燃料

阅读:400发布:2021-07-08

专利汇可以提供燃料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供 内燃机 中使用的 燃料 油 ,该内燃机具有适合 燃料油 和含65容量%以上的 氧 的气体进行燃烧的 燃烧室 ,所述燃料油的NOX、THC等废气的量少。,下面是燃料专利的具体信息内容。

1.燃料油,该燃料油内燃机中使用,所述内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的的气体进行燃烧的燃烧室,所述燃料油满足选自下述(1)-(7)中之一所述的条件:
(1)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为
30容量%以上,烯烃类烃的含量为35容量%以下,芳族烃的含量为50容量%以下;
(2)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为
30容量%以上,烯烃类烃的含量为40容量%以下,芳族烃的含量为50容量%以下,蒸馏的初馏点为21℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为35℃以上90℃以下,90容量%馏出温度为100℃以上190℃以下,且终馏点为130℃以上230℃以下;
(3)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为
15容量%以上,烯烃类烃的含量为35容量%以下,芳族烃的含量为20-70容量%,蒸馏的初馏点为24℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为40℃以上90℃以下,90容量%馏出温度为170℃以上220℃以下,且终馏点为210℃以上280℃以下;
(4)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为
30容量%以上,烯烃类烃的含量为10容量%以下,芳族烃的含量为65容量%以下,环烷烃类烃含量为45容量%以下,蒸馏的初馏点为100℃以上;
(5)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为
35容量%以上,烯烃类烃的含量为10容量%以下,芳族烃的含量为65容量%以下,单环芳族烃含量为45容量%以下,双环芳族烃含量为25容量%以下,三环以上的多环芳族烃的含量为20容量%以下,蒸馏的初馏点为130℃以上;
(6)蒸馏的初馏点为22℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为40℃以上100℃以下,90容量%馏出温度为220℃以上400℃以下,95容量%馏出温度为230℃以上440℃以下,且终馏点为260℃以上470℃以下;
(7)含有研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材和含10容量%以上多环芳族烃的基材。
2.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(1)所述的条件,其中,以烃油总量为基准,原子数为4的烃的含量为15容量%以下,碳原子数为5-8的烃的合计含量为50容量%以上100容量%以下,碳原子数为10以上的烃的合计含量为20容量%以下。
3.权利要求1或2所述的燃料油,该燃料油满足上述(1)所述的条件,其中,以烃油总量为基准,所述芳族烃的含量低于15容量%。
4.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(2)所述的条件,其特征在于:研究法辛烷值为54.0以上。
5.权利要求1或4所述的燃料油,该燃料油满足上述(2)所述的条件,其中,以烃油总量为基准,所述芳族烃的含量为15容量%以上且低于40容量%。
6.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(3)所述的条件,其中,芳族烃中的碳原子数为7的芳族烃的含量为3-50容量%。
7.权利要求1或6所述的燃料油,该燃料油满足上述(3)所述的条件,其中,芳族烃中的碳原子数为9的芳族烃的含量为3-50容量%。
8.权利要求1或6所述的燃料油,该燃料油满足上述(3)所述的条件,其中,研究法辛烷值为89.0以上。
9.权利要求1或6所述的燃料油, 该燃料油满足上述(3)所述的条件,其中,以烃油总量为基准,所述芳族烃的含量为40-70容量%。
10.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(4)所述的条件,其中,蒸馏的初馏点为100℃以上190℃以下,10容量%馏出温度为120℃以上210℃以下,95容量%馏出温度为220℃以上315℃以下,且终馏点为230℃以上330℃以下。
11.权利要求1或10所述的燃料油,该燃料油满足上述(4)所述的条件,其中,硫含量为
200质量ppm以下。
12.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(5)所述的条件,其中,蒸馏的初馏点为130℃以上250℃以下,10容量%馏出温度为140℃以上290℃以下,90容量%馏出温度为240℃以上430℃以下,95容量%馏出温度为250℃以上450℃以下,且终馏点为260℃以上470℃以下。
13.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(6)所述的条件,其中,该燃料油含有蒸馏的终馏点为70℃以上且低于130℃的基材以及蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材。
14.权利要求1所述的燃料油,该燃料油满足上述(6)所述的条件,其中,该燃料油含有蒸馏的终馏点为130℃以上220℃以下的基材以及蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材。
15.权利要求1、2、4中任一项所述的燃料油,该燃料油满足上述(1)或(2)所述的条件,其中,饱和烃中的链烷烃类烃的含量为60容量%以上。
16.权利要求1、2、4中任一项所述的燃料油,该燃料油满足上述(1)或(2)所述的条件,其中,链烷烃类烃中的分支链烷烃类烃的含量为35容量%以上。
17.权利要求1、4、6中任一项所述的燃料油,该燃料油满足上述(2)或(3)所述的条件,其特征在于:雷德蒸汽压为10kPa以上100kPa以下。
18.权利要求1、4、6中任一项所述的燃料油,该燃料油满足上述(2)或(3)所述的条件,其特征在于:硫含量为100质量ppm以下。
19.权利要求1和12-14中任一项所述的燃料油,该燃料油满足上述(5)、(6)或(7)所述的条件,其中,硫含量为2000质量ppm以下。
20.权利要求1、2、4、6、10和12-14中任一项所述的燃料油,该燃料油含有含氧化合物。
21.内燃机,该内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的氧的气体进行燃烧的燃烧室,其中,使用权利要求1-20中任一项所述的燃料油作为该燃料油。
22.内燃机车,该内燃机车搭载有内燃机,该内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的氧的气体进行燃烧的燃烧室,其中,使用权利要求1-20中任一项所述的燃料油作为该燃料油。

说明书全文

燃料

技术领域

[0001] 本发明涉及在通过使燃料油燃烧获得动内燃机中有用的燃料油、使用该燃料油的内燃机以及搭载了所述使用燃料油的内燃机的内燃机车(気動車)。

背景技术

[0002] 在使汽油等燃料油燃烧获得动力的内燃机、特别是汽车发动机中,燃料油与空气混合进行燃烧。空气中以78.0%存在的氮分子在燃烧过程中生成一化氮、一氧化二氮及其二聚体、二氧化三氮等氮氧化物(NOX),有它们以不可忽视的量排出这一问题。并且所述空气中所含的氮起到抑制利用氧的燃烧工作的作用,因此燃烧室中残留有未燃烧的,它们可作为废气排出。为了降低NOX、总氢化合物(THC)的排出量,使用三元催化剂或NOX吸附还原催化剂。
[0003] 但是,就三元催化剂而言,为了发挥其效果,在燃料油与空气的量满足理论空燃比(化学计量)的同时必须进行严格的温度管理,还需要铂或铑等高价的贵金属。
[0004] 还已知以氢为燃料进行燃烧而获得动力的发动机(例如专利文献1和2)。该发动机中,氢与氧和作为工作气体的氩气一起进行燃烧,具有非常高的热效率,同时不使用氮,因此不必担心排出NOX。但是由于使用氢,爆炸的危险性高,操作时必须小心,无法简便地利用。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开平11-93681号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2009-68392号公报。

发明内容

[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 本发明人以前发现:通过在燃料油的燃烧中使用含65容量%以上的氧的气体代替以往的空气,NOX、THC等废气的量降低(日本特愿2012-286942号)。本发明的目的是提供在这样的通过燃烧获得动力的内燃机中有用的燃料油,其是NOX、THC等废气的量少的燃料油。
[0011] 解决课题的方案
[0012] 本发明人发现:具有特定的组成和/或蒸馏性状的燃料油与含有65容量%以上的氧的气体一起进行燃烧,则可实现上述目的。
[0013] 即,本发明提供一种燃料油,其在内燃机中使用,该内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的氧的气体进行燃烧的燃烧室,所述燃料油满足选自下述(1)-(7)中之一所述的条件。
[0014] (1)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为30容量%以上,烯烃类烃的含量为35容量%以下,芳族烃的含量为50容量%以下;
[0015] (2)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为30容量%以上,烯烃类烃的含量为40容量%以下,芳族烃的含量为50容量%以下,蒸馏的初馏点为21℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为35℃以上90℃以下,90容量%馏出温度为100℃以上190℃以下,且终馏点为130℃以上230℃以下;
