JP3862118B2

JP3862118B2 - 軽油組成物

Info

Publication number: JP3862118B2
Application number: JP36503397A
Authority: JP
Inventors: 重行田中; 智明池田; 治夫滝澤
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11181452A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた耐摩耗性を有する低硫黄軽油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境問題に対応するため、軽油の低硫黄化が進められているが、その際軽油基材に高度に脱硫処理を行うと、軽油の潤滑性が低下することが指摘されている。これは日本に先行して軽油の硫黄分の０．０５質量％以下の規制が始まっている欧米諸国の一部において、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下したことに端を発している。この分配型燃料噴射ポンプは主に小、中型ディーゼル車に搭載されているものであり、軽油自身の潤滑性能によりポンプ内部の可動部分を潤滑する事が特徴であり、軽油の潤滑性の低下と作動性や耐久性の低下との関係が報告されている。
【０００３】
軽油の低硫黄化に伴う潤滑性の低下の原因として、軽油中に含まれる潤滑性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、変質あるいは取り除かれることが原因と考えられている。そのため低硫黄軽油に対しては潤滑性向上剤を添加するなどの対策が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
軽油の潤滑性の試験には、ＨＦＲＲ試験器[High Frequency Reciprocating Rig]などが使用されており、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。しかしながら、潤滑性向上剤の添加によるＨＦＲＲ試験器における摩耗痕径（ＷＳＤ）の改善は不安定な場合があり、その為潤滑性向上剤の添加量を増やさなければならないなど経済上不利な場合もあることが分った。本発明は、上記従来技術の状況に鑑みてなされたものであり、優れた耐摩耗性を有する低硫黄軽油組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、低硫黄軽油組成物の潤滑性について鋭意研究を行った結果、原油の常圧蒸留により得られる直留軽油留分を所定量含有させ、かつ、特定の潤滑性向上剤を添加した場合に、安定的にＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）が十分改善され、優れた耐摩耗性を備えた低硫黄軽油組成物ができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、原油の常圧蒸留より得られる直留軽油留分を０．００１〜１．０容量％含有した総硫黄分０．０５質量％以下の軽油に対して、オレイン酸及びリノール酸から選ばれる高級脂肪酸とグリコールおよびグリセロールから選ばれる多価アルコールのエステルである潤滑性向上剤を２５〜２００容量ｐｐｍ添加したことを特徴とする低硫黄軽油組成物に関する。本明細書において、「ｐｐｍ」は容量基準である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で不可欠の成分として使用する直留軽油留分は、原油を常圧蒸留することにより得られる。ここで、常圧蒸留とは、石油精製プロセスにおける一般的な常圧蒸留プロセスを意味する。本発明で不可欠の構成成分として用いる直留軽油留分とは、ＪＩＳＫ２２５４に規定された常圧法蒸留試験法による蒸留性状の温度範囲が１６０〜４００℃の範囲内の留分を意味する。また、直留軽油留分は１種単独で用いても、２種以上を併用しても何ら差し障りはない。
【０００８】
本発明でいうところの総硫黄分０．０５質量％以下の軽油の基材としては、深度脱硫軽油、直接脱硫軽油、間接脱硫軽油、脱硫灯油、直留灯油などが用いられ、出来上がりの軽油組成物がＪＩＳＫ２２０４に記載の軽油としての性状を満足するものであれば基材の種類や配合割合に制約はない。
【０００９】
ここで、用語「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。
深度脱硫軽油とは、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軽油留分である。
直接脱硫軽油とは、原油の常圧蒸留残査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である。
間接脱硫軽油とは、原油の常圧蒸留残査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である。
【００１０】
本発明の軽油組成物における直留軽油留分の配合量は０．００１容量％以上であって、好ましくは０．０１容量％以上である。０．００１容量％より少ないと、安定的かつ十分なＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）の改善が得られない場合がある。直留軽油留分の配合量の上限は、出来上がりの軽油組成物の性状が上記のＪＩＳＫ２２０４規格を満足するようにするためには自ずと決まってしまう。例えば、硫黄分０．０４質量％の深度脱硫軽油に対して硫黄分１質量％の直留軽油留分を配合する場合には、どちらの軽油の密度も実質的に同じであるから、ＪＩＳＫ２２０４における硫黄分の規格を満足させるためには直留軽油留分の配合量の上限は１容量％となる。
【００１１】
直留軽油留分は、硫黄分０．０５質量％以下の規制が実施される前においては、軽油に対しては基材として配合されていた場合もあったが、硫黄分の規制が０．０５質量％以下になった現在においては、直留軽油留分を軽油基材の一部として使用する場合には、残余の基材の脱硫処理のレベルをさらに高める必要があり、経済的かつ技術的に問題があるため実施されていない。
【００１２】
これに対して、本発明の軽油組成物では、特定の潤滑性向上剤の添加によるＨＦＲＲ試験における摩耗痕径の十分な改善が、ごく少量の直留軽油の配合によって安定的に達成できることを見出したものである。
【００１３】
直留軽油留分を配合することにより、ＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）に対する潤滑性向上剤の添加効果が安定的に引き出せる理由として、推測の域を脱しないが、直留軽油留分中に含まれる微量の成分が潤滑性向上剤の潤滑領域での膜形成を安定化させていると考えている。
【００１４】
また、本発明の軽油組成物において直留軽油の配合方法は特に制限されるものではなく、出来上がりとしての軽油組成物中の直留軽油留分の含有量が本発明の範囲にあれば、軽油基材に直接配合してもよいし、潤滑性向上剤の希釈剤として、潤滑性向上剤と直留軽油の混合物を所定量添加してもよい。例えば、潤滑性向上剤と直留軽油を１：１の割合（容量比）で混合しておき、その混合物を２００ｐｐｍ添加すれば、潤滑性向上剤と直留軽油が１００ｐｐｍづつ配合されることになる。
【００１５】
本発明で使用する潤滑性向上剤は、オレイン酸及びリノール酸から選ばれる高級脂肪酸とグリコールおよびグリセロールから選ばれる多価アルコールのエステルである。これらは１種単独で用いても、２種以上を併用しても何ら差し障りはない。
【００１６】
本発明の軽油組成物における潤滑性向上剤の添加量は２５〜２００ｐｐｍの範囲にあり、好ましくは５０〜１００ｐｐｍの範囲である。２５ｐｐｍ以下であると、ＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）の十分な改善が得られず、２００ｐｐｍより多くても効果にそれ程の改善は認められず、経済上不利である。
【００１７】
なお、本発明の軽油組成物にはその他の各種添加剤、例えば他の潤滑性向上剤、流動性向上剤、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】
次に、本発明を実施例、比較例および参考例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。
【００１９】
実施例１〜４、比較例１〜５および参考例１〜４
表１に示す性状を有する直留軽油留分（ＬＧＯＡあるいはＬＧＯＢ）、深度脱硫軽油留分（ＵＬＧＯ）、脱硫灯油留分（ＵＫＲＯ）、直留灯油留分（ＫＥＲＯ）、直接脱硫軽油留分（ＤＤＳ）を、表２に示す割合で配合したサンプルに対して潤滑性向上剤を表２に示す割合で添加した軽油組成物を調製した。潤滑性向上剤としては、長鎖脂肪酸のエステル（組成：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；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％）である潤滑性向上剤を使用した。なお、実施例３では深度脱硫軽油基材と脱硫灯油基材を８５：１５（容量比）の割合で混合した軽油に対して、潤滑性向上剤と直留軽油を１：１（容量比）の割合で混合した混合物を２００ｐｐｍ添加することにより調製している。得られた軽油組成物の各々について下記の方法で潤滑性能を比較した。
【００２０】
実施例、比較例および参考例の評価試験は、次の方法により行った。
ＨＦＲＲ試験器[High Frequency Reciprocating Rig、ＰＣＳ Instruments社製]を用いて、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）および摩擦係数を測定した。なお、試験温度は６０℃で行った。ここで、ＷＳＤおよび摩擦係数の値が小さい程軽油の潤滑性が良いことを示している。
【００２１】
表１においてＩＢＰは初留点、Ｔ１０は１０％留出温度、Ｔ５０は５０％留出温度、Ｔ９０は９０％留出温度、そしてＦＢＰは終点である。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【表３】

