JPH07197050A - 燃料油添加剤及び燃料油組成物 - Google Patents
燃料油添加剤及び燃料油組成物Info
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- JPH07197050A JPH07197050A JP35121793A JP35121793A JPH07197050A JP H07197050 A JPH07197050 A JP H07197050A JP 35121793 A JP35121793 A JP 35121793A JP 35121793 A JP35121793 A JP 35121793A JP H07197050 A JPH07197050 A JP H07197050A
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- fuel oil
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- compound
- unsaturated
- trioxolane
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 爆発性のない安全性にすぐれるとともに燃料
油に対してすぐれた相溶性を有し、かつ燃料油の着火性
及び燃焼効率を向上させることができ、さらに、ディー
ゼル燃料油に対して添加したときに、その少量の添加に
よりディーゼル燃料油のセタン価を著しく向上させるこ
とのできる燃料油添加剤及びそれを含む燃料油組成物を
提供する。 【構成】 次式の１，２，４−トリオキソラン環を分子
中に１〜３個含有する１，２，４−トリオキソラン化合
物からなる燃料油添加剤及びこの燃料油添加剤を含有す
る燃料油組成物。
油に対してすぐれた相溶性を有し、かつ燃料油の着火性
及び燃焼効率を向上させることができ、さらに、ディー
ゼル燃料油に対して添加したときに、その少量の添加に
よりディーゼル燃料油のセタン価を著しく向上させるこ
とのできる燃料油添加剤及びそれを含む燃料油組成物を
提供する。 【構成】 次式の１，２，４−トリオキソラン環を分子
中に１〜３個含有する１，２，４−トリオキソラン化合
物からなる燃料油添加剤及びこの燃料油添加剤を含有す
る燃料油組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料油添加剤及びそれ
を含む燃料油組成物に関するものであり、特に、低いセ
タン価の軽油や重油の着火性を向上させる燃料油添加剤
及びそれを含む燃料油組成物、特にディーゼルエンジン
をノッキング無く良好に運転できる燃料油組成物に関す
るものである。
を含む燃料油組成物に関するものであり、特に、低いセ
タン価の軽油や重油の着火性を向上させる燃料油添加剤
及びそれを含む燃料油組成物、特にディーゼルエンジン
をノッキング無く良好に運転できる燃料油組成物に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】直留軽油（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｓｔｉｌ
ｌａｔｉｏｎ Ｇａｓ Ｏｉｌ，ＤＧＯ）または軽油
は、本来、原油精製の際の常圧蒸留に於いて軽質の留分
と重質残油との中間で得られる中間留分である。直留軽
油はその組成および諸特性から、上記重質残油を真空蒸
留して得られるビスブレーキング軽油や触媒存在下に接
触して得られる接触分解軽油（Ｌｉｇｈｔ Ｃｙｃｌｅ
Ｏｉｌ，ＬＣＯ）とは区別される。
ｌａｔｉｏｎ Ｇａｓ Ｏｉｌ，ＤＧＯ）または軽油
は、本来、原油精製の際の常圧蒸留に於いて軽質の留分
と重質残油との中間で得られる中間留分である。直留軽
油はその組成および諸特性から、上記重質残油を真空蒸
留して得られるビスブレーキング軽油や触媒存在下に接
触して得られる接触分解軽油（Ｌｉｇｈｔ Ｃｙｃｌｅ
Ｏｉｌ，ＬＣＯ）とは区別される。
【０００３】ＤＧＯの常圧蒸留範囲は、通常、１５０℃
〜２００℃の初留点から３５０℃〜４５０℃の終留点の
範囲である。ＤＧＯは、十分高い圧縮着火性を有しなけ
ればならず、その際圧縮着火性はそのセタン価（Ｃｅｔ
ａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）で表され、ＤＧＯのセタン価は
特別の処理を施さなければ、通常４５から６０程度を有
する。一方、ＬＣＯは芳香族炭化水素や不飽和炭化水素
が多いためセタン価が低下しすぎてしまい、そのままで
はディーゼル燃料油としては好ましくない。つまりＬＣ
Ｏのセタン価を向上できれば、ＤＧＯ等への混合が可能
となり、ディーゼル燃料油として使用し得るようになる
ので、これらＬＣＯの用途が広がる。このセタン価は、
その燃料が燃焼室に注入された後の点火遅れ（Ｉｇｎｉ
ｔｉｏｎ Ｄｅｌａｙｓ）に関係する。点火遅れが長す
ぎると、その燃焼室内の燃料の量が増加し、点火した際
エンジンの運転が荒くなって煙が増加することになる。
一方、点火遅れが短くなればエンジンの運転は円滑にな
りかつ煙も減少する。
〜２００℃の初留点から３５０℃〜４５０℃の終留点の
範囲である。ＤＧＯは、十分高い圧縮着火性を有しなけ
ればならず、その際圧縮着火性はそのセタン価（Ｃｅｔ
ａｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）で表され、ＤＧＯのセタン価は
特別の処理を施さなければ、通常４５から６０程度を有
する。一方、ＬＣＯは芳香族炭化水素や不飽和炭化水素
が多いためセタン価が低下しすぎてしまい、そのままで
はディーゼル燃料油としては好ましくない。つまりＬＣ
Ｏのセタン価を向上できれば、ＤＧＯ等への混合が可能
となり、ディーゼル燃料油として使用し得るようになる
ので、これらＬＣＯの用途が広がる。このセタン価は、
