JPH1171586A - ディーゼルエンジン用燃料油組成物 - Google Patents

ディーゼルエンジン用燃料油組成物

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JPH1171586A
JPH1171586A JP19109798A JP19109798A JPH1171586A JP H1171586 A JPH1171586 A JP H1171586A JP 19109798 A JP19109798 A JP 19109798A JP 19109798 A JP19109798 A JP 19109798A JP H1171586 A JPH1171586 A JP H1171586A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れたろ過器目詰まり点(CFPP)と優れ
た潤滑性を有し、かつ硫黄含有量が0.05重量%以下
であるディーゼルエンジン用燃料油を提供することにあ
る。 【解決手段】 炭素数が20以上のノルマルパラフィン
を4.00重量%以下含有し、高融点のノルマルパラフ
ィンが特定の炭素数分布を有し、かつ硫黄含有量が0.
05重量%以下である基材油に、ろ過器目詰まり性向上
剤を0.01〜0.1重量%および潤滑性向上剤を0.
002〜0.1重量%添加したディーゼルエンジン用燃
料油組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なディーゼル
エンジン用燃料油組成物に関する。さらに詳しくは、炭
素数が20以上のノルマルパラフィンの特定量を含有
し、高融点のノルマルパラフィンが特定の炭素数分布を
有し、かつ硫黄含有量が0.05重量%以下である基材
油に、ろ過器目詰まり性向上剤および潤滑性向上剤を添
加したディーゼルエンジン用燃料油組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、自動車、船舶、
建設機械などに搭載されて社会に広く普及しており、更
にその量は年々増加する傾向にある。これに伴って、デ
ィーゼルエンジン用燃料油の需要が増大することから、
直留軽油の重質化、直留軽油への重質成分の混合使用な
どによる対応、いわゆるディーゼルエンジン用燃料油の
重質化による対応が必至となっている。これらの対応に
よって、軽油の低温流動性が悪化、すなわち、流動点お
よびろ過器目詰まり点が高くなり、その結果、ディーゼ
ルエンジン用燃料油が使用される地域の気温条件におい
て、ディーゼルエンジンの燃料通路が閉塞したり、ディ
ーゼルエンジンの燃料フィルターが目詰まりを起こし
て、正常な運転が困難となることが懸念されている。さ
らに、ディーゼルエンジンの排気ガス中の窒素酸化物、
粒子状物質などが増加して、大気汚染がさらに悪化する
ことが予想されている。
【0003】ディーゼルエンジン用燃料油の低温流動性
の悪化に対して、従来より、直留軽油の重質化程度の制
限、直留軽油への重質成分の混合割合の制限、軽油への
軽質成分の混合、あるいは軽油への流動点降下剤、ろ過
器目詰まり性向上剤などの低温流動性向上剤を添加して
使用地域の温度条件に適した流動点およびろ過器目詰ま
り点を有したディーゼルエンジン用燃料油が提案されて
きた。たとえば、特開平8−157839号公報には、
寒冷地においても使用可能であり、高密度で流動点が十
分低く、かつディーゼルエンジン用燃料油として高い出
力を与えることを可能とする燃料組成物として、ノルマ
ルパラフィン成分を15重量%以下、炭素数20以上の
