JPH08239672A - 高性能燃料油 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ノック性、特に高速時における耐ノック性
にすぐれるとともに、低温運転性，始動性，燃焼性，加
速性などにおいてすぐれたガソリン自動車用燃料油を提
供する。 【解決手段】 リサーチ法オクタン価９9.５以上, モー
ター法オクタン価８7.９以上，芳香族分５０容量％以
下，７０℃までの留出分２７容量％以上，リード蒸気圧
0.６６７ｋｇ／ｃｍ² 以上の性状、好ましくは更に５０
％（容量）留出温度１１０℃以下の性状を有する燃料油
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高性能燃料油に関
し、詳しくは高速耐ノック性, 加速性, 燃焼性，始動性
ならびに低温運転性等に優れた無鉛で高オクタン価の燃
料油に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、四エチル鉛などの鉛化合物をガソ
リンに添加することが規制されて以来、鉛を含まない高
オクタン価ガソリンの開発が望まれ、今までに様々な燃
料油が提案されている。例えば、ベンゼン５０容量％未
満とトルエン，キシレン，アルキルベンゼンの中から選
ばれた一種以上を８９〜２容量％と残部が飽和炭化水素
からなるガソリン機関用燃料（特公昭６０−１００７０
号公報）、ベンゼン, トルエン, 混合キシレンの混合物
４５〜９６容量％に、引火点−１１℃以下の低引火点成
分２〜５３容量％を加え、残部に引火点３０℃以上, 沸
点１５０℃以上の重質油成分を配合してなるガソリン機
関用燃料（特開昭５９−４６８９号公報）、あるいは改
質ガソリンの重質留分１０〜５５重量％と流動接触分解
法により得られる分解ガソリンの軽質留分１０〜５０重
量％を必須成分とする無鉛高オクタン価ガソリンの製造
方法（特開昭６１−１６９８５号公報）などが知られて
いる。しかしながら、これらの燃料は高速時の耐ノック
性，加速性，燃焼性，始動性あるいは低温運転性などの
点において未だ充分満足すべきものではなく、一層の改
良が望まれている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記従来の燃料の欠点を解消して、高速耐ノック性に優れ
るとともに、加速性, 燃焼性，始動性, 低温運転性など
の良好な高性能燃料油を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、リサーチ法オクタン価, モーター法オクタン
価，芳香族分，７０℃までの留出分及びリード蒸気圧に
おいて特定の性状を有するガソリンが、上記要求特性を
すべて満たす高性能ガソリンになることを見出し、本発
明を完成するに至った。すなわち本発明は、リサーチ法
オクタン価９9.５以上, モーター法オクタン価８7.９以
上，芳香族分５０容量％以下，７０℃までの留出分２７
容量％以上でありかつリード蒸気圧0.６６７ｋｇ／ｃｍ
² 以上であることを特徴とする高性能燃料油を提供する
ものである。

【０００４】

【発明の実施の形態】本発明の燃料油は、リサーチ法オ
クタン価９9.５以上（通常は１００前後）,モーター法
オクタン価８7.９以上（通常は８7.９以上８8.６未
満），芳香族分５０容量％以下，７０℃までの留出分
（ΔＥ７０）が２７容量％以上であって、さらにリード
蒸気圧が0.６６７ｋｇ／ｃｍ² 以上、好ましくは0.６６
７〜0.７５０ｋｇ／ｃｍ² の性状を有するものである。
ここで、芳香族分の含量が５０容量％を超えるもので
は、燃料系統に使用されているゴムが劣化したり、排気
ガス中の有害物質が増加するなどの問題が生ずる。ま
た、ΔＥ７０が２７容量％未満のものでは、たとえリサ
ーチ法オクタン価やモーター法オクタン価が高いもので
あっても、始動性や低温運転性に劣る。また、本発明の
燃料油は、さらに５０％（容量）留出温度が１１０℃以
下のものが好ましい。なお、本発明の燃料油は、上記の
性状を有するものであるが、通常はイソペンタン留分及
び／又は改質ガソリンをその成分として含有するもので
ある。さらに、本発明の燃料油には、この性状を維持で
きる範囲で、さらにブタン留分（特に、ｉ−ブタンを多
量に含むものが好ましい。）やトルエン等の芳香族分あ
るいは清浄添加剤などを適量加えることも有効である。