【００２５】
【表４】

【００２６】
比較例１〜４に示すように潤滑性向上剤の添加のみではＷＳＤ値が比較的高い場合があり、かつ参考例１〜４に示した低硫黄軽油からの改善幅も小さい場合がある。また、比較例５に示すように直留軽油を１容量％配合しただけではＷＳＤ値の改善は認められない。それに対し、実施例１〜４に示すように直留軽油を含有し、かつ潤滑性向上剤を添加した軽油組成物は優れた耐摩耗性を備えていることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば原油の常圧蒸留により得られる直留軽油留分を所定量含有させ、かつ潤滑性向上剤を添加することにより、安定的にＨＦＲＲ試験における摩耗痕径（ＷＳＤ）を十分改善し、優れた耐摩耗性を備えた低硫黄軽油組成物を提供することができる。

Claims

原油の常圧蒸留より得られる直留軽油留分を０．００１〜１．０容量％含有した総硫黄分０．０５質量％以下の軽油に対して、オレイン酸及びリノール酸から選ばれる高級脂肪酸とグリコールおよびグリセロールから選ばれる多価アルコールのエステルである潤滑性向上剤を２５〜２００容量ｐｐｍ添加したことを特徴とする低硫黄軽油組成物。
軽油中の直留軽油留分の含有量が０．００１〜０．５容量％である請求項１に記載の低硫黄軽油組成物。
上記潤滑性向上剤が高級脂肪酸のエステルである請求項１又は２に記載の低硫黄軽油組成物。
上記高級脂肪酸が炭素数１０〜３０の高級脂肪酸である請求項３に記載の低硫黄軽油組成物。