Композиции легких фракций нефти
Иллюстрации
Показать всеИзобретение обеспечивает композицию газойля, имеющую состав С10-24 парафинов, который удовлетворяет условию, представленному неравенством (1-1) ниже, температуру помутнения при медленном охлаждении не выше чем -6,0°С и температуру потери текучести не выше чем -7,5°С. Изобретение как вариант обеспечивает композицию газойля, имеющую композицию С10-24 парафинов, которая удовлетворяет условию, представленному неравенством (1-2), объем дистиллята при температуре перегонки 250°С (Е250) 5-45% и температуру помутнения при медленном охлаждении выше чем -6,0°С. В неравенствах (1-1) и (1-2) n представляет собой число углеродов в парафине, и f(n) представляет собой параметр парафиновой композиции для числа углеродов n, представленный формулой (2) ниже. В формуле (2) n представляет собой целое число 10-24, и a, b и с соответственно представляют собой долю (в молярных единицах) нормальных парафинов с числом углеродов n, изопарафинов с числом углеродов n и одним ответвлением и изопарафинов с числом углеродов n и двумя или более ответвлениями относительно общего количества парафинов с числом углеродов n, причем содержание нафтена составляет не более чем 5% по массе.
Математическая формула 1
Математическая формула 2
Математическая формула 3
2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям газойля.
Предпосылки создания изобретения
Традиционно известное газойлевое исходное сырье включает газойлевое исходное сырье, произведенное посредством обработки гидроочисткой или посредством обработки гидрообессериванием прямогонного газойля, полученного атмосферной перегонкой сырой нефти, и прямогонного керосина, полученного атмосферной перегонкой сырой нефти. Такое газойлевое исходное сырье содержит добавки, такие как добавки, повышающие цетановое число дизельного топлива, и добавки для очистки, которые используют при необходимости.
В последние годы для улучшения атмосферы и снижения воздействия на окружающую среду стала необходимой очистка выхлопного газа дизельного двигателя. Были предприняты попытки достигнуть этой цели разработкой газойлевого исходного сырья, которое может снизить количество загрязняющих веществ в выхлопном газе дизельного двигателя. Например, в патентном документе 1 считают, что выделение твердых частиц с выхлопными газами дизельного двигателя может быть снижено путем использования топлива для двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, где содержание серы и ароматических соединений и соотношение изопарафинов и нормальных парафинов удовлетворяют конкретным условиям.
(Патентный документ 1) Выложенная японская заявка на патент: Japanese Patent Application Laid-Open № 2005-529213.
Сущность изобретения
Даже такие газойли, которые являются традиционно используемыми, удовлетворяют техническим условиям, однако не могут быть рассмотрены как имеющие характеристики, в достаточной мере подходящие на практике.
В переводе на показатель топливной экономичности, например, воспламеняемость имеет тенденцию к снижению, особенно во время зимнего сезона или в холодных регионах. В случае традиционно используемых газойлей текучесть при низких температурах недостаточна, и эксплуатационные качества, включая пусковую характеристику моторного топлива из холодного состояния двигателя, являются ухудшенными при сниженной воспламеняемости, упомянутой выше.
Способы улучшения температуры воспламенения и свойств текучести при низких температурах могут приводить к более легкому газойлю. Использование более легкого газойля также является эффективным с точки зрения увеличения срока службы (ресурса прочности) резиновых элементов. Однако простое использование более легкого газойля может ухудшить важнейшее качество его как дизельного топлива, включая топливную экономичность и эффективную мощность (КПД) работы двигателя.
Задачей настоящего изобретения, которое было выполнено в свете обстоятельств, описанных выше, является получение композиции газойля с превосходными воспламеняемостью и свойствами текучести в холодном состоянии (при низких температурах), которая может быть подходящим образом использована во время зимнего сезона и в холодных регионах. Еще одной задачей изобретения является получение композиции газойля, которая сохраняет важнейшее свое качество как дизельного топлива, наряду с улучшенными воспламеняемостью и текучестью в холодном состоянии (при низких температурах).
