(57)【要約】フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物及び該組成物の圧縮点火エンジンへの使用法。例えばＮＯｘ、黒煙及び／又は粒状物質の放出は、従来の燃料に比べて低いが、点火遅れを長引かせず、しかもセタン価を低下させることはない。これは、点火改良剤を必要としないか、或いは低水準で使用し、かつエンジンを改造することなく達成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、エマルジョンの点火性能が、ＥＮ５９０及び／又はＡＳＴＭ  Ｄ９７５で規定された範囲内にある該エマルジョン組成物。
【請求項２】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、該組成物の点火遅れが、同等のセタン価で４０以下、好ましくは４４以下、更に好ましくは５０以下である該エマルジョン組成物。
【請求項３】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、該組成物の点火遅れが、ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンを用い、明細書の第２表及び第３表に記載の操作条件下で測定して、（クランク角度）約３以下、好ましくは約３．１以下である該エマルジョン組成物。
【請求項４】
圧縮点火エンジンの点火遅れを減少させる目的で、該エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法。
【請求項５】
ＮＯｘの放出を減少させる目的で、圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法。
【請求項６】
黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させる目的で、圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法。
【請求項７】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料の燃料中水型エマルジョン組成物におけるエマルジョンの点火性能を維持しながら、圧縮点火エンジンに、ＮＯｘ、黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させるように該フィッシャー・トロプシュ誘導燃料の燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法。
【請求項８】
圧縮点火エンジンにおいて、ＥＮ５９０規格に適合する従来の燃料を、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物で置き換えることを特徴とする、従来の燃料に比べて、点火性能を低下させることなく圧縮点火エンジンでのＮＯｘ及び／又は黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させる方法。
【請求項９】
圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を含有させることを特徴とする圧縮点火エンジンの操作方法。
【請求項１０】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料を水と添加混合することを特徴とする燃料中水型エマルジョン組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル燃料組成物、詳しくは水性ディーゼル燃料組成物、更に詳しくは、フィッシャー・トロプシュ燃料を含む水性ディーゼル燃料組成物、並びにこれら燃料組成物の製造方法及び圧縮点火エンジンへの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素−水エマルジョンは、何年も前から知られ、燃料−水エマルジョンを含む多くの用途がある。
このような燃料−水エマルジョンは、多くの利点を有する。
例えば“ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ＥＧＲ  ｉｎ  ａ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ  Ｆｕｅｌ”，Ｙ．Ｙｏｓｈｉｍｉｔｏ等，ＳＡＥ  Ｐａｐｅｒ  ９８２４９０，１９９８には、近年、環境上の関係から、ディーゼルエンジンからのＮＯｘや粒状物の放出を減少させる方法が指示され、ガス油中水型乳化燃料を使用したディーゼルエンジンは、ＮＯｘ、煙及び燃料消費が同時に改良されたと述べている。
【０００３】
“Ｌｏｗ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｗａｔｅｒ  Ｂｌｅｎｄ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ”，Ｄ．Ｔ．Ｄａｌｙ等，Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｆｕｅｌ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，第２１９回国際会議，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０００には、ディーゼル燃料への水の添加は、主要な燃焼中間体に対し希釈剤として役立つことにより、粒状物の放出を減少させ、また高い蒸発熱で燃焼温度を低下させることにより、ＮＯｘを減少させると記載されている。
【０００４】
“ＡＱＵＡＺＯＬＥ（商標）：Ａｎ  Ｏｒｉｇｉｎａｌ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ  Ｗａｔｅｒ−Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ  ｆｏｒ  Ｈｅａｖｙ−Ｄｕｔｙ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｂａｒｎａｕｄ等，ＳＡＥ  Ｐａｐｅｒ  ２０００−０１−１８６１，２０００には、水を内燃機関に噴射する利点として、粘度水準を上げること、沈降物を除去すること、及び燃焼温度の低下により窒素酸化物の放出を減少させることが挙げられると記載されている。
【０００５】
ＷＯ−Ａ−９９／１３０２８は、フィッシャー・トロプシュ誘導液体炭化水素、ノニオン性界面活性剤及び水を含むエマルジョンに関し、この種のエマルジョンは、相当する石油誘導炭化水素よりも製造容易で、しかも安定であると述べている。特にこのようなエマルジョンは、石油誘導エマルジョンよりも放出特性が良好であることに言及している。しかし、ＷＯ−Ａ−９９／１３０２８は、水が連続相であるエマルジョン、即ち、水中油型エマルジョンに関するものである。
【０００６】
