JP2023513352A - パラフィン系ガス油の使用 - Google Patents

Abstract

圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲシステムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用。本発明は、１年当たりのＳＣＲ試薬車両充填の数が低減し、したがって、腐食性液体への使用者の曝露を最小限に抑えるという利点を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮着火エンジンに取り付けられた選択的触媒還元（ＳＣＲ）システムにおいて特定の利益を提供するためのパラフィン系ガス油の使用に関する。特に、本発明は、圧縮着火エンジンに取り付けられた選択的触媒還元システムにおいて必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するためのパラフィン系ガス油の使用に関する。

選択的触媒還元（ＳＣＲ）は、小型、中型、および大型ディーゼルエンジンシステムから、２ストローク低速船舶用エンジンまでの広範囲のディーゼルエンジンに適用可能なＮＯｘ排出制御技法である。本質的に、ＳＣＲシステム内では、ＳＣＲ試薬（例えば、尿素）がエンジン排気ガスの流れに注入される。排気ガスと混合されると、ＳＣＲ試薬は、分解してアンモニアを生成する。アンモニアおよび排気ガスの混合物は、ＳＣＲ触媒に入り、そこでアンモニアがＮＯｘを窒素に還元する。

ＳＣＲシステムは、それらの効率的なＮＯｘ排出物の除去で有名であるが、ＳＣＲ試薬の「オンボード」供給を必要とする。このＳＣＲ試薬の消費は、エンジン運転条件に応じて異なるが、平均運転条件に対して、典型的には、並列燃料消費の３％～８％の範囲である。これは、車両所有者、特に車両フリートオペレーターにとって、コストならびに／または健康および安全の負担であり得る。ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）は、いくつかの金属を腐食させ得、皮膚にこぼれた場合はすぐに洗い流す必要があり、充填手順中は保護手袋を着用することが推奨される。

したがって、必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減し、製造業者が使用している機器に関係なく、すべてのＳＣＲシステムに適用可能である燃料ベースの解決策を提供することが望ましいであろう。

１年当たりのＳＣＲ試薬車両充填の数を低減し、よって腐食性液体への使用者の曝露を最小限に抑えるための燃料ベースの解決策を提供することも望ましいであろう。

ここで驚くべきことに、ディーゼル燃料組成物においてパラフィン系ガス油を使用することによって、ＳＣＲシステムによるＮＯｘ排出物の必要な低減を達成するために必要なＳＣＲ試薬の量の驚くべきかつこれまで認識されていない低減を得ることができることが見出された。

本発明によれば、圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲ（選択的触媒還元）システムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用が提供される。

本発明の別の態様によれば、圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲ（選択的触媒還元）システムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するための方法が提供され、この方法は、パラフィン系ガス油を含むディーゼル燃料組成物を当該エンジンに導入するステップを含む。

本発明の別の態様によれば、１年当たりのＳＣＲ試薬車両充填の数を低減するためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用が提供される。

ディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用が、圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲ（選択的触媒還元）システムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量の低減をもたらすことができることが見出された。

以下の表３に示される結果のグラフ表示である。

本明細書で使用されるように、圧縮着火エンジンに取り付けられたＳＣＲ（選択的触媒還元）システムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減する目的のためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用が提供される。本発明のこの態様の文脈において、「必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減する」という用語は、ＳＣＲシステムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量の任意の程度の低減を包含する。必要とされるＳＣＲ試薬の量の低減は、類似の燃料製剤が圧縮着火エンジンに燃料を供給するために使用されるが、パラフィン系ガス油を含有しない場合（例えば、類似の燃料製剤がパラフィン系ガス油の代わりにＥＮ５９０精製ディーゼル系燃料を含有するか、またはそれからなる場合）の類似のＳＣＲシステムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量と比較して、約５％以上、好ましくは約１０％以上、より好ましくは約２０％以上、特に約４０％以上であり得る。

本明細書で使用される場合、「ＳＣＲ試薬」という用語は、車両上に保存され、エンジン排気システム需要に従って、ＳＣＲ触媒上での排気ＮＯｘとの反応のために排気ガス流に導入（例えば、噴霧）される物質または物質の溶液を意味する。本明細書における使用のためのＳＣＲ試薬は、それ自体またはその分解生成物を通して排気ガス内のＮＯｘ（ＮＯｘ）と反応（すなわち、還元）して窒素を生成することができるＳＣＲシステムにおける使用に好適な任意の試薬である。本質的に、ＳＣＲ試薬は、アンモニア自体、または分解生成物がアンモニアを含む任意の物質であり得る。

