JP5699033B2 - 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、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。
この種のガソリンとしては、カーボンニュートラルの概念、すなわち、植物中の炭素が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から、植物由来の燃料は大気中の二酸化炭素（ＣＯ2）濃度を増加させることにならないという考えのもと、植物由来の基材を従来の石油由来ガソリンへ混合することによって、燃料消費による地球温暖化への影響を低減する、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。
しかしながら、このようなバイオガソリンは、運転性能において種々の問題が報告されている。例えば、代表的なバイオガソリン基材であるエチルアルコール（エタノール）は、従来ガソリンに混合した際、蒸気圧を上昇させ、高温時の使用に適さない他、水分混入時の相分離によるエンジンの不具合も懸念されている（例えば、特許文献１、２）。
この種のガソリンとしては、カーボンニュートラルの概念、すなわち、植物中の炭素が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から、植物由来の燃料は大気中の二酸化炭素（ＣＯ2）濃度を増加させることにならないという考えのもと、植物由来の基材を従来の石油由来ガソリンへ混合することによって、燃料消費による地球温暖化への影響を低減する、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。
しかしながら、このようなバイオガソリンは、運転性能において種々の問題が報告されている。例えば、代表的なバイオガソリン基材であるエチルアルコール（エタノール）は、従来ガソリンに混合した際、蒸気圧を上昇させ、高温時の使用に適さない他、水分混入時の相分離によるエンジンの不具合も懸念されている（例えば、特許文献１、２）。
他方、既に日本において導入されているバイオガソリン基材であるエチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル(ＥＴＢＥ)は、このような懸念は小さいものの、従来ガソリンへ混合した際に酸化安定性を低下させるため、長期貯蔵中にガソリン内に蟻酸や酢酸などの有機酸が生成し、貯蔵施設や自動車の金属部品を腐食する可能性が懸念されている（例えば、特許文献３）。
一方、含酸素化合物(ＥＴＢＥ)を混合しただけでは、ＣＯ2低減の効果が十分ではないという問題がある（例えば特許文献４）。
そこで、ＣＯ2の低減効果が大きい低炭素のガソリンであって、地球温暖化緩和へ貢献するとともに、従来ガソリンと同等またはそれ以上の運転性能を持つバイオガソリンの出現が要望されている。
一方、含酸素化合物(ＥＴＢＥ)を混合しただけでは、ＣＯ2低減の効果が十分ではないという問題がある（例えば特許文献４）。
そこで、ＣＯ2の低減効果が大きい低炭素のガソリンであって、地球温暖化緩和へ貢献するとともに、従来ガソリンと同等またはそれ以上の運転性能を持つバイオガソリンの出現が要望されている。
本発明は、二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量を大幅に低減するなど環境性能に優れるとともに、運転性が良好であり、リード蒸気圧（ＲＶＰ）の上昇や酸化安定性の低下を克服し、長期貯蔵後においても酸化安定性が良好であり、さらには優れた耐摩耗性を有す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、環境対応型のバイオガソリンにおいて、含酸素化合物及び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、２−ブチルアルコールをガソリン基材に配合し、ガソリン組成物を特定の性状に調整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〕２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有してなり、かつ下記の（１）〜（７）の要件を満たすガソリン組成物、
（１）リサーチ法オクタン価が９３以上９６未満
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が１５容量％以下
（４）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（５）オレフィン分が３０容量％以下
（６）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（７）３０％留出温度が４０〜８５℃、５０％留出温度が７０〜９５℃、７０％留出温度が９５〜１２５℃、かつ９０％留出温度が１１０〜１７０℃、
