JP2010077178A - 代替燃料 - Google Patents
代替燃料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010077178A JP2010077178A JP2008243788A JP2008243788A JP2010077178A JP 2010077178 A JP2010077178 A JP 2010077178A JP 2008243788 A JP2008243788 A JP 2008243788A JP 2008243788 A JP2008243788 A JP 2008243788A JP 2010077178 A JP2010077178 A JP 2010077178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ethanol
- fuel
- methylfuran
- regular gasoline
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
【課題】オクタン価が高く、大気中の水による相分離が抑制された代替燃料を提供する。
【解決手段】代替燃料は、レギュラーガソリンにエタノールを添加し、さらに共溶媒として2−メチルフラン等の芳香族系フランを添加する。エタノールの割合を固定し、レギュラーガソリンの一部を2−メチルフランで置換していくと、相分離が発生する水の最小添加割合が増大する。レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料に2−メチルフランを添加することで、大気中の水による相分離を抑制することができる。
【選択図】図1
【解決手段】代替燃料は、レギュラーガソリンにエタノールを添加し、さらに共溶媒として2−メチルフラン等の芳香族系フランを添加する。エタノールの割合を固定し、レギュラーガソリンの一部を2−メチルフランで置換していくと、相分離が発生する水の最小添加割合が増大する。レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料に2−メチルフランを添加することで、大気中の水による相分離を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は代替燃料、特にエタノールを用いた代替燃料に関する。
アルコールの一つであるエタノールは、例えばサトウキビやトウモロコシ等から得られた糖を発酵して作ることができるいわゆるバイオ燃料としてCO2排出削減やエネルギ資源の一つとして生産されている。このエタノールは、エタノール単体として燃料として用いられる他、ガソリン等に混合して火花点火機関用の燃料として用いられる。
下記の特許文献1には、炭化水素系燃料とエタノールと、その両者の共溶媒としてメチルテトラヒドロフラン(MTHF)を混合した燃料が開示されている。
また、特許文献2には、フラン等の芳香族系フラン等を火花点火機関用ガソリンに混合し、燃焼速度を向上させた燃料が開示されている。
また、特許文献3には、オレフィンを主成分とする燃料にエタノールやフラン等の芳香族系フラン等の含酸素化合物を混合して出力を向上させることが開示されている。
エタノールはオクタン価を向上させる効果があるため、エタノールを混合することで燃料のオクタン価が向上する利点があるが、MTHFに関してはオクタン価が87とレギュラーガソリンよりも低く、混合した場合にもオクタン価を向上させる効果がないため燃料に混合することはオクタン価の点で問題がある。
また、水溶性のあるエタノールと水溶性のないガソリンを混合した場合、混合燃料が大気中等の水を一定量吸収してしまうと、エタノールが、水を含む相とガソリンを含む相の2相に分離してしまい、オクタン価や成分の異なる2種類の燃料になるため、火花点火機関用の燃料として使用しにくい問題がある。
本発明の目的は、エタノールを用いつつ、大気中の水等による相分離を抑制できる代替燃料を提供することにある。
本発明は、ガソリンに対して、エタノールと芳香族系フランを添加したことを特徴とする。
本発明において、前記芳香族系フランは、フラン、2−メチルフラン、2,5−ジメチルフランのいずれかとすることができる。
本発明によれば、ガソリンにエタノールを添加しつつ、大気中の水等による相分離を抑制することができる。
以下、図面に基づき実施形態について説明する。
本実施形態では、ガソリンにアルコール及び芳香族系フランを混合して代替燃料とする。アルコールとしてはエタノールを用い、芳香族系フランとして2−メチルフランを用いる。ガソリンにエタノールを混合した燃料では、エタノールは水に対する親和性が高いため、水が存在するとエタノールはほとんどが水相に移動し、水とエタノールを含む相と、ガソリンとエタノールを含む相の2相に分離してしまう。このため、オクタン価や組成の異なる2種類の燃料が生成されてしまい、火花点火機関の燃料として使用することが困難となる。
そこで、本実施形態では、ガソリンとエタノールの混合燃料に、さらに芳香族系フランを混入することで、相分離を抑制する。また、芳香族系フランは、エタノールと同様にオクタン価を向上させる効果があるため、MTHFと異なり、オクタン価の高い代替燃料を得ることができる。
芳香族系フランとしては、上記の2−メチルフランの他に、フラン、2,5−ジメチルフラン等がある。2−メチルフランは、エタノールと混合し、水に難溶である。芳香族系フランは、ガソリン及びエタノールに対して共溶媒として機能し、ガソリンとエタノールの相分離を抑制する。
