JP3725347B2 - Fuel oil low temperature fluidity improver and fuel oil composition - Google Patents

Fuel oil low temperature fluidity improver and fuel oil composition Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料油用の流動性、通油性を改良する添加剤およびこれを含有する燃料油に関する。
【0002】
【従来の技術】
石油中間留出油、例えばディーゼル燃料油、A重油等は冬期あるいは寒冷地において低温にさらされると、その中に含まれるパラフィンワックスやワックス状物質が析出し、燃料の配管系にあるフィルターを目詰まりさせたり、また、燃料が配管系内で固化することにより、エンジンや燃焼装置を始動できなくなったり、エンジンが停止したり等の問題が発生する。
【0003】
これらの低温での流動性に関する問題を解決するため、従来、エチレン−飽和カルボン酸のビニルエステル共重合体を燃料油に添加する方法が数多く提案されている。例えば、特公昭39−20069号、特公昭48−23165号、特開昭59−136391号公報などに記載されている。
また、エチレン−カルボン酸ビニル共重合体の不飽和ジカルボン酸エステルグラフト付加物およびそれら付加物とエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等とを併用して添加する方法[特公昭58−39472号公報]、アルカントリオールのポリオキシアルキレンエーテルと直鎖飽和脂肪酸との完全エステルおよびそれらエステルとエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、長鎖アルキル基を含む(メタ)アクリル酸共重合体等とを併用して添加する方法[特公平2−51477号公報]、ポリオキシアルキレングリコールの脂肪酸エステルおよびこれらのエステルとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを併用して添加する方法[特開昭57−177092号公報]、3価以上の多価アルコールまたはその部分エステルのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸との不完全エステルを添加する方法[特開昭61−181892]が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、その構造(エチレン−カルボン酸ビニル共重合比率,分子量,分子量分布,メチル分岐度など)により燃料油の低温流動性向上能が異なり、開発されている向上剤は性能が不十分であり、さらには向上剤を添加した燃料油において析出ワックスの分散性が悪い。さらにワックス析出温度(CP)であってもフィルターでも目詰まりを起こし、フィルタ−の通油性が良くない。
【0005】
【課題を解決するための手段】
しかし、近年、中間留出油に対する需要が増大しており、この需要に対応した結果、ディーゼル燃料油およびA重油の蒸留性状は蒸留沸点範囲の狭い、すなはちナローカットな中間留出油になっている。また、軽油中の硫黄含量を低減するため水素化脱硫が行われることにより、一層ナロー蒸留性状になる傾向にある。これらの中間留出油の低温での流動性改良には、従来から使用されているエチレン−酢酸ビニルエステル共重合体を添加する方法では流動性改良が不十分であると共に、析出したワックスが沈降しフィルターの目詰まり等問題が発生する場合がある。また、アルカントリオールのポリオキシアルキレンエーテルと直鎖飽和脂肪酸とのトリエステル;およびそれらと長鎖アルキル基を含む(メタ)アクリル酸共重合体等とを併用して添加する方法、および、エチレン−カルボン酸ビニル共重合体の不飽和ジカルボン酸エステル付加物を添加する方法は、析出したワックスの沈降は少ないが、低温での流動性改良効果が少ない。
【0006】
すなわち本発明は、エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体(A)および/または、エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体の変成物(B)と、炭素数12〜30の脂肪族カルボン酸からなる通油性向上剤(C)から成り、[(A)成分+(B)成分]:(C)成分の混合重量割合が95:5〜70:30であり、(C)の溶解度パラメーター(SP値)が8.0〜9.6、HLB値が0.5〜8.7、分子量が200〜700である燃料油低温流動性向上剤であり、さらに硫黄含量0.05重量%以下の低硫黄燃料油と該燃料油用低温流動性向上剤からなり、該添加剤を0.002〜0.50重量%含有してなる燃料油組成物を提供するものである。また、(A)および/または(B)と(C)を併用することによって、通油性が向上するだけでなく、PP、CFPPも相乗的に向上させることができる該向上剤、および該燃料油組成物を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる共重合体(A)において、カルボン酸ビニルエステルとしては、C1〜C4の短鎖脂肪酸ビニル(酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル,酪酸ビニルなど)、C5以上好ましくはC5〜C20の長鎖脂肪酸ビニル(ラウリン酸ビニル,ミリスチン酸ビニル,ステアリン酸ビニル,パルミチン酸ビニルなど)、芳香核置換脂肪酸ビニル(フェニル酢酸ビニルなど)、芳香族モノカルボン酸ビニル(安息香酸ビニルなど)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうち、好ましいものは物性,性能などを考慮すると短鎖脂肪酸ビニルであり、とくに好ましいものは酢酸ビニルである。