C целью достижения задач, поставленных выше, авторы настоящего изобретения сначала анализировали составы газойля, используя газовую хроматографию в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией (в дальнейшем в этом документе сокращенное как GC-TOFMS), и изучали влияние составов на воспламеняемость и свойства текучести в холодном состоянии. В результате было обнаружено, что воспламеняемость и свойства текучести в холодном состоянии композиции газойля могут быть радикально улучшены путем установления того, когда конкретное условие может быть выполнено для парафиновой композиции в пределах заданного диапазона числа углеродов и когда температура помутнения при медленном охлаждении и температура потери текучести, каждая независимо, удовлетворяют конкретным условиям, и изобретение было завершено после этого обнаружения.
То есть настоящее изобретение обеспечивает композицию газойля, отличающуюся тем, что она имеет состав С10-24 парафинов, который удовлетворяет условию, представленному следующим неравенством (1-1), температуру помутнения при медленном охлаждении не выше чем -6,0°С и температуру потери текучести не выше чем -7,5°С (в дальнейшем в этом документе именуемая для удобства как «первая композиция газойля»).
Математическая формула 1
где n представляет собой число углеродов в парафине и f(n) представляет собой параметр парафиновой композиции для числа углеродов n, представленный следующей формулой (2):
Математическая формула 2
где n представляет собой целое число 10-24 и a, b и с соответственно представляют собой долю (в молярных единицах) нормальных парафинов с числом углеродов n, изопарафинов с числом углеродов n и одним ответвлением и изопарафинов с числом углеродов n и двумя или более ответвлениями относительно общего количества парафинов с числом углеродов n.
Таким образом, устанавливая параметр парафиновой композиции f(n), получаемый исходя из доли нормальных парафинов, изопарафинов с одним ответвлением и изопарафинов с двумя или более ответвлениями, имеющих одинаковое число углеродов, и задавая то, что суммарный f(n) для С10-24 (средний член вышеупомянутого неравенства (1-1)) находится в диапазоне 340,0-400,0, что температура помутнения при медленном охлаждении является не выше чем -6,0°С и температура потери текучести является не выше чем -7,5°С, возможно радикально улучшить как воспламеняемость, так и свойства текучести в холодном состоянии, обеспечивая посредством этого композицию газойля, которая может быть подходящим образом использована в зимний сезон или в холодных регионах.
Члены (b/a) и (c/a) в формуле (2), то есть молярные соотношения изопарафинов с одним ответвлением и изопарафинов с двумя или более ответвлениями по отношению к нормальным парафинам для данного числа углеродов, могут быть определены посредством GC-TOFMS, что объяснено выше. В исследованиях, проводимых посредством газовой хроматографии в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией (GC-TOFMS), сначала посредством газовой хроматографии разделяют составляющие компоненты образца и разделенные компоненты ионизируют. Далее осуществляют масс-разделение ионов, используя тот факт, что скорость полета при прикладывании (сообщении) фиксированного ускоряющего напряжения иону различается в зависимости от массы иона, и масс-спектры получают исходя из разностей времен прибытия к детектору ионов. Способ ионизации в GC-TOFMS предпочтительно представляет собой полевую ионизацию (Field-Induced ionization), поскольку это может ингибировать выработку фрагментных ионов и дополнительно улучшить точность измерений для парафиновой композиции. Прибор для измерений и условия измерений, в соответствии с изобретением, являются следующими.
Зона GC
Прибор: HP6890 GC System & Injector от компании HEWLETT PACKARD.
Колонка: Agilent HP-5 (30 м×0,32 ммφ, 0,25 мкм-пленка).
Газ-носитель: He, 1,4 мл/мин (постоянная скорость потока (расход)).
Температура на входе: 320°С.
Способ ввода пробы: деление (отношение деления=1:100).
Температура термостата: выдержка при 50°С в течение 5 минут, повышение температуры на 5°С/мин, выдержка при 320°С в течение 6 минут.
Объем вводимой пробы: 1 мкл.
(Зона времяпролетной масс-спектрометрии (TOFMS))
Прибор: JMS-T100GC от компании GEOL Corp.
Напряжение на противоэлектроде: 10,0 кВ.
Способ ионизации: FI+ (полевая ионизация).
Температура поверхности контактного взаимодействия в газовом хроматографе: 250°С.
Диапазон измерения масс: 35-500.
