JPH11509269A - 代替燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本質的に、本質的にオレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有しない、５〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類から選択された１種又は２種以上の炭化水素類を含有する炭化水素成分、但し、この炭化水素成分は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有する；燃料級アルコール；並びにこの炭化水素成分及びこの燃料級アルコールに対する共溶媒からなり、この炭化水素成分、この燃料級アルコール及びこの共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有する自動車燃料を与えるように選択された量で存在する、火花点火自動車燃料組成物。炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法であって、このブレンド物にこの炭化水素及びこのアルコールに対する共溶媒を添加することによる方法も開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 代替燃料 発明の背景 本発明は、燃料級アルコール並びに液体炭化水素及びこのアルコールのための 共溶媒とブレンドされる生物源ガスから誘導される液体炭化水素をベースとし、 火花点火内燃機関の小さい改造で、火花点火内燃機関に燃料を供給するために有 効なアンチノック指数、熱含量及び乾燥蒸気圧当量(Dry Vapor Pressure Equiva lent)（ＤＶＰＥ）を有する、火花点火自動車燃料組成物に関する。特に、本発 明は、共溶媒がバイオマス誘導２−メチルテトラヒドロフラン（ＭＴＨＦ）であ る、石炭ガス液体（ＣＧＬ）又は天然ガス液体（ＮＧＬｓ）−エタノールブレン ド物に関する。 火花点火内燃機関用のガソリン自動車燃料に対する代替物についての要求が存 在している。ガソリンは、油層からの原油の抽出から誘導される。原油は、地下 のリザーバーの液相内に存在し、大気圧で液状を保っている炭化水素の混合物で ある。従来のガソリンを作るための原油の精製には、原油成分の蒸留及び分離が 含まれ、ガソリンはライトナフサ成分である。 原油の世界のリザーバーの１０パーセントのみが、アメリカ合衆国内に存在し 、残りの９０パーセントの圧倒的大量が、アメリカ合衆国のみならずその北アメ リカ自由市場パートナーの国境の外に位置している。従来のガソリンの５０パー セントを越えるものが輸入されており、この数字は次の世紀に向けて着実に増加 している。 従来のガソリンは、火花点火エンジンで使用するためにブレンドされた少量の 添加物を含有するか又は含有しない、ナフサ類、オレフィン類、アルケン類、芳 香族類及びその他の比較的揮発性の炭化水素を含む３００種を越える化学品の複 雑なコンポジットである。レギュラーガソリン中のベンゼンの量は、３〜５パー セントに及び、硫黄の量は５００ｐｐｍに及ぶ。再配合ガソリン(reformulated gasoline)（ＲＦＧ）は、硫黄の量を３３０ｐｐｍに制限し、ベンゼンを１パー セ ントに制限し、他の毒性化学品のレベルを同様に制限する。 圧縮天然ガス、プロパン及び電気のような、原油誘導燃料に対する従来の代替 物は、技術的な開発は言うまでもなく、自動車改造及び燃料配布基幹施設に大き な投資を必要とする。顕著なエンジン改造を必要とせずに自動車ガソリンの燃焼 特性を与え、自動車ガソリンと同様に貯蔵し、配布することができる代替燃料に ついての要求が存在する。メタン及びプロパンのようなガス状代替燃料にたいし て有利な代替物であるために、液体代替燃料も「クリーンな燃料」についての全 ての環境保護機関（ＥＰＡ）要件に適合しなくてはならない。 ＣＧＬ及びＮＧＬ’ｓは、不適当に低いアンチノック指数を有し、火花点火エ ンジン自動車燃料のための炭化水素源として原油に対する代替物として十分に利 用されてきていない。この欠点を克服するための試みは、これらの炭化水素流を 代替燃料として使用するためには不適当であるとみなしてきた。 石炭ガスは、採炭の過程で起こった爆発のために長い間認識されてきた。この ガスは、操業のための危険物と考えられ、安全操業を確保するために排気されて きた。しかしながら、このような排気は、強力な温室ガスである大気のメタンの 増加する量に寄与する。C.M．Boyer他、米国ＥＰＡ、空気及び放射(Air and Rad iation)（ＡＮＲ−４４５）ＥＰＡ／４００／９−９０／００８。石炭ガスには 、顕著な量の重質炭化水素（Ｃ₂₊留分は７０パーセントほどの高さである。）が 含有されている可能性がある。Rice、石炭からの炭化水素(Hydrocarbons from C oal)（米国石油地質学会、地質学に於ける研究）（American Association of Pe troleum Geologists，Studies in Geology）＃３８、１９９３年）１５９頁。 従来のガソリンの供給とは反対に、ＮＧＬ’ｓの世界のリザーバーの７０パー セント以上が、北アメリカに存在する。アメリカ合衆国内へのＮＧＬｓの輸入は 、国内生産の１０パーセント未満を構成する。ＮＧＬｓは天然ガス、ガス処理プ ラント及び或る状況では天然ガス埋蔵地帯施設から回収される。精留塔によって 抽出されたＮＧＬｓも、ＮＧＬｓの定義に含まれる。ＮＧＬｓは、ガス処理業者 協会(Gas Processors Association)及びアメリカ材料試験協会(American Societ y for Testing and Materials)（ＡＳＴＭ）の刊行された仕様に従って定義され る。ＮＧＬ’ｓの成分は、下記、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン及 び「ペ ンタンプラス」のように炭素鎖長に従って分類される。 「ペンタンプラス」は、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、天然ガスから 抽出された、主としてペンタン類及びそれより重いものである炭化水素の混合物 を含み、そしてイソペンタン、天然ガソリン及びプラント凝縮液を含むものとし て定義される。ペンタンプラスは最低の価値のＮＧＬｓの中に入っている。プロ パン及びブタンは化学工業に向けて販売されているが、ペンタンプラスは典型的 にガソリンを製造するために低付加価値石油精製流に流用されている。ペンタン プラスがガソリンとして一般的に望ましくない理由の一部は、それが、火花点火 エンジン自動車燃料としてのその性能を損なう低いアンチノック指数並びに暑い 気候でエンジンベーパーロックをもたらす可能性がある高いＤＶＰＥを有するた めである。他のＮＧＬｓを越えるペンタンプラスの一つの利点は、それが室温で 液体であるということである。そのため、これは、顕著にエンジン又は燃料タン ク改造をすることなく、火花点火エンジン自動車燃料として有用な量で使用でき る唯一の成分である。 米国特許第５，００４，８５０号には、天然ガソリンをトルエンとブレンドし て、満足できるアンチノック指数及び蒸気圧を有する自動車燃料を与える、火花 点火エンジン用のＮＧＬｓベース自動車燃料が開示されている。しかしながら、 トルエンは高価な原油誘導芳香族炭化水素である。その使用は、１９９０年清浄 空気法改正(Clean Air Act Amendments)の再配合燃料規定によって厳しく制限さ れている。 アメリカ合衆国は世界最大の燃料アルコールの生産者であり、エタノールの１ ０パーセント未満が輸入されている。エタノールは、バイオマス誘導オクタン増 加自動車燃料添加物である。エタノール単独では低い蒸気圧を有するけれども、 炭化水素とのみブレンドするとき、得られた混合物は、アメリカ合衆国内の殆ど の主要都市圏を含む、ＥＰＡ指定オゾン非達成区域で使用するためには許容され ないほど高い蒸発速度を有する。エタノールの蒸気圧特性は、エタノールレベル が６０体積パーセントを越えるまで、ペンタンプラスとのブレンド物に於いて優 勢ではない。しかしながら、このような高レベルのエタノールを含有するブレン ド物は高価であり、エタノールの高い蒸発熱のために寒い気候で始動することが 困難である。更に、エタノールは低い熱含量を有し、ガソリンに比較して低い燃 料経済性になる。 ＭＴＨＦの低コスト製造及び約１０体積パーセント以下のレベルでのガソリン 増量剤としての、エタノール又はＭＴＨＦのようなバイオマス誘導物質の製造及 び使用は、Wallington他、Environ．Sci．Technol.、第２４巻、第１５９６−９ ９頁（１９９０年）；Rudolph他、Biomass、第１６巻、第３３−４９頁（１９８ ８年）；及びLucas他、SAE Technical Paper Series、第９３２６７５号（１９ ９３年）により開示されている。ＭＴＨＦの低コスト製造及び酸素化自動車燃料 を製造するためにエタノールと共に又はエタノール無しにガソリンに添加するた めの低オクタン酸素化剤(oxygenate)としてのその適合性は、１９９５年２月１ ６日付のバイオファイン社(Biofine，Inc.)のStephen W．Fitzpatrick博士によ るガバナーのエタノール融合(the Governors’Ethanol Coalition)への未刊の発 表で開示されている。ＭＴＨＦについてのブレンドＤＶＰＥ及びブレンドオクタ ン価を含む正確な技術的データは入手できなかった。非原油源から得られる、顕 著な改造無しに火花点火内燃機関で使用するために適したＤＶＰＥ及びアンチノ ック指数を有する自動車燃料についての要求が存在している。 発明の要約 この要求は本発明によってかなえられる。ＣＧＬのための及び天然ガソリン又 はペンタンプラスのようなＮＧＬｓ炭化水素のための共溶媒並びにエタノールの ような自動車燃料アルコールは、小さい改造を施した従来の火花点火エンジンで 使用するために必要なＤＶＰＥ及びアンチノック指数を有するブレンド物になる ことが見出された。 それで、本発明により、本質的に、 本質的にオレフィン類、芳香族類、ベンゼン及び硫黄を含有しない、５〜８個 の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類から選択された１種又は２種以上の炭 化水素から本質的になる炭化水素成分、但し、この炭化水素成分は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指 数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥ を有する、 燃料級アルコール、並びに この炭化水素成分及びこの燃料級アルコールに対する共溶媒 からなり、炭化水素成分、燃料級アルコール及び共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６ ９９及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及びＡ ＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有する 自動車燃料を与えるように選択された量で存在する、火花点火自動車燃料組成物 が提供される。 本発明による自動車燃料組成物には任意に、ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって 測定したとき約１２〜約１５ｐｓｉのＤＶＰＥを有するブレンド物を与えるため に有効な量でｎ−ブタンが含有されていてよい。このｎ−ブタンは好ましくはＮ ＧＬｓ及びＣＧＬから得られる。 本発明の他の態様は、炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法を 提供する。本発明のこの態様による方法は、自動車燃料級アルコール及び天然ガ ス液体から得られた１種又は２種以上の炭化水素を、このアルコール及びこの炭 化水素の二成分系ブレンド物についてのＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定し たＤＶＰＥよりも低いこのＤＶＰＥを有する三成分系ブレンド物が得られるよう な量の、このアルコール及びこの炭化水素に対する共溶媒とブレンドする。 本発明の燃料組成物及び方法の両方に於ける炭化水素成分及び燃料級アルコー ルに対する共溶媒は、好ましくは、トウモロコシ殻、トウモロコシ穂軸、麦わら 、オートムギ／コメ外皮、サトウキビ茎、低級古紙、ペーパーミル廃スラッジ、 木材廃物等々のような廃棄セルロース系バイオマス物質から誘導される。廃棄セ ルロース系物質から誘導することができる共溶媒には、ＭＴＨＦ並びにピラン類 及びオキセパンのような他の複素環式エーテルが含まれる。ＭＴＨＦは、それが 低コストで高収率でバルク入手性(bulk availability)で製造することができ、 炭化水素及びアルコールとの必要な混和性、沸点、引火点及び密度を有するので 、特に好ましい。 このように、本発明による燃料組成物は、ペンタンプラスのような国内天然ガ ス製造の抽出損失と考えられないならば、炭化水素凝縮物と共に、エタノール及 びＭＴＨＦのような再生可能で国内で生産される低コストの廃棄バイオマス物質 から主として誘導することができ、実質的に原油誘導体を含有しない。この組成 物は、オレフィン類、芳香族類、重質炭化水素、ベンゼン、硫黄又は原油から誘 導される全ての生成物を含有しない、クリーンな代替燃料である。この組成物は 、ガソリンよりも少ない炭化水素を排出し、アメリカの減少オゾン(states redu ceozone)を助け、連邦環境空気品質規格(federal ambient air quality standar ds)に適合する。「クリーンな燃料」のための全てのＥＰＡ必要条件に適合し、 なお同時に小さいエンジン改造のみで現在の自動車技術を利用する組成物を製造 することができる。この組成物は、現在存在する燃料配布基幹施設よりも少ない ものを必要とし、ガソリンと競合する価格にすることができるブレンド物になる 成分をベースとしている。本発明の他の特徴は、本発明の原理及びそれを実施す るために現在意図される最良の形態を開示する、以下の説明及び請求の範囲で指 摘される。 本発明の上記の及びその他の特徴及び利点は、添付する図面と結び付けて考え られる好ましい態様の下記の説明から明らかになるであろう。 好ましい態様の詳細な説明 本発明の組成物は、望ましくないオレフィン類、芳香族類、重質炭化水素類、 ベンゼン及び硫黄を殆ど含有しておらず、この燃料組成物を非常にクリーンに燃 焼させる。本発明の燃料組成物は、従来の火花点火内燃機関に燃料供給するため に小さい改造で使用することができる。第一の必要条件は、空気／燃料比を、ガ ソリン供給エンジンの典型である１４．６に対して、約１２と約１３との間に低 下させることである。この調節は、燃料の中に前もって含有されている大量の酸 素のために必要である。 この調節は、オンボード・エンジン・コンピュータへのソフトウエア修正によ って、１９９６年以降に製造された車両で達成することができる。より古い車両 については、オンボード・エンジン・コンピュータのチップを置き換えるか又は 或る場合には、オンボード・エンジン・コンピュータをすっかり置き換えること が必要であろう。他方でキャブレター付き車両(carbureted vehicle)は、適当な 空気／燃料比に容易に調節することができ、せいぜい単純なオリフィス交換を必 要とするくらいであろう。本発明の組成物によって燃料供給された車両は、エタ ノール及びメタノールに適合する、取り付けられた燃料システムコンポーネント を有することによって、エタノール又はメタノールで走行するように適合されて いなくてはならず、ニトリルゴム等々のようなエタノール及びメタノール感受性 材料から製造された、燃料と接触する部品を有していてはならない。 １９９０年の清浄空気法改正では、未燃焼炭化水素の排気(emission)になるこ とから、オレフィン類及び芳香族類についての両方の最大値が設定されている。 冬季には最大２４．６体積パーセントの芳香族類が存在していてよく、夏季には ３２．０体積パーセントが存在していてよい。冬季には最大１１．９体積パーセ ントのオレフィン類が存在していてよく、夏季には最大９．２体積パーセントが 存在していてよい。ベンゼンは１．０体積パーセント以下のレベルで存在してい なくてはならず、最大の許容される硫黄は３３８ｐｐｍである。本発明の燃料組 成物は、本質的にこのような物質を含有していない。 本発明による自動車燃料組成物は、１種又は２種以上の炭化水素類を、メタノ ール、エタノール及びこれらの混合物から選択された燃料級アルコール並びにこ の１種又は２種以上の炭化水素類及び燃料級アルコールに対する共溶媒とブレン ドすることによって製造される。この燃料級アルコールは、炭化水素成分のアン チノック指数を増加させるために添加される。本発明の共溶媒は、自動車燃料組 成物に、アンチノック指数及びＤＶＰＥの許容される組合せを与えるために有効 な顕著な量のアルコールを添加することを可能にする。適当な燃料級アルコール は、当業者によって本発明で使用するために容易に同定し、得ることができる。 トルエンのような、原油から誘導されたこれらの添加剤を含む、他のアンチノ ック指数増加添加剤を同様に使用することができる。しかしながら、本発明によ る好ましい組成物には、アンチノック指数を増加させるための原油誘導添加剤を 含む原油誘導体が実質的に含有されていないであろう。 １種又は２種以上の５〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖アルカン類を含む本 質的に全ての炭化水素源が、この炭化水素源が、全体として、ＡＳＴＭ Ｄ−２ ６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指数及び ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有す る場合には、本発明で使用するために適している。当業者は、「アンチノック指 数」が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９により測定されたときのリサーチ法オクタン価 （「ＲＯＮ」は「Ｒ」である）とＡＳＴＭ Ｄ−２７００により測定されたとき のモーター法オクタン価（「ＭＯＮ」は「Ｍ」である）との平均を指すと理解す る。これは普通、（Ｒ＋Ｍ）／２として表わされる。 この炭化水素成分は好ましくは、ＣＧＬ又はＮＧＬｓから誘導され、更に好ま しくは、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、市販商品であるペンタンプラス として定義されたＮＧＬｓ留分である。しかしながら、等価のエネルギー含量、 酸素含量及び燃焼特性を有する全ての他の炭化水素ブレンド物も使用することが できる。例えば、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより「天然ガソリン」として 定義されたＮＧＬｓの留分を、イソペンタンとブレンドし、ペンタンプラスに置 き換えることができる。天然ガソリン単独を同様に使用することができる。殆ど の状況で、「直鎖」ペンタンプラス又は天然ガソリンを使用する代わりにブレン ド物を製造することは、一層高価になるであろう。全ての他の等価ブレンド物を 使用することができるけれども、同様のコスト考慮が適用される。 この炭化水素成分は、得られるブレンド物のアンチノック指数又は引火点を犠 牲にすることなく、１５ｐｓｉ以下のＤＶＰＥを有するブレンド物を与えるよう に選択された共溶媒を使用して燃料級アルコールとブレンドされ、その結果、火 花点火エンジンの小さい改造で、火花点火エンジンで使用するために適した自動 車燃料組成物が得られる。本発明で使用するために適した共溶媒は、炭化水素類 及び燃料級アルコールの両方中に混和性であり、最終ブレンド物内で１５ｐｓｉ より低いＤＶＰＥを与えるために十分に高い沸点、好ましくは７５℃より高い沸 点を有する。この共溶媒は、最終ブレンド物のコールドスタートを確実にするた めに十分に低い引火点、好ましくは−１０℃より低い引火点を有していなくては ならない。この共溶媒はまた、沸点と引火点との間に少なくとも８５℃の差及び ０．７８より大きい比重を有していなくてはならない。 共溶媒として、５〜７原子複素環式環化合物が好ましい。ヘテロ原子極性環構 造は、燃料級アルコールと相溶性であり、なお炭化水素類と相溶性である非極性 領域を有する。このヘテロ原子構造はまた、共溶媒及びその結果得られるブレン ド物の蒸気圧を下げるように機能する。同じ有利な特性はまた、短鎖エーテルか らも得ることができるけれども、環化合物が好ましい。 環内に１個の酸素原子を有する飽和アルキル分枝複素環式化合物が、アルキル 分枝が共溶媒の蒸気圧を更に下げるので好ましい。この環化合物には複数個のア ルキル分枝が含有されていてよいけれども、１個の分枝が好ましい。ＭＴＨＦは 、環内の酸素原子に隣接した１個のメチル分枝を有する５員の複素環式環の例で ある。 窒素含有環化合物が本発明の共溶媒に含まれるけれども、これは、窒素ヘテロ 原子が、環境汚染物質である窒素の酸化物である燃焼生成物を形成するのであま り好ましくない。そのため、酸素含有複素環式環化合物が窒素ヘテロ原子を有す る環よりも好ましく、アルキル化環化合物が更に好ましい。更に、環酸素はまた 、本発明の自動車燃料組成物の、よりクリーンな燃焼を促進する酸素化剤として 機能する。このように、それらが炭化水素類及び燃料級アルコールに対する蒸気 圧低下共溶媒であることに加えて、よりクリーンな燃焼燃料組成物を与えるため の酸素化剤としてのその能力のために、酸素含有複素環式環化合物が本発明の自 動車燃料組成物に於ける特に好ましい共溶媒である。 従って、酸素含有飽和５〜７原子複素環式環が最も好ましい。ＭＴＨＦが特に 好ましい。ＭＴＨＦはガソリンのためのオクタン低下剤と考えられるけれども、 これはＮＧＬｓのオクタン等級を改良する。ＭＴＨＦは、炭化水素類及びアルコ ール類との優れた混和性並びに望ましい沸点、引火点及び密度を有するのみなら ず、ＭＴＨＦは容易に入手でき、安価でバルク商品品目である。ＭＴＨＦはまた 、燃料級アルコールよりも高い熱含量を有し、アルコールのように水をピックア ップせず、さらに油パイプライン中で代替可能である。これによって、自動車燃 料組成物のアンチノック指数を増加させるために、より多量の燃料級アルコール を使用できるようになる。 更に、ＭＴＨＦは、トウモロコシ殼、トウモロコシ穂軸、麦わら、オートムギ ／コメ外皮、サトウキビ茎、低級古紙、ペーパーミル廃スラッジ、木材廃物等々 のような廃棄セルロース系バイオマス物質からのレブレン酸(levulenic acid)の 製造から商業的に誘導される。このようなセルロース廃生成物からのＭＴＨＦの 製造は、米国特許第４，８９７，４９７号に開示されている。廃セルロース系バ イオマスから製造されたＭＴＨＦは、本発明の自動車燃料組成物に於ける共溶媒 として特に好ましい。 沸点、引火点、密度並びに燃料級アルコール及びペンタンプラスとの混和性に 基づいて選択された、他の適当な共溶媒の例は、２−メチル−２−プロパノール 、２−ブテン−２−オン、テトラヒドロピラン、２−エチルテトラヒドロフラン （ＥＴＨＦ）、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、３，３−ジメチルオキセタン 、２−メチルブチルアルデヒド、ブチルエチルエーテル、３−メチルテトラヒド ロピラン、４−メチル−２−ペンタノン、ジアリルエーテル、アリルプロピルエ ーテル等々である。上記から既に明らかであるように、短鎖エーテルは、炭化水 素類及び燃料級アルコールとの混和性並びに得られる自動車燃料組成物の蒸気圧 低下に関して複素環式環化合物と同様に機能する。酸素含有複素環式環化合物と 同様に、短鎖エーテルはまた典型的な蒸気圧低下酸素化剤である。 本発明の自動車燃料組成物には任意に、約７〜約１５ｐｓｉのＤＶＰＥを与え るために有効な量でｎ−ブタンが含有されている。しかしながら、この組成物は 、３．５ｐｓｉのように低いＤＶＰＥを与えるように配合することができる。北 部アメリカ合衆国及びヨーロッパに於いて冬季に、寒天候始動を促進するために 、より高いＤＶＰＥが望ましい。好ましくは、ｎ−ブタンはＮＧＬｓ又はＣＧＬ から得られる。 この自動車燃料組成物にはまた任意に、火花点火自動車燃料用の従来の添加剤 が含有されている。そのため、本発明の自動車燃料組成物には、従来の量の界面 活性剤、消泡剤及びアイシング防止添加剤等々が含有されていてよい。この添加 剤は原油から誘導される。しかしながら、本発明による好ましい組成物は、原油 誘導体を実質的に含有しない。 本発明の自動車燃料組成物は、エタノール含有自動車燃料のための従来のラッ クブレンド法(rack-blending techniques)を使用して製造される。好ましくは、 蒸発損失排気を防ぐために、高密度共溶媒成分を、最初にブレンドタンクの底の ポートを通して冷時に（７０°Ｆより低い）送液する。次いで、炭化水素類を撹 拌すること無くタンクの底の同じポートを通して送液して、蒸発損失を最小にす る。使用する場合には、ｎ−ブタンを、タンクの底を通して冷時に（４０°Ｆよ り低い） 送液する。次に、ブタンを底ポートを通して送液し、そうしてこれを直ちに希釈 して、蒸発損失を防ぐために表面蒸気圧が最小になるようにする。また、ＭＴＨ Ｆ、炭化水素類及び使用する場合にはｎ−ブタンの２種又は３種以上を、一緒に 底ポートを通して送液することができる。分布ラック(distribution rack)でブ レンドしない場合、２種又は３種の成分を、従来のガソリンパイプラインを通る ブレンド物として得ることができる。エタノール単独では他の点では炭化水素類 の蒸気圧を上昇させ、蒸発損失を促進するので、エタノールは好ましくは、ＭＴ ＨＦ及び存在する場合にはｎ−ブタンを炭化水素類とを前もってブレンドした後 、エタノールを自動車燃料に含有させるための従来のスプラッシュブレンド法(s plach blending techniques)によって最後にブレンドする。 このように、ｎ−ブタン、エタノール、ＭＴＨＦ及びペンタンプラスを含有す るブレンド物に対して、ＭＴＨＦを最初にブレンドタンクの中に送液する。撹拌 しないで、ペンタンプラスをタンクの底を通してＭＴＨＦの中に送液し、続いて ｎ−ブタン（使用する場合）を送液する。最後に、エタノールを底を通してブレ ンドする。次いで、このブレンド物を、従来の手段によって回収し、貯蔵する。 炭化水素類、燃料級アルコール及び共溶媒は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ −２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ −５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有する自動車燃料 組成物を与えるように選択された量で添加する。８９．０の最小アンチノック指 数が好ましく、９２．５の最小アンチノック指数がより一層好ましい。夏季に於 いては、８．１ｐｓｉの最大ＤＶＰＥが好ましく、７．２ｐｓｉの最大ＤＶＰＥ が一層好ましい。冬季に於いては、ＤＶＰＥはできるだけ１５ｐｓｉに近づける べきであり、好ましくは約１２ｐｓｉと約１５ｐｓｉとの間にすべきである。こ の理由のために、ｎ−ブタンを、この範囲内のＤＶＰＥを与えるために有効な量 で本発明の自動車燃料組成物に添加することができる。 本発明による好ましい自動車燃料組成物に於いて、炭化水素成分は本質的に、 エタノール、ＭＴＨＦ及び任意にｎ−ブタンとブレンドされた、ＮＧＬｓから得 られた１種又は２種以上の炭化水素類からなる。ＮＧＬｓ炭化水素は約１０〜約 ５０体積パーセントのレベルで存在していてよく、エタノールは約２５〜約５５ 体積パーセントの量で存在していてよく、ＭＴＨＦは約１５〜約５５体積パーセ ントの量で存在していてよく、そしてｎ−ブタンはゼロ〜約１５体積パーセント のレベルで存在していてよい。更に好ましい自動車燃料組成物には、約２５〜約 ４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積パーセントのエタノ ール、約２０〜約３０体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜約１０体積パーセン トのｎ−ブタンが含有されている。 本発明の組成物は、ＡＳＴＭ−Ｄ８６により測定したとき、夏季及び冬季燃料 ブレンド物用のＡＳＴＭ仕様内の、Ｔ１０及びＴ９０値を有する夏季及び冬季燃 料ブレンド物として配合することができる。本発明の冬季ブレンド組成物は、寒 天候始動を助けるために従来のガソリンよりも著しく揮発性である。Ｔ９０値は 、燃料中の「ヘビー・エンド(heavy-end)」成分の量を示す。これらの物質は、 エンジン運転のコールドスタート段階の間の未燃焼炭化水素の主な源泉であると 考えられる。本発明の組成物中に於ける「ヘビー・エンド」成分のより低い値は また、優れたエミッション性能を示す。燃焼後の固体残渣の量は、従来のガソリ ン中に典型的に見出されるものの僅かに五分の一である。 特に好ましい夏季燃料ブレンド物には、約３２．５体積パーセントのペンタン プラス、約３５体積パーセントのエタノール及び約３２．５体積パーセントのＭ ＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーショ ンされる。 特に好ましい冬季燃料ブレンド物には、約４０体積パーセントのペンタンプラ ス、約２５体積パーセントのエタノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び 約１０体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記の ようにキャラクタリゼーションされる。 好ましい夏季プレミアムブレンド物には、約２７．５体積パーセントのペンタ ンプラス、約５５体積パーセントのエタノール及び約１７．５体積パーセントの ＭＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーシ ョンされる。 好ましい冬季プレミアムブレンド物には、約１６体積パーセントのペンタンプ ラス、約４７体積パーセントのエタノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及 び約１１体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記 のようにキャラクタリゼーションされる。 このように、本発明は、火花点火内燃機関の小さい改造で、火花点火内燃機関 に燃料供給することができ、なお蒸発損失によっておこるエミッションを制限す るためにブレンドすることができる、本質的に原油生成物を含有しない自動車ガ ソリン代替物を提供することが認められるであろう。本発明は、０．１パーセン ト未満のベンゼン、０．５パーセント未満の芳香族類、０．１パーセント未満の オレフィン類及び１０ｐｐｍ未満の硫黄を含有する燃料組成物を提供する。下記 の実施例は、本発明を更に例示し、その範囲を限定するものとして解釈されるべ きではない。全ての部及びパーセントは、他の場合であると明白に示されていな い限り体積基準であり、全ての温度は華氏度である。 実施例Ｉ 本発明による燃料組成物を、４０体積パーセントの、インディアナ州Elberfie ldのデイライト・エンジニヤリング社(Daylight Engineering)から入手した天然 ガソリン、４０体積パーセントの、コネチカット州Brookfieldのファームコ・プ ロダクツ社(Pharmco Products，Inc.)から入手した２００プルーフエタノール及 び２０体積パーセントの、インディアナ州West Lafayetteのクォーカー・オーツ ・ケミカル社(Quaker Oats Chemical Company)から購入したＭＴＨＦをブレンド することによって製造した。天然ガソリンと接触した際のエタノールの蒸発損失 を避けるために、２リットルのエタノールを１リットルのＭＴＨＦと予備ブレン ドした。蒸発損失を更に最小にするために、エタノール及びＭＴＨＦをブレンド する前に４０°Ｆに冷却した。 ２リットルの天然ガソリンを混合タンクに添加した。蒸発損失を最小にするた めに、天然ガソリンも４０°Ｆに冷却した。次いで、エタノールとＭＴＨＦとの ブ レンド物を、混合しながら天然ガソリンに添加した。均一で均質のブレンド物が 得られるまで、この混合物を５秒間ゆっくり撹拌した。 天然ガソリンの含有量は、ニュージャージー州Lindenのインチケープ・テステ イング・サービスズ社(Inchcape Testing Services)（Ｃａｌｅｂ−Ｂｒｅｔｔ ）により分析された。下記の成分から構成されていることが分かった。 ブタン 検出されず イソペンタン ３３体積パーセント ｎ−ペンタン ２１体積パーセント イソヘキサン ２６体積パーセント ｎ−ヘキサン １１体積パーセント イソヘプタン ６体積パーセント ｎ−ヘプタン ２体積パーセント ベンゼン ＜１体積パーセント トルエン ＜０．５体積パーセント このように、デイライト・エンジニヤリング社は、この生成物を「天然ガソリ ン」と称しているけれども、この生成物は、ガス処理業者協会のペンタンプラス の定義及び本発明の目的のためのペンタンプラスの定義と一致している。 この自動車燃料を、３５０ＣＩＤ Ｖ−８エンジン及び４胴式キャブレターを 備えた１９８４年式シボレー・カプリース・クラシック(Chevrolet Caprice Cla ssic)（VIN IGIAN69H4EX149195）で試験した。キャブレター付きエンジンは、ア イドル燃料混合物の調節が、電子式介在(intervention)無しに可能であるように 選択した。排気ガス中の酸素含有量、マニホールド空気圧、スロットル位置及び 冷却液温度を測定した点で、ある程度の電子式燃料管理が存在した。環境汚染試 験は、二つのスロットル位置、即ちファスト−アイドル（１９５０ｒｐｍ）及び スロー−アイドル（７２０ｒｐｍ）で実施した。ＴＨＣ（全炭化水素類）、ＣＯ （一酸化炭素）、Ｏ₂及びＣＯ₂エキゾースト・エミッションを、ワンド型(wand- type)４ガス分析器で記録した。 エンジンを検査し、壊れた真空ラインを交換した。アイドル速度及びスパーク タイミングを、メーカーの仕様に調節した。点火「スパークライン」は、等しく 現れ、スパークプラグ又はワイヤーの何れでも不適切な問題を示さなかった。マ ニホールド真空は２０〜２１インチで、定常的であり、ピストンリング又はイン テークバルブ及びエキゾーストバルブで困難性を示さなかった。 この試験をニューヨーク市近郊で実施したとき、従来のガソリンは小売りで入 手できなかった。そのため、比較は、清浄空気法に定義されているような「ベー スライン・ガソリン」で行わず、一層クリーンに燃焼させるために既に配合され ていた燃料で行った。上記の燃料組成物で実施したエミッション試験を、小売サ ービスステーションで購入したＳＵＮＯＣＯ８７−オクタン再配合ガソリンに対 して比較した。試験は、同じエンジンで、同じ日に、お互いに１時間以内に実施 した。３種の試験、即ち、（１）全炭化水素類（ＴＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ ）についてファスト及びスローアイドル・エミッション試験、（２）ファスト− アイドル燃料消費及び（３）燃料経済性及びドライバビリティについての２．