明 細 書 燃料油、 燃料油用潤滑剤及び燃料油製造設備 技術分野 Description Fuel oil, fuel oil lubricant and fuel oil production equipment
この発明は、 環境に負荷の少ないジメチルエーテルを主成分とした燃料油、 該燃料油に好適な燃料油用潤滑剤及び燃料油製造設備に関する。 背景技術 The present invention relates to a fuel oil containing dimethyl ether as a main component, which has a low environmental load, a fuel oil lubricant suitable for the fuel oil, and a fuel oil production facility. Background art
近年、 ジメチルエーテル (以下、 「DME」 と略称する。 ) は、 セタン価が 高いこと、 酸素原子を含有するので、 無煙燃焼すること等により、 環境に負荷 の少ない新たなガソリン、 軽油、 重油代替燃料として注目されている。 In recent years, dimethyl ether (hereinafter abbreviated as “DME”) has a high cetane number and contains oxygen atoms, so it emits smokeless fuel and other new gasoline, light oil, and heavy oil alternative fuels that have a low environmental impact. It is attracting attention.
例えば、 DMEを燃料としたディーゼルエンジンは、 軽油を燃料とした場合 とほぼ同等の出力を出すことができるが、 軽油と異なり DMEは潤滑性に乏し いため、 長期に使用すると、 燃料噴射系の摺動部等が磨耗して作動が困難にな るとの課題等が指摘されており、 未だ、 DMEを燃料油とすることは、 商業的 に成功していないのが現状である。 For example, a diesel engine using DME as fuel can produce almost the same output as using diesel fuel, but unlike diesel fuel, DME has poor lubricity, so if it is used for a long time, the fuel injection system slides. It has been pointed out that the moving parts and the like become difficult to operate due to wear, and the use of DME as fuel oil has not yet been commercially successful.
一方、 ィォゥ含量約 0. 2重量%以下及び芳香族炭化水素含量約 30重量% より小を有する軽油組成物 (ディーゼル燃料) において、 潤滑性改善剤として 、 植物の油質種子に由来の飽和及び不飽和の直鎖状 C12~22の脂肪酸の混合物 の C 5アルキルエステル 100〜10000 p pm (重量) を含有すること を特徴とする軽油組成物が知られている (特開平 7— 62363号公報) しかしながら、 上記特許文献に記載される軽油組成物は、 ィォゥ含量約 0.On the other hand, in a light oil composition (diesel fuel) having an Io content of about 0.2% by weight or less and an aromatic hydrocarbon content of about 30% by weight or less, as a lubricity improving agent, the saturation and saturation derived from oily seeds of a plant were C 5 alkyl esters ranging from 100 to 10000 p pm gas oil composition characterized by containing (by weight) is known (JP-a 7 62 363 No. of mixtures of linear fatty acids C 12 ~ 22 unsaturated Gazette) However, the gas oil compositions described in the above patent documents have an I.O.
2重量%以下及び芳香族炭化水素含量約 30重量%より小となる特殊な軽油組 成物 (ディーゼル燃料) を使用する場合における潤滑性の改善のために、 植物 の油質種子に由来の飽和及び不飽和の特定の直鎖状の脂肪酸の混合物のアルキ
ルエステルを特定量含有せしめるものであり、 本願発明の D M Eを主成分とす る燃料油用等とは、 物性、 潤滑特性等が相違するものであり、 また、 このよう な特殊な軽油と D M Eとは、 その化学構造自体が全く異なるものである。 本発明は、 上記従来の課題及び現状等に鑑み、 これを解消しょうとするもの であり、 磨耗による燃料噴射弁等の作動不能の発生することのない D MEを主 たる燃料とする燃料油、 該燃料油に好適な燃料油用潤滑剤及び燃料油製造設備 を提供することを目的とする。 発明の開示 In order to improve lubricity when using special diesel fuel compositions (diesel fuel) with less than 2% by weight and aromatic hydrocarbon content of less than about 30% by weight, the saturation derived from oily seeds of plants Of mixtures of unsaturated and unsaturated linear fatty acids A special amount of DME, which has different physical properties, lubricating properties, etc. from those for fuel oils mainly comprising DME of the present invention. Are completely different in their chemical structure. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems and the current situation, and has been made to solve the problem. An object of the present invention is to provide a fuel oil lubricant and a fuel oil production facility suitable for the fuel oil. Disclosure of the invention
本発明者らは、 上記従来の課題等について、 鋭意検討した結果、 D MEに特 定の成分を潤滑剤として含有せしめることにより、 上記目的の燃料油、 燃料油 用潤滑剤及び燃料油製造設備が得られることを見い出し、 本発明を完成するに 至ったのである。 The present inventors have conducted intensive studies on the above-mentioned conventional problems and the like, and as a result, by adding a specific component to DME as a lubricant, the fuel oil, the fuel oil lubricant, and the fuel oil manufacturing equipment described above were obtained. And found that the present invention was completed.
すなわち、 本発明は、 (1)〜(10)に存する。 That is, the present invention resides in (1) to (10).
