JP2004285346A - Low pollution fuel composition - Google Patents

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Toshikazu Ikeuchi
俊和 池内
Osamu Sawamura
修 澤邑
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Ekoasu International Kk
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low pollution fuel composition comprising ethanol as principle component, usable as it is, for vehicles having conventionally used engine which uses gasoline. <P>SOLUTION: The low pollution fuel composition comprises (a) ethanol, and (b) at least two compounds selected from the group consisting of diisopropyl ether, methyl-t-butyl ether, ethyl-t-butyl ether, dipropyl ether, t-butanol, dibutyl ether and diethyl ether. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、低公害燃料組成物に関する。より詳細には、本発明は、エタノールを主成分として含有し、従来用いられているガソリン等を燃料として使用するエンジンに適用できる低公害燃料組成物に関する。   The present invention relates to low-pollution fuel compositions. More specifically, the present invention relates to a low-pollution fuel composition containing ethanol as a main component and applicable to engines that use conventionally used gasoline or the like as a fuel.

従来、産業用、自動車用その他の燃料として化石燃料である石油が主として用いられている。しかしながら、近年の石油系燃料の大量消費によって石油の埋蔵量に限界が見え始めている。   Conventionally, petroleum, which is a fossil fuel, has been mainly used as industrial, automobile and other fuels. However, due to the recent massive consumption of petroleum-based fuels, oil reserves are beginning to see their limits.

また環境的な側面からも、石油系燃料の大量消費によって引き起こされる地球温暖化が大きな社会問題となっている。特に、日本国において、自動車用石油系燃料(ガソリン)の使用により排出されるCO2は、国内CO2全排出量の2.8%にも及んでおり、地球温暖化の一因となっている。 Also, from an environmental point of view, global warming caused by mass consumption of petroleum fuels has become a major social problem. In particular, in Japan, CO 2 emitted from the use of petroleum fuel (gasoline) for automobiles accounts for 2.8% of the total CO 2 emission in Japan, which contributes to global warming. I have.

また、石油系燃料の消費によって排出される排気ガスには、未燃焼の炭化水素、或いは窒素酸化物、硫黄酸化物等を含んでおり、大気汚染の大きな要因となっている。更に、我国は石油燃料を98%近くも輸入に頼っており、その石油燃料は我国の全エネルギー量の80%程度にも及んでいるため、オイルショックのように石油の輸入制限や価格の高騰が起こると、それによって日本経済に及ぼされる影響は計り知れない。   Exhaust gas emitted by consumption of petroleum fuel contains unburned hydrocarbons, nitrogen oxides, sulfur oxides, and the like, and is a major factor in air pollution. In addition, Japan relies on imports of petroleum fuel for nearly 98%, and that petroleum fuel accounts for about 80% of Japan's total energy. When this happens, the impact on the Japanese economy is immense.

このように、石油資源の枯渇、石油系燃料の消費による地球環境の悪化、並びにエネルギーセキュリティーの面から、石油燃料の代替としての燃料組成物の開発が課題となっている。   As described above, in view of depletion of petroleum resources, deterioration of the global environment due to consumption of petroleum fuel, and energy security, development of a fuel composition as an alternative to petroleum fuel has been an issue.

近年、とうもろこし、大豆、ケナフ、天然木、その他種々の原料または産業廃棄物から大量、安価に製造出来るエタノールが、自動車の燃料として注目されており、世界各国で研究がなされている。エタノールは、燃焼の際の有毒な酸化物の発生量がガソリンに比して極めて少なく、更にオクタン価が高い所謂クリーン燃料である点で優れている。しかしながら、エタノールは、ガソリンに比べ発熱量が小さい、空燃比が小さい(リーン状態)、気化熱が大きく寒冷時スタートが困難である、或いは現在の日本での自動車の構成部品等の金属を腐食、酸化させる等といった欠点がある。   In recent years, corn, soybeans, kenaf, natural wood, and ethanol that can be produced in large quantities and at low cost from various raw materials or industrial wastes have attracted attention as fuels for automobiles, and are being studied in various countries around the world. Ethanol is excellent in that it generates a very small amount of toxic oxides during combustion as compared with gasoline and is a so-called clean fuel having a high octane value. However, ethanol has a small calorific value compared to gasoline, a small air-fuel ratio (lean state), a large amount of vaporization heat, making it difficult to start in cold weather, or corroding metals such as current automobile components in Japan, There are drawbacks such as oxidation.