７ マイル路上試験が含まれた。エミッション試験の要約を、下記の表に示す。 １９８１年から現在までのモデルについてのニュージャージー州のエミッショ ン必要条件は、ＴＨＣ＜２２０ｐｐｍ及びＣＯ＜１．２パーセントであることに 注目すべきである。 エンジンをファストアイドル（１９７０ｒｐｍ）で約７分間運転した。上記の 燃料組成物についての燃料消費は６分３０秒間で６５０ｍＬ（１分間当たり１０ ０ｍＬ）であった。再配合ガソリンについての燃料消費は７分間で６００ｍＬ（ １ 分間当たり８６ｍＬ）であった。２．７マイル路上試験では、燃料消費に於ける 顕著な相違は示されなかった（上記の燃料について９００ｍＬ及び再配合ガソリ ンについて８７０ｍＬ）。 再配合ガソリンと比較すると、上記の燃料組成物は、ＣＯエミッションを１０ の係数ほど低下させ、ＴＨＣエミッションを４３％ほど減少させた。ファストー アイドル試験に於いて、上記の燃料組成物の消費は、再配合ガソリンよりも１４ パーセント大きかった。路上試験の間に、ドライバビリティに於ける顕著な相違 は気付かれなかった。フル−スロットル加速の間に、エンジンノックは、再配合 ガソリンで僅かに多く気付かれた。 このように、本発明の燃料組成物は火花点火内燃機関に燃料供給するために使 用できることが認められるであろう。ＣＯ及びＴＨＣエミッション特性は、燃料 消費に於いて顕著な相違が無く、ベースライン・ガソリンよりもクリーンに燃焼 させるために再配合されたガソリンよりも良好である。 実施例ＩＩ ３２．５体積パーセントの天然ガソリン（デイライト・エンジニヤリング社） 、３５体積パーセントのエタノール及び３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含 有する夏季燃料ブレンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。４０体積 パーセントのペンタンプラス、２５体積パーセントのエタノール、２５体積パー セントのＭＴＨＦ及び１０体積パーセントのｎ−ブタンを含有する冬季燃料ブレ ンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。これらの自動車燃料を、ＥＤ ８５（Ｅ８５）、即ち、８０体積パーセントの２００プルーフ純粋エチルアルコ ール及び２０体積パーセントのインドレンを含有する、ペンシルベニア州Marcus Hookのサンノコ社(Sunoco)から得られた先行技術の代替燃料（4０Ｃ．Ｆ．Ｒ． 第８６条で規定されたＥＰＡ認可試験燃料）と共に試験した。Ｅ８５は、実施例 Ｉに開示した方法に従って製造した。これらの３種の燃料を、対照としてのイン ドレンに対して、１９９６年式フォード・タウルスＧＬセダン・エタノール・フ レキシブル・燃料車両(Ford Taurus GL sedan etanol Flexible Fuel Vehicle) （VIN 1FALT522X5G195580）で、完全にウォームアップしたエンジンで試験した 。エミッション試験は、ニュージャージー州Lindenのコンプライアンス・アンド ・リサ ーチ・サービスズ社(Compliance and Research Services，Inc.)で実施した。 車両を、クレイトン・インダストリーズ社(Clayton Industries，Inc.)、モデ ルＥＣＥ−５０（スプリットロール）動力計で負荷させた。動力計は、３，７５ ０ポンドの慣性試験重りについて設定した。排出ガスをホリバ・インスツルメン ツ社(Horiba Instruments，Inc.)、モデルＣＶＳ−４０ガス分析器でサンプリン グした。炭化水素類（ＴＨＣ）は、ホリバ・モデルＦＩＡ−２３Ａフレームイオ ン化検出器（ＦＩＤ）で分析した。一酸化炭素（ＣＯ）及び二酸化炭素（ＣＯ₂ ）は、ホリバ・モデルＡＩＡ−２３非分散型赤外検出器（ＮＤＩＲ）で分析した 。炭化水素種分化(speciation)は、パーキン・エルマー社(Perkin Elmer Inc.) により製造されたＦＩＤ付きガスクロマトグラフで実施した。ＧＣカラムは、ス ペルコ(Supelco)１００Ｍ×０．２５ｍｍ×０．５０ミクロン・ペトロコル(Petr ocol)ＤＨであった。全てのエミッション試験装置は、１９８４年に製造された 。 エキゾーストマニホールド（触媒コンバーターの前）から直接サンプリングし たエミッションの一覧を、インドレンに対する各燃料ブレンド物についてのＴＨ Ｃ及びＣＯの減少パーセントとして、下記の表に示す。 ｎ．s．＝顕著な変化無し これらの燃料組成物は、低いエンジンｒｐｍではインドレンと本質的に同じに 燃焼したが、２５００以上のｒｐｍでは顕著により良好であった。殆どの場合に 、この燃料はＥ８５と同様にクリーンに又はＥ８５よりもクリーンに燃焼した。 フォード・タウルス・フレキシブル・燃料車両の本質的な特徴は、使用する燃 料の全ての混合物について適切な空気／燃料比を選択するためのその能力であっ た。この車両は、試験の間の全ての過程で外部的に改造しなかった。電子エミッ ションコンピュータ(Electronic Emissions Computer)及び燃料センサーは、選 択された空気／燃料費が下記の通りであったことを示した。 インドレン １４．６ 冬季ブレンド物 １２．５ 夏季ブレンド物 １１．９ Ｅ８５ １０．４ 前記の実施例及び好ましい態様の説明は、請求の範囲によって規定される本発 明を限定するものとしてではなく、例示するものとしてとるべきである。容易に 認められるように、上記の特徴の多数の変形及び組合せが、請求の範囲に記載し たような本発明から逸脱することなく利用できる。全てのこのような修正は、下 記の請求の範囲内に含まれることが意図される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年５月７日 【補正内容】 ントに制限し、他の毒性化学品のレベルを同様に制限する。 圧縮天然ガス、プロパン及び電気のような、原油誘導燃料に対する従来の代替 物は、技術的な開発は言うまでもなく、自動車改造及び燃料配布基幹施設に大き な投資を必要とする。顕著なエンジン改造を必要とせずに自動車ガソリンの燃焼 特性を与え、自動車ガソリンと同様に貯蔵し、配布することができる代替燃料に ついての要求が存在する。メタン及びプロパンのようなガス状代替燃料にたいし て有利な代替物であるために、液体代替燃料も「クリーンな燃料」についての全 ての環境保護機関（ＥＰＡ）要件に適合しなくてはならない。 ＣＧＬ及びＮＧＬｓは、不適当に低いアンチノック指数を有し、火花点火エン ジン自動車燃料のための炭化水素源として原油に対する代替物として十分に利用 されてきていない。この欠点を克服するための試みは、これらの炭化水素流を代 替燃料として使用するためには不適当であるとみなしてきた。 石炭ガスは、採炭の過程で起こった爆発のために長い間認識されてきた。この ガスは、操業のための危険物と考えられ、安全操業を確保するために排気されて きた。しかしながら、このような排気は、強力な温室ガスである大気のメタンの 増加する量に寄与する。C.M．Boyer他、米国ＥＰＡ、空気及び放射(Air and Rad iation)（ＡＮＲ−４４５）ＥＰＡ／４００／９−９０／００８。石炭ガスには 、顕著な量の重質炭化水素（Ｃ₂₊留分は７０パーセントほどの高さである。）が 含有されている可能性がある。Rice、石炭からの炭化水素(Hydrocarbons from C oal)（米国石油地質学会、地質学に於ける研究）（American Association of Pe troleum Geologists，Studies in Geology）＃３８、１９９３年）１５９頁。 従来のガソリンの供給とは反対に、ＮＧＬｓの世界のリザーバーの７０パーセ ント以上が、北アメリカに存在する。アメリカ合衆国内へのＮＧＬｓの輸入は、 国内生産の１０パーセント未満を構成する。ＮＧＬｓは天然ガス、ガス処理プラ ント及び或る状況では天然ガス埋蔵地帯施設から回収される。精留塔によって抽 出されたＮＧＬｓも、ＮＧＬｓの定義に含まれる。ＮＧＬｓは、ガス処理業者協 会(Gas Processors Association)及びアメリカ材料試験協会(American Society for Testing and Materials)（ＡＳＴＭ）の刊行された仕様に従って定義される 。ＮＧＬｓの成分は、下記、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン及び「 ペ ンタンプラス」のように炭素鎖長に従って分類される。 「ペンタンプラス」は、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、天然ガスから 抽出された、主としてペンタン類及びそれより重いものである炭化水素の混合物 を含み、そしてイソペンタン、天然ガソリン及びプラント凝縮液を含むものとし て定義される。ペンタンプラスは最低の価値のＮＧＬｓの中に入っている。プロ パン及びブタンは化学工業に向けて販売されているが、ペンタンプラスは典型的 にガソリンを製造するために低付加価値石油精製流に流用されている。ペンタン プラスがガソリンとして一般的に望ましくない理由の一部は、それが、火花点火 エンジン自動車燃料としてのその性能を損なう低いアンチノック指数並びに暑い 気候でエンジンベーパーロックをもたらす可能性がある高いＤＶＰＥを有するた めである。他のＮＧＬｓを越えるペンタンプラスの一つの利点は、それが室温で 液体であるということである。そのため、これは、顕著にエンジン又は燃料タン ク改造をすることなく、火花点火エンジン自動車燃料として有用な量で使用でき る唯一の成分である。 米国特許第５，００４，８５０号には、天然ガソリンをトルエンとブレンドし て、満足できるアンチノック指数及び蒸気圧を有する自動車燃料を与える、火花 点火エンジン用のＮＧＬｓベース自動車燃料が開示されている。しかしながら、 トルエンは高価な原油誘導芳香族炭化水素である。その使用は、１９９０年清浄 空気法改正(Clean Air Act Amendments)の再配合燃料規定によって厳しく制限さ れている。 米国特許第４，８０６，１２９号には、エキステンダーが本質的に、基本的原 油精製工程の副生物として得られる残渣油ナフサ、無水エタノール、安定化量の 防水剤（例えば、酢酸エチル及びメチルイソブチルケトン）及び芳香族類（例え ば、ベンゼン、トルエン及びキシレン）からなる、無鉛ガソリン用の燃料エキス テンダーが開示されている。しかしながら、前記のように、ある種の芳香族類は 望ましくなく、その使用は、環境への損害影響のために法律によって制限される であろう。 ドイツＤＥ−ＯＳ第３０１６４８１号には、ガソリンとメタノールのような、 炭化水素類とアルコール類との水含有混合物を可溶化させるために有用な燃料添 加剤が開示されている。開示された添加剤はテトラヒドロフランを含み、その記 載によれば、ガソリン、メタノール及び水の混合物と組み合わせて、安定で透明 な混合物を形成することができる。 アメリカ合衆国は世界最大の燃料アルコールの生産者であり、エタノールの１ ０パーセント未満が輸入されている。エタノールは、バイオマス誘導オクタン増 加自動車燃料添加物である。エタノール単独では低い蒸気圧を有するけれども、 炭化水素とのみブレンドするとき、得られた混合物は、アメリカ合衆国内の殆ど の主要都市圏を含む、ＥＰＡ指定オゾン非達成区域で使用するためには許容され ないほど高い蒸発速度を有する。エタノールの蒸気圧特性は、エタノールレベル が６０体積パーセントを越えるまで、ペンタンプラスとのブレンド物に於いて優 勢ではない。しかしながら、このような高レベルのエタノールを含有するブレン ド物は高価であり、エタノールの高い蒸発熱のために寒い気候で始動することが 困難である。更に、エタノールは低い熱含量を有し、ガソリンに比較して低い燃 料経済性になる。 ＭＴＨＦの低コスト製造及び約１０体積パーセント以下のレベルでのガソリン 増量剤としての、エタノール又はＭＴＨＦのようなバイオマス誘導物質の製造及 び使用は、Wallington他、Environ．Sci．Technol.、第２４巻、第１５９６−９ ９頁（１９９０年）；Rudolph他、Biomass、第１６巻、第３３−４９頁（１９８ ８年）；及びLucas他、SAE Technical Paper Series、第９３２６７５号（１９ ９３年）により開示されている。ＭＴＨＦの低コスト製造及び酸素化自動車燃料 を製造するためにエタノールと共に又はエタノール無しにガソリンに添加するた めの低オクタン酸素化剤(oxygenate)としてのその適合性は、１９９５年２月１ ６日付のバイオファイン社(Biofine，Inc.)のStephen W．Fitzpatrick博士によ るガバナーのエタノール融合(the Governors’Ethanol Coalition)への未刊の発 表で開示されている。ＭＴＨＦについてのブレンドＤＶＰＥ及びブレンドオクタ ン価を含む正確な技術的データは入手できなかった。非原油源から得られる、顕 著な改造無しに火花点火内燃機関で使用するために適したＤＶＰＥ及びアンチノ ック指数を有する自動車燃料についての要求が存在している。 発明の要約 この要求は本発明によってかなえられる。ＣＧＬのための及び天然ガソリン又 はペンタンプラスのようなＮＧＬｓ炭化水素のための共溶媒並びにエタノールの ような自動車燃料アルコールは、小さい改造を施した従来の火花点火エンジンで 使用するために必要なＤＶＰＥ及びアンチノック指数を有するブレンド物になる ことが見出された。 それで、本発明により、本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類から選択された１種又は２ 種以上の炭化水素から本質的になる炭化水素成分、但し、この炭化水素成分は、 ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アン チノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ 気圧（ａｔｍ））の最大ＤＶＰＥを有する、 燃料級アルコール、並びに この炭化水素成分及びこの燃料級アルコールに対する共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、炭化水素成分、燃料級アルコール 及び共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき ８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるように選択された量で 存在し、この燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有し ない燃料組成物が提供される。 本発明による自動車燃料組成物には、ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定し たとき約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥを 有するブレンド物を与えるために有効な量でｎ−ブタンが含有されていてよい。 このｎ−ブタンは好ましくはＮＧＬｓ及びＣＧＬから得られる。 本発明の他の態様は、炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法を 提供する。本発明のこの態様による方法は、自動車燃料級アルコール及び炭化水 素成分を、このアルコール及びこの炭化水素成分の二成分系ブレンド物について のＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したＤＶＰＥよりも低いこのＤＶＰＥを 有する三成分系ブレンド物が得られるような量の、このアルコール及びこの炭化 水素成分に対する共溶媒とブレンドする。この炭化水素成分は本質的に、４〜８ 個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は ２種以上の炭化水素からなる。この三成分系ブレンド物には本質的にオレフィン 類、芳香族類及び硫黄が含有されていない。 本発明の燃料組成物及び方法の両方に於ける炭化水素成分及び燃料級アルコー ルに対する共溶媒は、好ましくは、トウモロコシ殼、トウモロコシ穂軸、麦わら 、オートムギ／コメ外皮、サトウキビ茎、低級古紙、ペーパーミル廃スラッジ、 木材廃物等々のような廃棄セルロース系バイオマス物質から誘導される。廃棄セ ルロース系物質から誘導することができる共溶媒には、ＭＴＨＦ並びにピラン類 及びオキセパンのような他の複素環式エーテルが含まれる。ＭＴＨＦは、それが 低コストで高収率でバルク入手性(bulk availability)で製造することができ、 炭化水素及びアルコールとの必要な混和性、沸点、引火点及び密度を有するので 、特に好ましい。 このように、本発明による燃料組成物は、ペンタンプラスのような国内天然ガ ス製造の抽出損失と考えられないならば、炭化水素凝縮物と共に、エタノール及 びＭＴＨＦのような再生可能で国内で生産される低コストの廃棄バイオマス物質 ノール及びメタノールに適合する、取り付けられた燃料システムコンポーネント を有することによって、エタノール又はメタノールで走行するように適合されて いなくてはならず、ニトリルゴム等々のようなエタノール及びメタノール感受性 材料から製造された、燃料と接触する部品を有していてはならない。 １９９０年の清浄空気法改正では、未燃焼炭化水素の排気(emission)になるこ とから、オレフィン類及び芳香族類についての両方の最大値が設定されている。 冬季には最大２４．６体積パーセントの芳香族類が存在していてよく、夏季には ３２．０体積パーセントが存在していてよい。冬季には最大１１．９体積パーセ ントのオレフィン類が存在していてよく、夏季には最大９．２体積パーセントが 存在していてよい。ベンゼンは１．