その燃料が燃焼室に注入された後の点火遅れ（Ｉｇｎｉ
ｔｉｏｎ Ｄｅｌａｙｓ）に関係する。点火遅れが長す
ぎると、その燃焼室内の燃料の量が増加し、点火した際
エンジンの運転が荒くなって煙が増加することになる。
一方、点火遅れが短くなればエンジンの運転は円滑にな
りかつ煙も減少する。
【０００４】従来、ディーゼル燃料油のセタン価を向上
させるために多くの種類の添加剤が使用されてきた。こ
れらには、過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅｓ）、ナイトラ
イト（Ｎｉｔｒｉｔｅｓ）、ナイトレート（Ｎｉｔｒａ
ｔｅｓ）などが含まれる。商業的には、硝酸アミル、硝
酸ヘキシルおよび混合硝酸オクチルのようなアルキルナ
イトレートが使用されている。しかし、これらのアルキ
ルナイトレートは、高価である上、消防法危険物第５類
自己反応性物質に該当し、爆発性を示すため安全に取り
扱うことの難しい化合物である。そこで特開平１−１１
５９９７号に開示されているように、ナイトレートにそ
の安定剤としてジフェニルアミンや、ジエチルジフェニ
ルウレア、２−ジエトロジフェニルアミンを添加するな
どの試みがなされているが、このような技術は、ナイト
レート自体の安全性を向上させたものではなくナイトレ
ートの危険性を解消するための根本的な解決策にはなっ
ていない。
させるために多くの種類の添加剤が使用されてきた。こ
れらには、過酸化物（Ｐｅｒｏｘｉｄｅｓ）、ナイトラ
イト（Ｎｉｔｒｉｔｅｓ）、ナイトレート（Ｎｉｔｒａ
ｔｅｓ）などが含まれる。商業的には、硝酸アミル、硝
酸ヘキシルおよび混合硝酸オクチルのようなアルキルナ
イトレートが使用されている。しかし、これらのアルキ
ルナイトレートは、高価である上、消防法危険物第５類
自己反応性物質に該当し、爆発性を示すため安全に取り
扱うことの難しい化合物である。そこで特開平１−１１
５９９７号に開示されているように、ナイトレートにそ
の安定剤としてジフェニルアミンや、ジエチルジフェニ
ルウレア、２−ジエトロジフェニルアミンを添加するな
どの試みがなされているが、このような技術は、ナイト
レート自体の安全性を向上させたものではなくナイトレ
ートの危険性を解消するための根本的な解決策にはなっ
ていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、爆発性のな
い安全性にすぐれるとともに燃料油に対してすぐれた相
溶性を有し、かつ燃料油の着火性及び燃焼効率を向上さ
せることができ、さらに、ディーゼル燃料油に対して添
加したときに、その少量の添加によりディーゼル燃料油
のセタン価を著しく向上させることのできる燃料油添加
剤及びそれを含む燃料油組成物を提供することをその課
題とする。
い安全性にすぐれるとともに燃料油に対してすぐれた相
溶性を有し、かつ燃料油の着火性及び燃焼効率を向上さ
せることができ、さらに、ディーゼル燃料油に対して添
加したときに、その少量の添加によりディーゼル燃料油
のセタン価を著しく向上させることのできる燃料油添加
剤及びそれを含む燃料油組成物を提供することをその課
題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、不飽和高級脂肪族
化合物のオゾン化により得られるオゾン化物（オゾニ
ド）である１，２，４−トリオキソラン化合物の使用に
より前記課題を解決し得ることを見出し、本発明完成す
るに至った。即ち、本発明によれば、１，２，４−トリ
オキソラン化合物からなる燃料油添加剤が提供される。
また、本発明によれば、前記燃料油添加剤を含有する燃
料油組成物が提供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、不飽和高級脂肪族
化合物のオゾン化により得られるオゾン化物（オゾニ
ド）である１，２，４−トリオキソラン化合物の使用に
より前記課題を解決し得ることを見出し、本発明完成す
るに至った。即ち、本発明によれば、１，２，４−トリ
オキソラン化合物からなる燃料油添加剤が提供される。
また、本発明によれば、前記燃料油添加剤を含有する燃
料油組成物が提供される。
【０００７】本発明で用いる１，２，４−トリオキソラ
ン化合物は、不飽和高級脂肪族化合物をオゾン化させる
ことにより得ることができる。この場合の反応式を示す
と次の通りである。 ＲＣＨ＝ＣＨ−Ｒ’＋Ｏ3 → Ｒ−Ｙ−Ｒ’ （１） 前記式中、Ｒ及びＲ’は置換基を有していてもよい脂肪
族基である。置換基としてはアルコキシカルボニル基
や、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、ア
ルコキシ基、アマイド基等が挙げられる。また、前記式
中におけるＹは、次の式で表わされる１，２，４−トリ
オキソラン環を示す。 なお、本明細書中におけるＹは、特記されない限り、前
記式（II）で表わされる１，２，４−トリオキソラン環
を意味する。不飽和高級脂肪族化合物のオゾン化反応
は、前記反応式（１）で示され、Ｒ−Ｙ−Ｒ’が反応主
成物として生成されるが、実際の反応では、Ｒ−Ｙ−
Ｒ’の他に、Ｒ−Ｙ−Ｒ及びＲ’−Ｙ−Ｒ’で表わされ
るオゾン化物が生成され、これらのオゾン化物も燃料油
添加剤として好適のものである。
ン化合物は、不飽和高級脂肪族化合物をオゾン化させる
ことにより得ることができる。この場合の反応式を示す
と次の通りである。 ＲＣＨ＝ＣＨ−Ｒ’＋Ｏ3 → Ｒ−Ｙ−Ｒ’ （１） 前記式中、Ｒ及びＲ’は置換基を有していてもよい脂肪
族基である。置換基としてはアルコキシカルボニル基
や、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、ア
ルコキシ基、アマイド基等が挙げられる。また、前記式
中におけるＹは、次の式で表わされる１，２，４−トリ