ＷＯ−Ａ−９９／６３０５２は、ＮＯｘ及び粒状物の放出を減少させる水性燃料組成物に関する。ＮＯｘの形成速度は、エンジン内で燃焼中の火炎温度とどのように関係するかが記載されている。水性燃料の使用、即ち、水及び燃料の両方をエマルジョンに取り込むことにより、どのようにして火炎温度を低下できるかが記載されている。しかし、水性燃料の長期間の使用で起こり得る問題として、沈殿の堆積を挙げている。水は、エマルジョンの連続相として機能することが好ましいと記載されている。特にこの文献の実施例５は、水中燃料型エマルジョンで走行させるため、改造したテストエンジンに言及している。したがって、前記実施例５には、ディーゼル燃料にフィッシャー・トロプシュディーゼル燃料を用いた燃料組成物について述べているが、明らかに水中燃料型エマルジョンである。また、水性燃料エマルジョンの商業的使用上の重大な障害は、エマルジョンの安定性であるとも指摘している。
【０００７】
“Ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｂｙ  ｔｈｅ  Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｐｒｏｃｅｓｓ”，Ｃｌｅｒｋ    ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ２ｎｄ  Ｉｎｔ．Ｃｏｌｌｏｑｕｉｍ，“Ｆｕｅｌｓ”，Ｔｅｃｈ，Ａｋａｄ．Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ，Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，１９９９に記載されるように、ＳＭＤＳ法のディーゼル留分は、セタン性能が極めて良好で、粘度が低い上、硫黄及び芳香族の含有量は僅かであり、これらの特性により、従来の自動車用ガス油（ＡＧＯ）よりも放出の少ないディーゼル燃料として潜在的に価値があるものとなる。
【０００８】
“Ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｄｉｅｓｅｌ  ｆｕｅｌ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｂｙ  Ｓｈｅｌｌ’ｓ  ＧｔＬ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｌａｔｅｓｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ”，Ｃｌａｒｋ等，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ３ｒｄ  Ｉｎｔ．Ｃｏｌｌｏｑｕｉｍ，“Ｆｕｅｌｓ”，Ｔｅｃｈ，Ａｋａｄ．Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ，Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，２００１は、ＳＭＤＳディーゼル生成物について説明し、また放出上の利点を検討している。
ＧＢ−Ａ−２３０８３８３は、中間留分燃料、特にディーゼル燃料中の油中水型エマルジョンについて説明している。この文献は、有機ナイトレート点火改良剤の含有による放出物の減少に向けたものである。
【０００９】
したがって、従来、燃料−水エマルジョンを使用した場合及びフィッシャー・トロプシュ（例えばＳＭＤＳ）ディーゼル生成物を用いた場合、放出上、利点があることは公知である。従来の非乳化燃料よりも、従来の燃料をベースとしたエマルジョンにより、点火の遅れ又は遅延が長くなり、かつセタン価が低下することも公知である。
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−９９／１３０２８
【特許文献２】ＷＯ−Ａ−９９／６３０５２
【特許文献３】ＧＢ−Ａ−２３０８３８３
【特許文献４】ＧＢ−Ｂ−２０７７２８９
【特許文献５】ＥＰ−Ａ−０１４７８７３
【特許文献６】ＥＰ−Ａ−０５８３８３６
【特許文献７】ＵＳ−Ａ−４１２５５６６
【特許文献８】ＵＳ−Ａ−４４７８９５５
【特許文献９】ＥＰ−Ａ−１１０１８１３
【特許文献１０】ＷＯ−Ａ−９７／１４７６８
【特許文献１１】ＷＯ−Ａ−９７／１４７６９
【特許文献１２】ＷＯ−Ａ−００／２０５３４
【特許文献１３】ＷＯ−Ａ−００／２０５３５
【特許文献１４】ＷＯ−Ａ−００／１１１１６
【特許文献１５】ＷＯ−Ａ−００／１１１１７
【特許文献１６】ＷＯ−Ａ−０１／８３４０６
【特許文献１７】ＷＯ−Ａ−０１／８３６４１
【特許文献１８】ＷＯ−Ａ−０１／８３６４７
【特許文献１９】ＷＯ−Ａ−０１／８３６４８
【特許文献２０】ＵＳ−Ａ−５７６６２７４
【特許文献２１】ＵＳ−Ａ−５３７８３４８
【特許文献２２】ＵＳ−Ａ−５８８８３７６
【特許文献２３】ＵＳ−Ａ−６２０４４２６
【特許文献２４】ＧＢ−Ａ−９６０４９３
【特許文献２５】ＥＰ−Ａ−０１４７２４０
【特許文献２６】ＥＰ−Ａ−０４８２２５３
【特許文献２７】ＥＰ−Ａ−０６１３９３８
【特許文献２８】ＥＰ−Ａ−０５５７５６１
【特許文献２９】ＷＯ−Ａ−９８／４２８０８
【特許文献３０】ＵＳ−４２０８１９０
【非特許文献１】“ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ＥＧＲ  ｉｎ  ａ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ  Ｆｕｅｌ”，Ｙ．Ｙｏｓｈｉｍｉｔｏ等，ＳＡＥ  Ｐａｐｅｒ  ９８２４９０，１９９８
【非特許文献２】“Ｌｏｗ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｗａｔｅｒ  Ｂｌｅｎｄ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ”，Ｄ．Ｔ．Ｄａｌｙ等，Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｆｕｅｌ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，第２１９回国際会議，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０００
【非特許文献３】“ＡＱＵＡＺＯＬＥ（商標）：Ａｎ  Ｏｒｉｇｉｎａｌ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ  Ｗａｔｅｒ−Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ  ｆｏｒ  Ｈｅａｖｙ−Ｄｕｔｙ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｂａｒｎａｕｄ等，ＳＡＥ  Ｐａｐｅｒ  ２０００−０１−１８６１，２０００
【非特許文献４】“Ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｂｙ  ｔｈｅ  Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｐｒｏｃｅｓｓ”，Ｃｌｅｒｋ等，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ２ｎｄ  Ｉｎｔ．Ｃｏｌｌｏｑｕｉｍ，“Ｆｕｅｌｓ”，Ｔｅｃｈ，Ａｋａｄ．Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ，Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，１９９９