０体積パーセント以下のレベルで存在してい なくてはならず、最大の許容される硫黄は３３８ｐｐｍである。本発明の燃料組 成物は、本質的にこのような物質を含有していない。 本発明による自動車燃料組成物は、１種又は２種以上の炭化水素類を、メタノ ール、エタノール及びこれらの混合物から選択された燃料級アルコール並びにこ の１種又は２種以上の炭化水素類及び燃料級アルコールに対する共溶媒とブレン ドすることによって製造される。この燃料級アルコールは、炭化水素成分のアン チノック指数を増加させるために添加される。本発明の共溶媒は、自動車燃料組 成物に、アンチノック指数及びＤＶＰＥの許容される組合せを与えるために有効 な顕著な量のアルコールを添加することを可能にする。適当な燃料級アルコール は、当業者によって本発明で使用するために容易に同定し、得ることができる。 トルエンのような、原油から誘導されたこれらの添加剤を含む、他のアンチノ ック指数増加添加剤を同様に使用することができる。しかしながら、本発明によ る好ましい組成物には、アンチノック指数を増加させるための原油誘導添加剤を 含む原油誘導体が実質的に含有されていないであろう。 １種又は２種以上の５〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖アルカン類を含む本 質的に全ての炭化水素源が、この炭化水素源が、全体として、ＡＳＴＭ Ｄ−２ ６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指数及び ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）の最大Ｄ ＶＰＥを有する場合には、本発明で使用するために適している。当業者は、「ア ンチノック指数」が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９により測定されたときのリサーチ 法オクタン価（「ＲＯＮ」は「Ｒ」である）とＡＳＴＭ Ｄ−２７００により測 定されたときのモーター法オクタン価（「ＭＯＮ」は「Ｍ」である）との平均を 指すと理解する。これは普通、（Ｒ＋Ｍ）／２として表わされる。 この炭化水素成分は好ましくは、ＣＧＬ又はＮＧＬｓから誘導され、更に好ま しくは、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、市販商品であるペンタンプラス として定義されたＮＧＬｓ留分である。しかしながら、等価のエネルギー含量、 酸素含量及び燃焼特性を有する全ての他の炭化水素ブレンド物も使用することが できる。例えば、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより「天然ガソリン」として 定義されたＮＧＬｓの留分を、イソペンタンとブレンドし、ペンタンプラスに置 き換えることができる。天然ガソリン単独を同様に使用することができる。殆ど の状況で、「直鎖」ペンタンプラス又は天然ガソリンを使用する代わりにブレン ド物を製造することは、一層高価になるであろう。全ての他の等価ブレンド物を 使用することができるけれども、同様のコスト考慮が適用される。 この炭化水素成分は、得られるブレンド物のアンチノック指数又は引火点を犠 牲にすることなく、１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）以下のＤＶＰＥを有するブレンド物 を与えるように選択された共溶媒を使用して燃料級アルコールとブレンドされ、 その結果、火花点火エンジンの小さい改造で、火花点火エンジンで使用するため に適した自動車燃料組成物が得られる。本発明で使用するために適した共溶媒は 、炭化水素類及び燃料級アルコールの両方中に混和性であり、最終ブレンド物内 で１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）より低いＤＶＰＥを与えるために十分に高い沸点、好 ましくは７５℃より高い沸点を有する。この共溶媒は、最終ブレンド物のコール ドスタートを確実にするために十分に低い引火点、好ましくは−１０℃より低い 引火点を有していなくてはならない。この共溶媒はまた、沸点と引火点との間に 少なくとも８５℃の差及び０．７８より大きい比重を有していなくてはならない 。 共溶媒として、５〜７原子複素環式環化合物が好ましい。ヘテロ原子極性環構 造は、燃料級アルコールと相溶性であり、なお炭化水素類と相溶性である非極性 領域を有する。このヘテロ原子構造はまた、共溶媒及びその結果得られるブレン ド物の蒸気圧を下げるように機能する。同じ有利な特性はまた、短鎖エーテルか イオマスから製造されたＭＴＨＦは、本発明の自動車燃料組成物に於ける共溶媒 として特に好ましい。 沸点、引火点、密度並びに燃料級アルコール及びペンタンプラスとの混和性に 基づいて選択された、他の適当な共溶媒の例は、２−メチル−２−プロパノール 、３−ブテン−２−オン、テトラヒドロピラン、２−エチルテトラヒドロフラン （ＥＴＨＦ）、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、３，３−ジメチルオキセタン 、２−メチルブチルアルデヒド、ブチルエチルエーテル、３−メチルテトラヒド ロピラン、４−メチル−２−ペンタノン、ジアリルエーテル、アリルプロピルエ ーテル等々である。上記から既に明らかであるように、短鎖エーテルは、炭化水 素類及び燃料級アルコールとの混和性並びに得られる自動車燃料組成物の蒸気圧 低下に関して複素環式環化合物と同様に機能する。酸素含有複素環式環化合物と 同様に、短鎖エーテルはまた典型的な蒸気圧低下酸素化剤である。 本発明の自動車燃料組成物には任意に、約７ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）〜約１５ ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥを与えるために有効な量でｎ−ブタンが含有され ている。しかしながら、この組成物は、３．５ｐｓｉ（０．２ａｔｍ）のように 低いＤＶＰＥを与えるように配合することができる。北部アメリカ合衆国及びヨ ーロッパに於いて冬季に、寒天候始動を促進するために、より高いＤＶＰＥが望 ましい。好ましくは、ｎ−ブタンはＮＧＬｓ又はＣＧＬから得られる。 この自動車燃料組成物にはまた任意に、火花点火自動車燃料用の従来の添加剤 が含有されている。そのため、本発明の自動車燃料組成物には、従来の量の界面 活性剤、消泡剤及びアイシング防止添加剤等々が含有されていてよい。この添加 剤は原油から誘導される。しかしながら、本発明による好ましい組成物は、原油 誘導体を実質的に含有しない。 本発明の自動車燃料組成物は、エタノール含有自動車燃料のための従来のラッ クブレンド法(rack-blending techniques)を使用して製造される。好ましくは、 蒸発損失排気を防ぐために、高密度共溶媒成分を、最初にブレンドタンクの底の ポートを通して冷時に（７０°Ｆ（２１℃）より低い）送液する。次いで、炭化 水素類を撹拌すること無くタンクの底の同じポートを通して送液して、蒸発損失 を最小にする。使用する場合には、ｎ−ブタンを、タンクの底を通して冷時に（ ４ ０°Ｆ（４℃）より低い）送液する。次に、ブタンを底ポートを通して送液し、 そうしてこれを直ちに希釈して、蒸発損失を防ぐために表面蒸気圧が最小になる ようにする。また、ＭＴＨＦ、炭化水素類及び使用する場合にはｎ−ブタンの２ 種又は３種以上を、一緒に底ポートを通して送液することができる。分布ラック （distribution rack）でブレンドしない場合、２種又は３種の成分を、従来の ガソリンパイプラインを通るブレンド物として得ることができる。エタノール単 独では他の点では炭化水素類の蒸気圧を上昇させ、蒸発損失を促進するので、エ タノールは好ましくは、ＭＴＨＦ及び存在する場合にはｎ−ブタンを炭化水素類 とを前もってブレンドした後、エタノールを自動車燃料に含有させるための従来 のスプラッシュブレンド法(splach blending techniques)によって最後にブレン ドする。 このように、ｎ−ブタン、エタノール、ＭＴＨＦ及びペンタンプラスを含有す るブレンド物に対して、ＭＴＨＦを最初にブレンドタンクの中に送液する。撹拌 しないで、ペンタンプラスをタンクの底を通してＭＴＨＦの中に送液し、続いて ｎ−ブタン（使用する場合）を送液する。最後に、エタノールを底を通してブレ ンドする。次いで、このブレンド物を、従来の手段によって回収し、貯蔵する。 炭化水素類、燃料級アルコール及び共溶媒は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ −２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ −５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有す る自動車燃料組成物を与えるように選択された量で添加する。８９．０の最小ア ンチノック指数が好ましく、９２．５の最小アンチノック指数がより一層好まし い。夏季に於いては、８．１ｐｓｉ（０．５５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥが好まし く、７．２ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥが一層好ましい。冬季に於い ては、ＤＶＰＥはできるだけ１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）に近づけるべきであり、好 ましくは約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）と約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）との間にす べきである。この理由のために、ｎ−ブタンを、この範囲内のＤＶＰＥを与える ために有効な量で本発明の自動車燃料組成物に添加することができる。 本発明による好ましい自動車燃料組成物に於いて、炭化水素成分は本質的に、 エタノール、ＭＴＨＦ及び任意にｎ−ブタンとブレンドされた、ＮＧＬｓから得 られた１種又は２種以上の炭化水素類からなる。ＮＧＬｓ炭化水素は約１０〜約 ５０体積パーセントのレベルで存在していてよく、エタノールは約２５〜約５５ 体積パーセントの量で存在していてよく、ＭＴＨＦは約１５〜約５５体積パーセ ントの量で存在していてよく、そしてｎ−ブタンはゼロ〜約１５体積パーセント のレベルで存在していてよい。更に好ましい自動車燃料組成物には、約２５〜約 ４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積パーセントのエタノ ール、約２０〜約３０体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜約１０体積パーセン トのｎ−ブタンが含有されている。 本発明の組成物は、ＡＳＴＭ−Ｄ８６により測定したとき、夏季及び冬季燃料 ブレンド物用のＡＳＴＭ仕様内の、Ｔ１０及びＴ９０値を有する夏季及び冬季燃 料ブレンド物として配合することができる。本発明の冬季ブレンド組成物は、寒 天候始動を助けるために従来のガソリンよりも著しく揮発性である。Ｔ９０値は 、燃料中の「ヘビー・エンド(heavy-end)」成分の量を示す。これらの物質は、 エンジン運転のコールドスタート段階の間の未燃焼炭化水素の主な源泉であると 考えられる。本発明の組成物中に於ける「ヘビー・エンド」成分のより低い値は また、優れたエミッション性能を示す。燃焼後の固体残渣の量は、従来のガソリ ン中に典型的に見出されるものの僅かに五分の一である。 特に好ましい夏季燃料ブレンド物には、約３２．５体積パーセントのペンタン プラス、約３５体積パーセントのエタノール及び約３２．５体積パーセントのＭ ＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーショ ンされる。 特に好ましい冬季燃料ブレンド物には、約４０体積パーセントのペンタンプラ ス、約２５体積パーセントのエタノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び 約１０体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記の ようにキャラクタリゼーションされる。 好ましい夏季プレミアムブレンド物には、約２７．５体積パーセントのペンタ ンプラス、約５５体積パーセントのエタノール及び約１７．５体積パーセントの ＭＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーシ ョンされる。 好ましい冬季プレミアムブレンド物には、約１６体積パーセントのペンタンプ ラス、約４７体積パーセントのエタノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及 び約１１体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記 のようにキャラクタリゼーションされる。 このように、本発明は、火花点火内燃機関の小さい改造で、火花点火内燃機関 に燃料供給することができ、なお蒸発損失によっておこるエミッションを制限す るためにブレンドすることができる、本質的に原油生成物を含有しない自動車ガ ソリン代替物を提供することが認められるであろう。本発明は、０．１パーセン ト未満のベンゼン、０．５パーセント未満の芳香族類、０．１パーセント未満の オレフィン類及び１０ｐｐｍ未満の硫黄を含有する燃料組成物を提供する。下記 の実施例は、本発明を更に例示し、その範囲を限定するものとして解釈されるべ きではない。全ての部及びパーセントは、他の場合であると明白に示されていな い限り体積基準であり、全ての温度は華氏度である。 実施例Ｉ 本発明による燃料組成物を、４０体積パーセントの、インディアナ州Elberfie ldのデイライト・エンジニヤリング社(Daylight Engineering)から入手した天然 ガソリン、４０体積パーセントの、コネチカット州Brookfieldのファームコ・プ ロダクツ社(Pharmco Products，Inc.)から入手した２００プルーフエタノール及 び２０体積パーセントの、インディアナ州West Lafayetteのクォーカー・オーツ ・ケミカル社(Quaker Oats Chemical Company)から購入したＭＴＨＦをブレンド することによって製造した。天然ガソリンと接触した際のエタノールの蒸発損失 を避けるために、２リットルのエタノールを１リットルのＭＴＨＦと予備ブレン ドした。蒸発損失を更に最小にするために、エタノール及びＭＴＨＦをブレンド する前に４０°Ｆ（４４℃）に冷却した。 ２リットルの天然ガソリンを混合タンクに添加した。蒸発損失を最小にするた めに、天然ガソリンも４０°Ｆに冷却した。次いで、エタノールとＭＴＨＦとの ブ 現れ、スパークプラグ又はワイヤーの何れでも不適切な問題を示さなかった。マ ニホールド真空は２０インチ（５１ｃｍ）〜２１インチ（５３ｃｍ）で、定常的 であり、ピストンリング又はインテークバルブ及びエキゾーストバルブで困難性 を示さなかった。 この試験をニューヨーク市近郊で実施したとき、従来のガソリンは小売りで入 手できなかった。そのため、比較は、清浄空気法に定義されているような「ベー スライン・ガソリン」で行わず、一層クリーンに燃焼させるために既に配合され ていた燃料で行った。上記の燃料組成物で実施したエミッション試験を、小売サ ービスステーションで購入したＳＵＮＯＣＯ８７−オクタン再配合ガソリンに対 して比較した。試験は、同じエンジンで、同じ日に、お互いに１時間以内に実施 した。３種の試験、即ち、（１）全炭化水素類（ＴＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ ）についてファスト及びスローアイドル・エミッション試験、（２）ファスト− アイドル燃料消費及び（３）燃料経済性及びドライバビリティについての２．７ マイル（４．３キロメートル）路上試験が含まれた。エミッション試験の要約を 、下記の表に示す。 １９８１年から現在までのモデルについてのニュージャージー州のエミッショ ン必要条件は、ＴＨＣ＜２２０ｐｐｍ及びＣＯ＜１．２パーセントであることに 注目すべきである。 エンジンをファストアイドル（１９７０ｒｐｍ）で約７分間運転した。上記の 燃料組成物についての燃料消費は６分３０秒間で６５０ｍＬ（１分間当たり１０ ０ｍＬ）であった。再配合ガソリンについての燃料消費は７分間で６００ｍＬ（ １分間当たり８６ｍＬ）であった。２．７マイル（４．３キロメートル）路上試 験では、燃料消費に於ける顕著な相違は示されなかった（上記の燃料について９ ００ｍＬ及び再配合ガソリンについて８７０ｍＬ）。 再配合ガソリンと比較すると、上記の燃料組成物は、ＣＯエミッションを１０ の係数ほど低下させ、ＴＨＣエミッションを４３％ほど減少させた。ファスト− アイドル試験に於いて、上記の燃料組成物の消費は、再配合ガソリンよりも１４ パーセント大きかった。路上試験の間に、ドライバビリティに於ける顕著な相違 は気付かれなかった。フル−スロットル加速の間に、エンジンノックは、再配合 ガソリンで僅かに多く気付かれた。 このように、本発明の燃料組成物は火花点火内燃機関に燃料供給するために使 用できることが認められるであろう。ＣＯ及びＴＨＣエミッション特性は、燃料 消費に於いて顕著な相違が無く、ベースライン・ガソリンよりもクリーンに燃焼 させるために再配合されたガソリンよりも良好である。 実施例ＩＩ ３２．