オキソラン環を示す。 なお、本明細書中におけるＹは、特記されない限り、前
記式（II）で表わされる１，２，４−トリオキソラン環
を意味する。不飽和高級脂肪族化合物のオゾン化反応
は、前記反応式（１）で示され、Ｒ−Ｙ−Ｒ’が反応主
成物として生成されるが、実際の反応では、Ｒ−Ｙ−
Ｒ’の他に、Ｒ−Ｙ−Ｒ及びＲ’−Ｙ−Ｒ’で表わされ
るオゾン化物が生成され、これらのオゾン化物も燃料油
添加剤として好適のものである。
【０００８】次に、本発明で燃料油添加剤として好まし
く用いることのできる１，２，４−トリオキソラン化合
物（本明細書では単にオゾン化物とも言う）を、その原
料化合物との関連で示す。
く用いることのできる１，２，４−トリオキソラン化合
物（本明細書では単にオゾン化物とも言う）を、その原
料化合物との関連で示す。
【０００９】（１）不飽和高級脂肪酸アルキルエステル
のオゾン化物 不飽和脂肪族カルボン酸アルキルエステルは、入手が容
易でかつ比較的安価であることから、オゾン化物原料と
して好適のものである。この不飽和高級脂肪酸アルキル
エステルとしては、次の一般式（VIII）で表わされるも
のが好ましく使用される。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）mＣＯＯＲ7 （VIII） この式中、Ｒ7はアルキル基を示す。好ましいＲ7は炭素
数１〜６、好ましくは１〜４の低級アルキル基である。
この低級アルキル基の具体例としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
ｋは１〜３の整数で、好ましくは１である。ｍ及びｎは
５〜１３の整数、好ましくは６〜１２の整数であり、ｍ
＋ｎは５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲になるよう
に規定するのがよい。前記不飽和高級脂肪酸アルキルエ
ステルの具体例を示すと、例えば、オレイン酸、エライ
ジン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレン酸、ミ
リストレイン酸、ラウロレイン酸、カプロレイン酸等の
高級不飽和脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル、
プロピルエステル、ブチルエステル等が挙げられる。こ
れらの不飽和高級脂肪酸アルキルエステルにおいて、ｋ
＝１の場合の化合物は、単独又は混合物の形でオゾン化
することにより、次の一般式（II）で表わされるオゾン
化物を得ることができる。 前記式中、Ｒ1及びＲ2は同一又は異なっていてもよく、
アルコキシカルボニル基を有していてもよい飽和又は不
飽和高級脂肪族基を示す。Ｒ1及びＲ2における炭素数は
５以上、好ましくは６〜１４である。また、本発明明細
書で言う不飽和には、二重結合及び／又は三重結合が包
含される。不飽和基が複数個ある場合には、それらの不
飽和基の全てを１，２，４−トリオキソラン環に形成さ
せることが可能である。
のオゾン化物 不飽和脂肪族カルボン酸アルキルエステルは、入手が容
易でかつ比較的安価であることから、オゾン化物原料と
して好適のものである。この不飽和高級脂肪酸アルキル
エステルとしては、次の一般式（VIII）で表わされるも
のが好ましく使用される。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）mＣＯＯＲ7 （VIII） この式中、Ｒ7はアルキル基を示す。好ましいＲ7は炭素
数１〜６、好ましくは１〜４の低級アルキル基である。
この低級アルキル基の具体例としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
ｋは１〜３の整数で、好ましくは１である。ｍ及びｎは
５〜１３の整数、好ましくは６〜１２の整数であり、ｍ
＋ｎは５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲になるよう
に規定するのがよい。前記不飽和高級脂肪酸アルキルエ
ステルの具体例を示すと、例えば、オレイン酸、エライ
ジン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレン酸、ミ
リストレイン酸、ラウロレイン酸、カプロレイン酸等の
高級不飽和脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル、
プロピルエステル、ブチルエステル等が挙げられる。こ
れらの不飽和高級脂肪酸アルキルエステルにおいて、ｋ
＝１の場合の化合物は、単独又は混合物の形でオゾン化
することにより、次の一般式（II）で表わされるオゾン
化物を得ることができる。 前記式中、Ｒ1及びＲ2は同一又は異なっていてもよく、
アルコキシカルボニル基を有していてもよい飽和又は不
飽和高級脂肪族基を示す。Ｒ1及びＲ2における炭素数は
５以上、好ましくは６〜１４である。また、本発明明細
書で言う不飽和には、二重結合及び／又は三重結合が包
含される。不飽和基が複数個ある場合には、それらの不
飽和基の全てを１，２，４−トリオキソラン環に形成さ
せることが可能である。
【００１０】（２）不飽和高級脂肪酸グリコールエステ
ルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸グリコールエステルとしては、次の一
般式（IＸ）で表わされるものが好ましく用いられる。 前記式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示す。アルキレン
基の具体例としては、エチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基等が挙げられる。Ｂ1及びＢ2は同一又は異ってい