これまでに、含水率0.3%以下のエタノールをガソリンに5〜24%混合したエタノ−ル混合ガソリン燃料(エタノール配合割合に応じて、E10、E25と呼ばれている。)が開発され、一部の国で公式に自動車燃料として実用されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、これらのエタノ−ル混合ガソリン燃料では、エタノールの添加量が少なく石油代替燃料としての価値が低い、或いは水分を吸収してガソリンとエタノールに分離し易い等といった問題点がある。更に、エタノ−ル混合ガソリン燃料では、エタノールの含有割合が高くなる程、気化熱が大きくなるため、エタノール含有割合の高い燃料を使用するには、気化器の加熱や噴射式への変更等の付加装置の装備やエンジンの改造が必要であった。   Until now, an ethanol-mixed gasoline fuel (referred to as E10 or E25 depending on the blending ratio of ethanol) in which ethanol having a water content of 0.3% or less is mixed with gasoline at 5 to 24% has been developed. It is officially used as a vehicle fuel in some countries (for example, see Patent Document 1). However, these ethanol-mixed gasoline fuels have problems in that the amount of ethanol added is small and the value as a petroleum alternative fuel is low, or water is absorbed and gasoline and ethanol are easily separated. Furthermore, in the case of ethanol-mixed gasoline fuel, the higher the ethanol content, the higher the heat of vaporization.Therefore, in order to use a fuel with a high ethanol content, it is necessary to heat the vaporizer or change to an injection type. It required additional equipment and engine modification.

これまで、エタノールを主成分として含有し、ガソリン(炭化水素)を実質的に含まない燃料で、気化器の加熱や噴射式への変更を要することなく、既存のエンジンに使用できるものについては、未だ開発されていないのが現状である。
特開平05−202373号公報
Until now, fuels containing ethanol as a main component and containing substantially no gasoline (hydrocarbons) that can be used in existing engines without the need for heating the carburetor or changing to an injection system It has not been developed yet.
JP 05-202373 A

そこで本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、低公害燃料組成物を提供することである。具体的には、本発明は、エタノールを主成分として含有し、従来用いられているガソリンを燃料として稼動するエンジンにそのまま使用できる低公害燃料組成物を提供することを目的とするものである。   Therefore, an object of the present invention is to solve the above conventional problems and to provide a low-pollution fuel composition. Specifically, an object of the present invention is to provide a low-pollution fuel composition which contains ethanol as a main component and can be used as it is in a conventionally used engine which operates on gasoline as fuel.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、エタノールを主成分として、更にメチルt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル及びジエチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも2種の化合物を含有する燃料組成物が、燃焼しても有害物質の発生量が低く低公害性であり、更にガソリンを燃料として稼動するエンジンにそのまま使用できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づき、更に検討を重ねて完成されたものである。   The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that ethanol is a main component, and at least one selected from the group consisting of methyl t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether and diethyl ether It has been found that a fuel composition containing two compounds has low emission of harmful substances even when burned, has low pollution, and can be used as it is in an engine that operates on gasoline as fuel. The present invention has been completed based on such findings and further studies.

即ち、本発明は下記に掲げる低公害燃料組成物である:
項1.下記成分(a)及び(b)を含有する低公害燃料組成物:
(a)エタノール、及び
(b)t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも2種の化合物。
項2.成分(b)が、
(b1)t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル及びエチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種、及び
(b2)ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種
の混合物である、項1に記載の低公害燃料組成物。
項3.成分(b)が、t−ブタノール、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルの混合物である、項1又は2に記載の低公害燃料組成物。
項4.組成物中に成分(a)及び成分(b)の総量100重量部当たり(a)成分を25〜85重量部の割合で含有する項1乃至3のいずれかに記載の低公害燃料組成物。
項5.成分(b1)100重量部に対して、(b2)成分を30〜600重量部の割合で含有する項2乃至4のいずれかに記載の低公害燃料組成物。
That is, the present invention is a low-pollution fuel composition listed below:
Item 1. A low-pollution fuel composition containing the following components (a) and (b):
(A) ethanol, and (b) at least one selected from the group consisting of t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether. Two compounds.
Item 2. Component (b) is
(B1) at least one selected from the group consisting of t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether and ethyl t-butyl ether; and (b2) diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether Item 2. The low-pollution fuel composition according to Item 1, which is at least one mixture selected from the group consisting of:
Item 3. Item 3. The low-pollution fuel composition according to Item 1 or 2, wherein the component (b) is a mixture of t-butanol, diisopropyl ether, diethyl ether and methyl t-butyl ether.
Item 4. Item 4. The low-pollution fuel composition according to any one of Items 1 to 3, wherein the composition contains the component (a) in an amount of 25 to 85 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b).
Item 5. Item 5. The low-pollution fuel composition according to any one of Items 2 to 4, wherein the component (b2) is contained in an amount of 30 to 600 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (b1).

