JP2000178568A - 軽油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫黄分含有量を０．０５質量％以下に低減し
た低硫黄軽油において、高い潤滑性能を有し、軽油を取
り扱う機器、たとえば燃料噴射ポンプの摩耗を軽減する
ことのできる低硫黄軽油組成物を提供すること。 【解決手段】 硫黄分含有量が０．０５質量％以下であ
り、曇り点と流動点の温度差が１０℃以内である、「夏
場の」軽油に対して、高級脂肪酸のグリセリンエステル
のような潤滑性向上剤２５〜２００容量ｐｐｍと、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体のような流動性向上剤１〜５
０容量ｐｐｍとを、両者の合計量が３０〜２５０容量ｐ
ｐｍとなるように添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジーゼルエンジン
の燃料とする軽油であって気温の高い季節に使用するも
のにおいて、軽油のもつ潤滑性能を向上させ、それによ
って燃料ポンプなどの摩耗を軽減した低硫黄軽油組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】環境への硫黄酸化物の放出量を低減する
ため、軽油の低硫黄化が進められている。しかし、この
目的で軽油基材に高度の脱硫処理を施すと、軽油の潤滑
性能が低下する。このことは、日本に先行して軽油中の
硫黄分の規制（０．０５質量％以下）が行なわれるよう
になった欧米において、ディーゼルエンジンに燃料を供
給する分配型燃料噴射ポンプの作動性や耐久性が、低硫
黄軽油の使用により低下したことから明らかになった。
分配型燃料噴射ポンプは、主に小〜中型のディーゼルエ
ンジン車に搭載されているポンプであり、軽油自身のも
つ潤滑性能によりポンプ内部の可動部分の潤滑を行なう
ものであるから、軽油の潤滑性能の低下はポンプの作動
性や耐久性の低下に直結する。

【０００３】軽油の低硫黄化に伴ってその潤滑性能が低
下するのは、軽油中の潤滑性能に寄与する微量成分が、
軽油を高度に脱硫処理することによって、分解もしくは
変質し、または除去されることが原因と考えられてい
る。

【０００４】この問題に対処し、低硫黄軽油の潤滑性能
を維持向上させるための努力がなされており、出願人
も、低硫黄分原油の常圧蒸留で得た軽油を配合すること
（特許第２７５４４６２号）、特定のアルキルアミンま
たはアルキレンジアミンのカルボン酸塩を潤滑性向上剤
として添加すること（特開平８−１３４４７６号）、潤
滑性向上剤と少量の直留軽油をあわせて添加すること、
などの対策を提案している。

【０００５】軽油の潤滑性能の試験には、通常、ＨＦＲ
Ｒ試験器[High Frequency Reciprocating Rig]が使用さ
れており、潤滑性能はＷＳＤ（Wear Scar Diameter、試
験球に生じる摩耗痕径）により評価されている。ところ
が、既知の潤滑性向上剤の添加によるＷＳＤの改善効果
は不安定な場合があり、いきおい多量の潤滑性向上剤を
添加しなければならない。これはもちろん、経済的に不
利であるから、改善が要望されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな技術の現状を打開することを意図して研究の結果、
低硫黄化軽油に特定の潤滑性向上剤を添加する場合、そ
れとともに流動性向上剤を極微量添加することにより、
ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤが十分に、かつ安定的に改
善されることを見出した。

【０００７】従って本発明の目的は、本発明者らが得た
この新しい知見を活用し、高い潤滑性能を有し、機器の
摩耗を軽減する低硫黄軽油組成物を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】、本発明の低硫黄軽油組
成物は、硫黄分含有量」が０．０５質量％以下であっ
て、曇り点と流動点の温度差が１０℃以内である軽油に
対して、潤滑性向上剤２５〜２００容量ｐｐｍと、流動
性向上剤１〜５０容量ｐｐｍとを、両者の合計量が３０
〜２５０容量ｐｐｍとなるように添加してなることを特
徴とする。