〔２〕さらに、以下の（８）〜（１０）から選ばれる少なくとも１の要件を満たす上記〔１〕に記載のガソリン組成物、
（８）水素原子と炭素原子のモル比（Ｈ／Ｃ）が２．００〜２．４０
（９）酸素原子と炭素原子のモル比（Ｏ／Ｃ）が０．０１〜０．０５
（１０）密度（１５℃）が０．６８０〜０．７４０ｇ／ｍＬ
〔３〕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〕ＪＩＳ Ｋ ２２８７による酸化安定度が１０００分以上である、上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
〔５〕ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度２５℃とした時の７５分経過時の摩耗痕径が８００μｍ以下である上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
〔６〕酸化防止剤を組成物全量基準で１〜１００質量ｐｐｍ含有する、上記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
に関する。
〔１〕２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有してなり、かつ下記の（１）〜（７）の要件を満たすガソリン組成物、
（１）リサーチ法オクタン価が９３以上９６未満
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が１５容量％以下
（４）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（５）オレフィン分が３０容量％以下
（６）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（７）３０％留出温度が４０〜８５℃、５０％留出温度が７０〜９５℃、７０％留出温度が９５〜１２５℃、かつ９０％留出温度が１１０〜１７０℃、
〔２〕さらに、以下の（８）〜（１０）から選ばれる少なくとも１の要件を満たす上記〔１〕に記載のガソリン組成物、
（８）水素原子と炭素原子のモル比（Ｈ／Ｃ）が２．００〜２．４０
（９）酸素原子と炭素原子のモル比（Ｏ／Ｃ）が０．０１〜０．０５
（１０）密度（１５℃）が０．６８０〜０．７４０ｇ／ｍＬ
〔３〕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〕ＪＩＳ Ｋ ２２８７による酸化安定度が１０００分以上である、上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
〔５〕ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度２５℃とした時の７５分経過時の摩耗痕径が８００μｍ以下である上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
〔６〕酸化防止剤を組成物全量基準で１〜１００質量ｐｐｍ含有する、上記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載のガソリン組成物、
に関する。
本発明によれば、２−ブチルアルコール、特にバイオマス由来の２−ブチルアルコールを配合することにより二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量を大幅に低減し環境性能に優れるとともに、運転性能が良好であり、従来のバイオガソリン基材であるエタノールやＥＴＢＥを配合したバイオガソリンの欠点であるリード蒸気圧（ＲＶＰ）の上昇や酸化安定性の低下を克服し、長期貯蔵後においても酸化安定性が良好であり、さらには優れた耐摩耗性等の潤滑性を有するガソリン組成物を提供することができる。
また、本発明により、酸化防止剤の配合量を著しく低減できるガソリン組成物を提供することができる。
また、本発明により、酸化防止剤の配合量を著しく低減できるガソリン組成物を提供することができる。
［ガソリン組成物］
本発明のガソリン組成物は、２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有する。
本発明のガソリン組成物における２−ブチルアルコールの含有量が５容量％以上であれば、ガソリン組成物中の含酸素化合物の効果として、ＣＯ2の排出量低減効果が得られるとともに、耐摩耗性（潤滑性）及び酸化安定性を向上させることができる。また、２−ブチルアルコールの含有量が２５容量％以下であれば、エンジンの空燃費の制御が困難になることはなく運転性能を良好に保つことができる。
上記の点から、２−ブチルアルコールの含有量は、５〜２３容量％であることがより好ましく、５〜２０容量％であることが特に好ましい。
本発明のガソリン組成物は、２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有する。