以下本発明を詳細に説明する。本発明の低公害燃料組成物は、(a)エタノール及び(b)t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも2種の化合物を含有することを特徴とするものである。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The low-pollution fuel composition of the present invention comprises (a) ethanol and (b) t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether. It is characterized by containing at least two compounds selected from the group consisting of butyl ether.

成分(a)
本発明の低公害燃料組成物は、成分(a)として主成分であるエタノールを含有する。本発明に使用するエタノールは、その起源や製法については制限されない。バイオマスの有効利用という観点からは、好ましくは、穀物又はその他のバイオマスに由来する糖を発酵させることによって製造されたエタノール(いわゆるバイオマス・エタノール)である。また、本発明に使用するエタノールは、必ずしも純度が100%のものでなくてもよく、本発明の効果が損なわれないことを限度として、水分等の他の成分を含むものであってもよい。例えば、本発明に使用するエタノールとして、純度が87%以上、好ましくは99%以上のものを挙げることができる。
Component (a)
The low-pollution fuel composition of the present invention contains ethanol as a main component as the component (a). Ethanol used in the present invention is not limited in its origin and production method. From the viewpoint of effective utilization of biomass, ethanol produced by fermenting sugar derived from cereals or other biomass (so-called biomass ethanol) is preferred. Further, the ethanol used in the present invention does not necessarily have to have a purity of 100%, and may contain other components such as moisture as long as the effects of the present invention are not impaired. . For example, ethanol used in the present invention has a purity of 87% or more, preferably 99% or more.

成分(b)
また、本発明の低公害燃料組成物は、成分(b)として、t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも2種の化合物を含有する。当該(b)成分を配合することにより、空燃比や蒸留性状が改善され、従来のガソリンと同様の発熱量、出力、運転性能を燃料組成物に備えることができる。
Component (b)
In addition, the low-pollution fuel composition of the present invention comprises, as component (b), t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether. Contains at least two compounds selected from the group consisting of butyl ethers. By blending the component (b), the air-fuel ratio and distillation properties are improved, and the fuel composition can have the same calorific value, output, and operating performance as conventional gasoline.

当該(b)成分として、上記化合物が2種以上組み合わせて使用される限り、その組み合わせについては特に制限されないが、好ましい組み合わせの一例として、t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル及びエチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、(b1)成分という。)と、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、(b2)成分という。)との組み合わせを挙げることができる。上記(b1)成分は主として燃焼熱及び蒸留性状の改善に寄与し、一方上記(b2)成分は主として引火点及び空燃比の改善に寄与するので、(b1)成分と(b2)成分を組み合わせることによって、一層優れた特性を備える燃料組成物を得ることができる。特に好ましい(b)成分としては、(b1)成分としてt−ブタノールを含有するもの、或いは(b2)成分としてジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルを含有するものを挙げることができる。更に、好ましい(b)成分として、t−ブタノール、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルを含有するものを例示することができる。   The combination is not particularly limited as long as two or more of the above compounds are used as the component (b). Examples of a preferred combination include t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether and ethyl. at least one member selected from the group consisting of t-butyl ether (hereinafter, referred to as component (b1)) and at least one member selected from the group consisting of diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, and methyl t-butyl ether ( Hereinafter, it is referred to as component (b2).) The component (b1) mainly contributes to the improvement of the heat of combustion and the distillation properties, while the component (b2) mainly contributes to the improvement of the flash point and the air-fuel ratio. Therefore, the components (b1) and (b2) are combined. Thereby, a fuel composition having more excellent characteristics can be obtained. Particularly preferred components (b) include those containing t-butanol as component (b1) and those containing diisopropyl ether, diethyl ether and methyl t-butyl ether as component (b2). Further, preferred examples of the component (b) include those containing t-butanol, diisopropyl ether, diethyl ether and methyl t-butyl ether.

