(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄含有量が５０ｐｐｍ以下であり、窒素含有量が５ｐｐｍ以下であり、全芳香族分が１５〜２５質量％であり、水素／炭素の原子数比が１．９０以上であり、かつ、耐摩耗性向上剤を含む超低硫黄分軽油組成物。
【請求項２】
請求項１記載の超低硫黄分軽油組成物において、硫黄含有量が２０ｐｐｍ以下であり、かつ、窒素含有量が２ｐｐｍ以下である超低硫黄分軽油組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ディーゼル燃料などに用いられる超低硫黄分軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽油は、ディーゼルエンジンに用いられる燃料として広く用いられている。ディーゼルエンジンは、トラック、バス、船舶、建設機械などに用いられ、エネルギー変換効率が高く、二酸化炭素の排出が低く押さえられることから注目されている。
【０００３】
一方、軽油に含まれる硫黄分などは大気汚染の原因として、その減量が求められている。例えば、世界のディーゼルエンジンメーカによる共同調査の結果である「World-wide Fuel Charter」（１９９８年６月）において、将来のディーゼル用軽油として、硫黄分を３０ｐｐｍ以下、芳香族分を２５％以下とすることが提案されている。すなわち、硫黄分が低いほどパティキュレート（ＰＭ）に含まれるサルフェートが少なく、パティキュレートの低減に寄与すると述べられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硫黄分、芳香族分を低めただけでは、ディーゼル用軽油としての総合的性能が十分でない。例えば、石油留分に含まれるある種の硫黄化合物は、天然酸化防止剤として作用しているので（ＳＡＥ  Paper 920826 “Peroxide Formation in Low Sulfur Automobile Diesel Fuels” (1992)）、単に硫黄分を低減した場合に安定性が低下することも憂慮される。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するもので、本発明の目的は、硫黄分、芳香族分を充分に低めた軽油においてもディーゼルエンジン用燃料として問題のない特性を示す軽油組成物を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による超低硫黄分軽油組成物は、硫黄含有量が５０ｐｐｍ以下であり、窒素含有量が５ｐｐｍ以下であり、全芳香族分が１５〜２５質量％であり、水素／炭素の原子数比が１．９０以上であり、かつ、耐摩耗性向上剤を含むものである。特に、硫黄含有量が２０ｐｐｍ以下であり、かつ、窒素含有量が２ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０００７】
【好ましい実施の態様】
(精製方法)
本発明に用いる軽油留分は、原料油を水素化精製することにより得ることができる。水素化精製時の液空間速度を０．１〜２．０［ｈｒ~1］とし、水素／油比を２００〜５００［Ｌ／Ｌ］とし、水素圧力を４０〜１００ｋｇ／ｃｍ2とし、かつ、水素／油比を液空間速度で割った値が１００［ｈｒ］以上、特には２００［ｈｒ］以上とすることが好ましい。
【０００８】
原料油としては、通常、１０％留出点が２４０〜２８０℃、５０％留出点が  ２８０〜３２０℃、９０％留出点が３３０〜３７０℃からなる性状が用いられる。直留軽油留分を用いることが好ましく、直留軽油留分単独でもよいが、軽質熱分解油軽油や軽質接触分解軽油を直留軽油留分に混合した混合軽油留分でもよい。
【０００９】
水素化精製に用いる触媒は、アルミナを主成分とする担体に周期律表第６属金属元素の少なくとも１種類、特に好ましくはモリブデンまたはタングステンを金属元素換算で５〜２０重量％と、第８属非貴金属元素の少なくとも１種、特に好ましくはニッケルまたはコバルトのいずれかあるいはこの両元素をその合計量として金属元素換算で１〜１０重量％担持させた、あるいはこれにさらに燐をリン元素換算で０．１〜８重量％担持した触媒を用いることが好ましい。
【００１０】
（性状など）
本発明による軽油のセタン価５０以上、特には５２以上が、また、比重０．８０以上、特には０．８２以上が好ましい。通常、自動車に搭載される高速回転型ディーゼルエンジン用燃料として、９０％留出温度は３５０℃以下、３０℃における動粘度は１．５〜５．０ｃＳｔとする。