ノルマルパラフィン成分を1.2重量%以下含有し、か
つ硫黄濃度が0.15重量%以下である軽油基材を含有
する燃料組成物が記載されている。
【0004】また、特開7−331261号公報には、
蒸留範囲の終点を320〜340℃に調整した軽油に、
炭素数26〜31のn−パラフィンを含む留分を0.1
〜2.0容量%とエチレン酢酸ビニル系低温流動性向上
剤を100〜600ppm添加した軽油組成物が記載さ
れている。これは、ディーゼルエンジンからのパティキ
ュレート排出量を低減し、ろ過器目詰まり点で測定した
低温流動性を向上したものである。
【0005】しかしながら、ディーゼルエンジン用燃料
油の低温流動性を確保するために、直留軽油の重質化程
度の制限、直留軽油への重質成分の混合量の制限などの
方法は、優れた流動点が得られるものの、優れたろ過器
目詰まり点を得ることが困難であり、また、ディーゼル
エンジン用燃料油の供給量を増大する効果が小さい。デ
ィーゼルエンジン用燃料油に軽質成分を混合する方法
は、ディーゼルエンジン用燃料油の引火点を下げ、ディ
ーゼルエンジンの出力を低減するものである。さらに、
流動点降下剤、ろ過器目詰まり性向上剤などの低温流動
性向上剤を添加する方法は、流動点降下剤は、流動点は
低下するものの、ろ過器目詰まり点が低下せず、ろ過器
目詰まり性向上剤は、流動点およびろ過器目詰まり点を
低下するものの、軽油を構成する基材油の原料の種類お
よび基材油の蒸留性状が相違した場合に、ろ過器目詰ま
り点が低下しないという問題があった。
【0006】一方、ディーゼルエンジンの排気ガス中の
窒素酸化物、粒子状物質などの排出物質を低減するため
に、燃焼室の形状、排気ガス再循環装置(EGR装
置)、排気ガス浄化用触媒装置、粒子状物質の捕集装
置、ディーゼルエンジン用燃料油および潤滑油の品質の
改良など、多方面からの努力がなされてきたが、低減効
果においても、経済性においても、長期間にわたる性能
の安定性においても、いまだ満足できる性能を得るに至
っていない。有力な方法の一つとして見なされているE
GR装置は、ディーゼルエンジンの排気ガスを、燃焼用
空気の一部として、燃焼室に再度循環する装置である。
しかし、排気ガス中には、硫酸イオン、粒子状物質など
が含有されることから、EGR装置を装着したディーゼ
ルエンジンは、エンジンの耐久性や信頼性の低下、潤滑
油の劣化、粒子状物質の排出量の増大、出力の低下など
の多くの問題を有する。特に、高負荷運転が求められる
直接噴射方式のディーゼルエンジンに装着した場合に、
問題が大きい。硫酸イオンは、ディーゼルエンジン用燃
料油中に含有された硫黄分に起因するものであることか
ら、硫黄分を0.05重量%以下とする「ディーゼルエ
ンジン用燃料油の低硫黄化」は社会的な要求となってい
る。
【0007】ディーゼルエンジン用燃料油に含有される
硫黄分は、基材油の精製処理、特に接触水素化により低
減することができるが、同時に、ディーゼルエンジン用
燃料油自体の潤滑性の低下を招くことから、ディーゼル
エンジンのインジェクション装置の損傷を招くという問
題がある。特に、硫黄分が0.2重量%以下の場合に
は、インジェクションポンプの摩耗量は、硫黄分の低下
とともに顕著に増大する。
【0008】低硫黄化したディーゼルエンジン用燃料油
の潤滑性を向上する方法として、たとえば、特開平8−
291292号公報には、0.01〜0.05重量%の
硫黄分を含有し、かつ(A)水酸基を有する窒素化合物
と直鎖飽和脂肪酸とのエステル化合物と、(B)オレフ
ィン、エチレン性不飽和カルボン酸アルキル及び飽和脂
肪酸ビニルから選ばれる少なくとも一種の単量体から得