(b)成分として(b1)成分と(b2)成分を配合する場合、(b1)成分と(b2)成分との配合割合については、特に制限されるものではないが、一例として、(b1)成分の総量100重量部に対して、(b2)が総量で30〜600重量部、好ましくは40〜400重量部、更に好ましくは50〜200重量部となる割合を挙げることができる。   When the component (b1) and the component (b2) are mixed as the component (b), the mixing ratio of the component (b1) and the component (b2) is not particularly limited, but as an example, the component (b1) The ratio is such that the total amount of (b2) is 30 to 600 parts by weight, preferably 40 to 400 parts by weight, and more preferably 50 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the components.

燃料組成物
本発明の低公害燃料組成物に含有される(a)及び(b)成分の割合としては、特に制限されないが、例えば、(a)及び(b)成分の総量100重量部当たり、(a)成分が25〜85重量部、好ましくは25〜60重量部、更に好ましくは30〜60重量部、特に好ましくは40〜60となる割合を挙げることができる。また、(b)成分の配合割合として、例えば、(a)及び(b)成分の総量100重量部当たり、(b)成分が15〜75重量部、好ましくは40〜75重量部、更に好ましくは40〜70重量部、特に好ましくは40〜60となる割合を挙げることができる。また、(a)及び(b)成分の総量に対する(b)成分を構成する各々の化合物の割合の下限としては、(a)及び(b)成分の総量100重量部に対して、例えば(b)成分を構成する各々の化合物が3重量部、好ましくは4重量部、更に好ましくは5重量部を挙げることができる。上記範囲内であれば、発熱量、出力、運転性能、保存安定性等の点で優れた性能を備えさせることができる。
Fuel Composition The proportion of the components (a) and (b) contained in the low-pollution fuel composition of the present invention is not particularly limited. For example, for example, per 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b), The proportion of the component (a) is 25 to 85 parts by weight, preferably 25 to 60 parts by weight, more preferably 30 to 60 parts by weight, and particularly preferably 40 to 60 parts by weight. Further, as a blending ratio of the component (b), for example, the component (b) is 15 to 75 parts by weight, preferably 40 to 75 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b). The ratio may be 40 to 70 parts by weight, particularly preferably 40 to 60 parts by weight. The lower limit of the ratio of each compound constituting the component (b) to the total amount of the components (a) and (b) is, for example, (b) based on 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b). 3), preferably 4 parts by weight, more preferably 5 parts by weight of each compound constituting the component. Within the above range, excellent performance can be provided in terms of heat generation, output, operation performance, storage stability, and the like.

本発明の低公害燃料組成物には、上記(a)及び(b)成分に加えて、本発明の効果が阻害されないことを限度として、当該技術分野において公知の添加剤を目的に応じて適宜含有することもできる。このように任意に配合される添加剤として、具体的には、2,6-ジt-ブチルパラクレゾール、フェニル-α-ナフチルアミン−ジアルキルジフェニルアミンt-ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等の酸化防止剤;N,N'-ビス[3-(3,5-ジt-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、ジアルキルセレン等の金属不活性剤;並びにベンゾトリアゾール、4-ノニルフェノール等の腐食抑制剤を例示することができる。また、これらの添加剤の他、本発明の低公害燃料組成物には、エタノール中で好適に使用される金属不活性剤や腐食抑制剤を配合することもできる。   In the low-pollution fuel composition of the present invention, in addition to the components (a) and (b), additives known in the technical field may be appropriately added depending on the purpose, as long as the effects of the present invention are not impaired. It can also be contained. Specific examples of additives thus arbitrarily added include antioxidants such as 2,6-di-t-butylparacresol and phenyl-α-naphthylamine-dialkyldiphenylamine t-butylhydroxyanisole (BHA); Metal deactivators such as N, N'-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine and dialkylselenium; and corrosion inhibitors such as benzotriazole and 4-nonylphenol. Examples can be given. In addition to these additives, the low-pollution fuel composition of the present invention may also contain a metal deactivator or a corrosion inhibitor suitably used in ethanol.

