JP2001311087A - 低公害燃料 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
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- C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ディーゼルエンジン等における燃料の不完全燃
焼を解消し、排ガス問題を従来の対症療法的施策に依存
することなく、根本的に解決する低公害燃料を提供す
る。 【解決手段】液状炭化水素にオレフィン系炭化水素を原
料とする含酸素炭化水素、例えばエーテル、アルコー
ル、グリコールを混合した低公害燃料。
焼を解消し、排ガス問題を従来の対症療法的施策に依存
することなく、根本的に解決する低公害燃料を提供す
る。 【解決手段】液状炭化水素にオレフィン系炭化水素を原
料とする含酸素炭化水素、例えばエーテル、アルコー
ル、グリコールを混合した低公害燃料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等に用いる低公害燃料に関する。
等に用いる低公害燃料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排ガスは多量の浮
遊粒子状物質、窒素酸化物、ハイドロカーボン、アルデ
ヒドの有害物質を含み、大気汚染並びに公害病の要因と
なっている。
遊粒子状物質、窒素酸化物、ハイドロカーボン、アルデ
ヒドの有害物質を含み、大気汚染並びに公害病の要因と
なっている。
【０００３】現在ディーゼルエンジンの燃料として使わ
れている軽油と重油を、ディーゼルエンジン特有の燃焼
形式である圧縮爆発によって完全燃焼させることは極め
て困難であり、このために上記排ガス問題を惹起してい
る。
れている軽油と重油を、ディーゼルエンジン特有の燃焼
形式である圧縮爆発によって完全燃焼させることは極め
て困難であり、このために上記排ガス問題を惹起してい
る。
【０００４】このような排ガス問題を解消せんとして、
上記排ガスの出口に取り付けるフィルター機能や二次燃
焼機能を併備させた各種排ガス処理装置が提供されてい
るが、これらは経年劣化を来たし、性能を低下させる問
題や、高価であり、しかも上記公害要素の効率的除去を
望むにはあまりにも多くの技術的課題を抱えており、現
状では抜本的な解決とはなっていない。
上記排ガスの出口に取り付けるフィルター機能や二次燃
焼機能を併備させた各種排ガス処理装置が提供されてい
るが、これらは経年劣化を来たし、性能を低下させる問
題や、高価であり、しかも上記公害要素の効率的除去を
望むにはあまりにも多くの技術的課題を抱えており、現
状では抜本的な解決とはなっていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記対症療法
的施策によって問題を解決するのではなく、有害排出物
の原因となっている上記軽油並びに重油に代わる、極め
て燃焼効率が高く、且つ経済性にも適う新たな低公害燃
料を提供し、以て上記排ガス問題に資せんとするもので
ある。
的施策によって問題を解決するのではなく、有害排出物
の原因となっている上記軽油並びに重油に代わる、極め
て燃焼効率が高く、且つ経済性にも適う新たな低公害燃
料を提供し、以て上記排ガス問題に資せんとするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る低公害燃料
は、液状炭化水素にオレフィン系炭化水素を原料とする
含酸素炭化水素を含有する。
は、液状炭化水素にオレフィン系炭化水素を原料とする
含酸素炭化水素を含有する。
【０００７】液状炭化水素にエーテル又は／及びアルコ
ールを含有する。
ールを含有する。
【０００８】上記エーテルはジメチルエーテルを溶媒に
溶解させて液化したものを用いる。
溶解させて液化したものを用いる。
【０００９】又は上記エーテルの例として、ジエチルエ
ーテル、ジプロピルエーテル、ジプチルエーテル、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルの一又は二以上を用いる。
ーテル、ジプロピルエーテル、ジプチルエーテル、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルの一又は二以上を用いる。
【００１０】殊に燃焼試験結果では、分子式内に３個以
上の酸素Ｏを有している、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが良好な
自己燃焼性を示すと共に、炭化水素の燃焼性を促進する
効果を富有し有効である。
上の酸素Ｏを有している、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが良好な
自己燃焼性を示すと共に、炭化水素の燃焼性を促進する
効果を富有し有効である。
【００１１】又は上記液状炭化水素にエーテル及びアル
コールと共に、グリコール又はアセタール又はケタール
又はエステルの一又は二以上を含有せしめる。
コールと共に、グリコール又はアセタール又はケタール
又はエステルの一又は二以上を含有せしめる。
【００１２】又は低公害燃料の他例として、上記エーテ
ルとアルコールを用いずに、液状炭化水素にグリコール
又はアセタール又はケタール又はエステルの一又は二以
