JP5426238B2 - ガソリン組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、ガソリン組成物に関し、より詳しくは、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル及び２−ブチルアルコールを含有するガソリン組成物に関する。
化石燃料起源の温室効果ガスによる地球温暖化が大きな社会問題とされて以来、従来の石油由来のガソリンに比して地球温暖化への影響が小さいガソリンが提案され、上市されてきた。
特に、温室効果ガスとして二酸化炭素の発生を低減することが求められていることに関し、カーボンニュートラルの概念、すなわち、植物中の炭素は比較的近い過去の大気中の二酸化炭素から固定されたことを考慮すれば、植物由来の燃料は大気中の二酸化炭素濃度を増加させることにならないと考えられることから、植物由来の基材を従来の石油由来ガソリンへ混合する、いわゆるバイオガソリンの開発が集中的になされてきた（例えば、特許文献１〜３参照）。
特に、温室効果ガスとして二酸化炭素の発生を低減することが求められていることに関し、カーボンニュートラルの概念、すなわち、植物中の炭素は比較的近い過去の大気中の二酸化炭素から固定されたことを考慮すれば、植物由来の燃料は大気中の二酸化炭素濃度を増加させることにならないと考えられることから、植物由来の基材を従来の石油由来ガソリンへ混合する、いわゆるバイオガソリンの開発が集中的になされてきた（例えば、特許文献１〜３参照）。
しかしながら、このような植物由来の基材をガソリンに混合した場合には、運転性能において種々の問題があることが知られている。
例えば、代表的なバイオガソリン基材であるエタノールやエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）を混合したガソリンは低温での運転性能が悪化し、特にガソリンの蒸留性状における５０容量％留出温度（Ｔ５０）が８０℃以下、及び１１０℃以上である場合に運転性能が悪化することが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、夏場の常温運転において、エタノールを混合したガソリンは、特に重質なガソリンである場合は、運転性能が悪化することが報告されている（例えば、非特許文献２参照）。
つまり、単に、カーボンニュートラルの概念を利用したバイオガソリンは、地球温暖化緩和に貢献するものの、種々の運転条件下に亘って自動車の運転性能を向上させることができるガソリン組成物は得られないのが現状である。
さらに、エタノールを混合したバイオガソリンでは、油槽所や給油所の貯蔵タンクや自動車の燃料タンクに水分が混入すると相分離が生じ均質なガソリンが供給できなくなる問題もある。
したがって、二酸化炭素排出量を低減し地球温暖化緩和に貢献すると同時に、自動車の運転性能を一層向上させることができるバイオガソリンの出現が要望されている。
例えば、代表的なバイオガソリン基材であるエタノールやエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）を混合したガソリンは低温での運転性能が悪化し、特にガソリンの蒸留性状における５０容量％留出温度（Ｔ５０）が８０℃以下、及び１１０℃以上である場合に運転性能が悪化することが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、夏場の常温運転において、エタノールを混合したガソリンは、特に重質なガソリンである場合は、運転性能が悪化することが報告されている（例えば、非特許文献２参照）。
つまり、単に、カーボンニュートラルの概念を利用したバイオガソリンは、地球温暖化緩和に貢献するものの、種々の運転条件下に亘って自動車の運転性能を向上させることができるガソリン組成物は得られないのが現状である。
さらに、エタノールを混合したバイオガソリンでは、油槽所や給油所の貯蔵タンクや自動車の燃料タンクに水分が混入すると相分離が生じ均質なガソリンが供給できなくなる問題もある。
したがって、二酸化炭素排出量を低減し地球温暖化緩和に貢献すると同時に、自動車の運転性能を一層向上させることができるバイオガソリンの出現が要望されている。
社団法人自動車技術会学術講演会前刷集NO.92-07,P.13-18 (2007)
社団法人自動車技術会学術講演会前刷集NO.131-05, P.1-4 (2005)
本発明は、このような状況下でなされたもので、二酸化炭素排出量を低減し地球温暖化緩和に貢献するバイオマス由来基材を含有する環境対応型ガソリンであっても、自動車の加速性などの運転性能を向上させることができるガソリン組成物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、バイオガソリン基材と種々の運転性能との関係を鋭意検討した結果、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび２−ブチルアルコールをガソリン基材として同時に配合することによってその目的を達成できることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
１．（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび（Ｂ）２−ブチルアルコールを含有するガソリン組成物であって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量の合計が、ガソリン組成物全量基準で、酸素分として０．３〜３質量％である、リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満のガソリン組成物、
２．下記式（Ｉ）の条件を具備する上記１に記載のガソリン組成物、
０．１≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．７ ・・・（Ｉ）
〔式中、ａ、ｂは、それぞれ（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、（Ｂ）２−ブチルアルコールの含有量（容量％）を示す。〕
