JP4464341B2 - ガソリン組成物 - Google Patents
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しかし、従来のガソリンは吸気系統の清浄性能が未だ十分とはいえず、排出ガス削減、燃費改善等の点からさらなる改善が求められている。
すなわち、本発明は、摩擦調整剤および清浄分散剤を含有するガソリン組成物であって、リサーチ法オクタン価(RON)が89.0以上、モーター法オクタン価(MON)が80.0以上、50容量%留出温度(T50)が75℃以上105℃以下、硫黄分が10質量ppm以下、リード蒸気圧(RVP)が93kPa以下、15℃における密度が0.720g/cm3以上0.790g/cm3以下、含酸素化合物含有量が酸素原子換算で3.8質量%以下、未洗実在ガム量が10mg/100mL以上20mg/100mL以下で、かつガソリン組成物中の未洗実在ガム分の赤外分光分析法における1680〜1725cm−1の最大吸光度と1615〜1640cm−1の最大吸光度の比が0.2以上0.6以下であることを特徴とするガソリン組成物に関する。
また本発明は、赤外分光分析法において1680〜1725cm−1に吸収ピークを有する清浄分散剤を含有することを特徴とする前記記載のガソリン組成物に関する。
また本発明は、赤外分光分析法において1615〜1640cm−1に吸収ピークを有する摩擦調整剤を含有することを特徴とする前記記載のガソリン組成物に関する。
本発明のガソリン組成物(以下、本発明のガソリンともいう。)のリサーチ法オクタン価(RON)はノッキングを防止し、運転性を向上させる観点から、89.0以上であることが必要であり、好ましくは94.0以上であり、特にプレミアムガソリン仕様車に本発明のガソリンを使用する場合は、該自動車の性能を最大限引き出すために、さらに好ましくは97.0以上であり、最も好ましくは98.0以上である。また、高速における耐ノッキング性能の悪化を防止する観点から、モーター法オクタン価(MON)は80.0以上であることが必要であり、85.0以上がより好ましく、87.0以上がさらに好ましい。
ここでいうリサーチ法オクタン価(RON)およびモーター法オクタン価(MON)とは、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価を意味する。
蒸留初留点(IBP):20〜37℃
10容量%留出温度(T10):35〜70℃
30容量%留出温度(T30):55〜77℃
70容量%留出温度(T70):135℃以下
90容量%留出温度(T90):175℃以下
蒸留終点(EP):215℃以下
T10は、好ましくは35℃以上、より好ましくは40℃以上である。T10が35℃に満たない場合は排出ガス中の炭化水素が増加するおそれがあり、また、ベーパーロックにより高温運転性が低下するおそれがある。一方、T10は、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下である。T10が70℃を超える場合には、低温始動性が低下するおそれがある。
T70は、好ましくは135℃以下、より好ましくは130℃以下である。T70が135℃を超える場合は冷機時の中低温運転性が低下するおそれがあり、また、排出ガス中の炭化水素の増加、吸気バルブデポジットの増加、燃焼室デポジットが増加するおそれがある。
EPは、好ましくは215℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは195℃以下である。EPが215℃を超えると、吸気弁デポジットや燃焼室デポジットが増加するおそれがあり、また、点火プラグのくすぶりが発生するおそれがある。
ここでいうIBP、T10、T30、T50、T70、T90、EPとは、JIS K2254「石油製品−蒸留試験方法−常圧法」により測定される値(℃)を意味する。
ここでいう硫黄分とは、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定される値(質量ppm)を意味する。
ここでいうリード蒸気圧(RVP)とは、JIS K 2258「原油及び燃料油蒸気圧試験方法(リード法)」により測定される37.8℃におけるリード蒸気圧の値(kPa)を指す。
ここでいう15℃における密度とは、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される値(g/cm3)を意味する。
ここで、含酸素化合物含有量の算出法を例示すると、ガソリン組成物がエタノール(分子量46)を3質量%含有している場合、含酸素化合物含有量を酸素原子換算すると、(O/C2H5OH)×3質量%=(16/46)×3質量%=1.04質量%となる。
なお、本発明のガソリンは、含酸素化合物含有量が前述の範囲を満たす限りにおいて、含酸素化合物を含有していてもよい。
本発明の洗浄実在ガム量は、特に限定されるものではないが、3mg/100mL以下であることが好ましく、1mg/100mL以下であることがより好ましい。
ここでいう未洗実在ガム量および洗浄実在ガム量とは、JIS K 2261「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した値(mg/100mL)を意味する。
測定範囲:400〜4000cm−1
分解能:2cm−1
使用セル:KBr固定セル(厚さ0.5mm)
