JP2773316B2 - 重質燃料油組成物 - Google Patents

重質燃料油組成物

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低温流動性が向上した重質燃料油組成物に関
し、更に詳しくは、炭化水素系の中質〜重質留出油、燃
焼時に未燃焼残留炭素分となる重質炭化水素系物質、お
よび低温流動性を向上させる化合物を混合した重質燃料
油組成物に関する。
〔従来の技術〕
現代社会を円滑に機能させているのは、石油から得ら
れる各種石油製品であるといって過言ではない。特に石
油系燃料油は、その利便性ゆえに各種産業の発展やモー
タリゼーションの進展に欠くことのできないものであ
る。
しかし特に軽油や重油は、冬期など低温度下におい
て、含有されるn−パラフィンが析出し、燃料油の流動
性が低下するという問題が抱えている。このn−パラフ
ィン結晶が、軽油ではディーゼルエンジンへの燃料油供
給配管やその途中の濾過器フィルターを詰まらせ、エン
ジンの円滑な運転を困難にしたり、場合によりエンジン
が停止したりする。また重油でも同様な現象によって漁
船などのディーゼルエンジンの停止やハウス園芸用ボイ
ラーの燃焼不調などの障害につながる。
このような問題を解決するために低温流動性向上剤が
用いられるが、本発明者らも、長年にわたる研究の結
果、特許1418931号、特許1449612号、特許1449615号、
特許1484158号などの発明に至り、このような問題の解
決に努めてきた。これらの低温流動性向上剤は軽油の低
温流動性向上剤として非常に優れており、低添加量で効
率良く低温流動性が向上できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしこれらは、重油などの重質燃料油に対しては添
加効果が悪く、効率良く低温流動性が向上できない場合
があることが判明した。
これは、重質燃料油に含まれる燃焼時に未燃焼残留炭
素分となる重質炭化水素系物質が、これらの発明品の作
用を妨害する場合があるためと考えられる。
本発明は、このような重質燃料油の低温流動性を燃料
油の種類に関わらず向上させ得る化合物と、それを用い
た重質燃料油組成物を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、(a)炭化水素系の中質留出油および/ま
たは重質留出油、(b)燃焼時に未燃焼残留炭素分を生
じる炭化水素系物質、および(c)少量部の炭素数12〜
14を頂点とする炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル
基を持つエチレン性不飽和カルボン酸エステルを構成単
位とした重合物を含む重質燃料油組成物において、エチ
レン性不飽和カルボン酸エステルがラウリルアクリレー
トおよびミリスチルアクリレートを主成分としラウリル
アクリレートとミリスチルアクリレートの比率(重量
%)が90/10〜40/60である混合アクリレートであり、重
合物が前記混合アクリレート50〜95重量%と共重合性を
有する他の単量体5〜50重量%との共重合物であること
を特徴とする低温流動性が向上した重質燃料油組成物で
ある。
本発明の炭化水素系の中質留出油および/または重質
留出油である留出油は、石油を直接に常圧または減圧に
よって蒸留した中〜重質留出油;水素化脱流や接触改質
処理を行なった留出油;熱分解、触媒分解、水素化分解
などの分解処理を行なった留出油;オイルシェール、オ
イルサンド、石炭などの分解油の留出油などであり、こ
れらの留出油の1種または2種以上の混合物であり、あ
るいは更に油脂、脂肪酸、アルコール、エーテル、ケト
ンなどの酸素を含有する炭化水素系化合物を留出油に混
合したものも用いることができる。
本発明の燃焼時に未燃焼残留炭素分を生じる炭化水素
系物質は、石油を常圧または減圧によって蒸留する際の
蒸留残油;水素化脱流や接触改質処理を行なった処理油
の蒸留残油;熱分解、触媒分解、水素化分解などによる
分解処理油の蒸留残油;潤滑油製造工程から発生する重
質エクストラクト;各種石油精製工程から発生するアス
ファルト質〜樹脂質の副生物;不飽和性が高い油脂、脂
肪酸、脂肪酸エステル;不飽和性が高いオレフィン、ポ
リオレフィン;オイルシェール、オイルサンド、石炭な
ど、またはこれらの分解油の蒸留残油;その他の高分子
量および/または重合性の炭化水素系物質などの重質油
などであり、これらの重質油の1種または2種以上の混
合物を用いることができる。
本発明の炭素数12〜14を頂点とする炭素数分布を有す
る直鎖状飽和アルキル基を持つエチレン性不飽和をカル
ボン酸エステルを構成単位とした重合物は、炭素数12〜
14を頂点とする炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル
基を持つエチレン性不飽和カルボン酸エステルを重合さ