Путем вычисления соотношений между общей интенсивностью изопарафинов с одним ответвлением и общей интенсивностью изопарафинов с двумя или более ответвлениями относительно общей интенсивности нормальных парафинов для каждого компонента, имеющего одинаковое число углеродов, исходя из вышеупомянутых данных измерений возможно получить молярные соотношения изопарафинов с одним ответвлением и изопарафинов с двумя или более ответвлениями относительно нормальных парафинов. Молярные соотношения также могут быть определены непосредственно из масс-спектров, но альтернативно исходя из данных масс-спектров может быть получен график, показывающий корреляцию между временем удержания и интенсивностью пика в газовой хроматографии для каждого компонента, имеющего одинаковое число углеродов, и молярное соотношение определяют как соотношение площадей пиков для компонентов на графике.
Фиг.1 представляет собой график, показывающий пример корреляции между временем удержания и интенсивностью в газовой хроматографии для компонентов, имеющих одинаковое число углеродов. На фиг.1 пики для полос А, В и С представляют собой пики, соответствующие нормальным парафинам, изопарафинам только с одним ответвлением и изопарафинам с двумя или более ответвлениями соответственно. Молярное соотношение (b/a) изопарафинов с одним ответвлением относительно нормальных парафинов, которое определено, в соответствии с изобретением, определяют как соотношение (SB/SA) площади пика SB полосы В к площади пика SA полосы А. Также молярное соотношение (с/a) изопарафинов с двумя или более ответвлениями относительно нормальных парафинов определяют как соотношение (SC/SA) площади пика SC полосы С к площади пика SA полосы А.
В традиционной разработке газойля рассматривали только соотношение нормальных парафинов и изопарафинов, что описано в патентном документе 1, упомянутом выше, где композицию почти никогда не изучают исходя из числа ответвлений в изопарафинах. Принимая во внимание технический уровень известного уровня техники, первая композиция газойля, описанная выше, была впервые выполнена на основе знания авторов настоящего изобретения о том, что параметр парафиновой композиции f(n), основанный на молярных соотношениях изопарафинов с одним ответвлением и изопарафинов с двумя или более ответвлениями относительно нормальных парафинов, является подходящим в качестве показателя воспламеняемости и свойств текучести при низких температурах (в холодном состоянии газойля) и что метод газовой хроматографии в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией (GC-TOFMS) является полезным в качестве способа для определения f(n), и, вместе с тем, можно сказать, что вышеупомянутый эффект изобретения является весьма неожиданным эффектом.
Первая композиция газойля также предпочтительно имеет цетановое число 65 или выше, содержание серы не более чем 10 м.д. (ppm) по массе, содержание ароматических соединений не более чем 1% по массе, содержание нафтена не более чем 5% по массе и предельную температуру фильтруемости на холодном фильтре не выше чем -5°С.
Изобретение также обеспечивает композицию газойля, отличающуюся тем, что она имеет состав С10-24 парафинов, который удовлетворяет условию, представленному следующим неравенством (1-2), объем дистиллята при температуре перегонки 250°С (Е250) 5-45% и температуру помутнения при медленном охлаждении выше чем -6,0°С (в дальнейшем в этом документе называемая для удобства как «вторая композиция газойля»).
Математическая формула 3
где n представляет собой число углеродов в парафине и f(n) представляет собой параметр парафиновой композиции для числа углеродов n, представленный следующей формулой (2):
Математическая формула 4
где n представляет собой целое число 10-24 и a, b и с соответственно представляют собой долю (в молярных единицах) нормальных парафинов с числом углеродов n, изопарафинов с числом углеродов n и одним ответвлением и изопарафинов с числом углеродов n и двумя или более ответвлениями относительно общего количества парафинов с числом углеродов n.
Таким образом, устанавливая параметр парафиновой композиции f(n), получаемый исходя из доли нормальных парафинов, изопарафинов с одним ответвлением и изопарафинов с двумя или более ответвлениями, имеющих одинаковое число углеродов, и задавая то, что суммарный f(n) для С10-24 (средний член вышеупомянутого неравенства (1-1)) находится в диапазоне 370,0-430,0 и что Е250 и температура помутнения при медленном охлаждении удовлетворяют соответствующим условиям, заданным выше, возможно обеспечить композицию газойля, которая в достаточной мере сохраняет важнейшее свое качество как дизельного топлива, при этом проявляя улучшенную воспламеняемость и свойства текучести в холодном состоянии. Вышеупомянутая вторая композиция газойля, имеющая такие превосходные свойства, является особенно подходящей в качестве дизельного топлива в летний сезон.
