JP4614706B2

JP4614706B2 - 高性能ガソリン組成物

Info

Publication number: JP4614706B2
Application number: JP2004211529A
Authority: JP
Inventors: 恭志秋元
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: JP2006028401A

Description

本発明は、蒸留性状やオクタン価等の品質を維持し、従来の運転性能を保持すると共に、酸化安定性が向上した高性能ガソリン組成物に関する。

近年、自動車の高性能化とその生産台数の増加に伴い、高性能ガソリンの需要が増加している状況下で、高性能ガソリンの急激な増産が必要となってきた。これまで、ガソリン基材の生産量を上げる方法が種々検討され、その一つに、安価な分解ガソリンをブレンドする方法が知られている。しかし、分解ガソリン、特に重質分解ガソリンには、酸化安定性に影響を及ぼす化合物が含まれているため、ブレンド量に制限があった。また、分解ガソリンをブレンドする際には、酸化防止剤を添加する必要があり、安価な分解ガソリンをブレンドするメリットが低減するという問題があった。
酸化安定性の改善を目的したガソリン組成物として、特定の関係を満たす炭素数６以下及び炭素数７以上のオレフィン分を含み、かつジエン価を規定したガソリン組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このガソリン組成物に配合されている重質分解ガソリンは、脱硫処理がなされていないものであるため、ガソリン組成物の酸化安定性は十分であるとは言えないものであった。

特開平１０−３１６９８０号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、従来の運転性能を保持し、かつ酸化安定性が向上した高性能ガソリン組成物を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、軽質分解ガソリンと特定の重質分解ガソリンを特定量含み、特定の要件を満たす高性能ガソリン組成物により本発明の目的が達成されることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の高性能ガソリン組成物を提供するものである。
１．軽質分解ガソリンをガソリン組成物基準で１０〜６０容量％、硫黄分１０質量ｐｐｍ以下に脱硫した重質分解ガソリンをガソリン組成物基準で５〜３０容量％含み、以下の（１）〜（６）を満たす高性能ガソリン組成物。
（１）リサーチ法オクタン価が９５を超え１０２以下
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が４５容量％以下
（４）ベンゼンが１容量％以下
（５）オレフィン分が１０〜３０容量％
（６）７０容量％留出温度が１３５℃以下で、９０容量％留出温度が１７５℃以下
２．炭素数８以上のオレフィン分の含有量が、ガソリン組成物基準で０．５〜５容量％である上記１に記載の高性能ガソリン組成物。
３．炭素数１０以上のオレフィン分の含有量が、ガソリン組成物基準で１容量％以下である上記１又は２に記載の高性能ガソリン組成物。

本発明によれば、蒸留性状やオクタン価等の品質を維持し、従来の運転性能を保持すると共に、酸化安定性が向上した高性能ガソリン組成物を提供することができる。

本発明の高性能ガソリン組成物は、上記要件（１）〜（６）を満たすものである。すなわち、本発明の高性能ガソリン組成物において、リサーチ法オクタン価（以下、ＲＯＮと略記することがある。）は９５を超え１０２以下であることを要し、好ましくは９６〜１０２である。ＲＯＮが９５を超えると、耐ノッキング性が良好となる。なお、ＲＯＮは、ＪＩＳＫ２２８０「オクタン価及びセタン価試験方法」に準拠して測定した値である。
本発明の高性能ガソリン組成物において、硫黄分は、ガソリン組成物基準で１０質量ｐｐｍ以下であることを要し、好ましくは５質量ｐｐｍ以下である。硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であると、自動車の排出ガス低減を目的として使用している触媒の性能に悪影響を及ぼすことがないので、自動車の排出ガス中のＣＯ、ＴＨＣ（全炭化水素）及びＮＯ_xの濃度が低くなる。ここで、硫黄分は、ＪＩＳＫ２５４１「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」に準拠して測定した値である。
本発明の高性能ガソリン組成物において、芳香族分は、ガソリン組成物基準で４５容量％以下であることを要する。芳香族分の含有量が４５容量％以下であると、自動車の排出ガス中のＣＯ及びＴＨＣの排出量が増加しない。芳香族分の下限については特に制限はないが、通常０．１容量％程度である。ここで、芳香族分としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメン及びエチルトルエンなどが挙げられる。発癌性の疑いのあるベンゼンの、自動車の排出ガス中の濃度を低減させる観点から、本発明においては、芳香族分のうちベンゼンの含有量が、ガソリン組成物基準で１容量％以下であることを要する。

