JP3828949B2 - ディーゼル軽油組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン用の軽油組成物に関し、更に詳しくは、分配型燃料噴射ポンプ搭載車などの自動車，船舶，発電機等に用いられるディーゼルエンジン用の軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、排ガス規制への対応のためディーゼルエンジン用軽油においても、その硫黄分含量を低減することが求められている。しかしながら、このような低硫黄化のため、例えば直留軽油について深度脱硫を行った場合、得られる軽油製品の潤滑性能が低下することが知られてきた。即ち、このような潤滑性能の低下により、燃料である軽油で潤滑を行っているディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの各部の摩耗が増大し、この結果エンジンの回転不良、運転性悪化等の不都合が生じることが報告されている。特に、ガバナスリーブの摺動性の低下により、フォークリフト等においてはアイドリング時にエンジンが停止するという不具合が報告されている。更に、フェイスカムの摩耗により、燃料噴射が出来なくなり、ポンプの破壊的な故障が生じる例が一部の市場で報告されている。
このような軽油の潤滑性能の低下に対して、ハード面から耐摩耗性の強化などの対応も試みられているが、その一方で燃料面からも燃料自体の潤滑性能を高くすることが要求され、これに対する検討もなされてきたが、いずれについても満足のいく対応は得られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情下においてなされたものであり、軽油の硫黄分含量を著しく低減した場合においても優れた潤滑性能が維持され、かつディーゼル自動車等のエンジンの燃料噴射ポンプの耐摩耗性に優れたディーゼル軽油組成物を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、深度脱硫により潤滑性能の低下した軽油に、特定の潤滑性向上剤を添加することにより、潤滑性能を維持、向上させることが可能となり、またこの結果、ディーゼル自動車等のエンジンの燃料噴射ポンプの耐摩耗性に優れ、不具合を起こすことのないディーゼル軽油組成物が得られることを見出したものである。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、0.０４８重量％以下の硫黄分を含有し、かつオレイン酸を主成分とする酸とグリセリンのモノエステルを主成分とする潤滑性向上剤を、好ましくは１０〜９０重量ｐｐｍ配合してなるディーゼル軽油組成物を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のディーゼル軽油組成物には、オレイン酸を主成分とする酸とグリセリンのモノエステルを主成分とする潤滑性向上剤が含有される。このような潤滑性向上剤としては、特に上記オレイン酸を主成分とする酸とグリセリンのモノエステルを５０重量％以上含むものが好ましく用いられる。上記モノエステルの含有量が５０％重量未満の場合は、潤滑性向上効果が十分に期待できないことがあり、この点から、上記モノエステルは潤滑性向上剤中５５重量％以上含有されることが更に好ましい。
【０００６】
このような潤滑性向上剤としては、オレイン酸を主成分とする脂肪酸とグリセリンの縮合エステルが好ましく用いられ、オレイン酸を主成分とする脂肪酸としては、オレイン酸を５０重量％以上含むものが好ましく挙げられる。オレイン酸含有量が５０重量％未満の場合は、潤滑性向上効果が十分に期待できないことがある。本発明において、オレイン酸とともに用いられる脂肪酸としては、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，アラキン酸，ベヘン酸，エルカ酸，リノール酸，リノレン酸，ヘプタデカン酸，ノナデカン酸等が挙げられる。
【０００７】
上記のような潤滑性向上剤は、本発明のディーゼル軽油組成物においては１０〜９０重量ｐｐｍ含有される。該含有量が１０重量ｐｐｍ未満の場合は、潤滑性向上効果が不十分であり、また９０重量ｐｐｍを超える場合は、サイドエフェクトとしての軽油の品質上の問題が発生する恐れが懸念され、いずれも好ましくない。この点から、上記含有量は１５〜８５重量ｐｐｍの範囲にあることが更に好ましい。
本発明に用いられる上記潤滑性向上剤は、グリセリン及び該グリセリンに対しオレイン酸を主成分とする脂肪酸を１〜1.５当量仕込み、通常用いられる方法により縮合反応を行い、しかる後、未反応の原料を除去することにより得ることができる。上記脂肪酸をグリセリンに対し1.５当量より多く仕込む場合は、ジエステル以上のポリエステルの含有量が多くなり、本発明の目的からみて好ましくない。
【０００８】
本発明は、硫黄分を低減した軽油の潤滑性能を維持、向上せしめることを目的とするものであるが、この観点から、本発明は硫黄分含有量が０.０４８重量％以下である軽油の系において好ましく適用され、特にその量が０.００５〜0.０４８重量％の範囲にある深度脱硫軽油の場合に好適である。上記硫黄分含有量が０.００５重量％未満の場合は、軽油自体の潤滑性能の低下が著しく、本発明の潤滑性向上剤の添加量では潤滑性能の向上が十分達成できないことがある。
また、本発明のディーゼル軽油組成物においては、二環以上の多環芳香族分が２容量％以上含有される。この量が上記範囲より少ない場合は、やはり軽油自体の潤滑性能の低下が著しく、本発明の潤滑性向上剤の添加量では潤滑性能の向上が十分達成できないことがある。同様の理由から、上記多環芳香族分含量は３〜１０容量％の範囲にあることが更に好ましい。
また、本発明のディーゼル軽油組成物は、一般にその１５℃における密度が０.８００〜０.８６０ｇ／ｃｍ２ の範囲にあるものを使用することができる。また、その３０℃における動粘度は1.７ｍｍ２ ／ｓ以上であり、２ . ０ｍｍ２ ／ｓ以上であることが更に好ましい。上記値がその下限値より低い場合は軽油自体の潤滑性能が低下する傾向があり、本発明の潤滑性向上剤の添加量では潤滑性能の向上が十分達成できないことがある。
【０００９】
本発明のディーゼル軽油組成物に用いられる基材としては、上記硫黄分含有量を有する深度脱硫軽油が主に使用されるが、本発明においては、上記硫黄分含量が本発明の範囲内であれば、これに灯油，脱硫灯油，直留軽油，直接脱硫軽油，分解軽油，脱硫軽質軽油等を混合したものも使用することができる。
更に、本発明のディーゼル軽油組成物には、必要に応じてセタン価向上剤，酸化防止剤，金属不活性剤，防錆剤，低温流動向上剤，その他の潤滑性向上剤，消泡剤，氷結防止剤，腐食防止剤，微生物殺菌剤，助燃剤，帯電防止剤，着色剤，マーカー（標識物質）等の添加剤を適宜加えることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１，２及び比較例１，２
第１表に示す性状及び成分を有する原料油ａ（深度脱硫軽油）及び原料油ｂ（脱硫灯油）を第２表に示す割合で使用し、これに第２表に示すように添加剤を配合して燃料油を調製した。得られた燃料油の各々について、下記の方法で潤滑性能を評価した。
【００１１】
潤滑性能の評価
ＨＦＲＲ〔High Frequency Reciprocation Wear Rig ，ＰＳＣ Instruments社製〕を用いて、試験燃料バス中で、直径１０ｍｍ、材質ＥＮ３１／５２１００のディスク上で、直径６ｍｍ、材質ＥＮ３１／５２１００のベアリングボールを、下記の条件にて摺動させた。
試験油温度： ６０℃ 室温： ２５℃ 相対湿度： ５０％
荷重 ： ２００ｇ 振動ストローク： １ｍｍ
振動周波数： ５０Ｈｚ 試験時間： ７５分
試験後、ボールの摩耗跡の直径をＸ，Ｙ方向測定して、平均値を摩耗幅（μｍ）として、第２表に示した。
尚、摩耗跡の測定は、測定用顕微鏡で約２μｍの測定精度で行った。
また、原料油及び燃料油組成物の性状及び性能は次の方法によって求めた。
＊１ 密度 ：ＪＩＳ Ｋ ２２４９に準拠して測定した。
＊２ 硫黄分 ：ＪＩＳ Ｋ ２５４１に準拠して測定した。
＊３ 多環芳香族分：ＨＰＬＣ法により測定した。
＊４ 動粘度 ：ＪＩＳ Ｋ ２２８３に準拠して測定した。
＊５ 摩耗幅 ：前記ＨＦＲＲを用いた方法に従って測定した。
【００１２】
【表１】