てもよく、次式で表わされる不飽和高級脂肪族基を示
す。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− 式中、ｋは１〜３の整数、好ましくは１を示す。ｍ及び
ｎは５〜１３、好ましくは６〜１２の数を示す。ｍ＋ｎ
は５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲に規定するのが
よい。これらの不飽和高級脂肪酸グリコールエステル
は、単独又は混合物の形態でオゾン化することにより、
次の一般式（III）で表わされるオゾン化物を得ること
ができる。 前記式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示す。Ａ1及びＡ2
は、同一又は異なっていてもよく、下記一般式（IＶ）
で表わされる、１，２，４−トリオキソラン環含有脂肪
族基を示す。 この式中、Ｒ1は飽和又は不飽和脂肪族基を示し、その
炭素数は５以上、好ましくは６〜１４である。Ｒ4は２
価飽和又は不飽和脂肪族基を示し、その炭素数は５以
上、好ましくは６〜１４である。
ルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸グリコールエステルとしては、次の一
般式（IＸ）で表わされるものが好ましく用いられる。 前記式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示す。アルキレン
基の具体例としては、エチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基等が挙げられる。Ｂ1及びＢ2は同一又は異ってい
てもよく、次式で表わされる不飽和高級脂肪族基を示
す。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− 式中、ｋは１〜３の整数、好ましくは１を示す。ｍ及び
ｎは５〜１３、好ましくは６〜１２の数を示す。ｍ＋ｎ
は５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲に規定するのが
よい。これらの不飽和高級脂肪酸グリコールエステル
は、単独又は混合物の形態でオゾン化することにより、
次の一般式（III）で表わされるオゾン化物を得ること
ができる。 前記式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示す。Ａ1及びＡ2
は、同一又は異なっていてもよく、下記一般式（IＶ）
で表わされる、１，２，４−トリオキソラン環含有脂肪
族基を示す。 この式中、Ｒ1は飽和又は不飽和脂肪族基を示し、その
炭素数は５以上、好ましくは６〜１４である。Ｒ4は２
価飽和又は不飽和脂肪族基を示し、その炭素数は５以
上、好ましくは６〜１４である。
【００１１】（３）不飽和高級脂肪酸のグリセリンエス
テルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸グリセリンエステルとしては、次の一
般式（Ｘ）〜（ＸII）で表わされるものが好ましく用い
られる。 前記式中、Ｒ5及びＲ6は飽和又は不飽和高級脂肪族基を
示し、その炭素数は５以上、好ましくは６〜１７であ
る。Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3は次式で表わされる不飽和高級脂肪
族基を示す。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− 式中、ｋは１〜３の整数、好ましくは１である。ｍ及び
ｎは５〜１３の整数、好ましくは６〜１２の整数であ
る。ｍ＋ｎは、５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲に
規定するのがよい。
テルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸グリセリンエステルとしては、次の一
般式（Ｘ）〜（ＸII）で表わされるものが好ましく用い
られる。 前記式中、Ｒ5及びＲ6は飽和又は不飽和高級脂肪族基を
示し、その炭素数は５以上、好ましくは６〜１７であ
る。Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3は次式で表わされる不飽和高級脂肪
族基を示す。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− 式中、ｋは１〜３の整数、好ましくは１である。ｍ及び
ｎは５〜１３の整数、好ましくは６〜１２の整数であ
る。ｍ＋ｎは、５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲に
規定するのがよい。
【００１２】（４）不飽和高級脂肪酸の４価以上の多価
アルコールエステルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸の４価以上の多価アルコールエステル
としては、下記一般式（XIII）で示した不飽和高級脂肪
酸と、エリストール、ペンタエリスリトール、キシロー
ス、グルコース、フルクトース、ソルビトール、ソルビ
タン、ガラクトース、マンニトール、マンノール、ジグ
リセリン、トリグリセリン、ジペンタエリスリトール等
の多価アルコールとのモノエステルやポリエステルを挙
げることができる。 ＣＨ3（ＣＨ2)n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2)k（ＣＨ2)mＣＯＯＨ （XIII） これらの不飽和高級脂肪酸の多価アルコールエステルの
オゾン化物は、前記一般式（Ｘ）〜（IＸ）で示したグ
リセリンエステルのオゾン化物と同様の構造を示す。 （５）不飽和油脂のオゾン化物不飽和油脂としては、従
