JPH0770571A - 燃料添加剤及び燃料油組成物 - Google Patents

燃料添加剤及び燃料油組成物

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JPH0770571A
JPH0770571A JP5217721A JP21772193A JPH0770571A JP H0770571 A JPH0770571 A JP H0770571A JP 5217721 A JP5217721 A JP 5217721A JP 21772193 A JP21772193 A JP 21772193A JP H0770571 A JPH0770571 A JP H0770571A
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JP
Japan
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oil
fuel
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fuel additive
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JP5217721A
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Kazunari Takemura
一成 竹村
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Kao Corp
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Kao Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/12Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving the cetane number

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回収油の酸化によって得られる有機過酸化物
であり、かつカルボン酸の金属塩の過塩基化物である化
合物を含有する燃料添加剤。 【効果】 本発明の燃料添加剤を用いれば、わずかな量
で燃料油のすすの排出を著しく低減することができ、か
つセタン価を向上することができる。しかも本発明の燃
料添加剤は回収油から得られるので、回収油の新たな用
途となるばかりでなく、回収油は酸化等により劣化して
いることから、添加剤の製造も容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料油に添加して燃焼
を改善する添加剤に関し、更に詳しくは大気汚染物質の
排出を抑制し、セタン価を向上する燃料添加剤、及びこ
れを燃料油に添加してなる料油組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、産業の急速な発展に伴って大気汚
染が深刻化してきており、早急な対策が望まれている。
大気汚染物質の主なものは、PMと呼ばれるすすを主成
分とする微粒子状物質と窒素酸化物であるが、これらは
トレードオフの関係にあり、両者を同時に低減すること
は極めて困難である。
【0003】この問題を解決すべく自動車メーカー等
は、エンジンの改良やPMを補集するトラップの開発を
進めてはいるが、いまだ十分な効果を上げるには至って
おらず、燃料悪化等の問題も生じている。
【0004】これに対して燃料添加剤によって大気汚染
物質の排出量を低減しようとする試みも行われている。
例えば、特公昭61-37314号公報、特開平2-142894号公
報、特開平4-213391号公報等には過塩基化された有機酸
の金属塩を用いる方法が、また特開昭61-188493号公報
や特開昭63-77995号公報にはハイドロパーオキサイドを
用いる方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の添加剤ではいずれも効果が不十分であり、今後更に強
化される排出ガス規制値をクリアすることは困難であ
り、より効果的な添加剤の開発が望まれている。
【0006】一方、環境問題の高まりの中で食用油脂の
回収が向上しつつあるが、その用途開発が進んでおら
ず、回収油の新たな利用方法が必要とされている。
【0007】従って本発明は、上記燃料添加剤の従来技
術の問題点と回収油の用途開発の問題を同時に解決しよ
うとするものであり、回収油から誘導される少量で有効
に働く燃料添加剤、及びこれを添加した燃料油組成物を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を重ねた結果、少量で大気汚染物質
の排出を抑制でき、かつセタン価を向上し得る燃料添加
剤を、回収油を原料にして製造することに成功し、本発
明を完成した。
【0009】すなわち本発明は、回収油の酸化によって
得られる有機過酸化物を含有する燃料添加剤に係るもの
である。
【0010】本発明において回収油とは、家庭用、工業
用に用いられる油が酸敗や汚れにより、当初の目的を十
分に達成することができなくなり回収されたものをい
う。本発明に好適な回収油としては、ファーストフー
ド、菓子メーカー、一般家庭等より多量に排出される大