[0016] (3)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为15容量%以上,烯烃类烃的含量为35容量%以下,芳族烃的含量为20-70容量%,蒸馏的初馏点为24℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为40℃以上90℃以下,90容量%馏出温度为170℃以上220℃以下,且终馏点为210℃以上280℃以下;
[0017] (4)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为30容量%以上,烯烃类烃的含量为10容量%以下,芳族烃的含量为65容量%以下,环烷烃类烃含量为45容量%以下,蒸馏的初馏点为100℃以上;
[0018] (5)以燃料油总量为基准,含有60容量%以上烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为35容量%以上,烯烃类烃的含量为10容量%以下,芳族烃的含量为65容量%以下,单环芳族烃含量为45容量%以下,双环芳族烃含量为25容量%以下,3环以上的多环芳族烃的含量为20容量%以下,蒸馏的初馏点为130℃以上;
[0019] (6)蒸馏的初馏点为22℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为40℃以上100℃以下,90容量%馏出温度为220℃以上400℃以下,95容量%馏出温度为230℃以上440℃以下,且终馏点为260℃以上470℃以下;
[0020] (7)含有研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材、和含10容量%以上多环芳族烃的基材。
[0021] 本发明还提供内燃机,该内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的氧的气体进行燃烧的燃烧室,该内燃机使用上述燃料油作为该燃料油。
[0022] 本发明还提供内燃机车,该内燃机车搭载有内燃机,该内燃机具有适合燃料油和含65容量%以上的氧的气体进行燃烧的燃烧室,该内燃机车使用上述燃料油作为该燃料油。
[0023] 发明效果
[0024] 本发明的燃料油在与含65容量%以上的氧的气体进行燃烧时,NOX、THC等的废气的量少,因此在通过这样的燃烧获得动力的内燃机中,无需使用三元催化剂或NOX吸附还原催化剂。另外,使用本发明的燃料油的所述内燃机可以在车辆、例如内燃机车或汽车等中适宜地使用。附图说明
[0025] [图1]是表示实施例中使用的内燃机系统的示意图。

具体实施方式

[0026] 本发明的燃料油在内燃机中使用,该内燃机具有燃烧室,该燃烧室适合燃料油与含有65容量%以上的氧的气体一起进行燃烧。
[0027] 图1是示出含有所述内燃机的系统的一个例子的图。内燃机10具有燃烧室。燃烧室中,由燃料罐1供给的燃料油与经由保存器5供给的气体一起进行燃烧。在稳定状态的燃烧中,所述气体含有65容量%以上的氧。从抑制NOX的生成的度考虑,优选所述气体不含有氮。
[0028] •燃料油(1)
[0029] 在所述内燃机中使用的本发明的第一燃料油(以下称为燃料油(1)),以燃料油总量为基准,含有60容量%以上、优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、还进一步优选93容量%-100容量%的烃油,以烃油总量为基准,饱和烃含量为30容量%以上,烯烃类烃含量为35容量%以下,芳族烃的量为50容量%以下。
[0030] 从降低废气中的THC的量的角度考虑,所述饱和烃含量为30容量%以上,优选40容量%以上,更优选50容量%以上,进一步优选60容量%以上,还进一步优选70容量%以上,还进一步优选80容量%以上,还进一步优选90容量%以上,最优选95容量%以上;上限没有限定,优选为100容量%。
[0031] 从使燃烧性良好的角度考虑,所述烯烃类烃含量为35容量%以下,优选30容量%以下,更优选25容量%以下;下限没有限定,优选为0容量%。
[0032] 从使燃烧性良好和降低废气中的THC的量的角度考虑,所述芳族烃含量为50容量%以下,优选45容量%以下,更优选40容量%以下,进一步优选35容量%以下,还进一步优选30容量%以下,还进一步优选20容量%以下,还进一步优选低于15容量%,最优选10容量%以下;下限没有限定,优选为0容量%。
[0033] 所述饱和烃含量、烯烃类烃含量和芳族烃含量均是按照JIS K 2536“石油产品-烃类试验方法”的荧光指示剂吸附法测定的值。
[0034] 本发明的燃料油(1)中的特定碳原子数的烃含量没有限定,优选范围是以烃油总量为基准,如下所述。
[0035] 从将蒸发气体(蒸发排放物)的量抑制为较低、由此降低废气中的THC的量,以及降低易燃性、从而使操作性良好的角度考虑,碳原子数4的烃的含量优选为15容量%以下,更优选为10容量%以下,进一步优选为5容量%以下;下限没有限定,优选为0容量%。
[0036] 从燃烧性的角度考虑,碳原子数5至8的烃的合计含量优选为50容量%以上100容量%以下,更优选为55容量%以上100容量%以下,进一步优选为60容量%以上99.7容量%以下,更进一步优选为65容量%以上99.5容量%以下。
[0037] 碳原子数10以上的烃的合计含量优选为20容量%以下,更优选为10容量%以下,最优选为5容量%以下;下限没有限定,优选为0容量%。
[0038] 关于所述碳原子数5至8的烃,碳原子数5的烃的含量、碳原子数6的烃的含量、碳原子数7和碳原子数8的烃的合计含量没有限定,优选的范围是以烃油总量为基准,如下所述。
[0039] 从燃烧性的角度考虑,碳原子数5的烃的含量优选为50容量%以下,更优选为48容量%以下,进一步优选为45容量%以下;下限没有限定,优选为0容量%。从燃烧性的角度考虑,所述碳原子数6的烃的含量优选为60容量%以下,更优选为58容量%以下,而且,更优选为20容量%以上,更进一步优选为25容量%以上,最优选为30容量%以上。所述碳原子数7和8的烃的合计含量优选为2容量%以上85容量%以下,更优选3容量%以上82容量%以下。
[0040] 所述碳原子数4的烃(C4)的含量、碳原子数5的烃(C5)的含量、碳原子数6的烃(C6)的含量、碳原子数7的烃(C7)的含量、碳原子数8的烃(C8)的含量、碳原子数9的烃(C9)的含量以及碳原子数10以上的烃(C10以上)的合计含量是通过以下所示的气相色谱法定量的值。即,是在以下条件下测定的值:柱采用甲基的毛细管柱,载气使用氦或氮,检测器使用氢电离检测器(FID),柱长25-50m,载气流量0.5-1.5毫升/分钟,分流比1:50-1:250,进样口温度150-250℃,初期柱温-10至10℃,末期柱温150-250℃,检测器温度150-250℃。
[0041] 所述饱和烃中的链烷烃的含量没有任何限定,优选为60容量%以上,更优选为65容量%以上,更进一步优选为70容量%以上,还更进一步优选为75容量%以上,还更进一步优选为80容量%以上,还更进一步优选为85容量%以上,还更进一步优选为90容量%以上,最优选为95容量%以上;上限没有限定,优选为100容量%。
[0042] 所述链烷烃中的分支链烷烃的含量没有任何限定,从排出气体中的THC量少的角度考虑,优选为30容量%以上,更优选为50容量%以上,最优选为70容量%以上;上限没有限定,优选为100容量%。
[0043] 所述链烷烃含量和分支链烷烃含量是通过所述气相色谱法定量的值。
[0044] 本发明的燃料油(1)的蒸馏性状没有限定,存在以下2种优选的形式。
[0045] (A)蒸馏的初馏点为24℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为35℃以上100℃以下,90容量%馏出温度为100℃以上180℃以下,以及终馏点为120℃以上210℃以下;以及[0046] (B)蒸馏的初馏点为24℃以上50℃以下,10容量%馏出温度为35℃以上75℃以下,
90容量%馏出温度为50℃以上100℃以下,以及终馏点为65℃以上100℃以下。
[0047] 关于所述(A)的形式,优选
[0048] (A1)蒸馏的初馏点为24℃以上50℃以下,10容量%馏出温度为35℃以上75℃以下,90容量%馏出温度为100℃以上180℃以下,以及终馏点为130℃以上210℃以下;或[0049] (A2)蒸馏的初馏点为50℃以上80℃以下,10容量%馏出温度为65℃以上100℃以下,90容量%馏出温度为100℃以上180℃以下,以及终馏点为120℃以上210℃以下。
[0050] 所述初馏点(IBP)和10容量%馏出温度(T10)的优选范围是从降低易燃性的角度和将蒸发气体(THC)的发生抑制为较低的角度考虑而规定的。而90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)的优选范围是从排出气体中的THC量少的角度考虑而规定的。
[0051] 所述蒸馏的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的值。关于以下所记载的30容量%馏出温度(T30)、50容量%馏出温度(T50)以及70容量%馏出温度(T70)也同样如此。
[0052] 本发明的燃料油(1)的硫含量没有任何限制。这是由于:本发明的燃料油(1)是在所述特定的内燃机中使用,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(1)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限制。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,优选以燃料油的总量为基准,为100质量ppm以下,更优选为50质量ppm以下,进一步优选为30质量ppm以下,更进一步优选为
10质量ppm以下,再更进一步优选为1质量ppm以下,最优选为0.1质量ppm以下;下限没有限定,优选为0质量ppm。
