(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワックス析出温度から１℃温度が低下する間に析出するワックス量が０．４重量％以下であり、かつ、含有されるノルマルパラフィンの炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が、最大含有量の炭素数以上の炭素数ｎにおいて、炭素数の増大に伴い含有量が低下する範囲において、最小二乗法により１次関数の傾きとして−６．３以上、−４．０以下であり、軽油組成物に含まれる炭素数２０以上のノルマルパラフィンの含有量が２．１〜３．３重量％であり、炭素数２５以上のノルマルパラフィンの含有量が０．１〜０．２重量％であり、かつ、蒸留性状において、終点と９０％留出温度の差が２４℃以上であることを特徴とする低温特性に優れた軽油組成物。
【請求項２】
低温流動性向上剤が１００〜１０００ｐｐｍ添加されている請求項１に記載の低温特性に優れた軽油組成物。
【発明の詳細な説明】
【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であり、特に、低温流動性に優れた軽油組成物に関する。
【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流動性が悪化し、使用が困難となることがある。例えば、フィルタの目詰まりによりディーゼルエンジンの運転が停止するなどの問題がある。
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するなどの問題がある。また、軽油の低温流動性は、特に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、低温流動性向上剤の配合により、効果的に低温特性を向上させることができる軽油組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、軽油組成物の特性と低温流動性向上剤による効果を鋭意検討した結果、特定の性状を有する軽油組成物に対して低温流動性向上剤の効果が顕著に現れることを見出して、本発明に想到した。
本発明による低温特性に優れた軽油組成物は、ワックス析出温度から１℃温度が低下する間に析出するワックス量が０．４重量％以下であり、かつ、含有されるノルマルパラフィンの炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が、最大含有量の炭素数以上の炭素数ｎにおいて、−６．３以上、−４．０以下であることを特徴とする。該軽油組成物に含まれる炭素数２０以上のノルマルパラフィンの含有量が２．１〜３．３重量％であり、炭素数２５以上のノルマルパラフィンの含有量が０．１〜０．２重量％であり、かつ、蒸留性状において、終点と９０％留出温度の差が２４℃以上であること、また、低温流動性向上剤が１００〜１０００ｐｐｍ添加されていることが好ましい。
【０００５】
【好ましい実施の態様】
［初期ワックス量］
本発明による軽油組成物では、ワックス析出温度から１℃温度が低下する間に析出するワックス量（以下、初期ワックス量という）が軽油組成物全重量に対し０．４重量％以下、好ましくは０．１〜０．４重量％である。
析出したワックス量は、軽油組成物の示差熱量分析（ＤＳＣ）により求めることができる。発明者の研究結果によれば、ワックスの結晶化潜熱ｑ（cal／g）により軽油組成物１gあたりの析出ワックス量Ｗ（g）を、Ｗ＝２．３４９ｑの関係で導くことができる。また、析出したワックス量は、他の方法でも測定することができる。
ワックス析出温度は、ワックスが析出を開始する温度であり、示差熱量分析によりワックスの結晶化潜熱が発生する温度として決定できる。
【０００６】
［含有されるノルマルパラフィン］
本発明による軽油組成物に含有されるノルマルパラフィンの炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が、最大含有量の炭素数以上の炭素数ｎにおいて、−６．３以上、−４．０以下、好ましくは−６．３以上、−４．２以下である。この傾き（△ｎ／△Ａ）を、以下、ＮＰＤＳ（Normal Paraffin Distribution Slope）ともいう。
軽油組成物中のノルマルパラフィンの含有量は、ガスクロマトグラフィなどの分析手段により各炭素数ごとに定量することができる。一般に、炭素数ごとの含有量の分布は、含有量が最大となる炭素数以上では、炭素数の増大に伴い含有量が低下する。本発明で定義される傾き（ＮＰＤＳ）は、この炭素数の増大に伴い含有量が低下する範囲での傾きである。通常、最小二乗法により、１次関数の傾きとして求められる。
特に、本発明の軽油組成物において、炭素数２０以上のノルマルパラフィンの含有量を２．１〜３．３重量％とし、炭素数２５以上のノルマルパラフィンの含有量を０．１〜０．２重量％とすることで、低温流動性向上剤がより効果的に作用する。
【０００７】
［軽油基材］
本発明の軽油組成物は、通常、軽油の製造に用いられている軽油基材を、適宜選択して配合することで製造することができる。軽油組成物は、一般に、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３００〜３８０℃の性状である。特に、終点と９０％留出温度の差が２４℃以上、特には２４〜３２℃とすることで、低温流動性向上剤がより効果的に作用する。
