JPH06503106A

JPH06503106A - 低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物

Info

Publication number: JPH06503106A
Application number: JP3518707A
Authority: JP
Inventors: デムマーリンク、ギュンター; シュミット、カール; ボンガルト、フランク; ヴィッティヒ、レーオンハルト
Original assignee: ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: DE4040317A1; US5389113A; EP0563070A1; ATE129005T1; WO1992011345A1; DE59106692D1; EP0563070B1; JP2974410B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】四遍り定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの＾合つ本発明は、低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物、その製造方法およびディーゼルエンジン用燃料としてのその使用に関する。

４例ディーゼルエンジン用燃料には、主にパラフィンから成り、オレフィン、ナフタレンおよび芳香族炭化水素が混在する可燃性の混合物が使用されている。

その組成は一定でなく、製造過程に大きく依存する。この種類の燃料は、石油および天然カスから得られる。従って、これらの使用は化石燃料、すなわち再生不可能な原料の消費につながる。そこで、油脂、すなわち再生可能な原料を基剤とするディーゼル燃１）の使用が近年輪しられている［ラプス（ＲＡＰＳ）　、ｉ６号、別冊、１４５頁（１９８８年）］。この用途に特に適したしのは、工業用脂肪酸メチルエステル混合物（゛バイオディーゼル″）であることが判った。しかしこれらの混合物は一５°Ｃ以下の温度ではフィルターを適切に通過できず、燃料バイブ内で凝固してしまう為、冬の条件下ではディーゼル燃料として使用できない。

従って、本発明の解決しようとする問題は、低温安定性を改良した脂肪酸エステルを基剤とするディーゼル燃料を開発することである。

本発明は、低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物であって、ａ）１２〜２２の炭素原子を有する脂肪酸および１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールから誘導したヨウ素価５０〜１５０のエステルの少なくとも− １５８〜９５重量％ｂ）６〜１４の炭素原子を有する脂肪酸と１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールとのエステルの少なくとも一種　４〜４０重量％Ｃ）重合体エステルの少なくとも一種　０１〜２重量％を含有する混合物に関する。

驚くへきことに、短鎖脂肪酸メチルエステル、および重合体エステル類の選択した流動点、降下剤を、−１９°Ｃの温度であっても混合物をポツプに使用できるような範囲で添加することによって、バイオディーゼルの低温安定性を改良することができ、従って、冬の厳しい条件下でもディーゼルエンジン用燃料として問題なく使用することができるということを発見した。本発明は、流動点降下剤である成分Ｃ）の選択が無制限でないという知見を包含する。成分ｂ）の脂肪酸低級アルキルエステルと共に成分ａ）の脂肪酸低級アルキルエステルの低温安定性を十分に改良することができるものの種類は限られている。

成分ａ）の脂肪酸低級アルキルエステルとして適当なものは、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、す／ルン酸、エレオステアリン酸、リノール酸、リルン酸、アラキン酸、ガドレン酸、ベヘン酸またはエルカ酸等のＣＩ　ｔ　２ｔ、脂肪酸のエチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルおよび、特にメチルエステルの工業用混合物であり、ヨウ素価が５０〜１５０、特に９０〜Ｉ２５であるものである。特に有益な特性を有する混合物は、成分ａ）が、１６〜２２の炭素原子およびｌ、２または３の二重結合を有する脂肪酸のメチルエステルが大部分、すなわち成分ａ）の少なくとも５０重量％である工業用混合物から成る場合に得られる。好ましい脂肪酸低級アルキルエステルは、オレイン酸、リノール酸、リルン酸およびエルカ酸のメチルエステルである。

上記の種類の工業用混合物は、例えば天然油脂の水添およびエステル化あるいは低級脂肪族アルコールとのエステル交換によって得られる。成分ａ）の脂肪酸低級アルキルエステルは、ヨウ素価の高い油脂、例えばヒマワリ油、菜種油、コリアンダー浦、ヒマン油、大豆油、綿実油、ピーナツ油または牛脂から製造することが有益である。好ましい脂肪酸アルキルエステルは、新しい作物の菜種油を基剤とし、脂肪酸成分の８０重量％以上をＣ１，不飽和脂肪酸から誘導したものである。

成分ｂ）の脂肪酸低級アルキルエステルは、６〜１４の炭素原子を有する脂肪酸、例えばカプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸またはミリスチン酸もしくはそれらの混合物の、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルまたは、特にメチルエステルである。この群からの脂肪酸低級アルキルエステルで、特に成分ａ）の低温安定性を改良するものは、８〜１０の炭素原子を有する飽和脂肪酸のメチルエステルである。

成分ｂ）の脂肪酸低級アルキルエステルの製造は、一般に、ヨウ素価５０以下の油脂を原料とし、最初に油脂の加圧水添を行う。得られた脂肪酸混合物は、分留し、６〜１２の炭素原子を含有する短鎖脂肪酸、いわゆる「初留脂肪酸」をまず分１１１１＋５、ニスデル化する。成分ｂ）のエステルの製造に好ましい出発物質は、ヤン・油である。

成分Ｃ）の重合体エステルは、アルコール部分に１〜２２の炭素原子を有する、アクリル酸および／またはメタクリル酸とアルコールとのエステルの重合体エステルまたは共重合体の混合物である。これらの物質は、既知の流動点降下剤であり、その製造に・ついては、例えばドイツ特許公開第３８０７３９５号に記載されている。