５体積パーセントの天然ガソリン（デイライト・エンジニヤリング社） 、３５体積パーセントのエタノール及び３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含 有する夏季燃料ブレンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。４０体積 パーセントのペンタンプラス、２５体積パーセントのエタノール、２５体積パー セントのＭＴＨＦ及び１０体積パーセントのｎ−ブタンを含有する冬季燃料ブレ ンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。これらの自動車燃料を、ＥＤ ８５（Ｅ８５）、即ち、８０体積パーセントの２００プルーフ純粋エチルアルコ ール及び２０体積パーセントのインドレンを含有する、ペンシルベニア州Marcus Hookのサンノコ社(Sunoco)から得られた先行技術の代替燃料（４０Ｃ．Ｆ．Ｒ ．第８６条で規定されたＥＰＡ認可試験燃料）と共に試験した。Ｅ８５は、実施 例Ｉに開示した方法に従って製造した。これらの３種の燃料を、対照としてのイ ンドレンに対して、１９９６年式フォード・タウルスＧＬセダン・エタノール・ フレキシブル・燃料車両(Ford Taurus GL sedan etanol Flexible Fuel Vehicle )（VI N 1FALT522X5G195580）で、完全にウォームアップしたエンジンで試験した。エ ミッション試験は、ニュージャージー州Lindenのコンプライアンス・アンド・リ サーチ・サービスズ社(Compliance and Research Services，Inc.)で実施した。 車両を、クレイトン・インダストリーズ社(Clayton Industries，Inc.)、モデ ルＥＣＥ−５０（スプリットロール）動力計で負荷させた。動力計は、３，７５ ０ポンド（１，７００キログラム）の慣性試験重りについて設定した。排出ガス をホリバ・インスツルメンツ社(Horiba Instruments，Inc.)、モデルＣＶＳ−４ ０ガス分析器でサンプリングした。炭化水素類（ＴＨＣ）は、ホリバ・モデルＦ ＩＡ−２３Ａフレームイオン化検出器（ＦＩＤ）で分析した。一酸化炭素（ＣＯ ）及び二酸化炭素（ＣＯ₂）は、ホリバ・モデルＡＩＡ−２３非分散型赤外検出 器（ＮＤＩＲ）で分析した。炭化水素種分化(speciation)は、パーキン・エルマ ー社(Perkin Elmer Inc.)により製造されたＦＩＤ付きガスクロマトグラフで実 施した。ＧＣカラムは、スペルコ(Supelco)１００Ｍ×０．２５ｍｍ×０．５０ ミクロン・ペトロコル(Petrocol)ＤＨであった。全てのエミッション試験装置は 、１９８４年に製造された。 エキゾーストマニホールド（触媒コンバーターの前）から直接サンプリングし たエミッションの一覧を、インドレンに対する各燃料ブレンド物についてのＴＨ Ｃ及びＣＯの減少パーセントとして、下記の表に示す。 ｎ．s．＝顕著な変化無し これらの燃料組成物は、低いエンジンｒｐｍではインドレンと本質的に同じに 燃焼したが、２５００以上のｒｐｍでは顕著により良好であった。殆どの場合に 、この燃料はＥ８５と同様にクリーンに又はＥ８５よりもクリーンに燃焼した。 フォード・タウルス・フレキシブル・燃料車両の本質的な特徴は、使用する燃 請求の範囲 １．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 燃料級アルコール、並びに 該炭化水素成分及び該燃料級アルコールの両方中に混和性の共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該燃料級アルコ ール及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定し たとき８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量 で存在し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有し ない燃料組成物。 ２．該炭化水素成分が、天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になる、請求の範囲第１項記載の燃料組成物。 ３．該炭化水素成分が天然ガソリンから本質的になる、請求の範囲第２項記載 の燃料組成物。 ４．該炭化水素成分がペンタンプラスから本質的になる、請求の範囲第２項記 載の燃料組成物。 ５．該炭化水素成分が、石炭ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になる、請求の範囲第１項記載の燃料組成物。 ６．該炭化水素成分にｎ−ブタンが含有され、該炭化水素成分、該燃料級アル コール及び該共溶媒が、約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔ ｍ）のＤＶＰＥを与えるために有効な量で存在する、請求の範囲第１項記載の燃 料組成物。 ７．該燃料級アルコールがエタノールである、請求の範囲第１項記載の燃料組 成物。 ８．該燃料級アルコールがメタノールである、請求の範囲第１項記載の燃料組 成物。 ９．該共溶媒が、飽和５〜７原子複素環式環化合物である、請求の範囲第１項 記載の燃料組成物。 １０．該複素環式環化合物がアルキル置換されている、請求の範囲第９項記載 の燃料組成物。 １１．該共溶媒が２−メチルテトラヒドロフラン（ＭＴＨＦ）である、請求の 範囲第１０項記載の自動車燃料組成物。 １２．該共溶媒が２−エチルテトラヒドロフラン（ＥＴＨＦ）である、請求の 範囲第１０項記載の自動車燃料組成物。 １３．該環ヘテロ原子が酸素である請求の範囲第９項記載の燃料組成物。 １４．該炭化水素成分が天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になり、該燃料級アルコールがエタノールを含み、 そして該共溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第１項記載の自動車燃料組成物。 １５．約１０〜約５０体積パーセントの該天然ガス液体炭化水素類、約２５〜 約５５体積パーセントの該エタノール、約１５〜約５５体積パーセントの該ＭＴ ＨＦ及びゼロ〜約１５体積パーセントのｎ−ブタンを含む、請求の範囲第１４項 記載の自動車燃料組成物。 １６．約２５〜約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積 パーセントのエタノール、約２０〜約３５体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜 約１０体積パーセントのｎ−ブタンを含む、請求の範囲第１５項記載の自動車燃 料組成物。 １７．約３２．５体積パーセントのペンタンプラス、約３５体積パーセントの エタノール及び約３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．３ｐ ｓｉ（０．５ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約８９．７のアンチノック指数を有する、 請求の範囲第１６項記載の自動車燃料組成物。 １８．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５体積パーセントのエタ ノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１０体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．７ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約８９．０のア ンチノック指数を有する、請求の範囲第１６項記載の自動車燃料組成物。 １９．約２７．５体積パーセントのペンタンプラス、約５５体積パーセントの エタノール及び約１７．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．０ｐ ｓｉ（０．５ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約９３．０のアンチノック指数を有する、 請求の範囲第１５項記載の自動車燃料組成物。 ２０．約１６体積パーセントのペンタンプラス、約４７体積パーセントのエタ ノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１１体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．６ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約９３．３のア ンチノック指数を有する、請求の範囲第１５項記載の自動車燃料組成物。 ２１．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約４０体積パーセントのエタ ノール及び約２０体積パーセントのＭＴＨＦを含む、請求の範囲第１５項記載の 自動車燃料組成物。 ２２．８９．０の最小アンチノック指数を有する、請求の範囲第１項記載の自 動車燃料組成物。 ２３．９２．５の最小アンチノック指数を有する、請求の範囲第２２項記載の 自動車燃料組成物。 ２４．８．３ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有する、請求の範囲第 １項記載の自動車燃料組成物。 ２５．約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ を有する、請求の範囲第１項記載の自動車燃料組成物。 ２６．炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法であって、該アル コール及び炭化水素成分を、該アルコール及び該炭化水素成分の二成分系ブレン ド物についてのアメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−５１９１によって測定し たときの乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）よりも低いこのＤＶＰＥを有する三成分系 ブレンド物が得られるような量の、該アルコール及び該炭化水素成分に対する共 溶媒とブレンドすることからなる方法であって、該炭化水素成分が、４〜８個の 炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になり、該三成分系ブレンド物が本質的に、オレフ ィン類、芳香族類及び硫黄を含有しない該低下方法。 ２７．該アルコールがエタノールである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ２８．該アルコール、該炭化水素類及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９ 及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及び１５ｐ ｓｉ（１ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有する自動車燃料を与えるように選択された 量で存在する、請求の範囲第２６項記載の方法。 ２９．該炭化水素類及び該共溶媒を、該アルコールとブレンドする前に一緒に 予備ブレンドする、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３０．該炭化水素類がペンタンプラスを含み、該アルコールがエタノールを含 み、そして該共溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３１．該共溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３２．該共溶媒がＥＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３３．該炭化水素成分が、天然ガス液体及び石炭ガス液体炭化水素類からなる 群から選択された１種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる、請求の範囲 第２６項記載の方法。 ３４．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 エタノール、並びに 飽和５〜７原子複素環式環化合物からなる群から選択された、該炭化水素成分 及び該エタノールの両方中で混和性である共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該エタノール及 び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき ８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量で存在 し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有しない燃 料組成物。 ３５．該炭化水素成分が、天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２ 種以上の炭化水素類から本質的になる、請求の範囲第３４項記載の燃料組成物。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年１１月１０日 【補正内容】 明細書 代替燃料 発明の背景 本発明は、燃料級アルコール並びに液体炭化水素及びこのアルコールのための 共溶媒とブレンドされる生物源ガスから誘導される液体炭化水素をベースとし、 火花点火内燃機関の小さい改造で、火花点火内燃機関に燃料を供給するために有 効なアンチノック指数、熱含量及び乾燥蒸気圧当量(Dry Vapor Pressure Equiva lent)（ＤＶＰＥ）を有する、火花点火自動車燃料組成物に関する。特に、本発 明は、共溶媒がバイオマス誘導２−メチルテトラヒドロフラン（ＭＴＨＦ）であ る、石炭ガス液体（ＣＧＬ）又は天然ガス液体（ＮＧＬｓ）−エタノールブレン ド物に関する。 火花点火内燃機関用のガソリン自動車燃料に対する代替物についての要求が存 在している。ガソリンは、油層からの原油の抽出から誘導される。原油は、地下 のリザーバーの液相内に存在し、大気圧で液状を保っている炭化水素の混合物で ある。従来のガソリンを作るための原油の精製には、原油成分の蒸留及び分離が 含まれ、ガソリンはライトナフサ成分である。 原油の世界のリザーバーの１０パーセントのみが、アメリカ合衆国内に存在し 、残りの９０パーセントの圧倒的大量が、アメリカ合衆国のみならずその北アメ リカ自由市場パートナーの国境の外に位置している。従来のガソリンの５０パー セントを越えるものが輸入されており、この数字は次の世紀に向けて着実に増加 している。 従来のガソリンは、火花点火エンジンで使用するためにブレンドされた少量の 添加物を含有するか又は含有しない、ナフサ類、オレフィン類、アルケン類、芳 香族類及びその他の比較的揮発性の炭化水素を含む３００種を越える化学品の複 雑なコンポジットである。レギュラーガソリン中のベンゼンの量は、３〜５パー セントに及び、硫黄の量は５００ｐｐｍに及ぶ。再配合ガソリン(reformulated gasoline)（ＲＦＧ）は、硫黄の量を３３０ｐｐｍに制限し、ベンゼンを１パー セ ントに制限し、他の毒性化学品のレベルを同様に制限する。 圧縮天然ガス、プロパン及び電気のような、原油誘導燃料に対する従来の代替 物は、技術的な開発は言うまでもなく、自動車改造及び燃料配布基幹施設に大き な投資を必要とする。顕著なエンジン改造を必要とせずに自動車ガソリンの燃焼 特性を与え、自動車ガソリンと同様に貯蔵し、配布することができる代替燃料に ついての要求が存在する。メタン及びプロパンのようなガス状代替燃料にたいし て有利な代替物であるために、液体代替燃料も「クリーンな燃料」についての全 ての環境保護機関（ＥＰＡ）要件に適合しなくてはならない。 ＣＧＬ及びＮＧＬｓは、不適当に低いアンチノック指数を有し、火花点火エン ジン自動車燃料のための炭化水素源として原油に対する代替物として十分に利用 されてきていない。この欠点を克服するための試みは、これらの炭化水素流を代 替燃料として使用するためには不適当であるとみなしてきた。 石炭ガスは、採炭の過程で起こった爆発のために長い間認識されてきた。この ガスは、操業のための危険物と考えられ、安全操業を確保するために排気されて きた。しかしながら、このような排気は、強力な温室ガスである大気のメタンの 増加する量に寄与する。C.M．Boyer他、米国ＥＰＡ、空気及び放射(Air and Rad iation)（ＡＮＲ−４４５）ＥＰＡ／４００／９−９０／００８。石炭ガスには 、顕著な量の重質炭化水素（Ｃ₂₊留分は７０パーセントほどの高さである。）が 含有されている可能性がある。Rice、石炭からの炭化水素(Hydrocarbons from C oal)（米国石油地質学会、地質学に於ける研究）（American Association ofPet roleum Geologists，Studies in Geology）＃３８、１９９３年）１５９頁。 従来のガソリンの供給とは反対に、ＮＧＬｓの世界のリザーバーの７０パーセ ント以上が、北アメリカに存在する。アメリカ合衆国内へのＮＧＬｓの輸入は、 国内生産の１０パーセント未満を構成する。ＮＧＬｓは天然ガス、ガス処理プラ ント及び或る状況では天然ガス埋蔵地帯施設から回収される。精留塔によって抽 出されたＮＧＬｓも、ＮＧＬｓの定義に含まれる。ＮＧＬｓは、ガス処理業者協 会(Gas Processors Association)及びアメリカ材料試験協会(American Society for Testing and Materials)（ＡＳＴＭ）の刊行された仕様に従って定義される 。