【0008】
共重合体(A)において、共重合体(A)の重量に基づいてカルボン酸ビニルエステル含量は、15〜40%、好ましくは20〜30%である。カルボン酸ビニルエステル含量が15%未満、40%より大きいと流動性向上性能が不十分である。エチレンの含量は通常85〜60%、好ましくは80〜55%である。
共重合体(A)のエステル基のメチル基以外にエチレン鎖のメチレン基100個当り4.5〜6.5個、好ましくは5〜6個のメチル末端側鎖を有する。メチル末端側鎖が1個未満、10個より多いと流動性向上性能が不十分である。
共重合体(A)の数平均分子量は500〜8000、好ましくは1000〜3000である。
数平均分子量が500未満または8000より大きいと流動性向上性能が不十分である。
上記のカルボン酸ビニルエステル含量およびメチル末端側鎖はNMR(核磁気共鳴法)で測定することが出来る。数平均分子量は蒸気圧浸透法により測定することが出来る。
【0009】
エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体の変成物(B)としては、エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体の不飽和カルボン酸エステル付加物があげられる。エチレン−カルボン酸ビニルエステル共重合体を構成するカルボン酸ビニルエステルとしては、(A)成分と同様であり好ましいものも同様である。共重合体の数平均分子量は通常1000〜10000、好ましくは2000〜5000である。カルボン酸ビニルエステル含量は共重合体の重量に基づいて通常5〜25%、好ましくは10〜20%である。付加させる不飽和カルボン酸エステルとしては、分子中に少なくとも1個の炭素−炭素不飽和結合と、少なくとも2個のカルボン酸基を有する不飽和ジカルボン酸エステルが挙げられる。
好ましい不飽和ジカルボン酸としては、炭素数4から40の不飽和ジカルボン酸が挙げられる。炭素数4から40の不飽和ジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、およびシトラコン酸などが挙げられる。
不飽和カルボン酸エステルを構成するアルコ−ルとしては、直鎖および/または分岐の飽和、または不飽和アルコ−ルおよびこれらのアルキレンオキサイド付加物および、アルキルフェノ−ル類のアルキレンオキサイド付加物があげられる。
直鎖および/または分岐の飽和アルコ−ルとしては、ラウリルアルコ−ル、ミリスチルアルコ−ル、セチルアルコ−ル、ステアリルアルコ−ル、ベヘニルアルコ−ルなどの天然の高級脂肪族アルコ−ル、チ−グラ−触媒による合成アルコ−ルなど、およびこれらの混合物があげられる。
直鎖および/または分岐の不飽和アルコ−ルとしては、オレイルアルコ−ル、リノレイルアルコ−ル、およびエレノステアリルアルコ−ルなどがあげられる。
直鎖および/または分岐の飽和、または不飽和アルコ−ルのアルキレンオキサイド付加物において、アルキレンオキサイドとしては炭素数2〜4のアルキレンオキサイドたとえばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどがあげられ、好ましくはプロピレンオキサイドである。付加モル数は通常1〜20モルである。
アルキルフェノ−ル類のアルキレンオキサイド付加物においてアルキルフェノ−ルとしては、t-ブチルフェノ−ル、ノニルフェノ−ル、ドデシルフェノ−ルなどがあげられる。アルキレンオキサイドの詳細付加モル数は前記と同様である。
上記アルコ−ルのうち、好ましいのは直鎖および/または分岐の飽和アルコ−ルである。
エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体に対する不飽和カルボン酸エステルの付加量は、重量基準でエチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体100部に対して、通常50〜500部、好ましくは100〜300部である。
不飽和カルボン酸エステルは、前述の不飽和カルボン酸とアルコ−ルをCOOH/OH比が通常1.5〜3.0、好ましくは1.8〜2.5になるように混合し、通常室温〜200℃、好ましくは70〜250℃で反応させることにより得ることができる。
反応に際しては、通常パラトルエンスルホン酸などの触媒が使用される。反応生成物は、そのまま、あるいは精製して流動性向上剤の付加反応に供する。
反応は溶剤を使用しなくても進行するが、原料物質であるカルボン酸およびアルコールと反応しない適当な溶媒を使用することも出来る。適当な溶媒としては、パラフィン、オレフィン、シクロパラフィンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、さらには灯油、軽油、ソルベントナフサなどの石油系溶剤があげられる。生成エステルは室温で通常、固状〜ペースト状である。
エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体の不飽和カルボン酸エステル付加物は種々の方法で作成することが出来る。例えばエチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体と不飽和カルボン酸エステルを混合し加熱する方法、あるいはエチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体に予め不飽和カルボン酸または多価カルボン酸無水物を付加させ、次に適当なアルコールによりエステル化する方法があげられる。付加反応は通常200℃以上で行うことが出来るが、少量のラジカル発生触媒(有機または無機過酸化物、アゾ系化合物など)を使用するかまたは紫外線のような放射線の照射などを行えば常温ないし200℃以下の比較的低温で行うことが出来る。また溶剤の不存在下または適当な溶剤(炭化水素系溶剤、ハロゲン系溶剤など)の存在下で反応させることもできる。
この様にして得られたエチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体変成物には、少量の未反応物、あるいは不飽和カルボン酸エステルのホモ重合体を含むことがあるが何等支障なく使用できる。
【0010】
本発明においてHLB値はグリフィンのHLB(「新・界面活性剤入門」三洋化成工業株式会社発行P128)によって算出される値であり、溶解度パラメーター(SP値)はFedors法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]によって算出される値である。
【0011】
通油性向上剤(C)のSP値は、通常8.0〜9.6であり、好ましくは8.5〜9.2である。HLB値は、通常0.5〜8.7であり、好ましくは0.6〜7.8である。Mwは通常200〜700であり、好ましくは200〜500である。これらの物性値のすべてを満足しない場合、燃料に対する溶解性の不良、燃料中の凝結水などに対する抗乳化性の悪化などの問題が起こり、好ましくない。
通油性向上剤(C)としては、炭素数12〜30の脂肪族カルボン酸が挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、炭素数12〜30の直鎖状の飽和脂肪酸(例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸などが挙げられる。)、炭素数12〜30の直鎖状の不飽和脂肪酸(例えば、パルミトレイン酸、オレイン酸、エイコセン酸、エルシン酸、リノール酸、リノレン酸などが挙げられる。)、炭素数12〜30の分岐状の脂肪族カルボン酸などが挙げられる。
【0012】
本発明の向上剤の、{(A)成分+(B)成分}:(C)成分の混合重量割合は、通常95:5〜70:30、好ましくは90:10〜75:25であり、この範囲で特に良好な性能を示す。
本発明の向上剤を燃料油に添加して燃料油組成物が得られる燃料油は主として留出燃料油である。具体的には灯油,軽油があげられ、好ましくは軽油である。本発明の向上剤を燃料油に添加するに当たっては、その添加量は燃料油の重量に対して通常0.002〜0.50%であり、好ましくは0.005〜0.1%である。
【0013】
本発明の向上剤を燃料油中に添加する方法は特に制限しない。(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分からなる向上剤の場合、例えば(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分をあらかじめ混合し、これを燃料油に添加する方法、(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分を別々に燃料油に添加し、燃料油中で(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分よりなる添加剤を形成する方法があげられる。あらかじめ混合する場合は(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分を加熱して均一に混合する方法、(A)成分および/または(B)成分、と(C)成分のうち二成分以上を溶媒に溶解させてから混合する方法があげられる。また上記の燃料油中で向上剤を形成させる方法としては(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分をそのまま、または(A)成分または/および(B)成分、と(C)成分のうち二成分以上を溶媒に溶解しそれぞれを同時または順次燃料油中に添加する方法が挙げられる。
【0014】
本発明の燃料油組成物は、各機能に応じて以下のものを添加してもよい。例えばさらに腐食防止性を付与する場合には腐食防止剤(例えばアルケニルコハク酸系防錆剤、アルケニルコハク酸のエステル系防錆剤)、防錆性を付与する場合には防錆剤(例えば、ドデシルアミンのエチレンオキサイド付加物、オクチルアミン)を添加しても良い。清浄性を付与する場合には清浄剤(例えば、ジブチルアミンのエチレンオキサイド付加物、ブタノールのエチレンオキサイド付加物)、潤滑性を付与する場合には潤滑性向上剤(例えば、高級脂肪酸混合物、ソルビタンモノオレート、グリセリンモノオレート)を添加してもよい。
【0015】
本発明における硫黄含量が0.05重量%以下の低硫黄化燃料油の具体例としては、低硫黄原油(たとえば、ミナス原油等南方系の原油)の通常の蒸留で得られるJIS1号軽油、JIS2号軽油、JIS3号軽油、JIS特3号軽油;通常の原油から水素化脱硫処理工程を経て製造される脱硫軽油;この脱硫軽油と直留軽油(水素化脱硫工程前の軽油)をブレンドして得られる軽油留分から製造されるJIS1号軽油、JIS2号軽油、JIS3号軽油、JIS特3号軽油が挙げられる。特に好ましくは、水素化脱硫処理工程を経て製造される脱硫軽油を50重量%以上使用して製造されるJIS1号軽油、JIS2号軽油、JIS3号軽油、JIS特3号軽油である。