本発明のガソリン組成物における２−ブチルアルコールの含有量が５容量％以上であれば、ガソリン組成物中の含酸素化合物の効果として、ＣＯ2の排出量低減効果が得られるとともに、耐摩耗性（潤滑性）及び酸化安定性を向上させることができる。また、２−ブチルアルコールの含有量が２５容量％以下であれば、エンジンの空燃費の制御が困難になることはなく運転性能を良好に保つことができる。
上記の点から、２−ブチルアルコールの含有量は、５〜２３容量％であることがより好ましく、５〜２０容量％であることが特に好ましい。
本発明で使用する２−ブチルアルコールの製造方法については、特に制限はなく、公知のいかなる方法によって得られる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、２−ブチルアルコールの製法として、２−ブテンの水和による公知の方法が挙げられる。また、さとうきびやとうもろこしなどのバイオマスを発酵して得られた２−ブチルアルコールであれば、カーボンニュートラルの概念から、地球温暖化緩和の面で好ましい。
本発明のガソリン組成物は、ガソリン基材を含有する。ガソリン基材を含有させることによって、ガソリン組成物の性状や組成を調整し、ＣＯ2排出量の低減や運転性能の向上など各種性能を高めることができる。
本発明に用いるガソリン基材としては、通常、原油を各種の精製処理をして得られる石油留分であり、代表例としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサや重質ナフサ、前記軽質ナフサや重質ナフサを脱硫処理して得られる脱硫軽質ナフサや脱硫重質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、前記分解ガソリンを蒸留分離して得られる軽質分解ガソリンや重質分解ガソリン、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、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素などが挙げられる。
本発明のガソリン組成物におけるガソリン基材は、これらの各種ガソリン基材を単独で用いてもよいが、各種性能を満たすため、通常、複数のガソリン基材を組み合わせたガソリン基材を用いる。
本発明に用いるガソリン基材としては、通常、原油を各種の精製処理をして得られる石油留分であり、代表例としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサや重質ナフサ、前記軽質ナフサや重質ナフサを脱硫処理して得られる脱硫軽質ナフサや脱硫重質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、前記分解ガソリンを蒸留分離して得られる軽質分解ガソリンや重質分解ガソリン、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、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素などが挙げられる。
本発明のガソリン組成物におけるガソリン基材は、これらの各種ガソリン基材を単独で用いてもよいが、各種性能を満たすため、通常、複数のガソリン基材を組み合わせたガソリン基材を用いる。
そのような、複数のガソリン基材を組み合わせたガソリン基材としては、例えば、脱硫軽質ナフサ（ＤＬＮ）、脱硫重質ナフサ（ＤＨＮ）、分解ガソリン（ＦＧ）、軽質分解ガソリン（ＬＦＧ）及び、脱ベンゼン改質ガソリン（ＰＧＰＺ）を含むガソリン基材、又は、さらにアルキレート（ＡＬＧ）、ブタン（ＢＳ）及びブテン留分（ＢＢ）などを含むガソリン基材が挙げられる。
この場合の各基材の配合割合は、ガソリン組成物基準で、ＤＬＮ；０〜１５容量％、ＤＨＮ;０〜１０容量％、ＦＧ；０〜４５容量％、ＬＦＧ；０〜２５容量％、ＰＧＰＺ；０〜１５容量％、ＡＬＧ；１０〜６５容量％、ＢＳ；０〜１０容量％及びＢＢ；０〜１０容量％であるものが好ましい。
この場合の各基材の配合割合は、ガソリン組成物基準で、ＤＬＮ；０〜１５容量％、ＤＨＮ;０〜１０容量％、ＦＧ；０〜４５容量％、ＬＦＧ；０〜２５容量％、ＰＧＰＺ；０〜１５容量％、ＡＬＧ；１０〜６５容量％、ＢＳ；０〜１０容量％及びＢＢ；０〜１０容量％であるものが好ましい。
本発明のガソリン組成物は、既述のとおり、２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有してなり、かつ（１）〜（７）の要件を満たすものである。以下、これら（１）〜（７）の要件について説明する。
（１）リサーチ法オクタン価
本発明のガソリン組成物は、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が９３以上９６未満であることを要する。ＲＯＮが９３以上であれば、ノッキングを生じ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、市販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９４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−ガソリン−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。