(1) ジメチルエーテルと、 植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少な くとも 1種とからなることを特徴とする燃料油。 (1) A fuel oil comprising dimethyl ether and at least one selected from vegetable oils and fats and oil derivatives.
(2) 植物性油脂がパーム油である上記 (1)記載の燃料油。 (2) The fuel oil according to the above (1), wherein the vegetable oil is palm oil.
(3) 植物性油脂誘導体がパ一ム油誘導体である上記 (1)記載の燃料油。 (3) The fuel oil according to the above (1), wherein the vegetable oil derivative is a palm oil derivative.
(4) パ一ム油誘導体がパーム油脂肪酸メチルエステルである上記 (3)記載の燃 料油。 (4) The fuel oil according to (3), wherein the palm oil derivative is palm oil fatty acid methyl ester.
(5) 植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種からなるこ とを特徴とするジメチルエーテルを主成分とする燃料油用潤滑剤。 (5) A fuel oil-based lubricant comprising dimethyl ether as a main component, comprising at least one selected from vegetable oils and fat derivatives.
(6) 植物性油脂がパーム油である上記 (5)記載の燃料油用潤滑剤。 (6) The lubricant for a fuel oil according to the above (5), wherein the vegetable oil is palm oil.
(7) 植物性油脂誘導体がパーム油誘導体である上記 (5)記載の燃料油用潤滑剤 (7) The lubricant for fuel oil according to the above (5), wherein the vegetable fat derivative is a palm oil derivative.
(8) パーム油誘導体がパーム油脂肪酸メチルエステルである上記 (7)記載の燃
料油用潤滑剤。 (8) The fuel according to the above (7), wherein the palm oil derivative is palm oil fatty acid methyl ester. Lubricants for oiling.
(9) ジメチルエーテルに、 植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少な くとも 1種を所定量添加して燃料油を得る混合設備を備えたことを特徴とする 燃料油製造設備。 (9) A fuel oil production facility comprising a mixing facility for adding a predetermined amount of at least one selected from vegetable oils and fats and vegetable oils and fats to dimethyl ether to obtain fuel oil.
(10) 植物性油脂から植物性油脂誘導体を製造する植物性油脂誘導体製造設備 、 及び該植物性油脂誘導体製造設備により得られた植物性油脂誘導体をジメチ ルェ一テルに所定量添加して燃料油を得る混合設備とを備えたことを特徴とす る燃料油製造設備。 図面の簡単な説明 (10) A plant oil / fat derivative production facility for producing a vegetable oil / fat derivative from a vegetable oil / fat, and a predetermined amount of the vegetable oil / fat derivative obtained by the vegetable oil / fat derivative production facility is added to dimethyl ether to obtain a fuel oil. A fuel oil production facility comprising: BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプのブランジャとプラ ンジャバレル間の摺動部を断面態様で示す概略図であり、 第 2図 (a ) は、 比 較例 1の D M E単体からなる燃料油を用いた場合と、 本発明範囲となる実施例 1による燃料油を用いた場合の、 運転時間に対するプランジャとプランジャバ レル間のクリアランスの変化を示すグラフであり、 第 2図 (b ) は、 その時の 各々の燃料噴射最高圧力の変化を比較して示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a schematic view showing a sliding section between a plunger and a plunger barrel of a fuel injection pump in a diesel engine in a sectional view. FIG. 2 (a) shows a fuel oil composed of DME alone in Comparative Example 1. FIG. 2B is a graph showing a change in clearance between a plunger and a plunger barrel with respect to an operation time when the fuel oil according to the first embodiment falls within the scope of the present invention. It is a graph which shows the change of each fuel injection maximum pressure at that time in comparison. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に、 本発明の実施の形態を詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の燃料油は、 ジメチルエーテルと、 植物性油脂及び植物性油脂誘導体 から選ばれる少なくとも 1種とからなることを特徴とするものである。 The fuel oil of the present invention is characterized by comprising dimethyl ether and at least one selected from vegetable fats and oils and vegetable fat derivatives.
また、 本発明のジメチルエーテルを主成分とする燃料油用潤滑剤は、 植物性 油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種からなることを特徴と するものである。 Further, the lubricant for fuel oil containing dimethyl ether as a main component of the present invention is characterized by comprising at least one selected from vegetable fats and oils and vegetable fats and oils derivatives.
本発明で用いられる DMEとしては、 例えば、 天然ガスを原料として改質を 行い主として一酸化炭素と水素からなる合成ガスを得、 この合成ガスから得た
DMEが挙げられる。 この場合、 上記合成ガスからの直接合成法と、 合成ガス から一旦メ夕ノールを経由してこのメタノールの脱水による方法の 2通りの方 法があるが、 本発明ではいずれの方法から得られる D M Eでもよい。 As the DME used in the present invention, for example, a synthesis gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen is obtained by reforming using natural gas as a raw material. DME. In this case, there are two methods, a direct synthesis method from the above synthesis gas, and a method by dehydration of the methanol from the synthesis gas once through methanol, and in the present invention, the DME obtained by either method is used. May be.