[0053] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色法测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0054] 本发明的燃料油(1)的制造方法没有特别限定,例如使用1种或2种以上如下所述的烃油来制造:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后再通过费托合成得到的GTL(天然气合成油)的轻质馏分(GTL石脑油);LPG(液化石油气);以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。也可将上述烃油中的1种或2种以上的混合物通过加氢或吸附等进行脱硫来制造。这些烃油中,作为本发明的燃料油(1)的基材,优选的可举出:轻质石脑油、对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;脱硫轻质石脑油;异构化汽油;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;GTL的轻质馏分;以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。
[0055] •燃料油(2)
[0056] 在所述内燃机中使用的本发明的第二燃料油(以下称为燃料油(2)),以燃料油总量为基准,含有60容量%以上、优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、进一步优选93容量%-100容量%的烃油,以烃油总量为基准,饱和烃含量为30容量%以上,烯烃类烃含量为40容量%以下,芳族烃的量为50容量%以下。
[0057] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,所述饱和烃含量为30容量%以上,优选40容量%以上,更优选50容量%以上。所述饱和烃含量的上限没有限定,优选为100容量%,更优选为85容量%。
[0058] 从火焰传播特性和氧化稳定性的角度考虑,所述烯烃类烃含量为40容量%以下,优选35容量%以下,更优选30容量%以下;下限为0容量%。
[0059] 从燃烧效率的角度考虑,所述芳族烃含量为50容量%以下,优选低于40容量%,更优选35容量%以下,进一步优选30容量%以下;下限没有限定,优选为15容量%以上。
[0060] 所述饱和烃含量、烯烃类烃含量和芳族烃含量均是根据JIS K 2536“石油产品-烃类试验方法”的荧光指示剂吸附法测定的值。
[0061] 所述饱和烃中的链烷烃的含量没有任何限定,优选为60容量%以上,更优选为65容量%以上,更进一步优选为70容量%以上,还更进一步优选为75容量%以上,还更进一步优选为80容量%以上,还更进一步优选为85容量%以上,还更进一步优选为90容量%以上,最优选为95容量%以上;上限没有限定,优选为100容量%。
[0062] 所述链烷烃中分支链烷烃的含量没有任何限定,从排出气体中的THC量少的角度考虑,优选为30容量%以上,更优选为50容量%以上,最优选为70容量%以上;上限没有限定,优选为100容量%。
[0063] 所述链烷烃含量和分支链烷烃含量是根据以下所示的气相色谱法定量的值。即,是在以下条件下测定的值:柱采用甲基硅的毛细管柱,载气使用氦或氮,检测器使用氢电离检测器(FID),柱长25-50m,载气流量0.5-1.5毫升/分钟,分流比1:50-1:250,进样口温度150-250℃,初期柱温-10至10℃,末期柱温150-250℃,检测器温度150-250℃。
[0064] 本发明的燃料油(2)的蒸馏初馏点(IBP)为21℃以上80℃以下,10容量%馏出温度(T10)为35℃以上90℃以下,90容量%馏出温度(T90)为100℃以上190℃以下,且终馏点(EP)为130℃以上230℃以下。
[0065] 所述初馏点(IBP)为21℃以上80℃以下,优选27℃以上,更优选30℃以上。所述10容量%馏出温度(T10)为35℃以上90℃以下,优选40℃以上,更优选45℃以上。所述90容量%馏出温度(T90)为100℃以上190℃以下,优选170℃以下。所述终馏点(EP)为130℃以上230℃以下,优选200℃以下。
[0066] 初馏点(IBP)低,则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。关于10容量%馏出温度(T10)也同样,比所述规定值低则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC少的角度考虑而规定的。
[0067] 所述蒸馏的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的值。关于以下记载的30容量%馏出温度(T30)、50容量%馏出温度(T50)和70容量%馏出温度(T70)也同样如此。
[0068] 本发明中,燃料油(2)的雷德蒸汽压(RVP)没有任何限定,由于燃点等的操作性良好、可以将蒸发气体的量抑制为较低,优选10kP以上100kPa以下,更优选20kPa以上90kPa以下,更进一步优选40kPa以上75kPa以下,最优选40kPa以上60kPa以下。所述雷德蒸汽压(RVP)根据JISK 2258“原油和燃料油蒸汽压试验方法(雷德法)”测定。
[0069] 本发明中,燃料油(2)的研究法辛烷值(RON)没有任何限定,由于车辆的燃耗良好、排出气体中的THC少,优选54.0以上,更优选89.0以上。所述研究法辛烷值(RON)根据JIS K 2280“辛烷值和十六烷值试验方法”测定。
[0070] 本发明的燃料油(2)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(2)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(2)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,以燃料油的总量为基准,优选为100质量ppm以下,更优选为50质量ppm以下,进一步优选为30质量ppm以下,更进一步优选为10质量ppm以下,又更进一步优选为1质量ppm以下,最优选为0.1质量ppm以下;下限没有限定,为0质量ppm。
[0071] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0072] 如后所述,所述特定的内燃机的燃烧效率高,因此本发明的燃料油(2)的苯含量没有任何限定。由于使排出气体中的THC量更为降低,以燃料油总量为基准,优选为5容量%以下,更优选1容量%以下。苯含量是根据JPI-5S-33-90,通过气相色谱法测定的值。
[0073] 本发明的燃料油(2)的制造方法没有特别限定。例如使用1种或2种以上如下所述的烃油来制造:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后再通过费托合成得到的GTL(天然气合成油)的轻质馏分(GTL石脑油);LPG(液化石油气);以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。也可将上述烃油中1种或2种以上的混合物通过加氢或吸附等进行脱硫来制造。这些烃油中,作为本发明的燃料油(2)的基材,优选的可举出:轻质石脑油、对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;
脱硫轻质石脑油;异构化汽油;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;GTL的轻质馏分;以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。
[0074] •燃料油(3)
[0075] 所述内燃机中使用的本发明的第三燃料油(以下称为燃料油(3)),以燃料油总量为基准,含有60容量%以上的烃油,以烃油总量为基准,饱和烃的含量为15容量%以上,烯烃类烃的含量为35容量%以下,芳族烃的含量为20-70容量%。
[0076] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,所述饱和烃含量为15容量%以上,优选20容量%以上,更优选25容量%以上。所述饱和烃含量的上限没有限定,优选80容量%,更优选75容量%。
[0077] 从火焰传播特性和氧化稳定性的角度考虑,所述烯烃类烃含量为35容量%以下,优选30容量%以下,更优选25容量%以下,下限没有限定,为0容量%。
[0078] 从燃烧效率的角度考虑,所述芳族烃含量为20-70容量%,优选25-70容量%,更优选40-70容量%,进一步优选30-65容量%。
[0079] 芳族烃中的碳原子数7的芳族烃(C7芳族)的含量没有限定,优选为3容量%以上50容量%以下,更优选3容量%以上35容量%以下,进一步优选5容量%以上30容量%以下。芳族烃中的碳原子数9的芳族烃(C9芳族)的含量没有限定,优选为3容量%以上50容量%以下,更优选3容量%以上35容量%以下,进一步优选5容量%以上30容量%以下。
[0080] 所述的饱和烃含量、烯烃类烃含量和芳族烃含量均是根据JIS K 2536“石油产品-烃类试验方法”的荧光指示剂吸附法测定的值。C7芳族和C9芳族的含量是根据JPI-5S-33-90,通过气相色谱法测定的值。
[0081] 所述饱和烃中的链烷烃含量没有任何限定,优选为60容量%以上,更优选为65容量%以上,更进一步优选为70容量%以上,还更进一步优选为75容量%以上,再更进一步优选为80容量%以上,又更进一步优选为85容量%以上,又更进一步优选为90容量%以上,最优选为95容量%以上,上限没有限定,为100容量%。
[0082] 所述链烷烃中分支链烷烃的含量没有任何限定,由于排出气体中的THC量少,优选为30容量%以上,更优选为50容量%以上,最优选为70容量%以上,上限没有限定,为100容量%。
[0083] 所述链烷烃含量和分支链烷烃含量是根据以下所示的气相色谱法定量的值。即,是在以下条件下测定的值:柱采用甲基硅的毛细管柱,载气使用氦或氮,检测器使用氢电离检测器(FID),柱长25-50m,载气流量0.5-1.5毫升/分钟,分流比1:50-1:250,进样口温度150-250℃,初期柱温-10至10℃,末期柱温150-250℃,检测器温度150-250℃。
[0084] 本发明的燃料油(3)的蒸馏初馏点(IBP)为24℃以上80℃以下,10容量%馏出温度(T10)为40℃以上120℃以下,90容量%馏出温度(T90)为170℃以上220℃以下,且终馏点(EP)为210℃以上280℃以下。
[0085] 所述初馏点(IBP)为24℃以上80℃以下,优选27℃以上,更优选30℃以上。所述10容量%馏出温度(T10)为40℃以上120℃以下,优选45℃以上,更优选50℃以上。所述90容量%馏出温度(T90)为170℃以上220℃以下,优选210℃以下。所述终馏点(EP)为210℃以上280℃以下,优选270℃以下。