好ましくは、ＳＣＲ試薬は、尿素、アンモニア、ギ酸アンモニウムおよびカルバミン酸アンモニウムなどのアンモニウム塩、ならびにそれらの混合物から選択される。ＳＣＲ試薬は、無水形態で、または水溶液として存在することができる。好ましい実施形態において、ＳＣＲ試薬は、尿素、好ましくは尿素の水溶液である。

本明細書における使用のための市販のＳＣＲ試薬は、仕様ＩＳＯ ２２２４１によって定義される、燃料および他の供給業者から市販されているＡｄＢｌｕｅ（登録商標）である。

本明細書におけるディーゼル燃料組成物の第１の必須成分は、パラフィン系ガス油である。パラフィン系ガス油燃料は、総ディーゼル燃料組成物に基づいて、２０％ｖ／ｖ～１００％ｍ／ｍ、好ましくは、５０％ｖ／ｖ～１００％ｖ／ｖ、より好ましくは、８０％ｖ／ｖ～１００％ｖ／ｖ、さらにより好ましくは、９０％ｖ／ｖ～１００％ｖ／ｖの範囲のレベルで、本明細書におけるディーゼル燃料組成物中に存在する。

本明細書における別の実施形態において、パラフィン系ガス油燃料は、ＥＮ５９０精製ディーゼル系燃料などのディーゼル系燃料と一緒にブレンドとしてディーゼル燃料組成物中に存在する。この実施形態において、パラフィン系ガス油燃料は、総ディーゼル燃料組成物に基づいて、１０％ｖ／ｖ～９９％ｖ／ｖ、より好ましくは、２０％ｖ／ｖ～７０％ｖ／ｖ、さらにより好ましくは、２０％ｖ／ｖ～５０％ｖ／ｖ、特に２０％ｖ／ｖ～３０％ｖ／ｖの範囲のレベルで、ディーゼル燃料組成物中に存在する。

本発明において使用するためのパラフィン系ガス油は、ディーゼル燃料組成物において使用するのに好適である限り、任意の好適な供給源から得ることができる。

好適なパラフィン系ガス油には、例えば、フィッシャー・トロプシュ由来ガス油、および水素化植物油（ＨＶＯ）に由来するガス油、およびそれらの混合物が含まれる。

ＳＣＲ（選択的触媒還元）システムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減する観点から、粘度、密度、および蒸留特性などの他の特性がディーゼル仕様の要件内に収まることを保証する一方で、本明細書で使用されるパラフィン系ガス油は、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料であることが好ましい。フィッシャー・トロプシュ由来のガス油のパラフィン特性は、それを含むディーゼル燃料組成物が従来のディーゼルに比し、高いセタン価を有することを意味する。

フィッシャー・トロプシュ由来のガス油は、本明細書中で使用されるのに好ましいパラフィン系ガス油であるが、本明細書中で使用される「パラフィン系ガス油」という用語は、植物油の水素処理（ＨＶＯ）から誘導されるそれらのパラフィン系ガス油も含む。ＨＶＯプロセスは、石油精製技術に基づいている。このプロセスでは、水素がトリグリセリド植物油分子から酸素を除去し、トリグリセリドを３つの別々の鎖に分割してパラフィン系炭化水素を生成するために使用される。

本発明によれば、本明細書における使用のためのパラフィン系ガス油（すなわち、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油、水素化植物油由来のガス油など）は、好ましくは、少なくとも９５％ｗ／ｗ、より好ましくは、少なくとも９８％ｗ／ｗ、さらにより好ましくは、少なくとも９９．５％ｗ／ｗ、最も好ましくは、最大１００％ｗ／ｗのパラフィン系成分、好ましくは、イソパラフィンおよびノルマルパラフィンからなるであろう。

「フィッシャー・トロプシュ由来」とは、燃料または基油が、フィッシャー・トロプシュ縮合プロセスの合成生成物であること、またはフィッシャー・トロプシュ縮合プロセスの合成生成物から由来されることを意味する。「非フィッシャー・トロプシュ由来」という用語は、それに応じて解釈され得る。フィッシャー・トロプシュ由来の燃料は、また、ＧＴＬ（気体から液体）燃料とも称され得る。