図1に、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの容量を変化させて作成した燃料のそれぞれについて、水を添加した場合に相分離が発生する最小添加割合(最小単位を1容量%とする)を測定した結果を示す。燃料Aは、レギュラーガソリン70ml、エタノール30mlであり、レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料(比較例あるいは基準例)である。燃料Bは、レギュラーガソリン60ml、エタノール30ml、2−メチルフラン10mlであり、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料である。燃料Bは、燃料Aに対して、エタノールの量を変えずに、レギュラーガソリンの量を減らし、その減少分だけ2−メチルフランを添加したものである。すなわち、エタノールの量を固定し、レギュラーガソリンの一部を2−メチルフランで置換したものである。燃料Cは、レギュラーガソリン50ml、エタノール30ml、2−メチルフラン20mlであり、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料である。燃料Cは、燃料Bと同様に、燃料Aに対して、エタノールの量を変えずに、レギュラーガソリンの量を減らし、その減少分だけ2−メチルフランを添加したものである。すなわち、エタノールの量を固定し、レギュラーガソリンの一部を2−メチルフランで置換したものである。
燃料Aは、レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料であり、水を1容量%添加した場合、エタノールが水溶性を持つため燃料相に水が取り込まれるだけで相分離は生じないが、水を2容量%だけ添加した場合、分離が起こらない許容値(許容含水量)を超えてしまい、水相が分離する。その時に、エタノールは水に対する親和性が高いため、ほとんどが水相に移動して、水とエタノールを含む相と、ガソリンとエタノールを含む相に分離してしまう。すなわち、相分離が発生する水の最小添加割合は、2容量%である。
燃料B,Cは、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料であり、親水性のあるエタノールの割合はそのままとし、レギュラーガソリンの一部を2−メチルフランに置き換えたものである。2−メチルフランを添加すると、許容含水量が増大し、燃料Bでは相分離が発生する水の最小添加割合は3容量%、燃料Cでは相分離が発生する水の最小添加割合は4容量%となる。すなわち、2−メチルフランの添加量を0から10ml、さらに20mlと増加させると、相分離が発生する水の最小添加割合は増大する。2−メチルフランの添加量と、相分離が発生する水の最小添加割合は正の相関にあるということができる。相分離が発生する水の最小添加割合が増加するということは、それだけ大気中の水が燃料に含まれていても分離が起こりにくいことを意味するから、燃料として使い易いということができる。
なお、出願人は、図1に示される燃料A、燃料B、燃料Cの他に、レギュラーガソリン30ml、エタノール30ml、2−メチルフラン40mlとした混合燃料も作成して測定したところ、その燃料の相分離が発生する水の最小添加割合が5容量%となったことも確認している。このことからも、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料とし、エタノールの割合を固定してレギュラーガソリンの割合を減少し、2−メチルフランの割合を増加することで、相分離を効果的に抑制することができる。
また、レギュラーガソリン40ml、エタノール30ml、2−メチルフラン30mlの混合燃料は、本実施例では相分離が発生する水の最小添加割合を1%容量単位で測定しているためその正確な数値は不明であるが、4容量%と5容量%の間にあることは明らかである。
図2に、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料において、レギュラーガソリン、エタノール、2−メチルフランそれぞれの割合を種々に変化させたときのオクタン価の変化を示す。
燃料Dは、レギュラーガソリン100容量%、エタノール0容量%、2−メチルフラン0容量%であり、レギュラーガソリンのみの参考燃料である。オクタン価は90である。
燃料Eは、レギュラーガソリン90容量%、エタノール10容量%、2−メチルフラン0容量%であり、レギュラーガソリンとメタノールの混合燃料であって参考燃料である。オクタン価は95である。上述したように、エタノールはオクタン価を向上させる効果があるため、レギュラーガソリンのみの場合よりも、レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料の方がオクタン価は高くなる。
燃料Fは、レギュラーガソリン80容量%、エタノール20容量%、2−メチルフラン0容量%であり、レギュラーガソリンとメタノールの混合燃料であって参考燃料である。オクタン価は99である。エタノールの割合を増加させると、これに伴ってオクタン価も増加する。
燃料F1,F2,F3は、燃料E、Fと同様にレギュラーガソリンとエタノールの混合燃料であって参考燃料である。燃料F1,F2,F3の順に、レギュラーガソリンの割合が減少し、エタノールの割合が増加する。つまり、燃料F1,F2,F3の順に、レギュラーガソリンをエタノールで置換する量が増加する。燃料F1のオクタン価は102、燃料F2のオクタン価は104、燃料F3のオクタン価は105である。このように、エタノールの容量%を30%(燃料F1)、40%(燃料F2)、50%(燃料F3)と増加するに従ってオクタン価は増加するものの、その向上効果は飽和傾向にある。すなわち、レギュラーガソリンとエタノールの混合燃料において、レギュラーガソリンの割合が小さすぎると、エタノールによるオクタン価の増大効果は限定されてしまうことになる。一方、レギュラーガソリンの割合が多すぎると、エタノールの割合が結果として少なくなるため効果の絶対値(オクタン価の絶対値)が小さくなってしまう。