[0086] 初馏点(IBP)低,则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。关于10容量%馏出温度(T10)也同样,比所述规定值低则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC少的角度考虑而规定的。
[0087] 所述蒸馏的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、90容量%馏出温度(T90)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的值。关于以下记载的30容量%馏出温度(T30)、50容量%馏出温度(T50)和70容量%馏出温度(T70)也同样如此。
[0088] 本发明中,燃料油(3)的雷德蒸汽压(RVP)没有任何限定,由于燃点等的操作性良好、可以将蒸发气体的量抑制为较低,优选10kP以上100kPa以下,更优选20kPa以上90kPa以下,更进一步优选20kPa以上75kPa以下,最优选20kPa以上60kPa以下。所述雷德蒸汽压(RVP)根据JISK 2258“原油和燃料油蒸汽压试验方法(雷德法)”测定。
[0089] 本发明中,燃料油(3)的研究法辛烷值(RON)没有任何限定,由于车辆的燃耗良好、排出气体中的THC少,优选89.0以上,更优选96.0以上。所述研究法辛烷值(RON)根据JIS K 2280“辛烷值和十六烷值试验方法”测定。
[0090] 本发明的燃料油(3)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(3)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(3)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,以燃料油的总量为基准,优选为100质量ppm以下,更优选为50质量ppm以下,进一步优选为30质量ppm以下,更进一步优选为10质量ppm以下,又更进一步优选为1质量ppm以下,最优选为0.1质量ppm以下,下限没有限定,为0质量ppm。
[0091] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0092] 本发明的燃料油(3)的制造方法没有特别限定。例如使用1种或2种以上如下所述的烃油来制造:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后再通过费托合成得到的GTL(天然气合成油)的轻质馏分(GTL石脑油);LPG(液化石油气);以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。也可将上述烃油中的1种或2种以上的混合物通过加氢或吸附等进行脱硫来制造。这些烃油中,作为本发明的燃料油(3)的基材,优选的可举出:轻质石脑油、对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;脱硫轻质石脑油;异构化汽油;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;GTL的轻质馏分;以及将LPG进行脱硫处理得到的脱硫LPG等。
[0093] •燃料油(4)
[0094] 所述内燃机中使用的本发明的第四燃料油(以下称为燃料油(4)),以燃料油总量为基准,含有60容量%以上、优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、进一步优选93容量%-100容量%的烃油,以烃油总量为基准,饱和烃含量为30容量%以上,烯烃类烃含量为10容量%以下,芳族烃的量为65容量%以下,环烷类烃含量为45容量%以下,蒸馏的初馏点为100℃以上。
[0095] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,所述饱和烃含量为35容量%以上,优选50容量%以上,更优选60容量%以上,进一步优选70容量%以上。上限没有限定,优选为100容量%,进一步优选95容量%,更优选90容量%。
[0096] 从火焰传播特性和氧化稳定性的角度考虑,所述烯烃类烃含量为10容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0097] 从燃烧效率的角度考虑,所述芳族烃含量为65容量%以下,优选50容量%以下,还优选0容量%以上,更优选30容量%以上,进一步优选40容量%以上。
[0098] 从降低废气中的THC的量的角度考虑,所述环烷烃类烃含量为45容量%以下,优选40容量%以下,更优选30容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0099] 所述饱和烃含量、烯烃类烃含量和芳族烃含量是根据JPI-5S-49-97规定的HPLC法测定的值。而且,环烷烃类烃含量是根据ASTM D2425“Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Middle Distillates by Mass Spectrometry(通过质谱测定中间馏分中的烃类的标准试验方法”测定的值。
[0100] 本发明的燃料油(4)的蒸馏性状除了蒸馏的初馏点(IBP)为100℃以上这点之外没有任何限定,初馏点(IBP)优选100℃以上190℃以下,更优选130℃以上190℃以下,最优选145℃以上190℃以下。初馏点低则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。
[0101] 关于蒸馏的初馏点之外,10容量%馏出温度(T10)优选120℃以上210℃以下,更优选140℃以上230℃以下,最优选160℃以上230℃以下。30容量%馏出温度(T30)优选160℃以上
220℃以下;50容量%馏出温度(T50)优选180℃以上240℃以下;70容量%馏出温度(T70)优选
200℃以上265℃以下;90容量%馏出温度(T90)优选210℃以上且低于300℃,更优选210℃以上且低于295℃;95容量%馏出温度(T95)优选220℃以上315℃以下,更优选220℃以上305℃以下,最优选220℃以上300℃以下。蒸馏终馏点(EP)优选230℃以上330℃以下,更优选230℃以上310℃以下,最优选230℃以上280℃以下。
[0102] 10容量%馏出温度(T10)低,则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。95容量%馏出温度(T95)和蒸馏终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC的量少的角度等考虑而规定的。
[0103] 所述蒸馏的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、30容量%馏出温度(T30)、50容量%馏出温度(T50)、70容量%馏出温度(T70)、90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的值。
[0104] 本发明的燃料油(4)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(4)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(4)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,以燃料油的总量为基准,优选为200质量ppm以下,更优选为100质量ppm以下,进一步优选为80质量ppm以下,更进一步优选为20质量ppm以下,下限没有限定,优选为0质量ppm。
[0105] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0106] 本发明的燃料油(4)的发烟点没有限定,优选18mm以上,进一步优选21mm以上。发烟点根据JIS K 2203测定。
[0107] 本发明的燃料油(4)的制造方法没有特别限定。具体而言,例如使用1种或2种以上如下所述的烃油来制造:对将原油蒸馏得到的油馏分进行脱硫所得的脱硫煤油;将脱硫煤油进行加氢处理而低芳族、低硫化的脱硫氢化煤油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后通过费托(Fischer-Tropsch)合成得到的“GTL(天然气合成油)”的煤油馏分(GTL煤油);将减压馏出油等进行加氢脱硫•裂化得到的相当于煤油的馏分(加氢裂化煤油);将残油•减压馏出油等进行催化裂化得到的相当于煤油的馏分(催化裂化煤油);将重油•残油等直接脱硫后得到的相当于煤油的馏分(重油直接脱硫煤油)等。因此,还可以使用GTL煤油与脱硫煤油、GTL煤油与脱硫氢化煤油等的GTL煤油组合物,也可以使用如由脱硫煤油和加氢裂化煤油构成的组合物这样的只由石油类燃料构成的煤油组合物。
[0108] 还可以根据需要、在不损害本发明的宗旨的范围内添加汽油基材。可以添加以下所述的汽油基材:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油。其中,特别优选含有芳族烃的汽油基材,例如优选重整汽油的中重质馏分;重整汽油的重质馏分;裂化汽油的重质馏分;
将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油以及将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油。
[0109] •燃料油(5)
[0110] 所述内燃机中使用的本发明的第五燃料油(以下称为燃料油(5)),以燃料油总量为基准,含有60容量%以上、优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、进一步优选93容量%-100容量%的烃油,以烃油总量为基准,饱和烃含量为35容量%以上,烯烃类烃含量为10容量%以下,芳族烃的量为65容量%以下,单环芳族烃含量为45容量%以下,双环芳族烃含量为25容量%以下,3环以上的多环芳族烃含量为20容量%以下,蒸馏的初馏点为130℃以上。单环芳族烃是具有1个芳环的烃,双环芳族烃是具有互相稠合的2个芳环的烃,3环以上的多环芳族烃是具有互相稠合的3个以上的芳环的烃。
[0111] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,所述饱和烃含量为35容量%以上,优选40容量%以上,更优选45容量%以上,进一步优选50容量%以上,还进一步优选60容量%以上,上限为100容量%。