本発明の高性能ガソリン組成物において、オレフィン分は、ガソリン組成物基準で１０〜３０容量％であることを要し、好ましくは１０〜２０容量％である。オレフィン分の含有量が１０容量％以上であると、直噴車において、リーン燃焼時の失火がないなど運転性が良好となる。オレフィン分の含有量が３０容量％以下であると、ガソリン組成物の組成から算出されるオゾン生成能が減少する。また、酸化安定性が良好となる。オレフィン分は基本的には分解ガソリンに由来するものであり、通常、炭素数４〜１２のオレフィンである。オレフィンには、直鎖状、分岐鎖状、環状のものがあり、例えば、４，４−ジメチル−１−ペンテン、１−デセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−３−ヘプテン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、１−オクテン、２，３−ジメチル−３−ヘキセン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２−エチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、１−ブテン及び３，３−ジメチル−１−ブテンなどを挙げることができる。

本発明のガソリン組成物においては、上記オレフィン分のうち、炭素数８以上のオレフィン分の含有量が、ガソリン組成物基準で０．５〜５容量％であることが好ましく、より好ましくは０．６〜３容量％、さらに好ましくは０．７〜２容量％である。炭素数８以上のオレフィン分の含有量が０．５容量％以上であると、運転性が改善されるという利点がある。また、５容量％以下であると、酸化安定性が良好となるという利点がある。炭素数８以上のオレフィン分のうち、炭素数１０以上のオレフィン分の含有量は、ガソリン組成物基準で１容量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５容量％以下である。炭素数１０以上のオレフィン分の含有量が１容量％以下であると、酸化安定性が良好となるという利点がある。
なお、上記芳香族分及びオレフィン分は、ＪＩＳＫ２５３６「石油製品−成分試験方法」に準拠して測定した値である。

本発明の高性能ガソリン組成物の蒸留性状は、７０容量％留出温度（以下、Ｔ７０と略記することがある。）が１３５℃以下で、９０容量％留出温度（以下、Ｔ９０と略記することがある。）が１７５℃以下であることを要し、好ましくはＴ７０が１０５〜１３０℃、Ｔ９０が１２０〜１７０℃である。Ｔ７０が１３５℃以下であると、自動車の運転性が良好となり、Ｔ９０が１７５℃以下であると、エンジンの加速性が良好となる。なお、Ｔ７０及びＴ９０は、ＪＩＳＫ２２５４「石油製品−蒸留試験法」に準拠して測定した値である。

本発明の高性能ガソリン組成物は、軽質分解ガソリンをガソリン組成物基準で１０〜６０容量％、硫黄分１０質量ｐｐｍ以下に脱硫した重質分解ガソリンをガソリン組成物基準で５〜３０容量％含むものであり、これらの軽質分解ガソリンと脱硫重質分解ガソリンと他のガソリン基材とを、上記（１）〜（６）の条件を満たすように配合することにより、調製することができる。軽質分解ガソリンは、接触分解法などにより得られる分解ガソリンの蒸留によって得られる蒸留性状の軽質部分からなるものであり、本発明の高性能ガソリン組成物において、軽質分解ガソリンの含有量を、ガソリン組成物基準で１０〜６０容量％とすることにより、運転性が改善されるという効果が得られる。この軽質分解ガソリンの含有量は、好ましくは２０〜５０容量％、より好ましくは２５〜４０容量％である。