せた化学構造を有する重合物、または、炭素数12〜14を
頂点とする炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル基を
持つエチレン性不飽和カルボン酸エステルおよびこのエ
チレン性不飽和カルボン酸エステルと共重合性を有する
他の単量体1種または2種以上を共重合させた化学構造
を有する重合物であり、これらの重合物の1種または2
種以上の混合物を用いることができる。
本発明の重合物を構成する炭素数12〜14を頂点とする
炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル基を持つエチレ
ン性不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸、メタクリ
ル酸、ビニル酢酸などのエチレン性不飽和モノカルボン
酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸な
どのエチレン性不飽和ジ〜ポリカルボン酸などのエチレ
ン性不飽和カルボン酸と炭素数12〜14を頂点とする炭素
数分布を有する直鎖状飽和アルコールとのエステル化物
であるエチレン性不飽和カルボン酸エステルであり、エ
チレン性不飽和モノカルボン酸と炭素数12〜14を頂点と
する炭素数分布を有する直鎖状飽和アルコールとのエス
テル化物であるエチレン性不飽和カルボン酸エステルが
好ましく、特にラウリルアクリレートおよびミリスチル
アクリレートを主成分とするエチレン性不飽和カルボン
酸エステルが最適である。
本発明の重合物を構成する炭素数12〜14を頂点とする
炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル基を持つエチレ
ン性不飽和カルボン酸エステルと共重合性を有する他の
単量体としては、オレフィンおよびその誘導体、エチレ
ン性不飽和カルボン酸およびその誘導体、ビニルアルコ
ールおよびその誘導体などであり、特に炭素を2〜8個
有する単量体が好ましい。
オレフィンおよびその誘導体としては、エチレン、プ
ロピレン、ブテン、イソブテン、ペンテン、ヘキセン、
ヘプテン、オクテン、ジイソブテン、ドデセン、オクタ
デセン、アイコセン、テラコセン、トリアコンテン、ス
テレンなどのオレフィン性炭化水素;これらの異性化オ
レフィン;二〜多量化オレフィン;カルボニル基、アミ
ノ基、シアノ基、ニトリル基、水酸基、エーテル基、炭
化水素基などの各種誘導基を導入したオレフィン性化合
物などがあり、特に炭素を2〜8個有する単量体が好ま
しい。
エチレン性不飽和カルボン酸およびその誘導体として
は、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸などのエチ
レン性不飽和モノカルボン酸;イタコン酸、クロトン
酸、マレイン酸、フマル酸などのエチレン性不飽和ジカ
ルボン酸;エチレン性不飽和モノ〜ジカルボン酸の二量
体〜多量体などのエチレン性不飽和ポリカルボン酸;エ
チレン性不飽和カルボン酸無水物;アルコール、アンモ
ニア、アミンなどによるエチレン性不飽和カルボン酸の
エステル、アンモニウム塩、アミン塩、アミドおよび/
またはイミド;カルボニル基、アミノ基、シアノ基、ニ
トリル基、水酸基、エーテル基、炭化水素基などの各種
誘導基を導入したエチレン性不飽和カルボン酸誘導体な
どがあり、炭素数12〜14を頂点とする炭素数分布を有す
る直鎖状飽和アルキル基を持つエチレン性不飽和カルボ
ン酸エステル以外の単量体であり、特に炭素を2〜8個
有する単量体が好ましい。
ビニルアルコールおよびその誘導体としては、ビニル
アルコール;各種カルボン酸とのビニルエステル;各種
アルコールとのビニルエーテル;これらにカルボニル
基、アミノ基、シアノ基、ニトリル基、水酸基、エーテ
ル基、炭化水素基などの各種誘導基を導入したビニルア
ルコール誘導体などがあり、特徴に炭素を2〜8個有す
る単量体が好ましい。
本発明の重合物は、炭素数12〜14を頂点とする炭素数
分布を有する直鎖状飽和アルキル基を持つエチレン性不
飽和カルボン酸エステルの直鎖状飽和アルキル基が機能
上非常に重要な役割を持つものであり、これらの構成比
率が本発明を特徴づける必須要素である。従ってこのエ
チレン性不飽和カルボン酸エステルが重合物を構成する
全単量体中で40〜100重量%となる重合物であり、特に5
0〜95重量%となる重合物が好ましい。
本発明の重合物は、前記のエチレン性不飽和カルボン
酸エステル、あるいはエチレン性不飽和カルボン酸エス
テルと他の単量体との混合物を通常の方法で重合する;
重合後に各種の単量体をグラフト重合する;重合後に各
種の反応性化合物を付加、縮合、交換などにより反応さ
せる;エステルやアミド単量体の場合には重合後にその
部位の全部または一部をエステル交換、アミド交換、加
水分解などをする;エチレン性不飽和カルボン酸または
その無水物を重合後にアルコールとエステル化あるいは