本発明の低公害燃料組成物に上記添加剤を配合する場合、該添加剤の配合割合については、添加剤の種類や用途等によって異なり一律に規定することはできないが、例えば、(a)及び(b)成分の総量100重量部に対して、該添加剤が総量で0.02〜3重量部、好ましくは0.03〜1重量部となる割合を挙げることができる。   When the above additive is blended in the low-pollution fuel composition of the present invention, the blending ratio of the additive varies depending on the type and use of the additive and cannot be uniformly defined. The amount of the additive is 0.02 to 3 parts by weight, preferably 0.03 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (b).

尚、本発明の低公害燃料組成物は、含水量が余りに多い場合には、層分離を起こし易くなるので、該組成物中の水分含量を低く抑えることが望ましい。本発明の低公害燃料組成物の水分含量として、該組成物の総重量に対して5重量%以下であることが望ましい。   When the water content of the low-pollution fuel composition of the present invention is too large, layer separation easily occurs. Therefore, it is desirable to keep the water content in the composition low. The water content of the low-pollution fuel composition of the present invention is desirably 5% by weight or less based on the total weight of the composition.

本発明の低公害燃料組成物は、常法に従って、上記成分を混合することにより調製することができる。尚、t−ブタノールは15℃以下では固体状であるので、(b)成分の構成成分としてt−ブタノールを含有する低公害燃料組成物を調製するには、例えば15℃以上の温度条件下でt−ブタノールと適当量のエタノールを予め混合したり、また固体状のt−ブタノールをエタノール中で溶解したりすることによって、該t−ブタノール/エタノール混合液を調製し、該t−ブタノール/エタノール混合液を他の配合成分と混合すればよい。   The low-pollution fuel composition of the present invention can be prepared by mixing the above components according to a conventional method. Since t-butanol is solid at 15 ° C or lower, a low-pollution fuel composition containing t-butanol as a component of the component (b) is prepared, for example, under a temperature condition of 15 ° C or higher. The t-butanol / ethanol mixture is prepared by pre-mixing t-butanol and an appropriate amount of ethanol or dissolving solid t-butanol in ethanol. What is necessary is just to mix a liquid mixture with another compounding component.

本発明の低公害燃料組成物は、気化器を加熱する、或いは噴射式にする等といったエンジンの改造若しくは付加装置の装備を要することなく、従来用いられているガソリンを燃料として使用するエンジンを有する自動車の燃料として好適に使用することができる。   The low-pollution fuel composition of the present invention has an engine that uses a conventionally used gasoline as a fuel without the need for engine modification or additional equipment such as heating a carburetor or using an injection type. It can be suitably used as a fuel for automobiles.

更に、本発明の低公害燃料組成物は、上記自動車の他に、従来のガソリンを使用する原付二輪車、自動二輪車、軽自動車、ジェットスキー、モーターボート、ゴーカート、船舶、その他各種産業用車両、或いはガソリンを使用する各種装置の燃料として、使用することもできる。   Further, the low-pollution fuel composition of the present invention can be used in addition to the above-mentioned automobiles, as well as conventional motorcycles using gasoline, motorcycles, motorcycles, light automobiles, jet skis, motor boats, go-karts, ships, various other industrial vehicles, or gasoline. Can also be used as fuel for various devices that use.

尚、本発明の低公害燃料組成物は、上記成分を含有していれば、炭化水素(ガソリン)を実質的に含有していなくても、従来用いられているガソリンを燃料として稼動するエンジンの燃料として使用できるが、低公害性という特性を損なわない範囲で従来のガソリンと混合して、ガソリン含有燃料として、上記車両や装置に使用してもよい。   In addition, the low-pollution fuel composition of the present invention can be used for an engine that uses a conventionally used gasoline as a fuel even if it does not substantially contain a hydrocarbon (gasoline) as long as it contains the above components. Although it can be used as a fuel, it may be mixed with conventional gasoline as long as the characteristic of low pollution is not impaired, and used as a gasoline-containing fuel in the above-mentioned vehicle or device.