られる重合物との一種以上を15〜2000mg/リッ
トル添加した軽油組成物が記載されている。この軽油組
成物は、硫黄分が著しく低減されても優れた潤滑性能が
維持され、かつ低温流動性が改善され、加えてディーゼ
ルエンジンの燃料噴射ポンプの不具合を起こすことな
く、排ガスの悪化を起こさないとしている。
【0009】しかし、これらの従来の技術は、低温流動
性、潤滑性のいずれも不十分であり、また、経済性が劣
るという問題がある。従って、優れたろ過器目詰まり点
および優れた潤滑性を有し、かつ硫黄含有量が0.05
重量%以下であるディーゼルエンジン用燃料油組成物を
得ることができなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の技術を改善し、優れたろ過器目詰まり点と優れた
潤滑性を有し、かつ硫黄含有量が0.05重量%以下で
あるディーゼルエンジン用燃料油を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、硫黄含有
量が0.05重量%以下のディーゼルエンジン用燃料油
の基材油について、ノルマルパラフィンの含有量、ノル
マルパラフィンの炭素数分布と、ろ過器目詰まり性向上
剤(以下、FIという。)および潤滑性向上剤を添加し
たディーゼルエンジン用燃料油の低温流動性および潤滑
性との関係を鋭意検討した結果、炭素数が20以上のノ
ルマルパラフィンの含有量(以下、Aという。)が、0
<A≦4.00(重量%)であって、(炭素数がn+5
のノルマルパラフィンの含有量)/(炭素数がnのノル
マルパラフィンの含有量)比の平均値(以下、[B/
C]という。)が、0.04≦[B/C]≦0.40を
満足し、かつ硫黄含有量が0.05重量以下である基材
油に、FIを0.01〜0.10重量%および潤滑性向
上剤を0.002〜0.1重量%添加したディーゼルエ
ンジン用燃料油組成物によって、優れたろ過器目詰まり
点(以下、CFPPという。)と優れた潤滑性を達成で
きることを見いだし、本発明を完成するに至った。(た
だし、Bは、炭素数がn+5のノルマルパラフィンの含
有量(重量%)、Cは、炭素数がnのノルマルパラフィ
ンの含有量(重量%)、[B/C]は、B/Cの平均値
である。また、nは、炭素数がn以上のノルマルパラフ
ィンの合計含有量が、基材油中のノルマルパラフィンの
全含有量に対して3.0重量%となる場合における正整
数である。)
【0012】すなわち、本発明によって、0<A≦4.
00(重量%)、[B/C]が、0.04≦[B/C]
≦0.40であって、かつ硫黄含有量が0.05重量以
下である基材油に、FIを0.01〜0.10重量%お
よび潤滑性向上剤を0.002〜0.1重量%添加する
ことを特徴とするディーゼルエンジン用燃料油組成物が
提供される。
【0013】本発明は、上記のようなディーゼルエンジ
ン用燃料油組成物に係るものであるが、その好ましい実
施の態様として、次のものを包含する。 (1)前記基材油の[B/C]が、0.07〜0.20
である前記ディーゼルエンジン用燃料油組成物 (2)前記FIの有効成分が、エチレングリコールエス
テル系化合物またはエチレン−酢酸ビニル系共重合体で
ある前記ディーゼルエンジン用燃料油組成物。 (3)前記FIの有効成分が、エチレングリコールエス
テル系化合物またはエチレン−酢酸ビニル系共重合体で
ある上記(1)記載のディーゼルエンジン用燃料油組成
物。 (4)前記FIの有効成分の添加量が、0.03〜0.
07重量%である前記ディーゼルエンジン用燃料油組成
物。 (5)前記FIの有効成分の添加量が、0.03〜0.