（１）リサーチ法オクタン価
本発明のガソリン組成物は、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が９３以上９６未満であることを要する。ＲＯＮが９３以上であれば、ノッキングを生じ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、市販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９４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−ガソリン−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。
（２）硫黄分
本発明のガソリン組成物は、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であることを要する。硫黄分が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。上記の点から、硫黄分は、５質量ｐｐｍ質量以下であることが好ましく、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。
本発明のガソリン組成物は、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であることを要する。硫黄分が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。上記の点から、硫黄分は、５質量ｐｐｍ質量以下であることが好ましく、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。
（３）芳香族分
本発明のガソリン組成物は、その芳香族分が１５容量％以下であることを要する。芳香族分が１５容量％以下であれば、ガソリン中の炭素濃度が低下し、排気ガス中のＣＯ2を大幅に削減でき、点火プラグがくすぶりを生ずるおそれが小さく、また、運転性能を良好に保つことができる。上記の点から、本発明のガソリン組成物における芳香族分は、１４容量％以下であることが好ましく、１３容量％以下がより好ましい。なお、芳香族分は、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。
本発明のガソリン組成物は、その芳香族分が１５容量％以下であることを要する。芳香族分が１５容量％以下であれば、ガソリン中の炭素濃度が低下し、排気ガス中のＣＯ2を大幅に削減でき、点火プラグがくすぶりを生ずるおそれが小さく、また、運転性能を良好に保つことができる。上記の点から、本発明のガソリン組成物における芳香族分は、１４容量％以下であることが好ましく、１３容量％以下がより好ましい。なお、芳香族分は、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。
（４）ベンゼン含有量
本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１．０容量％以下であることを要する。好ましくは０．５容量％以下である。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おそれがなく好ましい。また、ガソリン自体が人体に悪影響を及ぼすおそれも少ない。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。
本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１．０容量％以下であることを要する。好ましくは０．５容量％以下である。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おそれがなく好ましい。また、ガソリン自体が人体に悪影響を及ぼすおそれも少ない。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。
（５）オレフィン分
本発明のガソリン組成物においては、オレフィン分が３０容量％以下であることを要する。好ましくは２０容量％以下である。オレフィン分が３０容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物が低減され、例えば、大気中に蒸発したガソリンがオゾンを生成するおそれも少ない。さらにガソリン自体の酸化安定性も良好である。なお、オレフィン分は、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によって測定した値である。