上を含有せしめる。
ルとアルコールを用いずに、液状炭化水素にグリコール
又はアセタール又はケタール又はエステルの一又は二以
上を含有せしめる。
【００１３】上記燃料は、エーテルとアルコールとグリ
コール等の含酸素炭化水素が相乗して液状炭化水素の燃
焼効率を高めつつ、それ自身が燃焼して燃料の不完全燃
焼を解消する。
コール等の含酸素炭化水素が相乗して液状炭化水素の燃
焼効率を高めつつ、それ自身が燃焼して燃料の不完全燃
焼を解消する。
【００１４】
【発明の実施の形態】液状炭化水素にオレフィン系炭化
水素を原料とする含酸素炭化水素を含有し、低公害燃料
を形成する。
水素を原料とする含酸素炭化水素を含有し、低公害燃料
を形成する。
【００１５】液状炭化水素の代表例は、灯油、軽油、重
油である。
油である。
【００１６】オレフィン系炭化水素（アルケン）は、Ｒ
−ＣＨ＝ＣＨ２で示される、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレン等である。
−ＣＨ＝ＣＨ２で示される、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレン等である。
【００１７】上記含酸素炭化水素の製造法について説明
する。
する。
【００１８】（１）上記アルケンを酸化しオキシドを作
る。このオキシドを加水分解して「エチレングリコール
（ＯＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ）」を作る。又上記オキ
シドにアルコールを反応させて「ジエチレングリコール
ジメチルエーテル（ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−Ｃ
Ｈ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３）」を作る。
る。このオキシドを加水分解して「エチレングリコール
（ＯＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ）」を作る。又上記オキ
シドにアルコールを反応させて「ジエチレングリコール
ジメチルエーテル（ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−Ｃ
Ｈ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３）」を作る。
【００１９】（２）又上記アルケンを水和して「アルコ
ール（ＲＯＨ）」を作る。
ール（ＲＯＨ）」を作る。
【００２０】（３）上記アルコールを脱水して「エーテ
ル（Ｒ−Ｏ−Ｒ）」を作る。
ル（Ｒ−Ｏ−Ｒ）」を作る。
【００２１】（４）アルケンをオゾン分解してアルデヒ
ド又はケトンを作る。それにアルコールを加え、「アセ
タール（ＲＣＨ（ＯＲ′）２）」、例えばアセトアルデ
ヒドジエチルアセタール（ＣＨ３ＣＨ（ＯＣＨ２Ｈ５）
２）、又は「ケタール（（Ｒ）２Ｃ（ＯＲ′）２）」、
例えば、２−２・ジエソクシプロペン（（ＣＨ３）２Ｃ
（ＯＣ２Ｈ５）２）を作る。
ド又はケトンを作る。それにアルコールを加え、「アセ
タール（ＲＣＨ（ＯＲ′）２）」、例えばアセトアルデ
ヒドジエチルアセタール（ＣＨ３ＣＨ（ＯＣＨ２Ｈ５）
２）、又は「ケタール（（Ｒ）２Ｃ（ＯＲ′）２）」、
例えば、２−２・ジエソクシプロペン（（ＣＨ３）２Ｃ
（ＯＣ２Ｈ５）２）を作る。
【００２２】（５）アルケンをオゾン分解し、アルデヒ
ド又はケトンを作る。このアルデヒド又はケトンの何れ
かを酸化し、カルボン酸を作る。このカルボン酸にアル
コールを反応させて「エステル（Ｒ−ＣＯＯＣＨ３）」
の一種である、ジメチルカーボネイト（ＣＨ３ＣＯＯＣ
Ｈ３）を作る。
ド又はケトンを作る。このアルデヒド又はケトンの何れ
かを酸化し、カルボン酸を作る。このカルボン酸にアル
コールを反応させて「エステル（Ｒ−ＣＯＯＣＨ３）」
の一種である、ジメチルカーボネイト（ＣＨ３ＣＯＯＣ
Ｈ３）を作る。
【００２３】よってオレフィン系炭化水素を原料とす
る、グリコール、アルコール、エーテル、アセタール、
ケタール、エステルを作り、これらの一又は二以上を液
状炭化水素に混合し、低公害燃料を製造する。
る、グリコール、アルコール、エーテル、アセタール、
ケタール、エステルを作り、これらの一又は二以上を液
状炭化水素に混合し、低公害燃料を製造する。
【００２４】有効例として、液状炭化水素、好ましくは
灯油又は軽油又は重油にエーテル又は／及びアルコール
を混合し、低公害燃料とする。
灯油又は軽油又は重油にエーテル又は／及びアルコール
を混合し、低公害燃料とする。
【００２５】上記エーテルとしては、経済性と市場性を
考慮すると、ジメチルエーテルを溶媒に溶解させて液化
したものを用いるのが良い。この溶媒としては、アルケ
ン、又はアルコールとアルケンの混合物、又はアルコー
ル又はアルケン又はケトンを用いる。
考慮すると、ジメチルエーテルを溶媒に溶解させて液化
したものを用いるのが良い。この溶媒としては、アルケ
ン、又はアルコールとアルケンの混合物、又はアルコー
ル又はアルケン又はケトンを用いる。
【００２６】又は上記エーテルの例として、ジエチルエ
ーテル、ジプロピルエーテル、ジプチルエーテル、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルの一又は二以上を用いる。