更に、 一酸化炭素と水素からなる合成ガスは、 天然ガスだけでなく、 石炭ガ ス化ガス、 バイオマス、 石油残さ、 産業廃棄物等からも製造可能であり, これ らを原料とする合成ガスでもかまわない。 通常、 上記各方法により、 9 0 %以 上、 好ましくは 9 9 %以上、 更に好ましくは 9 9 . 9 %以上の純度の DMEを 得ることができる。 Furthermore, synthesis gas composed of carbon monoxide and hydrogen can be produced not only from natural gas but also from coal gasification gas, biomass, petroleum residues, industrial waste, etc. I don't care. In general, DME having a purity of 90% or more, preferably 99% or more, more preferably 99.9% or more can be obtained by each of the above methods.
本発明で用いられる D M Eは、 上記各方法で得られるいずれのものでも構わ ない。 DME used in the present invention may be any one obtained by the above methods.
本発明で用いる植物性油脂としては、 例えば、 ヤシ油、 パーム油、 菜種油、 ォリーブ油、 大豆油等が挙げられるが、 これらは水添、 非水添を問わない。 好ましくは、 更なる潤滑性能を発揮せしめる点からヤシ油、 パーム油であり 、 特に好ましくは、 D M Eとの相溶性に優れるパ一ム油が望ましい。 Examples of the vegetable fats and oils used in the present invention include coconut oil, palm oil, rapeseed oil, olive oil, soybean oil, and the like, and these may be hydrogenated or non-hydrogenated. Preferably, palm oil and palm oil are used from the viewpoint of exhibiting further lubricating performance, and particularly preferably, palm oil having excellent compatibility with DME is desirable.
また、 本発明で用いる 「植物性油脂誘導体」 とは, 上記の植物性油脂に化学 的反応を行って誘導される誘導体を意味する。 具体的には、 植物性油脂誘導体 の構成脂肪酸の一価〜多価アルコールエステル、 並びにこれらのアルキレンォ キシド付加体、 構成脂肪酸のアルキレンォキシド付加体等が挙げられる。 一価〜多価アルコールエステルの一価〜多価アルコールとしては、 例えば、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ブ夕ノール、 エチレングリコ一ル、 プロピレングリコール、 ブチレングリコール、 ペンタエリスリトール、 トリメ チロールプロパン、 ソルビトール、 等のアルコールが挙げられる。 Further, the “vegetable fat / oil derivative” used in the present invention means a derivative derived by performing a chemical reaction on the above vegetable fat / oil. Specific examples include mono- to polyhydric alcohol esters of constituent fatty acids of vegetable fats and oils derivatives, alkylene oxide adducts thereof, and alkylene oxide adducts of constituent fatty acids. Examples of the monohydric to polyhydric alcohols of monohydric to polyhydric alcohol esters include methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, and the like. Alcohol.
これらのエステル体の製造は、 当該油脂と対応アルコールとのエステル交換 法、 構成脂肪酸との直接エステル化法等の通常の製造方法によつて製造可能で ある。 These esters can be produced by a usual production method such as a transesterification method of the fat or oil with a corresponding alcohol, or a direct esterification method with a constituent fatty acid.
これらのうちでは、 植物性油脂を構成する脂肪酸の炭素数 1〜 5の一価アル
コールエステル、 好ましくは、 パーム油脂 酸の炭素数 1〜 5の一価アルコー ルエステル、 特に、 パ一ム油脂肪酸のメチルエステルが好適である。 Of these, monovalent alcohols with 1 to 5 carbon atoms in fatty acids that make up vegetable oils and fats Coal esters, preferably monohydric alcohol esters of palm oils having 1 to 5 carbon atoms, particularly methyl esters of palm oil fatty acids, are suitable.
植物性油脂誘導体の構成脂肪酸の一価〜多価アルコールエステルのアルキレ ンォキシド付加体あるいは構成脂肪酸のアルキレンォキシド付加体は、 常法に より、 対応一価〜多価アルコールエステルあるいは対応構成脂肪酸とアルキレ ンォキシドとの付加反応により得ることができる。 Alkylene oxide adducts of monohydric to polyhydric alcohol esters or alkylene oxide adducts of constituent fatty acids of vegetable fats and oils derivatives can be prepared by conventional methods using the corresponding monohydric to polyhydric alcohol esters or the corresponding constituent fatty acids and alkylene oxide. It can be obtained by an addition reaction with an oxide.
アルキレンォキシドとしては、 例えば、 エチレンォキシド、 プロピレンォキ シド、 ブチレンォキシドが挙げられるが、 好ましくは、 エチレンォキシド、 プ ロピレンォキシドである。 これらは単一、 または、 混合物のいずれでも良い。 これらのアルキレンォキシド付加モル数は、 油脂 1モルないし脂肪酸 1モル 当り 1〜1 0 0モルであるが、 好ましくは、 1〜2 0モルであり、 更に好まし くは 1〜 5モルである。 Alkylene oxides include, for example, ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, with ethylene oxide and propylene oxide being preferred. These may be either single or a mixture. The number of moles of the alkylene oxide added is 1 to 100 moles per 1 mole of fats and oils or 1 mole of fatty acids, preferably 1 to 20 moles, and more preferably 1 to 5 moles. .