本発明のガソリン組成物においては、オレフィン分が３０容量％以下であることを要する。好ましくは２０容量％以下である。オレフィン分が３０容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物が低減され、例えば、大気中に蒸発したガソリンがオゾンを生成するおそれも少ない。さらにガソリン自体の酸化安定性も良好である。なお、オレフィン分は、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によって測定した値である。
（６）リード蒸気圧
本発明のガソリン組成物は、リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａであり、６２〜８７ｋＰａであることが好ましい。ＲＶＰが５５ｋＰａ以上であると、十分な低温始動性が得られ、ＲＶＰが９０ｋＰａ以下であると、排気ガス中の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ことがない。なお、ＲＶＰは、ＪＩＳ Ｋ ２２５８−１「原油及び石油製品−蒸気圧の求め方」によって測定した値である。
本発明のガソリン組成物は、リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａであり、６２〜８７ｋＰａであることが好ましい。ＲＶＰが５５ｋＰａ以上であると、十分な低温始動性が得られ、ＲＶＰが９０ｋＰａ以下であると、排気ガス中の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ことがない。なお、ＲＶＰは、ＪＩＳ Ｋ ２２５８−１「原油及び石油製品−蒸気圧の求め方」によって測定した値である。
（７）蒸留性状
本発明のガソリン組成物は、以下の蒸留性状を有することを要し、（ ）内に示す蒸留性状であることが、さらに好ましい。
３０％留出温度（Ｔ３０）：４０〜８５℃ （４５〜８５℃）
５０％留出温度（Ｔ５０）：７０〜９５℃ （８０〜９５℃）
７０％留出温度（Ｔ７０）：９５〜１２５℃ （１００〜１２０℃）
９０％留出温度（Ｔ９０）：１１０〜１７０℃ （１１５〜１６５℃）
Ｔ３０、Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０が上記の範囲内にあれば、低速から高速までの広範囲の運転で、加速性が良好であるなど運転性能を良好に保つことができる。
なお、上記Ｔ３０、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、以下の蒸留性状を有することを要し、（ ）内に示す蒸留性状であることが、さらに好ましい。
３０％留出温度（Ｔ３０）：４０〜８５℃ （４５〜８５℃）
５０％留出温度（Ｔ５０）：７０〜９５℃ （８０〜９５℃）
７０％留出温度（Ｔ７０）：９５〜１２５℃ （１００〜１２０℃）
９０％留出温度（Ｔ９０）：１１０〜１７０℃ （１１５〜１６５℃）
Ｔ３０、Ｔ５０、Ｔ７０及びＴ９０が上記の範囲内にあれば、低速から高速までの広範囲の運転で、加速性が良好であるなど運転性能を良好に保つことができる。
なお、上記Ｔ３０、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、さらに以下の（８）〜（１０）から選ばれる少なくとも１の要件を満たすことが好ましい。これらの要件の１以上を満たすことによって、２−ブチルアルコールの存在下で、ＣＯ2の排出量を低減する等の効果をさらに高めることができる。
（８）水素原子と炭素原子のモル比（Ｈ／Ｃ）
Ｈ／Ｃは、２．００〜２．４０であることが好ましく、２．０５〜２．３０であることがより好ましい。Ｈ／Ｃが、２．００以上であれば、炭素濃度の低下等により、ＣＯ2の発生を低減することができる。一方、Ｈ／Ｃが、２．４０以下であれば、蒸留性状が軽質化し過ぎることによる運転性能の低下のおそれがない。
なお、上記Ｈ／Ｃは、ガソリン組成物中の炭素分の質量％及び水素分の質量％を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、原子量で質量％を除した値の比から求めた値である。
（８）水素原子と炭素原子のモル比（Ｈ／Ｃ）
Ｈ／Ｃは、２．００〜２．４０であることが好ましく、２．０５〜２．３０であることがより好ましい。Ｈ／Ｃが、２．００以上であれば、炭素濃度の低下等により、ＣＯ2の発生を低減することができる。一方、Ｈ／Ｃが、２．４０以下であれば、蒸留性状が軽質化し過ぎることによる運転性能の低下のおそれがない。
なお、上記Ｈ／Ｃは、ガソリン組成物中の炭素分の質量％及び水素分の質量％を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、原子量で質量％を除した値の比から求めた値である。
（９）酸素原子と炭素原子のモル比（Ｏ／Ｃ）
Ｏ／Ｃは、０．０１〜０．０５であることが好ましく、０．０１〜０．０４であることがより好ましい。Ｏ／Ｃが、０．０１以上であれば、炭素濃度の低下等により、ＣＯ2の発生を低減することができる。一方、Ｏ／Ｃが、０．０５以下であれば、発熱量低下による燃費が悪化するおそれがない。