【0016】
0.05重量%以下の低硫黄化燃料油中に含まれる本発明の低温流動性向上剤は通常20〜5000ppm、好ましくは30〜1000ppm、さらに好ましくは50〜600ppmである。20ppm未満では低温流動性が不十分であり、5000ppmを越えると添加効率が悪くなり経済性が損なわれる。
【0017】
【実施例】
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において部および%は、それぞれ重量部及び重量%およびエステル基のメチル基以外にエチレン鎖のメチレン基100個当りのメチル末端側鎖分岐をメチル分岐度として示した。
【0018】
実施例1
(A)成分として酢酸ビニル含量;26%,数平均分子量;1900,メチル分岐度;5.2のエチレン−酢酸ビニル共重合体と(B)成分として下記条件にて合成したエチレン−酢酸ビニル変成物と(C)成分としてオレイン酸:リノール酸:リノレン酸の重量%が35:60:5の高級脂肪酸混合物を重量比68:12:20に配合して本発明の向上剤を得た。(B)成分製造条件;攪拌装置、温度計、窒素吹き込み菅、及び排 気管を備えたフラスコに数平均分子量;3000,酢酸ビニル含量;12%のエチレン−酢酸ビニル共重合物100部、ジオクチルマレエート100部、触媒としてジクミルパーオキサイド3部を仕込み、フラスコ内を窒素にて十分置換した後徐々に昇温した。140〜150℃にて8時間反応させた。得られた反応生成物は淡黄色固状であった。
比較例1
酢酸ビニル含量;25%,数平均分子量;1700,メチル分岐度;7.9のエチレン−酢酸ビニル共重合体を向上剤とした。
比較例2
酢酸ビニル含量;25%,数平均分子量;1700,メチル分岐度;7.9のエチレン−酢酸ビニル共重合体と実施例1で作成した、エチレン−酢酸ビニル変成物を重量比80:20にしたものを向上剤とした。
実施例2および比較例3〜4
実施例1で得られた本発明の向上剤および比較例1、2の向上剤を表1に示す性状の軽油に添加し燃料油組成物を得た。流動性向上効果はPP(流動点)とCFPP(低温濾過器目詰まり点)を測定し評価した。ワックスの分散性およびフィルタ−通油性は下記に示す方法で評価した。その結果を表2,3,4,5に示す。
【0019】
<ワックス分散性の評価方法>
100mlメスシリンダ−に流動性向上剤を0.05wt%添加した軽油を入れ、空冷式低温恒温槽に曇り点より低い温度で貯蔵し、ワックスの沈降状態を観察する。値の大きなものがワックス分散性の良好なことを示す。
<フィルタ−通油性の評価方法>
流動性向上剤0.03wt%を添加した軽油1000mlを空冷式低温恒温槽に5℃で5時間〜10時間静置後下記条件にて濾過を行い、濾過時間にて判定する。濾過時間の短いものがフィルタ−通油性の良好なことを示す。
濾過器 ;アドバンテック製25mmフィルタ−ホルダ−
フィフタ− ;メンブランフィルタ−(セルロースエステル製)
ポアサイズ ;0.8μm
有効濾過面積;2.1cm2
ファネル容量;300ml
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【発明の効果】
本発明の向上剤は従来のものに比較し、燃料油の低温流動特性を更に向上させるものであると同時に、燃料油のワックス分散性およびフィルタ−通油性が良好な低温流動性向上剤を提供することが出来る。また、燃料油のエンジン内での潤滑性能の向上も期待できる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an additive for improving fluidity and oil permeability for a fuel oil and a fuel oil containing the same.
[0002]
[Prior art]
Petroleum middle distillate, such as diesel fuel oil, heavy fuel oil A, etc., when exposed to low temperatures in winter or in cold regions, the paraffin wax and wax-like substances contained in it precipitate, and the filter in the fuel piping system can be seen. Clogging or solidification of the fuel in the piping system causes problems such as being unable to start the engine and combustion device, and stopping the engine.
[0003]
In order to solve these problems related to fluidity at low temperatures, many methods for adding a vinyl ester copolymer of ethylene-saturated carboxylic acid to fuel oil have been proposed. For example, it is described in JP-B-39-20069, JP-B-48-23165, JP-A-59-136391, and the like.