なお、 上記植物性油脂及び植物性油脂誘導体は、 各単独 (単体) で、 または 、 2種以上を混合して用いることができる。 The vegetable oils and fats and vegetable oils and fats can be used alone (individually) or as a mixture of two or more.
本発明の燃料油は、 上記 DMEと潤滑剤としての植物性油脂及び植物性油脂 誘導体から選ばれる少なくとも 1種とを含むものから構成されるが、 これらの 配合割合は、 好ましくは、 D M E 1 0 0質量部あたり、 植物性油脂及植物性油 脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種を 0 . 0 0 1〜1 0 0質量部であり、 更 に好ましくは、 0 . 0 0 2〜 5 0質量部とすることが望ましい。 The fuel oil of the present invention comprises the above-mentioned DME and at least one selected from vegetable fats and oils and derivatives as a lubricant, and the blending ratio thereof is preferably DME 10 0 parts by mass, at least one selected from vegetable oils and fats and oil derivatives is 0.001 to 100 parts by mass, more preferably 0.002 to 50 parts by mass. It is desirable that
特に、 パーム油脂肪酸メチルエステルは、 DM E 1 0 0質量部に、 上記範囲 In particular, palm oil fatty acid methyl ester is added to DME 100 parts by mass in the above range.
( 0 . 0 0 1〜1 0 0質量部) 内で自由自在に溶解して均一液体となるので、 好ましい。 (0.001 to 100 parts by mass).
また、 上記植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種の 配合量が 0 . 0 0 1質量部未満であると、 本発明の効果を発揮することができ ず、 一方、 1 0 0質量部を越えると、 本発明の効果は変わらず、 コスト高とな り、 好ましくない。
本発明の燃料油は、 上述の如く、 DMEと、 潤滑剤としての植物性油脂及び 植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種とからなるものであるが、 本発 明の効果を損なわない範囲で、 燃料油に添加する各種任意成分、 例えば、 酸化 防止剤、 油性向上剤、 防鲭剤、 洗浄分散剤、 摩擦調整剤、 消泡剤、 流動性向上 剤、 粘度指数向上剤等を添加することができる。 If the amount of at least one selected from the vegetable oils and fats is less than 0.01 parts by mass, the effects of the present invention cannot be exhibited. Exceeding the parts by mass does not change the effect of the present invention and increases the cost, which is not preferable. As described above, the fuel oil of the present invention comprises DME and at least one selected from vegetable fats and oils and vegetable fat derivatives as a lubricant as long as the effects of the present invention are not impaired. , Adding various optional components to the fuel oil, such as antioxidants, oiliness improvers, antioxidants, cleaning dispersants, friction modifiers, defoamers, flow improvers, viscosity index improvers, etc. Can be.
このように構成される本発明の燃料油又は燃料油用潤滑剤は、 例えば、 ガソ リン、 軽油、 重油の代替として発電用、 自家用、 ディーゼルエンジン用等の種 々の用途の燃料油又は燃料油用潤滑剤として使用可能であるが、 特に、 トラッ ク、 船舶、 発電、 建設機械等のディーゼルエンジンの燃料油又は燃料油用潤滑 剤として好適である。 The fuel oil or the fuel oil lubricant of the present invention thus constituted is, for example, a fuel oil or a fuel oil for various uses such as power generation, private use, and diesel engine as a substitute for gasoline, light oil, and heavy oil. Although it can be used as a lubricant for fuel, it is particularly suitable as a fuel oil or a lubricant for fuel oil of diesel engines for trucks, ships, power generation, construction machinery and the like.
本発明の燃料油を、 例えば、 ディーゼルエンジンの燃料油として用いると、 D MEのみ (DME単独) の場合は、 摺動部の磨耗により、 ひどい場合には 1 0〜2 0時間程度の短時間でエンジンの破損を生じてしまうのに対して、 本発 明の燃料油では数千〜数万時間という長時間の連続運転においても何ら問題な く正常な作動を維持することが可能となる。 When the fuel oil of the present invention is used, for example, as a fuel oil for a diesel engine, if DME alone (DME only) is used, the sliding portion will be worn away. However, the fuel oil of the present invention can maintain normal operation without any problem even in continuous operation for a long time of several thousand to tens of thousands of hours.
次に、 本発明の燃料油製造設備は、 上述の各方法等により得られた DMEに 、 上述の植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種を所定 量添加、 具体的には、 DME 1 0 0質量部あたり、 植物性油脂及植物性油脂誘 導体から選ばれる少なくとも 1種を 0 . 0 0 1〜 1 0 0質量部添加して燃料油 を得る混合設備を備えたことを特徴とするものである。 Next, the fuel oil production facility of the present invention is characterized in that a predetermined amount of at least one selected from the above-mentioned vegetable oils and fats is added to DME obtained by each of the above-described methods and the like. Mixing equipment for obtaining fuel oil by adding 0.001 to 100 parts by mass of at least one selected from vegetable fats and oils and vegetable fat derivatives per 100 parts by mass of DME It is assumed that.