【０００５】本発明の燃料油は、上記性状を有するもの
であるが、特に好ましくは（Ａ）改質ガソリン，（Ｂ）
アルキレート及び（Ｃ）イソペンタン留分の三成分、あ
るいはさらに（Ｄ）軽質接触分解ガソリンの四成分を必
須成分とするものである。ここで、（Ａ）成分である改
質ガソリンは、一般に重質の直留ナフサなどを、従来か
ら広く知られている接触改質法（プラットフォーミング
法，マグナフォーミング法，アロマイジング法，レニフ
ォーミング法，フードリフォーミング法，ウルトラフォ
ーミング法，パワーフォーミング法など）により、水素
気流中で高温，加圧下で触媒と接触処理して得られるも
のであり、本発明ではリサーチ法オクタン価１０1.５以
上（通常は１０２〜１０４）, リード蒸気圧0.３ｋｇ／
ｃｍ² 以上（好ましくは0.５ｋｇ／ｃｍ² 以上）および
沸点範囲３０〜２００℃の性状を有する改質ガソリンで
あれば、各種の接触改質法によって得られたものを好適
に使用することができる。しかし、（Ａ）成分である改
質ガソリンは、原油を常圧蒸留して得られるフルレンジ
ナフサ（初留点２０〜３０℃，終点１４５〜１７５℃）
を、水添脱硫装置にかけ、得られる脱硫重質ナフサ（初
留点８０〜１００℃，終点１４５〜１７５℃）を接触改
質法により改質したものが最も好適に使用される。

【０００６】次に、（Ｂ）成分であるアルキレートは、
イソブタンと低級オレフィン（ブテン，プロピレンな
ど）を原料として酸触媒（硫酸，フッ化水素，塩化アル
ミニウムなど）の存在下で反応させて得られるものであ
る。この（Ｂ）成分として、各種のアルキレートを用い
ることができるが、イソオクタン（２，２，４−トリメ
チルペンタン）を２５〜３５重量％含むものが好まし
く、特にこのうちリサーチ法オクタン価９５以上のもの
が最適である。

【０００７】続いて、（Ｃ）成分であるイソペンタン留
分は、リサーチ法オクタン価９０〜９５のものであれば
よいが、特に軽質ナフサ、好ましくは脱硫軽質ナフサを
精密蒸留にかけて得られるイソペンタン留分が好適に使
用される。この精密蒸留は、原料である（脱硫）軽質ナ
フサの２０容量％程度のイソペンタン留分が純度９０〜
９５％の範囲で得られるような条件を適宜選定すればよ
い。

【０００８】本発明の燃料油には、上記（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）成分を含有するものが好ましいが、その
含有割合は用いる各成分の性状等により異なり一義的に
決定することはできない。要するに前述した燃料油の要
求性状を満たすように選定すればよい。通常は、（Ａ)
成分である改質ガソリン１００容量部に対して、（Ｂ）
成分であるアルキレート６〜５５容量部、（Ｃ）成分で
あるイソペンタン留分３〜２８容量部の範囲で含有する
ように調製すればよい。

【０００９】本発明の燃料油では、さらに上記（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）成分とともに、（Ｄ）成分として軽質接
触分解ガソリンを必須成分とすることもできる。この軽
質接触分解ガソリンは、灯・軽油から常圧残油に至る広
範囲の石油留分、好ましくは重質軽油や減圧軽油を、従
来から広く知られている接触分解法、特に流動接触分解
法（ＵＯＰ法，シェル二段式法，フレキシクラッキング
法，ウルトラオルソフロー法，テキサコ法，ガルフ法，
ウルトラキャットクラッキング法，ＲＣＣ法，ＨＯＣ法
など）により、固体酸触媒で分解して得られる接触分解
ガソリンのうちの軽質分である。この軽質接触分解ガソ
リンとしては、上記接触分解ガソリンを蒸留して軽質分
と重質分に分け、そのうちリサーチ法オクタン価９3.５
〜９6.５, リード蒸気圧0.６〜1.０５ｋｇ／ｃｍ² およ
び沸点範囲２５〜１００℃の性状を有する軽質分が利用
される。