07重量%である上記(1)〜上記(3)記載のディー
ゼルエンジン用燃料油組成物。 (6)前記潤滑性向上剤の有効成分が、エステル系化合
物である前記ディーゼルエンジン用燃料油組成物。 (7)前記潤滑性向上剤の有効成分が、エステル系化合
物である上記(1)〜上記(5)記載のディーゼルエン
ジン用燃料油組成物。 (8)前記潤滑性向上剤の有効成分の添加量が、0.0
05〜0.05重量%である前記ディーゼルエンジン用
燃料油組成物。 (9)前記潤滑性向上剤の有効成分の添加量が、0.0
05〜0.05重量%である上記(1)〜上記(7)記
載のディーゼルエンジン用燃料油組成物。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明のディーゼルエンジン用燃料油組成物は、A
の特定量を含有し、[B/C]が特定範囲にあって、か
つ硫黄含有量が0.05重量%以下である基材油に、F
Iを0.01〜0.10重量%および潤滑性向上剤を
0.002〜0.1重量%添加したものである。
【0015】本発明で使用する基材油は、鉱油を主成分
とし、引火点が40℃以上、かつ蒸留性状の90%留出
温度が360℃以下のものである。本発明で使用する鉱
油は、石油留分であって、原油を常圧蒸留して得られる
石油留分のほか、原油を常圧蒸留または減圧蒸留して得
られる石油留分を、水素化精製、水素化分解、接触分解
などを組み合わせた処理をして得られる石油留分などを
挙げることができる。これらの石油留分は、単独にまた
は混合して使用することができる。鉱油以外の成分は、
たとえば、大豆油、ヤシ油、なたね油などの植物油、鯨
油、魚油などの動物油などを使用することができる。
【0016】本発明のディーゼルエンジン用燃料油組成
物は、基材油が、炭素数が20以上のノルマルパラフィ
ンの含有量(A)を、0<A≦4.00(重量%)とす
るものである。Aが、4.00重量%を超える場合は、
周囲温度の低下と共に析出したノルマルパラフィンによ
って、ディーゼルエンジンの燃料通路が閉塞したり、デ
ィーゼルエンジンの燃料フィルターが目詰まりを起こ
す。
【0017】また、本発明のディーゼルエンジン用燃料
油組成物は、基材油の[B/C]を、0.04〜0.4
0とするものである。たとえば、基材油のAが、基材油
中のノルマルパラフィンの全含有量に対して3.0重量
%の場合に、(n−C25)/(n−C20)比、(n−C26)/
(n−C21)比、(n−C27)/(n−C22)比などを順次計
算して得た値の平均値が、0.04〜0.40の範囲に
あるとするものである。[B/C]が0.04未満の場
合、周囲温度が低下した時、Aが0<A≦4.00(重
量%)の場合においても、ノルマルパラフィンが巨大な
平板結晶として析出して、容易に燃料フィルターの目詰
まりを起こす。すなわち、CFPPが高い。[B/C]
が0.40を超える場合においても、同様である。好ま
しくは0.07〜0.20である。従って、基材油のA
が、0<A≦4.00(重量%)、かつ[B/C]が
0.04≦[B/C]≦0.40の場合においてのみ、
周囲温度が低下した時、優れたCFPPが得られる。
【0018】基材油のAは、ノルマルパラフィンの含有
量の異なる石油留分から適宜選択して得ることができ
る。たとえば、ノルマルパラフィンの含有量の異なる原
油を常圧蒸留して得られる石油留分、原油を常圧蒸留ま
たは減圧蒸留して得られる石油留分を溶剤脱ろう処理ま
たは接触脱ろう処理して得られる石油留分などから得る
ことができる。さらに、基材油の[B/C]は、蒸留操
作において精留の程度を適宜調節して得ることができ
る。精留の程度が低い場合には、[B/C]は大きく、
精留の程度が高い場合には、[B/C]は小さい。本発
明で使用する基材油のAおよび[B/C]は、上に述べ
た方法によって製造された石油留分を単独にまたは数種
を組み合わせて使用することができる。
【0019】本発明で使用するFIは、公知のものを使
用することができる。たとえば、エチレングリコールエ
ステル系化合物、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、エ
チレン−アルキルアクリレート系共重合体、塩素化ポリ
エチレン、ポリアルキルアクリレート、アルケニルこは
く酸アミド系化合物などを挙げることができる。好まし
くはポリエチレングリコールエステル系化合物である。
FIの添加量が、0.01重量%未満の場合には、CF
PPが低下する効果が得られず、0.1重量%を超える