燃料Gは、レギュラーガソリン80容量%、エタノール10容量%、2−メチルフラン10容量%であり、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料である。オクタン価は99である。燃料Dや燃料Eよりもオクタン価が高く、燃料Fと同程度である。燃料Fと燃料Gとを対比すると、燃料Gは、燃料Fのレギュラーガソリンの割合を維持するとともに、エタノールの一部を2−メチルフランで置換した燃料ということができる。燃料Fと燃料Gのオクタン価が99と同程度であることを考慮すると、エタノールの一部を2−メチルフランで置換しても、エタノールのオクタン価向上効果を損なうことがなく、あるいは2−メチルフランもエタノールと同様にレギュラーガソリンのオクタン価を向上させる効果があり、かつ、2−メチルフランを添加することで2−メチルフランをレギュラーガソリンとエタノールに対する共溶媒として機能させ、大気中の水の混入による相分離も抑制できる。
燃料B,C,Gはいずれもレギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料であり、燃料B,Cはエタノールと2−メチルフランの割合の大小に関してはエタノールの割合>2−メチルフランの割合であり、燃料Gはエタノールの割合=2−メチルフランの割合である。エタノールと2−メチルフランの割合に関しては、親水性のあるエタノールの割合が多い方が燃料としての許容含水量が大きいため、一般に、エタノールの割合≧2−メチルフランの割合とするのが好適である。
また、レギュラーガソリンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料において、レギュラーガソリンの量をx(容量%)、エタノールの量をy(容量%)、2−メチルフランの量をz(容量%)とすると、レギュラーガソリンの量xは50≦x≦97が好適である。レギュラーガソリンの量が少ないとエタノール添加によるオクタン価向上の効果が小さくなり、レギュラーガソリンが多くなるとその分だけエタノールと2−メチルフランの割合が小さくなりオクタン価の絶対値が小さくなってしまうからである。レギュラーガソリンの量xは、より好適には60≦x≦95である。また、エタノールと2−メチルフランの量については、1<z≦yである。まとめると、
好適な範囲:50≦x≦97、3≦y+z≦50、1<z≦y
さらに好適な範囲:60≦x≦95、5≦y+z≦40、1<z≦y
である。
好適な範囲:50≦x≦97、3≦y+z≦50、1<z≦y
さらに好適な範囲:60≦x≦95、5≦y+z≦40、1<z≦y
である。
本実施形態では、芳香族系フランとして、2−メチルフランを例にとり説明したが、フラン、2,5−ジメチルフランでも同様の効果が得られる。
また、本実施形態では、レギュラーガソリンにエタノールと2−メチルフランを添加しているが、レギュラーガソリンに代えてパラフィン類、例えばイソオクタンについても同様にエタノールと芳香族系フランを添加することで、オクタン価を向上させるとともに、相分離を抑制することができる。
図3に、イソオクタンとエタノールと2−メチルフランの容量を変化させて作成した燃料のそれぞれについて、水を添加した場合に相分離が発生する最小添加割合(最小単位を1容量%とする)を測定した結果を示す。
燃料A1は、イソオクタン70ml、エタノール30mlであり、イソオクタンとエタノールの混合燃料であり参考燃料である。相分離が発生する水の最小添加割合は1容量%である。
燃料B1は、イソオクタン60ml、エタノール30ml、2−メチルフラン10mlであり、イソオクタンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料である。燃料A1に対して、エタノールの割合を維持し、イソオクタンの一部を2−メチルフランで置換したものである。相分離が発生する水の最小添加割合は2容量%であり、燃料A1に対して相分離が生じにくいことを示している。
燃料C1は、イソオクタン50ml、エタノール30ml、2−メチルフラン20mlであり、イソオクタンとエタノールと2−メチルフランの混合燃料である。燃料B1に対し、2−メチルフランの割合を増加している。相分離が発生する水の最小添加割合は3容量%である。レギュラーガソリンを用いた図1と対比すると、図3の場合においても2−メチルフランの割合を増加することで相分離が抑制されることが分かる。
Claims (3)
- ガソリンに対して、エタノールと芳香族系フランを添加したことを特徴とする代替燃料。
- 請求項1記載の燃料において、
前記芳香族系フランは、フラン、2−メチルフラン、2,5−ジメチルフランのいずれかであることを特徴とする代替燃料。 - 請求項1記載の燃料において、
前記ガソリンの量をx容量%、前記エタノールの量をy容量%、前記芳香族系フランの量をz容量%とした場合、50≦x≦97、3≦y+z≦50、1<z≦yを満たすことを特徴とする代替燃料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008243788A JP2010077178A (ja) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | 代替燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008243788A JP2010077178A (ja) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | 代替燃料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010077178A true JP2010077178A (ja) | 2010-04-08 |