【非特許文献５】“Ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｄｉｅｓｅｌ  ｆｕｅｌ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｂｙ  Ｓｈｅｌｌ’ｓ  ＧｔＬ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｌａｔｅｓｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ”，Ｃｌａｒｋ等，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ３ｒｄ  Ｉｎｔ．Ｃｏｌｌｏｑｕｉｍ，“Ｆｕｅｌｓ”，Ｔｅｃｈ，Ａｋａｄ．Ｅｓｓｌｉｎｇｅｎ，Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，２００１
【非特許文献６】ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｂｕｒｇｔ等，“Ｔｈｅ  Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”，第５回Ｓｙｎｆｕｅｌｓ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ、１９８５年１１月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、燃料成分としてフィッシャー・トロプシュディーゼル生成物を含む燃料中水型エマルジョンを用いると、特定のエンジン性能に利点が得られることが、今回、見い出された。このような性能上の利点は、従来の燃料に比べて、特に例えばＮＯｘ、黒煙、及び／又は粒状物質（ＰＭ）の放出を減少させるが、点火遅れを長引かせず、かつセタン価を低下させないことである。この利点は、点火改良剤を必要としないか又は低水準で用い、かつエンジンを改造することなく達成される。このようなエマルジョンの特性は、従来技術には記載されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、エマルジョンの点火性能（ｑｕａｌｉｔｙ）が、ＥＮ５９０及び／又はＡＳＴＭ  Ｄ９７５で規定された範囲内にある該エマルジョン組成物が提供される。
ＥＮ５９０は、自動車ディーゼル燃料用のヨーロッパ規格である。ＡＳＴＭ  Ｄ９７５−０３は、現在の自動車ディーゼル燃料用米国規格である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ＥＮ５９０規格での最小セタン価は、ＥＮ  ＩＳＯ  ５１６５に従って測定して５１である。ＡＳＴＭ  Ｄ９７５−０３規格での最小セタン価は、ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３Ｂで測定して４０である。ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３Ｂが利用できない場合は、Ｄ４７８９も使用できる。しかし、自動車用のセタン価は、好ましくは約４４以上である。米国の幾つかの地域では、セタン価が約５０以上の高点火性能の燃料が好ましい。
【００１３】
“点火性能”とは、点火遅れ及び／又はセタン価を意味する。“点火遅れ”の測定法は、以下のエマルジョンの製造方法で説明する。点火遅れの値は、テストに使用したエンジンに応じて変化し得るので、以下にフィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び標準燃料及び各種燃料ブレンドを用いて説明するように、同一エンジンを用いた実験式で求められる。
前記組成物は、好ましくは点火改良剤を含有しない。
【００１４】
本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、該組成物の点火遅れが、同等のセタン価で４０以下、好ましくは４４以下、更に好ましくは５０以下である該エマルジョン組成物が更に提供される。
【００１５】
また本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物であって、該組成物の点火遅れが、ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンを用い、後記第２表及び第３表に記載の操作条件下、後記第４表に記載のテスト法で測定して、（クランク角度）約３以下、好ましくは約３．１以下である該エマルジョン組成物が更に提供される。
【００１６】
本発明では、使用する燃料は、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料であることが好ましいが、本発明は、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料と従来のベース燃料とのブレンドも意図する。このようなブレンドは、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料と従来のベース燃料とを、水を添加した際、所要の点火性能がなお達成されるような割合で含有する。フィッシャー・トロプシュ誘導燃料の使用量は、ブレンドに対し、０．５〜１００％ｗ／ｗ、好ましくは１〜６０％ｗ／ｗ、更に好ましくは５〜５０％ｗ／ｗ、最も好ましくは１０〜３０％ｗ／ｗである。
【００１７】
従来のベース燃料は、通常、液体炭化水素中間留分燃料油、例えば石油誘導ガス油を含有してよい。このような燃料の沸点範囲は、通常、等級及び用途に応じて、普通のディーゼル範囲１５０〜４００℃である。密度は、２５℃で０．７５〜０．９ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．８〜０．８６ｇ／ｃｍ３（例えばＡＳＴＭ  Ｄ４５０２又はＩＰ  ３６５）、セタン価（ＡＳＴＭ  Ｄ６１３）は３５〜８０、更に好ましくは４０〜７５である。初期沸点は１５０〜２３０℃の範囲であり、最終沸点は２９０〜４００℃の範囲である。４０℃での動粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）は、好適には１．５〜４．５ｍｍ２／ｓであってよい。
【００１８】
本発明によれば、圧縮点火エンジンの点火遅れを減少させる目的で、該エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法が提供される。
【００１９】
本発明によれば、ＮＯｘの放出を減少させる目的で、圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法が更に提供される。
【００２０】