場合には、添加量に見合うだけのCFPPを低下する効
果が得られないので経済的でない。好ましくは0.03
〜0.07重量%である。これらのFIは、単独にまた
は2種以上を混合して使用することができる。
【0020】本発明で使用する潤滑性向上剤は、公知の
ものを使用することができる。たとえば、ステアリン
酸、リノール酸、オレイン酸などの脂肪酸系化合物また
はこれらの脂肪酸とグリセリンなどの多価アルコールと
のエステルなどのエステル系化合物などを挙げることが
できる。好ましくはエステル系化合物である。潤滑性向
上剤の添加量が、0.002重量%未満の場合には、潤
滑性を向上する効果が得られず、0.1重量%を超える
場合には、添加量に見合うだけの潤滑性を向上する効果
が得られないので経済的でない。好ましくは0.005
〜0.05重量%である。これらの潤滑性向上剤は、単
独にまたは2種以上を混合して使用することができる。
【0021】所望により、本発明のディーゼルエンジン
用燃料油組成物は、その性能を損なわない範囲で、公知
の燃料油添加剤を使用することができる。たとえば、セ
タン価向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、清浄剤、
腐食防止剤、流動点降下剤、氷結防止剤、微生物殺菌
剤、助燃剤、帯電防止剤、着色剤などを挙げることがで
きる。これらの添加剤の添加量は、たとえば、流動点降
下剤の場合、0.1〜0.5重量%であるが、この添加
量に限定するものでない。これらの添加剤は、1種また
は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【0022】さらに、本発明のディーゼルエンジン用燃
料油組成物は、その性能を損なわない範囲で、含酸素化
合物を使用することもできる。たとえば、メタノール、
エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソ
ブタノール、tert−ブタノール、アミルアルコー
ル、イソアミルアルコール、n−オクタノール、2−エ
チルヘキサノール、n−ヘプチルアルコール、トリデシ
ルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキ
サノールなどのアルコール類、メチルtert−ブチル
エーテル、エチルtert−ブチルエーテルなどのエー
テル類、ジエチルフタレート、ジプロピルフタレート、
ジブチルフタレートなどのジアルキルフタレート系化合
物、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノn
−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテ
ルなどのグリコール・エーテル系化合物、ヒドロキシル
アミン系化合物、アセチルアセトンなどのジケトン化合
物などを挙げることができる。含酸素化合物の添加量
は、1〜15重量%の範囲であるが、この添加量に限定
するものではない。
【0023】
【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳
細に説明する。なお本発明は、以下の実施例によって何
等限定されるものではない。また以下の実施例および比
較例では、次に示す基材油およびFIおよび潤滑性向上
剤を使用した。併せて、CFPP、Aおよび[B/C]
の測定方法を示した。 (1)基材油 16種類の基材油の性状を表1および表2に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】 (3)FI ECA9911(エクソン化学(株)製のエチレングリ
コールエステル系ろ過器目詰まり性向上剤)およびPF
240(エクソン化学(株)製のエチレン−酢酸ビニル
系ろ過器目詰まり性向上剤)を使用した。 (4)潤滑性向上剤 PDN655(エクソン化学(株)製のエステル系化合
物を有効成分とする潤滑性向上剤)を使用した。 (5)CFPPの測定方法 JIS K−2288に準拠して測定した。 (6)Aの測定方法 ガスクロマト法によって、基材油が含有する個々のノル
マルパラフィンの含有量を測定した。炭素数20以上の
個々のノルマルパラフィンの含有量の合計量を、Aとし
た。キャピラリーカラム(内径0.25mm×長さ15
m、メチルシリコンを膜厚0.1μmで担持)を装着し
たガスクロマトグラフィー((株)島津製作所製のGC−
6AM)を使用して、50〜350℃の昇温条件で測定