フィッシャー・トロプシュ反応は、適切な触媒の存在下で、かつ通常は高温（例えば１２５～３００°Ｃ、好ましくは、１７５～２５０°Ｃ）および／または圧力（例えば、５～１００ｂａｒ、好ましくは、１２～５０ｂａｒ）で、一酸化炭素および水素を、より長い鎖、通常はパラフィン系炭化水素に変換する：
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ_２）＝（－ＣＨ_２－）_ｎ＋ｎＨ_２Ｏ＋熱。所望に応じて、２：１以外の水素：一酸化炭素比が使用され得る。

一酸化炭素および水素は、それら自体が、有機または無機、天然または合成の供給源、通常は、天然ガスから、または有機的に誘導されたメタンのいずれかから誘導されてもよい。

最近では、より持続可能なものを含む、他の供給源から一酸化炭素および水素を誘導する技法が探求され、使用されている。例えば、二酸化炭素および水で開始して、典型的には持続可能な供給源からの電気を使用して、水を電気分解して遊離水素をもたらすことができる。この水素は、「逆水性シフト反応」で二酸化炭素と反応して、一酸化炭素の供給源をもたらすことができる。あるいは、「逆水性シフト反応」の代わりに、電気分解を、二酸化炭素の必要な一酸化炭素への電気化学的変換に使用することができる。次いで、この一酸化炭素（記載される供給源から）は、典型的なフィッシャー・トロプシュ合成プロセスで残りの水素と反応させることができる。電気分解の使用のために、これらの製造プロセスの一部は、「Ｐｏｗｅｒ－ｔｏ－Ｌｉｑｕｉｄ」と称される。

ガス油、灯油燃料、および基油製品は、フィッシャー・トロプシュ反応から直接、または、例えば、フィッシャー・トロプシュ合成製品の分画により間接的に、または水素化フィッシャー・トロプシュ合成製品から得られ得る。水素化処理は、沸点範囲を調整するための水素化分解（例えば、ＧＢ２０７７２８９およびＥＰ０１４７８７３を参照のこと）および／または分岐パラフィンの割合を増加させることによりコールドフロー特性を改善することが可能な水素化異性化を伴う。ＥＰ０５８３８３６は、２段階水素化処理プロセスを記載しており、その中では、フィッシャー・トロプシュ合成生成物が、最初に実質的に異性化または水素化分解を受けないような条件下で水素変換に供され（これは、オレフィンおよび酸素含有成分を水素化する）、次に得られた生成物の少なくとも一部が、水素化分解および異性化が起こり、実質的にパラフィン系の炭化水素燃料または油を生成するような条件下で、水素変換される。所望のディーゼル燃料画分は、その後、例えば蒸留により単離され得る。

他の合成後処理、例えば重合、アルキル化、蒸留、分解－脱炭酸、異性化および水素化改質が、例えばＵＳ－Ａ－４１２５５６６およびＵＳ－Ａ－４４７８９５５に記載されるように、フィッシャー・トロプシュ縮合生成物の特性を変更するために使用され得る。

パラフィン系炭化水素のフィッシャー・トロプシュ合成のための典型的な触媒は、触媒活性成分として、周期表のＶＩＩＩ族からの金属、特に、ルテニウム、鉄、コバルト、またはニッケルを含む。そのような好適な触媒は、例えば、ＥＰ０５８３８３６に記載されている。

フィッシャー・トロプシュに基づくプロセスの例は、「シェル中間留分合成プロセス」、ｖａｎ ｄｅｒ Ｂｕｒｇｔら（上記参照）に記載されたＳＭＤＳ（シェル中間留分合成）である。このプロセス（また、シェル「ガスから液体」または「ＧＴＬ」技術と称される場合がある）は、天然ガス（主にメタン）由来の合成ガスを、次に水素化転化および分別されてガス油および灯油などの液体輸送燃料を生成し得る重質長鎖炭化水素（パラフィン）ワックスに変換することによって、ディーゼル範囲製品を生成する。触媒転化ステップのために固定床反応器を利用するＳＭＤＳプロセスのバージョンは、現在、マレーシアのビントゥルおよびカタールのラスラファンのパールＧＴＬで使用されている。ＳＭＤＳプロセスによって調製された灯油および（ガス）油は、例えば、Ｒｏｙａｌ Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓから市販されている。