Способ измерения молярного соотношения изопарафинов с двумя или более ответвлениями к изопарафинам только с одним ответвлением для каждого числа углеродов является таким же, как для первой композиции газойля, описанной выше, и не будет объяснен здесь повторно.
Термин «Е250», в соответствии с изобретением, означает объем дистиллята при температуре перегонки 250°С, вычисленный из кривой перегонки, полученной в соответствии с японскими промышленными стандартами: JIS K 2254, «Petroleum Products - Distillation Test Methods - Ordinary Pressure Method».
Вторая композиция газойля также предпочтительно имеет цетановое число 65 или более, содержание серы не более чем 10 м.д. (ppm) по массе, содержание ароматических соединений не более чем 1% по массе, содержание нафтена не более чем 5% по массе и предельную температуру фильтруемости на холодном фильтре не выше чем -5°С.
В соответствии с изобретением обеспечивается композиция газойля с превосходными воспламеняемостью и свойствами текучести в холодном состоянии, которая является подходящей для использования во время зимнего сезона и в холодных регионах. В соответствии с изобретением дополнительно обеспечивается композиция газойля, которая сохраняет адекватное важнейшее свое качество как дизельного топлива наряду с проявлением улучшенных воспламеняемости и свойств текучести в холодное состояние.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой график, полученный посредством GC-TOFMS, показывающий пример корреляции между временем удержания и интенсивностью в газовой хроматографии для компонентов, имеющих одинаковое число углеродов.
Фиг.2 представляет собой график, показывающий эксплуатационный режим (взаимосвязь между временем и скоростью транспортного средства) для оценки экономичности топлива.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения теперь будут описаны подробно.
Первый вариант осуществления
Композиция газойля первого варианта осуществления изобретения отличается тем, что она удовлетворяет следующим условиям (А-1), (В-1) и (С-1).
(А-1) Композиция С10-24 парафинов удовлетворяет условию, представленному следующим неравенством (1-1):
Математическая формула 5
где n представляет собой число углеродов в парафине и f(n) представляет собой параметр парафиновой композиции для числа углеродов n, представленный следующей формулой (2):
Математическая формула 6
где n представляет собой целое число 10-24 и a, b и с соответственно представляют собой долю (в молярных единицах) нормальных парафинов с числом углеродов n, изопарафинов с числом углеродов n и одним ответвлением и изопарафинов с числом углеродов n и двумя или более ответвлениями относительно общего количества парафинов с числом углеродов n.
(В-1) Температура помутнения при медленном охлаждении является не выше чем -6,0°С.
(С-1) Температура потери текучести является не выше чем -7,5°С.
Что касается условия (А-1), упомянутого выше, то суммарный f(n) в диапазоне С10-24 (средний член вышеупомянутого неравенства (1-1)) имеет значение 340,0-400,0, которое было упомянуто выше, но предпочтительно он имеет значение 360,0-390,0, более предпочтительно 370,0-390,0 и еще более предпочтительно 375,0-388,0. Если суммарный f(n) в диапазоне С10-24 имеет значение менее чем 340,0, то объемное выделение теплоты будет ниже, в связи с этим значительно уменьшится экономичность топлива на объем, и если он имеет значение более чем 400,0, то будет увеличиваться вязкость, делая невозможным удовлетворительное регулирование впрыска.
Не существует особых ограничений по содержанию ароматических соединений в композиции газойля первого варианта осуществления, но с точки зрения ингибирования выработки твердых частиц (PM) и тому подобного предпочтительно оно составляет не более чем 15% по объему, более предпочтительно не более чем 10% по объему, еще более предпочтительно не более чем 5% по объему и наиболее предпочтительно не более чем 1% по объему исходя из общей массы композиции. «Содержание ароматических соединений» для целей изобретения означает процентное содержание по объему (% по объему) ароматических соединений, которое измерено в соответствии с Journal of The Japan Petroleum Institute, JPI-5S-49-97, «Hydrocarbon Type Test Methods - High Performance Liquid Chromatography Method», опубликованным японским нефтяным институтом: The Japan Petroleum Institute.