【００１０】上述のように（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）成分を必須成分とする場合、その含有割合は、上
記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の三成分を必須成分とする場
合と同様に用いる各成分の性状等により異なり一義的に
決定することはできず、要するに前述した燃料油の要求
性状を満たすように選定すればよい。通常は、（Ａ) 成
分である改質ガソリン１００容量部に対して、（Ｂ）成
分であるアルキレート６〜８６容量部、（Ｃ）成分であ
るイソペンタン留分３〜４３容量部、（Ｄ）成分である
軽質接触分解ガソリン３〜５８容量部の範囲で適宜含有
するように調製すればよい。

【００１１】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例により、
更に詳しく説明する。 実施例１ （１）（Ａ）改質ガソリンＩの調製 ナフテン分１7.２容量％，芳香族分１1.１容量％を含有
し、初留点（ＩＢＰ）８６℃，終点（ＥＰ）１５６℃の
脱硫重質ナフサ（ＤＨＮ）を、５１６℃にてプラットフ
ォーミングして、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）１０
2.２，モーター法オクタン価（ＭＯＮ）９0.７，ΔＥ７
０が9.０容量％，ＩＢＰ３9.０℃，ＥＰ１９1.５℃，リ
ード蒸気圧0.４００ｋｇ／ｃｍ² の改質ガソリンＩを得
た。 （２）（Ｂ）アルキレートの調製 イソブタンとブテンを原料として硫酸触媒下で反応させ
て、イソオクタンを約３０容量％含有し、ＲＯＮ９6.
４，ＭＯＮ９3.９，ΔＥ７０が8.０，ＩＢＰ３5.０℃，
ＥＰ２０3.０℃，リード蒸気圧0.４２５ｋｇ／ｃｍ² の
アルキレートを得た。 （３）（Ｃ）イソペンタン留分の調製 初留点（ＩＢＰ）２７℃，終点（ＥＰ）８０℃の脱硫軽
質ナフサ（ＤＬＮ）を、精密蒸留して、純度９２容量
％，ＲＯＮ９0.３，ＭＯＮ８8.３，リード蒸気圧1.５０
０ｋｇ／ｃｍ² のイソペンタン留分を得た。 （４）（Ｄ）軽質接触分解ガソリンの調製 ＲＯＮ９2.５，ＭＯＮ８0.０，リード蒸気圧 0.６９０ｋｇ／ｃｍ² ，ＩＢＰ３０℃，ＥＰ１６５℃の
接触分解ガソリン（ＦＣＣガソリン）を蒸留して、その
うち重質分を除き、ＲＯＮ９4.７，ＭＯＮ８1.０，ΔＥ
７０が９7.０容量％，ＩＢＰ３1.０℃，ＥＰ８8.０℃，
リード蒸気圧1.０２ｋｇ／ｃｍ² の軽質接触分解ガソリ
ンを得た。 （５）高性能燃料油の製造 上記（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンＩ，上記
（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上記（３）で得
られた（Ｃ）イソペンタン留分，上記（４）で得られた
（Ｄ）軽質接触分解ガソリン及びブタン留分を第１表に
示す割合で混合して、ＲＯＮ 1０0.０，ＭＯＮ８9.２，
リード蒸気圧0.６６７ｋｇ／ｃｍ² ，ΔＥ７０が２7.０
容量％，芳香族分４3.０容量％，５０％（容量）留出温
度１０1.０℃の性状を有する高性能燃料油を製造した。