この燃料油製造設備としては、 例えば、 上述の各方法等により得られた D M Eをパイプラインにより混合機を備えた撹拌装置 (タンク) に供給し、 該撹拌 装置に上述の植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種を 所定量添加して撹拌混合する製造設備を備えたものが挙げられる。 As this fuel oil production equipment, for example, the DME obtained by each of the above-mentioned methods and the like is supplied to a stirrer (tank) equipped with a mixer by a pipeline, and the above-mentioned vegetable oil and vegetable Examples include those equipped with a production facility for adding a predetermined amount of at least one selected from oil and fat derivatives and stirring and mixing.
また、 本発明の他の燃料油製造設備は、 植物性油脂から植物性油脂誘導体を 製造する植物性油脂誘導体製造設備、 及び該植物性油脂誘導体製造設備により
得られた植物性油脂誘導体を D M Eに所定量添加して燃料油を得る混合設備と を備えたことを特徵とするものである。 Further, another fuel oil production facility of the present invention comprises a vegetable oil / fat derivative production facility for producing a vegetable oil / fat derivative from a vegetable oil / fat, And a mixing facility for adding a predetermined amount of the obtained vegetable oil / fat derivative to DME to obtain a fuel oil.
この燃料油製造設備としては、 例えば、 上述の植物性油脂に化学的反応を行 つて植物性油脂誘導体を製造する植物性油脂誘導体製造設備、 及び該植物性油 脂誘導体製造設備により得られた植物性油脂誘導体、 及び上述の各方法等によ り得られた D MEの各所定量を混合機を備えた撹拌装置に供給し撹拌混合する 混合設備とを備えたものが挙げられる。 As the fuel oil production equipment, for example, a vegetable oil / fat derivative production equipment for producing a vegetable oil / fat derivative by performing a chemical reaction on the above-mentioned vegetable oil / fat, and a plant obtained by the vegetable oil / fat derivative production equipment And a mixing unit for supplying a predetermined amount of the oil-and-fat derivative and DME obtained by each of the above-described methods to a stirrer provided with a mixer and mixing them with stirring.
このように構成される本発明の各燃料油製造設備では、 通常の混合機を有す る撹拌装置を備えた設備により、 ジメチルェ一テルと上記潤滑剤を所定量混合 することにより、 均一一体化した液体となる本発明の燃料油を容易に製造する ことができるものとなる。 従って、 植物性油脂 (及びその誘導体) の製造設備 の設置場所に隣接して本発明の燃料油製造設備を設置することが、 特に、 輸送 コス卜の削減の面で好ましい。 実施例 In each of the fuel oil production facilities of the present invention configured as described above, a predetermined amount of dimethyl ether and the above-mentioned lubricant are mixed by a facility equipped with a stirrer having an ordinary mixer, thereby achieving uniform integration. This makes it possible to easily produce the fuel oil of the present invention, which becomes a liquid. Therefore, it is preferable to install the fuel oil production facility of the present invention adjacent to the installation place of the vegetable oil (and derivative thereof) production facility, particularly in view of reduction in transportation cost. Example
次に、 本発明を実施例及び比較例により、 更に詳述するが、 本発明は下記実 施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
〔実施例 1及び比較例 1〕 (Example 1 and Comparative Example 1)
実施例 1及び比較例 1の各燃料油で使用した DME、 潤滑剤としての植物性 油脂誘導体は下記のものを供試試料とした。 DME used in each fuel oil of Example 1 and Comparative Example 1 and the following vegetable oil derivatives as lubricants were used as test samples.
〔DME〕 [DME]
三菱瓦斯化学社製の純度 9 9 . 9 %のものを供試試料とした。 A sample having a purity of 99.9% manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company was used as a test sample.
〔植物性油 誘導体 (パーム油脂肪酸メチルエステル) 〕 [Vegetable oil derivatives (palm oil fatty acid methyl ester)]
パーム油 1 0 1 4 gにメタノール 3 5 6 g及び水酸化ナトリウム 3 gを加え 、 窒素ガス雰囲気下 0 . I M p a G以上の圧力下、 7 0 °Cで 6 0分間エステル 交換反応を行った。 冷却後、 グリセリンを分離し、 さらにメタノール 5 0 g及
び水酸化ナトリウム 1 gを加え、 常圧下、 6 0 °Cで 1 0分間エステル交換を行 つた。 3.56 g of methanol and 3 g of sodium hydroxide were added to 110 g of palm oil, and transesterification was carried out at 70 ° C. for 60 minutes at 70 ° C. under a nitrogen gas atmosphere and at a pressure of IM pa G or more. . After cooling, glycerin was separated and 50 g of methanol was added. Then, 1 g of sodium hydroxide was added, and transesterification was performed at 60 ° C. for 10 minutes under normal pressure.