Также не существует особых ограничений по содержанию нафтена в композиции газойля первого варианта осуществления, но с точки зрения ингибирования образования твердых частиц (PM) и тому подобного предпочтительно оно составляет не более чем 50% по объему, более предпочтительно не более чем 30% по объему, еще более предпочтительно не более чем 15% по объему и наиболее предпочтительно не более чем 10% по объему исходя из общей массы композиции. «Содержание нафтена» для целей изобретения означает процентное содержание по массе нафтена, которое измерено в соответствии со стандартом ASTM D2425, «Standard Test Method for Hydrocarbon Types in Middle Distillates by Mass Spectrometry».
Кроме того, не существует особых ограничений по содержанию серы в композиции газойля первого варианта осуществления, но предпочтительно оно составляет не более чем 10 м.д. (ppm) по массе, более предпочтительно не более чем 5 м.д. по массе, еще более предпочтительно не более чем 3 м.д. по массе и наиболее предпочтительно не более чем 1 м.д. по массе исходя из общей массы композиции, поскольку оно может удовлетворительно обеспечивать режим очистки устройства для постобработки выхлопного газа в дизельном автомобиле. «Содержание серы» для целей изобретения означает величину, которая измерена в соответствии с японскими промышленными стандартами: JIS K 2541, «Sulfur Content Test Method».
Что касается условия (В-1), упомянутого выше, то температура помутнения при медленном охлаждении композиции газойля, в соответствии с первым вариантом осуществления, не является выше чем -6,0°С, которая указана ранее, но предпочтительно она является не выше чем -7,0°С, более предпочтительно не выше чем -7,5°С и еще более предпочтительно не выше чем -8,0°С. Температура помутнения при медленном охлаждении -7,0°С или ниже будет облегчать растворение/разжижение воска, который прилип к фильтру топливного инжектора дизельного автомобиля. «Температура помутнения при медленном охлаждении», в соответствии с изобретением, означает величину, измеренную способом, описанным ниже. А именно, образец помещают в контейнер для образца с алюминиевой нижней поверхностью до толщины 1,5 мм и испускают газ на высоте 3 мм от нижней части контейнера. Затем его медленно охлаждают со скоростью 0,5°С/мин от температуры, по меньшей мере, на 10°С выше, чем вышеупомянутая температура помутнения, и детектируют температуру в единицах 0,1°С, при которой количество отраженного газа составит не более чем 7/8 испускаемого газа (температура помутнения при медленном охлаждении). «Температура помутнения» означает температуру помутнения, измеренную на основе японских промышленных стандартов: JIS K 2269, «Crude Oil and Petroleum Product Pour Point and Petroleum Product Cloud Point Test Methods». Температура помутнения композиции газойля первого варианта осуществления не является особым образом ограниченной, но предпочтительно она является не выше чем 0,0°С, более предпочтительно не выше чем -2,0°С, еще более предпочтительно не выше чем -5,0°С и наиболее предпочтительно не выше чем -8,0°С. Температура помутнения 0°С или ниже будет иметь тенденцию облегчать растворение/разжижение воска, который прилип к фильтру топливного инжектора дизельного автомобиля.
Что касается условия (С-1), упомянутого выше, температура потери текучести композиции газойля, в соответствии с первым вариантом осуществления, является не выше чем -7,5°С, которая указана выше, но предпочтительно она является не выше чем -10°С, более предпочтительно не выше чем -15°С и еще более предпочтительно не выше чем -20°С. Температура потери текучести не выше чем -7,5°С может гарантированно обеспечивать достаточную жидкотекучесть в топливопроводе дизельного автомобиля. «Температура потери текучести», в соответствии с изобретением, означает температуру потери текучести, измеренную на основе японских промышленных стандартов: JIS K 2269, «Crude Oil and Petroleum Product Pour Point and Petroleum Product Cloud Point Test Methods».
Исходное сырье для композиции газойля, в соответствии с первым вариантом осуществления, особым образом не ограничивают при условии, что композиция газойля удовлетворяет вышеупомянутым условиям (А-1), (В-1) и (С-1), и любое исходное сырье из числа исходного сырья на основе газойлевого нефтепродукта, исходного сырья на основе керосинового нефтепродукта, исходного сырья на основе синтетического газойля и исходного сырья на основе синтетического керосина может быть использовано как таковое или в комбинации двух или более. В том случае когда в комбинации используют два или более типа исходного сырья, для каждого типа исходного сырья как такового не требуется удовлетворять условиям (А-1), (В-1) и (С-1), поскольку достаточно, если смешанная композиция газойля удовлетворяет условиям (А-1), (В-1) и (С-1).