【００１２】（６）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記（５）で得られた高性能燃料油を用いて、その高速
ノック性及び低温運転性の評価を行った。結果を第２表
に示す。なお、高速耐ノック性の評価は、室温２５℃に
調整されたシャーシーダイナモメーター上に排気量１５
００cc，圧縮比9.５，マニュアルミッション，走行距離
１０万ｋｍの乗用車を設置し、常温にてトップギヤで３
０ｋｍ／ｈｒからアクセル全開で１２０ｋｍ／ｈｒまで
上げてノッキングの程度を調べることにより行った。 ◎ ・・・ ノッキングなし ○ ・・・ トレースノック △ ・・・ ライトノック（人によっては不快感を覚え
る） × ・・・ ヘビーノック また、低温運転性の評価は、室温０℃に調整されたシャ
ーシーダイナモメーター上で行い、次の如く始動直後の
加速性を測定することにより行った。すなわち、０℃に
おいて気化器タイプ，オートチョーク式の１３００ccエ
ンジンを始動し、３０秒間暖気運転を行い、その後トッ
プギヤでアクセルを全開し、２０秒間の回転数を測定
し、完全暖気後の同一測定時間における回転数と比較し
た。つまり、低温運転性は、 低温運転性＝（３０秒暖気運転後アクセル全開２０秒後
の回転数）／（完全暖気後アクセル全開２０秒後の回転
数）×１００（％） により定義した。この低温運転性が８０％以上を良好
○，６０〜８０％をやや不良 △，６０％未満を不良
×とした。加速性の評価は、室温を２５℃に調整したシ
ャーシーダイナモメーター上で、代表的な国産乗用車８
台を用いて実施した。評価方法は、４０ｋｍ／ｈｒにな
ったときにアクセルを全開して８０ｋｍ／ｈｒになるま
での時間（加速時間）および６０ｋｍ／ｈｒになったと
きにアクセルを全開して１２０ｋｍ／ｈｒになるまでの
時間（加速時間）を測定し、従来の代表的なプレミアム
ガソリン使用時の加速時間と比較することにより行っ
た。 ○ ・・・ 従来の代表的なプレミアムガソリン使用時
より加速時間が４％以上短縮 △ ・・・ 従来の代表的なプレミアムガソリン使用時
より加速時間が０〜３％短縮 プラグくすぶりの評価は、室温を−１０℃に調整したシ
ャーシーダイナモメーター上で代表的な国産乗用車（排
気量１５００cc，手動変速機付，気化器仕様）を用いて
次の様にして行った。すなわちエンジンを冷却した後、
通常の始動方法でエンジンを始動させ、始動後トップギ
ヤで車速３０ｋｍ／ｈｒで３５０ｍ走行後、エンジンを
停止し、５分後に再始動させるサイクル運転を５０回繰
り返し、終了後のプラグの絶縁抵抗値を絶縁抵抗計によ
り測定した。 ○ ・・・ 絶縁抵抗値が１ＭΩ超 × ・・・ 絶縁抵抗値が１ＭΩ以下 燃料系統のゴムへの影響の評価は、ＪＩＳ−Ｋ−６３０
１に準拠して加硫ゴム物理試験方法における浸せき試験
による体積変化および硬さ試験を行い、次の基準で評価
した。 ○ ・・・ 変化率（％）が２５％未満 × ・・・ 変化率（％）が２５％以上

【００１３】実施例２ （１）（Ａ）改質ガソリンIIの調製 ナフテン分２4.５容量％，芳香族分１0.０容量％を含有
し、初留点（ＩＢＰ）８４℃，終点（ＥＰ）１６３℃の
脱硫重質ナフサ（ＤＨＮ）を、５２９℃にてプラットフ
ォーミングして、ＲＯＮ１０2.６，ＭＯＮ９0.５，ΔＥ
７０が１4.０容量％，ＩＢＰ３4.０℃，ＥＰ１９6.０
℃，リード蒸気圧0.５３０ｋｇ／ｃｍ² の改質ガソリン
IIを得た。 （２）高性能燃料油の製造 上記実施例２（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンII，
上記実施例１（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上
記実施例１（３）で得られた（Ｃ）イソペンタン留分，
（Ｄ）上記実施例１（４）で得られた軽質接触分解ガソ
リン及びブタン留分を第１表に示す割合で混合して、Ｒ
ＯＮ 1０0.０，ＭＯＮ８9.１，リード蒸気圧0.６８６ｋ
ｇ／ｃｍ² ，ΔＥ７０が２7.０容量％，芳香族分４2.０
容量％，５０％（容量）留出温度１０0.０℃の性状を有
する高性能燃料油を製造した。 （３）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記実施例２（２）で得られた高性能燃料油を用いたこ
と以外は、実施例１（６）と同様にして、高速ノック性
及び低温運転性の評価を行った。結果を第２表に示す。

【００１４】実施例３ （１）高性能燃料油の製造 上記実施例２（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンII，
上記実施例１（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上
記実施例１（３）で得られた（Ｃ）イソペンタン留分及
びブタン留分を第１表に示す割合で混合して、ＲＯＮ 1
０0.０，ＭＯＮ８9.９，リード蒸気圧0.７３０ｋｇ／ｃ
ｍ² ，ΔＥ７０が２7.０容量％，芳香族分４4.３容量
％，５０％（容量）留出温度１０5.０℃の性状を有する
高性能燃料油を製造した。 （２）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記実施例３（１）で得られた高性能燃料油を用いたこ
と以外は、実施例１（６）と同様にして、高速ノック性
及び低温運転性の評価を行った。結果を第２表に示す。

