JP2011504954A

JP2011504954A - ガソリン組成物

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Publication number: JP2011504954A
Application number: JP2010535360A
Authority: JP
Inventors: クリストファー・ウィリアム・クレイトン; リチャード・ジョン・プライス; ナイジェル・ピーター・テイト; ロバート・イアン・テイラー
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: BRPI0819457A2; MY155314A; RU2487922C2; CN101910377A; CN105602636A; JP5527822B2; WO2009068538A1; RU2010126179A; US20090165363A1; AR069739A1; AU2008328853B2; EP2227522A1; CN105602636B; AU2008328853A1

Abstract

本発明は、ガソリンを主要量含むガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するため、該ガソリン組成物に、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％使用する方法；並びに（ａ）ガソリンを主要量、及び（ｂ）１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油をガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％含むガソリン組成物を、４ストロークスパーク点火内燃機関の燃焼室に供給する工程を含む該内燃機関の操作方法を提供する。
【選択図】なし

Description

発明の分野
本発明は、ガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するための該ガソリン組成物の使用に関する。

燃料添加剤用の担持流体として基油を使用することは当該技術分野に開示されている。
ＷＯ９７／４１０９２Ａ１（シェル）はアルコキシ酢酸誘導体、及びこれを内燃機関用の添加剤濃縮物及び燃料組成物に導入することを開示している。ＷＯ９７／４１０９２Ａ１に開示された担持流体としては、いずれも水素化してもしなくてもよいが、好ましくは水素化してよい、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリα−オレフィン（ＰＡＯ）のような炭化水素系材料；ポリブチレンオキシド（ポリＢＯ）、ポリプロピレンオキシド（ポリＰＯ）、ポリヘキサデセンオキシド（ポリＨＯ）及びそれらの混合物（即ち、（ポリＢＯ）＋（ポリＰＯ）及び（ポリＢＯ−ＰＯ）の両方）のようなポリエーテル系材料；並びにＲｏｙａｌＤｕｔｃｈＳｈｅｌｌグループの会員企業から商品名“ＨＶＩ”及び“ＸＨＶＩ”で販売されているもの、ＥｘｘｏｎＮａｐｈｔｈｅｎｉｃ９００サス（sus）鉱油及び一般の高粘度指数油が含まれる。

ＷＯ９７／４１０９２Ａ１に開示された特に好ましい担持流体は、１００℃での粘度が２×１０^−６〜２×１０^−５ｍ^２／ｓ（２〜２０ｃＳｔ）のポリα−オレフィンと、グリコール、そのモノ−及びジ−エステルから選ばれた数平均分子量（Ｍｎ）が４００〜３０００の範囲のポリオキシアルキレン化合物との組み合わせを含有し、ポリα−オレフィンは炭素原子数が８〜１６の少なくとも１種のα−オレフィンモノマーから誘導された炭素原子数１８〜８０の水素化オリゴマーであり、ポリα−オレフィン：ポリオキシアルキレン化合物の重量比は１：１０〜１０：１の範囲である。

ＷＯ９７／４１０９２Ａ１の最終燃料組成物中の担体濃度は、燃料生成物の合計重量に対し約１０００重量ｐｐｍ以下、好ましい濃度範囲は約５０重量ｐｐｍ〜約４００重量ｐｐｍと記載されている。

ＷＯ９７／４１０９２Ａ１は、同文献に開示された担体流体のいずれかと関連するいかなる有利な効果、特に加速応答性の改良について開示していない。

ＷＯ０３／０６８８９５Ａ１（シェル）は、ガソリンを主要量；一般式Ｉ

のアルコキシル化オリゴマーの脂肪酸塩を、全組成物に対し５〜１０００ｐｐｍｗ（重量ｐｐｍ）；及び添加助剤を、全組成物に対し６００〜２０００ｐｐｍｗ含有するスパーク点火エンジン用に好適なガソリン組成物を開示している。式中、各Ａ部分は独立に炭素原子数２〜８のアルキレン基を表し、各Ｒ部分は独立にＣ_７−２３アルキル基、又は１つ以上のＯＨ基で任意に置換された単数又は複数不飽和のＣ_７〜Ｃ_２３アルケニル基を表し、各Ｚ部分は独立にＣ_１−８アルキレン基、Ｃ_３−８シクロアルキレン基、又はＣ_６−１２のアリーレンもしくはアリールアルキレン基を表し、ｍは０又は１〜５の範囲の整数であり、全ての変数Ｘの合計は（ｍ＋３）の５０〜３００％の値を有する。添加助剤は、（ａ）数平均分子量（Ｍｎ）が７５０〜６０００の範囲の炭化水素基を有する窒素含有洗浄剤；（ｂ）ポリα−オレフィンは炭素原子数が８〜１６の少なくとも１種のα−オレフィンモノマーから誘導された炭素原子数１８〜８０の水素化オリゴマーである、１００℃での粘度が２×１０^−６〜２×１０^−５ｍ^２／ｓ（２〜２０ｃＳｔ）のポリα−オレフィン；（ｃ）グリコール、そのモノ−及びジ−エステルから選ばれた数平均分子量（Ｍｎ）が４００〜３０００の範囲のポリオキシアルキレン化合物；及びこれら（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）のいずれか２種又は全ての混合物；よりなる群から選択される。