本発明によれば、黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させる目的で、圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法が更に提供される。
【００２１】
明細書中で“低下又は減少”は、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料；従来の燃料、即ち、石油誘導燃料；丁度、このような従来の燃料をベースとした燃料中水型エマルジョン組成物；及びこのような従来の燃料又はフィッシャー・トロプシュ誘導燃料をベースとする水中燃料型エマルジョン組成物；のいずれか１種以上を適宜用いて比較した場合を意味する。
【００２２】
また本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料の燃料中水型エマルジョン組成物におけるエマルジョンの点火性能を維持しながら、圧縮点火エンジンに、ＮＯｘ、黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させるように該フィッシャー・トロプシュ誘導燃料の燃料中水型エマルジョン組成物を使用する方法が更に提供される。
“点火性能を維持する”とは、点火遅れ及びセタン価を、ＥＮ５９０及び／又はＡＳＴＭ  ９７５−０３で規定された範囲内に維持することを意味する。
【００２３】
本発明によれば、圧縮点火エンジンにおいて、ＥＮ５９０規格に適合する従来の燃料を、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物で置き換えることを特徴とする、従来の燃料に比べて、点火性能を低下させることなく圧縮点火エンジンでのＮＯｘ及び／又は黒煙及び／又は粒状物質の放出を減少させる方法がなお更に提供される。
【００２４】
また本発明は、圧縮点火エンジンにおいて、従来の石油誘導炭化水素燃料；フィッシャー・トロプシュ誘導燃料；丁度、このような従来の燃料をベースとした燃料中水型エマルジョン組成物；或いはこのような従来の燃料又はフィッシャー・トロプシュ誘導燃料をベースとする水中燃料型エマルジョン組成物を置き換えることにより、放出物を減少させることも意図する。
【００２５】
本発明によれば、圧縮点火エンジンに、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を含む燃料中水型エマルジョン組成物を含有させることを特徴とする圧縮点火エンジンの操作方法がなお更に提供される。
【００２６】
フィッシャー・トロプシュ誘導燃料は、ディーゼル燃料として使用するのに好適でなければならない。したがって、その成分（又は大部分、例えば９５％ｗ／ｗ以上）は、通常のディーゼル燃料（“ガス油”）の沸点範囲内、即ち、１５０〜４００℃又は１７０〜３７０℃内の沸点でなければならない。好適には、９０％ｖ／ｖ蒸留温度（Ｔ９０）が３００〜３７０℃のものである。
【００２７】
“フィッシャー・トロプシュ誘導”とは、燃料がフィッシャー・トロプシュ縮合方法の合成生成物か、又はその誘導体を意味する。このフィッシャー・トロプシュ反応は、適当な触媒の存在下、通常、高温（例えば１２５〜３００℃、好ましくは１７５〜２５０℃）及び／又は高圧（例えば５００〜１００００ｋＰａ（５〜１００バール）、好ましくは１２００〜５０００ｋＰａ（１２〜５０バール））で、一酸化炭素及び水素を長鎖の、通常、パラフィン系の、炭化水素に転化する。
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ２）＝（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ＋熱
所望ならば、２：１以外の水素：一酸化炭素比を使用してよい。
一酸化炭素及び水素、自体は、有機又は無機で、天然又は合成の供給源、通常、天然ガス、又は有機的に誘導したメタンのいずれかから誘導してよい。
【００２８】
ガス油生成物は、フィッシャー・トロプシュ反応から直接得られ、或いは例えばフィッシャー・トロプシュ合成生成物の分別により、又は水素化フィッシャー・トロプシュ合成生成物から間接的に得られる。水素化処理は、沸点範囲を調節するための水素化分解（例えばＧＢ−Ｂ−２０７７２８９及びＥＰ−Ａ−０１４７８７３参照）及び／又は分岐鎖パラフィンの割合を多くすることにより常温流れ特性を改良できる水素化異性化を含むことができる。ＥＰ−Ａ−０５８３８３６には、まずフィッシャー・トロプシュ合成生成物に対し、実質的に異性化又は水素化分解を受けないような条件下で水素化転化を行い（オレフィン成分及び酸素含有成分を水素化する）、次いで得られた生成物の少なくとも一部を、水素化分解及び異性化が起きて実質的にパラフィン系の炭化水素燃料を生成するような条件下で水素化転化する２段階水素化処理法が記載されている。所望のガス油フラクションは、引き続き、例えば蒸留により単離してよい。
【００２９】
フィッシャー・トロプシュ縮合生成物の特性を改良するため、例えばＵＳ−Ａ−４１２５５６６及びＵＳ−Ａ−４４７８９５５に記載されるように、重合、アルキル化、蒸留、分解−脱カルボキシ化、異性化及び水素化改質のような他の後合成処理を採用してもよい。
【００３０】
パラフィン系炭化水素のフィッシャー・トロプシュ合成用触媒は、触媒活性成分として、通常、周期表第ＶＩＩＩ族の金属、特にルテニウム、鉄、コバルト又はニッケルを含有する。この種の好適な触媒は、例えばＥＰ−Ａ−０５８３８３６（第３、４頁）に記載されている。
【００３１】
フィッシャー・トロプシュを基本とする方法の一例は、ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｂｕｒｇｔ等，“Ｔｈｅ  Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”に記載されるＳＭＤＳ（Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）である（第５回Ｓｙｎｆｕｅｌｓ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ、１９８５年１１月の論文；Ｓｈｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｔｄ．，Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫの同表題の１９８９年１１月刊行物も参照）。この方法（時には、Ｓｈｅｌｌ（商標）“Ｇａｓ−ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄ”又は“ＧｔＬ”技術とも言う）は、天然ガス（主としてメタン）誘導合成ガスを重質長鎖炭化水素（パラフィン）ワックスに転化することにより、中間留分範囲の生成物を生成する。転化後、炭化水素ワックスは、引き続き水素化転化して、ディーゼル燃料組成物に使用できるガス油のような液体輸送燃料を製造できる。現在、接触転化工程に固定床を利用する改訂ＳＭＤＳ法が、マレーシアのＢｉｎｔｕｌｕで使用され、その生成物は、市販の自動車燃料中で石油誘導ガス油とブレンドされている。
【００３２】
