JPH0987644A - 低温流動性燃料油組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温下においての流動性が改良された狭沸点
範囲、広沸点範囲の燃料油組成物を提供することにあ
る。 【構成】 アルカントリオ−ルまたはアルカントリオ−
ルのポリオキシアルキレンエ−テルと脂肪酸とのエステ
ルと、水酸基をもつ含硫黄化合物または水酸基をもつ含
硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テルと脂肪酸と
のエステルの、２成分の含有を必須とする燃料油組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石油の中、重質留分と低
温流動性向上剤から調整される燃料油の流動性を改善す
る方法に関する。周知のとおり原油を蒸留して得られる
留分のなかで、中、重質留分とよばれる沸点が１５０乃
至４５０℃の留分は燈油、軽油、Ａ重油など各種燃料油
源として大量に使用される。なかでも軽油、Ａ重油は低
温下に於いてその油に含有するワックス析出のため、流
動性が著しく悪化して重大な問題が起きる場合がある。
例えば寒冷下において軽油中のワックス分が析出し、軽
油自体が半固体又はゲル状になり送油パイプをつまらせ
たり、内燃機関への燃料の供給を不能にしたりすること
がある。またＡ重油は漁船のエンジン駆動やハウス加温
栽培用加温機、ビル暖房に用いられるが、これも寒冷下
で析出したワックスによって燃焼不良を起こしたりする
ことがある。

【従来の技術】

【０００２】燃料油の低温流動性を向上させる１つの方
法として、低温流動性向上剤を添加する方法が知られて
いる。低温流動性向上剤の作用は燃料油からワックスが
析出する際に影響を与え、ワックスの巨大成長化を妨げ
て微細結晶で安定化させるものである。低温流動性向上
剤には種々の化学合成品が提案されているが、対象とな
る燃料油性状によって効果が極端に変わり、安定に品質
管理できる燃料油性状の把握が急務であったが、数多く
の原油種や複雑な蒸留装置の運転条件等の要因で困難を
極めている。

【０００３】低温流動性向上剤による添加効果を有効に
発現するために、対象燃料油の性状について幾つかの検
討がなされてきた。例えば中質留分燃料油１００重量部
にエチレン共重合体と炭素数２６乃至２７のｎ−パラフ
ィンを０．２乃至１．５重量部添加することにより、低
温流動性を改良する方法がある。しかしこの方法ではエ
チレン共重合体とｎ−パラフィンの双方を燃料に添加す
る必要があり、設備や操作が複雑化するだけでなくワッ
クス析出に伴う低温流動性悪化の主原因物質であるｎ−
パラフィンを添加するためにワックス析出量が増加す
る。その結果流動性向上剤が有効に作用しなくなる場合
が多い。代表的用途であるヂィ−ゼル自動車燃料として
用いるにあたり、燃料供給ラインの途中にはストレ−ナ
−が設けられているが、多量のワックス析出により、ス
トレ−ナ−へのワックス飽和時間が短縮され、早期に閉
塞を起こすことになる。

【０００４】また、−２０℃で析出するパラフィンワッ
クス量が特定量に調整された軽油に流動性向上剤を用い
た燃料油組成物について研究がおこなわれている。しか
しながら−２０℃で析出するパラフィンワックス量が特
定された軽油でも、流動性向上剤の添加によってＣＦＰ
Ｐ（低温濾過目詰温度）が全く低下しない場合や、特定
種の流動性向上剤でしか低下しない場合がある。

【０００５】さらに近年燃料油特に軽油は、灯油の旺盛
な需要をまかなうため低沸点部分の割合が減少し、沸点
範囲を狭くせざるをえない状況になっている。このよう
に沸点範囲を狭くすることによってその中に含まれるｎ
−パラフィンの炭素鎖分布が狭くなり、このような燃料
油には従来使用されているエチレン−酢酸ビニル系の流
動性向上剤も効果を発揮できなくなっている。

【０００６】そこで近年この沸点範囲の狭い燃料油に効
果的な流動性向上剤が開発されるようになった。代表的
なものとしては、水酸基を含有する含窒素化合物と飽和
脂肪酸から合成されるエステル化反応生成物もしくはそ
の塩、多価アルコ−ルと飽和脂肪酸から合成されるエス
テル化反応生成物、ポリオキシアルキレングリコ−ルと
飽和脂肪酸から合成されるエステル化反応生成物、多価
アルコ−ルまたはその部分エステルのエチレンオキサイ
ド付加物と飽和脂肪酸から合成されるエステル化反応生
成物等があげられる。