ＮＧＬｓの成分は、下記、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン及び「 ペ ンタンプラス」のように炭素鎖長に従って分類される。 「ペンタンプラス」は、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、天然ガスから 抽出された、主としてペンタン類及びそれより重いものである炭化水素の混合物 を含み、そしてイソペンタン、天然ガソリン及びプラント凝縮液を含むものとし て定義される。ペンタンプラスは最低の価値のＮＧＬｓの中に入っている。プロ パン及びブタンは化学工業に向けて販売されているが、ペンタンプラスは典型的 にガソリンを製造するために低付加価値石油精製流に流用されている。ペンタン プラスがガソリンとして一般的に望ましくない理由の一部は、それが、火花点火 エンジン自動車燃料としてのその性能を損なう低いアンチノック指数並びに暑い 気候でエンジンベーパーロックをもたらす可能性がある高いＤＶＰＥを有するた めである。他のＮＧＬｓを越えるペンタンプラスの一つの利点は、それが室温で 液体であるということである。そのため、これは、顕著にエンジン又は燃料タン ク改造をすることなく、火花点火エンジン自動車燃料として有用な量で使用でき る唯一の成分である。 米国特許第５，００４，８５０号には、天然ガソリンをトルエンとブレンドし て、満足できるアンチノック指数及び蒸気圧を有する自動車燃料を与える、火花 点火エンジン用のＮＧＬｓベース自動車燃料が開示されている。しかしながら、 トルエンは高価な原油誘導芳香族炭化水素である。その使用は、１９９０年清浄 空気法改正(Clean Air Act Amendments)の再配合燃料規定によって厳しく制限さ れている。 米国特許第４，８０６，１２９号には、エキステンダーが本質的に、基本的原 油精製工程の副生物として得られる残渣油ナフサ、無水エタノール、安定化量の 防水剤（例えば、酢酸エチル及びメチルイソブチルケトン）及び芳香族類（例え ば、ベンゼン、トルエン及びキシレン）からなる、無鉛ガソリン用の燃料エキス テンダーが開示されている。しかしながら、前記のように、ある種の芳香族類は 望ましくなく、その使用は、環境への損害影響のために法律によって制限される であろう。 ドイツＤＥ−ＯＳ第３０１６４８１号には、ガソリンとメタノールのような、 炭化水素類とアルコール類との水含有混合物を可溶化させるために有用な燃料添 加剤が開示されている。開示された添加剤はテトラヒドロフランを含み、その記 載によれば、ガソリン、メタノール及び水の混合物と組み合わせて、安定で透明 な混合物を形成することができる。 アメリカ合衆国は世界最大の燃料アルコールの生産者であり、エタノールの１ ０パーセント未満が輸入されている。エタノールは、バイオマス誘導オクタン増 加自動車燃料添加物である。エタノール単独では低い蒸気圧を有するけれども、 炭化水素とのみブレンドするとき、得られた混合物は、アメリカ合衆国内の殆ど の主要都市圏を含む、ＥＰＡ指定オゾン非達成区域で使用するためには許容され ないほど高い蒸発速度を有する。エタノールの蒸気圧特性は、エタノールレベル が６０体積パーセントを越えるまで、ペンタンプラスとのブレンド物に於いて優 勢ではない。しかしながら、このような高レベルのエタノールを含有するブレン ド物は高価であり、エタノールの高い蒸発熱のために寒い気候で始動することが 困難である。更に、エタノールは低い熱含量を有し、ガソリンに比較して低い燃 料経済性になる。 ＭＴＨＦの低コスト製造及び約１０体積パーセント以下のレベルでのガソリン 増量剤としての、エタノール又はＭＴＨＦのようなバイオマス誘導物質の製造及 び使用は、Wallington他、Environ．Sci．Technol.、第２４巻、第１５９６−９ ９頁（１９９０年）；Rudolph他、Biomass、第１６巻、第３３−４９頁（１９８ ８年）；及びLucas他、SAE Technical Paper Series、第９３２６７５号（１９ ９３年）により開示されている。ＭＴＨＦの低コスト製造及び酸素化自動車燃料 を製造するためにエタノールと共に又はエタノール無しにガソリンに添加するた めの低オクタン酸素化剤(oxygenate)としてのその適合性は、１９９５年２月１ ６日付のバイオファイン社(Biofine，Inc.)のStephen W．Fitzpatrick博士によ るガバナーのエタノール融合(the Governors’Ethanol Coalition)への未刊の発 表で開示されている。ＭＴＨＦについてのブレンドＤＶＰＥ及びブレンドオクタ ン価を含む正確な技術的データは入手できなかった。非原油源から得られる、顕 著な改造無しに火花点火内燃機関で使用するために適したＤＶＰＥ及びアンチノ ック指数を有する自動車燃料についての要求が存在している。 発明の要約 この要求は本発明によってかなえられる。ＣＧＬのための及び天然ガソリン又 はペンタンプラスのようなＮＧＬｓ炭化水素のための共溶媒並びにエタノールの ような自動車燃料アルコールは、小さい改造を施した従来の火花点火エンジンで 使用するために必要なＤＶＰＥ及びアンチノック指数を有するブレンド物になる ことが見出された。 それで、本発明により、本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類から選択された１種又は２ 種以上の炭化水素から本質的になる炭化水素成分、但し、この炭化水素成分は、 ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アン チノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ 気圧（ａｔｍ））の最大ＤＶＰＥを有する、 燃料級アルコール、並びに この炭化水素成分及びこの燃料級アルコールに対する共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、炭化水素成分、燃料級アルコール 及び共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき ８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるように選択された量で 存在し、この燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有し ない燃料組成物が提供される。 本発明による自動車燃料組成物には、ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定し たとき約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥを 有するブレンド物を与えるために有効な量でｎ−ブタンが含有されていてよい。 このｎ−ブタンは好ましくはＮＧＬｓ及びＣＧＬから得られる。 本発明の他の態様は、炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法を 提供する。本発明のこの態様による方法は、自動車燃料級アルコール及び炭化水 素成分を、このアルコール及びこの炭化水素成分の二成分系ブレンド物について のＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したＤＶＰＥよりも低いこのＤＶＰＥを 有する三成分系ブレンド物が得られるような量の、このアルコール及びこの炭化 水素成分に対する共溶媒とブレンドする。この炭化水素成分は本質的に、４〜８ 個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は ２種以上の炭化水素からなる。この三成分系ブレンド物には本質的にオレフィン 類、芳香族類及び硫黄が含有されていない。 本発明の燃料組成物及び方法の両方に於ける炭化水素成分及び燃料級アルコー ルに対する共溶媒は、好ましくは、トウモロコシ殻、トウモロコシ穂軸、麦わら 、オートムギ／コメ外皮、サトウキビ茎、低級古紙、ペーパーミル廃スラッジ、 木材廃物等々のような廃棄セルロース系バイオマス物質から誘導される。廃棄セ ルロース系物質から誘導することができる共溶媒には、ＭＴＨＦ並びにピラン類 及びオキセパンのような他の複素環式エーテルが含まれる。ＭＴＨＦは、それが 低コストで高収率でバルク入手性(bulk availability)で製造することができ、 炭化水素及びアルコールとの必要な混和性、沸点、引火点及び密度を有するので 、特に好ましい。 このように、本発明による燃料組成物は、ペンタンプラスのような国内天然ガ ス製造の抽出損失と考えられないならば、炭化水素凝縮物と共に、エタノール及 びＭＴＨＦのような再生可能で国内で生産される低コストの廃棄バイオマス物質 から主として誘導することができ、実質的に原油誘導体を含有しない。この組成 物は、オレフィン類、芳香族類、重質炭化水素、ベンゼン、硫黄又は原油から誘 導される全ての生成物を含有しない、クリーンな代替燃料である。この組成物は 、ガソリンよりも少ない炭化水素を排出し、アメリカの減少オゾン(states redu ce ozone)を助け、連邦環境空気品質規格(federal ambient air quality standa rds)に適合する。「クリーンな燃料」のための全てのＥＰＡ必要条件に適合し、 なお同時に小さいエンジン改造のみで現在の自動車技術を利用する組成物を製造 することができる。この組成物は、現在存在する燃料配布基幹施設よりも少ない ものを必要とし、ガソリンと競合する価格にすることができるブレンド物になる 成分をベースとしている。本発明の他の特徴は、本発明の原理及びそれを実施す るために現在意図される最良の形態を開示する、以下の説明及び請求の範囲で指 摘される。 本発明の上記の及びその他の特徴及び利点は、添付する図面と結び付けて考え られる好ましい態様の下記の説明から明らかになるであろう。 好ましい態様の詳細な説明 本発明の組成物は、望ましくないオレフィン類、芳香族類、重質炭化水素類、 ベンゼン及び硫黄を殆ど含有しておらず、この燃料組成物を非常にクリーンに燃 焼させる。本発明の燃料組成物は、従来の火花点火内燃機関に燃料供給するため に小さい改造で使用することができる。第一の必要条件は、空気／燃料比を、ガ ソリン供給エンジンの典型である１４．６に対して、約１２と約１３との間に低 下させることである。この調節は、燃料の中に前もって含有されている大量の酸 素のために必要である。 この調節は、オンボード・エンジン・コンピュータへのソフトウエア修正によ って、１９９６年以降に製造された車両で達成することができる。より古い車両 については、オンボード・エンジン・コンピュータのチップを置き換えるか又は 或る場合には、オンボード・エンジン・コンピュータをすっかり置き換えること が必要であろう。他方でキャブレター付き車両(carbureted vehicle)は、適当な 空気／燃料比に容易に調節することができ、せいぜい単純なオリフィス交換を必 要とするくらいであろう。本発明の組成物によって燃料供給された車両は、エタ ノール及びメタノールに適合する、取り付けられた燃料システムコンポーネント を有することによって、エタノール又はメタノールで走行するように適合されて いなくてはならず、ニトリルゴム等々のようなエタノール及びメタノール感受性 材料から製造された、燃料と接触する部品を有していてはならない。 １９９０年の清浄空気法改正では、未燃焼炭化水素の排気(emission)になるこ とから、オレフィン類及び芳香族類についての両方の最大値が設定されている。 冬季には最大２４．６体積パーセントの芳香族類が存在していてよく、夏季には ３２．０体積パーセントが存在していてよい。冬季には最大１１．９体積パーセ ントのオレフィン類が存在していてよく、夏季には最大９．２体積パーセントが 存在していてよい。ベンゼンは１．０体積パーセント以下のレベルで存在してい なくてはならず、最大の許容される硫黄は３３８ｐｐｍである。本発明の燃料組 成物は、本質的にこのような物質を含有していない。 本発明による自動車燃料組成物は、１種又は２種以上の炭化水素類を、メタノ ール、エタノール及びこれらの混合物から選択された燃料級アルコール並びにこ の１種又は２種以上の炭化水素類及び燃料級アルコールに対する共溶媒とブレン ドすることによって製造される。この燃料級アルコールは、炭化水素成分のアン チノック指数を増加させるために添加される。本発明の共溶媒は、自動車燃料組 成物に、アンチノック指数及びＤＶＰＥの許容される組合せを与えるために有効 な顕著な量のアルコールを添加することを可能にする。適当な燃料級アルコール は、当業者によって本発明で使用するために容易に同定し、得ることができる。 トルエンのような、原油から誘導されたこれらの添加剤を含む、他のアンチノ ック指数増加添加剤を同様に使用することができる。しかしながら、本発明によ る好ましい組成物には、アンチノック指数を増加させるための原油誘導添加剤を 含む原油誘導体が実質的に含有されていないであろう。 １種又は２種以上の５〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖アルカン類を含む本 質的に全ての炭化水素源が、この炭化水素源が、全体として、ＡＳＴＭ Ｄ−２ ６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指数及び ＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）の最大Ｄ ＶＰＥを有する場合には、本発明で使用するために適している。当業者は、「ア ンチノック指数」が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９により測定されたときのリサーチ 法オクタン価（「ＲＯＮ」は「Ｒ」である）とＡＳＴＭ Ｄ−２７００により測 定されたときのモーター法オクタン価（「ＭＯＮ」は「Ｍ」である）との平均を 指すと理解する。これは普通、（Ｒ＋Ｍ）／２として表わされる。 この炭化水素成分は好ましくは、ＣＧＬ又はＮＧＬｓから誘導され、更に好ま しくは、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより、市販商品であるペンタンプラス として定義されたＮＧＬｓ留分である。しかしながら、等価のエネルギー含量、 酸素含量及び燃焼特性を有する全ての他の炭化水素ブレンド物も使用することが できる。例えば、ガス処理業者協会及びＡＳＴＭにより「天然ガソリン」として 定義されたＮＧＬｓの留分を、イソペンタンとブレンドし、ペンタンプラスに置 き換えることができる。天然ガソリン単独を同様に使用することができる。殆ど の状況で、「直鎖」ペンタンプラス又は天然ガソリンを使用する代わりにブレン ド物を製造することは、一層高価になるであろう。全ての他の等価ブレンド物を 使用することができるけれども、同様のコスト考慮が適用される。 この炭化水素成分は、得られるブレンド物のアンチノック指数又は引火点を犠 牲にすることなく、１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）以下のＤＶＰＥを有するブレンド物 を与えるように選択された共溶媒を使用して燃料級アルコールとブレンドされ、 その結果、火花点火エンジンの小さい改造で、火花点火エンジンで使用するため に適した自動車燃料組成物が得られる。本発明で使用するために適した共溶媒は 、炭化水素類及び燃料級アルコールの両方中に混和性であり、最終ブレンド物内 で１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）より低いＤＶＰＥを与えるために十分に高い沸点、好 ましくは７５℃より高い沸点を有する。この共溶媒は、最終ブレンド物のコール ドスタートを確実にするために十分に低い引火点、好ましくは−１０℃より低い 引火点を有していなくてはならない。この共溶媒はまた、沸点と引火点との間に 少なくとも８５℃の差及び０．７８より大きい比重を有していなくてはならない 。 共溶媒として、５〜７原子複素環式環化合物が好ましい。ヘテロ原子極性環構 造は、燃料級アルコールと相溶性であり、なお炭化水素類と相溶性である非極性 領域を有する。このヘテロ原子構造はまた、共溶媒及びその結果得られるブレン ド物の蒸気圧を下げるように機能する。同じ有利な特性はまた、短鎖エーテルか らも得ることができるけれども、環化合物が好ましい。 環内に１個の酸素原子を有する飽和アルキル分枝複素環式化合物が、アルキル 分枝が共溶媒の蒸気圧を更に下げるので好ましい。この環化合物には複数個のア ルキル分枝が含有されていてよいけれども、１個の分枝が好ましい。ＭＴＨＦは 、環内の酸素原子に隣接した１個のメチル分枝を有する５員の複素環式環の例で ある。 窒素含有環化合物が本発明の共溶媒に含まれるけれども、これは、窒素ヘテロ 原子が、環境汚染物質である窒素の酸化物である燃焼生成物を形成するのであま り好ましくない。そのため、酸素含有複素環式環化合物が窒素ヘテロ原子を有す る環よりも好ましく、アルキル化環化合物が更に好ましい。更に、環酸素はまた 、本発明の自動車燃料組成物の、よりクリーンな燃焼を促進する酸素化剤として 機能する。このように、それらが炭化水素類及び燃料級アルコールに対する蒸気 圧低下共溶媒であることに加えて、よりクリーンな燃焼燃料組成物を与えるため の酸素化剤としてのその能力のために、酸素含有複素環式環化合物が本発明の自 動車燃料組成物に於ける特に好ましい共溶媒である。 従って、酸素含有飽和５〜７原子複素環式環が最も好ましい。ＭＴＨＦが特に 好ましい。ＭＴＨＦはガソリンのためのオクタン低下剤と考えられるけれども、 これはＮＧＬｓのオクタン等級を改良する。ＭＴＨＦは、炭化水素類及びアルコ ール類との優れた混和性並びに望ましい沸点、引火点及び密度を有するのみなら ず、ＭＴＨＦは容易に入手でき、安価でバルク商品品目である。