Also, an unsaturated dicarboxylic ester graft adduct of ethylene-vinyl carboxylate copolymer and a method of adding these adducts together with ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic ester copolymer, etc. [ JP-B-58-39472], complete esters of polyoxyalkylene ethers of alkanetriols and linear saturated fatty acids, and their esters with ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-acrylic acid ester copolymers, long-chain alkyl groups A method of adding a (meth) acrylic acid copolymer or the like containing a mixture [Japanese Patent Publication No. 2-51477], a fatty acid ester of polyoxyalkylene glycol, and these esters and an ethylene-vinyl acetate copolymer Method of adding in combination [Japanese Patent Laid-Open No. 57-177702] Trivalent or less Polyhydric alcohol or a method of adding an incomplete ester of an alkylene oxide adduct and a fatty acid of the partial ester of [JP 61-181892] have been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the ethylene-vinyl acetate copolymer has been developed because the ability to improve low-temperature fluidity of fuel oil differs depending on its structure (ethylene-vinyl carboxylate copolymerization ratio, molecular weight, molecular weight distribution, methyl branching degree, etc.) The agent has insufficient performance, and further, the dispersibility of the precipitated wax is poor in the fuel oil to which the improver is added. Further, even at the wax precipitation temperature (CP), the filter is clogged, and the oil permeability of the filter is not good.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
However, in recent years, the demand for middle distillate oil has increased, and as a result of responding to this demand, the distillation properties of diesel fuel oil and heavy fuel oil A have narrow distillation boiling range, that is, narrow cut middle distillate oil. It has become. Moreover, when hydrodesulfurization is performed in order to reduce the sulfur content in light oil, it tends to become a narrow distillation property. In order to improve the fluidity of these middle distillates at low temperatures, the conventional method of adding ethylene-vinyl acetate ester copolymer is insufficient to improve fluidity and the precipitated wax settles. However, problems such as clogging of the filter may occur. Also, a method of adding a triester of a polyoxyalkylene ether of alkanetriol and a linear saturated fatty acid; and a (meth) acrylic acid copolymer containing a long-chain alkyl group in combination, and ethylene- In the method of adding an unsaturated dicarboxylic acid ester adduct of a vinyl carboxylate copolymer, precipitation of the precipitated wax is small, but the effect of improving fluidity at low temperatures is small.
[0006]
That is, the present invention provides a copolymer (A) comprising ethylene and a carboxylic acid vinyl ester and / or a modification (B) of a copolymer comprising ethylene and a carboxylic acid vinyl ester, and an aliphatic group having 12 to 30 carbon atoms. It comprises an oil permeability improver (C) made of carboxylic acid, and the mixing weight ratio of [(A) component + (B) component] :( C) component is 95: 5-70: 30, and the solubility of (C) It is a fuel oil low temperature fluidity improver with a parameter (SP value) of 8.0 to 9.6, an HLB value of 0.5 to 8.7, and a molecular weight of 200 to 700, and a sulfur content of 0.05% by weight. The present invention provides a fuel oil composition comprising the following low-sulfur fuel oil and a low-temperature fluidity improver for the fuel oil, and containing 0.002 to 0.50% by weight of the additive. Further, by using (A) and / or (B) and (C) in combination, not only the oil permeability is improved, but also the improver capable of synergistically improving PP and CFPP, and the fuel oil A composition is provided.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the copolymer (A) used in the present invention, the carboxylic acid vinyl ester may be a C1-C4 short chain fatty acid vinyl (vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc.), C5 or more, preferably C5-C20 long. Chain fatty acid vinyl (vinyl laurate, vinyl myristate, vinyl stearate, vinyl palmitate, etc.), aromatic nucleus-substituted fatty acid vinyl (vinyl phenyl acetate, etc.), aromatic monocarboxylate vinyl (vinyl benzoate, etc.) and these 2 A mixture of seeds or more can be mentioned. Of these, preferred are short chain vinyl fatty acids in view of physical properties and performance, and particularly preferred is vinyl acetate.
[0008]
In the copolymer (A), the carboxylic acid vinyl ester content is 15 to 40%, preferably 20 to 30%, based on the weight of the copolymer (A). If the carboxylic acid vinyl ester content is less than 15% or more than 40%, the fluidity improving performance is insufficient. The ethylene content is usually 85-60%, preferably 80-55%.
In addition to the methyl group of the ester group of the copolymer (A), it has 4.5 to 6.5, preferably 5 to 6, methyl terminal side chains per 100 methylene groups of the ethylene chain. When the number of methyl terminal side chains is less than 1 and more than 10, the fluidity-improving performance is insufficient.
The number average molecular weight of the copolymer (A) is 500 to 8000, preferably 1000 to 3000.
When the number average molecular weight is less than 500 or more than 8000, the fluidity improving performance is insufficient.
The above carboxylic acid vinyl ester content and methyl terminal side chain can be measured by NMR (nuclear magnetic resonance method). The number average molecular weight can be measured by a vapor pressure infiltration method.