【０００７】これらの流動性向上剤は単独で使用する
と、例えばポリアルキレングリコ−ルと飽和脂肪酸から
合成されるエステルなどは、比較的多量に添加を行わな
いとＣＦＰＰ降下能が得られないため、結果として流動
性向上剤を添加した燃料油の通油性が悪くなる場合があ
る。また、燃料油の性状によっては添加量が多くなるほ
どＣＦＰＰ降下能が低下する傾向があるものがあったり
して満足すべきものではなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように特定
の添加剤は特定の性状の燃料油にしか効果を発揮しない
のが現状の技術である。本発明が解決しようとする課題
は、流動性向上剤の高濃度添加による通油性の阻害と、
燃料油の性状と流動性向上効果の選択性にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる課題
を解決すべく鋭意検討した結果本発明に達したものであ
る。すなわち本発明は狭沸点範囲または広沸点範囲の燃
料油に、２成分のエステル化反応生成物（アルカントリ
オ−ルまたはアルカントリオ−ルのポリオキシアルキレ
ンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸とのエステル化反応生成物
と、水酸基をもつ含硫黄化合物または水酸基をもつ含硫
黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テルと直鎖飽和脂
肪酸とのエステル化反応生成物）を少量含有させること
により、通油性および低温流動性のすぐれた燃料油組成
物を得られるという発見に基ずくものである。

【００１０】本発明に使用されるアルカントリオ−ルと
してはグリセリン、トリメチロ−ルプロパン、トリメチ
ロ−ルエタン、トリメチロ−ルブタン等があげられる。
直鎖飽和脂肪酸としてはミスチリン酸、バルチミン酸、
ステアリンアラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セ
ロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などがあげられるが
好ましくはバルチミン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ア
ラキン酸及びエイコシン酸である。

【００１１】本発明品を得る方法は特に制限しない。例
えば、アルカントリオ−ルまたはアルカントリオ−ルの
ポリオキシアルキレンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸、水酸
基をもつ含硫黄化合物または水酸基をもつ含硫黄化合物
のポリオキシアルキレンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸を各
々周知の方法、例えばパラトルエンスルホン酸を触媒と
してエステル化し、別々に燃料油に混合する方法、もし
くはアルカントリオ−ルまたはアルカントリオ−ルのポ
リオキシアルキレンエ−テルと、水酸基をもつ含硫黄化
合物または水酸基をもつ含硫黄化合物のポリオキシアル
キレンエ−テルの混合物と直鎖飽和脂肪酸を周知の方法
でエステル化し、燃料油に混合する方法、またアルカン
トリオ−ルまたはアルカントリオ−ルのポリオキシアル
キレンエ−テルと過剰の直鎖飽和脂肪酸を周知の方法で
エステル化し、その後過剰分の直鎖飽和脂肪酸の当量も
しくは当量以上の水酸基をもつ含硫黄化合物または水酸
基をもつ含硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テル
を追加して周知の方法でエステル化し燃料油に混合する
方法、逆に水酸基をもつ含硫黄化合物または水酸基をも
つ含硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テルと過剰
の直鎖飽和脂肪酸を周知の方法でエステル化し、その後
過剰分の直鎖飽和脂肪酸の当量もしくは当量以上のアル
カントリオ−ルまたはアルカントリオ−ルのポリオキシ
アルキレンエ−テルを追加して周知の方法でエステル化
し燃料油に混合する方法などが考えられる。

【００１２】このようにして得られた燃料油の改良され
た効果は、徐冷下の低温でのパラフィンワックス結晶の
析出状況を観察することによって確認することができ
る。例えばポリオキシアルキレングリコ−ルと直鎖飽和
脂肪酸とのエステルを狭沸点範囲の燃料油に添加した場
合は、添加量を０．０５重量％もしくはそれ以上にしな
いとパラフィンワックスは微細なものにはなりにくい。
これに対して本発明の燃料油組成物は請求項に記したエ
ステル化反応生成混合物の添加量が０．０１重量％程度
でもＣＦＰＰ測定用の金網を通過する程の微細なものと
なりうる。またＣＦＰＰの絶対値で比較しても、本発明
の燃料油組成物は、請求項に記したエステル化反応生成
混合物の添加量を同量にすれば、アルカントリオ−ルも
しくはアルカントリオ−ルのポリオキシアルキレンエ−
テルと直鎖飽和脂肪酸とのエステル化反応生成物、また
は水酸基をもつ含硫黄化合物もしくはまたは水酸基をも
つ含硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テルと直鎖
飽和脂肪酸とのエステル化反応生成物を単独で使用する
よりも良好な値を示す傾向にあり性能、経済性の面で優
れている。