来公知の動植物油脂を用いることができる。このような
ものには、パーム油、大豆油、トール油、アマニ油、ヒ
マシ油、ヒマワリ油、米ぬか油、コーン油等の植物油、
魚油、牛脂等の動物油を挙げることができる。
アルコールエステルのオゾン化物 不飽和高級脂肪酸の４価以上の多価アルコールエステル
としては、下記一般式（XIII）で示した不飽和高級脂肪
酸と、エリストール、ペンタエリスリトール、キシロー
ス、グルコース、フルクトース、ソルビトール、ソルビ
タン、ガラクトース、マンニトール、マンノール、ジグ
リセリン、トリグリセリン、ジペンタエリスリトール等
の多価アルコールとのモノエステルやポリエステルを挙
げることができる。 ＣＨ3（ＣＨ2)n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2)k（ＣＨ2)mＣＯＯＨ （XIII） これらの不飽和高級脂肪酸の多価アルコールエステルの
オゾン化物は、前記一般式（Ｘ）〜（IＸ）で示したグ
リセリンエステルのオゾン化物と同様の構造を示す。 （５）不飽和油脂のオゾン化物不飽和油脂としては、従
来公知の動植物油脂を用いることができる。このような
ものには、パーム油、大豆油、トール油、アマニ油、ヒ
マシ油、ヒマワリ油、米ぬか油、コーン油等の植物油、
魚油、牛脂等の動物油を挙げることができる。
【００１３】以上、不飽和高級脂肪酸エステルのオゾン
化物について示したが、本発明の場合には、それらのエ
ステルのオゾン化物に限らず、内部に不飽和結合を有す
る高級オレフィン、高級脂肪族アルコール、高級脂肪
酸、高級脂肪族アミン、高級脂肪族アミド等の高級不飽
和脂肪族化合物をオゾン化することによって、本発明の
燃料油添加剤を得ることができる。
化物について示したが、本発明の場合には、それらのエ
ステルのオゾン化物に限らず、内部に不飽和結合を有す
る高級オレフィン、高級脂肪族アルコール、高級脂肪
酸、高級脂肪族アミン、高級脂肪族アミド等の高級不飽
和脂肪族化合物をオゾン化することによって、本発明の
燃料油添加剤を得ることができる。
【００１４】前記した如き不飽和高級脂肪族化合物のオ
ゾン化は、従来良く知られており、従来公知の方法に従
って、不飽和高級脂肪族化合物に、オゾン含有ガスを接
触反応させることによって行うことができる（特公昭３
６−４７４７号、特公昭４３−９２０６号、ドイツ特許
第２７１３８６３号、特開平３−２３２８３９号、特開
平４−１２４３１１号、ＷＯ ９３／０２９９１号
等）。
ゾン化は、従来良く知られており、従来公知の方法に従
って、不飽和高級脂肪族化合物に、オゾン含有ガスを接
触反応させることによって行うことができる（特公昭３
６−４７４７号、特公昭４３−９２０６号、ドイツ特許
第２７１３８６３号、特開平３−２３２８３９号、特開
平４−１２４３１１号、ＷＯ ９３／０２９９１号
等）。
【００１５】不飽和高級脂肪族化合物のオゾン化を好ま
しく行う方法は、不飽和高級脂肪族化合物を薄膜流とし
て反応器の内壁面を流下させながら、この薄膜流にオゾ
ン含有ガスを接触させる方法である（ＷＯ ９３／０２
９９１号）。この場合、薄膜流の厚さは０．０５〜３ｍ
ｍの範囲である。反応温度は、１０〜５０℃、好ましく
は２０〜４５℃である。オゾン含有ガスとしては、酸
素、空気、二酸化炭素等のガスにオゾンを含有させたも
のであり、そのオゾン含有量は、０．１〜７ｖｏｌ％、
好ましくは０．１〜５ｖｏｌ％、より好ましくは０．３
〜３ｖｏｌ％である。このオゾン化反応においては、必
要に応じ、アルコールや炭化水素、ハロゲン化炭化水素
等の反応溶媒を用いることもできる。このようなオゾン
化反応によれば、不飽和高級脂肪族化合物を高反応率、
通常、９０％以上、特に９９％以上の反応率でオゾンと
反応させてオゾン化物を得ることができる。このように
して得られるオゾン化物は、そのまま燃料油添加剤とし
て用いることができる。燃料油添加剤として用いる場
合、オゾン化物中の１，２，４−トリオキソラン化合物
の純度は、３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上
である。
しく行う方法は、不飽和高級脂肪族化合物を薄膜流とし
て反応器の内壁面を流下させながら、この薄膜流にオゾ
ン含有ガスを接触させる方法である（ＷＯ ９３／０２
９９１号）。この場合、薄膜流の厚さは０．０５〜３ｍ
ｍの範囲である。反応温度は、１０〜５０℃、好ましく
は２０〜４５℃である。オゾン含有ガスとしては、酸
素、空気、二酸化炭素等のガスにオゾンを含有させたも
のであり、そのオゾン含有量は、０．１〜７ｖｏｌ％、
好ましくは０．１〜５ｖｏｌ％、より好ましくは０．３
〜３ｖｏｌ％である。このオゾン化反応においては、必
要に応じ、アルコールや炭化水素、ハロゲン化炭化水素
等の反応溶媒を用いることもできる。このようなオゾン
化反応によれば、不飽和高級脂肪族化合物を高反応率、
通常、９０％以上、特に９９％以上の反応率でオゾンと
反応させてオゾン化物を得ることができる。このように
して得られるオゾン化物は、そのまま燃料油添加剤とし
て用いることができる。燃料油添加剤として用いる場
合、オゾン化物中の１，２，４−トリオキソラン化合物
の純度は、３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上
である。
【００１６】不飽和高級脂肪族化合物のオゾン化反応に
よって得られるオゾン化物は、通常、８０℃以下の温度
では爆発の危険性のない安全な液体状物質であり、消防
法第４類第３石油類に分類され、軽油や灯油と同等に取
扱うことができるものである。
よって得られるオゾン化物は、通常、８０℃以下の温度
では爆発の危険性のない安全な液体状物質であり、消防
法第４類第３石油類に分類され、軽油や灯油と同等に取
扱うことができるものである。
【００１７】本発明によるオゾン化物からなる燃料油添