ＳＭＤＳ法で製造したガス油は、例えばＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌの企業グループから市販されている。フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油の他の例は、ＥＰ−Ａ−０５８３８３６、ＥＰ−Ａ−１１０１８１３、ＷＯ−Ａ−９７／１４７６８、ＷＯ−Ａ−９７／１４７６９、ＷＯ−Ａ−００／２０５３４、ＷＯ−Ａ−００／２０５３５、ＷＯ−Ａ−００／１１１１６、ＷＯ−Ａ−００／１１１１７、ＷＯ−Ａ−０１／８３４０６、ＷＯ−Ａ−０１／８３６４１、ＷＯ−Ａ−０１／８３６４７、ＷＯ−Ａ−０１／８３６４８、ＵＳ−Ａ−５７６６２７４、ＵＳ−Ａ−５３７８３４８、ＵＳ−Ａ−５８８８３７６及びＵＳ−Ａ−６２０４４２６に記載されている。
【００３３】
本発明によるフィッシャー・トロプシュ誘導ガス油は、好適には、少なくとも７０％ｗ／ｗ、好ましくは少なくとも８０％ｗ／ｗ、更に好ましくは少なくとも９０％ｗ／ｗ、最も好ましくは少なくとも９５％ｗ／ｗのバラフィン系成分、好ましくはイソ及び線状パラフィンよりなる。イソパラフィンとノーマルパラフィンとの重量比は、好適には、０．３より大であり、また１２以下であってよく、好適には２〜６である。この比の実際の値は、一部、フィッシャー・トロプシュ生成物からガス油の製造に使用される水素化転化法により測定される。幾つかの環状パラフィンも存在してよい。
【００３４】
フィッシャー・トロプシュ法により、フィッシャー・トロプシュ誘導ガス油は、硫黄及び窒素を本質的に含まないか、又は検出不能の水準で含む。これらヘテロ原子を含む化合物は、フィッシャー・トロプシュ触媒の毒として作用する傾向があるので、合成ガス原料から除去する。更にこの方法は、通常の操作では、芳香族成分を生成しないか、又は実質的に生成しない。フィッシャー・トロプシュガス油中の芳香族含有量は、ＡＳＴＭ  Ｄ４６２９で測定して、通常、１％ｗ／ｗ未満、好ましくは０．５％ｗ／ｗ未満、更に好ましくは０．１％ｗ／ｗ未満である。
【００３５】
本発明で使用されるフィッシャー・トロプシュ誘導ガス油は、通常、密度が１５℃で０．７６〜０．７９ｇ／ｃｍ３であり、セタン価（ＡＳＴＭ  Ｄ６１３）が７０を超え、好適には７４〜８５であり、動粘度（ＩＰ７１／ＡＳＴＭ  Ｄ４４５）が４０℃で２〜４．５、好ましくは２．５〜４．０、更に好ましくは２．９〜３．７ｍｍ２／ｓであり、硫黄含有量（ＡＳＴＭ  Ｄ２６２２）が５ｐｐｍｗ以下、好ましくは２ｐｐｍｗ以下である。
【００３６】
好ましい生成物は、２．５未満、好ましくは１．７５未満、更に好ましくは０．４〜１．５の水素／一酸化炭素比を用い、かつ理想的にはコバルト含有触媒を用いたフィッシャー・トロプシュメタン縮合反応により製造したものである。好適には、水素化分解したフィッシャー・トロプシュ合成生成物から得られたもの（例えば前述のＧＢ−Ｂ−２０７７２８９及び／又はＥＰ−Ａ−０１４７８７３に記載される）、更に好ましくは前述のＥＰ−Ａ−０５８３８３６に記載されるような２段階水素化転化法による生成物である。後者の場合、水素化転化法の好ましい特徴は、ＥＰ−Ａ−０５８３８３６の第４〜６頁及び実施例に開示されるものでよい。
【００３７】
本発明の燃料中水型エマルジョン組成物において、水は、エマルジョン組成物に対し１重量％以上、好ましくは１〜５０重量％、更に好ましくは５〜３５重量％、最も好ましくは１０〜３５重量％の量で存在することが好ましい。
前記燃料中水型エマルジョン組成物は、イオン系又はノニオン系界面活性剤のような乳化剤を１種以上含有することが好ましい。好適な界面活性剤は、後述するとおりである。このような乳化剤は、エマルジョン組成物に対し好ましくは１重量％以上、更に好ましくは１〜１０重量％、なお更に好ましくは１〜７重量％の量で存在する。
【００３８】
本発明は、燃料組成物を例えばロータリーポンプ、電子ユニット噴射器又は普通のレール型の、直接噴射ディーゼルエンジン又は間接噴射ディーゼルエンジンに使用するか、或いは使用を意図する場合、利用できる。この燃料組成物は、ロータリーポンプエンジンや、燃料噴射器及び／又は低圧パイロット噴射システムの機械的作動に依存する他のディーゼルエンジンに特に有用かも知れない。
【００３９】
ディーゼル燃料の放出性能を改良するため、ディーゼル燃料−水エマルジョンが使用されている。エマルジョンを用いて低品質ディーゼル燃料、例えば船舶用又は工業用ディーゼル燃料の放出物水準を許容水準まで低下させることは公知である。
しかし、ディーゼル燃料−水エマルジョンの欠点は、水により、ディーゼル燃料に比べて燃料のセタン価（即ち、点火性能）がかなり低下することである。
【００４０】
フィッシャー・トロプシュ（例えばＳＭＤＳ）誘導燃料のセタン価は、本来、７５を超えるように高いので、燃料−水エマルジョンにフィッシャー・トロプシュ誘導燃料を使用することにより、このようなエマルジョンの許容点火性能が達成できることが、今回、見い出された。
更に、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料のこのように高いセタン価により、この燃料を含むエマルジョンは、従来、燃料−水エマルジョンに使用されている量よりも高水準の水を実際に含有できるので、粒状物の放出が非常に少ないか、更にはゼロである燃料を提供できる。
【００４１】
ＳＭＤＳ反応生成物は、好適には、沸点が通常のディーゼル燃料の範囲（１５０〜３７０℃）であり、密度が１５℃で０．７６〜０．７９ｇ／ｃｍ３であり、セタン価（ＡＳＴＭ  Ｄ６１３）が７２．７を超え（通常、７５〜８２）、硫黄含有量が５ｐｐｍｗ未満であり、粘度が４０℃で２．９〜３．７ｍｍ２／ｓであり、芳香族含有量が１％ｗ／ｗ以下である。
本発明のエマルジョン組成物は、必要ならば、後述するような添加物を１種以上含有してよい。
【００４２】
洗剤含有ディーゼル燃料添加物は公知で、市販品として例えばＩｎｆｉｎｅｕｍ（例えばＦ７６６１及びＦ７６８５）及びＯＣＴＥＬ（例えば０ＭＡ  ４１３０Ｄ）から入手できる。このような添加物は、単にエンジン沈着物の堆積を減らすか又は遅くするように意図した比較的低水準（“標準”処理割合は、添加物含有の全燃料組成物中に洗剤活性分として、通常、１００ｐｐｍｗ未満）でディーゼル燃料に添加してもよい。
【００４３】
この目的で燃料添加物に使用するのに好適な洗剤の例としては、ポリオレフィン置換スクシンイミド又はポリアミンのスクシンアミド、例えばポリイソブチレンスクシンイミド又はポリイソブチレンアミンスクシンアミド、脂肪族アミン、マンニッヒ塩基又はアミン及びポリオレフィン（例えばポリイソブチレン）無水マレイン酸が挙げられる。スクシンイミド分散剤は、例えばＧＢ−Ａ−９６０４９３、ＥＰ−Ａ−０１４７２４０、ＥＰ−Ａ−０４８２２５３、ＥＰ−Ａ−０６１３９３８、ＥＰ−Ａ−０５５７５６１及びＷＯ−Ａ−９８／４２８０８に記載されている。ポリイソブチレンスクシンイミドのようなポリオレフィン置換スクシンイミドが特に好ましい。
【００４４】