【００１３】本発明の燃料油組成物には、必要に応じて
従来技術の流動性向上剤として公知の化合物、例えばエ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アク
リレ−ト共重合体、枝分かれポリエチレン、ハロゲン化
ポリアルキレン、アルキル−（メタ）アクリレ−ト共重
合体、塩素化パラフィンとナフタレンとの縮合物、アル
ケニルコハク酸の含窒素誘導体及び脂肪族ジカルボン酸
アミド等を含有させることができる。これら従来技術の
流動性向上剤は本発明の燃料油組成物に通常０乃至１重
量％好ましくは０乃至０．５重量％含有させることがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下に具体的な実施例及び比較例をあげて本
発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。

【００１５】実施例 １ 平均分子量１０５２、ヒドロキシル化１６０のトリメチ
ロ−ルプロパン（ＰＯ）₉（ＥＯ）₉［トリメチロ−ルプ
ロパンのプロピレンオキサイド９モル付加物にさらにエ
チレンオキサイド９モルを付加したもの］１０５．２部
（０．１モル）と平均分子量５３０、ヒドロキシル化２
００のチオジグリコ−ル（ＰＯ）₄（ＥＯ）₄［チオジグ
リコ−ルのプロピレンオキサイド４モル付加物にさらに
エチレンオキサイド４モルを付加したもの］５３部
（０．１モル）とベヘン酸８５．３部（０．２５モル）
とステアリン酸７１部（０．２５モル）をパラトルエン
スルホン酸２部を触媒として１４０℃にて窒素を吹き込
みながら撹拌して４時間反応させることにより製造した
エステル化反応生成物を燃料油に５０ｐｐｍおよび１５
０ｐｐｍとテトラデシルメタクリレ−ト重合体をそれぞ
れ５０ｐｐｍ添加したものを本発明の燃料油組成物とし
た。

【００１６】実施例 ２ 平均分子量７０４、ヒドロキシル化２３９のグリセリン
（ＰＯ）₆（ＥＯ）₆［グリセリンのプロピレンオキサイ
ド６モル付加物にさらにエチレンオキサイド６モルを付
加したもの］７０．４部（０．１モル）と平均分子量１
０３５、ヒドロキシル化１６３のチオグリセロ−ル（３
−メルカプト−１，２−プロパンジオ−ル）（ＰＯ）₉
（ＥＯ）₉［チオグリセロ−ルのプロピレンオキサイド
９モル付加物にさらにエチレンオキサイド９モルを付加
したもの］１０５部（０．１モル）とベヘン酸１０２部
（０．３モル）とステアリン酸８５．２部（０．３モ
ル）を実施例１と同様に反応させることにより製造した
エステル化反応生成物を燃料油に５０ｐｐｍおよび１５
０ｐｐｍとテトラデシルメタクリレ−ト重合体をそれぞ
れ５０ｐｐｍ添加したものを本発明の燃料油組成物とし
た。

【００１７】実施例 ３ 平均分子量７４６、ヒドロキシル化２２６のトリメチロ
−ルプロパン（ＰＯ）₆（ＥＯ）₆［トリメチロ−ルプロ
パンのプロピレンオキサイド６モル付加物にさらにエチ
レンオキサイド６モルを付加したもの］７４．６部
（０．１モル）と平均分子量７３４、ヒドロキシル化１
５３のチオジグリコ−ル（ＰＯ）₆（ＥＯ）₆［チオジグ
リコ−ルのプロピレンオキサイド６モル付加物にさらに
エチレンオキサイド６モルを付加したもの］７３．４部
（０．１モル）とベヘン酸８５．３部（０．２５モル）
とステアリン酸７１部（０．２５モル）を実施例１と同
様に反応させることにより製造したエステル化反応生成
物を燃料油に５０ｐｐｍおよび１５０ｐｐｍとテトラデ
シルメタクリレ−ト重合体をそれぞれ５０ｐｐｍ添加し
たものを本発明の燃料油組成物とした。

【００１８】比較例 １ 平均分子量５３０、ヒドロキシル化２１２のチオジグリ
コ−ル（ＰＯ）₄（ＥＯ）₄［チオジグリコ−ルのプロピ
レンオキサイド４モル付加物にさらにエチレンオキサイ
ド４モルを付加したもの］１０６部（０．２モル）とベ
ヘン酸６８．２部（０．２モル）とステアリン酸５６．
８部（０．２モル）を実施例１と同様に反応させること
により製造したエステル化反応生成物を燃料油に５０ｐ
ｐｍおよび１５０ｐｐｍとテトラデシルメタクリレ−ト
重合体をそれぞれ５０ｐｐｍ添加したものを比較のため
の燃料油組成物とした。

【００１９】比較例 ２ 平均分子量７２０、ヒドロキシル化２３４のチオグリセ
ロ−ル（ＰＯ）₆（ＥＯ）₆［チオグリセロ−ルのプロピ
レンオキサイド６モル付加物にさらにエチレンオキサイ
ド６モルを付加したもの］１４４部（０．２モル）とベ
ヘン酸１０２．３部（０．３モル）とステアリン酸８
５．２部（０．３モル）を実施例１と同様に反応させる
ことにより製造したエステル化反応生成物を燃料油に５
０ｐｐｍおよび１５０ｐｐｍとテトラデシルメタクリレ
−ト重合体をそれぞれ５０ｐｐｍ添加したものを比較の
ための燃料油組成物とした。