本発明の低公害燃料組成物をガソリンと混合して使用する場合、ガソリンとの混合割合については、特に制限されないが、例えば、(a)及び(b)成分の総量100重量部に対して、ガソリンが総量で0.1〜100重量部となる割合を挙げることができる。   When the low-pollution fuel composition of the present invention is used by being mixed with gasoline, the mixing ratio with gasoline is not particularly limited, but, for example, based on 100 parts by weight of the total amount of components (a) and (b) Examples of the ratio include gasoline in a total amount of 0.1 to 100 parts by weight.

本発明の低公害燃料組成物によれば、使用によって生じる排気ガス中の有害物質量を顕著に低減できる。更に、本発明の低公害燃料組成物によれば、エンジンの改造若しくは付加装置の装備を要することなく、従来用いられているガソリンを燃料として稼動するエンジンに使用でき、ガソリンと同程度の発熱量、出力、運転性能を発揮させることができる。また、本発明の低公害燃料組成物は、低温においても層分離しにくく、長期の保存や冬季における使用に耐える特性を備えている。故に、本発明の低公害燃料組成物は、低公害性のガソリン代替燃料として有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the low-pollution fuel composition of this invention, the amount of harmful substances in the exhaust gas generated by use can be significantly reduced. Further, according to the low-pollution fuel composition of the present invention, it is possible to use a conventionally used gasoline-operated engine as a fuel without the need to modify the engine or equip additional equipment, and to produce a heat value comparable to that of gasoline. , Output and driving performance. In addition, the low-pollution fuel composition of the present invention has characteristics that it is difficult to separate layers even at low temperatures, and that it can withstand long-term storage and use in winter. Therefore, the low-pollution fuel composition of the present invention is useful as a low-pollution gasoline substitute fuel.

以下、実施例及び試験例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明はかかる実施例等によって何ら制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples. However, the present invention is not limited at all by the examples and the like.

なお、実施例中、密度の測定は、JIS K 2249に従い、密度試験器(振動式密度機)(型式DMA4、パイオニア・アントンパール社製)を用いて行った。また、オクタン価(モーター法)の測定はJIS K2280に従い、オクタン価試験器(型式CFR、WAUKESHA MOTOR COMPANY製)を用いて行った。リード蒸気圧はドライ法により測定した。また、引火点はタグ密閉方式で測定し、発火点はASTM E659に従って測定した。更に、蒸留性状の試験は、JIS K 2254に従い、蒸留試験器(型式AD4、田中科学機器製作所製)を用いて行った。   In the examples, the density was measured using a density tester (vibration type density machine) (model DMA4, manufactured by Pioneer Anton Paar) according to JIS K 2249. The octane number (motor method) was measured according to JIS K2280 using an octane number tester (model CFR, manufactured by WAUKESHA MOTOR COMPANY). Reed vapor pressure was measured by a dry method. The flash point was measured by a closed tag method, and the ignition point was measured according to ASTM E659. Further, the distillation properties were tested using a distillation tester (model AD4, manufactured by Tanaka Kagaku Kikai Seisakusho) in accordance with JIS K 2254.

実施例1−15
下表1に示す組成の低公害燃料組成物を常法に従って調製した。
Example 1-15
A low-pollution fuel composition having the composition shown in Table 1 below was prepared according to a conventional method.

Figure 2004285346
上記実施例1−15の低公害燃料組成物を燃料として使用して、ガソリンエンジンを搭載する自動車(トヨタマークII、水冷直列6気筒DOHC24パルブ、総排気量1988cc、圧縮比9.6、内径(ボア)75mm、工程(ストローク)75mm、電子制御式噴射装置)を用いて走行試験を行った。その結果、いずれの燃料組成物でも上記自動車は走行可能であり、加速時及び定速時の走行状態はともに良好であった。
Figure 2004285346
An automobile equipped with a gasoline engine (Toyota Mark II, water-cooled in-line 6-cylinder DOHC 24 valve, total displacement 1988 cc, compression ratio 9.6, inner diameter (bore)) using the low-pollution fuel composition of Example 1-15 as a fuel A running test was performed using a 75 mm process (stroke) 75 mm, electronically controlled injection device. As a result, the vehicle was able to run with any of the fuel compositions, and the running conditions at the time of acceleration and at the time of constant speed were both good.

実施例3の低公害燃料組成物の密度、オクタン価(モーター法)及び蒸留性状を表2に示す。   Table 2 shows the density, octane number (motor method), and distillation properties of the low-pollution fuel composition of Example 3.