ＷＯ０３／０６８８９５Ａ１に開示されたアルコキシル化オリゴマーの脂肪酸塩は摩擦改良剤として説明されている。ＷＯ０３／０６８８９５Ａ１は、アルコキシル化オリゴマーの脂肪酸塩を、ガソリン組成物に導入される添加助剤と組み合わせ使用することでスパーク点火エンジンの高加速性能を得ているが、同文献に開示された添加助剤のいずれかの使用と関連するいかなる有利な効果、特に加速応答性の改良について開示していない。

１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油をガソリンに添加混合して使用すると、意外にも４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性が改良されることが見出された。

本発明は、ガソリンを主要量含むガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するため、該ガソリン組成物に、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％使用する方法を提供する。

本発明は更に、（ａ）ガソリンを主要量、及び（ｂ）１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油をガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％含むガソリン組成物を、４ストロークスパーク点火内燃機関の燃焼室に供給する工程を含む該内燃機関の操作方法を提供する。

ガソリンは、当該技術分野で公知の４ストロークスパーク点火型内燃機関用に好適な、いかなるガソリンであってもよい。本発明のガソリン組成物に使用されるガソリン（即ち、上記成分（ａ））は、“ベースガソリン”と言うのも便利かもしれない。

ガソリンは、通常、沸点範囲が２５〜２３０℃（ＥＮ−ＩＳＯ３４０５）の炭化水素の混合物で、沸点の最適範囲及び蒸留曲線は、通常、その年の天候及び季節に従って変化する。ガソリン中の炭化水素は、当該技術分野で公知のいかなる手段によって誘導してもよく、炭化水素は直留ガソリン、合成的に製造した芳香族炭化水素、熱的又は接触的に分解した炭化水素、水素化分解した石油フラクション、接触的に改質した炭化水素又はこれらの混合物からいかなる公知の方法で都合良く誘導できる。

ガソリンの特定の蒸留曲線、炭化水素組成、リサーチオクタン価（ＲＯＮ）及びモーターオクタン価（ＭＯＮ）は重要ではない。
ガソリンのリサーチオクタン価（ＲＯＮ）は、８０〜１１０、好ましくは９０〜１０５、更に好ましくは９３〜１０２、最も好ましくは９４〜１００（ＥＮ２５１６４）の範囲が便利かも知れない。ガソリンのモーターオクタン価（ＭＯＮ）は、好適には７０〜１１０、好ましくは７５〜１０５、更に好ましくは８０〜１００、最も好ましくは８４〜９５（ＥＮ２５１６３）の範囲が便利かも知れない。

通常、ガソリンは以下の群：飽和炭化水素、オレフィン性炭化水素、芳香族炭化水素、及び酸素化炭化水素を含有する。ガソリンは、飽和炭化水素、オレフィン性炭化水素、芳香族炭化水素、及び任意に酸素化炭化水素を含有するのが便利かも知れない。

ガソリンのオレフィン炭化水素含有量は、ガソリンに対し、通常、０〜４０容量％の範囲であり、ガソリンのオレフィン炭化水素含有量は、ガソリンに対し、通常、０〜３０容量％の範囲である。

ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに対し、通常、０〜７０容量％の範囲であり、ガソリンの芳香族炭化水素含有量は、ガソリンに対し、好ましくは１０〜６０容量％の範囲である。
ガソリンのベンゼン含有量は、ガソリンに対し、１０容量％以下、更に好ましくは５容量％以下、特に１容量％以下である。

ガソリンの飽和炭化水素含有量は、ガソリンに対し、通常、４０容量％以上であり、ガソリンの飽和炭化水素含有量は、ガソリンに対し、好ましくは４０〜８０容量％の範囲である。
ガソリンの硫黄含有量は少ないか又は非常に少なく、例えば１０００ｐｐｍｗ（１００万重量部当たり部）以下、好ましくは５００ｐｐｍｗ以下、更に好ましくは１００ｐｐｍｗ以下、なお更に好ましくは５０ｐｐｍｗ、最も好ましくは１０ｐｐｍｗ以下にもなる。

ガソリンの合計鉛含有量は少なく、例えば好ましくは０．００５ｇ／リットル以下、最も好ましくは鉛を含まない、即ち、添加鉛化合物を含まない（即ち、鉛無添加）。
ガソリンが酸素化炭化水素を含む場合、非酸素化炭化水素の少なくとも一部は酸素化炭化水素に対し置換される。

ガソリンが酸素化炭化水素を含む場合、ガソリンの酸素含有量は、ガソリンに対し３５重量％以下まで変化してよい（例えばエタノール）。例えばガソリンの酸素含有量は、ガソリンに対し２５重量％以下、好ましくは１０重量％以下であってよい。ガソリンの酸素含有量の好適な範囲の例は、０〜５重量％、好ましくは１．０〜３．５重量％、更に好ましくは１．２〜２．７重量％である。