フィッシャー・トロプシュ法のおかげで、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油には、硫黄および窒素を本質的に含んでいないか、検出不可能なレベルの硫黄および窒素を含む。これらのヘテロ原子を含む化合物は、フィッシャー・トロプシュ触媒に対する毒として作用する傾向があるため、合成ガス原料から除去される。さらに、通常操作されるプロセスは、芳香族成分を全く生成しないかまたは実質的に生成しない。

例えば、フィッシャー・トロプシュガス油の芳香族含有量は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ４６２９によって決定されるように、通常、１％ｗ／ｗ未満、好ましくは、０．５％ｗ／ｗ未満、より好ましくは、０．１％ｗ／ｗ未満である。

一般的に言えば、フィッシャー・トロプシュ由来の燃料は、例えば、石油由来の燃料に比し、比較的低いレベルの極性成分、特に極性界面活性剤を有する。このことは、改善された消泡および曇り除去性能に寄与し得ると考えられている。そのような極性成分は、例えば、酸素化化合物、硫黄および窒素含有化合物を含み得る。フィッシャー・トロプシュ由来の燃料中の低レベルの硫黄は、すべてが同じ処理プロセスによって除去されるため、一般的に、酸素化化合物および窒素含有化合物の両方の低レベルの指標である。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料は、石油由来のディーゼルと同様の、すなわち、好ましくは、３６０℃以下のＴ９５で、典型的には１６０℃～４００℃の範囲内である、蒸留範囲を有する液体炭化水素中間留分燃料である。繰り返しになるが、フィッシャー・トロプシュ由来の燃料は、硫黄、窒素および芳香族などの望ましくない燃料成分が少ない傾向にある。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料は、典型的には、１５℃で、０．７６～０．８０ｇ／ｃｍ^３、好ましくは、０．７７～０．７９ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは、０．７７５～０．７８５ｇ／ｃｍ^３の（ＥＮ ＩＳＯ １２１８５によって測定される）密度を有するであろう。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料は、好ましくは、７０超のセタン価（ＡＳＴＭ Ｄ６１３）、好適には、７０～８５のセタン価、最も適切には、７０～７７のセタン価を有する。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料は、好ましくは、２．０ｍｍ^２／秒～５．０ｍｍ^２／秒、好ましくは、２．５ｍｍ^２／秒～４．０ｍｍ^２／秒の範囲の（ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って測定される）４０℃での動粘度を有する。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油は、５ｐｐｍｗ（１００万分の１重量部）以下、好ましくは、２ｐｐｍｗ以下の硫黄含有量（ＡＳＴＭ Ｄ２６２２）を有する。

本発明において使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料は、販売に好適であり、ガス油燃料の特定の特性を必要とする用途において使用される、別個の最終製品として製造されるものである。特に、それは、上記のようにフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料に通常関連する範囲内に収まる蒸留範囲を示す。

本発明に係る燃料組成物は、２つ以上のフィッシャー・トロプシュ由来のガス油燃料の混合物を含み得る。

本発明によれば、本明細書中で使用されるフィッシャー・トロプシュ由来の成分（すなわち、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油）は、フィッシャー・トロプシュ由来の成分の重量で、好ましくは、３％ｗ／ｗ以下、より好ましくは、２％ｗ／ｗ以下、さらにより好ましくは、１％ｗ／ｗ以下のシクロパラフィン（ナフテン）を含むだろう。

本明細書中で使用されるフィッシャー・トロプシュ由来の成分（すなわち、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油）は、好ましくは、フィッシャー・トロプシュ由来の成分の重量で、１％ｗ／ｗ以下、より好ましくは、０．５％ｗ／ｗ以下のオレフィンを含む。

本明細書に記載されるディーゼル燃料組成物は、ディーゼル燃料としての使用に特に好適であり、優れたコールドフロー特性により冬季グレードディーゼル燃料として、極寒用途のために使用することができる。

例えば、－１０℃以下の曇り点（ＥＮ２３０１５）または－２０℃以下の低温フィルター目詰まり点（ＣＦＰＰ）（ＥＮ１１６によって測定される）は、本明細書における燃料組成物で可能であり得る。

本明細書中に記載されるディーゼル燃料組成物は、パラフィン系ガス油に加えてディーゼル系燃料を含み得る。

ディーゼル系燃料は、５０ｐｐｍ未満の硫黄を含む石油由来の低硫黄ディーゼル、例えば、超低硫黄ディーゼル（ＵＬＳＤ）またはゼロ硫黄ディーゼル（ＺＳＤ）などの、内燃エンジンにおける使用に好適な任意の石油由来のディーゼルであり得る。好ましくは、低硫黄ディーゼルは１０ｐｐｍ未満の硫黄を含む。