Figure 2004285346
該組成物中に銅片を50℃で3時間浸したところ、腐蝕は認められなかった。また、該組成物を360日間室温で外気を遮断した状態で保存したところ、層分離、組成変化等の性状変化は認められなかった。更に、該組成物の層分離温度は−29.5℃であり、冬季の使用にも耐えることが確認された。
Figure 2004285346
When copper pieces were immersed in the composition at 50 ° C. for 3 hours, no corrosion was observed. In addition, when the composition was stored at room temperature for 360 days in a state where the outside air was blocked, no property change such as layer separation and composition change was observed. Further, the layer separation temperature of the composition was −29.5 ° C., and it was confirmed that the composition could withstand use in winter.

試験例1 排ガス試験
実施例1の低公害燃料組成物を用いて、下記方法で排ガス試験を行った。ガソリン自動車(トヨタマークII、水冷直列6気筒DOHC24パルブ、総排気量1988cc、圧縮比9.6、内径(ボア)75mm、工程(ストローク)75mm、電子制御式噴射装置)を用いて、10モード法に従って、排気ガス中の一酸化炭素(CO)及び未燃焼炭化水素(HC)を測定した。CO及びHCの測定は、CO・HCアナライザー(堀場製作所製、品番MEXA-324F)を用いて行った。また、比較として、市販のレギュラーガソリン(比較例1)を用いて同様に排ガス試験を行った。
Test Example 1 Exhaust gas test Using the low-pollution fuel composition of Example 1, an exhaust gas test was performed by the following method. Using a gasoline vehicle (Toyota Mark II, water-cooled in-line 6-cylinder DOHC 24 valve, total displacement 1988cc, compression ratio 9.6, inner diameter (bore) 75mm, process (stroke) 75mm, electronically controlled injection device), according to the 10 mode method Carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC) in the exhaust gas were measured. The measurement of CO and HC was performed using a CO / HC analyzer (manufactured by HORIBA, Ltd., product number MEXA-324F). For comparison, an exhaust gas test was similarly performed using a commercially available regular gasoline (Comparative Example 1).

得られた結果を表3に示す。表3から明らかなように、本発明の低公害燃料組成物を使用することによって生じる排気ガスは、CO値及びHC値が何れも非常に低いことが確認された。この結果から、本発明の低公害燃料組成物によれば、従来のレギュラーガソリンに比して、燃焼時に排出されるCO及びHC量を大幅に減少させることができ、環境への負荷を低減できることが明らかとなった。   Table 3 shows the obtained results. As is clear from Table 3, it was confirmed that the exhaust gas generated by using the low-pollution fuel composition of the present invention had very low CO and HC values. From these results, according to the low-pollution fuel composition of the present invention, it is possible to significantly reduce the amounts of CO and HC discharged during combustion and reduce the burden on the environment, as compared with conventional regular gasoline. Became clear.

Figure 2004285346
試験例2
実施例15の低公害燃料組成物を用いて、下記方法で排ガス試験及び駆動輪出力試験を行った。ガソリン自動車(マツダロードスター、水冷4気筒、DOHCバルブ、総排気量1597cc)を用いて、エンジンの回転数を2250から6000rpm程度に加速させることにより駆動した際に、各回転数毎の、排気ガス中の一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)及び未燃焼炭化水素(HC)の測定、及びエンジントルク(kg)と駆動輪出力(PS)の測定を行った。なお、CO、CO2及びHCの測定は、排気ガス測定器(堀場製作所製、品番MEXA544.T)を用いて行った。また、エンジントルク及び駆動輪出力の測定は、過渡動力特性計測シャーシダイメーター(エイ・エム・エスフジイ社製)を用いて行った。
Figure 2004285346
Test example 2
Using the low-pollution fuel composition of Example 15, an exhaust gas test and a driving wheel output test were performed by the following methods. When a gasoline vehicle (Mazda Roadster, water-cooled 4-cylinder, DOHC valve, total displacement 1597 cc) is driven by accelerating the engine speed from 2250 to 6000 rpm, the amount of exhaust gas at each speed is reduced. Of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and unburned hydrocarbons (HC), and the measurement of engine torque (kg) and drive wheel output (PS). The measurement of CO, CO 2 and HC was carried out using an exhaust gas measuring instrument (manufactured by Horiba Seisakusho, product number MEXA544.T). The measurement of the engine torque and the output of the driving wheel was performed using a transient power characteristic measurement chassis dimeter (manufactured by AMSF Fujii).