添加物は、洗剤以外に他の成分を含有してよい。例えば潤滑性強化剤；消泡剤（例えばポリエーテル変性ポリシロキサンの市販品としてＴＥＧＯＰＲＥＮ（商標）  ５８５１及びＱ  ２５９０７（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇから）、ＳＡＧ（商標）  ＴＰ−３２５（ＯＳｉから）又はＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（商標）（Ｒｈｏｎｅ  Ｐｏｕｌｅｎｃから））；点火改良剤（セタン改良剤）（例えば２−エチルヘキシルナイトレート（ＥＨＮ）、シクロヘキシルナイトレート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド及びＵＳ−４２０８１９０第２欄２７行〜第３欄２１行に開示されるもの）；錆防止剤（例えばＲｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ，Ｍａｎｎｈｅｉｍ，ドイツの“ＲＣ  ４８０１”として市販されているテトラプロペニルコハク酸のプロパン−１，２−ジオール半エステル、又はα−炭素原子の１つ以上に置換又は非置換の炭素数２０〜５００の脂肪族炭化水素基を有するコハク酸誘導体の多価アルコールエステル、例えばポリイソブチレン置換コハク酸のペンタエリスリトールジエステル）；腐蝕防止剤；レオドラント（ｒｅｏｄｏｒａｎｔ）；摩耗防止剤；酸化防止剤（例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールのようなフェノール類又はＮ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンのようなフェニレンジアミン類）；及び金属失活剤である。
【００４５】
特に燃料組成物の硫黄含有量が少ない（例えば５００ｐｐｍｗ以下）場合、添加物は、潤滑性強化剤を含有することが特に好ましい。潤滑性強化剤は、添加物含有燃料組成物に対し、便利には５０〜１０００ｐｐｍｗ、好ましくは１００〜１０００ｐｐｍｗの濃度で存在する。好適な市販の潤滑性強化剤としては、ＥＣ  ８３２及びＰＡＲＡＤＹＮＥ（商標）（Ｉｎｆｉｎｅｕｍから）、ＨＩＴＥＣ（商標）  Ｅ５８０（Ｅｔｈｙｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから）、ＶＥＫＴＲＯＮ（商標）６０１０（Ｉｎｆｉｎｅｕｍから）、及びＬｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるようなアミド系添加物、例えばＬＺ  ５３９Ｃが挙げられる。その他の潤滑性強化剤は、特に低硫黄含有量のディーゼル燃料への使用と関連して、例えば下記文献に記載されている。
【００４６】
・Ｄａｎｐｉｎｇ  Ｗｅｉ及びＨ．Ａ．Ｓｐｉｋｅｓによる論文、“Ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｉｕｅｌｓ”Ｗｅａｒ，ＩＩＩ（１９８６）２１７−２３５
・ＷＯ−Ａ−９４／３３８０５：低硫黄燃料の潤滑性を強化するための低温流動改良剤
・ＷＯ−Ａ−９４／１７１６０：ディーゼルエンジン噴射システムの摩擦低下用燃料添加物として、カルボン酸（炭素原子数２〜５０）とアルコール（炭素原子数１以上）との特定のエステル、特にグリセロールモノオレエート及びジ−イソデシルアジペートを含有する。
・ＵＳ−Ａ−５４８４４６２：低硫黄ディーゼル燃料用の市販潤滑剤としてリノレン酸二量体について述べ（第１欄３８行）、それ自体、燃料潤滑性改良剤としてアミノアルキルモルホリンを与える。
・ＵＳ−Ａ−５４９０８６４：低硫黄ディーゼル燃料用耐摩耗潤滑剤として特定のジチオ燐酸ジエステル−ジアルコール
・ＷＯ−Ａ−９８／０１５１６：特に低硫黄ディーゼル燃料に耐摩耗潤滑性効果を与えるための、芳香族核に結合した少なくとも１つのカルボキシル基を有する特定のアルキル芳香族化合物
【００４７】
また添加物は、消泡剤を含むことが好ましく、更に好ましくは錆防止剤及び／又は腐蝕防止剤及び／又は潤滑剤と組合せて消泡剤を含む。
特記しない限り、添加物含有燃料組成物中の各添加成分の（活性分）濃度は、好ましくは１００００ｐｐｍｗ以下、更に好ましくは５〜１０００ｐｐｍｗの範囲、有利には７５〜３００ｐｐｍｗ、例えば９５〜１５０ｐｐｍｗの範囲である。
【００４８】
各成分の（活性分）濃度（点火改良剤を除く）は、好ましくは０〜２０ｐｐｍｗ、更に好ましくは０〜１０ｐｐｍｗの範囲である。その他の各成分の（活性分）濃度は、点火改良剤を除き、好ましくは０〜２０ｐｐｍｗ、更に好ましくは０〜１０ｐｐｍｗの範囲である。点火改良剤が存在すれば、その（活性分）濃度は、好ましくは０〜６００ｐｐｍｗ、更に好ましくは０〜５００ｐｐｍｗ、便利には３００〜５００ｐｐｍｗである。
【００４９】
添加物は、通常、任意に前述のような他の成分と一緒に、洗剤や、ディーゼル燃料相溶性希釈剤（担体油（例えば鉱油）であってよい）、ポリエーテル（キャップされてもキャップされなくてもよい）、トルエン、キシレン、ホワイトスピリット及び“ＳＨＥＬＬＳＯＬ”の商標でＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌグループの系列会社により販売されているような非極性溶剤、及び／又はエステル、及び特にアルコール、例えばヘキサノール、２−エチルヘキサノール、デカノール、イソトリデカノール及びアルコール混合物、例えば“ＬＩＮＥＶＯＬ”、特にＬＩＮＥＶＯＬ（商標）  ７９アルコール（Ｃ７−９第一アルコールの混合物）の商標でＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌグループの系列会社により販売されているアルコール混合物、又は“ＳＩＰＯＬ”の商標でＳｉｄｏｂｒｅ  Ｓｉｎｎｏｖａ（フランス）から市販されているＣ１２−１４アルコールの混合物のような極性溶剤を含有する。
添加物は、重質及び／又は軽質ディーゼルエンジン用に好適であってよい。
【００５０】
フィッシャー・トロプシュ燃料は、ディーゼルエンジン用に好適な他のいかなる燃料と組合せても使用してよい。グレード及び用途によるが、燃料の初期蒸留温度は約１６０℃、最終蒸留温度は２９０〜３６０℃である。植物油もそれ自体、ディーゼル燃料として、或いは炭化水素燃料とブレンドして使用できる。
【００５１】
ベース燃料は、それ自体、添加物を含有してもよいし、含有しなくてもよい。添加物を例えば製油所で含有する場合、例えば帯電防止剤、パイプラインドラッグ減少剤（ｄｒａｇ  ｒｅｄｕｃｅｒ）、流れ改良剤（例えばエチレン／酢酸ビニル共重合体又はアクリレート／無水マレイン酸共重合体）及びワックス沈降防止剤（例えば“ＰＡＲＡＦＬＯＷ”（例えばＰＡＲＡＦＬＯＷ（商標）  ４５０、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから）、“ＯＣＴＥＬ”（例えばＯＣＴＥＬ（商標）  W  ５０００、Ｏｃｔｅｌから）及び“ＤＯＤＩＦＬＯＷ”（例えばＤＯＤＩＦＬＯＷ（商標）  ｖ  ３９５８、Ｈｏｅｃｈｓｔから）という商標で市販されている）から選ばれた１種以上の添加物を少量含有する。
【００５２】