重質分解ガソリンは、分解ガソリンの蒸留によって得られる蒸留性状の重質部分（初留点：７０℃以上）からなるものであり、本発明においては、重質分解ガソリンを脱硫処理して硫黄分を１０質量ｐｐｍ以下とした脱硫重質分解ガソリンを用いる。重質分解ガソリンにおける硫黄分を１０質量ｐｐｍ以下とすることにより、硫黄分の少ない高性能ガソリン組成物を得ることができる。この脱硫重質分解ガソリンの含有量を、ガソリン組成物基準で５〜３０容量％とすることにより、酸化安定性及び運転性の改善の効果が得られる。この脱硫重質分解ガソリンの含有量は、好ましくは５〜２５容量％、より好ましくは５〜２０容量％である。なお、重質分解ガソリンの脱硫は、公知の脱硫処理により行うことができる。

他のガソリン基材としては、原油の常圧蒸留によるナフサ留分を分留して得られる軽質ナフサ、接触改質法などで得られる改質ガソリンからベンゼン留分を取り除いた残りの留分、オレフィンの重合により得られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素に低級オレフィンを付加することにより得られるアルキレートガソリン、直鎖の低級パラフィン系炭化水素の異性化によって得られるアイソメートガソリン、脱ｎ−パラフィン油、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素などが挙げられる。

本発明の高性能ガソリン組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、例えば、フェノール系やアミン系などの酸化防止剤、シッフ型化合物やチオアミド型化合物などの金属不活性剤、有機リン系化合物などの表面着火防止剤、コハク酸イミド，ポリアルキルアミン，ポリエーテルアミンなどの清浄分散剤、多価アルコール及びエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩，高級アルコールの硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン性界面活性剤，カチオン性界面活性剤，両性界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルこはく酸のエステルなどの錆止め剤、キリザニン，クマリンなどの識別剤、天然精油，合成香料などの着臭剤、アゾ染料などの着色剤など、公知の燃料油添加剤が挙げられ、これらの一種又は二種以上を添加することができる。また、これらの添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定すればよいが、通常は添加剤の合計量としてガソリン組成物の０．１質量％以下とすることが望ましい。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例３
表１に示す性状を有する、脱硫重質分解ガソリン（脱硫ＨＦＧ）、重質分解ガソリン（ＨＦＧ）、軽質分解ガソリン（ＬＦＧ）、脱ベンゼン改質ガソリン（ＰＧＰＺ）、脱硫軽質ナフサ（ＤＬＮ）、及びアミン系酸化防止剤（Ｎ，Ｎ'−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン）を表２に示す割合で混合し、表２に示すガソリン組成物を調製した。なお、表１及び２においてＩＢＰは蒸留初留点、Ｔｎ（ｎ＝１０，３０，５０，７０，９０）は、ｎ容量％留出温度、ＥＰは蒸留終点を示す。
各ガソリン基材及びガソリン組成物について、ＪＩＳＫ２２８７「ガソリン−酸化安定度試験方法−誘導期間法」に準拠して測定した。この試験方法においては、誘導期間が長いほど、酸化安定性が高くなる。この測定結果を表１及び２に示す。

表２に示す実施例１〜３のガソリン組成物の酸化安定性（誘導期間）と、比較例１〜３のガソリン組成物の酸化安定性との対比により、本発明のガソリン組成物では、酸化剤の添加量が少量でも、酸化安定性（誘導期間）を２４０分以上とすることができることがわかる。

本発明のガソリン組成物は、内燃機関用燃料として好適であり、かつ長期間の貯蔵が可能である。

Claims

軽質分解ガソリンをガソリン組成物基準で１０〜６０容量％、硫黄分１０質量ｐｐｍ以下に脱硫した重質分解ガソリンをガソリン組成物基準で５〜３０容量％含み、以下の（１）〜（６）を満たす高性能ガソリン組成物。
（１）リサーチ法オクタン価が９５を超え１０２以下
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が４５容量％以下
（４）ベンゼンが１容量％以下
（５）オレフィン分が１０〜３０容量％
（６）７０容量％留出温度が１３５℃以下で、９０容量％出温度が１７５℃以下
炭素数８以上のオレフィン分の含有量が、ガソリン組成物基準で０．５〜５容量％である請求項１に記載の高性能ガソリン組成物。
炭素数１０以上のオレフィン分の含有量が、ガソリン組成物基準で１容量％以下である請求項１又は２に記載の高性能ガソリン組成物。