【０００９】軽油は一般に、使用する温度条件によっ
て、その曇り点と流動点との温度差が１０℃以内である
「夏場の」軽油と、１０℃を超える「冬場の」軽油とに分
けられる。冬場の軽油は、低温流動性を確保するために
流動性向上剤が比較的多量（１００ｐｐｍ以上）添加さ
れているのが通常である。潤滑性向上剤とともに流動性
向上剤を添加した冬場の軽油においては、ＷＳＤが十分
に改善されている場合が多い。一方、夏場の軽油は低温
流動性能を考慮する必要がないために、流動性向上剤は
添加しないのが常である。このような夏場の軽油におい
て、潤滑性向上剤とともに極微量の流動性向上剤をあわ
せ添加することによってＷＳＤが顕著に改善されるとい
う、流動性向上剤が本来もつ効果とは異なる効果を見出
したことが、本発明の意義である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の軽油組成物の基材とする
硫黄分含有量０．０５質量％以下の軽油としては、深度
脱硫軽油、直接脱硫軽油、間接脱硫軽油、脱硫灯油、直
留灯油、直留軽油などが使用できる。ここで、「深度脱
硫軽油」、「直接脱硫軽油」および「間接脱硫軽油」と
は、それぞれ下記の軽油を意味する。 深度脱硫軽油：原油の常圧蒸留により得られる軽油留分
を、水素化脱硫処理により高度に脱硫したもの 直接脱硫軽油：原油の常圧蒸留の残渣を直接水素化脱硫
処理する際に、一部が水素化分解されるために得られる
軽油留分 間接脱硫軽油：原油の常圧蒸留の残渣を減圧蒸留する際
に得られる減圧軽油を、水素化脱硫処理して得られる軽
油。

【００１１】本発明で使用する潤滑性向上剤とにはとく
に制限はないが、高級脂肪酸、ことに炭素数１０〜３
０、好ましくは１２〜２２の高級脂肪酸のアルコールと
のエステル化合物が、有利に使用できる。高級脂肪酸の
例を挙げれば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン
酸、エライジン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン
酸、リシノレイン酸、エレオステアリン酸、リノール
酸、リノレン酸、エイコサン酸、ガロレイン酸、エルカ
酸、ヒポガエン酸等の飽和または不飽和カルボン酸であ
り、アルコールの例は、メチルアルコール、エチルアル
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の一
価アルコール、そしてグリコール、グリセロール等の多
価アルコールである。多価アルコールのエステルは、モ
ノ−、ジ−、トリ−エステルなど、部分エステルであっ
てもよい。これらのエステルはまた、１種単独で用いて
もよいし、２種以上を併用してもよい。

【００１２】潤滑性向上剤の添加量は、２５〜２００ｐ
ｐｍの範囲から、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの範囲
から選ぶ。２５ｐｐｍより少ない添加量では、ＨＦＲＲ
試験におけるＷＳＤの十分な改善が得られない。一方、
２００ｐｐｍより多く添加しても、それ以上の効果は認
められず、経済上不利である。

【００１３】本発明で使用する流動性向上剤にも、とく
に制限はないが、適切なものの例を挙げれば、アルケニ
ルコハク酸アミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アルキルアクリレート共重合体などの共重合系
ポリマー、塩素化ポリエチレン、ポリアルキルアクリレ
ートなどのポリマーがある。好ましいのは、エチレン−
酢酸ビニル共重合体である。流動性向上剤は、１種単独
で用いても、２種以上を併用しても差し支えことは、潤
滑性向上剤と同様である。

【００１４】流動性向上剤の添加量は、１〜５０ｐｐｍ
の範囲から、好ましくは５〜３０ｐｐｍの範囲から選
ぶ。１ｐｐｍに満たない微量では、ＨＦＲＲ試験におけ
るＷＳＤの十分な改善が得られず、５０ｐｐｍより多く
ても、効果はそれ以上には高まらず、不経済になる。

【００１５】潤滑性向上剤と流動性向上剤とは、両者の
合計の添加量を、３０〜２５０ｐｐｍの範囲から、好ま
しくは５０〜２００ｐｐｍの範囲から選ぶる。３０ｐｐ
ｍに達しない添加量では、ＨＦＲＲ試験におけるＷＳＤ
の十分な改善が得られず、２５０ｐｐｍより多くて
も、、効果が飽和してしまうから、多量に添加する意味
が乏しい。

【００１６】潤滑性向上剤に微量の流動性向上剤をあわ
せて添加した場合に、潤滑性向上剤によるＷＳＤ改善効
果が増強される理由については、推測の域を出ないが、
流動性向上剤の存在が境界潤滑領域における潤滑性向上
剤の膜形成を安定化させているものと、発明者らは考え
ている。

