JPH11181452A - 軽油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＦＲＲ試験器による潤滑性試験結果が、硫
黄分０．５質量％以下の軽油に匹敵するないしはそれ以
上である硫黄分０．０５質量％以下の低硫黄軽油を与え
る。 【解決手段】 原油の常圧蒸留より得られる直留軽油留
分を０．００１容量％以上含有した総硫黄分０．０５質
量％以下の軽油に対して、潤滑性向上剤を２５〜２００
容量ｐｐｍ含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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 Ri
g]などが使用されており、ＷＳＤ（Wear Scar Diamete
r、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容量％以上含有した
総硫黄分０．０５質量％以下の軽油に対して、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、「ｐ
ｐｍ」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、ＪＩＳ Ｋ２２５４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１６
０〜４００℃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ＪＩＳ Ｋ２２０４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ＪＩＳ Ｋ２２０４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、ＪＩＳ Ｋ２２０４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、ＨＦ
ＲＲ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としては、
特に制限はないが、好ましくは高級脂肪酸のエステル、
殊に炭素数１０〜３０、さらに好ましくは１２〜２２の
高級脂肪酸のエステル、例えばカプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ン酸、オレイン酸、エライジン酸、パルミトレイン酸、
ペトロセリン酸、リシノレイン酸、エレオステアリン
酸、リノール酸、リノレン酸、エイコサン酸、ガロレイ
ン酸、エルカ酸、ヒポガエン酸等の飽和または不飽和カ
ルボン酸とメチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール等の低級アルコール
やグリコール、グリセロール等の多価アルコールのエス
テル化合物が挙げられる。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 Freq
uency 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１
０％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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝澤 治夫 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原油の常圧蒸留より得られる直留軽油留
   分を０．００１容量％以上含有した総硫黄分０．０５質
   量％以下の軽油に対して、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。
2. 【請求項２】 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に記載の低硫黄軽油組成物。
3. 【請求項３】 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２に記載の低硫黄軽油組成物。