加剤は、ディーゼル燃料油に少量添加することにより、
その燃料油のセタン価を著しく向上させることができ
る。従って、従来はセタン価が低いためにディーゼル燃
料油としては使用できなかったＬＣＯ、石炭液化で副生
する軽油（ＣＧＯ）、そのＣＧＯの水素化分野油（ＨＣ
ＧＯ）、水素化分野軽油（ＨＬＣＯ）、ナフサ分解ター
ル油、メタノール、エタノール、プロパノール等の低セ
タン価燃料油をオゾン化物とともにＤＧＯに混合するこ
とにより、ディーゼル燃料油として使用することが可能
になる。このことはディーゼル燃料油の供給源の拡大に
なることから産業的意義は多大である。
加剤は、ディーゼル燃料油に少量添加することにより、
その燃料油のセタン価を著しく向上させることができ
る。従って、従来はセタン価が低いためにディーゼル燃
料油としては使用できなかったＬＣＯ、石炭液化で副生
する軽油（ＣＧＯ）、そのＣＧＯの水素化分野油（ＨＣ
ＧＯ）、水素化分野軽油（ＨＬＣＯ）、ナフサ分解ター
ル油、メタノール、エタノール、プロパノール等の低セ
タン価燃料油をオゾン化物とともにＤＧＯに混合するこ
とにより、ディーゼル燃料油として使用することが可能
になる。このことはディーゼル燃料油の供給源の拡大に
なることから産業的意義は多大である。
【００１８】本発明による好ましいディーゼル燃料油
は、セタン価が４５以上、通常、５０〜７０の燃料油Ａ
に、セタン価が燃料油Ａより低いもの、一般には、セタ
ン価が４５以下、通常、０〜４５の燃料油Ｂを、本発明
による燃料油添加剤とともに混合したものからなる。こ
の混合燃料油のセタン価は、本発明の燃料油添加剤の添
加量によって調節することができ、その添加量を調節し
て、そのセタン価をディーゼル燃料油として好適な４５
〜７０、通常、４８〜６０の範囲に調節する。前記高セ
タン価の燃料油Ａとしては、ＤＧＯが用いられる。一
方、前記低セタン価の燃料油Ｂとしては、ＬＣＯ、ＨＬ
ＣＯ、ＣＧＯ、ＨＣＧＯ、ナフサ分解タール油、各種ア
ルコール等が用いられる。燃料油Ａと燃料油Ｂとの混合
油において、燃料油Ｂの混合割合は特に制約されるもの
ではないが、通常は混合油に対し、０〜５０重量％、好
ましくは０〜３０重量％である。この場合の燃料油添加
剤の添加量は、燃料油Ｂの混合比によって適当に選ばれ
るが、前記式（Ｉ）で示される１，２，４−トリオキソ
ラン環重量換算量で、通常、０．１〜１５重量％、好ま
しくは０．２〜１０重量％程度である。また、本発明の
他の好ましいディーゼル燃料油は、高セタン価の燃料油
Ａに対し、本発明の燃料油添加剤を添加したものであ
り、その添加によって燃料油Ａのセタン価を一層向上さ
せることができる。この場合の燃料油添加剤の添加量
は、１，２，４−オキソラン環換算量で、通常、０．１
〜１５重量％、好ましくは０．２〜１０重量％程度であ
る。
は、セタン価が４５以上、通常、５０〜７０の燃料油Ａ
に、セタン価が燃料油Ａより低いもの、一般には、セタ
ン価が４５以下、通常、０〜４５の燃料油Ｂを、本発明
による燃料油添加剤とともに混合したものからなる。こ
の混合燃料油のセタン価は、本発明の燃料油添加剤の添
加量によって調節することができ、その添加量を調節し
て、そのセタン価をディーゼル燃料油として好適な４５
〜７０、通常、４８〜６０の範囲に調節する。前記高セ
タン価の燃料油Ａとしては、ＤＧＯが用いられる。一
方、前記低セタン価の燃料油Ｂとしては、ＬＣＯ、ＨＬ
ＣＯ、ＣＧＯ、ＨＣＧＯ、ナフサ分解タール油、各種ア
ルコール等が用いられる。燃料油Ａと燃料油Ｂとの混合
油において、燃料油Ｂの混合割合は特に制約されるもの
ではないが、通常は混合油に対し、０〜５０重量％、好
ましくは０〜３０重量％である。この場合の燃料油添加
剤の添加量は、燃料油Ｂの混合比によって適当に選ばれ
るが、前記式（Ｉ）で示される１，２，４−トリオキソ
ラン環重量換算量で、通常、０．１〜１５重量％、好ま
しくは０．２〜１０重量％程度である。また、本発明の
他の好ましいディーゼル燃料油は、高セタン価の燃料油
Ａに対し、本発明の燃料油添加剤を添加したものであ
り、その添加によって燃料油Ａのセタン価を一層向上さ
せることができる。この場合の燃料油添加剤の添加量
は、１，２，４−オキソラン環換算量で、通常、０．１
〜１５重量％、好ましくは０．２〜１０重量％程度であ
る。
【００１９】本発明の燃料油添加剤は、オゾン化物、即
ち、１，２，４−トリオキソラン化合物からなり、燃料
油に添加することにより、燃料油中の含酸素量を増加さ
せることができるので、その燃料油の着火性や燃焼性を
向上させることができる。従って、本発明の添加剤をデ
ィーゼル燃料油に添加することにより、その燃焼排ガス
中に含まれるＮＯｘ、一酸化炭素、ＴＨＣ（Ｔｏｔａｌ
Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）を低減させることができ
る。さらには、燃焼性の向上に伴って、排ガス中に含ま
れるカーボン粒子等の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａ
ｔｅｓ）量も低減させることができる。
ち、１，２，４−トリオキソラン化合物からなり、燃料
油に添加することにより、燃料油中の含酸素量を増加さ
せることができるので、その燃料油の着火性や燃焼性を
向上させることができる。従って、本発明の添加剤をデ
ィーゼル燃料油に添加することにより、その燃焼排ガス
中に含まれるＮＯｘ、一酸化炭素、ＴＨＣ（Ｔｏｔａｌ
Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）を低減させることができ
る。さらには、燃焼性の向上に伴って、排ガス中に含ま
れるカーボン粒子等の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａ
ｔｅｓ）量も低減させることができる。