[0112] 从燃耗良好、排出气体中的THC的量少以及储存稳定性的角度考虑,所述烯烃类烃含量为10容量%以下,优选5容量%以下,更优选1容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0113] 从燃烧效率的角度考虑,所述芳族烃含量为65容量%以下,优选60容量%以下,更优选55容量%以下,而且优选0容量%以上,更优选5容量%以上,进一步优选10容量%以上。
[0114] 从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,所述单环芳族烃含量为45容量%以下,优选35容量%以下,更优选30容量%以下,进一步优选25容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0115] 从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,所述双环芳族烃含量为25容量%以下,优选15容量%以下,更优选12容量%以下,进一步优选10容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0116] 从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,所述3环以上的多环芳族化合物的含量为20容量%以下,优选10容量%以下,更优选8容量%以下,进一步优选7容量%以下,下限没有限定,优选为0容量%。
[0117] 所述饱和烃含量、烯烃类烃含量、芳族烃含量、单环芳族烃含量、双环芳族烃含量和3环以上的多环芳族化合物的含量均是通过JPI-5S-49-97所规定的HPLC法测定的值。
[0118] 本发明的燃料油(5)的蒸馏性状除了蒸馏的初馏点(IBP)为130℃以上这点之外没有任何限定,初馏点(IBP)优选130℃以上250℃以下,更优选145℃以上250℃以下,最优选145℃以上190℃以下。初馏点低则易燃性提高,容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。
[0119] 关于蒸馏的初馏点之外, 10容量%馏出温度(T10)优选140℃以上290℃以下, 50容量%馏出温度(T50)更优选210℃以上390℃以下;90容量%馏出温度(T90)的下限优选240℃以上,更优选260℃以上,进一步优选280℃以上,更进一步优选300℃以上;90容量%馏出温度(T90)的上限优选430℃以下,更优选400℃以下,更进一步优选380℃以下,最优选360℃以下;95容量%馏出温度(T95)的下限优选250℃以上,更优选270℃以上,进一步优选290℃以上,还进一步优选310℃以上;95容量%馏出温度(T95)的上限优选450℃以下,更优选430℃以下,进一步优选400℃以下,更进一步优选380℃以下,最优选360℃以下。蒸馏终馏点(EP)的下限优选260℃以上,更优选280℃以上,进一步优选300℃以上,最优选320℃以上。蒸馏终馏点(EP)的上限优选470℃以下,更优选450℃以下,进一步优选430℃以下,更进一步优选410℃以下,最优选380℃以下。
[0120] 10容量%馏出温度(T10)低,则易燃性提高,而且容易产生蒸发气体(THC),操作性有问题。90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和蒸馏终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC的量少的角度等考虑而规定的。
[0121] 所述蒸馏的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、50容量%馏出温度(T50)、90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的值。
[0122] 本发明的燃料油(5)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(5)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(5)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,以燃料油的总量为基准,优选为2000质量ppm以下,更优选为500质量ppm以下,进一步优选为200质量ppm以下,更进一步优选为80质量ppm以下,最优选为20质量ppm以下,下限没有限定,优选为0质量ppm。
[0123] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0124] 本发明的燃料油(5)的十六烷指数以及十六烷值没有任何限定,但由于燃耗良好以及排出气体中THC的量少等,十六烷指数优选为30以上,更优选为45以上,进一步优选50以上,最优选55以上。十六烷值优选为20以上,更优选为46以上,进一步优选50以上。十六烷指数和十六烷值根据JISK 2280“十六烷值试验方法、十六烷指数的计算方法”测定•计算。
[0125] 本发明的燃料油(5)的残炭含量没有任何限定,但由于可持续长时间运转等, 10%残油残炭含量优选为1.0%以下,更优选为0.10%以下,进一步优选0.05%以下。残炭含量根据JISK 2270“残炭含量试验方法”测定。
[0126] 本发明的燃料油(5)的低温流动性没有任何限定,从寒冷地区等的操作性等的角度考虑,浊点优选为+10℃以下,更优选为+5℃以下,进一步优选0℃以下,还进一步优选-5℃以下,最优选-10℃以下。倾点优选为+5℃以下,更优选为-2.5℃以下,进一步优选-7.5℃以下,进一步优选-20℃以下,最优选-30℃以下。冷滤点优选为+10℃以下,更优选为-1℃以下,进一步优选-5℃以下,还进一步优选-12℃以下,最优选-19℃以下。浊点和倾点根据JISK 2269“浊点试验方法、倾点试验方法”测定,冷滤点根据JISK 2288“冷滤点试验方法”测定。
[0127] 本发明的燃料油(5)的制造方法没有特别限定。具体来说,例如使用作为轻油基材已知的、以下所述的烃油中的1种或2种以上制造:对将原油蒸馏得到的轻油馏分进行脱硫所得的脱硫轻油;将原油蒸馏得到的重质轻油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后通过费托(Fischer-Tropsch)合成得到的GTL(天然气合成油)轻油;将减压馏出油等进行加氢脱硫•裂化得到的相当于轻油的馏分;将减压馏出油进行加氢脱硫•裂化得到的加氢裂化轻油;将重油•残油等直接脱硫得到的重油直接脱硫轻油;以及将残油•减压馏出油等进行催化裂化得到的催化裂化轻油等。优选的轻油基材是脱硫轻油、GTL轻油和加氢裂化轻油。
[0128] 除所述轻油基材之外,从低温流动性改善的角度考虑,可以进一步添加煤油基材。所述煤油基材例如可举出:对将原油蒸馏得到的煤油馏分进行脱硫所得的脱硫煤油;将脱硫煤油进行加氢处理而低芳族、低硫化的脱硫氢化煤油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后通过费托(Fischer-Tropsch)合成得到的“GTL(天然气合成油)”的煤油馏分(GTL煤油);
将减压馏出油等进行加氢脱硫•裂化得到的相当于煤油的馏分(加氢裂化煤油);将残油•减压馏出油等进行催化裂化得到的相当于煤油的馏分(催化裂化煤油);将重油•残油等直接脱硫后得到的相当于煤油的馏分(重油直接脱硫煤油)等。优选的煤油基材是脱硫煤油、GTL煤油和催化裂化煤油。
[0129] 还可以根据需要、在不损害本发明的宗旨的范围内添加汽油基材。汽油基材可举出:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;以及将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油。不过,考虑到燃料油的蒸馏初馏点,不太优选添加低沸点馏分。所述汽油基材中,优选含有芳族的汽油基材,例如可举出:重整汽油的中重质馏分;重整汽油的重质馏分;裂化汽油的重质馏分;将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油、将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油。
[0130] •燃料油(6)
[0131] 所述内燃机中使用的本发明的第六燃料油(以下称为燃料油(6))是蒸馏的初馏点(IBP)为22℃以上80℃以下、10容量%馏出温度为40℃以上100℃以下、90容量%馏出温度为220℃以上400℃以下、95容量%馏出温度为230℃以上440℃以下、且终馏点为260℃以上470℃以下的燃料油。
[0132] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,所述初馏点(IBP)为22℃以上80℃以下,优选25℃以上70℃以下,进一步优选26℃以上60℃以下。
[0133] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,10容量%馏出温度(T10)为40℃以上100℃以下,优选40℃以上80℃以下,进一步优选40℃以上70℃以下。
[0134] 50容量%馏出温度(T50)没有限定,优选130℃以上300℃以下。
[0135] 90容量%馏出温度(T90)为220℃以上400℃以下,优选230℃以上390℃以下,更进一步优选230℃以上370℃以下,最优选240℃以上370℃以下。95容量%馏出温度(T95)为230℃以上440℃以下,优选250℃以上430℃以下,进一步优选250℃以上400℃以下,最优选250℃以上380℃以下。终馏点(EP)为260℃以上470℃以下,更优选260℃以上450℃以下,进一步优选260℃以上410℃以下,最优选260℃以上390℃以下。所述90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)以及终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC的量少的角度等考虑而规定的。
[0136] 所述的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、50容量%馏出温度(T50)、90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和终馏点(EP)是根据JISK 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的蒸馏性状。
