(57)【要約】本発明は、ジメチルエーテルを燃料油の主成分とする燃料油において、その潤滑性を高度に維持することにより、ジメチルエーテルを燃料油として、商業的に使用可能とし、かつ、環境保全に大いに寄与する燃料油、燃料油用潤滑剤及び燃料油製造設備を提供する。本発明の燃料油としては、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。用いることができる植物性油脂としては、ヤシ油、パーム油等が挙げられ、また、植物性油脂誘導体としては、例えば、上記各植物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、これらのアルキレンオキシド付加体、構成脂肪酸のアルキレンオキシド付加体等が挙げられる。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としては、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種からなる。【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
植物性油脂がパーム油である請求の範囲第１項記載の燃料油。
【請求項３】
植物性油脂誘導体がパーム油誘導体である請求の範囲第１項記載の燃料油。
【請求項４】
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請求の範囲第３項記載の燃料油。
【請求項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。
【請求項６】
植物性油脂がパーム油である請求の範囲第５項記載の燃料油用潤滑剤。
【請求項７】
植物性油脂誘導体がパーム油誘導体である請求の範囲第５項記載の燃料油用潤滑剤。
【請求項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請求の範囲第７項記載の燃料油用潤滑剤。
【請求項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。
【請求項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エー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。
【発明の詳細な説明】
技術分野
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
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。
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。
一方、イオウ含量約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Ｃ１〜５アルキルエステル１００〜１００００ｐｐｍ（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、イオウ含量約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ＤＭＥ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ＤＭＥ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、これを解消しよ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ＤＭＥ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
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、ＤＭＥ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。
すなわち、本発明は、（１）〜（１０）に存する。
（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。
（２）植物性油脂がパーム油である上記（１）記載の燃料油。
（３）植物性油脂誘導体がパーム油誘導体である上記（１）記載の燃料油。
（４）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（３）記載の燃料油。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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エー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。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
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。
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。
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タ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ＤＭＥでもよい。
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、９０％以上、好ましくは９９％以上、更に好ましくは９９．９％以上の純度のＤＭＥを得ることができる。
本発明で用いられるＤＭＥは、上記各方法で得られるいずれのものでも構わない。
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、オリーブ油、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、ＤＭＥとの相溶性に優れるパーム油が望ましい。
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オキシド付加体、構成脂肪酸のアルキレンオ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、ブタノール、エチレングリコール、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。
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って製造可能である。
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、パーム油脂肪酸の炭素数１〜５の一価アルコールエステル、特に、パーム油脂肪酸のメチルエステルが好適である。
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オキシド付加体あるいは構成脂肪酸のアルキレンオキシド付加体は、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オキシドとの付加反応により得ることができる。
アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが挙げられるが、好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドである。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オ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１〜１００モルであるが、好ましくは、１〜２０モルであり、更に好ましくは１〜５モルである。
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。
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、ＤＭＥ１００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０．００１〜１００質量部であり、更に好ましくは、０．００２〜５０質量部とすることが望ましい。
特に、パーム油脂肪酸メチルエステルは、ＤＭＥ１００質量部に、上記範囲（０．００１〜１００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。
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０．００１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、１００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、防錆剤、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。
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。
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、ＤＭＥ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１０〜２０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。
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、ＤＭＥ１００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０．００１〜１００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。
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ＤＭＥ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。
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ＤＭＥ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ものである。
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っ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ＤＭＥ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。
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、ジメチルエー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、輸送コストの削減の面で好ましい。
実施例
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。
〔実施例１及び比較例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〕
三菱瓦斯化学社製の純度９９．９％のものを供試試料とした。
〔植物性油脂誘導体（パーム油脂肪酸メチルエステル）〕
パーム油１０１４ｇにメタノール３５６ｇ及び水酸化ナトリウム３ｇを加え、窒素ガス雰囲気下０．１ＭｐａＧ以上の圧力下、７０℃で６０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５０ｇ及び水酸化ナトリウム１ｇを加え、常圧下、６０℃で１０分間エステル交換を行った。
次いで、水１６０ｇ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、１５５℃でトッピングし、水、メタノールを除去して精製パー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。
実施例１では、上記ＤＭＥ１００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）１０質量部とからなる燃料油を使用した。
比較例１では、上記ＤＭＥ１００質量％からなる燃料油を使用した。
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エ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。
〔評価方法〕
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。
このディー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、ジャーク式燃料噴射ポンプでは、プランジャとプランジャバレル間の摺動部、分配型燃料噴射ポンプにおいては、前記プランジャとプランジャバ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。
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、ひどい場合はエンジン運転が不能となる場合がある。
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２００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プランジャとプ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（ｄｐ１）と内径（ｄｂ）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。
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２００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。
〔評価結果〕
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。
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（悪化している）状況を示している。
図２（ａ）及び（ｂ）の結果から明らかなように、比較例１のＤＭＥ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１０μｍ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。
この例で示す摩耗許容限度１０μｍは、必ずしも普遍的な値ではなく、エンジン種によって変わる値であるが、少なくとも１０μｍ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ＤＭＥ単体からなる燃料油の場合は、明らかにプランジャ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。
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った。
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。
〔実施例２及び比較例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を行った。これらの結果を下記表１に示す。
（実施例２の供試試料）
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「ＨＤＳ−３」に、前記実施例１で用いた植物性油脂誘導体（パー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。
（比較例２の供試試料）
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（エチルジャパン社製；商品名「ハイテック４１４０」）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。
（酸化安定度試験、外観の評価方法）
酸化安定度試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４−１９９６の箇条番号４の内燃機関用潤滑油酸化安定度（ＩＳＯＴ）試験方法に準拠して初期値、２４時間後の動粘度（４０℃、１００℃）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。
また、外観評価については、初期及び２４時間後の状態を目視により官能評価した。
2003074636.tif 000002
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、２４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
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。
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。
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、ＤＭＥ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。
【図面の簡単な説明】
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プ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。
【図１】
2003074636.tif 000003
【図２】
2003074636.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月14日(2003.10.14)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
ジメチルエーテルと、パーム油誘導体とからなることを特徴とする燃料油。
【請求項４】
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請求の範囲第３項記載の燃料油。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
パーム油誘導体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。
【請求項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請求の範囲第７項記載の燃料油用潤滑剤。
【請求項９】
ジメチルエーテルに、パーム油誘導体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。
【請求項１０】
パーム油からパーム油誘導体を製造するパーム油誘導体製造設備、及び該パーム油誘導体製造設備により得られたパーム油誘導体をジメチルエー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。
【手続補正００２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
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ＤＭＥ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ＤＭＥ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、これを解消しよ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ＤＭＥ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
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、ＤＭＥ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。
すなわち、本発明は、（１）〜（６）に存する。
（１）ジメチルエーテルと、パーム油誘導体とからなることを特徴とする燃料油。
（２）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（１）記載の燃料油。
（３）パーム油誘導体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。
（４）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（３）記載の燃