本発明における使用に好ましい石油由来の低硫黄ディーゼルは、典型的には、１５℃で０．８１～０．８６５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは、０．８２～０．８５ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは、０．８２５～０．８４５ｇ／ｃｍ^３の密度、少なくとも５１のセタン価（ＡＳＴＭ Ｄ６１３）、および４０℃で１．５～４．５ｍｍ^２／秒、好ましくは、２．０～４．０ｍｍ^２／秒、より好ましくは、２．２～３．７ｍｍ^２／秒の動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）を有するだろう。

一実施形態において、ディーゼル系燃料は、従来の石油由来のディーゼルである。

一般的に言えば、本発明の文脈において、燃料組成物は、燃料添加剤が添加されてもよい。特に明記しない限り、燃料組成物中のそのような各添加剤の（活性物質）濃度は、好ましくは１００００ｐｐｍｗまで、より好ましくは、５～１０００ｐｐｍｗ、有利には、７５～３００ｐｐｍｗ、例えば、９５～１５０ｐｐｍｗの範囲である。そのような添加剤は、燃料組成物の生成中の様々な段階で添加されてもよい。製油所でベース燃料に追加されるものは、例えば、帯電防止剤、パイプライン抗力低減剤、中間留分流動性向上剤（ＭＤＦＩ）（例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体またはアクリレート／無水マレイン酸共重合体）、潤滑性向上剤、酸化防止剤およびワックス沈降防止剤から選択され得る。

燃料組成物は洗浄剤を含み得、これは、エンジン内部の、特に燃料噴射システム内、例えば、インジェクタノズル内などの燃焼関連堆積物の蓄積を除去および／または防止するように作用し得る薬剤（好適には界面活性剤）を意味する。そのような材料は、分散剤添加剤と称されることもある。燃料組成物が洗浄剤を含む場合、好ましい濃度は、燃料組成物全体に基づいて２０～５００ｐｐｍｗ、より好ましくは、４０～５００ｐｐｍｗ、最も好ましくは、４０～３００ｐｐｍｗまたは１００～３００ｐｐｍｗまたは１５０～３００ｐｐｍｗの範囲の活性物質洗浄剤である。洗浄剤含有ディーゼル燃料添加剤は既知であり、市販されている。好適な洗浄剤添加剤の例として、ポリオレフィン置換スクシンイミドまた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また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、マンニッヒ塩基またはアミンおよびポリオレフィン（例えば、ポリイソブチレン）無水マレイン酸が挙げられる。特に、ポリイソブチレンスクシンイミドなどのポリオレフィン置換スクシンイミドが好ましい。

燃料添加剤として、例えば、洗浄剤と組み合わせて組み込まれ得る他の成分として、潤滑性向上剤、曇り除去剤、例えば、アルコキシル化フェノールホルムアルデヒドポリマー、消泡剤（例えば、市販のポリエーテル変性ポリシロキサン）、着火性向上剤（セタン価向上剤）（例えば、硝酸２－エチルヘキシル（ＥＨＮ）、硝酸シクロヘキシル、過酸化ジ－ｔｅｒｔ－ブチル、およびＵＳ４２０８１９０の２列２７行から３列２１行に開示されているもの）、防錆剤（例えば、テトラプロペニルコハク酸のプロパン－１，２－ジオールセミエステル、またはコハク酸誘導体の多価アルコールエステル、そのアルファ炭素原子の少なくとも１つ上に、２０～５００個の炭素原子を含む非置換または置換された脂肪族炭化水素基を有するコハク酸誘導体、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）、腐食防止剤、消臭剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤（例えば、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノールなどのフェノール類、またはＮ、Ｎ‘－ジ－ｓｅｃ－ブチル－ｐ－フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン）、金属不活性化剤、静電気拡散剤添加物およびそれらの混合物が挙げられる。

添加剤は、消泡剤を、より好ましくは、防錆剤および／または腐食防止剤および／または潤滑性添加剤と組み合わせて、含有することが好ましい。

特に、潤滑性向上剤は、それが低い（例えば、５００ｐｐｍｗ以下の）硫黄含有量を有する場合、燃料組成物中に含まれることが特に好ましい。潤滑性向上剤は、燃料組成物全体に基づいて、５０～１０００ｐｐｍｗ、好ましくは１００～１０００ｐｐｍｗの濃度で好都合に存在する。

