JP4629991B2 - ガソリン - Google Patents
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- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
従来、ガソリンの蒸留性状からそれを使用した車両の運転性を推測する手法としてDI(ドライバビリティインデックス)が知られている。しかしながら、このDIは旧来の製造方法によって製造されたガソリンを対象としており、DIを十分満足しているにもかかわらず車両の運転性が悪化する例が散見されている。
亀岡ら,「自動車技術会学術講演会前刷集」,自動車技術会,1998年,No.88−98,9838985 ガソリン車ワーキンググループJCAP成果報告(2)ガソリン車における自動車技術及び燃料性状が排出ガスに与える影響,「JCAP成果発表会資料集(東京国際フォーラム)」,石油産業活性化センター推進室,平成10年9月30日
すなわち、本発明は、リサーチ法オクタン価が89.0以上、硫黄分含有量が10質量ppm以下、50容量%留出温度(T50)が89℃以上105℃以下であり、かつ以下の(1)〜(3)式を満たすことを特徴とするガソリンに関する。
(1)MD≧50.0
(2)33.0≦LD≦40.0
(3)10.0≦HD≦25.0
(上記式中、MDは留出温度70℃以上150℃未満の留出量(容量%)、LDは留出温度70℃未満の留出量(容量%)、HDは留出温度150℃以上の留出量(容量%)を示す。)
ここでいうリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価とは、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価を意味する。
ここでいう硫黄分含有量とは、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定される値(質量ppm)を意味する。
なお、ここでいうMDとは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法-常圧法蒸留試験方法」に準拠して測定される留出温度70℃以上150℃未満の留出量(容量%)のこと指し、ガソリンの中間留分を意味する。
なお、ここでいうLDとは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法-常圧法蒸留試験方法」に準拠して測定される留出温度70℃未満の留出量(容量%)のことを指し、ガソリンの軽質留分を意味する。
なお、ここでいうHDとは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法-常圧法蒸留試験方法」に準拠して測定される留出温度150℃以上の留出量(容量%)のことを指し、ガソリンの重質留分を意味する。
蒸留初留点(IBP):20〜37℃
10容量%留出温度(T10):35〜70℃
50容量%留出温度(T50):75〜105℃
90容量%留出温度(T90):175℃以下
蒸留終点(EP):215℃以下
T10は、好ましくは35℃以上、より好ましくは40℃以上である。T10が35℃に満たない場合は排出ガス中の炭化水素が増加したり、また、ベーパーロックが発生したりするおそれがある。一方、T10は、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下である。T10が70℃を超える場合には、低温始動性が低下する可能性がある。
T50は、89℃以上である。T50が89℃に満たない場合は燃費が低下する可能性がある。一方、T50は、好ましくは105℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは95℃以下である。T50が105℃を超える場合には、常温運転性が悪化する可能性がある。
EPは、好ましくは215℃以下、より好ましくは200℃以下である。EPが215℃を超えると、吸気弁デポジットや燃焼室デポジットが増加する可能性があり、また、点火プラグのくすぶりが発生する可能性がある。
なお、ここでいうIBP、T10、T50、T90、EPとは、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法−常圧法蒸留試験方法」により測定される値(℃)を意味する。
ここでいう蒸気圧(RVP)とは、JIS K 2258「原油及び燃料油蒸気圧試験方法(リード法)」により測定される値(kPa)を指す。
ここでいう15℃における密度とは、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される値(g/cm3)を意味する。
さらに、本発明のガソリン中のベンゼン含有量は、1容量%以下であることが好ましい。ベンゼン含有量が1容量%を越えると排出ガス中のベンゼン濃度が高くなる可能性がある。
ここでいう芳香族分、ベンゼン含有量、オレフィン分とは、JIS K 2536「石油製品−成分試験方法」により測定されるガソリン中の芳香族分含有量(容量%)、ベンゼン含有量(容量%)、オレフィン分含有量(容量%)を意味する。
ここで、灯油混入量とはガソリン全量基準で炭素数13及び14のノルマルパラフィン炭化水素の含有量で判定し、JIS K 2536「石油製品−成分試験方法」の規定によって得られる灯油の換算値が4容量%以下であることを意味する。
ここでいう酸化安定度とは、JIS K 2287「ガソリン酸化安定度試験方法(誘導期間法)」によって測定した値(分)を意味する。
ここでいう未洗実在ガム量および洗浄実在ガム量とは、JIS K 2261「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した値(mg/100mL)を意味する。
本発明のガソリンを製造するために用いるガソリン基材は、従来公知の任意の方法で製造することができる。具体的には、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、重質ナフサ、重質ナフサを脱硫処理して得られる脱硫重質ナフサ、接触分解法で得られる接触分解ガソリン、水素化分解法で得られる水素化分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン、改質ガソリンより芳香族分を抽出した残分であるラフィネート、オレフィン分の重合によって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(アルキル化)することによって得られるアルキレート、軽質ナフサを異性化装置でイソパラフィンに転化して得られる異性化ガソリン、脱ノルマルパラフィン油、ブタン、芳香族炭化水素化合物、プロピレンを二量化し、続いてこれを水素化して得られるパラフィン留分、天然ガス等を一酸化炭素と水素に分解した後にF−T(Fischer−Tropsch)合成で得られるGTL(Gas to Liquids)の軽質留分等の基材を1種又は2種以上を混合することで製造することができる。
