JP7144388B2 - ガソリン中の硫黄成分の濃度を推定する方法 - Google Patents
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Description
《態様1》
硫黄成分及び芳香族成分を含有するガソリン中の前記硫黄成分の濃度を推定する方法であって、
(A1)前記ガソリンの一部を気化させて除去することにより、前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度に対する前記芳香族成分の濃度の比率を低下させること、
(A2)前記ガソリンの屈折率に関する値を測定すること、及び
(A3)前記屈折率に関する値に基づいて、前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度を推定すること、
を含む方法。
《態様2》
前記工程(A2)において、
前記ガソリンを通っている、マルチモードファイバからなるセンサ部、
前記センサ部の入光側端部及び出光側端部にそれぞれ光学的に接続されている、シングルモードファイバからなる入光側ファイバ及び出光側ファイバを有しており、
前記センサ部、並びに前記入光側ファイバ及び前記出光側ファイバのコアは、材料が同一であり、かつ
前記センサ部の径が、前記入光側ファイバ及び前記出光側ファイバの前記コアの径よりも大きい、
光ファイバ装置を用いて、
前記入光側ファイバ側から前記センサ部内にレーザーを照射し、照射された前記レーザーの波長を、前記出光側ファイバ側で計測し、かつ計測された前記波長に基づいて、前記屈折率に関する値を測定する、
態様1に記載の方法。
《態様3》
前記工程(A1)において、前記ガソリンを加熱して、前記ガソリンの一部を気化させる、態様1又は2に記載の方法。
《態様4》
前記工程(A1)において、前記入光側ファイバ側から前記センサ部内にレーザーを照射することによって、前記ガソリンを加熱して、前記ガソリン又は軽油の一部を気化させる、態様2に記載の方法。
《態様5》
前記硫黄成分が、ジメチルチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチオフェン、又はこれらの組み合わせを含む、態様1~4のいずれか1つに記載の方法。
《態様6》
前記芳香族成分が、トルエンを含む、態様1~5のいずれか1つに記載の方法。
《態様7》
ガソリンを燃焼させる内燃機関から出る排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の回復方法であって、
(A)前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度を、態様1~5のいずれか1つに記載の方法により推定すること、
(B)前記硫黄成分の濃度に基づいて、前記内燃機関から出る排ガス中の硫黄酸化物の推定積算量を推定すること、及び
(C)排出された前記硫黄酸化物の推定積算量が閾値以上であるときに、前記排ガス浄化触媒を前記硫黄酸化物による被毒から回復させる処理を行うこと
を含む方法。
本開示の推定方法は、硫黄成分及び芳香族成分を含有するガソリン中の硫黄成分の濃度を推定する方法である。本開示の推定方法は、以下の(A1)~(A3)の工程を有する:
(A1)ガソリンの一部を気化させて除去することにより、ガソリン中の硫黄成分の濃度に対する芳香族成分の濃度の比率を低下させること、
(A2)ガソリンの屈折率に関する値を測定すること、及び
(A3)屈折率に関する値に基づいて、ガソリン中の硫黄成分の濃度を推定すること。
本開示の推定方法は、硫黄成分及び芳香族成分を含有するガソリンに対して行われる。
工程A1は、ガソリンの一部を気化させて除去することにより、ガソリン中の硫黄成分の濃度に対する芳香族成分の濃度の比率を低下させることである。
工程A2は、ガソリンの屈折率に関する値を測定することである。
工程A3は、屈折率に関する値に基づいて、ガソリン中の硫黄成分の濃度を推定することである。
本開示の推定方法において、工程A1及びA2は、例えば、以下の装置を用いて、それぞれ以下の工程A1’及び工程A2’により行ってもよい。
本開示の推定方法に用いることができる測定装置の一例は、ガソリン又中を通っている、マルチモードファイバからなるセンサ部、センサ部の入光側端部及び出光側端部にそれぞれ光学的に接続されている、シングルモードファイバからなる入光側ファイバ及び出光側ファイバを有しており、センサ部、並びに入光側ファイバ及び出光側ファイバのコアは、材料が同一であり、かつセンサ部の径が、入光側ファイバ及び出光側ファイバのコアの径よりも大きい、光ファイバ装置である。
センサ部は、マルチモードファイバから構成されている。ここで、マルチモードファイバとは、光ファイバ内を進む光が、複数のモードに分かれて進むことができる光ファイバである。センサ部において、マルチモードファイバはクラッドを有しない。
入光側ファイバは、シングルモードファイバから構成されており、センサ部の入光側端部に光学的に接続されている。また、出光側ファイバは、シングルモードファイバから構成されており、センサ部の出光側端部に光学的に接続されている。
工程A1’は、ガソリンの一部を気化させて除去することにより、ガソリン中の硫黄成分の濃度に対する芳香族成分の濃度の比率を低下させることである。この工程A1’は、上記の工程A1と同じであってよい。
工程A2’は、入光側ファイバ側からセンサ部内にレーザーを照射し、照射されたレーザーの波長を、出光側ファイバ側で計測し、かつ計測された波長に基づいて、屈折率に関する値を測定することである。