【００１３】
【表２】

添加剤
Ａ： オレイン酸を７０重量％以上及び飽和酸を１０重量％程度含む工業用オレイン酸とグリセリンのモノエステル６０重量％，ジエステル２０重量％及びトリエステル２０重量％からなる潤滑性向上剤
Ｂ： リノール酸とオレイン酸のグリセリンエステルで、ジエステル６０重量％、モノエステル及びトリエステル各々２０重量％からなる潤滑性向上剤
Ｃ： オレイン酸からなる潤滑性向上剤
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、硫黄分含量を著しく低減した場合においても優れた潤滑性能が維持され、かつディーゼル自動車等のエンジンの燃料噴射ポンプの耐摩耗性に優れたディーゼル軽油組成物を提供することができる。

Claims (5)

1. 多環芳香族分を２〜３．６容量％含有し、０．０４８重量％以下の硫黄分を含有し、かつオレイン酸を主成分とする酸とグリセリンのモノエステルを主成分とする潤滑性向上剤を１０〜９０重量ｐｐｍ配合してなる３０℃における動粘度が１．７ｍｍ²／ｓ以上であるディーゼル軽油組成物。
2. 潤滑性向上剤が、オレイン酸を主成分とする脂肪酸とグリセリンの縮合エステルであることを特徴とする請求項１に記載のディーゼル軽油組成物。
3. オレイン酸を主成分とする脂肪酸が、オレイン酸を５０重量％以上含む脂肪酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼル軽油組成物。
4. 潤滑性向上剤が、オレイン酸を主成分とする酸とグリセリンのモノエステルを５０重量％以上含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディーゼル軽油組成物。
5. 硫黄分含有量が０．００５〜０．０４８重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼル軽油組成物。