【手続補正００３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
料油用潤滑剤。
（５）ジメチルエーテルに、パーム油誘導体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。
（６）パーム油からパーム油誘導体を製造するパーム油誘導体製造設備、及び該パーム油誘導体製造設備により得られたパーム油誘導体をジメチルエー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
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プ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
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の燃料油は、ジメチルエーテルと、パーム油誘導体とからなることを特徴とするものである。
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、パーム油誘導体からなることを特徴とするものである。
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


【手続補正００４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
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タ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ＤＭＥでもよい。
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、９０％以上、好ましくは９９％以上、更に好ましくは９９．９％以上の純度のＤＭＥを得ることができる。
本発明で用いられるＤＭＥは、上記各方法で得られるいずれのものでも構わない。
また、本発明で用いる「パーム油誘導体」とは、パーム油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、パーム油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オキシド付加体、構成脂肪酸のアルキレンオ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、ブタノール、エチレングリコール、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、等のエステルが挙げられる。
これらのエステル体の製造は、パーム油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って製造可能である。


【手続補正００５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
好ましくは、パーム油脂肪酸の炭素数１〜５の一価アルコールエステル、特に、パーム油脂肪酸のメチルエステルが好適である。
パーム油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オキシド付加体あるいは構成脂肪酸のアルキレンオキシド付加体は、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オキシドとの付加反応により得ることができる。
アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが挙げられるが、好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシドである。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オキシド付加モル数は、パーム油１モルないし脂肪酸１モル当り１〜１００モルであるが、好ましくは、１〜２０モルであり、更に好ましくは１〜５モルである。
なお、上記パーム油誘導体は、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。
本発明の燃料油は、上記ＤＭＥと潤滑剤としてのパーム油誘導体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、ＤＭＥ１００質量部あたり、パーム油誘導体を０．００１〜１００質量部であり、更に好ましくは、０．００２〜５０質量部とすることが望ましい。
特に、パーム油脂肪酸メチルエステルは、ＤＭＥに、上記範囲（０．００１〜１００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。
また、上記パーム油誘導体の配合量が０．００１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、１００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。