本開示の排ガス浄化触媒の回復方法は、ガソリンを燃焼させる内燃機関から出る排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の回復方法であり、以下の(A)~(C)の工程を有する:
(A)ガソリン中の硫黄成分の濃度を、本開示のガソリン中の硫黄成分の濃度を推定すること、
(B)硫黄成分の濃度に基づいて、内燃機関から出る排ガス中の硫黄酸化物の推定積算量を推定すること、及び
(C)排出された硫黄酸化物の推定積算量が閾値以上であるときに、排ガス浄化触媒を硫黄酸化物による被毒から回復させる処理を行うこと。
本開示の排ガス浄化触媒の回復方法を行うことができる排ガス浄化触媒は、排ガス中の硫黄酸化物、例えばSOxによる触媒被毒が生じ得る任意の排ガス浄化触媒に対して行うことができる。このような排ガス浄化触媒は、例えば、いわゆるNOx吸蔵触媒や三元触媒等であってよいが、これらに限定されない。
工程Aは、本開示のガソリン中の硫黄成分の濃度を推定する方法によって行うことができる。
工程Bは、硫黄成分の濃度に基づいて、内燃機関から出る排ガス中の硫黄酸化物の推定積算量を推定することである。内燃機関から出る排ガス中の硫黄酸化物の推定積算量は、例えば、上記の工程Aによって推定したガソリン又中の硫黄成分の濃度と、内燃機関によって燃焼したガソリンの量との関係から推定することができる。より具体的には、例えば、ガソリン中の硫黄成分の濃度と内燃機関によって燃焼したガソリンの積を、硫黄酸化物の推定積算量としてもよい。なお、上記の工程Aにおいて、ガソリン中の硫黄成分の濃度の推定に閾値を用いて、ガソリン中の硫黄成分の濃度が閾値以上又は以下であるかを推定している場合には、ガソリン中の硫黄成分の濃度の閾値に対応する推定積算量以上又は以下であると推定してもよい。
工程Cは、排出された硫黄酸化物の推定積算量が閾値以上であるときに、排ガス浄化触媒を硫黄酸化物による被毒から回復させる処理を行うことである。
ガソリン中の硫黄濃度の推定のため、ベンゾチオフェンの濃度が1ppm、10ppm、100ppm、1000ppm、及び10000ppmであるガソリン試料を用意した。用意したガソリン試料それぞれについて、ガソリン試料の揮発率を、以下の表1のように変化させて、それぞれの揮発率における光ファイバ装置の出力の変化を測定した。
以下の表2の組成比になるようにして、参考例1~8の試料を調製し、それぞれの試料の屈折率を測定した。
20 入光側ファイバ
23 コア
25 クラッド
30 出光側ファイバ
33 コア
35 クラッド
40 液体のガソリン
Claims (4)
- 硫黄成分及び芳香族成分を含有するガソリン中の前記硫黄成分の濃度を推定する方法であって、
(A1)前記ガソリンの一部を気化させて除去することにより、前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度に対する前記芳香族成分の濃度の比率を低下させること、
(A2)前記ガソリンの屈折率に関する値を測定すること、及び
(A3)前記屈折率に関する値に基づいて、前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度を推定すること、を含んでおり、
前記工程(A2)において、
前記ガソリン中を通っている、マルチモードファイバからなるセンサ部、
前記センサ部の入光側端部及び出光側端部にそれぞれ光学的に接続されている、シングルモードファイバからなる入光側ファイバ及び出光側ファイバを有しており、
前記センサ部、並びに前記入光側ファイバ及び前記出光側ファイバのコアは、材料が同一であり、かつ
前記センサ部の径が、前記入光側ファイバ及び前記出光側ファイバの前記コアの径よりも大きい、
光ファイバ装置を用いて、
前記入光側ファイバ側から前記センサ部内にレーザーを照射し、照射された前記レーザーの波長を、前記出光側ファイバ側で計測し、かつ計測された前記波長に基づいて、前記屈折率に関する値を測定すること、及び
前記工程(A1)において、前記入光側ファイバ側から前記センサ部内にレーザーを照射することによって、前記ガソリンを加熱して、前記ガソリンの一部を気化させること、
を更に含む、
方法。 - 前記硫黄成分が、ジメチルチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチオフェン、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記芳香族成分が、トルエンを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- ガソリンを燃焼させる内燃機関から出る排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の回復方法であって、
(A)前記ガソリン中の前記硫黄成分の濃度を、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法により推定すること、
(B)前記硫黄成分の濃度に基づいて、前記内燃機関から出る排ガス中の硫黄酸化物の推定積算量を推定すること、及び
(C)排出された前記硫黄酸化物の推定積算量が閾値以上であるときに、前記排ガス浄化触媒を前記硫黄酸化物による被毒から回復させる処理を行うこと
を含む方法。
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