した。 (7)[B/C]の測定方法 ガスクロマト法によって、基材油が含有する個々のノル
マルパラフィンの含有量を測定した。最も大きな炭素数
のノルマルパラフィンの含有量およびそれより小さな炭
素数のノルマルパラフィンの含有量を順次合計して、合
計含有量が、基材油中の全含有量の3.0重量%となる
炭素数をnとした。次に、(炭素数がn+5のノルマル
パラフィンの含有量)/(炭素数がnのノルマルパラフ
ィンの含有量)比を計算し、その平均値を[B/C]と
した。ガスクロマト法は、Aの測定方法と同様にして行
った。
【0026】(実施例および比較例)表1および表2に
示した基材油を使用して、表3および表4に示した燃料
油を調製し、そのCFPPおよび潤滑性を測定した。そ
の結果を表3および表4に示した。併せて、潤滑性の測
定方法を示した。
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】(潤滑性の測定方法)潤滑性は、燃料油の
耐摩耗性によって評価した。耐摩耗性の試験方法は、J
PI−5S−50−97(軽油−潤滑性試験方法)に準
拠した。High Frequency Reciprocating Rig(HFR
R、PCS社製)を使用して、表5に示した試験条件
で、摩耗痕径(μm)を測定した。潤滑性が優れた燃料
油は摩耗痕径が小さく、逆に潤滑性が劣る燃料油は摩耗
痕径が大きい。
【0030】
【表5】
【0031】表3に示す実施例から明らかなように、A
の特定量を含有し、[B/C]が特定範囲であって、か
つ硫黄含有量が0.05重量%以下である基材油に、F
Iおよび潤滑性向上剤を添加したディーゼルエンジン用
燃料油は、CFPPは、−9〜−16℃で顕著に低く、
基材油のCFPPに較べて、6〜11℃低い値であっ
た。また、耐摩耗性は、摩耗痕径が408〜421μm
であって、優れたものであった。これに対して、表4に
示す比較例から明らかなように、Aまたは[B/C]の
何れかまたは両方が特定の範囲でない基材油にFIおよ
び潤滑性向上剤を添加した燃料油のCFPPは、それぞ
れの基材油のCFPPと殆ど変わらず、高い値であっ
た。さらに、Aの特定量を含有し、[B/C]が特定範
囲である基材油であるものの、FIまたは潤滑性向上剤
の何れかが添加されていない燃料油は、CFPPが高い
か、あるいは潤滑性が劣るものであった。すなわち、A
の特定量を含有し、[B/C]が特定範囲であって、か
つ硫黄含有量が0.05重量%以下である基材油に、F
Iおよび潤滑性向上剤を添加したディーゼルエンジン用
燃料油組成物においてのみ、優れたCFPPおよび優れ
た潤滑性を達成することができた。
【0032】
【発明の効果】以上、詳細かつ具体的に説明したよう
に、本発明によれば、0<A≦4.00(重量%)、
0.04≦[B/C]≦0.40であって、かつ硫黄含
有量が0.05重量%以下である基材油に、FIおよび
潤滑性向上剤を添加したディーゼルエンジン用燃料油組
成物によって、優れたCFPPおよび優れた潤滑性を有
したディーゼルエンジン用燃料油組成物を提供すること
ができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の式(1)および式(2)を満足し、
    かつ硫黄含有量が0.05重量%以下の基材油に、ろ過
    器目詰まり性向上剤を0.01〜0.10重量%および
    潤滑性向上剤を0.002〜0.1重量%添加すること
    を特徴とするディーゼルエンジン用燃料油組成物。 (a)0<A≦4.00 (1) (式中、Aは、基材油中のノルマルパラフィンの全含有
    量を基準として、炭素数が20以上のノルマルパラフィ
    ンの含有量(重量%)である。) (b)0.04≦[B/C]≦0.40 (2) (式中、Bは、炭素数がn+5のノルマルパラフィンの
    含有量(重量%)、Cは、炭素数がnのノルマルパラフ
    ィンの含有量(重量%)、[B/C]は、B/Cの平均
    値である。ただし、nは、炭素数がn以上のノルマルパ
    ラフィンの合計含有量が、基材油中のノルマルパラフィ
    ンの全含有量に対して3.0重量%となる場合における
    正整数である。)
JP19109798A 1997-06-30 1998-06-22 ディーゼルエンジン用燃料油組成物 Expired - Lifetime JP3886647B2 (ja)

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