ーテル、ジプロピルエーテル、ジプチルエーテル、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルの一又は二以上を用いる。
【００２７】殊に上記エーテル中、分子式内に３個以上
の酸素Ｏを有している、ジエチレングリコール、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルが良好な自己燃焼性を示すと共に、炭化水
素の燃焼性を促進する効果を富有し有効であることを燃
焼試験により確認された。
の酸素Ｏを有している、ジエチレングリコール、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルが良好な自己燃焼性を示すと共に、炭化水
素の燃焼性を促進する効果を富有し有効であることを燃
焼試験により確認された。
【００２８】上記低公害燃料の他例として、上記灯油又
は軽油又は重油に代表される液状炭化水素に、エーテル
及びアルコールと共に、前記製造法によって得られたグ
リコール又はアセタール又はケタール又はエステルの一
又は二以上を含有せしめる。
は軽油又は重油に代表される液状炭化水素に、エーテル
及びアルコールと共に、前記製造法によって得られたグ
リコール又はアセタール又はケタール又はエステルの一
又は二以上を含有せしめる。
【００２９】上記低公害燃料の更に他例として、上記エ
ーテルとアルコールを用いずに、灯油又は軽油又は重油
に代表される液状炭化水素に、グリコール又はアセター
ル又はケタール又はエステルの一又は二以上を含有せし
める。
ーテルとアルコールを用いずに、灯油又は軽油又は重油
に代表される液状炭化水素に、グリコール又はアセター
ル又はケタール又はエステルの一又は二以上を含有せし
める。
【００３０】上記燃料は、エーテルとアルコールが相乗
して液状炭化水素の燃焼効率を高めつつ、それ自身が燃
焼して燃料の不完全燃焼を解消する、ディーゼルエンジ
ンの低公害燃料として有用である。
して液状炭化水素の燃焼効率を高めつつ、それ自身が燃
焼して燃料の不完全燃焼を解消する、ディーゼルエンジ
ンの低公害燃料として有用である。
【００３１】以下上記低公害燃料の配合例を重量比を以
て示す。
て示す。
【００３２】 （１） ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ６０〜９０％ ＣＨ３ＯＨ（アルコール） ５〜２０％ ＣＨ３ＯＣＨ３（ジメチルエーテル） ５〜２０％
【００３３】 （２） Ｃ２Ｈ５ＯＣ２Ｈ５（ジエチルエーテル） ５〜４５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １５〜４５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） １０〜８０％
【００３４】 （３） Ｃ３Ｈ７ＯＣ３Ｈ７（ジプロピルエーテル） ５〜４５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １５〜４５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） １０〜８０％
【００３５】 （４） Ｃ４Ｈ９ＯＣ４Ｈ９（ジブチルエーテル） ５〜４５％ Ｃ２Ｈ５ＯＨ（アルコール） １５〜４５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） １０〜８０％
【００３６】 （５） Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２（ジエチレングリコール） ５〜３５％ Ｃ２Ｈ２５ＯＨ（アルコール） ５〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜９０％
【００３７】 （６） （ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２）２Ｏ（ジエチルグリコールジメチルエーテ ル） ５〜３５％ Ｃ２Ｈ５ＯＨ（アルコール） ５〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜９０％
【００３８】 （７） （Ｃ２Ｈ５ＯＣ２Ｈ２ＣＨ２）２Ｏ（ジエチルグリコールジエチルエ ーテル） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００３９】 （８） Ｃ２Ｈ５ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ジエチレングリコール モエチルエーテル） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００４０】 （９） ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ジエチレングリコールモ ノメチルエーテル） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００４１】 （１０）Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ジエチレングリコール モノブチルエーテル） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００４２】 （１１）ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（エチレングリコール） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００４３】 （１２）ＣＨ３ＣＨ（ＯＣ２Ｈ５）２（アセトアルデヒドジエチルアセタール） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＣ４Ｈ９（ジブチルエーテル） ２〜 ８％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ２２〜８３％