[0009]
Examples of the modified product (B) of a copolymer comprising ethylene and a carboxylic acid vinyl ester include an unsaturated carboxylic acid ester adduct of a copolymer comprising ethylene and a carboxylic acid vinyl ester. The carboxylic acid vinyl ester constituting the ethylene-carboxylic acid vinyl ester copolymer is the same as the component (A), and preferred ones are also the same. The number average molecular weight of a copolymer is 1000-10000 normally, Preferably it is 2000-5000. The carboxylic acid vinyl ester content is usually 5 to 25%, preferably 10 to 20%, based on the weight of the copolymer. Examples of the unsaturated carboxylic acid ester to be added include unsaturated dicarboxylic acid esters having at least one carbon-carbon unsaturated bond and at least two carboxylic acid groups in the molecule.
Preferable unsaturated dicarboxylic acids include unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 40 carbon atoms. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms include fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and citraconic acid.
Examples of the alcohol constituting the unsaturated carboxylic acid ester include linear and / or branched saturated or unsaturated alcohols and their alkylene oxide adducts, and alkylene oxide adducts of alkylphenols. It is done.
Examples of the linear and / or branched saturated alcohol include natural higher aliphatic alcohols such as lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, and behenyl alcohol, Examples thereof include synthetic alcohols based on a graph catalyst, and mixtures thereof.
Examples of the linear and / or branched unsaturated alcohol include oleyl alcohol, linoleyl alcohol, and elenostearyl alcohol.
In the alkylene oxide adduct of a linear and / or branched saturated or unsaturated alcohol, examples of the alkylene oxide include alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, preferably Propylene oxide. The added mole number is usually 1 to 20 moles.
Examples of the alkylphenol in the alkylene oxide adduct of alkylphenols include t-butylphenol, nonylphenol, and dodecylphenol. The detailed added mole number of alkylene oxide is the same as described above.
Of the above alcohols, preferred are linear and / or branched saturated alcohols.
The amount of unsaturated carboxylic acid ester added to the copolymer of ethylene and carboxylic acid vinyl ester is usually 50 to 500 parts, preferably 100 to 100 parts of the copolymer of ethylene and carboxylic acid vinyl ester on a weight basis. 100 to 300 parts.
The unsaturated carboxylic acid ester is prepared by mixing the unsaturated carboxylic acid and alcohol described above so that the COOH / OH ratio is usually 1.5 to 3.0, preferably 1.8 to 2.5, and usually at room temperature. It can obtain by making it react at -200 degreeC, Preferably it is 70-250 degreeC.
In the reaction, a catalyst such as p-toluenesulfonic acid is usually used. The reaction product is subjected to the addition reaction of the fluidity improver as it is or after purification.
The reaction proceeds without using a solvent, but an appropriate solvent that does not react with the raw material carboxylic acid and alcohol can also be used. Suitable solvents include aliphatic hydrocarbons such as paraffin, olefin and cycloparaffin, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and petroleum solvents such as kerosene, light oil and solvent naphtha. The produced ester is usually solid to paste at room temperature.
An unsaturated carboxylic acid ester adduct of a copolymer composed of ethylene and a carboxylic acid vinyl ester can be prepared by various methods. For example, a method of mixing and heating a copolymer of ethylene and a carboxylic acid vinyl ester and an unsaturated carboxylic acid ester, or a copolymer of ethylene and a carboxylic acid vinyl ester previously with an unsaturated carboxylic acid or polyvalent carboxylic acid anhydride Followed by esterification with a suitable alcohol. The addition reaction can usually be carried out at 200 ° C. or higher. However, if a small amount of a radical generating catalyst (organic or inorganic peroxide, azo compound, etc.) is used or irradiation with radiation such as ultraviolet rays is performed, the addition reaction can be carried out at room temperature. It can be performed at a relatively low temperature of 200 ° C or lower. The reaction can also be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a suitable solvent (hydrocarbon solvent, halogen solvent, etc.).
The thus obtained modified copolymer of ethylene and carboxylic acid vinyl ester may contain a small amount of unreacted material or a homopolymer of unsaturated carboxylic acid ester, but can be used without any trouble. .
[0010]
In the present invention, the HLB value is a value calculated by Griffin's HLB (“Introduction to New Surfactant”, Sanyo Chemical Industries, Ltd., P128), and the solubility parameter (SP value) is the Fedors method [Polym. Eng. Sci. 14 (2) 152, (1974)].
[0011]
The SP value of the oil permeability improver (C) is usually 8.0 to 9.6, preferably 8.5 to 9.2. The HLB value is usually 0.5 to 8.7, preferably 0.6 to 7.8. Mw is usually 200 to 700, preferably 200 to 500. If all of these physical property values are not satisfied, problems such as poor solubility in fuel and deterioration of demulsibility against condensed water in the fuel occur.