３．前記エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルがバイオマス由来のエタノールより製造されたエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルであり、前記２−ブチルアルコールがバイオマス由来の２−ブチルアルコールである上記１又は２に記載のガソリン組成物、
４．さらに以下の（１）〜（６）を満たす上記１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物、
（１）硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下
（２）芳香族分含有量が１０〜３５容量％
（３）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（４）オレフィン分含有量が１０〜３０容量％
（５）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（６）５０％留出温度(Ｔ５０)が９０〜１１５℃、７０％留出温度(Ｔ７０)が１０５〜１５５℃、９０％留出温度(Ｔ９０)が１３５〜１７５℃、
を提供するものである。
すなわち、本発明は、
１．（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび（Ｂ）２−ブチルアルコールを含有するガソリン組成物であって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量の合計が、ガソリン組成物全量基準で、酸素分として０．３〜３質量％である、リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満のガソリン組成物、
２．下記式（Ｉ）の条件を具備する上記１に記載のガソリン組成物、
０．１≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．７ ・・・（Ｉ）
〔式中、ａ、ｂは、それぞれ（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、（Ｂ）２−ブチルアルコールの含有量（容量％）を示す。〕
３．前記エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルがバイオマス由来のエタノールより製造されたエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルであり、前記２−ブチルアルコールがバイオマス由来の２−ブチルアルコールである上記１又は２に記載のガソリン組成物、
４．さらに以下の（１）〜（６）を満たす上記１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物、
（１）硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下
（２）芳香族分含有量が１０〜３５容量％
（３）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（４）オレフィン分含有量が１０〜３０容量％
（５）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（６）５０％留出温度(Ｔ５０)が９０〜１１５℃、７０％留出温度(Ｔ７０)が１０５〜１５５℃、９０％留出温度(Ｔ９０)が１３５〜１７５℃、
を提供するものである。
本発明によれば、二酸化炭素排出量を低減し地球温暖化緩和に貢献するバイオマス由来基材を含有する環境対応型ガソリンであっても、自動車の加速性などの運転性能を向上させることができるガソリン組成物を提供することができる。
本発明は、（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび（Ｂ）２−ブチルアルコールを含有するガソリン組成物である。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有することによって、加速性能などの運転性能を向上することができる。
本発明で使用するエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび２−ブチルアルコールについては、特に制限はなく、いかなる方法によって得られるエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび２−ブチルアルコールであっても使用が可能である。
例えば、（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルの製造方法としては、エタノールとイソブテンから酸触媒を用いて合成する方法が、（Ｂ）２−ブチルアルコールの製造方法としては、２−ブテンの水和による製造方法が公知の製造方法として挙げられる。
前記（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルの製法で用いるエタノールとして、いわゆるバイオマス由来のエタノール、すなわち、例えばとうもろこし、さとうきび、その他の農産物の副産物、または木質資源や木質系廃棄物を発酵し蒸留して得られるエタノールを用い、それを（残油）流動接触分解装置から得られるイソブテンと反応させて得られるエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルを用いることが、カーボンニュートラルの概念を利用した、地球温暖化緩和に貢献できるため好ましい。
また、前記（Ｂ）２−ブチルアルコールの製造方法として、同じくバイオマス由来の２−ブチルアルコール、すなわち、例えばとうもろこし、さとうきび等を発酵し蒸留して得られる２−ブチルアルコールを用いることが、カーボンニュートラルの概念を利用した、地球温暖化緩和に貢献できるため好ましい。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを含有することによって、加速性能などの運転性能を向上することができる。