ＭＴＨＦはまた 、燃料級アルコールよりも高い熱含量を有し、アルコールのように水をピックア ップせず、さらに油パイプライン中で代替可能である。これによって、自動車燃 料組成物のアンチノック指数を増加させるために、より多量の燃料級アルコール を使用できるようになる。 更に、ＭＴＨＦは、トウモロコシ殻、トウモロコシ穂軸、麦わら、オートムギ ／コメ外皮、サトウキビ茎、低級古紙、ペーパーミル廃スラッジ、木材廃物等々 のような廃棄セルロース系バイオマス物質からのレブレン酸(levulenic acid)の 製造から商業的に誘導される。このようなセルロース廃生成物からのＭＴＨＦの 製造は、米国特許第４，８９７，４９７号に開示されている。廃セルロース系バ イオマスから製造されたＭＴＨＦは、本発明の自動車燃料組成物に於ける共溶媒 として特に好ましい。 沸点、引火点、密度並びに燃料級アルコール及びペンタンプラスとの混和性に 基づいて選択された、他の適当な共溶媒の例は、２−メチル−２−プロパノール 、３−ブテン−２−オン、テトラヒドロピラン、２−エチルテトラヒドロフラン （ＥＴＨＦ）、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン、３，３−ジメチルオキセタン 、２−メチルブチルアルデヒド、ブチルエチルエーテル、３−メチルテトラヒド ロピラン、４−メチル−２−ペンタノン、ジアリルエーテル、アリルプロピルエ ーテル等々である。上記から既に明らかであるように、短鎖エーテルは、炭化水 素類及び燃料級アルコールとの混和性並びに得られる自動車燃料組成物の蒸気圧 低下に関して複素環式環化合物と同様に機能する。酸素含有複素環式環化合物と 同様に、短鎖エーテルはまた典型的な蒸気圧低下酸素化剤である。 本発明の自動車燃料組成物には任意に、約７ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）〜約１５ ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥを与えるために有効な量でｎ−ブタンが含有され ている。しかしながら、この組成物は、３．５ｐｓｉ（０．２ａｔｍ）のように 低いＤＶＰＥを与えるように配合することができる。北部アメリカ合衆国及びヨ ーロッパに於いて冬季に、寒天候始動を促進するために、より高いＤＶＰＥが望 ましい。好ましくは、ｎ−ブタンはＮＧＬｓ又はＣＧＬから得られる。 この自動車燃料組成物にはまた任意に、火花点火自動車燃料用の従来の添加剤 が含有されている。そのため、本発明の自動車燃料組成物には、従来の量の界面 活性剤、消泡剤及びアイシング防止添加剤等々が含有されていてよい。この添加 剤は原油から誘導される。しかしながら、本発明による好ましい組成物は、原油 誘導体を実質的に含有しない。 本発明の自動車燃料組成物は、エタノール含有自動車燃料のための従来のラッ クブレンド法(rack-blending techniques)を使用して製造される。好ましくは、 蒸発損失排気を防ぐために、高密度共溶媒成分を、最初にブレンドタンクの底の ポートを通して冷時に（７０°Ｆ（２１℃）より低い）送液する。次いで、炭化 水素類を撹拌すること無くタンクの底の同じポートを通して送液して、蒸発損失 を最小にする。使用する場合には、ｎ−ブタンを、タンクの底を通して冷時に（ ４０°Ｆ（４℃）より低い）送液する。次に、ブタンを底ポートを通して送液し 、そうしてこれを直ちに希釈して、蒸発損失を防ぐために表面蒸気圧が最小にな るようにする。また、ＭＴＨＦ、炭化水素類及び使用する場合にはｎ−ブタンの ２種又は３種以上を、一緒に底ポートを通して送液することができる。分布ラッ ク（distribution rack）でブレンドしない場合、２種又は３種の成分を、従来 のガソリンパイプラインを通るブレンド物として得ることができる。エタノール 単独では他の点では炭化水素類の蒸気圧を上昇させ、蒸発損失を促進するので、 エタノールは好ましくは、ＭＴＨＦ及び存在する場合にはｎ−ブタンを炭化水素 類とを前もってブレンドした後、エタノールを自動車燃料に含有させるための従 来のスプラッシュブレンド法(splach blending techniques)によって最後にブレ ンドする。 このように、ｎ−ブタン、エタノール、ＭＴＨＦ及びペンタンプラスを含有す るブレンド物に対して、ＭＴＨＦを最初にブレンドタンクの中に送液する。撹拌 しないで、ペンタンプラスをタンクの底を通してＭＴＨＦの中に送液し、続いて ｎ−ブタン（使用する場合）を送液する。最後に、エタノールを底を通してブレ ンドする。次いで、このブレンド物を、従来の手段によって回収し、貯蔵する。 炭化水素類、燃料級アルコール及び共溶媒は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ −２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ −５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有す る自動車燃料組成物を与えるように選択された量で添加する。８９．０の最小ア ンチノック指数が好ましく、９２．５の最小アンチノック指数がより一層好まし い。夏季に於いては、８．１ｐｓｉ（０．５５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥが好まし く、７．２ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥが一層好ましい。冬季に於い ては、ＤＶＰＥはできるだけ１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）に近づけるべきであり、好 ましくは約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）と約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）との間にす べきである。この理由のために、ｎ−ブタンを、この範囲内のＤＶＰＥを与える ために有効な量で本発明の自動車燃料組成物に添加することができる。 本発明による好ましい自動車燃料組成物に於いて、炭化水素成分は本質的に、 エタノール、ＭＴＨＦ及び任意にｎ−ブタンとブレンドされた、ＮＧＬｓから得 られた１種又は２種以上の炭化水素類からなる。ＮＧＬｓ炭化水素は約１０〜約 ５０体積パーセントのレベルで存在していてよく、エタノールは約２５〜約５５ 体積パーセントの量で存在していてよく、ＭＴＨＦは約１５〜約５５体積パーセ ントの量で存在していてよく、そしてｎ−ブタンはゼロ〜約１５体積パーセント のレベルで存在していてよい。更に好ましい自動車燃料組成物には、約２５〜約 ４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積パーセントのエタノ ール、約２０〜約３０体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜約１０体積パーセン トのｎ−ブタンが含有されている。 本発明の組成物は、ＡＳＴＭ−Ｄ８６により測定したとき、夏季及び冬季燃料 ブレンド物用のＡＳＴＭ仕様内の、Ｔ１０及びＴ９０値を有する夏季及び冬季燃 料ブレンド物として配合することができる。本発明の冬季ブレンド組成物は、寒 天候始動を助けるために従来のガソリンよりも著しく揮発性である。Ｔ９０値は 、燃料中の「ヘビー・エンド(heavy-end)」成分の量を示す。これらの物質は、 エンジン運転のコールドスタート段階の間の未燃焼炭化水素の主な源泉であると 考えられる。本発明の組成物中に於ける「ヘビー・エンド」成分のより低い値は また、 優れたエミッション性能を示す。燃焼後の固体残渣の量は、従来のガソリン中に 典型的に見出されるものの僅かに五分の一である。 特に好ましい夏季燃料ブレンド物には、約３２．５体積パーセントのペンタン プラス、約３５体積パーセントのエタノール及び約３２．５体積パーセントのＭ ＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーショ ンされる。 特に好ましい冬季燃料ブレンド物には、約４０体積パーセントのペンタンプラ ス、約２５体積パーセントのエタノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び 約１０体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記の ようにキャラクタリゼーションされる。 好ましい夏季プレミアムブレンド物には、約２７．５体積パーセントのペンタ ンプラス、約５５体積パーセントのエタノール及び約１７．５体積パーセントの ＭＴＨＦが含有されている。このブレンド物は下記のようにキャラクタリゼーシ ョンされる。 好ましい冬季プレミアムブレンド物には、約１６体積パーセントのペンタンプ ラス、約４７体積パーセントのエタノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及 び約１１体積パーセントのｎ−ブタンが含有されている。このブレンド物は下記 のようにキャラクタリゼーションされる。 このように、本発明は、火花点火内燃機関の小さい改造で、火花点火内燃機関 に燃料供給することができ、なお蒸発損失によっておこるエミッションを制限す るためにブレンドすることができる、本質的に原油生成物を含有しない自動車ガ ソリン代替物を提供することが認められるであろう。本発明は、０．１パーセン ト未満のベンゼン、０．５パーセント未満の芳香族類、０．１パーセント未満の オレフィン類及び１０ｐｐｍ未満の硫黄を含有する燃料組成物を提供する。下記 の実施例は、本発明を更に例示し、その範囲を限定するものとして解釈されるべ きではない。全ての部及びパーセントは、他の場合であると明白に示されていな い限り体積基準であり、全ての温度は華氏度である。 実施例Ｉ 本発明による燃料組成物を、４０体積パーセントの、インディアナ州Elberfie ldのデイライト・エンジニヤリング社(Daylight Engineering)から入手した天然 ガソリン、４０体積パーセントの、コネチカット州Brookfieldのファームコ・プ ロダクツ社(Pharmco Products，Inc.)から入手した２００プルーフエタノール及 び２０体積パーセントの、インディアナ州West Lafayetteのクォーカー・オーツ ・ケミカル社(Quaker Oats Chemical Company)から購入したＭＴＨＦをブレンド することによって製造した。天然ガソリンと接触した際のエタノールの蒸発損失 を避けるために、２リットルのエタノールを１リットルのＭＴＨＦと予備ブレン ドした。蒸発損失を更に最小にするために、エタノール及びＭＴＨＦをブレンド する前に４０°Ｆ（４４℃）に冷却した。 ２リットルの天然ガソリンを混合タンクに添加した。蒸発損失を最小にするた めに、天然ガソリンも４０°Ｆに冷却した。次いで、エタノールとＭＴＨＦとの ブレンド物を、混合しながら天然ガソリンに添加した。均一で均質のブレンド物 が得られるまで、この混合物を５秒間ゆっくり撹拌した。 天然ガソリンの含有量は、ニュージャージー州Lindenのインチケープ・テステ ィング・サービスズ社(Inchcape Testing Services)（Ｃａｌｅｂ−Ｂｒｅｔｔ ）により分析された。下記の成分から構成されていることが分かった。 ブタン 検出されず イソペンタン ３３体積パーセント ｎ−ペンタン ２１体積パーセント イソヘキサン ２６体積パーセント ｎ−ヘキサン １１体積パーセント イソヘプタン ６体積パーセント ｎ−ヘプタン ２体積パーセント ベンゼン ＜１体積パーセント トルエン ＜０．５体積パーセント このように、デイライト・エンジニヤリング社は、この生成物を「天然ガソリ ン」と称しているけれども、この生成物は、ガス処理業者協会のペンタンプラス の定義及び本発明の目的のためのペンタンプラスの定義と一致している。 この自動車燃料を、３５０ＣＩＤ Ｖ−８エンジン及び４胴式キャブレターを 備えた１９８４年式シボレー・カプリース・クラシック(Chevrolet Caprice Cla ssic)（VIN IGIAN69H4EX149195）で試験した。キャブレター付きエンジンは、ア イドル燃料混合物の調節が、電子式介在(intervention)無しに可能であるように 選択した。排気ガス中の酸素含有量、マニホールド空気圧、スロットル位置及び 冷却液温度を測定した点で、ある程度の電子式燃料管理が存在した。環境汚染試 験は、二つのスロットル位置、即ちファスト−アイドル（１９５０ｒｐｍ）及び スロー−アイドル（７２０ｒｐｍ）で実施した。ＴＨＣ（全炭化水素類）、ＣＯ （一酸化炭素）、Ｏ₂及びＣＯ₂エキゾースト・エミッションを、ワンド型(wand- type)４ガス分析器で記録した。 エンジンを検査し、壊れた真空ラインを交換した。アイドル速度及びスパーク タイミングを、メーカーの仕様に調節した。点火「スパークライン」は、等しく 現れ、スパークプラグ又はワイヤーの何れでも不適切な問題を示さなかった。マ ニホールド真空は２０インチ（５１ｃｍ）〜２１インチ（５３ｃｍ）で、定常的 であり、ピストンリング又はインテークバルブ及びエキゾーストバルブで困難性 を示さなかった。 この試験をニューヨーク市近郊で実施したとき、従来のガソリンは小売りで入 手できなかった。そのため、比較は、清浄空気法に定義されているような「ベー スライン・ガソリン」で行わず、一層クリーンに燃焼させるために既に配合され ていた燃料で行った。上記の燃料組成物で実施したエミッション試験を、小売サ ービスステーションで購入したＳＵＮＯＣＯ８７−オクタン再配合ガソリンに対 して比較した。試験は、同じエンジンで、同じ日に、お互いに１時間以内に実施 した。３種の試験、即ち、（１）全炭化水素類（ＴＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ ）についてファスト及びスローアイドル・エミッション試験、（２）ファスト− アイドル燃料消費及び（３）燃料経済性及びドライバビリティについての２．７ マ イル（４．３キロメートル）路上試験が含まれた。エミッション試験の要約を、 下記の表に示す。 １９８１年から現在までのモデルについてのニュージャージー州のエミッショ ン必要条件は、ＴＨＣ＜２２０ｐｐm及びＣＯ＜１．２パーセントであることに 注目すべきである。 エンジンをファストアイドル（１９７０ｒｐｍ）で約７分間運転した。上記の 燃料組成物についての燃料消費は６分３０秒間で６５０ｍＬ（１分間当たり１０ ０ｍＬ）であった。再配合ガソリンについての燃料消費は７分間で６００ｍＬ（ １分間当たり８６ｍＬ）であった。２．７マイル（４．３キロメートル）路上試 験では、燃料消費に於ける顕著な相違は示されなかった（上記の燃料について９ ００ｍＬ及び再配合ガソリンについて８７０ｍＬ）。 再配合ガソリンと比較すると、上記の燃料組成物は、ＣＯエミッションを１０ の係数ほど低下させ、ＴＨＣエミッションを４３％ほど減少させた。ファスト− アイドル試験に於いて、上記の燃料組成物の消費は、再配合ガソリンよりも１４ パーセント大きかった。路上試験の間に、ドライバビリティに於ける顕著な相違 は気付かれなかった。フル−スロットル加速の間に、エンジンノックは、再配合 ガソリンで僅かに多く気付かれた。 このように、本発明の燃料組成物は火花点火内燃機関に燃料供給するために使 用できることが認められるであろう。ＣＯ及びＴＨＣエミッション特性は、燃料 消費に於いて顕著な相違が無く、ベースライン・ガソリンよりもクリーンに燃焼 させるために再配合されたガソリンよりも良好である。 実施例ＩＩ ３２．５体積パーセントの天然ガソリン（デイライト・エンジニヤリング社） 、３５体積パーセントのエタノール及び３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含 有する夏季燃料ブレンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。４０体積 パーセントのペンタンプラス、２５体積パーセントのエタノール、２５体積パー セントのＭＴＨＦ及び１０体積パーセントのｎ−ブタンを含有する冬季燃料ブレ ンド物を、実施例Ｉに於けるようにして製造した。これらの自動車燃料を、ＥＤ ８５（Ｅ８５）、即ち、８０体積パーセントの２００プルーフ純粋エチルアルコ ール及び２０体積パーセントのインドレンを含有する、ペンシルベニア州Marcus Hookのサンノコ社(Sunoco)から得られた先行技術の代替燃料（４０Ｃ．Ｆ．Ｒ ．第８６条で規定されたＥＰＡ認可試験燃料）と共に試験した。Ｅ８５は、実施 例Ｉに開示した方法に従って製造した。これらの３種の燃料を、対照としてのイ ンドレンに対して、１９９６年式フォード・タウルスＧＬセダン・エタノール・ フレキシブル・燃料車両(Ford Taurus GL sedan etanol Flexible Fuel Vehicle )（VIN 1FALT522X5G195580）で、完全にウォームアップしたエンジンで試験した 。エミッション試験は、ニュージャージー州Lindenのコンプライアンス・アンド ・リサーチ・サービスズ社(Compliance and Research Services，Inc.)で実施し た。 車両を、クレイトン・インダストリーズ社(Clayton Industries，Inc.)、モデ ルＥＣＥ−５０（スプリットロール）動力計で負荷させた。動力計は、３，７５ ０ポンド（１，７００キログラム）の慣性試験重りについて設定した。排出ガス をホリバ・インスツルメンツ社(Horiba Instruments，Inc.)、モデルＣＶＳ−４ ０ガス分析器でサンプリングした。