Examples of the oil permeability improver (C) include aliphatic carboxylic acids having 12 to 30 carbon atoms. Examples of the aliphatic carboxylic acid include linear saturated fatty acids having 12 to 30 carbon atoms (for example, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, etc.), carbon. A linear unsaturated fatty acid having a number of 12 to 30 (for example, palmitoleic acid, oleic acid, eicosenoic acid, erucic acid, linoleic acid, linolenic acid, etc.), a branched aliphatic having 12 to 30 carbon atoms Examples thereof include carboxylic acid.
[0012]
The mixing weight ratio of {(A) component + (B) component} :( C) component of the improver of the present invention is usually 95: 5-70: 30, preferably 90: 10-75: 25, Particularly good performance is shown in this range.
The fuel oil from which the fuel oil composition is obtained by adding the improver of the present invention to the fuel oil is mainly a distillate fuel oil. Specific examples include kerosene and light oil, with light oil being preferred. When the improver of the present invention is added to the fuel oil, the amount added is usually 0.002 to 0.50%, preferably 0.005 to 0.1%, based on the weight of the fuel oil.
[0013]
The method for adding the improver of the present invention to the fuel oil is not particularly limited. In the case of an improver comprising the component (A) or / and the component (B) and the component (C), for example, the component (A) or / and the component (B) and the component (C) are mixed in advance and used as a fuel. (A) component or / and (B) component, and (C) component are separately added to fuel oil, and (A) component or / and (B) component in fuel oil, and ( Examples thereof include a method for forming an additive comprising component C). When mixing in advance, (A) component and / or (B) component, and (C) component are heated and mixed uniformly, (A) component and / or (B) component, and (C) component Among them, there is a method in which two or more components are dissolved in a solvent and then mixed. Further, as a method of forming an improver in the above fuel oil, the component (A) or / and the component (B) and the component (C) are used as they are, or the component (A) or / and the component (B), There is a method in which two or more components among the component C) are dissolved in a solvent and added simultaneously or sequentially to the fuel oil.
[0014]
The following may be added to the fuel oil composition of the present invention according to each function. For example, when further imparting corrosion protection, a corrosion inhibitor (for example, alkenyl succinic acid-based rust preventive, alkenyl succinic acid ester-based rust preventive), and when imparting rust preventive (for example, An ethylene oxide adduct of dodecylamine, octylamine) may be added. When imparting cleanliness, a detergent (eg, dibutylamine ethylene oxide adduct or butanol ethylene oxide adduct), when imparting lubricity, a lubricity improver (eg, higher fatty acid mixture, sorbitan monoacetate) Oleate, glycerol monooleate) may be added.
[0015]
Specific examples of the low-sulfurized fuel oil having a sulfur content of 0.05% by weight or less in the present invention include JIS No. 1 gas oil obtained by ordinary distillation of low-sulfur crude oil (for example, Southern crude oil such as Minas crude oil), JIS 2 No. diesel oil, JIS No.3 diesel oil, JIS No.3 diesel oil; desulfurized diesel oil produced from ordinary crude oil through hydrodesulfurization treatment process; blending this desulfurized diesel oil and straight run diesel oil (light oil before hydrodesulfurization process) Examples include JIS No. 1 diesel oil, JIS No. 2 diesel oil, JIS No. 3 diesel oil, and JIS No. 3 diesel oil produced from the obtained diesel oil fraction. Particularly preferred are JIS No. 1 diesel oil, JIS No. 2 diesel oil, JIS No. 3 diesel oil, and JIS No. 3 diesel oil produced by using 50% by weight or more of the desulfurized diesel oil produced through the hydrodesulfurization treatment step.
[0016]
The low temperature fluidity improver of the present invention contained in 0.05% by weight or less of the low sulfur fuel oil is usually 20 to 5000 ppm, preferably 30 to 1000 ppm, more preferably 50 to 600 ppm. If it is less than 20 ppm, the low temperature fluidity is insufficient, and if it exceeds 5000 ppm, the addition efficiency is deteriorated and the economical efficiency is impaired.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, “parts” and “%” indicate the methyl branching degree of methyl terminal side chain per 100 methylene groups of ethylene chain in addition to parts by weight and weight% and methyl group of ester group, respectively.