また、比較として、市販のレギュラーガソリン(比較例2)を用いて同様に排ガス試験を行った。   For comparison, an exhaust gas test was similarly performed using a commercially available regular gasoline (Comparative Example 2).

得られた結果を図1〜5に示す。図1には、各回転数における排ガス中のCO2の濃度を示す。図2には、各回転数における排ガス中のCOの濃度を示す。図3には、各回転数における排ガス中のHCの濃度を示す。図4には、各回転数におけるエンジントルク(kg)を示す。図5には、各回転数における駆動輪出力(PS)を示す。図1〜3から、明らかなように、本発明の低公害燃料組成物を使用することによって生じる排気ガスは、CO、CO2及びHCが何れも非常に低い濃度であることが確認された。また、図4及び5から、本発明の低公害燃料組成物は、従来のガソリンエンジンと同程度又はそれ以上のエンジン動力特性があることが確認された。 The obtained results are shown in FIGS. FIG. 1 shows the concentration of CO 2 in the exhaust gas at each rotation speed. FIG. 2 shows the concentration of CO in the exhaust gas at each rotation speed. FIG. 3 shows the concentration of HC in the exhaust gas at each rotation speed. FIG. 4 shows the engine torque (kg) at each rotation speed. FIG. 5 shows the drive wheel output (PS) at each rotation speed. As is clear from FIGS. 1 to 3, it was confirmed that the exhaust gas generated by using the low-pollution fuel composition of the present invention had very low concentrations of CO, CO 2 and HC. 4 and 5, it was confirmed that the low-pollution fuel composition of the present invention has the same or higher engine power characteristics as a conventional gasoline engine.

試験例2において、各回転数における排ガス中のCO2の濃度を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the concentration of CO 2 in exhaust gas at each rotation speed in Test Example 2. 試験例2において、各回転数における排ガス中のCOの濃度を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the concentration of CO in exhaust gas at each rotation speed in Test Example 2. 試験例2において、各回転数における排ガス中のHCの濃度を示す図である。FIG. 9 is a view showing the concentration of HC in exhaust gas at each rotation speed in Test Example 2. 試験例2において、各回転数におけるエンジントルク(kg)を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing engine torque (kg) at each rotation speed in Test Example 2. 試験例2において、各回転数における駆動輪出力(PS)を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a drive wheel output (PS) at each rotation speed in Test Example 2.

Claims (5)

下記成分(a)及び(b)を含有する低公害燃料組成物:
(a)エタノール、及び
(b)t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも2種の化合物。
A low-pollution fuel composition containing the following components (a) and (b):
(A) ethanol, and (b) at least one selected from the group consisting of t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether. Two compounds.
成分(b)が、
(b1)t−ブタノール、ジn−ブチルエーテル、ジt−ブチルエーテル及びエチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種、及び
(b2)ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種
の混合物である、請求項1に記載の低公害燃料組成物。
Component (b) is
(B1) at least one selected from the group consisting of t-butanol, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether and ethyl t-butyl ether; and (b2) diisopropyl ether, diethyl ether, dipropyl ether and methyl t-butyl ether The low-pollution fuel composition according to claim 1, which is at least one mixture selected from the group consisting of:
成分(b)が、t−ブタノール、ジイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル及びメチルt−ブチルエーテルの混合物である、請求項1又は2に記載の低公害燃料組成物。 The low-pollution fuel composition according to claim 1 or 2, wherein component (b) is a mixture of t-butanol, diisopropyl ether, diethyl ether and methyl t-butyl ether. 組成物中に成分(a)及び成分(b)の総量100重量部当たり(a)成分を25〜85重量部の割合で含有する請求項1乃至3のいずれかに記載の低公害燃料組成物。 The low-pollution fuel composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition contains the component (a) in an amount of 25 to 85 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the components (a) and (b). . 成分(b1)100重量部に対して、(b2)成分を30〜600重量部の割合で含有する請求項2乃至4のいずれかに記載の低公害燃料組成物。
The low-pollution fuel composition according to any one of claims 2 to 4, wherein the component (b2) is contained in an amount of 30 to 600 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (b1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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