JP2006213898A - 無鉛ガソリン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エチルターシャリーブチルエーテルを1〜25容量%含み、かつ、(1)リサーチ法オクタン価が89以上97未満、(2)モーター法オクタン価が79以上87未満、(3)リード蒸気圧が45〜93kPa、(4)50%留出温度が75〜110℃、(5)70℃留出量が18〜40容量%、(6)芳香族分含有量が40容量%以下、(7)オレフィン分含有量が30容量%以下、(8)ベンゼン含有量が1容量%以下、(9)硫黄分含有量が10質量ppm以下、(10)60℃における気液比(V/L)が30〜70、(11)多環芳香族指数Yが4以下である無鉛ガソリン。
【選択図】 なし
Description
一般に、高オクタン価ガソリンとして、重質で芳香族分含有量の多い高オクタン価基材を配合し、特定の蒸留性状及び成分組成を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような、ガソリンの重質化、吸気バルブへのデポジットの付着を改善するには、軽質・高オクタン価基材を配合することが重要であると考えられる。
ガソリンの重質化及び吸気バルブへのデポジットの付着の抑制、自動車排出ガス中のCO、THC等の低減などを図るには、軽質・高オクタン価である含酸素化合物を用いることが挙げられる。この含酸素化合物としては、例えば、上述のMTBE以外に、エチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)やターシャリーアミルメチルエーテル(TAME)(SAE 912313)等が知られている。
そして、ETBEを配合したガソリンとして、ETBEを配合すると共に、蒸留性状を規定することでCO,NOx等の有害ガスの排出を低減したガソリン(例えば、特許文献3,4参照)、蒸留性状と蒸気圧を規定することで環境負荷を低減したガソリン(例えば、特許文献5参照)、あるいは蒸留性状とオレフィン、芳香族含有量を規定することで吸気バルブデポジット(IVD)の生成量を抑制したガソリン(例えば、特許文献6参照)等も知られているが、これらのガソリンは吸気バルブへのデポジットの付着低減、運転性等において、未だ満足できない場合もあり、一層の改良が望まれる。
即ち、本発明は、エチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)を1〜25容量%含み、かつ、以下の性状を満足することを特徴とする無鉛ガソリンを提供する。
(1)リサーチ法オクタン価(RON)が89以上97未満
(2)モーター法オクタン価(MON)が79以上87未満
(3)リード蒸気圧(RVP)が45〜93kPa
(4)50%留出温度(T50)が75〜110℃
(5)70℃留出量(E70)が18〜40容量%
(6)芳香族分含有量が40容量%以下
(7)オレフィン分含有量が30容量%以下
(8)ベンゼン含有量が1容量%以下
(9)硫黄分含有量が10質量ppm以下
(10)60℃における気液比(V/L)が30〜70
(11)下記式(1)で表される多環芳香族指数が4以下
Y=(0.002×3R-A)+(0.01×4R-A)+(0.07×5R-A)+(0.2×6R+-A)・・・・(1)
(式中、3R-Aは3環芳香族分量を表し、4R-Aは4環芳香族分量を表し、5R-Aは5環芳香族分量を表し、6R+-Aは6環以上の芳香族分量を表す。なお、該多環芳香族分量はいずれもガソリン中の含有量で質量ppmを示す。)
本発明の無鉛ガソリンに用いられるエチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)は、公知の製造法から得られるもの全て使用可能であり、その製造方法は特に限定されるものではない。本発明の無鉛ガソリンにおけるETBEの配合量は1〜25容量%、好ましくは3〜20容量%、より好ましくは5〜18容量%である。ETBEの配合量が上記範囲内であれば、発熱量の低下による燃費への悪影響の懸念なく、排出ガス中のCO、THC等の低減などを図ることができる。
Y=(0.002×3R-A)+(0.01×4R-A)+(0.07×5R-A)+(0.2×6R+-A)・・・・(1)
〔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〕
ここで、多環芳香族指数Yは、多環芳香族分の含有量とエンジン内のデポジット量の関係から求められる実験式であり、3環、4環、5環、6環以上と多環になるほど高い値を示す。これは、排出ガス中の有害成分の増加、及びエンジン内のデポジットの生成が多環ほど高くなることを示している。
該指数Yが4以下であれば、排出ガス中の有害成分の増加、及びエンジン内のデポジットの生成の増加を防ぐことができる。なお、これら多環芳香族分含有量は、以下に示すガスクロマトグラフ法により環数別の定量を行った値であり、定量法は環数別の代表的な標準試料による絶対検量線法とした。すなわち、カラムには長さ30m、内径0.25mmであるジメチルシリコンのキャピラリーカラムを用い、検出器は水素イオン化検出器(FID)、キャリアガスは流量1.3ml/minのヘリウム、スプリットレス注入、注入口温度300℃、検出器温度350℃の条件において、カラム温度を初期温度50℃より終期温度350℃まで昇温させて測定した値である。