本発明によれば、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料を水と添加混合することを特徴とする燃料中水型エマルジョン組成物の製造方法も提供される。ここで、水は、エマルジョン組成物に対し、好ましくは１重量％以上、更に好ましくは１〜５０重量％、なお更に好ましくは５〜３５重量％、なお一層好ましくは１０〜３５重量％の量で存在する。
【００５３】
この方法は、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料及び水を界面活性剤のような乳化剤と添加混合する工程を含むことが好ましい。界面活性剤は、イオン系でもノニオン系の界面活性剤でもよいが、後者が好ましい。このようなノニオン系界面活性剤は、アルコールエトキシレート及びアルキルフェノールエトキシレートのようなアルコキシレート；グリセロールエステル及びポリオキシアルキレンエステルのようなカルボン酸エステル；エトキシル化無水ソルビトールエステルのような無水ソルビトールエステル；天然のエトキシル化脂肪、油及びワックス；脂肪酸のグリコールエステル；アルキルポリグリコシド；ジエタノールアミン縮合体及びモノアルカノールアミン縮合体のようなカルボン酸アミド；脂肪酸グルカミド；ポリアルキレンオキシドブロック共重合体及びポリ（オキシエチレン−コ−オキシプロピレン）ノニオン界面活性剤から選ぶことが好ましい。或いは界面活性剤の混合物が使用できる。界面活性剤又は界面活性剤混合物のＨＬＢ（親水性−親油性バランス）は好ましくは３〜９、更に好ましくは３〜６の範囲である。界面活性剤混合物の場合、混合物のＨＬＢは、混合物中の界面活性剤の割合及びそれぞれのＨＬＢ値に依存するが、好ましくは前記所定範囲である。
【００５４】
特に好適なノニオン系界面活性剤としては、ＳＰＡＮ  ８５（ソルビタントリオレエート、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１．８）、ＳＰＡＮ  ８５（ソルビタントリステアレート、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：２．１）、ＫＥＳＳＣＯ  ＰＧＭＳ  ＰＵＲＥ（プロピレングリコールモノステアレート、Ｓｔｅｐａｎから、ＨＬＢ：３．４）、ＫＥＳＳＣＯ  ＧＭＳ  ６３Ｆ（グリセロールモノステアレート、Ｓｔｅｐａｎから、ＨＬＢ：３．８）、ＳＰＡＮ  ６０（ソルビタンモノステアレート、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：４．７）、ＢＲＩＪ  ５２（ポリオキシエチレン（２）セチルエーテル、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：５．３）及びＳＰＡＮ  ２０（ソルビタンモノステアレート、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：８．６）が挙げられる。好ましいＨＬＢ値の混合物に好適な割合で使用できる更に好適なノニオン界面活性剤としては、ＡＬＤＯ  ＭＳＡ（グリセロールモノステアレート、Ｌｏｎｚａから、ＨＬＢ：１１）、ＲＥＮＥＸ  ３６（ポリオキシエチレン（６）トリデシルエーテル、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１１．４）、ＢＲＩＪ  ５６（ポリオキシエチレン（１０）セチルエーテル、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１２．９）、ＴＷＥＥＮ  ２１（ポリオキシエチレン（４）ソルビタンモノラウレート、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１３．３）、ＲＥＮＥＸ  ３０（ポリオキシエチレン（１２）トリデシルエーテル、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１４．５）及びＢＲＩＪ  ５８（ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル、Ｕｎｉｇｅｍａから、ＨＬＢ：１５．７）が挙げられる。
本発明を以下の実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００５５】
フィッシャー・トロプシュ（ＳＭＤＳ）燃料中水型エマルジョンの製造方法
本明細書で言及した放出物を発生し、燃焼データを得るのに使用したエマルジョン燃料は、次のように１リットルバッチで製造した。
【００５６】
【表１】
2006506481.tif 000002
＊：ソルビタンモノステアレート
＊＊：ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート
＊＊＊：Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＲＯ／ＭｉｌｌｉＱ＋水精製システムによる実験室グレード
【００５７】
エマルジョン製造方法
ＳＭＤＳディーゼル、ノニオン界面活性剤ＳＰＡＮ  ８０（ＨＬＢ：４．３）及びＴＷＥＥＮ  ２１（ＨＬＢ：１３．３）の所要量を２．５リットルの細長い耐熱ガラスビーカーに入れた。このビーカーを、標準混合ヘッド及び乳化用（ｅｍｕｌｓｏｒ）スクリーンを備えたＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高せん断実験室ミキサーＬ２Ｒ型の下にセットした。内容物を３０秒間混合して乳化剤を分散した。所定量の水を約１分に亘って徐々に加えながら、全速力で混合を続けた。水を最初に添加してから５分経過するまで混合を続けた。電子式上皿天秤（Ｏｅｒｔｌｉｎｇ  ＧＣ３２）を用いて秤量を行った。
【００５８】
この方法で製造したエマルジョン燃料は、重大な相分離が観察される前まで少なくとも４８時間、乳白色の均質混合物として安定に維持された。エンジンテストは、製造後４８時間内で行った。
ディーゼル燃料の点火性能（セタン価−ＡＳＴＭ  Ｄ６１３）の通常の測定法は、ディーゼル−水エマルジョンに対しては不適当である。しかし、放出物の測定に用いるＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンでは、点火遅れの測定が可能であり、測定されたセタン価は、有効な測定値である。
【００５９】
ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンは、Ｖｏｌｖｏ  Ｄ１２ユニットをベースとして、ＡＶＬ／ＬＥＦにより製造された研究用ディーゼルエンジンである。燃料噴射システムは、ＥＣＵ制御ユニット噴射を採用している。吸入ブースト圧縮器を取付け、エンジンは、スーパーチャージしてもしなくても操作できる。エンジンをＥｕｒｏ  ＩＩ放出規格に仕上げた。第２表にエンジン規格を示す。
【００６０】
【表２】
2006506481.tif 000003
【００６１】