[0137] 本发明的燃料油(6)优选基于燃料油总量含有60容量%以上、更优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、还进一步优选93容量%-100容量%的烃油。烃油中的饱和烃含量、芳族烃含量和烯烃类烃含量没有特别限定,以下记述优选的形式。
[0138] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,饱和烃含量优选为35容量%以上,更优选40容量%以上,进一步优选45容量%以上。从火焰传播特性的角度考虑,烯烃类烃含量优选为1容量%以上,更优选3容量%以上。
[0139] 从燃烧效率的角度考虑,芳族烃含量优选为5容量%以上,进一步优选为10容量%以上,还进一步优选为15容量%以上。上限没有限定,优选为65容量%以下,进一步优选为50容量%以下,更优选为40容量%以下。
[0140] 从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的单环芳族烃含量优选40容量%以下,更优选为35容量%以下,进一步优选为30容量%以下。从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的双环芳族烃含量优选27容量%以下,更优选为25容量%以下,进一步优选为15容量%以下。从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的3环以上的多环芳族烃含量优选15容量%以下,更优选为10容量%以下,更进一步优选为7容量%以下。单环芳族烃是具有1个芳环的烃,双环芳族烃是具有互相稠合的2个芳环的烃,3环以上的多环芳族烃是具有互相稠合的3个以上的芳环的烃。
[0141] 所述饱和烃含量、芳族烃含量、单环芳族烃含量、双环芳族烃含量、3环以上的多环芳族烃含量以及烯烃类烃含量均是通过JPI-5S-49-97所规定的HPLC法测定的值。
[0142] 本发明的燃料油(6)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(6)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(6)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小,优选以燃料油的总量为基准,为2000质量ppm以下,更优选为1000质量ppm以下,更进一步优选为500质量ppm以下,还更进一步优选为200质量ppm以下,最优选为低于50质量ppm,下限没有限定,优选为0质量ppm。
[0143] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0144] 只要不损害本发明的宗旨,本发明的燃料油(6)的制造方法没有特别限定。具体来说,例如使用1种或2种以上作为轻油基材已知的、如下所述的基材制造:对将原油蒸馏得到的轻油馏分进行脱硫所得的脱硫轻油;将原油蒸馏得到的重质轻油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后通过费托(Fischer-Tropsch)合成得到的GTL(天然气合成油)轻油;将减压馏出油等进行加氢脱硫•裂化得到的相当于轻油的馏分;将减压馏出油进行加氢脱硫•裂化得到的加氢裂化轻油;将重油•残油等直接脱硫之后得到的重油直接脱硫轻油;以及将残油•减压馏出油等进行催化裂化得到的催化裂化轻油等。
[0145] 还可以使用煤油基材。所述煤油基材例如可举出:对将原油蒸馏得到的煤油馏分进行脱硫所得的脱硫煤油;将脱硫煤油进行加氢处理而低芳族化•低硫化的脱硫氢化煤油;将天然气等分解为一氧化碳和氢后通过费托(Fischer-Tropsch)合成得到的“GTL(天然气合成油)”的煤油馏分;将减压馏出油等进行加氢脱硫•裂化得到的相当于煤油的馏分(加氢裂化煤油);将残油•减压馏出油等进行催化裂化得到的相当于煤油的馏分(催化裂化煤油);以及将重油•残油等直接脱硫后得到的相当于煤油的馏分(重油直接脱硫煤油)等。
[0146] 而且,为了满足蒸馏的初馏点(IBP)和10容量%馏出温度(T10),可以添加汽油基材。汽油基材可举出:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;
对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;通过催化重整法得到的重整汽油;从重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油);重整汽油的中重质馏分(中重质重整汽油);重整汽油的重质馏分(重质重整汽油);通过催化裂化法或加氢裂化法等得到的裂化汽油;裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);裂化汽油的重质馏分(重质裂化汽油);将裂化汽油进行脱硫处理得到的脱硫裂化汽油;将裂化汽油的轻质馏分进行脱硫处理得到的脱硫轻质裂化汽油;以及将裂化汽油的重质馏分进行脱硫处理得到的脱硫重质裂化汽油。
[0147] 在一个实施方案中,本发明的燃料油(6)可以含有蒸馏的终馏点为70℃以上且低于130℃的基材和蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材作为必须成分。这样的方案例如通过使用作为汽油基材的轻质石脑油、异构化汽油、脱硫轻质石脑油和市售的常规汽油(例如以轻质石脑油、催化重整汽油和裂化汽油为必须成分的组合物)中的至少1种,与作为煤油基材或轻油基材的脱硫煤油、催化裂化煤油、加氢裂化煤油、GTL煤油、脱硫轻油、深度脱硫轻油、重质轻油、GTL轻油、加氢裂化轻油、重油直接脱硫轻油和催化裂化轻油中的至少1种来实现。蒸馏的终馏点为70℃以上低于130℃的基材的含量没有限定。其含量的下限是基于燃料油总量,优选1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,更进一步优选10容量%以上。其含量的上限是基于燃料油的总量,优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,又进一步优选90容量%以下。蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材的含量没有限定。其含量的下限是基于燃料油总量,优选1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,更进一步优选10容量%以上。其含量的上限是基于燃料油总量,优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,又进一步优选90容量%以下。
[0148] 在另一实施方案中,可以含有蒸馏的终馏点为130℃以上且低于220℃的基材、和蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材作为必须成分。这样的方案例如通过使用重质石脑油、全馏分石脑油、脱硫重质石脑油、脱硫全馏分石脑油、GTL石脑油、烷基化物和市售的优质汽油(例如以催化重整汽油、裂化汽油和烷基化物为必须成分的组合物)中的至少1种,与作为煤油基材或轻油基材的脱硫煤油,加氢裂化煤油、催化裂化煤油、GTL煤油、脱硫轻油、深度脱硫轻油、重质轻油、GTL轻油、加氢裂化轻油、重油直接脱硫轻油和催化裂化轻油中的至少1种来实现。上述例子中,终馏点为130℃以上且低于220℃的基材采取了重质石脑油、全馏分石脑油、脱硫重质石脑油、脱硫全馏分石脑油、GTL石脑油、烷基化物和市售的优质汽油,但并不旨在限定于此,只要是满足作为燃料油的蒸馏性状的基材的组合均可,例如只由重质石脑油和重质重整汽油构成的组合物,即使不是如市售的汽油组合物这样的满足JIS规格的组合物,也包含在本发明的实施方案中。蒸馏的终馏点为130℃以上且低于220℃的基材的含量没有限定。其含量的下限是,基于燃料油总量,优选1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,又进一步优选10容量%以上。其含量的上限是,基于燃料油总量,优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,又进一步优选90容量%以下。蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材的含量没有限定。其含量的下限是,基于燃料油总量,优选1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,又进一步优选10容量%以上。其含量的上限是,基于燃料油的总量,优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,又进一步优选90容量%以下。
[0149] 蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材有两种实施方案,可举出90容量%馏出温度(T90)为220-310℃的基材、和90容量%馏出温度(T90)为超过310-430℃的基材。前者的90容量%馏出温度(T90)为220-310℃的基材可举出:脱硫煤油、催化裂化煤油、加氢裂化煤油和GTL煤油。后者的90容量%馏出温度(T90)为超过310-430℃的基材可举出:脱硫轻油、深度脱硫轻油、重质轻油、GTL轻油、加氢裂化轻油、重油直接脱硫轻油和催化裂化轻油。这2种基材可以使用其中的任一或两者作为所述蒸馏的终馏点为250℃以上470℃以下的基材。
[0150] •燃料油(7)
[0151] 所述内燃机中使用的本发明的第七燃料油(以下称为燃料油(7))含有研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材、以及含10容量%以上多环芳族烃的基材。所述研究法辛烷值(RON)是根据JIS K 2280“辛烷值和十六烷值试验方法”测定的值。