【００１７】本発明の軽油組成物には、潤滑性向上剤お
よび流動性向上剤以外の各種添加剤、たとえば上記した
以外の潤滑性向上剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、清浄
剤、酸化防止剤、色相安定剤、セタン価向上剤などを添
加してもよい。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明を実施例、比較例および参考
例により具体的に説明する。ただし本発明は、これらの
例によってら制限されるものではない。「ｐｐｍ」は容
量基準である。

【００１９】潤滑性向上剤としては、長鎖脂肪酸のエス
テルを使用した。その組成は、オレイン酸とリノール酸
との１：１（質量基準）混合物のグリセリンエステルで
あって、モノ置換エステル：５０質量％、ジ置換エステ
ル：４５質量％、トリ置換エステル：５質量％である。

【００２０】流動性向上剤としては、実施例１〜３およ
び比較例３ではエチレン−酢酸ビニル共重合体を、実施
例４および５ではアルケニルコハク酸アミドを使用し
た。

【００２１】表1に示す組成と特性値をもつ軽油組成物
を製造し、それらについて、潤滑性能を評価した。試験
は、ＨＦＲＲ試験器（ＰＣＳ Instruments社製）を用
い、ＪＰＩ−５Ｓ−５０−９７に準拠した軽油−潤滑性
試験を実施し、摩耗痕径（ＷＳＤ）を測定することによ
り行なった。試験温度は６０℃。ＷＳＤの値は、小さい
ほど軽油の潤滑性能が高いことを示す。表１の曇り点お
よび流動点は、ＪＩＳ−Ｋ２２６９に定める方法に準拠
して測定した。 表 １ 参考例 実施例 比較例 １ ２ ３ ４ ５ １ ２ ３ 軽油基油 Ｓ分(質量％) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 曇り点(℃) １ ２ １ １ ０ ０ １ １ ０ 流動点(℃) -2.5 -5 -2.5 -5 -5 -5 -2.5 -2.5 -2.5 ＬＩ(ppm) 0 100 100 75 50 100 100 120 0 ＦＩ(ppm) 0 20 5 10 30 10 0 0 150 軽油組成物 曇り点(℃) − ２ １ １ ０ ０ − − ０ 流動点(℃) − -5 -2.5 -5 -7.5 -5 − − -1.5ＷＳＤ(μｍ) 600 368 369 400 399 380 499 482 620 ＬＩ：潤滑性向上剤 ＦＩ：流動性向上剤 参考例は、潤滑性向上剤も流動性向上剤も添加してな
い、低硫黄軽油そのものの特性を示す。比較例１および
２はこれに潤滑性向上剤だけを添加したものであるが、
それによるＷＳＤ値の改善幅はあまり大きくない。比較
例３は流動性向上剤を配合しただけであり、ＷＳＤ値の
改善は認められない。これらに対し、実施例１〜５に示
すように潤滑性向上剤を添加し、合わせて流動性向上剤
を極微量添加した軽油組成物は、優れた潤滑性能を示
し、摩耗を軽減する能力があることがわかる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の低硫黄軽油組成物は、低硫黄軽
油に対し潤滑性向上剤とともに極微量の流動性向上剤を
添加することにより、ＨＦＲＲ試験における摩耗痕径
（ＷＳＤ）で評価される潤滑性能を十分に、かつ安定的
に改善し、軽油を取り扱う機器の摩耗を軽減することが
できる。従って、ポンプなどの作動性を損なうことな
く、硫黄酸化物の排出量を減らすことに寄与することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 文夫 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 Ｆターム(参考） 4H013 CC01 CE03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硫黄分含有量が０．０５質量％以下であ
   って、曇り点と流動点の温度差が１０℃以内である軽油
   に対して、潤滑性向上剤２５〜２００容量ｐｐｍと流動
   性向上剤１〜５０容量ｐｐｍとを、両者の合計量が３０
   〜２５０容量ｐｐｍとなるように添加してなることを特
   徴とする低硫黄軽油組成物。
2. 【請求項２】 潤滑性向上剤として、Ｃ_10-30の高級脂
   肪酸とモノ−またはジ−またはトリ−アルコールとのエ
   ステルを使用した請求項１の低硫黄軽油組成物。
3. 【請求項３】 流動性向上剤として、エチレン−酢酸ビ
   ニル共重合体を使用した請求項１の低硫黄軽油組成物。