В качестве конкретных примеров исходного сырья на основе газойлевого нефтепродукта, которое должно быть использовано для изобретения, могут быть упомянуты прямогонный газойль, получаемый из аппаратов для атмосферной перегонки сырой нефти; вакуумный газойль из вакуумной перегонки прямогонной тяжелой нефти или нефтяных остатков, получаемых из аппаратов для атмосферной перегонки; газойль, подвергнутый гидроочистке, получаемый гидроочисткой прямогонного газойля или вакуумного газойля; гидрообессеренный газойль, получаемый гидрообессериванием прямогонного газойля или вакуумного газойля в одну или более стадий при более жестких условиях по сравнению с обычной гидроочисткой; и газойль, подвергнутый гидрокрекингу, получаемый гидрокрекингом различных типов исходного сырья на основе газойля, упомянутых выше.
В качестве конкретных примеров исходного сырья на основе керосинового нефтепродукта могут быть упомянуты прямогонный керосин, получаемый из аппаратов для атмосферной перегонки сырой нефти; вакуумный керосин из вакуумной перегонки прямогонной тяжелой нефти или нефтяных остатков, получаемых из аппаратов для атмосферной перегонки; керосин, подвергнутый гидроочистке, получаемый гидроочисткой прямогонного керосина или вакуумного керосина; гидрообессеренный керосин, получаемый гидрообессериванием прямогонного керосина или вакуумного керосина в одну или более стадий при более жестких условиях по сравнению с обычной гидроочисткой; и керосин, подвергнутый гидрокрекингу, получаемый гидрокрекингом различных типов исходного сырья на основе керосина, упомянутых выше.
В соответствии с изобретением условия обработки для производства сырьевых нефтепродуктов при использовании исходного сырья на основе газойлевого нефтепродукта или исходного сырья на основе керосинового нефтепродукта могут быть выбраны такие, какие подходят. Парциальное давление водорода для гидрообессеривания, например, составляет предпочтительно, по меньшей мере, 1 МПа, более предпочтительно, по меньшей мере, 3 МПа и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 5 МПа. Не существует особого ограничения по верхнему пределу парциального давления водорода, но предпочтительно оно составляет не более чем 10 МПа с точки зрения срока службы (ресурса прочности) реактора при работе под давлением. Температура реакции для гидрообессеривания составляет предпочтительно, по меньшей мере, 300°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 320°С и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 340°С. Не существует особого ограничения по верхнему пределу для температуры реакции, но предпочтительно она составляет не выше чем 400°С с точки зрения термостойкости реактора. Объемная скорость жидкого продукта для гидрообессеривания составляет предпочтительно не более чем 6 час-1, более предпочтительно не более чем 4 час-1 и наиболее предпочтительно не более чем 2 час-1. Не существует особого ограничения по нижнему пределу объемной скорости жидкого продукта, но предпочтительно она составляет, по меньшей мере, 0,1 час-1. Катализатор, используемый для гидрообессеривания, особым образом не ограничивают, но могут быть упомянуты комбинации 2-3 различных металлов из числа Ni, Co, Mo, W, Pd и Pt. Особенно катализаторы на основе Co-Mo, Ni-Mo, Ni-Co-Mo и Ni-W являются предпочтительными, из числа которых катализаторы на основе Co-Mo и Ni-Mo являются более предпочтительными с точки зрения общей универсальности.
Термин «исходное сырье на основе синтетического газойля» относится к исходному сырью на основе газойля, полученному химическим синтезом при использовании природного газа, асфальта или угля в качестве исходного материала. Способы химического синтеза включают непрямое и прямое сжижения, а также синтез Фишера-Тропша может быть упомянут как типичный способ синтеза; однако получение используемого исходного сырья на основе синтетического газойля не ограничивается только этими способами. Большая часть исходного сырья на основе синтетического газойля в основном состоит из насыщенных углеводородов, и более точно она состоит из нормальных парафинов, изопарафинов и нафтенов. Иными словами, исходное сырье на основе синтетического газойля, как правило, почти не содержит ароматические компоненты. Таким образом, исходное сырье на основе синтетического газойля предпочтительно используют в том случае, когда имеет место намерение снизить содержание ароматических соединений в композиции газойля.