次いで、 水 1 6 0 gを加え、 攪拌後、 静置分離し、 グリセリンを除去し、 租 パーム油脂肪酸メチルエステルを得た。 得られたエステルを常圧下、 1 5 5 °C でトッピングし、 水、 メタノールを除去して精製パ一ム油脂肪酸メチルエステ ルを得、 このものを供試試料とした。 Next, 160 g of water was added, and after stirring, the mixture was allowed to stand and separated to remove glycerin, thereby obtaining methyl palm oil fatty acid. The resulting ester was topped at 155 ° C under normal pressure to remove water and methanol to obtain purified palm oil fatty acid methyl ester, which was used as a test sample.
実施例 1では、 上記 DM E 1 0 0質量部と、 上記植物性油脂誘導体 (パーム 油脂肪酸メチルエステル) 1 0質量部とからなる燃料油を使用した。 In Example 1, a fuel oil composed of 100 parts by mass of the DME and 10 parts by mass of the vegetable oil / fat derivative (palm oil fatty acid methyl ester) was used.
比較例 1では、 上記 DME 1 0 0質量%からなる燃料油を使用した。 In Comparative Example 1, the fuel oil composed of 100% by mass of DME was used.
上記実施例 1及び比較例 1の燃料油を用いて、 下記構成のディーゼルェンジ ンを用いて下記評価方法により、 ディーゼルエンジンの実稼働試験を行い、 評 価した。 Using the fuel oils of Example 1 and Comparative Example 1 described above, a diesel engine was subjected to an actual operation test and evaluated by the following evaluation method using a diesel engine having the following configuration.
〔評価方法〕 〔Evaluation method〕
ディーゼルエンジンは、 産業用直噴ディーゼルエンジンを用いた。 The diesel engine used was an industrial direct injection diesel engine.
このディ一ゼルエンジンにおいて、 燃料の潤滑性が大きな影響を及ぼす部位 としては、 In this diesel engine, the parts where the lubricity of fuel has a great effect are:
レル間の摺動部とともに、 フェイスカムとローラ間の摺動部、 さらにいずれの 場合も共有する燃料噴射弁の針弁と本体間の摺動部がある。 In addition to the sliding part between the barrels, there is a sliding part between the face cam and the roller, and a sliding part between the needle valve and the main body of the fuel injection valve which is shared in each case.
これらの部位の摩耗状態が燃料噴射性能に大きく影響し、 摩耗がある値より も大きくなると燃料噴射特性が悪化し、 エンジン性能が損なわれ、 ひどい場合 はェンジン運転が不能となる場合がある。 The wear condition of these parts greatly affects the fuel injection performance. If the wear exceeds a certain value, the fuel injection characteristics deteriorate, the engine performance is impaired, and in severe cases, engine operation may not be possible.
従って、 本評価においては、 従来の DME単体からなる燃料油を用いた場合 (比較例 1 ) と、 本発明範囲となる実施例 1による燃料油を用いた場合とで、 実際にエンジンを新品の燃料噴射ポンプを使用して 2 0 0時間運転し、 これら 摺動部の中でも最も摺動条件の厳しいブランジャとブランジャバレル間を代表
として、 図 1に示す内容で、 各々外径 (d p i ) と内径 (d b ) 計測を行い、 摩耗量を比較評価した。 また、 同時に燃料噴射最高圧力を比較し、 燃料噴射性 能の変化を評価した。 Therefore, in this evaluation, the engine was actually used as a new one between the case where the conventional fuel oil composed of DME alone was used (Comparative Example 1) and the case where the fuel oil according to Example 1 which was within the scope of the present invention was used. Operated for 200 hours using a fuel injection pump, and represented a plunger between the plunger and the plunger barrel, which has the most severe sliding conditions among these sliding parts. As shown in FIG. 1, the outer diameter (dpi) and inner diameter (db) were measured and the amount of wear was compared and evaluated. At the same time, the maximum fuel injection pressure was compared to evaluate changes in fuel injection performance.
ここで、 DMEの場合、 問題となるようなアグレッシブな摩耗については、 極短時間で評価が可能であり、 従って、 ここでは 2 0 0時間という運転時間を 設定している。 この時間内で問題が生じなければ、 同条件が維持されれば数千 〜数万時間の長時間でもこの種の問題は生じないと判断できる。 Here, in the case of DME, aggressive wear that causes a problem can be evaluated in an extremely short time. Therefore, the operation time of 200 hours is set here. If no problem occurs within this time, it can be determined that this kind of problem does not occur even for a long time of several thousand to tens of thousands hours if the same conditions are maintained.