本発明で使用するエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび２−ブチルアルコールについては、特に制限はなく、いかなる方法によって得られるエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび２−ブチルアルコールであっても使用が可能である。
例えば、（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルの製造方法としては、エタノールとイソブテンから酸触媒を用いて合成する方法が、（Ｂ）２−ブチルアルコールの製造方法としては、２−ブテンの水和による製造方法が公知の製造方法として挙げられる。
前記（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルの製法で用いるエタノールとして、いわゆるバイオマス由来のエタノール、すなわち、例えばとうもろこし、さとうきび、その他の農産物の副産物、または木質資源や木質系廃棄物を発酵し蒸留して得られるエタノールを用い、それを（残油）流動接触分解装置から得られるイソブテンと反応させて得られるエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルを用いることが、カーボンニュートラルの概念を利用した、地球温暖化緩和に貢献できるため好ましい。
また、前記（Ｂ）２−ブチルアルコールの製造方法として、同じくバイオマス由来の２−ブチルアルコール、すなわち、例えばとうもろこし、さとうきび等を発酵し蒸留して得られる２−ブチルアルコールを用いることが、カーボンニュートラルの概念を利用した、地球温暖化緩和に貢献できるため好ましい。
本発明のガソリン組成物における前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量としては、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計が、ガソリン組成物全量基準で、酸素分として０．３〜３質量％であることを要する。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分がガソリン組成物全量基準で、０．３質量％未満では、運転性能の向上効果が充分でないことがあり、またカーボンニュートラルの概念による地球温暖化の緩和に貢献する程度が充分ではない。
一方、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分が３質量％を越えると、燃料系統の金属の腐食やゴム部材の膨潤が生ずる恐れがあって好ましくない。
上記の点から、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分は、０．４質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることが更に好ましい。また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分は、２質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以下であることが更に好ましい。
なお、酸素分はＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法で測定した値である。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分がガソリン組成物全量基準で、０．３質量％未満では、運転性能の向上効果が充分でないことがあり、またカーボンニュートラルの概念による地球温暖化の緩和に貢献する程度が充分ではない。
一方、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分が３質量％を越えると、燃料系統の金属の腐食やゴム部材の膨潤が生ずる恐れがあって好ましくない。
上記の点から、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分は、０．４質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることが更に好ましい。また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分に起因する酸素分は、２質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以下であることが更に好ましい。
なお、酸素分はＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法で測定した値である。
前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有割合は、下記式（Ｉ）の条件を具備することが好ましい。
０．１≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．７ ・・・（Ｉ）
式中、ａ、ｂは、それぞれガソリン組成物中における（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、（Ｂ）２−ブタノールの含有量（容量％）を示す。
したがって、式（Ｉ）の〔ａ／（ａ＋ｂ）〕は、ガソリン組成物に含まれる（Ａ）成分と（Ｂ）成分合計混合量の（Ａ）成分（エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル）の割合を示す。
この値の上限は、自動車の暖機過程での運転性能悪化を抑制するなど観点から、０．７以下であることが好ましく、０．６以下であることがより好ましい。また、〔ａ／（ａ＋ｂ）〕の下限値は、水が混入した際の含酸素成分の相分離を防ぐ観点から、０．１以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましい。
０．１≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．７ ・・・（Ｉ）