Family
ID=42207997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008243788A Pending JP2010077178A (ja) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | 代替燃料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010077178A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103221469A (zh) * | 2010-07-09 | 2013-07-24 | 阿尔法克勒比施托夫股份公司 | 含有缓冲体系的胶粘剂 |
RU2734918C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-10-26 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") | Альтернативное автомобильное топливо для бензиновых двигателей, содержащее производное фурфурола |
-
2008
- 2008-09-24 JP JP2008243788A patent/JP2010077178A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103221469A (zh) * | 2010-07-09 | 2013-07-24 | 阿尔法克勒比施托夫股份公司 | 含有缓冲体系的胶粘剂 |
RU2734918C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-10-26 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") | Альтернативное автомобильное топливо для бензиновых двигателей, содержащее производное фурфурола |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101691510B (zh) | 一种汽油复合抗爆剂 | |
Wang et al. | Performance investigations of a diesel engine using ethyl levulinate-diesel blends | |
EA006855B1 (ru) | Способ понижения давления паров этанолсодержащих моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием | |
CN103160345B (zh) | 一种甲醇基清洁燃料调合助剂及其用途 | |
JP2004520453A5 (ja) | ||
KR20020048304A (ko) | 희박 한계를 확장시키기 위한 연료 배합물 | |
US6579330B2 (en) | Alternative fuel to gasoline | |
KR20140029350A (ko) | W/o 나노에멀젼 및 그 제조방법 | |
JP2010077178A (ja) | 代替燃料 | |
CN104164258B (zh) | 一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油 | |
JP2011026552A (ja) | ガソリン−エタノール混合燃料の分離方法 | |
CN115197756A (zh) | 一种醇基汽油燃料及其制备方法 | |
WO2003097772A1 (fr) | Carburant pour moteur a combustion interne | |
JP2792988B2 (ja) | ディーゼルエンジン用燃料油 | |
CN104204157B (zh) | 生物燃料组合物 | |
JP2010174867A (ja) | 燃料供給方法 | |
WO2011061776A1 (en) | High octane number composition useful as fuel for internal combustion and controlled ignition engine | |
WO2014046982A1 (en) | Fuels and fuel additives comprising ester derivatives of 5-methyl-2-furoic acid | |
JPH06346069A (ja) | ガソリン組成物 | |
CN101200657A (zh) | 内燃机复合燃料及其制备方法 | |
Liu et al. | Effects of methanol-gasoline blend on gasoline engine performance and emissions | |
Murray et al. | An Investigation of Methanol-Coconut Oil Fuel Blends in Diesel Engines for Caribbean Power Generation Using Biodiesel as a Co-solvent | |
JP4746868B2 (ja) | ガソリン | |
JP7300923B2 (ja) | リーンバーンエンジン用燃料組成物 | |
CN104651001A (zh) | 一种复合型汽油抗爆稳定剂 |