【００２０】本発明の燃焼料油添加剤は、燃料油の着火
性及び燃焼性を向上させることから、その対象燃料油
は、ディーゼル燃料油に限られるものではなく、ガソリ
ンや、バーナ燃焼用の燃料油である軽油や灯油、重油等
にも適用可能のものである。
性及び燃焼性を向上させることから、その対象燃料油
は、ディーゼル燃料油に限られるものではなく、ガソリ
ンや、バーナ燃焼用の燃料油である軽油や灯油、重油等
にも適用可能のものである。
【００２１】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。
する。
【００２２】参考例１ 特開平３−２３２８３９号公報の実施例１に示された反
応方法によって、純度９９％のオレイン酸メチルを薄膜
流の形態で９９％以上の反応率でオゾン化した。この場
合の反応温度は３０℃とした。このようにして得られた
オゾン化物は、１，２，４−トリオキソラン化合物を純
度８０％で含むものである。このものを燃料油に対して
濃度５０重量％で混合しても得られる混合物は良好な相
溶性を示した。このオレイン酸メチルのオゾン化物（以
下、オゾン化物Ａと略記する）を、消防法危険物判定試
験法−第５類自己反応物質−に従って行った。その結果
を表１に示す。その表１の結果からわかるように、オゾ
ン化物Ａは「総合判定III」、つまり第５類の危険物に
該当しないことが判明した。そこで、消防法危険物判定
試験法−第４類引火性液体−に従って引火点を測定した
ところ、クリーブランド開放式引火点測定器にて、引火
点が１２４℃と測定され、第４類第３石油類（非水溶
性）に分類されることが判った。なお、前記オゾン化物
Ａの組成を示すと、１，２，４−トリオキソラン化合物
８０重量％、オリゴマーパーオキサイド１０重量％及び
アルデヒド化合物１０重量％である。１，２，４−トリ
オキソラン化合物は、３種の異性体からなり、そのう
ち、前記式（II）で表わされる化合物（Ｒ1＝ＣＨ3ＣＣ
Ｈ2)7、Ｒ2＝(ＣＨ2)7ＣＯＯＣＨ3）が主成分をなし、
その割合は約５０％である。
応方法によって、純度９９％のオレイン酸メチルを薄膜
流の形態で９９％以上の反応率でオゾン化した。この場
合の反応温度は３０℃とした。このようにして得られた
オゾン化物は、１，２，４−トリオキソラン化合物を純
度８０％で含むものである。このものを燃料油に対して
濃度５０重量％で混合しても得られる混合物は良好な相
溶性を示した。このオレイン酸メチルのオゾン化物（以
下、オゾン化物Ａと略記する）を、消防法危険物判定試
験法−第５類自己反応物質−に従って行った。その結果
を表１に示す。その表１の結果からわかるように、オゾ
ン化物Ａは「総合判定III」、つまり第５類の危険物に
該当しないことが判明した。そこで、消防法危険物判定
試験法−第４類引火性液体−に従って引火点を測定した
ところ、クリーブランド開放式引火点測定器にて、引火
点が１２４℃と測定され、第４類第３石油類（非水溶
性）に分類されることが判った。なお、前記オゾン化物
Ａの組成を示すと、１，２，４−トリオキソラン化合物
８０重量％、オリゴマーパーオキサイド１０重量％及び
アルデヒド化合物１０重量％である。１，２，４−トリ
オキソラン化合物は、３種の異性体からなり、そのう
ち、前記式（II）で表わされる化合物（Ｒ1＝ＣＨ3ＣＣ
Ｈ2)7、Ｒ2＝(ＣＨ2)7ＣＯＯＣＨ3）が主成分をなし、
その割合は約５０％である。
【００２３】
【表１】
【００２４】以上のように、公知のセタン価向上剤（ア
ルキルナイトレート）が消防法危険物第５類に該当しそ
の取扱いが難しいのに比較し、本発明のオゾン化物Ａは
第４類第３石油類に分離され、危険性が著しく軽減され
ることが判った。そこで、ＤＧＯにＬＣＯを混合した軽
油（性状を表２に示す）に、オゾン化物Ａを少量添加し
て軽油組成物を作成した。得られた各種軽油組成物のセ
タン価をＣＦＲセタン価測定エンジンでＪＩＳ Ｋ２２
８０−１９８６規定の方法に基づき測定した。その結果
は表３に示すとおりである。
ルキルナイトレート）が消防法危険物第５類に該当しそ
の取扱いが難しいのに比較し、本発明のオゾン化物Ａは
第４類第３石油類に分離され、危険性が著しく軽減され
ることが判った。そこで、ＤＧＯにＬＣＯを混合した軽
油（性状を表２に示す）に、オゾン化物Ａを少量添加し
て軽油組成物を作成した。得られた各種軽油組成物のセ
タン価をＣＦＲセタン価測定エンジンでＪＩＳ Ｋ２２
８０−１９８６規定の方法に基づき測定した。その結果
は表３に示すとおりである。
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】表３に見られるように、軽油にオゾン化物
Ａを添加することによりそのセタン価を向上させること
ができる。
Ａを添加することによりそのセタン価を向上させること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の燃料油添加剤は、従来の燃料油
添加剤であるアルキルナイトレートに比べて、安全性の
著しく高いものであり、各種燃料油に添加することによ
り、その燃料油の着火性及び燃焼性を向上させる。本発
明の燃料油添加剤は、ディーゼル燃料油のセタン化向上
剤として好適のものである。本発明の燃料油添加剤を添
加した燃料油組成物は、着火性及び燃焼性の向上したも
のである。特にディーゼル燃料油に本発明の燃料油添加
剤を添加したものは、そのセタン価の著しく高められた
ものである。
添加剤であるアルキルナイトレートに比べて、安全性の
著しく高いものであり、各種燃料油に添加することによ
り、その燃料油の着火性及び燃焼性を向上させる。本発
明の燃料油添加剤は、ディーゼル燃料油のセタン化向上
剤として好適のものである。本発明の燃料油添加剤を添
加した燃料油組成物は、着火性及び燃焼性の向上したも
のである。特にディーゼル燃料油に本発明の燃料油添加
剤を添加したものは、そのセタン価の著しく高められた