[0152] 研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材只要满足该条件即可,可以是任何汽油基材。具体可举出:将原油常压蒸馏得到的轻质石脑油;将原油常压蒸馏得到的重质石脑油;对将原油蒸馏得到的石脑油馏分进行脱硫处理所得的脱硫全馏分石脑油;将轻质石脑油进行脱硫得到的脱硫轻质石脑油;将重质石脑油进行脱硫得到的脱硫重质石脑油;将轻质石脑油通过异构化装置转化为异链烷烃得到的异构化汽油;通过在异丁烷等烃中加成低级烯烃(烷基化)得到的烷基化物;将烷基化物进行脱硫处理得到的脱硫烷基化物;基于脱硫的异丁烷等的烃与脱硫的低级烯烃的低硫烷基化物;从通过催化重整法得到的重整汽油中将芳族成分进行环丁砜抽提得到的残余成分即提余液(环丁砜提余液);通过催化裂化法得到的裂化汽油的轻质馏分(轻质裂化汽油);以及重整汽油的轻质馏分(轻质重整汽油)。其中优选轻质石脑油、重质石脑油、脱硫全馏分石脑油、脱硫轻质石脑油、脱硫重质石脑油和异构化汽油。研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材的量没有限定,以燃料油总量为基准,优选为1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,更进一步优选10容量%以上,而且优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,更进一步优选90容量%以下。
[0153] 含有10容量%以上多环芳族烃的基材只要满足该条件即可,可以是任何基材。这里,多环芳族烃是具有互相稠合的2个以上的芳环的烃,具体可举出:等的双环芳族烃,苊、苊烯、蒽、芴和菲等的3环芳族烃,以及芘、荧蒽和苯并[α]芘等具有4个以上的芳环的芳族烃。所述基材的具体例子可举出:通过催化重整法得到的重整汽油的重质馏分(特别是160℃以上的馏分);通过催化裂化法得到的裂化汽油的重质馏分(特别是160℃以上的馏分);催化裂化煤油;催化裂化煤油的重质馏分;催化裂化轻油;催化裂化轻油的重质馏分;
萘等的双环芳族烃;苊、苊烯、蒽、芴和菲等的3环芳族烃;具有4个以上的芳环的芳族烃;以及含有1种以上的多环芳族烃的芳族烃类溶剂(例如ExxonMobil Chemical Company制造的S200(商品名))。其中优选在常温下为液体的材料,特别优选催化裂化煤油、催化裂化轻油和上述芳族烃类溶剂。如上所述,所述基材只要是含有10容量%以上多环芳族烃的基材即可,可以是任何基材,优选含有20容量%以上多环芳族烃的基材,进一步优选含有30容量%以上多环芳族烃的基材,更进一步优选含有40容量%以上多环芳族烃的基材。多环芳族烃含量的上限为100容量%,优选为95容量%。所述含有10容量%以上多环芳族烃的基材的量没有限定,以燃料油总量为基准,优选1容量%以上,更优选3容量%以上,进一步优选5容量%以上,更进一步优选10容量%以上,而且,优选99容量%以下,更优选97容量%以下,进一步优选95容量%以下,更进一步优选90容量%以下。
[0154] 本发明的燃料油(7)的蒸馏性状没有特别限定,从确保燃烧的起动性的角度考虑,蒸馏的初馏点(IBP)优选21℃以上75℃以下,更优选28℃以上65℃以下,进一步优选30℃以上60℃以下。从确保燃烧的起动性的角度考虑,10容量%馏出温度(T10)优选40℃以上85℃以下,更优选45℃以上80℃以下,进一步优选50℃以上75℃以下。50容量%馏出温度(T50)没有限定,优选130℃以上300℃以下。
[0155] 90容量%馏出温度(T90)优选240℃以上390℃以下,更优选240℃以上360℃以下,更进一步优选240℃以上330℃以下,最优选240℃以上310℃以下。95容量%馏出温度(T95)优选250℃以上430℃以下,更优选250℃以上400℃以下,进一步优选250℃以上380℃以下,最优选250℃以上320℃以下。终馏点(EP)优选260℃以上450℃以下,更优选260℃以上410℃以下,进一步优选260℃以上390℃以下,最优选260℃以上360℃以下。所述90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和终馏点(EP)的上限值是从排出气体中的THC的量少等的角度考虑而规定的。
[0156] 所述的初馏点(IBP)、10容量%馏出温度(T10)、50容量%馏出温度(T50)、90容量%馏出温度(T90)、95容量%馏出温度(T95)和终馏点(EP)是根据JIS K 2254“石油产品-蒸馏试验方法”测定的蒸馏性状。
[0157] 本发明的燃料油(7)中,优选基于燃料油总量,含有60容量%以上、更优选80容量%以上、进一步优选90容量%以上、还进一步优选93容量%-100容量%的烃油。烃油中的饱和烃含量、芳族烃含量和烯烃类烃含量没有特别限定,以下记述优选方案。
[0158] 从确保燃烧的起动性的角度考虑,饱和烃含量优选为35容量%以上,更优选为40容量%以上,进一步优选为45容量%以上。从火焰传播特性的角度考虑,烯烃类烃含量优选为1容量%以上,更优选为5容量%以上。
[0159] 从燃烧效率的角度考虑,芳族烃含量优选为5容量%以上,进一步优选为10容量%以上,还进一步优选为15容量%以上。上限没有限定,优选为65容量%以下,进一步优选为60容量%以下,更优选为55容量%以下。
[0160] 从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的单环芳族烃含量优选为35容量%以下,更优选30容量%以下,进一步优选27容量%以下,下限优选为0容量%以上,更优选为1容量%以上,进一步优选为3容量%以上。从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的双环芳族烃含量优选为25容量%以下,更优选15容量%以下,进一步优选10容量%以下,下限优选为0容量%以上,进一步优选为1容量%以上,还进一步优选为3容量%以上。从燃耗良好以及排出气体中的THC的量少的角度考虑,烃油中的3环以上的多环芳族烃含量优选为15容量%以下,更优选10容量%以下,更进一步优选7容量%以下,下限优选为0容量%以上,进一步优选为1容量%以上,还进一步优选为3容量%以上。不过,双环以上的多环芳族烃含量优选为1容量%以上,更优选为3容量%以上。
[0161] 所述的饱和烃含量、芳族烃含量、单环芳族烃含量、双环芳族烃含量、3环以上的多环芳族烃含量以及烯烃类烃含量均是通过JPI-5S-49-97所规定的HPLC法测定的值。
[0162] 本发明的燃料油(7)的硫含量没有任何限定。这是由于:本发明的燃料油(7)是在所述特定的内燃机中使用的,如上所述,NOX、THC等废气的量少,因此无需使用三元催化剂等催化剂。以往的内燃机中,为了降低NOX和THC等废气的量而使用三元催化剂等的催化剂,燃料油中的硫含量多则催化剂失活,但本发明的燃料油(7)不需要使用这样的催化剂,因此硫含量没有任何限定。由于可以使内燃机系统的劣化减小等,优选以燃料油的总量为基准,为2000质量ppm以下,更优选为500质量ppm以下,进一步优选为200质量ppm以下,更进一步优选为80质量ppm以下,最优选为低于20质量ppm,下限没有限定,为0质量ppm。
[0163] 所述硫含量为1质量ppm以上时,是根据JIS K 2541“原油和石油产品-硫分试验方法”测定的值,低于1质量ppm时,是根据ASTM D4045-96“Standard Test Method for Sulfur in Petroleum Products by Hydrogenolysis and Rateometric Colorimetry(通过氢解和速率计比色测定石油产品中硫的标准试验方法)”测定的值。
[0164] 只要不损害本发明的宗旨,则本发明的燃料油(7)的制造方法没有特别限定。可以使用上述的研究法辛烷值为96.0以下的汽油基材中的1种以上、以及含10容量%以上上述的多环芳族烃的基材中的1种以上来制造。
[0165] 本发明的燃料油(1)-(7)的制造中,可以进一步添加含氧化合物。所述含氧化合物例如可举出:甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等醚类,甲醇、乙醇、1-丁醇、2-丁醇和异丁醇等醇类。本发明的燃料油(1)-(7)中的所述含氧化合物的量没有限定,优选为40容量%以下,更优选20容量%以下,进一步优选10容量%以下,还进一步优选7容量%以下。
[0166] 本发明的燃料油(1)-(7)中可以添加用于识别的着色剂、用于提高氧化稳定度的抗氧化剂、金属钝化剂、用于防止腐蚀防腐剂、用于保持燃料管线清洁性的清洁剂、用于提高润滑性的润滑性改进剂等添加剂。所述燃料油(5)中还可以添加用于改善低温流动性的流动性改进剂、以及用于提高十六烷值的十六烷值改进剂等。
[0167] 为了更稳定地进行内燃机起动,使用本发明的燃料油(1)-(7)时的所述内燃机在起动时(即在燃烧开始时),优选含有氧以及氮和任意稀有气体的气体供给燃烧室。所述氧的量为气体的10-50容量%,优选10-40容量%,氮的量为气体的50-90容量%,优选60-90容量%,稀有气体的量为0-20容量%,优选0-15容量%。稀有气体是指元素周期表中第18族元素,典型的为氩。
[0168] 内燃机起动后,可以将所述气体中氧的比例缓慢或分阶段增加,在运转达到稳定状态时(典型的是起动时之后10-30秒后),通过将含65容量%以上的氧的气体、优选含75容量%-100容量%氧的气体、进一步优选含85-100容量%氧的气体、进一步优选含90-100容量%氧的气体、最优选只由氧构成的气体进行燃烧,可以持续稳定地运转,同时可以抑制NOX的排出。在以往的使用空气的内燃机中,空气中大量含有的氮起到抑制利用氧的燃烧工作的作用,因此燃烧室中残留有未燃烧的烃,作为废气排出,但本发明的内燃机中,所述气体含有65容量%以上的氧,因此可以减少未燃烧的烃量,因此可以抑制总碳氢化合物(THC)的排出量。另外未燃烧的烃量少,因此燃烧效率高。
[0169] 在不损害本发明的效果的范围内,运转达到稳定状态时的气体可以含有氮和/或稀有气体。可含有的氮的量为气体的0-35容量%,优选0-15容量%,稀有气体的量为气体的0-10容量%,优选0-5容量%。如果在这些量的范围内,则具有燃烧温度降低的效果,气体即使含氮,NOX的排出量也较少。
[0170] 为了使起动时和之后的气体成分的比例可以适当调节,且可以降低压力变动而将气体稳定供给燃烧室,所述氧、氮和稀有气体优选如图1所示,由各气体的气瓶供给燃烧室。氮的供给除氮气瓶之外也可以使用空气气瓶进行,或者还可以通过自然吸气进行。图1中,氮、氧和稀有气体(氩)分别由空气气瓶2、氧气瓶3和氩气瓶4,经由保存器5供给燃烧室。
[0171] 所述内燃机中,进行燃烧的气体以65容量%以上的量含有氧,因此NOX的排出显著降低,因此无需使用昂贵的三元催化剂或氮氧化物吸附还原催化剂。这导致内燃机的简化和低成本化。但是本发明的内燃机并不旨在一概不使用催化剂,可以根据需要使用少量的三元催化剂或常用的其它催化剂(例如吸附剂)。
[0172] 本发明的内燃机可根据需要具备用于将燃料油重整的重整器。由此,可以将重质化的、燃烧效率良好的燃料油供给内燃机。这种情况下,燃料油的重整可以对燃料油全体进行,如无必须,也可以只对一部分进行。