豆油、なたね油、とうもろこし油等の使用済み食用油脂
回収油が挙げられ、特に大豆油、なたね油及び/又はと
うもろこし油が80重量%以上含まれる食用油の回収油が
好ましい。食用油の酸価は一般に1以下であるが、回収
油では、酸敗が進み1〜30の大きな値を示す。その他の
物性についても、ケン化価は50〜250、ヨウ素価では10
〜150程度の値を示し、使用前に比べ若干変化する場合
がある。これらの油脂を構成する脂肪酸は様々である
が、炭素数15のものを多く含み、その他の構成脂肪酸と
しては炭素数が12、14、16、20、22、24のものなどであ
る。
【0011】本発明において有機過酸化物とは、H−O
−O−Hの水素の両方又は一方が、アルキル基、アルケ
ニル基、アルコキシル基、アリール基、カルボアルコキ
シル基等で置換された化合物をいい、過酸化物価が 10m
eq/kg 以上のものが好ましい。ここで、過酸化物価と
は、試料1kgにヨウ化カリウムを加えたときに遊離する
ヨウ素のミリ当量数で表されるものをいう。
【0012】更に、本発明の燃料添加剤は、回収油の酸
化によって得られる有機過酸化物であり、かつカルボン
酸の金属塩の過塩基化物である化合物を含有するもので
あることが好ましい。
【0013】本発明において金属塩の過塩基化物とは、
金属塩を構成する金属が、金属塩を構成するカルボン酸
に対して当量以上に含まれているものをいい、また金属
とカルボン酸が当量に反応している部分を中和性部、残
りの部分を過塩基性部という。
【0014】本発明に用いられる金属としては、Ca、B
a、Fe、Mn、Mg、K、Li、Na等が好ましいものとして挙
げられるが、毒性等を考慮すると、特にCaが好ましい。
本発明の燃料添加剤中の金属のカルボン酸に対する当量
比としては、2〜40が好ましい。2未満では過塩基化の
効果が十分でなく、40を超えると経済的ではない。ま
た、金属は本発明の燃料添加剤中に3重量%以上含有せ
しめることが好ましい。3重量%未満では金属による効
果を発揮させるために多くの燃料添加剤を加えねばなら
ず、経済的ではない。
【0015】本発明の燃料添加剤は、燃料油中にコロイ
ド状の安定な油溶性分散体として存在している必要があ
り、そのために過塩基性部は二酸化炭素を用いて金属の
炭酸塩の形にするのが好ましい。
【0016】本発明においては、必要に応じ過塩基化促
進剤として、アルコール類、ジオール化合物、又はジオ
ール類のモノアルキルエーテル化物を用いることができ
る。アルコール類としては、メタノール、エタノール等
が挙げられ、ジオール化合物としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,
4-ブタンジオール等が、そのモノアルキルエーテル誘導
体としては、エトキシエタノール、プロピオキシエタノ
ール、ブトキシエタノール等が挙げられる。また、ジエ
チレングリコール及びそのモノアルキルエーテル誘導体
も用いることができる。ジエチレングリコールのモノア
ルキルエーテル誘導体としては、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ジエチレングリコールモノプロポキシエーテ
ル等が挙げられる。これらの過塩基化促進剤の使用量は
特に限定されないが、燃料添加剤に対して0.5〜2重量
倍が好ましい。
【0017】また、本発明においては、必要に応じ希釈
剤として溶媒を用いることができる。溶媒としては、n-
ヘキサン、n-ドデカン等の飽和脂肪族炭化水素、キシレ
ン、トルエン等の芳香族炭化水素、軽油等の燃料油など
が挙げられる。これらの希釈剤の使用量は、燃料として
障害にならない量であれば特に限定されないが、燃料添
加剤に対して0.1〜10重量倍が好ましい。
【0018】本発明の燃料添加剤は、例えば以下のよう
にして製造することができる。すなわち、温度計及び攪
拌装置を備えた4径フラスコに所定量の回収油を仕込
み、これに酸素を吹き込んで酸化することにより、有機
過酸化物である本発明の燃料添加剤が得られる。このと
き、必要に応じて加熱してもよい。また、金属塩の過塩
基化物とする場合は、温度計、攪拌装置及び脱水管を備
えた4径フラスコに所定量の回収油、希釈剤、金属の水
酸化物、過塩基化促進剤を仕込み、昇温後二酸化炭素を
吹き込み炭酸塩化することにより過塩基化物を安定なコ
ロイド状分散体として得る。次いで必要に応じて蒸留及
びろ過を行い、得られた溶液に酸素を吹き込んで酸化す
ることにより、有機過酸化物であり、かつ有機酸の金属
塩の過塩基化物である本発明の燃料添加剤が得られる。
もちろん、種々の方法により有機過酸化物とした後に過
塩基化することによっても本発明の燃料添加剤を製造す
ることができる。
【0019】本発明の燃料添加剤は、種々の燃料油、例
えば石油留分、アルコール類、LNG、植物油等の内燃機
関の燃料として使用し得るもの全てに対して使用するこ
とができ、これらに少量添加することにより、本発明の
燃料油組成物が得られる。本発明の燃料添加剤の添加に
より、大気汚染物質の排出が抑制され、例えば軽油に添
加した場合には、すす等の大気汚染物質の排出が抑制さ
れると共にセタン価が向上する。
【0020】本発明の燃料添加剤の使用量は、燃料油に
対して金属濃度(重量)で 20ppm以上 5000ppm 以下が
好ましい。20ppm 未満では添加の効果が十分ではなく、