なお、摩擦調整剤と称して市販されている商品は、耐摩耗性に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈されていることがあるため、こうした市販品を本発明のガソリンに添加する場合にあたっては、上記の添加量は、有効成分としての添加量を意味している。
なお、清浄分散剤と称して市販されている商品は、清浄性に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈されていることがあるため、こうした市販品を本発明のガソリンに添加する場合にあたっては、上記の添加量は、有効成分としての添加量を意味している。
これらの添加剤は、添加後のガソリン組成物の未洗実在ガム量が上述の範囲を満たす限り、1種または2種以上を添加することができ、その合計添加量はガソリン全量基準で0.1質量%以下とすることが好ましい。なお、ここでいう添加剤の合計添加量とは、添加剤の有効成分としての添加量を意味している。
本発明のガソリン組成物中の未洗実在ガム分の赤外分光分析法による分析例を図1に示す。なお、赤外分光分析を行う際、未洗実在ガム分はクロロホルムに溶解させる。
赤外分光分析法における1680〜1725cm−1の吸収は清浄分散剤のカルボニルの吸収に由来するものであり、1615〜1640cm−1の吸収は摩擦調整剤のカルボニルの吸収に由来するものである。1680〜1725cm−1の最大吸光度(図1のa)と1615〜1640cm−1の最大吸光度(図1のb)の比(a/b)は0.2以上0.6以下であることが必要であり、好ましくは0.25以上、より好ましくは0.3以上であり、一方、上限は、好ましくは0.55以下、より好ましくは0.5以下である。1680〜1725cm−1の最大吸光度と1615〜1640cm−1の最大吸光度の比は、清浄分散剤と摩擦調整剤の配合処方のバランスを意味しており、値が0.2未満になるとエンジンの清浄性能の悪化を招き、0.6を超えると燃料中の実在ガム量が多くなり、燃焼室デポジットの増加を招くので好ましくない。
なお、本発明のガソリン中のベンゼン含有量は、1容量%以下であることが好ましい。ベンゼン含有量が1容量%を越えると排出ガス中のベンゼン濃度が高くなるおそれがある。
ここでいう芳香族分、オレフィン分とは、JIS K 2536「石油製品-成分試験方法−蛍光指示薬吸着法」により測定されるガソリン中の芳香族分含有量(容量%)、オレフィン分含有量(容量%)を意味する。また、ベンゼン含有量は、JIS K 2536「石油製品-成分試験方法−ガスクロによる芳香族試験方法」により測定されるベンゼン含有量(容量%)を意味する。
ここでいう酸化安定度とは、JIS K 2287「ガソリン酸化安定度試験方法(誘導期間法)」によって測定した値(分)を意味する。
ここでいう銅板腐食とは、JIS K 2513「石油製品−銅板腐食試験方法」(試験温度50℃、試験時間3時間)に準拠して測定した値を意味する。
本発明のガソリンに用いるガソリン基材は、従来公知の任意の方法で製造することができる。具体的には、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、重質ナフサ、重質ナフサを脱硫処理して得られる脱硫重質ナフサ、接触分解法で得られる接触分解ガソリン(沸点範囲により分けられるホールレンジ接触分解ガソリン(沸点範囲:25〜220℃)、軽質接触分解ガソリン(沸点範囲:20〜120℃)、重質接触分解ガソリン(沸点範囲:70〜200℃)を含む)、水素化分解法で得られる水素化分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン(沸点範囲により分けられるホールレンジ改質ガソリン(沸点範囲:30〜200℃)、軽質改質ガソリン(沸点範囲:20〜100℃)、中質改質ガソリン(沸点範囲:60〜180℃)、重質改質ガソリン(沸点範囲:140〜275℃)、各改質ガソリンの2種類以上の混合物も含む)、改質ガソリンより芳香族分を抽出した残分であるラフィネート、オレフィン分の重合によって得られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素に低級オレフィンを付加(アルキル化)することによって得られるアルキレート、軽質ナフサを異性化装置でイソパラフィンに転化して得られる異性化ガソリン、脱ノルマルパラフィン油、ブタン、芳香族炭化水素化合物、プロピレンを二量化し、続いてこれを水素化して得られるパラフィン留分、天然ガス等を一酸化炭素と水素に分解した後にF−T(Fischer−Tropsch)合成で得られるGTL(Gas to Liquids)の軽質留分等の基材を1種又は2種以上を混合することで製造することができる。
(1)改質ガソリン:0〜80容量%(好ましくは10〜50容量%)
(2)分解ガソリン:0〜70容量%(好ましくは25〜50容量%)
(3)アルキレート:0〜40容量%(好ましくは0〜30容量%)
(4)異性化ガソリン:0〜30容量%(好ましくは0〜25容量%)
(5)軽質ナフサ:0〜35容量%(好ましくは0〜10容量%)
(6)脱留重質ナフサ:0〜20容量%(好ましくは0〜10容量%)
(7)ブタン:0〜10容量%
軽質分解ガソリン、アルキレート、改質ガソリン、直留軽質ナフサ、トルエン、ノルマルブタン、エタノール、ETBEなどの基材を表2に示す割合で配合し、図2、3に示すチャートの赤外吸収を有する清浄分散剤A、摩擦調整剤Aを、試験ガソリンの未洗実在ガム分の赤外分光分析で1680〜1725cm−1の最大吸光度と1615〜1640cm−1の最大吸光度の比(a/b)が表3に示す値になるように添加して、実施例1〜9および比較例1〜2の試験ガソリンを調製した。また、比較例3には市販のレギュラーガソリンを用いた。用いた基材の性状を表1に、調製した試験ガソリンの諸性状を表3に示す。