なお、上記Ｏ／Ｃは、ガソリン組成物中の炭素分の質量％及び酸素分の質量％を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、原子量で質量％を除した値の比から求めた値である。
Ｏ／Ｃは、０．０１〜０．０５であることが好ましく、０．０１〜０．０４であることがより好ましい。Ｏ／Ｃが、０．０１以上であれば、炭素濃度の低下等により、ＣＯ2の発生を低減することができる。一方、Ｏ／Ｃが、０．０５以下であれば、発熱量低下による燃費が悪化するおそれがない。
なお、上記Ｏ／Ｃは、ガソリン組成物中の炭素分の質量％及び酸素分の質量％を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、原子量で質量％を除した値の比から求めた値である。
（１０）密度（１５℃）
密度は、０．６８０〜０．７４０ｇ／ｍＬであることが好ましく、０．６８５〜０．７３０ｇ／ｍＬであることがさらに好ましい。密度が０．７４０ｇ／ｍＬ以下であれば、ＣＯ2の排出量が増大するおそれがなく、また、密度が０．６８０ｇ／ｍＬ以上であれば、良好な燃費を維持することができる。
なお、上記密度は、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品−密度試験方法」によって測定した値である。
密度は、０．６８０〜０．７４０ｇ／ｍＬであることが好ましく、０．６８５〜０．７３０ｇ／ｍＬであることがさらに好ましい。密度が０．７４０ｇ／ｍＬ以下であれば、ＣＯ2の排出量が増大するおそれがなく、また、密度が０．６８０ｇ／ｍＬ以上であれば、良好な燃費を維持することができる。
なお、上記密度は、ＪＩＳ Ｋ ２２４９「原油及び石油製品−密度試験方法」によって測定した値である。
本発明のガソリン組成物は、ＪＩＳ Ｋ ２２８７「ガソリン酸化安定度試験法（誘導期間法）」により測定した酸化安定度が、１０００分以上であることが好ましい。酸化安定度が１０００分以上であれば、優れた酸化安定性を有することで、貯蔵中にガムを発生するおそれがなく好ましい。上記の点から、酸化安定度は、１１００分以上であることがより好ましく、１２００分以上であることが更に好ましい。
本発明のガソリン組成物は、酸化防止剤を含有するまでもなく酸化安定性は良好であるが、酸化防止剤を含有することでさらに酸化安定性を高めることができる。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。このような酸化防止剤を含有すれば、耐摩耗性を維持しつつ、酸化安定性を向上させることができる。このような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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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。
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。
このような酸化防止剤は、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、酸化防止剤の好適な含有量は、通常１〜１００質量ｐｐｍであるが、２−ブチルアルコールを含有する本発明においては、１〜２０質量ｐｐｍに低減することが好ましく、特に１〜１０質量ｐｐｍであることがより好ましい。
本発明のガソリン組成物は、耐摩耗性等の潤滑性に優れ、具体的には、ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する「軽油−潤滑性試験方法」に準拠し、試験温度を２５℃で行った潤滑性試験において、潤滑状態が良好である。本発明でいうＪＰＩ−５Ｓ−９８「軽油―潤滑性試験方法」に準拠した潤滑性試験方法とは、実質的にはＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度６０℃を２５℃にすると共に、ガソリン等の潤滑性試験の摩擦、摩耗状態を測定する方法である。
この場合、試験温度を２５℃とするのは、試料であるガソリンの引火を考慮したものである。
この場合、試験温度を２５℃とするのは、試料であるガソリンの引火を考慮したものである。
本発明のガソリン組成物においては、上記の潤滑性試験における、試験時間７５分経過後における摩耗痕径が８００μｍ以下であることが好ましく、７９０μｍ以下であることがより好ましく、７５０μｍ以下であることが更に好ましい。この摩耗痕径が８００μｍ以下であるガソリンは、耐摩耗性が良好であり、燃料ポンプの摺動部の摩耗を効果的に抑制するものである点で好ましい。
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。