[0173] 进而,为了防止爆震,所述内燃机可以根据需要进行将压缩比降低至例如8.5以下,和/或将冷却出口温度降低至例如50-80℃等的操作。为了防止氧吸入阻力,优选设置可膨胀和收缩的缓冲袋。为了防止回火,优选形成低转速区、或不要过度降低吸入负压(例如不要降低至400mmHg以下)、和/或调节间隙。实施例
[0174] 以下通过实施例说明本发明,但本发明并不限于以下的实施例。
[0175] 将在以下的实施例和比较例中得到的各燃料油在图1所示的内燃机系统中使用,测定NOX排出量和THC排出量。使用四冲程双缸、总排气量359cc的内燃机作为内燃机10。燃料油由燃料罐1供给,气体是由空气瓶2、氧气瓶3、氩气瓶4供给保存器5,然后供给内燃机10的燃烧室。排气经氧化催化剂6处理后通过冷却管7排出,排出的气体主体为氩气和二氧化碳,除此之外水以液体形式排出。
[0176] 内燃机的运转如下进行。即,起动时,将分别以20.9容量%、0.9容量%和78.1容量%的量含有氧、氩和氮的气体供给燃烧室。起动后经过30秒后目视确认达到稳定状态,进一步继续运转30秒,然后将上述气体的组成调节为氧89.3容量%和氮10.7容量%,继续运转。其结果是连续100小时无障碍运转。内燃机的转速为3000rpm,压缩比为7.6,冷却水温度为60℃。
[0177] NOX排出量的测定
[0178] 通过目视以及示波器的转速确认燃烧达到稳定状态,在这5-10秒后开始通过样品袋采集废气。采集进行10秒后立即将采集的废气导入NOX检测管,由颜色变化确定NOX量。
[0179] THC排出量的测定
[0180] 通过目视以及示波器的转速确认燃烧达到稳定状态,在这5-10秒后开始通过样品袋采集废气。采集进行10秒后立即将采集的废气导入THC检测管,由颜色变化确定THC量。
[0181] 1. 使用燃料油(1)的实施例和比较例
[0182] 在该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如下述表1和2所示。
[0183] 实施例1-1至1-16
[0184] 使用下述表3或表4所示的量(容量%)的基材,制造表3和4所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得各燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表3和表4所示。
[0185] 比较例1-1
[0186] 实施例1-1中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例1-1同样地进行运转。NOX排出量为200ppm,THC排出量为300ppm。
[0187] 比较例1-2
[0188] 在实施例1-1中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0189] [表1]
[0190]
[0191] [表2]
[0192]
[0193] [表3]
[0194]
[0195] [表4]
[0196]
[0197] 2. 使用燃料油(2)的实施例和比较例
[0198] 该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如上述的表1和2所示。
[0199] 实施例2-1至2-9
[0200] 使用表5所示的量(容量%)的基材,制造表5所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得各燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表5所示。
[0201] 比较例2-1
[0202] 实施例2-4中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例2-4同样地进行运转。NOX排出量为150ppm,THC排出量为285ppm。
[0203] 比较例2-2
[0204] 在实施例2-4中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0205] [表5]
[0206]
[0207] 3. 使用燃料油(3)的实施例和比较例
[0208] 该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如上述的表1和2所示。
[0209] 实施例3-1至3-7
[0210] 使用表6所示的量(容量%)的基材,制造表6所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得的燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表6所示。
[0211] 比较例3-1
[0212] 实施例3-1中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例3-1同样地进行运转。NOX排出量为350ppm,THC排出量为500ppm。
[0213] 比较例3-2
[0214] 在实施例3-1中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0215] [表6]
[0216]
[0217] 4. 使用燃料油(4)的实施例和比较例
[0218] 该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如下述的表7和8所示。
[0219] 实施例4-1至4-8
[0220] 使用表9所示的量(容量%)的基材,制造表9所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得的燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表9所示。
[0221] 比较例4-1
[0222] 实施例4-1中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例4-1同样地进行运转。NOX排出量为200ppm,THC排出量为400ppm。
[0223] 比较例4-2
[0224] 在实施例4-1中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0225] [表7]
[0226]
[0227] [表8]
[0228]
[0229] [表9]
[0230]
[0231] 5. 使用燃料油(5)的实施例和比较例
[0232] 该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如下述的表10-12所示。
[0233] 实施例5-1至5-15
[0234] 使用表13或14所示的量(容量%)的基材,制造表13和14所示的燃料油。
[0235] 如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得的燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表13和14所示。
[0236] 比较例5-1
[0237] 实施例5-1中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例5-1同样地进行运转。NOX排出量为150ppm,THC排出量为2500ppm。
[0238] 比较例5-2
[0239] 在实施例5-1中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0240] [表10]
[0241]
[0242] [表11]
[0243]
[0244] [表12]
[0245]
[0246] [表13]
[0247]
[0248] [表14]
[0249]
[0250] 6. 使用燃料油(6)的实施例和比较例
[0251] 该实施例和比较例中使用的汽油基材的性状等如上述表1和2所示,轻油基材的性状等如上述表10所示,煤油基材的性状等如上述表11所示。
[0252] 实施例6-1至6-15
[0253] 按照下述表15或16所示的量(容量%)使用上述表1、2、10和11所示的燃料油基材,制造表15和16所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得的燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表15和16所示。
[0254] 比较例6-1
[0255] 实施例6-2中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例6-2同样地进行运转。NOX排出量为500ppm,THC排出量为2500ppm。
[0256] 比较例6-2
[0257] 在实施例6-2中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0258] [表15]
[0259]
[0260] [表16]
[0261]
[0262] 7. 使用燃料油(7)的实施例和比较例
[0263] 该实施例和比较例中使用的烃油的性状等如下述表17和18所示。
[0264] 实施例7-1至7-12
[0265] 按照表19或20所示的量(容量%)使用下述表17和18所示的燃料油基材,制造表19和20所示的燃料油。如上所述,在图1所示的内燃机系统中使用所得的燃料油,测定NOX排出量和THC排出量。结果如表19和20所示。
[0266] 比较例7-1
[0267] 实施例7-11中,在起动时和稳定状态时,供给内燃机10的燃烧室的气体均只设为空气,除此之外与实施例7-11同样地进行运转。NOX排出量为140ppm,THC排出量为400ppm。
[0268] 比较例7-2
[0269] 在实施例7-11中,使用含有氧70容量%、氮29容量%和氩0.9容量%的气体作为起动时的气体。发生回火,燃烧变得不稳定,因此中止了运转。
[0270] [表17]
[0271]
[0272] [表18]
[0273]
[0274] [表19]
[0275]
[0276] [表20]
[0277]
[0278] 符号说明
[0279] 1 燃料罐
[0280] 2 空气气瓶
[0281] 3 氧气瓶
[0282] 4 氩气瓶
[0283] 5 保存器
[0284] 6 氧化催化剂
[0285] 7 冷却管
[0286] 10 内燃机。
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