【００４４】 （１３）Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣＨ３（ジエチルカーボネイト） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＣ４Ｈ９（ジブチルエーテル） ２〜 ８％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ２２〜８３％
【００４５】 （１４）（Ｒ）２Ｃ（ＯＲ′）２（ケタール） ５〜３５％ Ｃ４Ｈ９ＯＨ（アルコール） １０〜３５％ ＣｎＨ２ｎ＋２（灯油又は軽油） ３０〜８５％
【００４６】上記分子式ＣｎＨ２ｎ＋２は灯油又は軽油
の主要な成分であるが、そのｎの値は９〜２２の許容幅
を有する。又上記灯油又は軽油に代えて重油を用いる場
合にも、上記灯油又は軽油の重量比で用いる。
の主要な成分であるが、そのｎの値は９〜２２の許容幅
を有する。又上記灯油又は軽油に代えて重油を用いる場
合にも、上記灯油又は軽油の重量比で用いる。
【００４７】上記（１）〜（１４）に例示される本発明
の低公害燃料は、基本的には混合燃料であり、化学的反
応を要しないので製造が容易である。
の低公害燃料は、基本的には混合燃料であり、化学的反
応を要しないので製造が容易である。
【００４８】
【発明の効果】エーテルとアルコールとグリコール等の
含酸素炭化水素は何れも含酸素化合物であり、これら含
酸素化合物と液状炭化水素とが相乗して燃焼効率を高め
つつ、それ自身が燃焼して燃料の不完全燃焼を解消し、
前記した排ガス問題を従来の対症療法的施策に依存する
までもなく、上記低公害燃料の提供にて根本的な解決を
図るものである。
含酸素炭化水素は何れも含酸素化合物であり、これら含
酸素化合物と液状炭化水素とが相乗して燃焼効率を高め
つつ、それ自身が燃焼して燃料の不完全燃焼を解消し、
前記した排ガス問題を従来の対症療法的施策に依存する
までもなく、上記低公害燃料の提供にて根本的な解決を
図るものである。
【００４９】上記（１）〜（１４）の燃料は多少の差は
あるが、現在ディーゼルエンジンの燃料として用いられ
ている軽油の排出ガス中の浮遊粒子状物質（ＰＭ）の排
出量を略３０％〜６０％、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出
量を略１０％〜２０％、ハイドロカーボン（ＨＣ）の排
出量を略３０％〜４０％、一酸化炭素（ＣＯ）の排出量
を略１０％〜２０％夫々低減できた。
あるが、現在ディーゼルエンジンの燃料として用いられ
ている軽油の排出ガス中の浮遊粒子状物質（ＰＭ）の排
出量を略３０％〜６０％、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出
量を略１０％〜２０％、ハイドロカーボン（ＨＣ）の排
出量を略３０％〜４０％、一酸化炭素（ＣＯ）の排出量
を略１０％〜２０％夫々低減できた。
Claims (6)
- 【請求項１】液状炭化水素にオレフィン系炭化水素を原
料とする含酸素炭化水素を含有することを特徴とする低
公害燃料。 - 【請求項２】液状炭化水素にエーテル又は／及びアルコ
ールを含有することを特徴とする低公害燃料。 - 【請求項３】上記エーテルはジメチルエーテルを溶媒に
溶解させて液化したものであることを特徴とする請求項
２記載の低公害燃料。 - 【請求項４】上記エーテルとしてジエチルエーテル、ジ
プロピルエーテル、ジプチルエーテル、ジエチレングリ
コール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルの一又は二以上を用いることを特徴とする請求項２記
載の低公害燃料。 - 【請求項５】グリコール又はアセタール又はケタール又
はエステルの一又は二以上を含有することを特徴とする
請求項２又は３又は４記載の低公害燃料。 - 【請求項６】液状炭化水素にグリコール又はアセタール
又はケタール又はエステルの一又は二以上を含有するこ
とを特徴とする低公害燃料。
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- 2001-04-24 EP EP01303723A patent/EP1149887A3/en not_active Withdrawn
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- 2001-04-26 CN CN01119677.7A patent/CN1321730A/zh active Pending
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