【手続補正００６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の燃料油は、上述の如く、ＤＭＥと、潤滑剤としてのパーム油誘導体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、防錆剤、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。
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。
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、ＤＭＥ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１０〜２０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。
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、上述のパーム油誘導体を所定量添加、具体的には、ＤＭＥ１００質量部あたり、パーム油誘導体を０．００１〜１００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。
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ＤＭＥ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パーム油誘導体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。
また、本発明の他の燃料油製造設備は、パーム油からパーム油誘導体を製造するパーム油誘導体製造設備、及び該パーム油誘導体製造設備により


【手続補正００７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
得られたパーム油誘導体をＤＭＥ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ものである。
この燃料油製造設備としては、例えば、パーム油に化学的反応を行ってパーム油誘導体を製造するパーム油誘導体製造設備、及び該パーム油誘導体製造設備により得られたパーム油誘導体、及び上述の各方法等により得られたＤＭＥ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。
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、ジメチルエー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、パーム油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、輸送コストの削減の面で好ましい。
実施例
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。
〔実施例１及び比較例１〕
実施例１及び比較例１の各燃料油で使用したＤＭＥ、潤滑剤としてのパーム油誘導体は下記のものを供試試料とした。
〔ＤＭＥ〕
三菱瓦斯化学社製の純度９９．９％のものを供試試料とした。
〔パーム油誘導体（パーム油脂肪酸メチルエステル）〕
パーム油１０１４ｇにメタノール３５６ｇ及び水酸化ナトリウム３ｇを加え、窒素ガス雰囲気下０．１ＭｐａＧ以上の圧力下、７０℃で６０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５０ｇ及


【手続補正００８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
び水酸化ナトリウム１ｇを加え、常圧下、６０℃で１０分間エステル交換を行った。
次いで、水１６０ｇ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、１５５℃でトッピングし、水、メタノールを除去して精製パー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。
実施例１では、上記ＤＭＥ１００質量部と、上記パーム油誘導体（パーム油脂肪酸メチルエステル）１０質量部とからなる燃料油を使用した。
比較例１では、上記ＤＭＥ１００質量％からなる燃料油を使用した。
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エ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。
〔評価方法〕
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。
このディー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、ジャーク式燃料噴射ポンプでは、プランジャとプランジャバレル間の摺動部、分配型燃料噴射ポンプにおいては、前記プランジャとプランジャバ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。
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、ひどい場合はエンジン運転が不能となる場合がある。
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２００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プランジャとプランジャバレル間を代表


【手続補正００９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、比較例１のＤＭＥ単体からなる燃料油の場合は、明らかにプランジャ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。
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った。
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。
〔実施例２及び比較例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パーム油誘導体を含有した場合（実施例２）及び該パーム油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を行った。
これらの結果を下記表１に示す。
（実施例２の供試試料）
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「ＨＤＳ−３」に、前記実施例１で用いたパーム油誘導体（パー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％含有せしめた燃料油。
（比較例２の供試試料）
上記実施例２の供試試料のパーム油誘導体に代えて、脂肪酸系潤滑剤（エ


【手続補正０１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
チルジャパン社製；商品名「ハイテック４１４０」）を１質量％含有した以外は、上記実施例２と同様にした燃料油。
（酸化安定度試験、外観の評価方法）
酸化安定度試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５１４−１９９６の箇条番号４の内燃機関用潤滑油酸化安定度（ＩＳＯＴ）試験方法に準拠して初期値、２４時間後の動粘度（４０℃、１００℃）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。
また、外観評価については、初期及び２４時間後の状態を目視により官能評価した。
2003074636.tif 000005
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（パーム油誘導体）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、２４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。


【手続補正０１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
産業上の利用可能性
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、パーム油誘導体、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。
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。
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、ＤＭＥ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。




【国際調査報告】
2003074636.tif 000006
2003074636.tif 000007