ガソリンに導入してよい酸素化炭化水素の例としては、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、アルデヒド、カルボン酸及びその誘導体、及び酸素含有複素環式化合物が含まれる。ガソリンに導入してよい酸素化炭化水素は、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール、及びイソブタノール）及びエーテル（好ましくはエーテルは１分子当たり５以上の炭素原子を有し、例えばメチル−ｔ−ブチルエーテル）から選ばれ、特に好ましい酸素化炭化水素はエタノールである。

ガソリン中の酸素化炭化水素は広範囲に亘って変化できる。例えば酸素化炭化水素を主要割合含むガソリンは、現在、ブラジル及び米国のような複数の国で、例えばエタノール自体及びＥ８５として、また酸素化炭化水素、例えばＥ１０を小割合含むガソリンとして市販されている。ガソリンは酸素化炭化水素を１００容量％以下含有してよい。ガソリン中に存在する酸素化炭化水素の量は、ガソリンの所望最終処方により、好ましくは以下の量：８５容量％以下、６５容量％以下、３０容量％以下、２０容量％以下、１５容量％以下、及び１０容量％以下の量から選択される。ガソリンは酸素化炭化水素を０．５容量％以上、１．０容量％以上又は２．０容量％以上含有するのが便利である。

好適なガソリンの例としては、オレフィン性炭化水素の含有量が０〜２０容量％（ＡＳＴＭＤ１３１９）、酸素含有量が０〜５重量％（ＥＮ１６０１）、芳香族炭化水素含有量が０〜５０容量％（ＡＳＴＭＤ１３１９）及びベンゼン含有量が１容量％以下であるガソリンが含まれる。

本発明においてガソリンに添加混合される基油は、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上のいかなる基油又は基油混合物も使用できる。

本発明においてガソリンに添加混合される基油は、好ましくは液体炭化水素基油である。用語“液体炭化水素基油”とは、炭素及び水素よりなる化合物を必須成分として構成される基油を意味する。通常、液体炭化水素基油は、炭素及び水素以外の元素を含む化合物を１０重量％未満、更に通常は５重量％未満含有し、最も通常は炭素及び水素以外の元素を含む化合物を３重量％未満含有する。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の１００℃での動粘度は、好ましくは以下のパラメーター（ｉ）〜（ｉｘ）の１つ、又はパラメーター（ｉ）〜（ｖ）の１つとパラメーター（ｖｉ）〜（ｉｘ）の１つとの組み合わせと一致する。
（ｉ）４ｃＳｔ以上、（ｉｉ）８ｃＳｔ以上、（ｉｉｉ）１０ｃＳｔ以上、（ｉｖ）１２ｃＳｔ以上、（ｖ）１６ｃＳｔ以上で、特徴（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び（ｖ）の順で（progressively）更に好ましい。また（ｖｉ）６０ｃＳｔ以下、（ｖｉｉ）５０ｃＳｔ以下、（ｖｉｉｉ）４０ｃＳｔ以下、（ｉｘ）３５ｃＳｔ以下で、特徴（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）及び（ｉｘ）の順で更に好ましい。

本発明では上記（ｉ）〜（ｖ）から選ばれたいずれかの特徴と上記（ｖｉ）〜（ｉｘ）から選ばれたいずれかの特徴との組み合わせを有する範囲は特に適用可能である。上記特徴の特定の組み合わせの例としては、（ｉ）と（ｖｉ）、（ｉｉ）と（ｖｉｉ）、（ｉｉｉ）と（ｖｉｉｉ）、（ｉｖ）と（ｉｘ）、及び（ｖ）と（ｉｘ）が挙げられ、それぞれこの順で更に好ましい。

１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油は、通常、８０以上の粘度指数（ＶＩ）（ＡＳＴＭＤ２２７０）を有する。１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油は、更に通常、８５以上のＶＩを有し、この基油は９０以上、更には９５以上のＶＩを有するのが便利である。選択した基油により、基油のＶＩは１００以上、例えば１１０以上、更には１２０以上であってよい。基油のＶＩは、通常、３００以下、更に通常、２５０以下であり、基油のＶＩは２００以下であるのが便利かも知れない。

基油の沸点は重要ではないが、通常、この沸点は２６０℃以上、更に通常、３００℃以上である。
本発明のガソリン組成物には当該技術分野で公知の、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上であるいずれの基油又は基油混合物も使用できる。従来公知の鉱油及び合成油、又は１種以上の鉱油及び／又は１種以上の合成油の混合物が使用できる。

鉱油としては、液体石油、及びパラフィン性、ナフテン性、又はパラフィン性／ナフテン性混合種の溶剤処理又は酸処理鉱物潤滑油（これらは水素化仕上げ処理及び／又は脱蝋により更に精製してよい）が含まれる。

ナフテン性基油は、低い粘度指数（ＶＩ）（一般に４０〜８０）及び低い流動点を有する。このような基油は、ナフテンが豊富で蝋含有量が少ない供給原料から製造される。
パラフィン性基油は、更に高いＶＩ（一般に＞９５）及び高い流動点を有する。このような基油は、パラフィンが豊富な供給原料から製造される。

合成法で簡単な物質から分子を作ること、又は必要とする精密な特性を示すように変性した分子構造を得ることが可能である。
合成基油としては、オレフィンオリゴマーのような炭化水素油及び脱蝋した蝋状ラフィネートが含まれ、また二塩基酸エステル及びポリオールエステルのような非炭化水素油が含まれてもよい。使用可能な合成基油の一例はシェルグループから商品名“ＸＨＶＩ”で販売されている合成炭化水素基油である。

フィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導された基油又は基油混合物も本発明の基油として便利かも知れない。フィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導された基油と１種以上の鉱油及び／又は１種以上の合成基油との混合物も本発明に使用してよい。フィッシャー・トロプシュ誘導基油の非限定的例はＥＰ−Ａ−０７７６９５９、ＥＰ−Ａ−０６６８３４２、ＷＯ−Ａ−９７／２１７８８、ＷＯ−Ａ−００／１５７３６、ＷＯ−Ａ−００／１４１８８、ＷＯ−Ａ−００／１４１８７、ＷＯ−Ａ−００／１４１８３、ＷＯ−Ａ−００／１４１７９、ＷＯ−Ａ−００／０８１１５、ＷＯ−Ａ−９９／４１３３２、ＥＰ−Ａ−１０２９０２９、ＷＯ−Ａ−０１／１８１５６及びＷＯ−Ａ−０１／５７１６６に開示されている。

本発明の特定の一実施態様では、本発明においてガソリンに添加混合される基油は、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の、グループＩ〜グループＩＶの基油（又は基油原料）又はそれらの混合物から選ばれた基油である。

本発明において“グループＩ”基油、“グループＩＩ”基油、“グループＩＩＩ”基油及び“グループＩＶ”基油とは、米国石油協会（ＡＰＩ）基準Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶの定義による潤滑油基油を意味する。このようなＡＰＩ基準は、ＡＰＩパブリケーション１５０９、第１５版、付録Ｅ、２００２年４月に定義されている。

グループＩ基油は、飽和物を９０％未満（ＡＳＴＭＤ２００７による）及び／又は硫黄を０．０３％より多く(ＡＳＴＭＤ２６２２、Ｄ４２９４、Ｄ４９２７又はＤ３１２０による)含有すると共に、粘度指数が８０以上１２０未満（ＡＳＴＭＤ２２７０による）である。
グループＩＩ基油は、飽和物を９０％以上及び／又は硫黄を０．０３％以下含有すると共に、粘度指数が８０以上１２０未満（以上は前記ＡＳＴＭによる）である。

グループＩＩＩ基油は、飽和物を９０％以上及び硫黄を０．０３％以下含有すると共に、粘度指数が１２０を超える（以上は前記ＡＳＴＭによる）。

使用されるグループＩ〜ＩＶ基油に関する特別の制限はなく、鉱油及び合成潤滑油から選ばれた従来公知の各種グループＩ〜ＩＶ基油が都合良く使用できる。
本発明においてガソリンに添加混合される基油は、鉱油から誘導した液体炭化水素基油であると、都合が良い可能性がある。

本発明においてガソリンに添加混合される基油又は基油の少なくとも一部は、合成的に誘導した基油、好ましくは合成的に誘導した液体炭化水素基油であると、また都合が良い可能性がある。本発明においてガソリンに添加混合される基油の少なくとも一部が合成的に誘導した基油であれば、ガソリンに添加混合された基油中の合成的に誘導した基油の濃度は、好ましくは以下の割合：５０重量％以上、７０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、９９重量％以上、及び１００重量％、の１つから選ばれる。“合成的に誘導した液体炭化水素基油”の例としては、ポリα−オレフィン（ＰＡＯ）組成物及びポリ内部オレフィン（ＰＩＯ）組成物が含まれる。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の１００重量％が合成的に誘導した基油であれば、本発明においてガソリンに添加混合される基油は、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油自体であることは当業者により理解されよう。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の１００重量％未満が合成的に誘導した基油であれば、本発明においてガソリンに添加混合される基油は、基油全体の１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上になるという条件で、基油の容量バランスは、当該技術分野で公知のいずれかの基油又は基油混合物を用いて、都合良く補うことができる。従来公知の鉱油及びフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導した基油又は１種以上の鉱油及び／又はフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導した１種以上の基油の混合物を基油の容量バランスを補うのに使用してよい。

本発明においてガソリンに添加混合される基油又は基油の少なくとも一部は、フィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導した基油であってもよく、ガソリンに添加混合される基油又は基油の少なくとも一部がフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導した基油である場合、基油は液体炭化水素基油であることが好ましい。本発明においてガソリンに添加混合される基油の少なくとも一部がフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導されている場合、ガソリンに添加混合される基油中のフィッシャー・トロプシュ合成法生成物の濃度は、好ましくは以下の割合：５０重量％以上、７０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、９９重量％以上、及び１００重量％、の１つから選ばれる。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の１００重量％がフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導されている場合、本発明のガソリン組成物中のガソリンに添加混合される基油は、フィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導された、それ自体、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油であることは当業者により理解されよう。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の１００重量％未満がフィッシャー・トロプシュ合成法の生成物から誘導されている場合、基油全体の１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上になるという条件で、基油の容量バランスは、当該技術分野で公知のいずれかの基油又は基油混合物を用いて、都合良く補うことができる。従来公知の鉱油及び合成油、又は１種以上の鉱油及び／又は１種以上の合成油の混合物を基油の容量バランスを補うのに都合良く使用してよい。

