JP4913443B2 - 無鉛ガソリン - Google Patents
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Description
エンジン排出ガスには、CO、THC(Total Hydro Carbon:炭化水素)が含まれており、COは人体に僅かでも吸収されるとヘモグロビンと結合し赤血球の酸素運搬を阻害し多大な悪影響を及ぼすことが知られている。一方THC中のメタンは地球温暖化の一因と考えられ、非メタン成分は光化学スモッグ発生の一因と考えられている。このため自動車エンジンからの排出ガスを低減することが重要である。
(1)90容量%留出温度が160℃以下の重質直留ナフサを脱硫処理することによって得られた、硫黄濃度5質量ppm以下、窒素濃度5質量ppm以下の脱硫重質ナフサ留分を接触改質処理して得られる、下記式(I)で示される多環芳香族分指数Yが11.2以下の接触改質ガソリンを用いて得られる、下記(a)〜(c)の少なくとも一種を2〜40容量%含み、
(a)前記接触改質ガソリンからベンゼン留分を蒸留により取り除く工程により得られる脱ベンゼン接触改質ガソリン
(b)前記接触改質ガソリンを蒸留により、軽質留分、ベンゼン留分及び重質留分に分け、前記重質留分を得る工程により得られる脱ベンゼン重質接触改質ガソリン
(c)前記接触改質ガソリンを蒸留もしくは抽出することにより得られる、トルエンまたは炭素数9以上の芳香族を主体とする芳香族主体接触改質ガソリン
エタノール(EtOH)を1〜15容量%配合し、以下の1)〜5)に挙げる性状を満足することを特徴とする無鉛ガソリン。
Y=(0.002×3R−A)+(0.01×4R−A)+(0.07×5R−A)+(0.2×6R+−A)…(I)
〔式中、3R−Aは3環芳香族分量、4R−Aは4環芳香族分量、5R−Aは5環芳香族分量、6R+−Aは6環以上の芳香族分量(何れもガソリン中の含有量で質量ppm)を示す〕
1)リサーチ法オクタン価が89〜97、
2)モーター法オクタン価が79〜85、
3)50容量%留出温度が75〜110℃、
4)90容量%留出温度が180℃以下、
5)リード蒸気圧が45〜93kPa
本発明の無鉛ガソリンに使用する接触改質ガソリンは、常圧蒸留装置によって得られた90容量%留出温度が160℃以下の重質直留ナフサを脱硫処理し、硫黄濃度を5質量ppm以下、窒素濃度を5質量ppm以下とした脱硫重質ナフサを接触改質処理し、下記式(I)で示される多環芳香族分指数Yを20以下としたものである。
Y=(0.002×3R-A)+(0.01×4R-A)+(0.07×5R-A)+(0.2×6R+-A)…(I)
〔式中、3R-Aは3環芳香族分量、4R-Aは4環芳香族分量、5R-Aは5環芳香族分量、6R+-Aは6環以上の芳香族分量(何れもガソリン中の含有量で質量ppm)を示す〕
得られる脱硫重質ナフサの硫黄濃度は5質量ppm以下、好ましくは1質量ppm以下、窒素濃度は5質量ppm以下、好ましくは1質量ppm以下とする。硫黄濃度、窒素濃度がそれぞれ5質量ppm以下であれば、接触改質触媒の失活を防止できる。なお、硫黄濃度は、JIS K2541微量電量滴定式酸化法に準拠し、窒素濃度はJIS K2609化学発光法に準拠して測定した値である。
(a)本発明の接触改質ガソリンからベンゼン留分を蒸留により取り除いた脱ベンゼン接触改質ガソリン、
(b)本発明の接触改質ガソリンを蒸留により、軽質留分、ベンゼン留分、重質留分に分けた内の軽質留分(脱ベンゼン軽質接触改質ガソリン)及び重質留分(脱ベンゼン重質接触改質ガソリン)、
(c)本発明の接触改質ガソリンを蒸留もしくは抽出することにより得られた、トルエンまたは炭素数9以上の芳香族を主体とする芳香族主体接触改質ガソリン、
(d)灯・軽油から常圧残油に至る石油留分、好ましくは重質軽油や減圧軽油を、従来から知られている接触分解法、特に流動接触分解法(UOP法、シェル二段式法、フレキシクラッキング法、ウルトラオルソフロー法、テキサコ法、ガルフ法、ウルトラキャットクラッキング法、RCC法、HOC法等)により、固体酸触媒(例えば、シリカ・アルミナにゼオライトを配合したもの等)で分解して得られた接触分解ガソリン、
(e)イソブタンと低級オレフィン(ブテン、プロピレン等)を原料として、酸触媒(硫酸、フッ化水素、塩化アルミニウム等)の存在下で反応させて得られるアルキレート、
(f)原油や粗油等の常圧蒸留時、改質ガソリン製造時、あるいは分解ガソリン製造時等に蒸留して得られるブタン、ブテン類を主成分としたC4留分、
(g)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レート、軽質ナフサ好ましくは脱硫軽質ナフサ、またはアイソメレートを精密蒸留して得られるイソペンタン、
等の各種留分をガソリン基材として用いる。
(a’)リサーチ法オクタン価が92以上、モーター法オクタン価が82以上、リード蒸気圧が28kPa以上、沸点範囲が28〜215℃である、脱ベンゼン接触改質ガソリンを2〜40容量%、または
(b’)i) リサーチ法オクタン価が78以上、モーター法オクタン価が70以上、リード蒸気圧が85kPa以上、沸点範囲が26〜80℃である、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンを0〜25容量%、及び