燃料組成物中の曇り除去剤の（活性物質）濃度は、好ましくは、１～２０ｐｐｍｗ、より好ましくは、１～１５ｐｐｍｗ、さらにより好ましくは、１～１０ｐｐｍｗ、および有利には１～５ｐｐｍｗの範囲であろう。存在する任意の着火性向上剤の（活性物質）濃度は、好ましくは、６００ｐｐｍｗ以下、より好ましくは、５００ｐｐｍｗ以下、好都合には、３００～５００ｐｐｍｗであろう。

本発明は、燃料組成物が、例えば、ロータリーポンプ、インラインポンプ、ユニットポンプ、電子ユニットインジェクタ、もしくはコモンレール式の直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、または副室式ディーゼルエンジンにおいて使用されるか、または使用されることが意図される場合に、特に適用可能であり得る。本明細書における燃料組成物は、大型および／または小型ディーゼルエンジン、ならびにオンロード使用またはオフロード使用のために設計されたエンジンにおける使用に好適であり得る。

少なくとも上記の使用に好適とするために、本明細書におけるディーゼル燃料組成物は、好ましくは、以下の特徴のうちの１つ以上を有する：
－４０℃での、１．９ｍｍ^２／秒以上、より好ましくは、１．９～４．５ｍｍ^２／秒の範囲の動粘度、
－８００ｋｇ／ｍ^３以上の、より好ましくは、８００～８６０ｋｇ／ｍ^３の、さらにより好ましくは、８００～８４５ｋｇ／ｍ^３の範囲の密度、
－３６０℃以下のＴ９５、
－０℃～－１３℃、より好ましくは－５℃～－８℃の範囲の曇り点、
－８℃～－３０℃、より好ましくは－１５℃～－２０℃の範囲のＣＦＰＰ。

本発明を、以下の非限定的な実施例により説明する。

実施例１
実施例１では、２つの異なる燃料が使用された。燃料１は、１０ｐｐｍのヒンダードフェノール酸化防止剤（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、別名ＢＨＴ）を含有するＧＴＬガス油であった。表１は、実施例１で使用されるＧＴＬガス油（燃料１）の物理的および組成的特徴を示す。ＧＴＬガス油（燃料１）は、Ｐｅａｒｌ ＧＴＬ、Ｒａｓ Ｌａｆｆａｎから入手し、Ｓｈｅｌｌ／Ｒｏｙａｌ Ｄｕｔｃｈ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓから市販されている。

燃料２は、従来のディーゼル燃料（ディーゼルＢ７）であった。実施例（燃料２）で使用される従来のディーゼル燃料（ディーゼルＢ７）の物理的特徴を表２に示す。本明細書中で使用される場合、「Ｄｉｅｓｅｌ Ｂ７」は、７％のバイオ燃料成分を含むディーゼル系燃料を意味する。

試験方法
実施例１で使用された車両は、ＳＣＲシステムが取り付けられた最新技術（Ｅｕｒｏ ＶＩ）Ｍｅｒｃｅｄｅｓ Ａｃｔｒｏｓ ＨＧＶトラックであった。ヨーロッパ市場で容易に入手可能な、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）（仕様ＩＳＯ ２２２４１によって定義される）は、ＳＣＲシステムのＳＣＲ試薬として使用された。

各試験走行前に、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子フィルター）の強制再生が行われ、各試験の開始時に後処理が同じ状態であったことを確認した。各試験走行について、トラックは、楕円形試験コースを８９ｋｐｈで３時間走行させた。

各試験走行中に、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）からの様々な出力パラメータを監視および記録する能力があり、これはエンジン、ＤＰＦ、およびＳＣＲ後処理システムの瞬間状態を与えた。そのようなＥＣＵパラメータには、ＳＣＲステータス、ＳＣＲ試薬計測量、ＳＣＲ試薬タンクレベル、ＮＯｘプレ触媒およびＮＯｘポスト触媒が含まれた。