式中、ａ、ｂは、それぞれガソリン組成物中における（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、（Ｂ）２−ブタノールの含有量（容量％）を示す。
したがって、式（Ｉ）の〔ａ／（ａ＋ｂ）〕は、ガソリン組成物に含まれる（Ａ）成分と（Ｂ）成分合計混合量の（Ａ）成分（エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル）の割合を示す。
この値の上限は、自動車の暖機過程での運転性能悪化を抑制するなど観点から、０．７以下であることが好ましく、０．６以下であることがより好ましい。また、〔ａ／（ａ＋ｂ）〕の下限値は、水が混入した際の含酸素成分の相分離を防ぐ観点から、０．１以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましい。
本発明のガソリン組成物は、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が８９以上９６未満である。ＲＯＮが８９以上であれば、ノッキングを生ずる恐れがないなど運転性能が良好となる。一方、ＲＯＮの上限値は性能面からは特に制限はないが、９６未満であれば、市場のレギュラーガソリン仕様車にそのまま使用できる点で好ましい。
上記の点から、本発明のガソリン組成物のＲＯＮは９０以上であることが好ましい。なお、このＲＯＮは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法ならびにセタン指数算出方法」により測定した値である。
上記の点から、本発明のガソリン組成物のＲＯＮは９０以上であることが好ましい。なお、このＲＯＮは、ＪＩＳ Ｋ ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法ならびにセタン指数算出方法」により測定した値である。
本願発明のガソリン組成物は、さらに以下の（１）〜（６）を満たすものが好ましい。
（１）硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下であること。
ガソリン組成物中の硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下であれば、排ガス触媒の耐久性に優れ好ましい。したがって、硫黄分含有量は、５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、３質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
なお、この硫黄分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−２「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」に従って測定した値である。
（２）芳香族分含有量が１０〜３５容量％であること。
ガソリン組成物の芳香族分含有量が３５容量％以下であれば、排気ガス中の全炭化水素や一酸化炭素の増大を抑制でき、点火プラグがくすぶりを生ずる恐れが小さく、また運転性能を良好に保つことができる。一方、芳香族分含有量が１０容量％以上であれば、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）８９以上を容易に保つことができ、運転性能が良好である。
上記の点から、ガソリン組成物における芳香族分含有量は、上限が３０容量％以下がより好ましい。一方、下限については１５容量％以上がより好ましく、２０容量％以上が更に好ましい。
なお、芳香族分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法で測定した値である。
（１）硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下であること。
ガソリン組成物中の硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下であれば、排ガス触媒の耐久性に優れ好ましい。したがって、硫黄分含有量は、５質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、３質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
なお、この硫黄分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５４１−２「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」に従って測定した値である。
（２）芳香族分含有量が１０〜３５容量％であること。
ガソリン組成物の芳香族分含有量が３５容量％以下であれば、排気ガス中の全炭化水素や一酸化炭素の増大を抑制でき、点火プラグがくすぶりを生ずる恐れが小さく、また運転性能を良好に保つことができる。一方、芳香族分含有量が１０容量％以上であれば、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）８９以上を容易に保つことができ、運転性能が良好である。
上記の点から、ガソリン組成物における芳香族分含有量は、上限が３０容量％以下がより好ましい。一方、下限については１５容量％以上がより好ましく、２０容量％以上が更に好ましい。
なお、芳香族分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法で測定した値である。
（３）ベンゼン含有量が１．０容量％以下であること。
本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１．０容量％以下であることが好ましく０．５容量％以下であることが更に好ましい。ベンゼン含有量が１．０容量％以下であれば、排気ガス中のベンゼン含有量が少なくなり、環境汚染が問題になる恐れがなく好ましい。また、ガソリン自体が人体に悪影響を及ぼす恐れも少ない。なお、ベンゼン含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