(1)改質ガソリン:0〜70容量%
(2)分解ガソリン:0〜70容量%
(3)アルキレート:0〜40容量%
(4)異性化ガソリン:0〜30容量%
(5)軽質ナフサ:0〜10容量%
(6)脱硫重質ナフサ:0〜20容量%
(7)ブタン:0〜10容量%
含酸素化合物としては、例えば、炭素数2〜4のアルコール類、炭素数4〜8のエーテル類などが含まれる。具体的な含酸素化合物としては、例えば、エタノール、メチル−tert−ブチルエーテル(MTBE)、エチル−tert−ブチルエーテル(ETBE)、tert−アミルメチルエーテル(TAME)、tert−アミルエチルエーテルなどを挙げることができる。なかでもエタノール、MTBE、ETBEが好ましい。特に、製造時の二酸化炭素排出量など環境への影響を考慮すると、バイオマス由来のエタノール、バイオマス由来のエタノールを原料として製造したETBEを好ましく使用することができる。なお、メタノールは排出ガス中のアルデヒド濃度が高くなる可能性があり、腐食性もあるので、JIS K 2536「石油製品−成分試験方法」の規定により試験したときに検出されない(0.5容量%以下)ことが好ましい。またこれらの化合物は本来原料中に含まれているもので1種又2種以上のガソリン基材を混合して目的の性状のガソリンを調製する工程でその含有量が決まる。
含酸素化合物の含有量は、ガソリン中の含酸素率でその上限が2.7質量%であることが好ましく、より好ましくは2.0質量%以下、更に好ましくは1.5質量%以下である。2.7質量%を越える場合は、排出ガス中のNOxが増加する可能性がある。
これらの添加剤は、1種または2種以上を添加することができ、その合計添加量はガソリン全量基準で0.1質量%以下とすることが好ましい。
表4に示す通り、改質ガソリン、分解ガソリン、アルキレート、異性化ガソリン、軽質ナフサ、脱硫重質ナフサ、ブタンなどの基材を用いて、実施例1、及び比較例5及び6のガソリンを調製した。一方、比較例1〜3は市販のレギュラーガソリンを用い、比較例4のガソリンは比較例1のレギュラーガソリンにモル比換算で2−メチルチオフェン、ベンゾ[b]チオフェン、ジターシャリーブチルスルフィドを1:3:1で添加して硫黄分の調整を行って製造した。
本実施例および比較例におけるガソリンの性状は以下の方法により測定し、測定結果を表5に示す。
LD、MD、HDは、それぞれ、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法-常圧法蒸留試験方法」に準拠して測定される留出温度70℃未満の留出量(容量%)、留出温度70℃以上150℃未満の留出量(容量%)、留出温度150℃以上の留出量(容量%)を指す。
RONは、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価を指す。
密度は、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を指す。
硫黄分は、JIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定されるガソリン全量基準の硫黄分の質量含有量を指す。
蒸気圧は、JIS K 2258「原油及び燃料油蒸気圧試験方法(リード法)」により測定されるリード蒸気圧(RVP)を指す。
蒸留性状(IBP、T10、T50、T90、EP)は、全てJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法−常圧蒸留試験方法」によって測定される値である。
DIは、SAE Technical Paper Series 881668 “The Development and Proposed Implementation of the ASTM Driveability Index for Motor Gasoline”に記載されている「DI=1.5×T10+3.0×T50+1.0×T90」により求められる運転性指標を意味し、従来はDI値が同じならば、後述するCRC Report No.483に基づくCRCデメリット評価点数はほぼ同じとされていた。
なお、デメリット評価点数は低いほど、運転性が良好であることを意味する。
エンジン:直列6気筒
排気量:2997cc
噴射方式:筒内直噴式
ミッション:オートマチックトランスミッション
排出ガス浄化システム:NOx吸蔵触媒、三元触媒、空燃比フィードバック制御
(試験車両B)
エンジン:直列4気筒
排気量:1496cc
噴射方式:マルチポイント式
ミッション:オートマチックトランスミッション
排出ガス浄化システム:三元触媒、空燃比フィードバック制御
(試験車両C)
エンジン:直列4気筒
排気量:1240cc
噴射方式:マルチポイント式
ミッション:オートマチックトランスミッション
排出ガス浄化システム:三元触媒、空燃比フィードバック制御
上記の試験車両Aを用いて、国土交通省によるガソリン自動車10・15モード排出ガス測定の技術基準に従って、排出ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)の計測を行った。各試験燃料について得られた試験結果を表5に併記した。
また、本発明のMD、LD、HDを規定することにより、従来使用されている運転性指標DIがほぼ同じでも、運転性に不具合の生じる燃料を識別し、より運転性に優れた燃料を提供できることも分かる。
Claims (1)
- リサーチ法オクタン価が89.0以上、硫黄分含有量が10質量ppm以下、50容量%留出温度(T50)が89℃以上105℃以下であり、かつ以下の(1)〜(3)式を満たすことを特徴とするガソリン。
(1)MD≧50.0
(2)33.0≦LD≦40.0
(3)10.0≦HD≦25.0
(上記式中、MDは留出温度70℃以上150℃未満の留出量(容量%)、LDは留出温度70℃未満の留出量(容量%)、HDは留出温度150℃以上の留出量(容量%)を示す。)
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