本発明のガソリン組成物の製造方法としては、例えば、ガソリン基材に２−ブチルアルコールをガソリン組成物に対して５〜２５容量％含有するように配合して、前述の要件（１）〜（７）を満たすように調製すればよい。
調製に用いる、２−ブチルアルコール、ガソリン基材及び必要に応じて用いる酸化防止剤の内容並びにそれらの好ましい配合量は、前述の通りである。また、潤滑性及び酸化安定性の改善効果についても、前述のとおりである。
調製に用いる、２−ブチルアルコール、ガソリン基材及び必要に応じて用いる酸化防止剤の内容並びにそれらの好ましい配合量は、前述の通りである。また、潤滑性及び酸化安定性の改善効果についても、前述のとおりである。
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（１５℃）
ＪＩＳ Ｋ ２２４９により測定した。
（３）蒸留性状
ＪＩＳ Ｋ ２２５４により測定した。
（４）芳香族分、ベンゼン分、オレフィン分、炭素分、水素分、酸素分の各含有量
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（１５℃）
ＪＩＳ Ｋ ２２４９により測定した。
（３）蒸留性状
ＪＩＳ Ｋ ２２５４により測定した。
（４）芳香族分、ベンゼン分、オレフィン分、炭素分、水素分、酸素分の各含有量
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〕
（８）潤滑性
石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度６０℃を２５℃にすると共に、試験時間７５分経過時における摩耗痕径を測定した。
（９）酸化安定度
ＪＩＳ Ｋ ２２８７により測定した。
（８）潤滑性
石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度６０℃を２５℃にすると共に、試験時間７５分経過時における摩耗痕径を測定した。
（９）酸化安定度
ＪＩＳ Ｋ ２２８７により測定した。
（１０）運転性能
運転性能は、エンジンが冷えている状態からの加速時における、低温運転性を評価した。
低温運転性に影響を受け易い燃料供給システムがキャブレターである第１表に示す諸元Ａの車両を用い、シャーシダイナモメータにて低温での運転性を評価した。
評価試験は、室内温度を−１０℃として、試験モードを、ヘジテーション評価モード（２００５年石油製品討論会：「ガソリンの蒸留性状（Ｔ５０）が車両運転性に与える影響の検討」Ｐ１７ ガソリン分科会 運転性調査委員会）に準拠して、下記（ｉ）、（ii）の手順により行った。
（ｉ）水温及び油温が−１０℃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、アクセル開度５０％で加速して車速が４０ｋｍ／ｈに達した後、減速して停止した。
（ii）引き続き、合計２０回まで加速と減速を繰り返した。
運転性能は、エンジンが冷えている状態からの加速時における、低温運転性を評価した。
低温運転性に影響を受け易い燃料供給システムがキャブレターである第１表に示す諸元Ａの車両を用い、シャーシダイナモメータにて低温での運転性を評価した。
評価試験は、室内温度を−１０℃として、試験モードを、ヘジテーション評価モード（２００５年石油製品討論会：「ガソリンの蒸留性状（Ｔ５０）が車両運転性に与える影響の検討」Ｐ１７ ガソリン分科会 運転性調査委員会）に準拠して、下記（ｉ）、（ii）の手順により行った。
（ｉ）水温及び油温が−１０℃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、アクセル開度５０％で加速して車速が４０ｋｍ／ｈに達した後、減速して停止した。
（ii）引き続き、合計２０回まで加速と減速を繰り返した。
低温運転性能は、デメリット点数で評価した。デメリット点数の測定は、前記評価試験の１回目から２０回目の加速中において、ＣＲＣ（Coordinating Research Council）Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４８３に記載される評価方法に準拠して評価した。
具体的には、第２表に示す運転性能上の不具合が発生した場合に、第２表に示す不具合の程度に応じたデメリット評点と、同じく第２表に示す不具合の種類に応じた係数を乗じて、デメリット点数を算出し、全項目を合計してデメリット点数を算出した。なお、アイドリング時及び走行中ストールはこのような乗算を行わずに、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ほど低温運転性が優れていることを示し、７０以下であれば良好な低温運転性を示すと評価できる。
具体的には、第２表に示す運転性能上の不具合が発生した場合に、第２表に示す不具合の程度に応じたデメリット評点と、同じく第２表に示す不具合の種類に応じた係数を乗じて、デメリット点数を算出し、全項目を合計してデメリット点数を算出した。なお、アイドリング時及び走行中ストールはこのような乗算を行わずに、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ほど低温運転性が優れていることを示し、７０以下であれば良好な低温運転性を示すと評価できる。