ii) リサーチ法オクタン価が101以上、モーター法オクタン価が89以上、リード蒸気圧が3kPa以上、沸点範囲が90〜215℃である、脱ベンゼン重質接触改質ガソリンを2〜20容量%、または
(c’)本発明の接触改質ガソリンまたは脱ベンゼン重質接触改質ガソリンを蒸留もしくは抽出することにより得られた、トルエンもしくは炭素数9以上の芳香族を主体とする芳香族主体接触改質ガソリンを2〜20容量%、かつ上記(b’)i)、ならびに
(d’)リサーチ法オクタン価が87 以上、モーター法オクタン価が76以上、リード蒸気圧が40kPa以上、沸点範囲が30〜215℃の接触分解ガソリンを10〜70容量%、
(g’)リサーチ法オクタン価が65 以上、モーター法オクタン価が62以上、リード蒸気圧が80kPa以上、沸点範囲が25〜110℃の脱硫軽質ナフサを10〜30容量%
を、後述する所定の性状となるように配合して本発明の無鉛ガソリンを製造することが出来る。
また、上記のような各基材の配合物に、
(e’)リサーチ法オクタン価が93以上、モーター法オクタン価が90以上、リード蒸気圧が40kPa以上、沸点範囲が30〜210℃、C8留分が65容量%以上のアルキレートを0〜30容量%、
を、さらに配合してもよい。
本発明の無鉛ガソリンはさらに、エタノールを配合する。エタノールの含有量は、ガソリン全量に対し1容量%以上15容量%以下の範囲にあり、好ましくは3容量%以上15容量%以下である。1容量%以上であれば、エタノール配合によるオクタン価向上の利点が得られ、15容量%以下とすることで他のガソリン基材との共沸現象により蒸発特性が著しく変化することがなく、ガソリン自動車の適正な運転性が確保できる。
他の各留分は適宜選択して、得られる無鉛ガソリンが所定の性状になるように、各留分の性状等に応じてそれらの配合量を適宜設定して配合することにより本発明の無鉛ガソリンを製造することができる。
表1に脱硫重質ナフサの性状を示し、表2に該脱硫重質ナフサを接触改質処理して得た接触改質ガソリンの性状を示した。表1、2において、脱硫重質ナフサαおよびこれから得られた接触改質ガソリン1は、本発明の性状を満たすものである。一方脱硫重質ナフサβおよびこれから得られた接触改質ガソリン2は本発明の性状を逸脱するものである。
そして、表3、4に示す各ガソリン基材を表5に示す割合で混合して、無鉛ガソリンを製造し、以下に述べる各種性能評価試験を行った。
なお、表中の密度は JIS K 2249、芳香族分、オレフィン分及びベンゼン含有量は石油学会法 JPI -5S-33-90 (ガスクロマト法)により測定した。
運転前後の吸気弁重量を秤量することにより得られる、吸気弁に付着したデポジット(IVD)重量及びIVD評点(Rating:CRC No.16)により評価した。なお、このRating値は、数値が大きい方が、IVD量が少ないことを示す。
(CCD試験)
IVD試験後、シリンダーヘッド及びピストントップに付着したデポジット(CCD)を採取、秤量することによって行った。
総排気量2L、MPI方式、オートマチックトランスミッション(AT)の車両を用い、−10℃の試験温度条件で、1サイクル約30分(エンジン始動⇒10−20km/hの加減速を10回繰り返し⇒28分間冷却)の繰返し試験を行い、そのプラグの絶縁抵抗を測定することによりプラグの汚損度を測定した。なお、プラグのくすぶりは、プラグの絶縁抵抗値が100MΩ以下で発生したと判定した。
排出ガス試験は、国産乗用車(総排気量2 L、MPI方式、オートマチックトランスミッション(AT)、三元触媒装着)を用いて、シャシーダイナモにおいて、60−100km/hの加減速×1,500サイクル(8,000km)走行の後、11モードでの排出ガス試験を行い、一酸化炭素(CO)、全炭化水素(THC)を測定した。
Claims (1)
- 90容量%留出温度が160℃以下の重質直留ナフサを脱硫処理することによって得られた、硫黄濃度5質量ppm以下、窒素濃度5質量ppm以下の脱硫重質ナフサ留分を接触改質処理して得られる、下記式(I)で示される多環芳香族分指数Yが11.2以下の接触改質ガソリンを用いて得られる、下記(a)〜(c)の少なくとも一種を2〜40容量%含み、
(a)前記接触改質ガソリンからベンゼン留分を蒸留により取り除く工程により得られる脱ベンゼン接触改質ガソリン
(b)前記接触改質ガソリンを蒸留により、軽質留分、ベンゼン留分及び重質留分に分け、前記重質留分を得る工程により得られる脱ベンゼン重質接触改質ガソリン
(c)前記接触改質ガソリンを蒸留もしくは抽出することにより得られる、トルエンまたは炭素数9以上の芳香族を主体とする芳香族主体接触改質ガソリン
エタノール(EtOH)を1〜15容量%配合し、以下の1)〜5)に挙げる性状を満足することを特徴とする無鉛ガソリン。
Y=(0.002×3R−A)+(0.01×4R−A)+(0.07×5R−A)+(0.2×6R+−A)…(I)
〔式中、3R−Aは3環芳香族分量、4R−Aは4環芳香族分量、5R−Aは5環芳香族分量、6R+−Aは6環以上の芳香族分量(何れもガソリン中の含有量で質量ppm)を示す〕
1)リサーチ法オクタン価が89〜97、
2)モーター法オクタン価が79〜85、
3)50容量%留出温度が75〜110℃、
4)90容量%留出温度が180℃以下、
5)リード蒸気圧が45〜93kPa
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