Термин «исходное сырье на основе синтетического керосина» относится к исходному сырью на основе керосина, полученному химическим синтезом при использовании природного газа, асфальта или угля в качестве исходного материала. Способы химического синтеза включают непрямое и прямое сжижения, а также синтез Фишера-Тропша может быть упомянут как типичный способ синтеза; однако исходное получение используемого сырья на основе синтетического керосина не ограничивается только этими способами. Большая часть исходного сырья на основе синтетического керосина в основном состоит из насыщенных углеводородов, и более точно она состоит из нормальных парафинов, изопарафинов и нафтенов. Иными словами, исходное сырье на основе синтетического керосина, как правило, почти не содержит ароматические компоненты. Таким образом, исходное сырье на основе синтетического керосина предпочтительно используют в том случае, когда необходимо снизить содержание ароматических соединений в композиции газойля.
Композиция газойля первого варианта осуществления может содержать один или более типов из вышеупомянутых исходного сырья на основе нефтепродуктов и/или синтетического исходного сырья, но исходное сырье на основе синтетического газойля и/или исходное сырье на основе синтетического керосина являются предпочтительными из них как важнейшие компоненты с точки зрения минимизации воздействия на окружающую среду вследствие содержания серы и ароматических соединений. Общее содержание исходного сырья на основе синтетического газойля и/или исходного сырья на основе синтетического керосина составляет предпочтительно, по меньшей мере, 20% по объему, более предпочтительно, по меньшей мере, 30% по объему, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 40% по объему и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50% по объему исходя из общей массы композиции.
Композиция газойля первого варианта осуществления может полностью состоять из вышеупомянутых исходного сырья на основе газойлевого нефтепродукта и/или исходного сырья на основе керосинового нефтепродукта, но, при необходимости, она может дополнительно содержать добавку, улучшающую текучесть при низких температурах (в холодном состоянии). В качестве добавок, улучшающих текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), могут быть упомянуты, в особенности, добавки, улучшающие текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), включающие линейные соединения, такие как сополимеры этилена и ненасыщенного сложного эфира, типично сополимер этилена и винилацетата, или амиды алкенилсукциновой кислоты, сложный эфир полиэтиленгликоля и дибегеновой кислоты и тому подобное, и «тандемные» полимеры, состоящие из сополимеров алкилфумарата или алкилитаконата и ненасыщенного сложного эфира, или добавки, улучшающие текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), содержащие полярные соединения азота, состоящие из продуктов реакции кислот, таких как фталевая кислота, сукциновая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота или нитрилуксусная кислота, или их ангидридов с гидрокарбилзамещенными аминами или тому подобным, и любые из этих соединений могут быть использованы как таковые или в комбинации двух или более соединений. Среди них предпочтительными являются добавки на основе сополимеров этилена и винилацетата и добавки, улучшающие текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), содержащие полярные соединения азота, с точки зрения общей универсальности, наряду с тем более предпочтительными являются добавки, улучшающие текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), содержащие полярные соединения азота, с точки зрения ускорения очистки от кристаллов воска и предотвращения его флокулированной седиментации.
Содержание добавки, улучшающей текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), составляет предпочтительно 50-500 мг/л и более предпочтительно 100-300 мг/л исходя из общей массы композиции. Если содержание добавки, улучшающей текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), является меньше нижнего предела, то эффект добавления в отношении улучшения свойства текучести при низких температурах (в холодном состоянии) будет иметь тенденцию быть недостаточным. Содержание добавки, улучшающей текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), превышающее верхний предел, не будет обеспечивать никакого дополнительного улучшающего эффекта на свойство текучести при низких температурах (в холодном состоянии), соизмеримого с увеличением содержания.