フィッシャー・トロプシュ合成法では一酸化炭素及び水素は、適切な触媒の存在下、通常、昇温（例えば１２５〜３００℃、好ましくは１７５〜２５０℃）及び／又は昇圧（例えば５〜１００バール、好ましくは１２〜５０バール）で長鎖の、通常、パラフィン性の炭化水素に転化される。
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ_２）→（−ＣＨ_２−）ｎ＋ｎＨ_２０＋熱
所望ならば、２：１以外の水素：一酸化炭素比を採用してよい。

一酸化炭素及び水素は、それ自体、有機又は無機、天然又は合成源、通常、天然ガスからでも或いは有機的に誘導したメタンからでも誘導できる。このような方法を用いて液体燃料成分に転化されるガスは、一般に天然ガス（メタン）、ＬＰＧ（例えばプロパン又はブタン）、エタンのような“凝縮物”合成ガス（ＣＯ／水素）及び石炭、バイオマス及びその他の炭化水素から誘導したガス状生成物を含有できる。

パラフィン性炭化水素のフィッシャー・トロプシュ合成用の一般的な触媒は、触媒活性成分として周期表第ＶＩＩＩ族金属、特にルテニウム、鉄、コバルト又はニッケルを含有する。好適なこの種の触媒は、例えばＥＰ−Ａ−０５８３８３６（第３〜４頁）に記載されている。

基油が誘導可能なフィッシャー・トロプシュ合成法は臨界的ではなく、当該技術分野に公知のいかなるフィッシャー・トロプシュ合成法も使用できる。前記フィッシャー・トロプシュ誘導基油の製造に使用できるフィオロ合成法の例は、いわゆるＳａｓｏｌの商用スラリー相蒸留物技術、ＳｈｅｌｌＭｉｄｄｌｅＤｉｓｔｉｌｌａｔｅＳｙｎｔｈｅｓｉｓ（シェル中間蒸留物合成）（ＳＭＤＳ）法及び“ＡＧＣ−２１”ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ法により得られる。これらの方法及びその他の方法は、例えばＥＰ−Ａ−７７６９５９、ＥＰ−Ａ−６６８３４２、ＵＳ−Ａ−４９４３６７２、ＵＳ−Ａ−５０５９２９９、ＷＯ−Ａ−９９３４９１７及びＷＯ−Ａ−９９２０７２０に更に詳細に記載されている。通常、これらフィッシャー・トロプシュ合成生成物は、炭素原子数１〜１００、更には１００を超える炭化水素を含有する。フィッシャー・トロプシュ合成法の生成物は、飽和炭化水素生成物（ノルマル、環式及び／又はイソ−パラフィン）及び使用した特定のフィッシャー・トロプシュ法により任意に不飽和炭化水素生成物及び酸素化炭化水素生成物も含有する。

基油は、フィッシャー・トロプシュ反応から直接得るか、或いは例えばフィッシャー・トロプシュ合成生成物の精留により、又は処理したフィッシャー・トロプシュ合成生成物から間接的に得てもよい。フィッシャー・トロプシュ合成生成物に適用してよい処理は、当該技術分野で公知のいかなる炭化水素処理も可能である。フィッシャー・トロプシュ合成生成物に行ってよい好適な処理の例としては、ＧＢ−２０７７２８９Ｂ、ＥＰ−Ａ−０１４７８７３、ＵＳ−Ａ−４，１２５，５６６及びＵＳ−Ａ−４，４７８，９５５に記載されるような水素化処理、水素化、水素化分解、水素化異性化、重合、アルキル化、蒸留、分解−脱カルボキシル化、異性化及び水素化改質が含まれる。フィッシャー・トロプシュ合成法から誘導した基油は、ＷＯ２００４／００７６４７Ａ１及びＵＳ２００５／００９８４７６Ａ１に記載の方法から誘導した基油であると都合が良い。

フィッシャー・トロプシュ合成法により、フィッシャー・トロプシュ合成法から誘導した基油は、硫黄及び窒素を本質的に含有しないか、又は検出不能の水準で含む。これらヘテロ原子を含む化合物は、フィッシャー・トロプシュ触媒の毒として作用する傾向があるので、合成ガス原料から除去する。更に、通常操作される方法は芳香族を生成しないか、或いは極めて低い水準の芳香族を生成する。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の濃度はガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％の範囲である。

本発明においてガソリンに添加混合される基油の、ガソリン組成物全体に対する濃度は、好ましくは以下のパラメーター（ｘ）〜（ｘｉｘ）の１つ、又はパラメーター（ｘ）〜（ｘｉｖ）の１つとパラメーター（ｘｖ）〜（ｘｉｘ）の１つとの組み合わせと一致する。
（ｘ）０．２重量％以上、（ｘｉ）０．２重量％を超える、（ｘｉｉ）０．２５重量％以上、（ｘｉｉｉ）０．３重量％以上、（ｘｉｖ）０．３５重量％以上で、特徴（ｘ）、（ｘｉ）、（ｘｉｉ）、（ｘｉｉｉ）及び（ｘｉｖ）の順で更に好ましい。また（ｘｖ）４．５重量％以下、（ｘｖｉ）４．０重量％以下、（ｘｖｉｉ）３．５重量％以下、（ｘｖｉｉｉ）３．０重量％以下、（ｘｉｘ）２．５重量％以下で、特徴（ｘｖ）、（ｘｖｉ）、（ｘｖｉｉ）、（ｘｖｉｉｉ）及び（ｘｉｘ）の順で更に好ましい。