（４）オレフィン分含有量が１０〜３０容量％であること。
２−ブチルアルコールを含有する本発明のガソリン組成物においては、オレフィン分を１０容量％以上含有すれば、耐摩耗性が相乗的に向上する。また、オレフィン分含有量が１０容量％以上であれば、希薄燃焼状態で失火する恐れがなく、直噴エンジン車などの運転性能を良好に保つ効果がある。
一方、オレフィン分含有量が３０容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物が増加することがなく、大気中に蒸発したガソリンがオゾンを生成する恐れもない。また、オレフィン分含有量が３０容量％以下であれば、ガソリン自体の酸化安定性が悪化する恐れも小さい。上記の点から、オレフィン分含有量は、１０〜２５容量％であることがより好ましい。
なお、オレフィン分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１．０容量％以下であることが好ましく０．５容量％以下であることが更に好ましい。ベンゼン含有量が１．０容量％以下であれば、排気ガス中のベンゼン含有量が少なくなり、環境汚染が問題になる恐れがなく好ましい。また、ガソリン自体が人体に悪影響を及ぼす恐れも少ない。なお、ベンゼン含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
（４）オレフィン分含有量が１０〜３０容量％であること。
２−ブチルアルコールを含有する本発明のガソリン組成物においては、オレフィン分を１０容量％以上含有すれば、耐摩耗性が相乗的に向上する。また、オレフィン分含有量が１０容量％以上であれば、希薄燃焼状態で失火する恐れがなく、直噴エンジン車などの運転性能を良好に保つ効果がある。
一方、オレフィン分含有量が３０容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物が増加することがなく、大気中に蒸発したガソリンがオゾンを生成する恐れもない。また、オレフィン分含有量が３０容量％以下であれば、ガソリン自体の酸化安定性が悪化する恐れも小さい。上記の点から、オレフィン分含有量は、１０〜２５容量％であることがより好ましい。
なお、オレフィン分含有量は、ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
（５）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａであること。
ＲＶＰが５５ｋＰａ以上であれば、十分な低温始動性が得られ、一方、ＲＶＰが９０ｋＰａ以下であれば、排気ガス中の全炭化水素が増加することなく、またベーパーロック現象により運転性能の低下を招く恐れがなく好ましい。したがってＲＶＰは５５〜７５ｋＰａであることがより好ましい。
なお、ＲＶＰは、ＪＩＳ Ｋ−２２５８に準拠して測定した値である。
（６）５０％留出温度（Ｔ５０）が９０〜１１５℃ 、７０％留出温度（Ｔ７０）が１０５〜１５５℃ 、９０％留出温度（Ｔ９０）が１３５〜１７５℃であること。
Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０が上記の範囲内にあれば、加速性など運転性能が良好に保たれ、また燃費を悪化させることも無く好ましい。
また、Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０は、下記の範囲であることがより好ましい。
５０％留出温度（Ｔ５０）：９５〜１１５℃
７０％留出温度（Ｔ７０）：１１０〜１４５℃
９０％留出温度（Ｔ９０）：１４０〜１７５℃
なお、上記Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４−「石油製品―蒸留試験方法」に基づいて測定した蒸留性状から求めた値である。
ＲＶＰが５５ｋＰａ以上であれば、十分な低温始動性が得られ、一方、ＲＶＰが９０ｋＰａ以下であれば、排気ガス中の全炭化水素が増加することなく、またベーパーロック現象により運転性能の低下を招く恐れがなく好ましい。したがってＲＶＰは５５〜７５ｋＰａであることがより好ましい。
なお、ＲＶＰは、ＪＩＳ Ｋ−２２５８に準拠して測定した値である。
（６）５０％留出温度（Ｔ５０）が９０〜１１５℃ 、７０％留出温度（Ｔ７０）が１０５〜１５５℃ 、９０％留出温度（Ｔ９０）が１３５〜１７５℃であること。
Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０が上記の範囲内にあれば、加速性など運転性能が良好に保たれ、また燃費を悪化させることも無く好ましい。
また、Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０は、下記の範囲であることがより好ましい。
５０％留出温度（Ｔ５０）：９５〜１１５℃
７０％留出温度（Ｔ７０）：１１０〜１４５℃
９０％留出温度（Ｔ９０）：１４０〜１７５℃
なお、上記Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４−「石油製品―蒸留試験方法」に基づいて測定した蒸留性状から求めた値である。
本発明のガソリン組成物は、その製造方法に特に制限はないが、通常ベースガソリンにエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルと２−ブチルアルコールを配合することによって製造することができる。
ここで、ベースガソリンとしては、各種のガソリン基材を単独又は複数配合することにより調製することができる。そのようなガソリン基材としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、脱硫軽質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン中のベンゼンを取り除いた留分（脱ベンゼン改質ガソリン）、オレフィンの重合により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して得られるアルキレート、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（異性化ガソリン）、脱n―パラフィン油、及びこれらの特定の沸点範囲の留分、芳香族炭化水素留分（トルエン、炭素数９の芳香族炭化水素留分：Ｃ9Ａ、炭素数１０以上の芳香族炭化水素留分：Ｃ10 +Ａ）などが挙げられる。