〔評価結果〕 〔Evaluation results〕
図 2 ( a ) に比較例 1の DME単体からなる燃料油を用いた場合と、 本発明 範囲となる実施例 1による燃料油を用いた場合の、 運転時間に対するプランジ ャとプランジャバレル間のクリアランス Cの変化例を、 また、 図 2 ( b) に、 その時の各々の燃料噴射最高圧力の変化例を比較して示す。 Fig. 2 (a) shows the clearance between the plunger and the plunger barrel with respect to the operating time when using the fuel oil composed of DME alone in Comparative Example 1 and when using the fuel oil according to Example 1 that is within the scope of the present invention. Fig. 2 (b) shows an example of the change in C and a comparison of the example of the change in the maximum fuel injection pressure at that time.
クリアランスの増大は、 プランジャ外面あるいはプランジャバレル内面が摩 耗していることを表し、 また、 燃料噴射最高圧力はクリアランスの増大による 圧縮燃料の漏れによって、 燃料噴射性能が変化している (悪ィヒしている) 状況 を示している。 An increase in the clearance indicates that the outer surface of the plunger or the inner surface of the plunger barrel is worn, and the maximum fuel injection pressure changes in the fuel injection performance due to the leakage of the compressed fuel due to the increase in the clearance (bad). The situation is shown.
図 2 ( a ) 及び (b ) の結果から明らかなように、 比較例 1の D ME単体か らなる燃料油を使用した場合、 極めて短時間で許容限度を越える 1 0 m以上 のクリアランスとなり、 摩耗が発散的に進行して噴射性能に問題が生じる結果 となっているが、 本発明範囲の実施例 1による燃料油を用いた場合、 初期にわ ずかになじみによる摩耗が発生しているが、 時間と共に許容限度内のクリアラ ンスに漸近し、 摩耗の進行は抑えられ、 かつ噴射性能も維持されていることが 判る。 As is clear from the results of Figs. 2 (a) and (b), when the fuel oil consisting of DME alone in Comparative Example 1 was used, the clearance of 10 m or more exceeded the allowable limit in a very short time. Although the wear progresses divergently, a problem occurs in the injection performance.However, when the fuel oil according to the first embodiment of the present invention is used, the wear due to slight penetration occurs at the initial stage. However, it can be seen that the clearance asymptotically approaches the allowable limit over time, the progress of wear is suppressed, and the injection performance is maintained.
この例で示す摩耗許容限度 1 は、 必ずしも普逼的な値ではなく、 ェン ジン種によって変わる値であるが、 少なくとも 1 0 m以上のクリアランスと なった場合は、 噴射性能に支障をきたす場合があり、 一例として示している。
また、 比較例 1の D ME単体からなる燃料油の場合は、 明らか The allowable wear limit 1 shown in this example is not necessarily a strict value, but varies depending on the engine type.However, if the clearance is at least 10 m or more, the injection performance will be affected. Are shown as an example. In the case of the fuel oil consisting of DME alone in Comparative Example 1,
表面に縦傷が発生していることが観察されたが、 本発明範囲となる実施例 1の 燃料油を用いた場合は目視確認できる縦傷の発生は認められなかった。 Although it was observed that a vertical flaw was generated on the surface, when the fuel oil of Example 1 which falls within the scope of the present invention was used, generation of a vertical flaw that could be visually confirmed was not observed.
従って、 本発明範囲となる実施例 1の燃料油を用いることによって、 比較例 1の DME単体からなる燃料油を用いた場合に発生する燃料噴射装置の摩耗を 防止し、 実用上問題のない信頼性を確保できることが判つた。 Therefore, by using the fuel oil of the embodiment 1 which is within the scope of the present invention, the wear of the fuel injection device which occurs when the fuel oil composed of the DME alone of the comparative example 1 is used is prevented, and the reliability which does not cause any practical problem It was found that the nature could be secured.
なお、 ここでは、 プランジャとプランジャバレル間の例について結果を示し たが、 分配式燃料噴射ポンプでのフェイスカムとローラ間、 及び燃料噴射弁の 針弁と本体間の摺動部についても、 変化の時間の差はあるが、 摩耗量の関係は 同様であることを確認しており、 本発明の燃料油による潤滑性を確保する効果 は同様である。 Here, the results are shown for an example between the plunger and the plunger barrel.However, there are also changes in the sliding parts between the face cam and roller in the distributive fuel injection pump and between the needle valve of the fuel injection valve and the main body. Although there is a difference in the time, it has been confirmed that the relationship between the amounts of wear is the same, and the effect of the present invention to ensure lubricity by the fuel oil is the same.
〔実施例 2及び比較例 2〕 (Example 2 and Comparative Example 2)
次に、 長期の運転の際、 燃料油の一部がエンジンオイルに漏れる場合がある ので、 このような場合を想定して、 以下の如く、 エンジンオイルに、 本発明品 に係る潤滑剤としての植物性油脂誘導体を含有した場合 (実施例 2 ) 及び該植 物性油脂誘導体以外の脂肪酸系潤滑剤を含有した場合 (比較例 2 ) のエンジン オイルの劣化について、 下記方法により酸化安定度試験、 外観に関して各評価 行った。 Next, during a long-term operation, a part of the fuel oil may leak into the engine oil. Therefore, assuming such a case, the engine oil is used as a lubricant according to the present invention as follows. Regarding the deterioration of the engine oil in the case of containing the vegetable oil derivative (Example 2) and the case of containing the fatty acid type lubricant other than the vegetable oil derivative (Comparative Example 2), the oxidation stability test and the appearance were carried out by the following methods. Each evaluation was made.
