Hiho, erst mal Respekt für dein ambitioniertes Projekt! 
Ich kenne aus einem längst vergangenen Land aus längst vergangener Zeit noch Umbauprojekte Benzinmotor => Dieselmotor.
Stichwort Benzinkontingent. Damals war die größte Herausforderung eine neue Kupplungsglocke aus zwei Flanschen und einem guten Stück Stahlrohr zu basteln. Na. da war noch nix mit Bordelektronik anlernen. 
So, aber nu zu deiner Pumpenplanung:
Mit der neuen Pumpe erhoffst du dir ja letztendlich einen höheren Volumenstrom zum Motor. Da muss aber nicht unbedingt die Pumpe der limitierende Faktor sein. Entscheidend ist ja das Gesamtsystem. Insbesondere hier also die Vorlaufleitung. Das Dingens ist ja einiges lang und ganz schön dünn: hat also einen ziemlich hohen Strömungswiderstand.
Zum Thema Pumpenkennlinie und Anlagenkennlinie hab ich mal was aus dem Inet gemopst:
Gezeigt sind hier zwei verschiedene Kennlinien. Das die Obere bezeichet ist als "Pumpe I + Pumpe II" ist unrelevant. Sagen wir mal die Pumpe I wäre das Original gewesen und die obere Kennlinie steht einfach für deine AEM 320.
Sie schafft also mehr.
Wenn aber deine Anlagenkennlinie (für die Vorlaufleitung) z.B. einen wesentlich steileren Verlauf hat, werden sich die Schnittpunkte der Linien und damit der Volumenstrom nicht wesentlich unterscheiden leider.
Besser wärs, du würdest zusätzlich die Vorlaufleitung ändern. (Vielleicht hätte dies als Maßnahme schon allein gereicht)
Benzin hat ja eine wesentlich bessere Viskosität im Vergleich zu Diesel. So Faktor 4 ist der Unterschied, und da reden wir nicht vom Winter. Ich nehme also an dass Vorlaufleitungen der Dieselfraktion ganz einfach ein Stück dicker sind. Und bezüglich des Fließquerschnittes geht der Durchmesser ja sogar quadratisch ein: A = Pi/4 d². Ein bissel mehr bringt also schon ordentlich was.
Man könnte nun sicher auch ganz genau berechnen, wieviel mehr Volumenstrom eine um wieviel größere (Durchmesser) Leitung bringt.
Man kanns aber auch lassen und einfach mal testweise auslietern. Also die vorhandene Leitung und, wenn es tatsächlich so ist (was ich definitiv nicht weiß!) eine dickere "Dieselleitung" mit der gleichen Pumpe fördern lassen.
Mir ist schon klar, dass die Anschlüsse am Motor anders sind, logisch...
Die Rücklaufleitung ist von der Dimensionierung her kaum der limitierende Faktor, die kann so bleiben wie sie ist.