（１１）燃費（燃料消費率）の測定
第３表に示す諸元Ｂの車両を用いて、「ＴＲＩＡＳ ５−９−２００７軽・中量車燃料消費率試験方法」に準拠し、走行モードＪＣ０８Ｈにおいて、環境温度２５℃、環境湿度５０％で、排出ガスのＣＯ、ＣＯ2、ＮＯｘ、ＴＨＣの各濃度の測定を行った。なお、燃費の算出には、供試試料の炭素重量比が反映可能なＪＩＳ Ｄ １０１２「自動車−燃料消費率試験方法」のカーボンバランス法を適用した。
第３表に示す諸元Ｂの車両を用いて、「ＴＲＩＡＳ ５−９−２００７軽・中量車燃料消費率試験方法」に準拠し、走行モードＪＣ０８Ｈにおいて、環境温度２５℃、環境湿度５０％で、排出ガスのＣＯ、ＣＯ2、ＮＯｘ、ＴＨＣの各濃度の測定を行った。なお、燃費の算出には、供試試料の炭素重量比が反映可能なＪＩＳ Ｄ １０１２「自動車−燃料消費率試験方法」のカーボンバランス法を適用した。
（１２）ＣＯ2排出量
第３表に示す諸元Ｂの車両を用いてＣＯ2排出量を測定した。運転条件及び測定方法は、上記燃費を測定した運転条件及び測定方法の通りである。
第３表に示す諸元Ｂの車両を用いてＣＯ2排出量を測定した。運転条件及び測定方法は、上記燃費を測定した運転条件及び測定方法の通りである。
実施例１〜６及び比較例１〜３
第４表に示すガソリン基材及び下記の化合物を用いて、第５表に示す割合でガソリン基材及び２−ブチルアルコール等を配合し調製したガソリン組成物の性状、組成及び性能を第５表に示す。第４表、第５表において、ＦＧは分解ガソリン、ＬＦＧは軽質分解ガソリン、ＰＧＰＺは脱ベンゼン改質ガソリン、ＤＬＮは脱硫軽質ナフサ、ＢＳはブタン、ＡＬＧはアルキレート、２−ＢｕＯＨは２−ブチルアルコールを表す。また、酸化防止剤としてはフェノール系とアミン系の混合物２質量ｐｐｍを添加して各性能を評価した。
第４表に示すガソリン基材及び下記の化合物を用いて、第５表に示す割合でガソリン基材及び２−ブチルアルコール等を配合し調製したガソリン組成物の性状、組成及び性能を第５表に示す。第４表、第５表において、ＦＧは分解ガソリン、ＬＦＧは軽質分解ガソリン、ＰＧＰＺは脱ベンゼン改質ガソリン、ＤＬＮは脱硫軽質ナフサ、ＢＳはブタン、ＡＬＧはアルキレート、２−ＢｕＯＨは２−ブチルアルコールを表す。また、酸化防止剤としてはフェノール系とアミン系の混合物２質量ｐｐｍを添加して各性能を評価した。
第５表−１から明らかなように、実施例１〜６のガソリン組成物は、ＣＯ2の排出量が少なく、かつ潤滑性、酸化安定性及び運転性の良好なガソリンであることが分かる。一方、２−ブチルアルコールを規定量含有しておらず、芳香族分が１５容量％を超える第５表−２の比較例１〜３のガソリン組成物はＣＯ2の排出量が多いなど、十分な性能を有しない。
本発明によれば、二酸化炭素の排出量を低減するという環境性能に優れるとともに、運転性能、酸化安定性、さらには耐摩耗性に優れるガソリン組成物を得ることができる。従って、本発明のガソリン組成物は、内燃機関用ガソリンとして好適に使用することができる。
Claims (6)
- ２−ブチルアルコールを５〜２５容量％とガソリン基材とを含有してなり、かつ下記の（１）〜（７）の要件を満たすガソリン組成物。
（１）リサーチ法オクタン価が９３以上９６未満
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が９．０容量％以下
（４）ベンゼン含有量が１．０容量％以下
（５）オレフィン分が３０容量％以下
（６）リード蒸気圧（ＲＶＰ）が５５〜９０ｋＰａ
（７）３０％留出温度が４０〜８５℃、５０％留出温度が７０〜９５℃、７０％留出温度が９５〜１２５℃、かつ９０％留出温度が１１０〜１７０℃ - さらに、以下の（８）〜（１０）から選ばれる少なくとも１の要件を満たす請求項１に記載のガソリン組成物。
（８）水素原子と炭素原子のモル比（Ｈ／Ｃ）が２．００〜２．４０
（９）酸素原子と炭素原子のモル比（Ｏ／Ｃ）が０．０１〜０．０５
（１０）密度（１５℃）が０．６８０〜０．７４０ｇ／ｍＬ - 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又は２に記載のガソリン組成物。
- ＪＩＳ Ｋ ２２８７による酸化安定度が１０００分以上である、請求項１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物。
- ＪＰＩ−５Ｓ−９８に規定する方法において、試験温度２５℃とした時の７５分経過時の摩耗痕径が８００μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のガソリン組成物。
- 酸化防止剤を組成物全量基準で１〜１００質量ｐｐｍ含有する請求項１〜５のいずれかに記載のガソリン組成物。
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