本発明では上記（ｘ）〜（ｘｉｖ）から選ばれたいずれかの特徴と上記（ｘｖ）〜（ｘｉｘ）から選ばれたいずれかの特徴との組み合わせを有する範囲は特に適用可能である。上記特徴の特定の組み合わせの例としては、（ｘ）と（ｘｖ）、（ｘｉ）と（ｘｉｖ）、（ｘｉｉ）と（ｘｖｉｉ）、（ｘｉｉｉ）と（ｘｖｉｉｉ）、及び（ｘｉｖ）と（ｘｉｘ）が含まれ、それぞれこの順で更に好ましい。

本発明の一実施態様では、本発明においてガソリンに添加混合される基油の、ガソリン組成物全体に対する濃度は０．５重量％以上であってよい。ガソリンに添加混合される基油の濃度は、例えば０．５〜５．０重量％、０．５〜４．５重量％、０．５〜４．０重量％、０．５〜３．５重量％、０．５〜３．０重量％、又は更には０．５〜２．５重量％の範囲であってよい。

本発明の他の一実施態様では、本発明においてガソリンに添加混合される基油の、ガソリン組成物全体に対する濃度は１．０重量％以上であってよい。ガソリンに添加混合される基油の濃度は、例えば１．０〜５．０重量％、１．０〜４．５重量％、１．０〜４．０重量％、１．０〜３．５重量％、１．０〜３．０重量％、又は更には１．０〜２．５重量％の範囲であってよい。

本発明にとって重要ではないが、ガソリン組成物は、更に１種以上の燃料添加剤を含有するのが便利かも知れない。本発明のガソリン組成物に含有してよい燃料添加物の濃度及び性質は重要ではない。本発明のガソリン組成物に含有できる燃料添加物の非限定的な例としては、酸化防止剤、腐食防止剤、洗浄剤、曇り除去剤、アンチノック添加剤、金属不活性化剤、バルブシート凹み防護(recession protectant)化合物、染料、摩擦改良剤、担持流体、希釈剤及び標識剤が含まれる。これら好適な添加剤の例は米国特許第５，８５５，６２９号に総合的に記載されている。

燃料添加剤は、１種以上の希釈剤又は担持流体とブレンドして、添加剤濃縮物を形成することができ、次いで、添加剤濃縮物はガソリンに添加混合できることが便利である。使用される１種以上の希釈剤又は担持流体が１ｃＳｔ以上の１００℃での動粘度を有する基油、特に液体炭化水素基油であれば、ガソリン組成物を形成するため、ガソリンに添加混合される基油の濃度は、これに従って調節される。

ガソリン又はガソリン組成物に存在するいかなる添加剤の（有効物質）濃度も好ましくは１重量％以下であり、更に好ましくは５〜１０００ｐｐｍ以下、有利には７５〜３００ｐｐｍｗ、例えば９５〜１５０ｐｐｍｗの範囲である。

本発明のガソリン組成物は、ガソリンに、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油及び任意に他の慣用のガソリン成分、例えば１種以上の燃料添加剤をガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％添加混合する工程を含む方法により製造できる。

所望ならば、本発明のガソリン組成物に１種以上の燃料添加剤を導入する際、該燃料添加剤を１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油とブレンドして、燃料添加剤を好適な濃度で含有する添加剤濃縮物を形成し、この添加剤濃縮物を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％、ガソリンに添加混合すると、所望濃度の燃料添加剤を有するガソリン組成物が得られる。

本発明のガソリン組成物を４ストロークスパーク点火内燃機関に使用すると、エンジンの加速応答性が改良されることが観察された。“加速応答性の改良”とは、本発明のガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関が２つの特定の速度（エンジンのｒｐｍで求められる）間で加速する時間が、ベースガソリン（即ち、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を含まない）のみ含有するガソリン組成物を燃料として用い、同じ条件で操作した場合よりも短いことを意味する。

したがって、本発明はガソリンを主要量含むガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するため、該ガソリン組成物に、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％使用する方法を提供する。

また本発明は、（ａ）ガソリンを主要量、及び（ｂ）１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％、含有するガソリン組成物を、該ガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するために使用する方法を提供する。

また本発明は、前述のようなガソリン組成物を４ストロークスパーク点火内燃機関の燃焼室に供給する工程を含む該内燃機関の操作方法を提供する。

本発明ガソリン組成物の４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性に対する効果を説明する以下の実施例から本発明は更に理解されよう。特に指示しない限り、部及び％（濃度）は重量基準であり、粘度は動粘度であって、１００℃でｃＳｔとして測定され、温度は摂氏である。