【００１５】実施例４ （１）高性能燃料油の製造 上記実施例２（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンII，
上記実施例１（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上
記実施例１（３）で得られた（Ｃ）イソペンタン留分，
上記実施例１（４）で得られた（Ｄ）軽質接触分解ガソ
リン及びブタン留分を第１表に示す割合で混合して、Ｒ
ＯＮ 1０0.０，ＭＯＮ８9.８，リード蒸気圧0.７１６ｋ
ｇ／ｃｍ² ，ΔＥ７０が２7.０容量％，芳香族分４4.０
容量％，５０％（容量）留出温度１０3.０℃の性状を有
する高性能燃料油を製造した。 （２）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記実施例４（１）で得られた高性能燃料油を用いたこ
と以外は、実施例１（６）と同様にして、高速ノック性
及び低温運転性の評価を行った。結果を第２表に示す。

【００１６】実施例５ （１）燃料油の製造 上記実施例２（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンII，
上記実施例１（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上
記実施例１（３）で得られた（Ｃ）イソペンタン留分，
上記実施例１（４）で得られた（Ｄ）軽質接触分解ガソ
リン及びブタン留分を第１表に示す割合で混合して、Ｒ
ＯＮ 1０0.０，ＭＯＮ８7.９，リード蒸気圧0.７２５ｋ
ｇ／ｃｍ² ，ΔＥ７０が３５容量％，芳香族分４５容量
％，５０％（容量）留出温度９3.０℃の性状を有する燃
料油を製造した。 （２）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記実施例５（１）で得られた燃料油を用いたこと以外
は、実施例１（６）と同様にして、高速ノック性及び低
温運転性の評価を行った。結果を第２表に示す

【００１７】比較例１ （１）燃料油の製造 上記実施例１（１）で得られた（Ａ）改質ガソリンＩ，
上記実施例１（２）で得られた（Ｂ）アルキレート，上
記実施例１（３）で得られた（Ｃ）イソペンタン留分及
びブタン留分を第１表に示す割合で混合して、ＲＯＮ 1
０0.０，ＭＯＮ８9.０，リード蒸気圧0.７３５ｋｇ／ｃ
ｍ² ，ΔＥ７０が２2.０容量％，芳香族分５５容量％，
５０％（容量）留出温度１１4.５℃の性状を有する燃料
油を製造した。 （２）高速ノック性及び低温運転性の評価 上記比較例１（１）で得られた燃料油を用いたこと以外
は、実施例１（６）と同様にして、高速ノック性及び低
温運転性の評価を行った。結果を第２表に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】本発明の高性能燃料油は、ＲＯＮ，ＭＯ
Ｎが高いのみならず、蒸気圧，蒸留性状さらには芳香族
分含量等のバランスがとれているため、耐ノック性、特
に高速時における耐ノック性にすぐれるとともに、低温
運転性，始動性，燃焼性，加速性などにおいてすぐれて
おり、ガソリン自動車用燃料、とりわけターボ，ツイン
カムなどの高性能エンジン搭載車の高品質ガソリン燃料
として、極めて有効に利用しうる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リサーチ法オクタン価９9.５以上, モー
   ター法オクタン価８7.９以上，芳香族分５０容量％以
   下，７０℃までの留出分２７容量％以上でありかつリー
   ド蒸気圧0.６６７ｋｇ／ｃｍ² 以上であることを特徴と
   する高性能燃料油。
2. 【請求項２】 ５０％（容量）留出温度が、１１０℃以
   下である請求項１記載の高性能燃料油。
3. 【請求項３】 リード蒸気圧が、0.６６７〜0.７５０ｋ
   ｇ／ｃｍ² である請求項１又は２記載の高性能燃料油。
4. 【請求項４】 イソペンタン留分を含有する請求項１〜
   ３のいずれかに記載の高性能燃料油。
5. 【請求項５】 改質ガソリンを含有する請求項１〜４の
   いずれかに記載の高性能燃料油。