成果報告書詳細
管理番号20110000001297
タイトル平成22年度成果報告書 戦略的国際標準化推進事業 標準化研究開発 ジメチルエーテル(DME)燃料に関する標準化
公開日2011/9/9
報告書年度2010 - 2010
委託先名独立行政法人産業技術総合研究所
プロジェクト番号P04002
部署名技術開発推進部
和文要約本事業では,クリーンエネルギーとして期待の大きいDMEに関して,自動車用を主としたDME燃料品質仕様の国際標準化を目指す.具体的には,自動車用DME燃料中のDME純度,不純物がエンジン性能や排気特性等に及ぼす影響を評価し,燃料仕様要求特性を明確化する.その後ISO/TC28/SC4/WG13 (DME Standardization)に規格案を提案し,ISO規格化を目指す.また、自動車用DME燃料に必須な潤滑性向上剤の添加に関して,検証試験によって潤滑性評価試験方法を確立し,標準化を図る.DME燃料市場導入時に製造工程や流通過程で混入し得る不純物や添加剤について,DMEエンジンシステムに及ぼす影響を材料浸せき試験,エンジン試験および燃料潤滑性計測等によりその影響を評価した.浸せき試験の結果から,燃料タンクに使用されているSG鋼板や燃料噴射ノズルニードルおよびボディは不純物や脂肪酸系潤滑性向上剤の影響を受けないことが確認された.銅(C1100)は,燃料中の不純物と脂肪酸系潤滑性向上剤の影響で形成された燃料中の酸により,その表面にいくらかの影響を受けることが確認された.エンジン試験の結果から,不純物や添加剤が及ぼす排気特性への影響は材料の耐性やエンジンの耐久性に及ぼす影響に比較して深刻でないことが確認された.燃料潤滑性評価の結果から,脂肪酸系潤滑性向上剤を100 ppm添加することでDME燃料は軽油レベルの潤滑性を確保できること,500 ppm以上水分が混入すると潤滑性は確実に悪化すること,メタノールの混入は潤滑性に影響しないことなどが明らかとなった.:本事業の成果として,以下のアイテムをISO制定の手続きに載せることができた.[1] DME ( Dimethyl ether) for fuels-Specifications,[2] DME ( Dimethyl ether) - Determination of impurities by gas chromatography,[3] DME ( Dimethyl ether) - Determination of water content - Karl Fischer titration method,[4] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Total Sulfur Part-1 Ultraviolet Fluorescence*,[5] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Total Sulfur Part-2 Oxidative Microcoulometry Method*,[6] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Evaporation Residues- Mass Analysis Method*,(*日本からの提案).アイテム[1]はISO NP16861として2010年11月に登録され,アイテム[2]~[6]は2011年5月8日に新規提案の投票が締め切られる予定である.:燃料用DME品質標準化委員会(2010年2月に(独)産業技術総合研究所新燃料自動車技術研究センター内に設置)はDME燃料品質のJIS規格作成に着手した.2005年11月20日にタイプIIとして公表されたTS K0011(DME燃料品質の標準仕様書)には分析方法等いくつかの不完全な部分が残存し,また,現在進行中のISOによるDME燃料品質の不純物項目と一致していない部分が存在する.したがって,同委員会はTS K0011のJISへのアップグレードではなく,不純物項目と分析方法を再考し,将来的にISOとも調和し得る新たなJISを制定することとした.同JISは2011年中の制定を目指している.:自動車用DME燃料規格委員会は近々のTS or JASO(日本自動車規格)化を目標とした自動車用DME燃料品質の規格案を2010年8月2日に作成した.
英文要約In this research, the DME fuel specifications, not only for automobile use but also for every kinds of utilizations as a base fuel, and the test methods will be established and standardized. It will be based on investigating effects of impurities and additives, which are worried to mix during producing and delivering when DME fuel for vehicles is put on a market, on DME engine system by material immersion test, engine test and lubricity measurement test. : Effect of impurities and additives, which are worried to mix during producing and delivering when DME fuel for vehicles is put on a market, on DME engine system were evaluated by material immersion test, engine test and lubricity measurement test. The results of material immersion test show that SG steel plate for fuel tank and injector nozzle needle and the body did not be affected by impurities and fatty acid based lubricity improver. Cupper (C1100) got some damage on the surface by acid in fuel which might be formed from impurities and fatty acid based lubricity improver. The results of engine test show that the effects of impurities and additives on emissions were not so serious compared to tolerance of materials and durability of engine. The results of lubricity measurement show that adding 100 ppm of fatty acid type lubricity improver could secure the lubricity of DME fuel. Water contamination of around 500 ppm and above increased wear scar diameter clearly. Methanol contamination did not affect on DME fuel lubricity. : As the output of this study, the following New Work Items were set on the ISO system; [1] DME ( Dimethyl ether) for fuels-Specifications, [2] DME ( Dimethyl ether) - Determination of impurities by gas chromatography, [3] DME ( Dimethyl ether) - Determination of water content - Karl Fischer titration method, [4] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Total Sulfur Part-1 Ultraviolet Fluorescence*, [5] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Total Sulfur Part-2 Oxidative Microcoulometry Method*, [6] DME ( Dimethyl ether) - Determination of Evaporation Residues- Mass Analysis Method*; *These were proposed from Japan. The item [1] was registered as a [ISO NP16861] on Nov. 2010, the item [2]-[6] will be closed to vote on 8 May, 2011. : In January 2011, National Committee for DME Fuel Quantitative Standardization in Japan, which was established under Research Center for New Fuels and Vehicle Technology (NFV), AIST on Feb. 2010, started to establish a standard of DME fuel quality as a “JIS”. In case of TS K0011 (Technical Specification (TS) of DME fuel quality, published as a TS type II on 20 November, 2005), it has a few incompleted items such as impurities and test methods. Furthermore, it doesn’t harmonize completely with ISO’s draft of DME fuel specification, which was started to discuss from 2007. Therefore, National Committee for DME Fuel Quantitative Standardization in Japan chose not to upgrade TS K0011to JIS, but to reconsider the items and test method of TS K0011 and to build up the JIS which can be harmonized with ISO in near future. The new “JIS” grade DME fuel quality standard will be published in 2011. : The Standardization Committee for DME Fuel for Vehicle prepared the draft of DME fuel specification for vehicle on 2 August 2010 to establish a TS or JASO (Japanese Automotive Standards Organization) standard in near future.
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