以下の例で使用したガソリン組成物の詳細を表１に示す。

例中、使用した基油は、ＲＯＮ９５．１、ＭＯＮ８６．７；硫黄含有量（ＡＳＴＭＤ２６２２−９４）８ｐｐｍｗ；イソ＋ノルマル−パラフィン含有量６１．１８％ｖ／ｖ、飽和ナフテン含有量６．４９％ｖ／ｖ、芳香族含有量２８．３５％ｖ／ｖ、オレフィン含有量３．８１％ｖ／ｖ（ガスクロマトグラフィーで測定）；１５℃での密度（ＩＳＯ３６７５：９３／Ｄ４０５２：９１）０．７３０７ｋｇ／ｌ；蒸留（ＩＳＯ３４０５／８８）初期沸点３９．２℃、１０％：５６．６℃、５０％：９３．２℃、９０％：１３９．８℃、最終沸点１７２．２℃の無鉛ガソリン（９５ＵＬＧ）である。

ｎ−ヘキサデカン（純度９９％）をＡｖｏｃａｄｏＯｒｇａｎｉｃｓにより供給した。このｎ−ヘキサデカンの１００℃での測定動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）は１．１０ｍｍ^２／ｓであった。
“ＨＶＩ−６０”鉱物基油は、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）が４．４〜４．９ｍｍ^２／ｓ、最低引火点（ＡＳＴＭＤ９３）が２０４℃、流動点（ＡＳＴＭＤ９７）が−１２〜−１５℃の明瞭で透明な高粘度指数の鉱物基油である。

シェル“ＸＨＶＩ−８”（商標）基油は、シェル“ＸＨＶＩ”（商標）合成法で得られる、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）が７．８〜８．５ｍｍ^２／ｓ、最低引火点（ＡＳＴＭＤ９３）が２１０℃、流動点（ＡＳＴＭＤ９７）が−１５℃の明瞭で透明な製品である。

“ＨＶＩ−１６０”鉱物基油は、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）が１０．７〜１１．８ｍｍ^２／ｓ、最低引火点（ＡＳＴＭＤ９３）が２２８℃、流動点（ＡＳＴＭＤ９７）が−９℃の明瞭で透明な高粘度指数の鉱物基油である。

高粘度ＧｔＬ基油は、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）が１９．０ｍｍ^２／ｓ、粘度指数が約１７０、引火点（ＡＳＴＭＤ９３）が２４７．５℃、流動点（ＡＳＴＭＤ５９５０）が−３０℃のフィッシャー・トロプシュ誘導基油である。

“ＨＶＩ−６５０”鉱物基油は、１００℃での動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５）が３０．５〜３４．２ｍｍ^２／ｓ、最低引火点（ＡＳＴＭＤ９３）が２６７℃、流動点（ＡＳＴＭＤ９７）が−６℃の明瞭で透明な高粘度指数の鉱物基油である。

Ｓｐｅｃｔｒａｓｙｎ（商標）ポリα−オレフィン（ＰＡＯ）として知られるＰＡＯ−４０合成基油はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌから供給され、１００℃での動粘度は３９ｃＳｔ、引火点は２８１℃、流動点は−３６℃である。
表１に記載の試験燃料に使用した基油の１００℃での測定動粘度（ＡＳＴＭＤ４４５試験法に従って測定）を下記表２に示す。

４ストロークベンチエンジンを用いて表１の燃料の加速利得（benefit）を測定した。使用した４ストロークベンチエンジンは、電子ポート燃料噴射及び計画型（mapped）点火システム付きフォードＺｅｔａｃ２．０リットルインライン４気筒１６バルブ多点（multipoint）燃料噴射、スパーク点火エンジン及びＭＴ−７５ギアボックスである。試験床操作のため、動力援助ステアリング（ＰＡＳ）は除去し、異なる水ポンプ（Ｆｏｒd ＯｒｉｏｎＺｅｔｅｃから）をベルト駆動方向の変化を調節するため、取り付けた。ＦＭ（摩擦調節剤）加速試験は、（動力計負荷、加速時間、及びエンジン／試験電池温度の）暖機／安定化及び次いで、ベース（基準）燃料を候補燃料に対して試験する加速試験段階を含む。この連続試験順序は、以下の明確な相：“ベース走行（run）＃１”、“ベース走行＃２”、 “試験燃料走行”、“ベース走行＃３”に分割される。

注：加速サイクルは、燃料の交換及びフラッシング（flushing）を含む全ての試験相中、連続的に走行される。

エンジンオイル、冷却水及び空気吸入温度は、空気圧及び湿度のような周囲条件と一緒に試験中、測定し、監視する。これは前記パラメーターは加速試験に直ぐに重大な影響を与える可能性があるからで、証明できる。

試験相の詳細は次のとおりである。操作者はベース（基準）燃料を用いて試験を開始する試験を行い、
・暖機／安定化に対して完了すべき３０加速、及び
・ベース燃料（ベース走行＃１）に対して完了すべき４０加速、
の最小を認める。

次いで操作者は疑似燃料変化を行い、またベース燃料上に５分フラッシュ手順（ベースからベースに）（ｂａｓｅ−ｔｏ−ｂａｓｅ）を行い、続いて
・ベース燃料（ベース走行＃２）に対して更に４５加速、
を行う。