放出物分析計は、Ｈｏｒｉｂａ  ＥＸＳＡ１５００ＥＧＲ分析計、ＡＶＬ  ４３９容量計及びＡＶＬ  ４１５スモークメーターからなる。Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｏｌｉｖｅｒ部分流粒状物トンネルは、粒状物フィルター測定にダイリューション（ｄｉｌｕｔｉｏｎ）を与えた。燃料システムは、各種燃料源の切り換えを迅速に行えるように設計し、テスト燃料１リットルだけで煙テストを規定どおりに行える方法を採用した。この方法は、対照燃料によるテストで各テスト燃料を分類でき、こうしてエンジンレスポンスの日毎の変化を説明しながら、結果を標準化すると共に、異なる燃料の性能を比較する便利な方法を与える。ＡＶＬ／ＬＥＦエンジンの操作条件は、第３表に示すとおりである。
【００６２】
【表３】
2006506481.tif 000004
テスト方法を第４表に示す。
【００６３】
【表４】
2006506481.tif 000005
【００６４】
ＳＭＤＳ燃料は、フィッシャー・トロプシュ法により天然ガスから誘導された高品質合成燃料で、その特性は、第５表に示すとおりである。
【表５】
2006506481.tif 000006
【００６５】
前記第１表に示したエマルジョン燃料についての黒煙（フィルタースモーク数及び不透明度）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の放出データを第６表に示す。
【表６】
2006506481.tif 000007
【００６６】
第６表から、水３５％含有エマルジョンについては、黒煙及び／又は粒状物の両測定値となるスモーク数及び不透明度は、両方とも実質的にゼロであることが判る。更に、ＮＯｘ水準は、非乳化ＳＭＤＳ燃料に比べて遥かに低い。
別の方法で表わすと、第７表のとおりとなる。
【００６７】
【表７】
2006506481.tif 000008
第７表から、例えば水３５％含有エマルジョンについては、非乳化ＳＭＤＳ燃料に比べて、スモーク数及び不透明度の低下は９９％を超え、またＮＯｘの減少は３０％であることが判る。
【００６８】
特に圧縮点火エンジンと併用するように設計されたた多チャンネル指示システムとして、ＡＶＬ  ６７０  Ｉｎｄｉｍａｓｔｅｒを用いて、点火遅れを計算した。この明細書では、点火遅れは、噴射開始と、関心のある燃焼開始との間の遅れとして定義したパラメーターである。
燃焼開始は、示差熱放出曲線から求められる。これは、熱力学の第一法則を用いて、気筒圧から誘導される。燃料噴射により、熱放出曲線は、急激な上昇前に負の範囲に急降下する（ｄｉｐ）。引き続くゼロ通過は、燃焼開始とみなす。
【００６９】
電子ユニット噴射器システムでは、噴射開始は、噴射器ソレノイドの閉止点により定義される。ソレノイドは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの信号により作動する。この明細書では、ＥＣＵ信号は、Ｉｎｄｉｍａｓｔｅｒ上に表示されるトレースとして記録される。信号の測定時点と、このパルスが実際にソレノイドを作動させる時点との間の遅れのため、噴射の見掛け上の開始と実際の開始との間にオフセットが生じる。このオフセットは一定時間であり、したがって、エンジン速度の上昇と共に、クランク角度については増大する。１２００ｒｐｍの標準テストエンジン速度では、実際の噴射開始は、噴射開始の記録後、１０．２度で起こることが確認されている。この点火遅れ（クランク角度で）を修正するため、Ｉｎｄｉｍａｓｔｅｒdには、下記のような簡単な式が組み込まれている。
点火遅れ＝燃焼開始−（１０．２＋噴射開始）
【００７０】
第８表に、乳化剤で安定化させた一連のＳＭＤＳと水とのエマルジョンについての点火遅れを示す。比較のため、既知のセタン価を有する燃料について同じ条件下で測定した点火遅れも示す。
第８表から、燃料中水型エマルジョン組成物において、水の割合を増大させると、点火遅れも増大する、即ち、セタン価が低下することが判る。しかし、水含有量が３５％の燃料中水型エマルジョン組成物では、点火遅れは、スエーデン分類１ディーゼルの点火遅れ（点火遅れは２．６で、セタン価は５４）よりも低いことも判る。したがって、水３５％含有燃料中水型エマルジョン組成物では、スモーク数及び不透明度が実質的にゼロを示すばかりでなく、“クリーン”ディーゼルとみなされているスエーデン分類１ディーゼルよりも優れた点火遅れを示す。
【００７１】
【表８】
2006506481.tif 000009
点火遅れの低下はセタン価の増大を意味することに注意。
【００７２】
フィッシャー・トロプシュディーゼルのようなセタン価＞７２の燃料の測定（第８表の＊参照）
ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３Ｂの承認方法を用いるセタン価測定法は、通常、２２〜７３の範囲しかカバーできない。これは、エンジンの測定法で使用される“第二の対照”燃料が、通常７３〜７５と高いＴ−燃料対照及び通常２０〜２２と低いＵ−燃料対照の特定の範囲をカバーするからである。
【００７３】
しかし、ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３でのセタン測定値の範囲は、セタン価１００と指定された高セタン対照として最低純度９９．０％のｎ−セタン、及びセタン価１５と指定された低セタン対照として最低純度９８％のヘプタメチルノナン（２，２，３，３，６，８，８−ヘプタメチルノナンを主対照材料として用いることにより広大できる。
【００７４】
ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３でこの主対照材料を用いると、例えば第５表及び第８表で見られるフィッシャー・トロプシュ燃料の高セタン価を直接、測定できる。
通常のスエーデン分類１ディーゼル燃料の特性を第９表に示す。
【００７５】
【表９】
2006506481.tif 000010
【００７６】
点火性能は、（１）ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンで測定した“点火遅れ”を用いるか、或いは（２）ＡＳＴＭ  Ｄ６１３−０３Ｂに記載のセタンエンジンで測定したセタン価を用いる２つの異なる方法により測定する。
２種の炭化水素燃料（即ち、非エマルジョン燃料）、例えばセタン価４０の製油所ディーゼル及びセタン価８１のフィッシャー・トロプシュディーゼルを各種割合でブレンドすることにより、両エンジンで並行して測定できる。その結果、４０〜８１の範囲のセタン価と、ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンで測定した、これらセタン価と同等の点火遅れ値とのセットが得られる。
【００７７】
同じセットの燃料で行ったこれら２種の測定をＸ−Ｙプロットすると、１つの線となり、ＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンで得られる点火遅れは、同等のセタン価に翻訳できる。
例えばＡＶＬ／ＬＥＦ  ５３１２エンジンで２．６（クランク角度）の点火遅れを示すエマルジョンであれば、グラフのプロット線を読み取ることにより、エマルジョンの点火性能は、セタン価５４の燃料と同等であることを示す。
【国際調査報告】
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2006506481.tif 000012
2006506481.tif 000013