ここで、ベースガソリンとしては、各種のガソリン基材を単独又は複数配合することにより調製することができる。そのようなガソリン基材としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、脱硫軽質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン中のベンゼンを取り除いた留分（脱ベンゼン改質ガソリン）、オレフィンの重合により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して得られるアルキレート、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（異性化ガソリン）、脱n―パラフィン油、及びこれらの特定の沸点範囲の留分、芳香族炭化水素留分（トルエン、炭素数９の芳香族炭化水素留分：Ｃ9Ａ、炭素数１０以上の芳香族炭化水素留分：Ｃ10 +Ａ）などが挙げられる。
本発明のガソリン組成物の好ましい配合例としては、下記のものが挙げられる。なお、（ ）内はより好ましい配合割合を示す。
（１）脱ベンゼン改質ガソリン ０〜６０容量％（１０〜６０容量％）
（２）分解ガソリン １０〜９０容量％（２０〜８０容量％）
（３）アルキレート ０〜６０容量％（ ０〜３０容量％）
（４）芳香族炭化水素留分 ０〜１５容量％（ ０〜１０容量％）
（５）軽質分解ガソリン ０〜５５容量％（ ０〜６０容量％）
（６）脱硫軽質ナフサ ０〜３０容量％（ ０〜２０容量％）
（７）ブタン、ＬＰＧ ０〜１５容量％（ ０〜１０容量％）
（８）ＥＴＢＥ及び２−ブタノール ０．３〜３質量％（酸素分として）
上記（４）芳香族炭化水素留分は、トルエン、炭素数９の芳香族炭化水素留分（Ｃ9Ａ）、若しくは炭素数１０以上の芳香族炭化水素留分（Ｃ10 +Ａ）から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
（１）脱ベンゼン改質ガソリン ０〜６０容量％（１０〜６０容量％）
（２）分解ガソリン １０〜９０容量％（２０〜８０容量％）
（３）アルキレート ０〜６０容量％（ ０〜３０容量％）
（４）芳香族炭化水素留分 ０〜１５容量％（ ０〜１０容量％）
（５）軽質分解ガソリン ０〜５５容量％（ ０〜６０容量％）
（６）脱硫軽質ナフサ ０〜３０容量％（ ０〜２０容量％）
（７）ブタン、ＬＰＧ ０〜１５容量％（ ０〜１０容量％）
（８）ＥＴＢＥ及び２−ブタノール ０．３〜３質量％（酸素分として）
上記（４）芳香族炭化水素留分は、トルエン、炭素数９の芳香族炭化水素留分（Ｃ9Ａ）、若しくは炭素数１０以上の芳香族炭化水素留分（Ｃ10 +Ａ）から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
本発明のガソリン組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、シッフ型化合物やチオアミド型化合物などの金属不活性剤、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑性向上剤，有機リン化合物などの表面着火防止剤、コハク酸イミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミンなどの清浄剤、多価アルコール及びエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両面界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルコハク酸エステルなどのさび止め剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油、合成香料などの着臭剤、アゾ染料などの着色剤など、公知のガソリン添加剤が挙げられ、これらの添加剤を一種又は二種以上添加することができる。また、これら添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定すればよいが、通常は添加剤の合計量としてガソリン組成物に対して０．１質量％以下とすることが好ましい。
また、本発明の環境対応型ガソリン組成物は、さらに酸化防止剤を含有することができる。本発明において好ましい酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及びアミノフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）などのｔｅｒｔ−アルキルフェノールが挙げられる。
また、アミン系酸化防止剤の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ジセカンダリーブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミンが挙げられ、アミノフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）などのｔｅｒｔ−アルキルアミノフェノールが挙げられる。
これらの中でも、上記の効果の点で２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールやＮ，Ｎ’−ジセカンダリーブチル−ｐ−フェニレンジアミンが好ましい。
前記酸化防止剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。またその含有量は、通常１００質量ｐｐｍ以下であるが、２−ブチルアルコールは、酸化防止効果があるため、本発明においては、上記酸化防止剤の配合量を低減することができ、例えば２０質量ｐｐｍ以下、特に１０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