実施例１で使用されるＳＣＲ試薬の平均量対燃料タイプを以下の表３に示す。

表３における結果から、ＧＴＬ燃料がＢ７ディーゼル燃料に加えて０．０８（８％）の利益を与えていることがわかる。図１は、表３に示される結果のグラフである。

実施例２
モデル計算は、１年のＳＣＲ試薬の充填数を低減することにおけるＧＴＬ燃料の利益を例示するために用意した。

車両の様々なパラメータを知ることは、１年当たりのＳＣＲ試薬充填の数を計算すること、よってＧＴＬ燃料が使用される場合の充填数の低減を可能にする。これらの計算の目的のために、ＳＣＲ試薬は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）である。

以下の計算では、以下の略語が使用される：
ＡＦＣ＝年間燃料消費リットル
ＡＴＶ＝ＡｄＢｌｕｅタンク体積
α＝０．０５（すなわち、５％）としてみなされる、燃料消費の画分としてのＡｄＢｌｕｅ消費
β＝画分として表される、ＧＴＬからのＡｄＢｌｕｅ消費利益
ＡＡＦ＝１年でのＡｄＢｌｕｅ充填
ＲＡＦ＝１年でのＡｄＢｌｕｅ充填の低減
ＡＡＦおよびＲＡＦは、以下の式によって表すことができる。

これらの方程式はここで、典型的な中距離および長距離車両に適用して、ＧＴＬ燃料の使用を通して１年でのＡｄＢｌｕｅ充填の数を低減することにおいて予想される利益を計算することができる。

計算では、以下が仮定された：
－これらのクラスの車両について、ＡｄＢｌｕｅ消費は、典型的には、燃料消費の４％～６％であり、よって５％の数値が使用されており、すなわち、αは０．０５であるとみなされる。
－１４４，０００マイルは、トラック（長距離）１台当たりの年間走行距離について典型的であり、１００７１６Ｌの年間燃料消費をもたらし、５０３６Ｌの年間ＡｄＢｌｕｅ消費をもたらす。
－７２，０００マイルは、トラック（中距離）１台当たりの年間走行距離について典型的であり、２８９６８Ｌの年間燃料消費をもたらし、１４４８Ｌの年間ＡｄＢｌｕｅ消費をもたらす。
－フリートサイズは、３０台とみなされた。
－βの値（実施例１から実験的に０．０８（すなわち、８％）と決定された、ＧＴＬ燃料からのＡｄＢｌｕｅ消費利益）。ＧＴＬ使用の様々な利益は、ＧＴＬの化学的性質に対するエンジンの感度によって異なるであろう。例えば、規制された排出物（ＰＭ、ＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ）測定値（公開文献）は、試験条件およびエンジンタイプを含む、多数の因子に応じて広範囲の利益を示す。異なるエンジン－ＳＣＲ組み合わせシステムにおいて見られるＡｄＢｌｕｅ要件パーセンテージ利益にも、大きなレベルの変動が見られるであろうと合理的に想定することができる。そのため、βの値は妥当なレベルの変動を考慮に入れている。よって、βは、８％および２０％の中間値で、２％～３０％の範囲の値を取る。

これらのモデル計算の結果を、以下の表４に示す。

実施例３
実施例３では、２つの異なる燃料が使用された。燃料３は、１０ｐｐｍのヒンダードフェノール酸化防止剤（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール、別名ＢＨＴ）を含有するＧＴＬガス油であった。表５は、実施例３で使用されるＧＴＬガス油（燃料３）の物理的および組成的特徴を示す。ＧＴＬガス油（燃料３）は、Ｐｅａｒｌ ＧＴＬ、Ｒａｓ Ｌａｆｆａｎから入手し、Ｓｈｅｌｌ／Ｒｏｙａｌ Ｄｕｔｃｈ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓから市販されている。

燃料４は、従来のディーゼル燃料（ディーゼルＢ７）であった。実施例（燃料４）で使用される従来のディーゼル燃料（ディーゼルＢ７）の物理的特徴も表５に示す。本明細書中で使用される場合、「Ｄｉｅｓｅｌ Ｂ７」は、７％のバイオ燃料成分を含むディーゼル系燃料を意味する。

試験方法
実施例３の目的は、特に試験をより多数の車両、具体的には４台のフリートに拡張することによって、実施例１で得られた結果を支持するさらなる実験データを生成することであった。