[0018]
Example 1
(A) vinyl acetate content as component; 26%, number average molecular weight; 1900, methyl branching degree: 5.2 ethylene-vinyl acetate copolymer and (B) component modified with ethylene-vinyl acetate synthesized under the following conditions As a component (C), a higher fatty acid mixture having a weight percentage of oleic acid: linoleic acid: linolenic acid of 35: 60: 5 was blended in a weight ratio of 68:12:20 to obtain the improver of the present invention. (B) Component production conditions: number average molecular weight in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen blower, and an exhaust pipe; 3000, vinyl acetate content; 100 parts of 12% ethylene-vinyl acetate copolymer, dioctyl male 100 parts of ate and 3 parts of dicumyl peroxide as a catalyst were charged, and after the flask was sufficiently substituted with nitrogen, the temperature was gradually raised. It was made to react at 140-150 degreeC for 8 hours. The obtained reaction product was light yellow solid.
Comparative Example 1
An ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 25%, a number average molecular weight of 1,700, and a methyl branching degree of 7.9 was used as an improver.
Comparative Example 2
Vinyl acetate content: 25%, number average molecular weight: 1700, methyl branching degree: 7.9 ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-vinyl acetate modified product prepared in Example 1 in a weight ratio of 80:20 Things were improved.
Example 2 and Comparative Examples 3-4
The improver of the present invention obtained in Example 1 and the improvers of Comparative Examples 1 and 2 were added to light oil having the properties shown in Table 1 to obtain a fuel oil composition. The effect of improving fluidity was evaluated by measuring PP (pour point) and CFPP (clogging point of low temperature filter). The dispersibility and filter oil permeability of the wax were evaluated by the methods shown below. The results are shown in Tables 2, 3, 4, and 5.
[0019]
<Evaluation method of wax dispersibility>
A light oil to which 0.05 wt% of a fluidity improver is added to a 100 ml graduated cylinder is stored in an air-cooled low temperature thermostatic bath at a temperature lower than the cloud point, and the state of wax settling is observed. Larger values indicate better wax dispersibility.
<Filter-oil permeability evaluation method>
1000 ml of light oil to which 0.03 wt% of the fluidity improver was added was allowed to stand in an air-cooled low-temperature thermostatic bath at 5 ° C for 5 hours to 10 hours, and then filtered under the following conditions, and the filtration time was determined. A short filtration time indicates a good filter-oil permeability.
Filter: Advantech 25mm filter holder
Fifter; membrane filter (made of cellulose ester)
Pore size: 0.8μm
Effective filtration area: 2.1cm2
Funnel capacity: 300ml
[0020]
[Table 1]
[0021]
[Table 2]
[0022]
[Table 3]
[0023]
[Table 4]
[0024]
[Table 5]
[0025]
【The invention's effect】
The improver of the present invention provides a low-temperature fluidity improver that further improves the low-temperature fluidity characteristics of the fuel oil as compared with the conventional one, and at the same time has good wax dispersibility and filter-oil permeability of the fuel oil. I can do it. In addition, improvement in the lubrication performance of the fuel oil in the engine can be expected.

Claims (3)

エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体(A)および/または、エチレンとカルボン酸ビニルエステルから成る共重合体の変成物(B)と、炭素数12〜30の脂肪族カルボン酸からなる通油性向上剤(C)から成り、[(A)成分+(B)成分]:(C)成分の混合重量割合が95:5〜70:30であり、(C)の溶解度パラメーター(SP値)が8.0〜9.6、HLB値が0.5〜8.7、分子量が200〜700である燃料油低温流動性向上剤。 A copolymer (A) composed of ethylene and a carboxylic acid vinyl ester and / or a modified product (B) of a copolymer composed of ethylene and a carboxylic acid vinyl ester, and an aliphatic carboxylic acid having 12 to 30 carbon atoms. It comprises an oiliness improver (C), and the mixing weight ratio of [(A) component + (B) component] :( C) component is 95: 5-70: 30, and the solubility parameter (SP value) of (C) Is a fuel oil low-temperature fluidity improver having a HLB value of 0.5 to 8.7 and a molecular weight of 200 to 700. (B)成分が、エチレン−カルボン酸ビニルエステル共重合体(数平均分子量;1000〜10000、カルボン酸ビニルの含量;5〜25重量%)の不飽和カルボン酸エステル付加物である請求項1記載の向上剤。 The component (B) is an unsaturated carboxylic acid ester adduct of an ethylene-carboxylic acid vinyl ester copolymer (number average molecular weight; 1000 to 10,000, vinyl carboxylate content: 5 to 25% by weight). Improver. 請求項1または2記載の向上剤を硫黄含量が0.05重量%以下の低硫黄燃料油に対して0.002〜0.50重量%含有してなる燃料油組成物。 A fuel oil composition comprising 0.002 to 0.50% by weight of the improver according to claim 1 or 2 with respect to a low sulfur fuel oil having a sulfur content of 0.05% by weight or less.
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