【００２０】比較例 ３ 平均分子量７４６、ヒドロキシル化２２６のトリメチロ
−ルプロパン（ＰＯ）₆（ＥＯ）₆［トリメチロ−ルプロ
パンのプロピレンオキサイド６モル付加物にさらにエチ
レンオキサイド６モルを付加したもの］１４９．２部
（０．２モル）とベヘン酸１０２．３部（０．３モル）
とステアリン酸８５．２部（０．３モル）を実施例１と
同様に反応させることにより製造したエステル化反応生
成物を燃料油に５０ｐｐｍおよび１５０ｐｐｍとテトラ
デシルメタクリレ−ト重合体をそれぞれ５０ｐｐｍ添加
したものを比較のための燃料油組成物とした。結果を表
−１、表−２に示した。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【発明の効果】表−１および表−２より明らかな様に本
発明におけるアルカントリオ−ル又はアルカントリオ−
ルのポリオキシアルキレンエ−テル／水酸基をもつ含硫
黄化合物または水酸基をもつ含硫黄化合物のポリオキシ
アルキレンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸とのエステル化反
応生成混合物含有の燃料油組成物は、蒸留性状にかかわ
らず、比較例のエステル化生成物含有の燃料油組成物
（アルカントリオ−ルもしくはアルカントリオ−ルのポ
リオキシアルキレンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸とのエス
テル化反応生成物または、水酸基をもつ含硫黄化合物も
しくはは水酸基をもつ含硫黄化合物のポリオキシアルキ
レンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸とのエステル化反応生成
物を単独に含有する燃料油組成物）より優れた低温流動
性をもつことは明らかである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）アルカントリオ−ルまたはアルカ
   ントリオ−ルのポリオキシアルキレンエ−テルと１種類
   若しくは２種類以上の直鎖飽和脂肪酸とのエステル化反
   応生成物と（Ｂ）水酸基をもつ含硫黄化合物、または水
   酸基をもつ含硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テ
   ルと１種類若しくは２種類以上の直鎖飽和脂肪酸とのエ
   ステル化反応生成物の２成分を含有する燃料油組成物。
2. 【請求項２】 （Ａ）のアルカントリオ−ルのポリオキ
   シアルキレンエ−テルのアルキレン基の炭素数が１乃至
   ４で分子量が２００乃至３０００、直鎖飽和脂肪酸が１
   種類の場合はその炭素数が１４乃至３０であり、２種類
   以上の場合は炭素数が１４乃至３０の直鎖飽和脂肪酸を
   ２０モル％以上含有する混合脂肪酸であり、（Ｂ）の水
   酸基をもつ含硫黄化合物のポリオキシアルキレンエ−テ
   ルのアルキレン基の炭素数が１乃至４であり、水酸基を
   もつ含硫黄化合物、または水酸基をもつ含硫黄化合物の
   ポリオキシアルキレンエ−テルとエステル化反応させる
   直鎖飽和脂肪酸が１種類の場合はその炭素数が１４乃至
   ３０であり、２種類以上の場合は炭素数が１４乃至３０
   の直鎖飽和脂肪酸を２０モル％以上含有する混合脂肪酸
   である「請求項１」に記載の燃料油組成物。
3. 【請求項３】 （Ｂ）のアルカントリオ−ルのポリオキ
   シアルキレンエ−テルと直鎖飽和脂肪酸とのエステルが
   部分エステルである「請求項１」または「請求項２」に
   記載の燃料油組成物。
4. 【請求項４】 （Ａ）と（Ｂ）の重量比率が１０：９０
   乃至９０：１０の範囲である「請求項１」から「請求項
   ３」に記載の燃料油組成物。
5. 【請求項５】 「請求項１」から「請求項４」のエステ
   ル化反応混合物を０．０００１重量％乃至０．５重量％
   含有する燃料油組成物。
6. 【請求項６】 必要によりエチレン−酢酸ビニル共重合
   体、エチレン−（メタ）アクリレ−ト共重合体、枝分か
   れポリエチレン、ハロゲン化ポリアルキレン、アルキル
   （メタ）アクリレ−ト重合体、塩素化パラフィンとナフ
   タレンとの縮合物、アルケニルコハク酸の含窒素誘導体
   及び脂肪族ジカルボン酸アミドからなる群から選ばれる
   １種または２種以上の化合物を含有する「請求項１」か
   ら「請求項５」記載の燃料油組成物。