Композиция газойля первого варианта осуществления может дополнительно содержать добавку, улучшающую смазывающую способность. В качестве добавок, улучшающих смазывающую способность, может быть использован один или более сложноэфирных, карбоксильных, спиртовых, фенольных, амин-основанных или других типов добавок, улучшающих смазывающую способность. Предпочтительными для использования из их числа с точки зрения общей универсальности являются сложноэфирные и карбоксильные добавки, улучшающие смазывающую способность. Сложноэфирная добавка, улучшающая смазывающую способность, является предпочтительной с точки зрения избежания насыщения добавления и дополнительного снижения значения износа, полученного оценкой смазывающей способности дизельного топлива с помощью высокочастотной возвратно-поступательной установки (HFRR WS1,4=High Frequency Reciprocating Rig Wear Scar at pressure 1,4 kPa), наряду с тем карбоксильная добавка, улучшающая смазывающую способность, является предпочтительной с точки зрения высокой исходной активности, что позволяет снизить количество добавки, улучшающей смазывающую способность.
В качестве сложноэфирных добавок, улучшающих смазывающую способность, могут быть упомянуты сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот, и в особенности сложные эфиры глицерина и линолевой кислоты, олеиновой кислоты, салициловой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты или гексадеценовой кислоты, любой один или более из которых могут быть использованы как приемлемые.
Содержание добавки, улучшающей смазывающую способность, составляет предпочтительно 25-500 мг/л, более предпочтительно 25-300 мг/л и еще более предпочтительно 25-200 мг/л исходя из общей массы композиции. Если содержание добавки, улучшающей смазывающую способность, является меньше нижнего предела, то эффект добавления в отношении улучшения смазывающей способности будет недостаточным. Содержание добавки, улучшающей смазывающую способность, превышающее верхний предел, не будет обеспечивать дополнительного улучшения смазывающей способности с увеличением пропорционально содержанию.
Композиция газойля первого варианта осуществления может дополнительно содержать другие добавки в дополнение к вышеупомянутым добавке, улучшающей текучесть при низких температурах (в холодном состоянии), и добавке, улучшающей смазывающую способность. В качестве добавок могут быть упомянуты добавки для очистки, такие как производные алкенилсукциновой кислоты и аминосодержащие соли карбоновых кислот, фенольные, амин-основанные и другие типы антиокислителей, металл-инактивирующие добавки, такие как производные салицилидена, антиобледенители, такие как полигликолевые эфиры, ингибиторы коррозии, такие как алифатические амины и сложные эфиры алкенилсукциновых кислот, антистатики, такие как анионные, катионные и амфотерные поверхностно-активные вещества, окрашивающие добавки, такие как азокрасители, и противовспенивающие добавки на основе кремния и другие типы противовспенивающих добавок. Такие добавки могут быть использованы сами по себе или в комбинации двух или более добавок. Добавляемые количества могут быть выбраны соответствующим образом, но общее количество таких добавок предпочтительно составляет не более чем, например, 0,5% по массе и более предпочтительно не более чем 0,2% по массе относительно композиции газойля. Общее количество добавления, указанное в этом документе, представляет собой количество добавок, введенное в качестве активных компонентов.
Композиция газойля первого варианта осуществления также предпочтительно удовлетворяет следующим условиям в дополнение к вышеупомянутым условиям (А-1), (В-1) и (С-1) с точки зрения дополнительного улучшения эксплуатационных качеств.
С точки зрения воспламеняемости цетановый индекс композиции газойля первого варианта осуществления составляет предпочтительно, по меньшей мере, 65, более предпочтительно, по меньшей мере, 70, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 73 и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75.
Также, с точки зрения воспламеняемости цетановое число композиции газойля первого варианта осуществления составляет предпочтительно, по меньшей мере, 65, более предпочтительно, по меньшей мере, 70, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 73 и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75.
«Цетановый индекс» и «цетановое число», в соответствии с изобретением, представляют собой величины, измеренные в соответствии с японскими промышленными стандартами: JIS K 2280, «Petroleum Products - Fuel Oils - Octane Number and Cetane Number Test Methods and Cetane Index Calculation Method».
Предельная температура фильтруемости на холодном фильтре композиции газойля первого варианта осуществления имеет значение предпочтительно не выше чем -5°С, более предпочтительно не выше чем -6°С, еще более предпочтительно не выше чем
-7°С и наиболее предпочтительно не выше чем -8°С, поскольку это поможет предотвратить забивание фильтра, установленного в топливном инжекторе дизельного автомобиля. «Предельная температура фильтруемости на холодном фильтре», в соответствии с изобретением, представляет собой величину, измеренную согласно японским промышленным стандартам: JIS K 2288, «Petr