これらの結果を下記表 1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
(実施例 2の供試試料) (Test sample of Example 2)
エンジンオイル (新日本石油社製のディーゼルエンジン用潤滑油;商品名 「 HD S— 3」 に、 前記実施例 1で用いた植物性油脂誘導体 (パ一ム油脂肪酸メ チルエステル) をエンジンオイルに対して 1質量%含有せしめたエンジンオイ ル。 Engine oil (lubricating oil for diesel engines manufactured by Nippon Oil Co., Ltd .; trade name “HD S-3”) was replaced with the vegetable oil derivative (purified oil fatty acid methyl ester) used in Example 1 above. Engine oil containing 1% by mass.
(比較例 2の供試試料) (Test sample of Comparative Example 2)
上記実施例 2の供試試料の植物性油脂誘導体に代えて、 脂肪酸系潤滑剤 (ェ
チルジャパン社製;商品名 「ハイテック 4 1 4 0」 ) を 1質量%含有した以外 は、 上記実施例 2と同様にしたエンジンオイル。 In place of the vegetable oil derivative of the test sample of Example 2 above, a fatty acid-based lubricant An engine oil prepared in the same manner as in Example 2 above, except that it contains 1% by mass of Chill Japan Co., Ltd .;
(酸化安定度試験、 外観の評価方法) (Oxidation stability test, evaluation method of appearance)
酸化安定度試験は、 J I S K 2 5 1 4 - 1 9 9 6の箇条番号 4の内燃機 関用潤滑油酸化安定度 (I S OT) 試験方法に準拠して初期値、 2 4時間後の 動粘度 (4 0 ° (:、 1 0 0 °C) を評価した。 なお、 この動粘度の経時的な数値の 変化が低い程、 酸化安定度に優れることを意味する。 Oxidation stability test is based on JISK 25 14-1996, Clause No. 4 of internal combustion engine lubricating oil oxidation stability (IS OT) test method, initial value, kinematic viscosity after 24 hours ( The evaluation was made at 40 ° (: 100 ° C.) The lower the change in the kinematic viscosity over time, the better the oxidation stability.
また、 外観評価については、 初期及び 2 4時間後の状態を目視により官能評 価した。 表 1 Regarding the appearance evaluation, the initial state and the state 24 hours later were visually evaluated by sensory evaluation. table 1
上記表 1の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例 2の燃料油用 潤滑剤 (植物性油脂誘導体) は、 本発明の範囲外となる比較例 2の燃料油用潤 滑剤 (脂肪酸系潤滑剤) と較べて、 2 4時間後におけるエンジンオイルの動粘 度変化が少ないことから、 酸化安定度に優れることが判った。 また、 外観での 異物の発生も見られなかった。
産業上の利用可能性 As is clear from the results in Table 1 above, the fuel oil lubricant (vegetable oil / fat derivative) of Example 2 which falls within the scope of the present invention is the fuel oil lubricant (Comparative Example 2) which falls outside the scope of the present invention. Compared to fatty acid-based lubricants), the change in kinematic viscosity of the engine oil after 24 hours was small, indicating excellent oxidation stability. In addition, no foreign matter was observed in the appearance. Industrial applicability
本発明の燃料油によれば、 DMEを燃料油の主成分とする燃料油において、 植物性油脂及び植物性油脂誘導体から選ばれる少なくとも 1種、 特に、 パーム 油脂肪酸メチルエステルを潤滑剤として含有することにより、 その潤滑性を高 度に維持することが可能となり、 従って、 DMEを燃料油として、 商業的に使 用可能とする道を開くものであり、 更に環境保全に大いに寄与することができ る。 According to the fuel oil of the present invention, the fuel oil containing DME as a main component of the fuel oil contains at least one kind selected from vegetable fats and oils and derivatives thereof, particularly palm oil fatty acid methyl ester as a lubricant. This makes it possible to maintain a high level of lubricity, thus paving the way for commercial use of DME as a fuel oil, and further contributing significantly to environmental conservation. You.
また、 本発明の燃料油用潤滑剤は、 エンジンオイル中に漏れても、 エンジン オイルの劣化を促進するものではない。 Further, the fuel oil lubricant of the present invention does not promote deterioration of the engine oil even if it leaks into the engine oil.
更に、 本発明の各燃料油製造設備は、 通常の混合機を有する撹拌装置を備え た設備により、 D MEと上記潤滑剤を所定量混合することにより、 均一一体化 した本発明の燃料油を容易に製造することができる。
Further, each fuel oil production facility of the present invention mixes a predetermined amount of DME and the above-mentioned lubricant by using a facility equipped with a stirrer having a usual mixer to thereby uniformly integrate the fuel oil of the present invention. It can be easily manufactured.