次いで操作者は候補（試験）燃料に燃料変えし、候補（試験）燃料に対し５分間のフラッシュ手順を行い（ベースから試験に）、引き続き
・候補（試験）燃料に対し４５加速（試験燃料走行）、
を行う。
次いで操作者はベース燃料に戻す燃料変えを行い、ベース燃料に戻して５分間のフラッシュ手順を行い（試験からベースに）、引き続き
・ベース燃料に対し１５加速（ベース走行＃３）、
を行う。
次いでエンジンを停止し、試験を終了する。

統計的な有意性を示すため、単一試験走行は１燃料当たり最小４５加速で構成する。各候補試験燃料は３回試験する。これらの燃料を任意の順序で試験した。

試験中、エンジンを２０１０ｒｐｍから４０００ｒｐｍに加速するのにかかった時間をＴｍ１として表わし、またエンジンを２３００ｒｐｍから４０００ｒｐｍに加速するのにかかった時間をＴｍ３として表わす。前述のように、ベンチエンジン試験中、非常に多くの加速が起こり、これら２つの時間の正確な測定が可能となる。更に、エンジンを異なる燃料によりＢ−Ｂ−Ｔ−Ｂ（但し、Ｂはベース燃料、Ｔは候補（試験）燃料である）の順序で走行させる。これにより、ベース燃料の２つの別々の走行で加速の利得（これは０とすべきである）を測定することが可能となり、０との差は試験の精度の水準を表示する。統計的に有意の結果が得られるように、各試験燃料は試験に３回通して実験し（run）、また異なる燃料の試験順序は任意とした。試験燃料についてのＴｍ１及びＴｍ２がベース燃料よりも小さければ、試験燃料は加速利得を示す。

表３及び表４にこれらの試験結果をまとめ、試験燃料の各実験でのＴｍ１値及びＴｍ２値を示し、また各候補（試験）燃料についてのこれらパラメーターの平均値を示す。表３及び表４に報告した結果は、本発明候補（試験）燃料の加速利得をベース燃料に対する加速性能の向上割合（％）として示すものである。

高粘度シェルＧｔＬ（Ｇａｓ−ｔｏ−Ｌｉｑｕｉｄ）（ガスから液体に）基油を含有する試験燃料について、加速に対する基油の濃度依存性も評価した。この系列の試験結果をＴｍ１については表５に、またＴｍ３については表６にまとめた。

表３〜６から、ベース燃料と比べて試験燃料では、Ｔｍ１及びＴｍ３により測定した試験エンジンの加速性能の向上が一貫して得られることが理解できる。

ＷＯ９７／４１０９２Ａ１ＷＯ０３／０６８８９５Ａ１ＥＰ−Ａ−０５８３８３６ＷＯ２００４／００７６４７ＵＳ２００５／００９８４７６Ａ１ＥＰ−Ａ−０７７６９５９ＥＰ−Ａ−０６６８３４２ＷＯ−Ａ−９７／２１７８８ＷＯ−Ａ−００／１５７３６ＷＯ−Ａ−００／１４１８８ＷＯ−Ａ−００／１４１８７ＷＯ−Ａ−００／１４１８３ＷＯ−Ａ−００／１４１７９ＷＯ−Ａ−００／０８１１５ＷＯ−Ａ−９９／４１３３２ＥＰ−Ａ−１０２９０２９ＷＯ−Ａ−０１／１８１５６ＷＯ−Ａ−０１／５７１６６ＥＰ−Ａ−７７６９５９ＥＰ−Ａ−６６８３４２ＵＳ−Ａ−４９４３６７２ＵＳ−Ａ−５０５９２９９ＷＯ−Ａ−９９３４９１７ＷＯ−Ａ−９９２０７２０

Claims

ガソリンを主要量含むガソリン組成物を燃料とする４ストロークスパーク点火内燃機関の加速応答性を改良するため、該ガソリン組成物に、１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油を、ガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％使用する方法。
前記基油が液体炭化水素基油である請求項１に記載の使用法。
前記基油の濃度が、ガソリン組成物全体に対し０．２〜４．０重量％の範囲である請求項１又は２に記載の使用法。
前記基油の濃度が、ガソリン組成物全体に対し０．２５〜３．５重量％の範囲である請求項３に記載の使用法。
前記基油の１００℃での動粘度が４〜６０ｃＳｔの範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載の使用法。
前記基油の１００℃での動粘度が８〜５０ｃＳｔの範囲である請求項５に記載の使用法。
前記基油の１００℃での動粘度が１０〜４０ｃＳｔの範囲である請求項６に記載の使用法。
前記基油の少なくとも一部が、合成的に誘導された基油である請求項１〜７のいずれか１項に記載の使用法。
前記基油の少なくとも一部が、フィッシャー・トロプシュ法の生成物から誘導される請求項１〜７のいずれか１項に記載の使用法。
（ａ）ガソリンを主要量、及び（ｂ）１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の基油をガソリン組成物全体に対し０．１〜５重量％含むガソリン組成物を、４ストロークスパーク点火内燃機関の燃焼室に供給する工程を含む該内燃機関の操作方法。
（ａ）ガソリンを主要量、及び（ｂ）１００℃での動粘度が１ｃＳｔ以上の液体炭化水素基油をガソリン組成物全体に対し０．２〜５重量％含むガソリン組成物。