基材の性状、実施例および比較例における試験ガソリンの性状は以下の方法により測定した。
リサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価は、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価およびモーター法オクタン価による値である。
密度(@15℃)は、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定した。
リード蒸気圧(@37.8℃)は、JIS K 2258「原油及び燃料油蒸気圧試験方法(リード法)」により測定した。
蒸留性状(IBP、T10、T30、T50、T70、T90、EP)は、全てJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法−常圧法」により測定した。
硫黄分は、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定した。
芳香族分及びオレフィン分は、JIS K 2536「石油製品-成分試験方法−蛍光指示薬吸着法」により測定した。
ベンゼンは、JIS K 2536「石油製品-成分試験方法−ガスクロによる芳香族試験方法」により測定した。
含酸素化合物含有量は、含酸素化合物の含有量を酸素原子換算で算出した。
未洗実在ガム量および洗浄実在ガム量は、JIS K 2261「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した。
赤外分光分析法における1680〜1725cm−1の最大吸光度と1615〜1640cm−1の最大吸光度は、上述の赤外分光分析法に従って測定した。
酸化安定度は、JIS K 2287「ガソリン酸化安定度試験方法(誘導期法)」によって測定した。 銅板腐食は、JIS K 2513「石油製品−銅板腐食試験方法」(試験温度50℃、試験時間3時間)に準拠して測定した。
(1)吸気弁デポジット試験
エンジンA:直列4気筒
:排気量 1794cc
:噴射方式 マルチポイント式
上記諸元のエンジンAを用いて、吸気弁デポジット試験を実施した。
市販レギュラーガソリンを用いて表4に示す運転条件で200時間エンジンの運転を実施した後、エンジンを分解して吸気弁デポジット(IVD)の堆積量を計測した。
(b)試験2
デポジットの堆積した吸気弁を使用してエンジンを組み立てた後、実施例1〜9および比較例1〜3の各試験ガソリンを用いて、表4に示す運転条件でさらに200時間エンジンの運転を実施した。運転終了後、吸気弁デポジット(IVD)堆積量を計測した。
試験2のIVD堆積量の平均値と、試験1のIVD堆積量の平均値の比較を行い、IVDの削減率を算出し、その試験結果を表5に示す。削減率は正の値が大きい程、効果が優れていることを意味する。表5の試験結果から、本発明のガソリン(実施例1〜9)を用いた場合は、吸気弁デポジットの削減率が向上していることがわかる。
車両A諸元
:エンジン 直列4気筒、排気量1998cc、噴射方式(マルチポイント式)
:オートマチックトランスミッション
:前輪駆動
その後、実施例1〜9および比較例1〜3の試験ガソリンを用いて、上記走行条件で1万kmの走行を実施し、10・15モード排出ガス測定を実施した。吸気弁デポジット、CO、THC、NOx、CO2削減率は、レギュラーガソリンで走行した後の吸気弁デポジット量および各ガスの排出量に対する、実施例1〜9および比較例1〜3の試験ガソリンで走行した後のそれぞれの削減率である。なお、各々の長距離走行に先立ち、点火プラグ、排出ガス浄化システム(AFセンサ、排出ガス浄化触媒)、エンジンオイル等は新品に交換した。
Claims (2)
- 炭素数10〜25のモノカルボン酸とグリコール又は3価アルコールとの反応物であるヒドロキシル基含有エステル及び/又は炭素数5〜25のカルボン酸とアルコールアミンとのアミド化合物からなる赤外分光分析法において1615〜1640cm −1 に吸収ピークを有する摩擦調整剤およびポリアルキルフェノキシアルカノールの芳香族エステルからなる赤外分光分析法において1680〜1725cm −1 に吸収ピークを有する清浄分散剤を含有するガソリン組成物であって、リサーチ法オクタン価(RON)が89.0以上、モーター法オクタン価(MON)が80.0以上、50容量%留出温度(T50)が75℃以上105℃以下、硫黄分が10質量ppm以下、リード蒸気圧(RVP)が93kPa以下、15℃における密度が0.720g/cm3以上0.790g/cm3以下、含酸素化合物含有量が酸素原子換算で3.8質量%以下、未洗実在ガム量が10mg/100mL以上20mg/100mL以下で、かつガソリン組成物中の未洗実在ガム分の赤外分光分析法における1680〜1725cm−1の最大吸光度と1615〜1640cm−1の最大吸光度の比が0.2以上0.6以下であることを特徴とするガソリン組成物。
- 上記摩擦調整剤が、炭素数10〜25のモノカルボン酸とグリセリンエステル及び/又は炭素数5〜25のモノカルボン酸とジエタノールアミンとのアミド化合物であることを特徴とする請求項1に記載のガソリン組成物。
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