5000ppmを超えると添加量の割に効果は向上せず、経済
的ではない。
【0021】なお、本発明の燃料油組成物中には、本発
明の燃料添加剤以外に、必要に応じて他の燃料添加剤、
例えば清浄剤、酸化防止剤等を配合することもできる。
【0022】
【作用】本発明の燃料添加剤の作用機構は明らかではな
いが、金属によるすす再燃焼促進効果とすす抑制効果、
過酸化物による反応促進効果、更に炭酸ガスによる触媒
的効果等の相乗効果により、大気汚染物質の排出抑制及
びセタン価の向上に絶大なる効果を示すものと思われ
る。
【0023】
【実施例】以下、実施例を挙げて更に詳細に説明する
が、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【0024】実施例1 温度計、攪拌装置及びキャピラリーを備えた1リットル
径フラスコに、回収油(岐阜精油(株)製,SV値 194)50
0gを仕込み、100℃で4時間空気をバブリングすること
により過酸化を行い、本発明の燃料添加剤を得た。この
燃料添加剤を所定量の2号軽油に添加することにより、
過酸化物価が0.8meq/Kgの本発明の燃料油組成物(本発
明品1)を得た。
【0025】実施例2 温度計、攪拌装置及び脱水管を備えた5リットル径フラ
スコに、回収油(岐阜精油(株)製,SV値 194)868g、
水酸化カルシウム 518g、150ニュートラル油 500g及
びオキソコール 900(協和醗酵(株)製)1000gを仕込
み、140℃に昇温後、エチレングリコール 409gを1時
間かけて滴下した。次いで、150℃にて1時間反応後、
二酸化炭素 90リットルを吹き込み、カルボン酸のカル
シウム塩の過塩基化物を得た。その後、温度を190℃に
昇温しながら徐々に減圧し、オキソコール及びエチレン
グリコールを蒸留除去した。フラスコ内に残った茶褐色
の液体に空気をバブリングすることにより過酸化を行
い、最後に固形物をろ過により除き本発明の燃料添加剤
を得た。この燃料添加剤を所定量の2号軽油に添加する
ことにより、Ca含量が200ppm(重量)の本発明の燃料油
組成物(本発明品2)を得た。
【0026】実施例3 実施例1において水酸化カルシウムの代わりに水酸化バ
リウム 1197gを用い、150ニュートラル油を 1000gに
する以外は全く同様にして、本発明の燃料添加剤を得
た。この燃料添加剤を所定量の2号軽油に添加すること
により、Ba含量が300ppm(重量)の本発明の燃料油組成
物(本発明品3)を得た。
【0027】実施例4 実施例1において回収油を1302g、水酸化カルシウムの
代わりに水酸化鉄(III)748gを用いる以外は全く同様に
して、本発明の燃料添加剤を得た。この燃料添加剤を所
定量の2号軽油に添加することにより、Fe含量が200ppm
(重量)の本発明の燃料油組成物(本発明品4)を得
た。
【0028】試験例1 実施例1〜4において得られた本発明品1〜4と、比較
用としてCa含量が200ppmとなるように2号軽油にステア
リン酸カルシウム塩を配合した燃料油組成物(比較品
1)のすす濃度及びセタン価を、いすず4BE1エンジンを
用いて測定した。この結果を表1に示す。なお、すす濃
度の測定はスモークメータ((株)バンザイ製)を用い
て、セタン価の測定は ASTM D613 の方法により行っ
た。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明の燃料添加剤を用いれば、わずか
な量で燃料油のすすの排出を著しく低減することがで
き、かつセタン価を向上することができる。しかも本発
明の燃料添加剤は回収油から得られるので、回収油の新
たな用途の提供となるばかりでなく、回収油は加水分
解、酸化等により劣化していることから、添加剤の製造
も容易である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回収油の酸化によって得られる有機過酸
    化物を含有する燃料添加剤。
  2. 【請求項2】 回収油の酸化によって得られる有機過酸
    化物であり、かつカルボン酸の金属塩の過塩基化物であ
    る化合物を含有する燃料添加剤。
  3. 【請求項3】 回収油が、食用油廃油である請求項1又
    は2記載の燃料添加剤。
  4. 【請求項4】 燃料油に請求項1〜3いずれか1項記載
    の燃料添加剤を添加してなる燃料油組成物。
JP5217721A 1993-09-01 1993-09-01 燃料添加剤及び燃料油組成物 Pending JPH0770571A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004035883A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Infineum Internatl Ltd 粒状物トラップ改善用の鉄塩ディーゼル燃料添加剤組成物
JP2006193683A (ja) * 2005-01-17 2006-07-27 Cdm Consulting:Kk 脂肪酸金属化合物を含むディーゼル燃料
JP2010163529A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Taihokohzai:Kk 燃料添加剤

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