【００１１】
本発明に用いられる耐摩耗性向上剤としては、長鎖（例えば、炭素数１２〜  ２４）の脂肪酸またその脂肪酸エステルが好ましく用いられる。１０〜５００、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの添加量で十分に耐摩耗性が向上する。
【００１２】
このディーゼル燃料には、エーテル化合物などの含酸素化合物に代表される石油代替燃料基材を２０重量％程度まで含んでいてもよい。さらに、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。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明を説明する。
【００１４】
原料油として、比重０．８４９７、硫黄分１．１６重量％、窒素分６６重量ｐｐｍ、１０％留出温度２５４℃、５０％留出温度２８６℃、９０％留出温度３３０℃である中東系直留軽油留分を用いた。この原料油を、水素化精製触媒として市販触媒（オリエントキャタリスト製、ＨＯＰ４６３）を用い、反応温度３３０℃、水素圧力５０ｋｇ／ｃｍ2、液空間速度０．９／ｈｒ、水素/油比２５０Ｌ／Ｌの条件で水素化精製を行い、深脱軽油留分を得た。用いた水素化精製触媒は、アルミナを主成分とする担体にＭｏを１０ｗｔ％、Ｃｏを３ｗｔ％、Ｐを２ｗｔ％担持したものである。
【００１５】
得られた深脱軽油留分に、耐摩耗性向上剤（エクソン社製、パラダイン６５５）を７５重量ｐｐｍ配合して深脱軽油を得た。得られた深脱軽油の性状を表１に示す。比較のために市販軽油および原料油の性状をあわせて示す。
【００１６】
【表１】
0004003857.tif 000002
【００１７】
なお、セタン価は、ＣＦＲエンジンを用いてＪＩＳ  Ｋ２２８０に規定の方法により、硫黄分は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１  微量電量滴定式酸化法により、窒素分はＪＩＳ  Ｋ  ２６０９  化学発光法により、また、アロマ分は石油学会規格に準拠してそれぞれ測定した。
【００１８】
（光安定性評価）
上述の深脱軽油の酸化および光安定性を、室内に放置した後の過酸化物量と容器底部への重合物の析出により評価した。深脱軽油（窒素分１ｐｐｍ以下）を白色のポリ容器に入れ、室温で室内光を８日間、１５日間、３０日間照射した。過酸化物量は、２ｍｇ／ｋｇで変わらず、色相の変化もほとんど見られなかった。すなわち、深度脱硫により硫黄分を１６ｐｐｍとしても、窒素分を同時に低減することで、色相の安定性が確保されている。過酸化物量は、石油学会規格「灯油の過酸化物試験方法」（ＪＰＩ−５Ｓ−４６−９６）により、トルエンに試料を溶解し、ヨウ化カリウム溶液を混合して過酸化物を還元し、遊離したヨウ素を滴定することで測定した。
【００１９】
（排ガス、燃費評価）
深脱軽油と市販軽油について、表２に示すエンジン試験条件で、市販のエンジンを用いてディーゼル自動車１３モード排出ガスおよび粒子状物質試験法（ＴＲＩＡＳ２３−１９９２）に従って、排気ガス中のパーティキュレート（以下、ＰＭともいう）〔ミニダイリューションシステム（堀場製作所製）により採取〕、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ〔自動車排気ガス測定装置ＭＥＸＡ−４０００、堀場製作所製〕を測定した。その際の燃費も併せて測定した。その測定結果を表３に示す。芳香族と窒素分を同時に低減することにより、ＮＯｘとＰＭが著しく改善される。測定値は、市販軽油での値を１００とした相対値で示している。なお、パーティキュレートは、エンジン回転数１０８０ｒｐｍおよび２１６０ｒｐｍで測定した。
【００２０】
【表２】
0004003857.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004003857.tif 000004
【００２２】
【発明の効果】
本発明による超低硫黄分軽油組成物は、硫黄含有量が５０ｐｐｍ以下であり、窒素含有量が５ｐｐｍ以下であり、全芳香族分が１５〜２５質量％であり、水素／炭素の原子数比が１．９０以上であり、かつ、耐摩耗性向上剤を含むものである。本発明によれば、窒素酸化物（ＮＯｘ）やパーティキュレート（ＰＭ）などの排出を減らすことが可能であると、同時に、光安定性、耐摩耗性にも優れ、十分な総合的性能を得ることができる。