アンモニアやアミンとアミド化またはイミド化する;重
合後各種の化学的または物理的な変成をするなどの方法
により得られる。重合物の数平均分子量は1000〜500000
が良く、特に5000〜100000が好適である。
本発明は、以上に述べた、留出油、重質油、および少
量部の重合物を含むことを特徴とする重質燃料油組成物
である。重合物は留出油と重質油の合計量に対して1重
量ppm以上添加しないと十分な添加効果が得られず、好
ましくは5〜50000重量ppmを添加する。
本発明の重質燃料油組成物には、一般の燃料油に添加
される酸化防止剤、腐食防止剤、燃焼助剤、スラッジ防
止剤、乳化破壊剤、他の流動性向上剤などを併用添加す
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明の重質燃料油組成物は、単に留出油と重質油を
混合した重質燃料油に比べて低温流動性を飛躍的に向上
することができ、また他の燃料油特性に悪い影響を与え
ることがないため、重質燃料油の製造や利用の際に大き
な利点がある。
〔実施例〕
次に本発明を発明例および比較例により説明する。
実施例で用いた重合物の数平均分子量(MWn)および
重量平均分子量(MWw)はポリスチレン系充填剤を充填
したカラムを用い、テトラヒドロフランで展開したゲル
パーミエーションクロマトグラフ測定により、分子量既
知の標準スチレンによる検量線によって求めたものであ
る。
実施例1 JIS K 2205の1種1号に適合した低温流動性向上剤無
添加A重油(目詰まり点:−6℃、流動点:−10℃)
(以下、燃料油1と略す)に、エチレン性不飽和カルボ
ン酸エステルとして次に示す単体アクリレートを用いた
重合物(いずれもMWn15000〜20000、MWw30000〜40000)
を200重量ppm添加し、目詰まり点(JIS K 2288)と流動
点(JIS K 2269)を測定した結果を次に示す。
(目詰り点と流動点の測定方法および添加量の単位は以
下同じ) この結果より、単体アクリレートの重合物では本発明
のC12およびC14の場合のみが低温流動性向上効果を示す
ことがわかる。
実施例2 用いた本発明の重合物の分子量と構成単量体組成(重
量%)を表1に示す。実施例1と同様に、燃料油1に対
して本発明の重合物を添加した場合の目詰まり点と流動
点の測定結果を表2に示す。
この結果より、本発明の燃料油用添加剤組成物がいず
れも燃料油1に対して低温流動性向上効果を示すことが
わかる。更に、ラウリルアクリレートとミリスチルアク
リレートを主成分とし、ラウリルアクリレートとミリス
チルアクリレートの比率が90/10〜40/60である混合アク
リレートと炭素数2〜8の単量体との共重合物を用いた
場合が優れた低温流動性向上効果を示すことが明らかで
ある。
実施例3 JIS K 2205の3種1号に適合した低温流動性向上剤無
添加C重油(流動点;10℃)(以下、燃料油2と略す)
に、本発明の重合物を添加した場合の流動点を測定結果
を次に示す。
この結果より、本発明の燃料油用添加剤組成物が燃料
油2に対しても優れた低温流動性向上効果を示すことが
明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−23990(JP,A) 特開 昭63−245488(JP,A) 特開 昭62−243686(JP,A) 特開 平1−103697(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10L 1/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化水素系の中質留出油および/または重
    質留出油、(b)燃焼時に未燃焼残留炭素分を生じる炭
    化水素系物質、および(c)少量部の炭素数12〜14を頂
    点とする炭素数分布を有する直鎖状飽和アルキル基を持
    つエチレン性不飽和カルボン酸エステルを構成単位とし
    た重合物を含む重質燃料油組成物において、エチレン性
    不飽和カルボン酸エステルがラウリルアクリレートおよ
    びミリスチルアクリレートを主成分としラウリルアクリ
    レートとミリスチルアクリレートの比率(重量%)が90
    /10〜40/60である混合アクリレートであり、重合物が前
    記混合アクリレート50〜95重量%と共重合性を有する他
    の単量体5〜50重量%との共重合物であることを特徴と
    する重質燃料油組成物。
  2. 【請求項2】共重合性を有する他の単量体がオレフィン
    およびその誘導体、エチレン性不飽和カルボン酸および
    その誘導体、ビニルアルコールおよびその誘導体より選
    ばれ、炭素を2〜8個有する単量体である請求項1記載
    の重質燃料油組成物。
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