このような軽油基材は、原油の常圧蒸留、減圧蒸留、接触分解・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。いわゆる軽油留分や灯油留分などの他の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。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重量％以下、特には０．００５重量％以下に低減されている。
本発明の軽油組成物の好ましい特性は、セタン価又はセタン指数が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。
【０００８】
［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、低温流動性が著しく向上する。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される。
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。
【０００９】
［他の配合成分］
本発明の軽油組成物には、エーテル化合物などの含酸素化合物に代表される他の基材を２０重量％、特には１０重量％まで含んでいてもよい。さらに、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）の脂肪酸又は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。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。
基材として、２種類の深脱軽油基材、脱ろう軽油基材、灯油基材、間脱軽油基材、及び重質軽油基材を用い、供試油１〜９を調製した。
これらの基材の性状を表１に示す。深脱軽油基材は原油の常圧蒸留により得られた軽油留分（直留軽油留分）を硫黄分０．０５重量％以下まで水素化精製した基材であり、脱ろう軽油基材は直留軽油留分を水素化脱ろうした基材であり、灯油基材は常圧蒸留による灯油留分を水素化精製した基材であり、間脱軽油基材は減圧蒸留による軽油留分を水素化精製した基材であり、そして、重質軽油基材は常圧蒸留による重質軽油留分を水素化精製した基材である。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
供試油１は、深脱軽油基材１を６５容量％と脱ろう軽油基材を３５容量％配合して調製した。供試油２は、深脱軽油基材１を７５容量％と灯油基材を２５容量％配合して調製した。供試油３は、深脱軽油基材１を５０容量％と灯油基材を５０容量％配合して調製した。供試油４は、深脱軽油基材２を６５容量％と間脱軽油基材を３５容量％配合して調製した。供試油５は、深脱軽油基材１を７５容量％と脱ろう軽油基材を２５容量％配合して調製した。深脱軽油基材１を供試油６とし、深脱軽油基材２を供試油７とした。供試油８は、深脱軽油基材２を７５容量％と灯油基材を２５容量％配合して調製した。供試油９は、深脱軽油基材２を９０容量％と重質軽油基材を１０容量％配合して調製した。
供試油１〜９の特性を表２に示す。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
初期ワックス量は、示差走査熱量分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＤＳＣ２２０Ｃ）により測定した。供試油１０ｍｇを室温から３℃／分で冷却して、ワックスの結晶化潜熱を求め、潜熱が発生した温度をワックス析出温度とし、その温度から１℃下がる間に発生する潜熱からワックス量を求め、初期ワックス量とした。
供試油１〜９について、ノルマルパラフィンの各炭素数ごとの含有量をガスクロマトグラフィにより定量した。この測定結果から、最大含有量の炭素数以上の炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との関係を１次関数で近似し、最小二乗法で求め、その傾き（△ｎ／△Ａ）をＮＰＤＳとした。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。
この供試油１〜９に、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（インフィニアム製、パラフロー２４０）を３００ｐｐｍ添加し、添加前後における目詰まり点を評価した。
これらの評価結果も、あわせて表２に示す。
【００１５】
表２から、初期ワックス量が０．１６〜０．４重量％であり、かつ、ＮＰＤＳが−４．３〜−６．２であり、実施例に相当する供試油１〜５では、低温流動性向上剤により目詰まり点が７〜１２℃向上するのに対し、初期ワックス量及びＮＰＤＳがこの範囲にない、比較例に相当する供試油６〜９では、目詰まり点の向上は１〜４℃しか向上していないことが認められる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明による軽油組成物は、初期ワックス量が０．４重量％以下であり、かつ、ノルマルパラフィンの炭素数ｎとその含有量Ａ（重量％）との傾き（△ｎ／△Ａ）が−６．３〜−４．０に規定したものであるので、低温流動性向上剤を添加した際に、目詰まり点などの低温特性を効果的に向上させることができる。