ものである。
Claims (13)
- 【請求項１】 １，２，４−トリオキソラン化合物から
なる燃料油添加剤。 - 【請求項２】 下記一般式（Ｉ）で表わされる１，２，
４−トリオキソラン環を分子中に１〜３個含有する１，
２，４−トリオキソラン化合物からなる燃料油添加剤。 - 【請求項３】 下記一般式（II）で表わされる１，２，
４−トリオキソラン化合物からなる燃料油添加剤。 （式中、Ｒ1及びＲ2は同一又は異なっていてもよく、ア
ルコキシカルボニル基を有していてもよい炭素数５以上
の飽和もしくは不飽和脂肪族基を示す） - 【請求項４】 下記一般式（III）で表わされる１，
２，４−トリオキソラン化合物からなる燃料油用添加
剤。 〔式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示し、Ａ1及びＡ2は
同一又は異なっていてもよく、下記一般式（IＶ） （式中、Ｒ1は炭素数５以上の飽和又は不飽和脂肪族基
を示し、Ｒ4は２価の炭素数５以上の飽和又は不飽和脂
肪族基を示す）で表わされる１，２，４−トリオキソラ
ン環含有脂肪族基を示す〕 - 【請求項５】 下記一般式（Ｖ）〜（ＶII）で表わされ
る１，２，４−トリオキソラン化合物の中から選ばれる
少なくとも１種からなる燃料油用添加剤。 〔前記式中、Ｒ5及びＲ6は炭素数５以上の飽和又は不飽
和脂肪族基を示し、Ａ1、Ａ2及びＡ3は同一又は異なっ
ていてもよく、下記一般式（IＶ） （式中、Ｒ1はアルコキシカルボニル基を有していても
よい炭素数５以上の飽和又は不飽和脂肪族基を示し、Ｒ
4は炭素数５以上の２価の飽和脂肪族基を示す）で表わ
される１，２，４−オキソラン環含有脂肪族基を示す〕 - 【請求項６】 下記一般式（ＶIII）で表わされる不飽
和高級脂肪酸アルキルエステルのオゾン化物からなる燃
料油添加剤。 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）mＣＯＯＲ7 (ＶIII) （式中、Ｒ7はアルキル基、ｋは１〜３の整数、ｍ、ｎ
はｍ＋ｎ＝５〜１３を満足する整数を示す） - 【請求項７】 オレイン酸、エライジン酸、リノール
酸、リノレン酸、パルミトレン酸、ミリストレイン酸、
ラウロレイン酸及びカプロレイン酸の中から選ばれる少
なくとも１種の不飽和高級脂肪酸と飽和一価アルコール
とのエステルのオゾン化物からなる燃料油添加剤。 - 【請求項８】 下記一般式（IＸ）で表わされる不飽和
高級脂肪酸のグリコールエステルのオゾン化物からなる
燃料油添加剤。 〔式中、Ｒ3は低級アルキレン基を示し、Ｂ1及びＢ2は
同一又は異なっていてもよく、式 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− （式中、ｋは１〜３の整数、ｍ、ｎはｍ＋ｎ＝５〜１３
を満足する整数を示す）で表わされる不飽和高級脂肪族
基を示す〕 - 【請求項９】 下記一般式（Ｘ）〜（ＸII）で表わされ
る不飽和高級脂肪酸のグリセリンエステルのオゾン化物
からなる燃料油添加剤。 〔前記式中、Ｒ5及びＲ6は飽和高級脂肪族基を示し、Ｂ
1、Ｂ2、Ｂ3は式 ＣＨ3（ＣＨ2）n（ＣＨ＝ＣＨＣＨ2）k（ＣＨ2）m− （式中、ｋは１〜３の整数、ｍ、ｎはｍ＋ｎ＝５〜１３
を満足する整数を示す）で表わされる不飽和脂肪族基を
示す〕 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかの燃料油添加
剤を含有することを特徴とする燃料油組成物。 - 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかの燃油添加剤
を含有することを特徴とするディーゼル燃料油組成物。 - 【請求項１２】 セタン価４５〜７０の燃料油に対し、
セタン価０〜４５の燃料油を請求項１〜９のいずれかの
燃料油添加剤とともに混合してなるディーゼル燃料油組
成物。 - 【請求項１３】 燃料油添加剤の含有量が、１，２，４
−トリオキソラン環重量換算量で、０．１〜１５重量％
である請求項１１又は１２のいずれかのディーゼル燃料
油組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35121793A JPH07197050A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 燃料油添加剤及び燃料油組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35121793A JPH07197050A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 燃料油添加剤及び燃料油組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197050A true JPH07197050A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18415847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35121793A Pending JPH07197050A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 燃料油添加剤及び燃料油組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197050A (ja) |
-
1993
- 1993-12-30 JP JP35121793A patent/JPH07197050A/ja active Pending
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