実施例３では、４台の車両が使用された。これらは、ＳＣＲシステムが取り付けられた最新技術（３台のＥｕｒｏ ＶＩ－Ｃ、１台のＥｕｒｏ Ｖ１－Ｄ）Ｍｅｒｃｅｄｅｓ Ａｃｔｒｏｓ ＨＧＶトラックである。ヨーロッパ市場で容易に入手可能な、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）（仕様ＩＳＯ ２２２４１によって定義される）は、各車両のＳＣＲシステムのＳＣＲ試薬として使用された。

各試験走行前に、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子フィルター）の強制再生が行われ、各試験の開始時に後処理が同じ状態であったことを確認した。４台のトラックの試験走行は、実施例１の３時間試験走行と比較して延長された期間を有した。試験走行について、４台のトラックの各々を、楕円形の試験コースを７０ｋｐｈで１日当たり２回のドライバーシフトを用いて、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子フィルター）スートロードがＤＰＦ再生点に到達するまで走行させた。トラック／燃料の組み合わせのいくつかについて、これは７０ｋｐｈで４０時間を超える試験走行を意味する。（ブレーキは、ドライバーの休憩またはシフト切替え期間に対応するために、約２～２．５時間ごとに発生し、これらの間、エンジンはアイドル状態のままであった。一晩中、車両は８時間にわたって静止し、エンジンを切った）。

各試験走行中に、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）からの様々な出力パラメータを監視および記録する能力があり、これはエンジン、ＤＰＦ、およびＳＣＲ後処理システムの瞬間状態を与えた。そのようなＥＣＵパラメータには、ＳＣＲステータス、ＳＣＲ試薬計測量、ＳＣＲ試薬タンクレベル、ＮＯｘプレ触媒およびＮＯｘポスト触媒が含まれた。

実施例３で使用されるＳＣＲ試薬の平均量対４台の車両の各々についての燃料タイプを以下の表６に示す。

表６における結果から、ＧＴＬ燃料がＢ７ディーゼル燃料に加えて１．１％～１５．２％の範囲の利益を与えていることがわかる。

考察
表３における結果、図１におけるグラフ、および表６からわかるように、従来のディーゼルＢ７燃料と比較して、パラフィン系ＧＴＬ燃料の場合において必要とされるＳＣＲ試薬の量に有意な低減がある。

表４におけるモデル計算に示されるように、Ｂ７ディーゼル燃料と比較して、パラフィン系ＧＴＬ燃料を使用する場合、広範囲にわたる１年当たりのフリートにおいて必要なＡｄＢｌｕｅ充填の低減がある。モデル値は、様々なタンクサイズおよびＡｄＢｌｕｅ消費率の利益をカバーする。１年当たりのＳＣＲ試薬車両充填の数の低減は、腐食性液体への使用者の曝露を最小限に抑えるという利点を提供する。

Claims (11)

1. 圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲシステムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用。
2. 前記ＳＣＲ試薬が、尿素、アンモニア、およびアンモニウム塩、ならびにそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の使用。
3. 前記ＳＣＲ試薬が、尿素である、請求項１または２に記載の使用。
4. 前記パラフィン系ガス油が、前記パラフィン系ガス油の総重量に基づいて、９５重量％超のパラフィン、好ましくは９８重量％超のパラフィンを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の使用。
5. 前記パラフィン系ガス油が、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油および水素化処理植物油（ＨＶＯ）由来のガス油、ならびにそれらの混合物から選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載の使用。
6. 前記パラフィン系ガス油が、フィッシャー・トロプシュ由来のガス油である、請求項１～５のいずれか一項に記載の使用。
7. 前記フィッシャー・トロプシュ由来のガス油が、総ディーゼル燃料組成物に基づいて、５０％ｖ／ｖ～１００％ｖ／ｖのレベルで存在する、請求項５または６に記載の使用。
8. 前記フィッシャー・トロプシュ由来のガス油が、４０℃で２．０～５．０ｍｍ^２／秒の範囲の動粘度、および０．７６～０．８０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する、請求項５～７のいずれか一項に記載の使用。
9. 前記ディーゼル燃料組成物が、ディーゼル系燃料をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の使用。
10. 圧縮着火内燃エンジンに取り付けられたＳＣＲシステムによって必要とされるＳＣＲ試薬の量を低減するための方法であって、前記方法が、パラフィン系ガス油を含むディーゼル燃料組成物を前記エンジンに導入するステップを含む、方法。
11. １年当たりのＳＣＲ試薬車両充填の数を低減するためのディーゼル燃料組成物におけるパラフィン系ガス油の使用。

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