(イ)重質の直留ナフサなどを接触改質法(プラットフォーミング法、マグナフォーミング法、アロマイジング法、レニフォーミング法、フードリフォーミング法、ウルトラフォーミング法、パワーフォーミング法等)により、水素気流中で高温・加圧下で触媒(例えば、アルミナ担体に白金やロジウムと塩素とを担持したもの等)と接触処理して得られた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。
(ロ)上記接触改質法により接触処理して得られた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)。
(ハ)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)で分解して得られる接触分解ガソリン。
(ニ)原油を常圧蒸留した直留ナフサを脱硫処理して得られた脱硫直留ナフサを蒸留により、軽質留分と重質留分に分けた内の軽質留分である脱硫軽質ナフサ。
(ホ)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。
(ヘ)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。
(ト)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、あるい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、接触改質ガソリンから得られるトルエン、キシレン、あるいは炭素数9以上の芳香族を主体とする成分等。
(チ)エタノール、プロパノール等の含酸素系化合物。
接触分解装置、接触改質装置又は常圧蒸留装置から生成するC4留分(ブタン、ブテン類)、表2に示す性状の脱ベンゼン接触改質ガソリン、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリン、脱ベンゼン重質接触改質ガソリン、接触分解ガソリン、アルキレート、脱硫軽質ナフサ、及びETBEを表3に示す配合比で配合することにより、表3に記載する性状のガソリンを得た。
実施例1、2に記載のC4留分(ブタン、ブテン類)、脱ベンゼン接触改質ガソリン、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリン、脱ベンゼン重質接触改質ガソリン、接触分解ガソリン、アルキレート、及び脱硫軽質ナフサを表3に示す配合比で配合することにより、表3に記載する性状のガソリンを得た。
また、吸気バルブデポジット(IVD)試験を、排気量1.5L、マルチポイントインジェクション(MPI)方式の車両を用い、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)の条件で行った。
これらの評価ないし試験方法を以下に記し、結果を表3に示す。
クランキング開始から完爆までの時間(エンジンが自力で回転が続けられるようになるまでの時間)で評価した。
(加速性)
エンジン始動後、10秒間アイドリングを行い、アクセル開度50%で車速が40km/hに到達するまでの時間で評価した。
(デメリット点数)
CRC(Coordinating Research Council)Report No.483評価方法に準拠して評価した。
評価方法としては、発生した現象の程度によって与えられるデメリット点数(Σ=デメリット評点×不具合の係数)により判断した。
なお、アイドル時及び走行中ストールは演算せず、それぞれの係数を加算した。点数が小さい方が性能が優れていることを示す。
運転前後の吸気バルブ重量を秤量することにより得られる、吸気バルブ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。
Claims (1)
- エチルターシャリーブチルエーテル(ETBE)を1〜25容量%含み、かつ、以下の性状を満足することを特徴とする無鉛ガソリン。
(1)リサーチ法オクタン価(RON)が89以上97未満
(2)モーター法オクタン価(MON)が79以上87未満
(3)リード蒸気圧(RVP)が45〜93kPa
(4)50%留出温度(T50)が75〜110℃
(5)70℃留出量(E70)が18〜40容量%
(6)芳香族分含有量が40容量%以下
(7)オレフィン分含有量が30容量%以下
(8)ベンゼン含有量が1容量%以下
(9)硫黄分含有量が10質量ppm以下
(10)60℃における気液比(V/L)が30〜70
(11)下記式(1)で表される多環芳香族指数が4以下
Y=(0.002×3R-A)+(0.01×4R-A)+(0.07×5R-A)+(0.2×6R+-A)・・・・(1)
(式中、3R-Aは3環芳香族分量を表し、4R-Aは4環芳香族分量を表し、5R-Aは5環芳香族分量を表し、6R+-Aは6環以上の芳香族分量を表す。なお、該芳香族分量はいずれもガソリン中の含有量で質量ppmを示す。)
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