また、アミン系酸化防止剤の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ジセカンダリーブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミンが挙げられ、アミノフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノメチルフェノール）などのｔｅｒｔ−アルキルアミノフェノールが挙げられる。
これらの中でも、上記の効果の点で２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールやＮ，Ｎ’−ジセカンダリーブチル−ｐ−フェニレンジアミンが好ましい。
前記酸化防止剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。またその含有量は、通常１００質量ｐｐｍ以下であるが、２−ブチルアルコールは、酸化防止効果があるため、本発明においては、上記酸化防止剤の配合量を低減することができ、例えば２０質量ｐｐｍ以下、特に１０質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。なお、ガソリン基材及びガソリン組成物の性状、組成およびガソリン組成物の性能は次の方法に従って求めた。
〔性状・組成〕
（１）リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）
ＪＩＳ Ｋ ２２８０により測定した。
（２）密度
ＪＩＳ Ｋ ２２４９に準拠して測定した。
（３）蒸留性状
ＪＩＳ Ｋ ２２５４により測定した。
（４）芳香族炭化水素分及び飽和炭化水素分含有量
石油学会企画ＪＰＩ−５Ｓ−４９−９７に準拠して測定した。
（５）ベンゼン分、オレフィン分、酸素分含有量
ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２により測定した。
（６）硫黄分含有量
ＪＩＳ Ｋ ２５４１−２に準拠して測定した。
（７）リード蒸気圧（ＲＶＰ）
ＪＩＳ Ｋ ２２５８に準拠して測定した。
〔性状・組成〕
（１）リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）
ＪＩＳ Ｋ ２２８０により測定した。
（２）密度
ＪＩＳ Ｋ ２２４９に準拠して測定した。
（３）蒸留性状
ＪＩＳ Ｋ ２２５４により測定した。
（４）芳香族炭化水素分及び飽和炭化水素分含有量
石油学会企画ＪＰＩ−５Ｓ−４９−９７に準拠して測定した。
（５）ベンゼン分、オレフィン分、酸素分含有量
ＪＩＳ Ｋ ２５３６−２により測定した。
（６）硫黄分含有量
ＪＩＳ Ｋ ２５４１−２に準拠して測定した。
（７）リード蒸気圧（ＲＶＰ）
ＪＩＳ Ｋ ２２５８に準拠して測定した。
〔性能〕
（１）加速性（加速時間増加率及び初期加速時間増加率）
燃料供給システムがキャブレターである車両を用い、シャシーダイナモメーターにて加速時間増加率及び初期加速時間増加率を測定した。加速時間増加率は加速性能を評価するものであり、初期加速時間増加率は、加速性能のうち、初期段階の加速性能を評価するものである。
測定は、室内温度を２０℃として、下記（ｉ）〜（vi）の手順により行った。
（ｉ）水温及び油温が２０℃となるように車両を冷却した後、エンジン始動後１０秒間アイドリングし、アクセル５０％開度において加速して車速が４０ｋｍ／時間に達するまでの時間（ｘ1）とエンジン回転数が３５００ｒｐｍに達するまでの時間（ｙ1）を測定した。
（ii）減速して停止した後、同様にｘ2およびｙ2を測定した。
（iii）引き続き、計２０回まで加速と減速を繰り返し、ｘ3〜ｘ20およびｙ3〜ｙ20を測定した。
（iv）速度６０ｋｍ／時間にて２０分間走行後、エンジンを停止し、上記と同様に加速し、計３０回目加速時の加速時間としてｘ30およびｙ30測定した。
（ｖ）各加速時間に対して、下式により各加速回数での加速時間増加率Ｘnおよび初期加速時間増加率Ｂnを算出した。
加速時間増加率Ｘn（％）＝［（ｘn−ｘ30）／ｘ30］×１００
（ｎ＝１，２，・・・，２０）
初期加速時間増加率Ｙn（％）＝［（ｙn−ｙ30）／ｙ30］×１００
（ｎ＝１，２，・・・，２０）
（１）加速性（加速時間増加率及び初期加速時間増加率）
燃料供給システムがキャブレターである車両を用い、シャシーダイナモメーターにて加速時間増加率及び初期加速時間増加率を測定した。加速時間増加率は加速性能を評価するものであり、初期加速時間増加率は、加速性能のうち、初期段階の加速性能を評価するものである。
測定は、室内温度を２０℃として、下記（ｉ）〜（vi）の手順により行った。
（ｉ）水温及び油温が２０℃となるように車両を冷却した後、エンジン始動後１０秒間アイドリングし、アクセル５０％開度において加速して車速が４０ｋｍ／時間に達するまでの時間（ｘ1）とエンジン回転数が３５００ｒｐｍに達するまでの時間（ｙ1）を測定した。
（ii）減速して停止した後、同様にｘ2およびｙ2を測定した。
（iii）引き続き、計２０回まで加速と減速を繰り返し、ｘ3〜ｘ20およびｙ3〜ｙ20を測定した。
（iv）速度６０ｋｍ／時間にて２０分間走行後、エンジンを停止し、上記と同様に加速し、計３０回目加速時の加速時間としてｘ30およびｙ30測定した。
（ｖ）各加速時間に対して、下式により各加速回数での加速時間増加率Ｘnおよび初期加速時間増加率Ｂnを算出した。
加速時間増加率Ｘn（％）＝［（ｘn−ｘ30）／ｘ30］×１００
（ｎ＝１，２，・・・，２０）
初期加速時間増加率Ｙn（％）＝［（ｙn−ｙ30）／ｙ30］×１００
（ｎ＝１，２，・・・，２０）
（vi）加速性の評価
Ｘ1〜Ｘ5の平均値を加速時間増加率Ｘ、Ｙ1〜Ｙ5の平均値を初期加速時間増加率Ｙとした。
加速時間増加率Ｘn及び初期加速時間増加率Ｙnは、ともに小さいほど加速性は優れており、加速時間増加率は、増加率が１３％以下が良好であり、１２％以下が特に良好である。また初期加速時間増加率は、２０％以下が良好であり、１７．５％以下が特に良好である。
Ｘ1〜Ｘ5の平均値を加速時間増加率Ｘ、Ｙ1〜Ｙ5の平均値を初期加速時間増加率Ｙとした。