成分Ｃ）の１１合体エステルは、脂肪族第一アルコールから誘導する。典型例は、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、１−プロピルアルコール、ローブタノール、１−ブタ／−ル、第三ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、カプリルアルコール、カプリンアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、パルミトレイルアルフール、ステアリルアルフール、Ａレイルアルコール、ベヘニルアルコールまたはエルンルアルコールである。重合体エステルは、例えば工業用脂肪酸メチルエステル分画の加圧水素化、またはレーレンのオキソ合成によって生成したアルデヒドの還元によって得られる種類の工業用混合物から誘導したアルコール残基を含有していてもよい。

特に成分ａ）の低温安定性を改良する成分Ｃ）の重合体エステルは、メタクリル酸とＣ４−１４アルコールとのエステルおよびメタクリル酸とメタノールとのエステルの重量比１３〜３　ｌ、特に１１の重合体エステル混合物または共重合体混合物を含有する。この混合物は更に、アクリル酸とＣ４，□＋４アルコールとのエステルの重合体エステル混合物または共重合体混合物を混合物全体に対して１０ｆ［１％未満の量で含有していてもよい。

また、本発明は、ａ）１２〜２２の炭素原子を有する脂肪酸わよび１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールから誘導したヨウ素価５０〜１５０のエステルの少なくとも一種　５８〜９５重量％ｂ）６〜１４の炭素原子を有する脂肪酸と１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールとのエステルの少なくとも一種　４〜４０１１％Ｃ）重合体エステルの少なくとも一種　０．１〜２重量％を共に混合することを特徴とする、低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物の製造方法にも関する。

特に有益な低温安定性を有する混合物は、成分ａ）として、１６〜２２の炭素原子および１，２または３の二重結合を有する脂肪酸のメチルエステルを主に含有する工業用混合物を使用し、成分ｂ）として、８〜１０の炭素原子を有する飽和脂肪酸のメチルエステルを使用し、成分Ｃ）として、アルコール部分に１〜２２の炭素原子を有するアクリル酸および／またはメタクリル酸とアルコールとのエステルの共重合体を使用する場合に得られる。

成分ａ）、ｂ）およびＣ）は、単に機械的に、例えば撹拌によって混合してよく、その際に化学反応は起こらない。特に有益な低温安定性を有する混合物は、成分ｂ）を１０〜３０重量％の量で、特に１５〜２５重量％の量で、成分Ｃ）を１〜１．５重量％の量で含有する。含有比率は全て、混合物全体に対するものである。

本発明の混合物は、従来のものと比較して低温安定性が改良されており、−１９ °Ｃの低温でもポンプ使用可能である。従って、本発明は、本発明の混合物のディーゼルエンジン用燃料としての使用にも関する。

以下の実施例は本発明を同等制限することなく説明するものである。

表１ニブノール（Ｅ　ｄｅｎｏｒ）　（商標）２６６１　１　重量％エデ／−ル（商標）２６６１　１５重量％Ｃ１重量％Ｃ１重量％比較例３　菜種油脂肪酸メチルエステル　９９　重量％　−９０ｔ　重量％比較例４　菜種油脂肪酸メチルエステル　７！ＩＩ　重１％　−１３初留脂肪酸メチルエステル　２０重量％Ｄ　１　重量％国際調査報告フロントページの続き（７２）発明者　ボンガルト、フランクドイツ連邦共和国　ディー４０００　デュッセルドルフ　１３、ライヒリンガーシュトラアセ　１２番（７２）発明者　ヴイッティヒ、レーオンハルトドイツ連邦共和国　ディー４０１８　ランゲンフエルト、ヴイルヘルムーロイシュナーーシュトラアセ　２４番

Claims

【特許請求の範囲】

１．ａ）１２〜２２の炭素原子を有する脂肪酸および１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールから誘導したヨウ素価５０〜１５０のエステルの少なくとも一種　１５８〜９５重量％ｂ）６〜１４の炭素原子を有する脂肪酸と１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールとのエステルの少なくとも一種　４〜４０重量％ｃ）重合体エステルの少なくとも一種　０．１〜２重量％を含有することを特徴とする低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物。
２．成分ａ）が１６〜２２の炭素原子および１、２または３の二重結合を有する脂肪酸のメチルエステルを主に含有する工業用混合物から成ることを特徴とする請求項１に記載の混合物。
３．成分ｂ）が８〜１０の炭素原子を有する飽和脂肪酸のメチルエステルから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の混合物。
４．成分ｃ）がアルコール部分に１〜２２の炭素原子を含有するアクリル酸および／またはメタクリル酸とアルコールとの重合体エステルあるいは共重合体の混合物から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の混合物。
５．ａ）１２〜２２の炭素原子を有する脂肪酸および１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールから誘導したヨウ素価５０〜１５０のエステルの少なくとも一種　５８〜９５重量％ｂ）６〜１４の炭素原子を有する脂肪酸と１〜４の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールとのエステルの少なくとも一種　４〜４０重量％ｃ）重合体エステルの少なくとも一種　０．１〜２重量％を共に混合することを特徴とする、低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物の製造方法。
６．成分ａ）として、１６〜２２の炭素原子および１、２または３の二重結合を有する脂肪酸のメチルエステルを主に含有する工業用混合物を使用することを特徴とする請求項５に記載の方法。
７．成分ｂ）として、８〜１０の炭素原子を有する飽和脂肪酸のメチルエステルを使用することを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
８．成分ｃ）として、アルコール部分に１〜２２の炭素原子を含有するアクリル酸および／またはメタクリル酸とアルコールとの、重合体エステルおよび／または共重合体エステルの混合物を使用することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の方法。
９．請求項１〜４のいずれかに記載の低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物のディーゼルエンジン用燃料としての使用。
１０．請求項５〜８のいずれかに記載の方法によって得られる低温安定性を改良した脂肪酸低級アルキルエステルの混合物のディーゼルエンジン用燃料としての使用。