性が悪く極端に悪化した燃料を（××）と表した。
【００４１】
一方、製造時のＣＯ2排出量も、最もシビアーな水素化精製条件である燃料−３を製造する時に製油所で排出されたＣＯ2量を基準に、各燃料製造に伴うＣＯ2排出量を相対的に評価し、ＣＯ2排出量が少ない燃料を（○）、ＣＯ2排出量の増分が軽微な燃料を（△）、ＣＯ2排出量が顕著に増大した燃料を（×）とした。これらの結果を表１に示す。なお、燃料−１は、水素化精製しないＬＣＯ（原料）であり、（◎）と表示した。
【００４２】
【表１】
2011026504.tif 000002
【００４３】
エンジンの諸元や運転条件を燃料性状に適合させることが可能なＤＰＦ装着ディーゼルエンジンでは、燃料性状の変化へのエンジンのロバスト性が大きく、既存のエンジンよりも広範囲な性状の燃料を許容できるが、ＬＣＯ単体（燃料−１）では、水素化精製を行わないので製造時のＣＯ2排出量評価は優れており（◎）であるが、燃焼性の悪化による排出ガスや燃焼効率の極端な悪化があり（××）、実用に供し得ない。また、既存の市販軽油規格を満足するようにシビアーな条件下で水素化精製した燃料−３は、セタン価が高く芳香族も少ない優れた品質を有しているが、比較的マイルドな条件下で水素化精製した燃料（燃料−４、燃料−５、燃料−６）と排出ガスや燃焼効率は同等であり、該エンジンに対しては過剰品質になっている。すなわち、燃料−３では、製造時のＣＯ2排出量の増加を伴うアップグレーディングの向上が有効に利用されていない。また、燃料−２でもアップグレーディングの向上がエンジン性能の向上に繋がっていない。一方、マイルドな条件下で水素化精製した燃料（燃料−４、燃料−５、燃料−６）は、該ディーゼルエンジンでは、満足すべきエンジン性能を発揮している。すなわち、該燃料では、必用最小限な水素化精製となっている。
【００４４】
したがって、燃料の製造から消費までを総合的に判断すると、エンジン内燃焼を制御できる機構を有し且つＤＰＦを装着したディーゼルエンジンに望ましい燃料としては、水素化精製の程度を燃料−４、燃料−５、燃料−６とした燃料が、最適である。