加速時間増加率Ｘn及び初期加速時間増加率Ｙnは、ともに小さいほど加速性は優れており、加速時間増加率は、増加率が１３％以下が良好であり、１２％以下が特に良好である。また初期加速時間増加率は、２０％以下が良好であり、１７．５％以下が特に良好である。
（２）運転性能（デメリット点数）
運転性能は、デメリット点数で評価した。デメリット点数の測定は、上記（１）の実験における１回目から２０回目までの加速中において、ＣＲＣ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｎｃｉｌ）Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４８３に記載される評価方法に準拠して評価した。
評価内容としては、表１に示す運転性能上の不具合が発生した場合に、表１に示す不具合の程度に応じたデメリット評点と、表２に示す不具合の種類に応じた係数を乗じ、最終的に全項目を合計してデメリット点数を算出した。なお、アイドル時及び走行中ストールはこのような乗算を行わず、単純に不具合の種類に応じた係数を最終的に加算した。
デメリット点数が小さい程性能が優れていることを示し、７０以下であれば良好であり、４０以下であれば特に良好である。
運転性能は、デメリット点数で評価した。デメリット点数の測定は、上記（１）の実験における１回目から２０回目までの加速中において、ＣＲＣ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｎｃｉｌ）Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４８３に記載される評価方法に準拠して評価した。
評価内容としては、表１に示す運転性能上の不具合が発生した場合に、表１に示す不具合の程度に応じたデメリット評点と、表２に示す不具合の種類に応じた係数を乗じ、最終的に全項目を合計してデメリット点数を算出した。なお、アイドル時及び走行中ストールはこのような乗算を行わず、単純に不具合の種類に応じた係数を最終的に加算した。
デメリット点数が小さい程性能が優れていることを示し、７０以下であれば良好であり、４０以下であれば特に良好である。
実施例１〜４および比較例１、２
第３表に示した、脱ベンゼン改質ガソリン（ＰＧＰＺ）、分解ガソリン（ＦＧ−ＡおよびＦＧ−Ｂ）、炭素数９を主体とする芳香族炭化水素留分（Ｃ9Ａ）、アルキレート（ＡＬＫ）、トルエン留分（ＴＯＬ）、ブテン留分（ＢＢ）、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、２−ブチルアルコール（２−ＢｕＯＨ）を第４表に示す割合で混合して、その性状・組成及び性能を第４表に示す。
第３表に示した、脱ベンゼン改質ガソリン（ＰＧＰＺ）、分解ガソリン（ＦＧ−ＡおよびＦＧ−Ｂ）、炭素数９を主体とする芳香族炭化水素留分（Ｃ9Ａ）、アルキレート（ＡＬＫ）、トルエン留分（ＴＯＬ）、ブテン留分（ＢＢ）、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、２−ブチルアルコール（２−ＢｕＯＨ）を第４表に示す割合で混合して、その性状・組成及び性能を第４表に示す。
第４表から、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルと２−ブチルアルコールを含有する本発明のガソリン組成物は、加速時間増加率、初期加速時間増加率がともに短く加速性能が良好であることが分る。また、デメリット点数による運転性能も良好である（実施例１〜４）これに対し、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルのみを含有し、２−ブチルアルコールを含有しないガソリン組成物は、これらの性能が劣っている（比較例１、２）。
本発明のガソリン組成物によれば、二酸化炭素排出量を低減し地球温暖化緩和に貢献するバイオマス由来基材を含有する環境対応型ガソリンであっても、自動車の加速性などの加速性能など運転性能を向上させることができるガソリン組成物を提供することができる。
Claims (3)
- （Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルおよび（Ｂ）２−ブチルアルコールを含有するガソリン組成物であって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量の合計が、ガソリン組成物全量基準で、酸素分として０．３〜３質量％であり、下記式（Ｉ）の条件を具備する、リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満のガソリン組成物。
０．３≦ ａ／（ａ＋ｂ）≦０．７ ・・・（Ｉ）
〔式中、ａ、ｂは、それぞれ（Ａ）エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、（Ｂ）２−ブチルアルコールの含有量（容量％）を示す。〕 - 前記エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルがバイオマス由来のエタノールより製造されたエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルであり、前記２−ブチルアルコールがバイオマス由来の２−ブチルアルコールである請求項１に記載のガソリン組成物。
- さらに以下の（１）〜（６）を満たす請求項１又は２に記載のガソリン組成物。
（１）硫黄分含有量が１０質量ｐｐｍ以下
（２）芳香族分含有量が１０〜３５容量％
（３）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（４）オレフィン分含有量が１０〜３０容量％
（５）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（６）５０％留出温度(Ｔ５０)が９０〜１１５℃、７０％留出温度(Ｔ７０)が１０５〜１５５℃、９０％留出温度(Ｔ９０)が１３５〜１７５℃
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