炭化水素類（ＴＨＣ）は、ホリバ・モデルＦ ＩＡ−２３Ａフレームイオン化検出器（ＦＩＤ）で分析した。一酸化炭素（ＣＯ ）及び二酸化炭素（ＣＯ₂）は、ホリバ・モデルＡＩＡ−２３非分散型赤外検出 器（ＮＤＩＲ）で分析した。炭化水素種分化(speciation)は、パーキン・エルマ ー社(Perkin Elmer Inc.)により製造されたＦＩＤ付きガスクロマトグラフで実 施した。ＧＣカラムは、スペルコ(Supelco)１００Ｍ×０．２５ｍｍ×０．５０ ミクロン・ ペトロコル(Petrocol)ＤＨであった。全てのエミッション試験装置は、１９８４ 年に製造された。 エキゾーストマニホールド（触媒コンバーターの前）から直接サンプリングし たエミッションの一覧を、インドレンに対する各燃料ブレンド物についてのＴＨ Ｃ及びＣＯの減少パーセントとして、下記の表に示す。 ｎ．s．＝顕著な変化無し これらの燃料組成物は、低いエンジンｒｐｍではインドレンと本質的に同じに 燃焼したが、２５００以上のｒｐｍでは顕著により良好であった。殆どの場合に 、この燃料はＥ８５と同様にクリーンに又はＥ８５よりもクリーンに燃焼した。 フォード・タウルス・フレキシブル・燃料車両の本質的な特徴は、使用する燃 料の全ての混合物について適切な空気／燃料比を選択するためのその能力であっ た。この車両は、試験の間の全ての過程で外部的に改造しなかった。電子エミッ ションコンピュータ(Electronic Emissions Computer)及び燃料センサーは、選 択された空気／燃料費が下記の通りであったことを示した。 インドレン １４．６ 冬季ブレンド物 １２．５ 夏季ブレンド物 １１．９ Ｅ８５ １０．４ 前記の実施例及び好ましい態様の説明は、請求の範囲によって規定される本発 明を限定するものとしてではなく、例示するものとしてとるべきである。容易に 認められるように、上記の特徴の多数の変形及び組合せが、請求の範囲に記載し たような本発明から逸脱することなく利用できる。全てのこのような修正は、下 記の請求の範囲内に含まれることが意図される。 以下、本発明の好適な実施態様を例示する。 １．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 燃料級アルコール、並びに 該炭化水素成分及び該燃料級アルコールの両方中に混和性の共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該燃料級アルコ ール及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定し たとき８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量 で存在し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄の少なく とも１種を含有しない燃料組成物。 ２．該炭化水素成分が、天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になる、上記１に記載の燃料組成物。 ３．該炭化水素成分が天然ガソリンから本質的になる、上記２に記載の燃料組 成物。 ４．該炭化水素成分がペンタンプラスから本質的になる、上記２に記載の燃料 組成物。 ５．該炭化水素成分が、石炭ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になる、上記１に記載の燃料組成物。 ６．該炭化水素成分にｎ−ブタンが含有され、該炭化水素成分、該燃料級アル コール及び該共溶媒が、約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔ ｍ）のＤＶＰＥを与えるために有効な量で存在する、上記１に記載の燃料組成物 。 ７．該燃料級アルコールがエタノールである、上記１に記載の燃料組成物。 ８．該燃料級アルコールがメタノールである、上記１に記載の燃料組成物。 ９．該共溶媒が、飽和５〜７原子複素環式環化合物である、上記１に記載の燃 料組成物。 １０．該複素環式環化合物がアルキル置換されている、上記９に記載の燃料組 成物。 １１．該共溶媒が２−メチルテトラヒドロフラン（ＭＴＨＦ）である、上記１ ０に記載の自動車燃料組成物。 １２．該共溶媒が２−エチルテトラヒドロフラン（ＥＴＨＦ）である、上記１ ０に記載の自動車燃料組成物。 １３．該環ヘテロ原子が酸素である上記９に記載の燃料組成物。 １４．該炭化水素成分が天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になり、該燃料級アルコールがエタノールを含み、 そして該共溶媒がＭＴＨＦである、上記１に記載の自動車燃料組成物。 １５．約１０〜約５０体積パーセントの該天然ガス液体炭化水素類、約２５〜 約５５体積パーセントの該エタノール、約１５〜約５５体積パーセントの該ＭＴ ＨＦ及びゼロ〜約１５体積パーセントのｎ−ブタンを含む、上記１４に記載の自 動車燃料組成物。 １６．約２５〜約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積 パーセントのエタノール、約２０〜約３５体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜 約１０体積パーセントのｎ−ブタンを含む、上記１５に記載の自動車燃料組成物 。 １７．約３２．５体積パーセントのペンタンプラス、約３５体積パーセントの エタノール及び約３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．３ｐ ｓｉ（０．５ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約８９．７のアンチノック指数を有する、 上記１６に記載の自動車燃料組成物。 １８．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５体積パーセントのエタ ノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１０体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．７ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約８９．０のア ンチノック指数を有する、上記１６に記載の自動車燃料組成物。 １９．約２７．５体積パーセントのペンタンプラス、約５５体積パーセントの エタノール及び約１７．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．０ｐ ｓｉ（０．５ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約９３．０のアンチノック指数を有する、 上記１５に記載の自動車燃料組成物。 ２０．約１６体積パーセントのペンタンプラス、約４７体積パーセントのエタ ノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１１体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．６ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ及び約９３．３のア ンチノック指数を有する、上記１５に記載の自動車燃料組成物。 ２１．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約４０体積パーセントのエタ ノール及び約２０体積パーセントのＭＴＨＦを含む、上記１５に記載の自動車燃 料組成物。 ２２．８９．０の最小アンチノック指数を有する、上記１に記載の自動車燃料 組成物。 ２３．９２．５の最小アンチノック指数を有する、上記２２に記載の自動車燃 料組成物。 ２４．８．３ｐｓｉ（０．５ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有する、上記１に記載 の自動車燃料組成物。 ２５．約１２ｐｓｉ（０．８ａｔｍ）〜約１５ｐｓｉ（１ａｔｍ）のＤＶＰＥ を有する、上記１に記載の自動車燃料組成物。 ２６．炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法であって、該アル コール及び炭化水素成分を、該アルコール及び該炭化水素成分の二成分系ブレン ド物についてのアメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−５１９１によって測定し たときの乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）よりも低いこのＤＶＰＥを有する三成分系 ブレンド物が得られるような量の、該アルコール及び該炭化水素成分に対する共 溶媒とブレンドすることからなる方法であって、該炭化水素成分が、４〜８個の 炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は２種 以上の炭化水素類から本質的になり、該三成分系ブレンド物が本質的に、オレフ ィン類、芳香族類及び硫黄の少なくとも１種を含有しない該低下方法。 ２７．該アルコールがエタノールである、上記２６に記載の方法。 ２８．該アルコール、該炭化水素類及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９ 及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及び１５ｐ ｓｉ（１ａｔｍ）の最大ＤＶＰＥを有する自動車燃料を与えるように選択された 量で存在する、上記２６に記載の方法。 ２９．該炭化水素類及び該共溶媒を、該アルコールとブレンドする前に一緒に 予備ブレンドする、上記２６に記載の方法。 ３０．該炭化水素類がペンタンプラスを含み、該アルコールがエタノールを含 み、そして該共溶媒がＭＴＨＦである、上記２６に記載の方法。 ３１．該共溶媒がＭＴＨＦである、上記２６に記載の方法。 ３２．該共溶媒がＥＴＨＦである、上記２６に記載の方法。 ３３．該炭化水素成分が、天然ガス液体及び石炭ガス液体炭化水素類からなる 群から選択された１種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる、上記２６に 記載の方法。 ３４．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 エタノール、並びに 飽和５〜７原子複素環式環化合物からなる群から選択された、該炭化水素成分 及び該エタノールの両方中で混和性である共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該エタノール及 び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき ８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量で存在 し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄の少なくとも１ 種を含有しない燃料組成物。 ３５．該炭化水素成分が、天然ガス液体炭化水素類から選択された１種又は２ 種以上の炭化水素類から本質的になる、上記３４に記載の燃料組成物。 請求の範囲 １．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 燃料級アルコール、並びに 該炭化水素成分及び該燃料級アルコールの両方中に混和性の共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該燃料級アルコ ール及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定し たとき８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量 で存在し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄の少なく とも１種を含有しない燃料組成物。 ２．炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法であって、該アルコ ール及び炭化水素成分を、該アルコール及び該炭化水素成分の二成分系ブレンド 物についてのアメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−５１９１によって測定した ときの乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）よりも低いこのＤＶＰＥを有する三成分系ブ レンド物が得られるような量の、該アルコール及び該炭化水素成分に対する共溶 媒とブレンドすることからなる方法であって、該炭化水素成分が、４〜８個の炭 素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は２種以 上の炭化水素類から本質的になり、該三成分系ブレンド物が本質的に、オレフィ ン類、芳香族類及び硫黄の少なくとも１種を含有しない該低下方法。 ３．本質的に、 ４〜８個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された １種又は２種以上の炭化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水 素成分は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−２６９９及びＤ−２７００に よって測定したとき６５の最小アンチノック指数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１に よって測定したとき１５ｐｓｉ（１気圧）の最大乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）を 有する、 エタノール、並びに 飽和５〜７原子複素環式環化合物からなる群から選択された、該炭化水素成分 及び該エタノールの両方中で混和性である共溶媒 からなる火花点火自動車燃料組成物であって、該炭化水素成分、該エタノール及 び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき ８７の最小アンチノック指数を有する自動車燃料を与えるために有効な量で存在 し、該燃料組成物が本質的に、オレフィン類、芳香族類及び硫黄の少なくとも１ 種を含有しない燃料組成物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．本質的に、 本質的にオレフィン類、芳香族類及び硫黄を含有しない、４〜８個の炭素原子 の直鎖又は分枝鎖のアルカン類からなる群から選択された１種又は２種以上の炭 化水素類から本質的になる炭化水素成分、但し、該炭化水素成分は、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき６５の最小アンチノック指 数及びＡＳＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したとき１５ｐｓｉの最大ＤＶＰＥ を有する、 燃料級アルコール、並びに 該炭化水素成分及び該燃料級アルコールの両方中に混和性の共溶媒 からなり、該炭化水素成分、該燃料級アルコール及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ −２６９９及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数 を有する自動車燃料を与えるために有効な量で存在する、火花点火自動車燃料組 成物。 ２．該炭化水素成分が、天然ガス液体から得られる１種又は２種以上の炭化水 素類から本質的になる、請求の範囲第１項記載の燃料組成物。 ３．該炭化水素成分が天然ガソリンから本質的になる、請求の範囲第２項記載 の燃料組成物。 ４．該炭化水素成分がペンタンプラスから本質的になる、請求の範囲第２項記 載の燃料組成物。 ５．該炭化水素成分が、石炭ガス液体から得られる１種又は２種以上の炭化水 素類から本質的になる、請求の範囲第１項記載の燃料組成物。 ６．該炭化水素成分にｎ−ブタンが含有され、該炭化水素成分、該燃料級アル コール及び該共溶媒が、約１２ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉのＤＶＰＥを与えるために 有効な量で存在する、請求の範囲第１項記載の燃料組成物。 ７．該燃料級アルコールがエタノールである、請求の範囲第１項記載の燃料組 成物。 ８．該燃料級アルコールがメタノールである、請求の範囲第１項記載の燃料組 成物。 ９．該共溶媒が、飽和５〜７原子複素環式環化合物である、請求の範囲第１項 記載の燃料組成物。 １０．該複素環式環化合物がアルキル置換されている、請求の範囲第９項記載 の燃料組成物。 １１．該共溶媒が２−メチルテトラヒドロフラン（ＭＴＨＦ）である、請求の 範囲第１０項記載の自動車燃料組成物。 １２．該共溶媒が２−エチルテトラヒドロフラン（ＥＴＨＦ）である、請求の 範囲第１０項記載の自動車燃料組成物。 １３．該環ヘテロ原子が酸素である請求の範囲第９項記載の燃料組成物。 １４．該炭化水素成分が天然ガス液体から得られる１種又は２種以上の炭化水 素類から本質的になり、該燃料級アルコールがエタノールからなり、そして該共 溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第１項記載の自動車燃料組成物。 １５．約１０〜約５０体積パーセントの該天然ガス液体炭化水素類、約２５〜 約５５体積パーセントの該エタノール、約１５〜約５５体積パーセントの該ＭＴ ＨＦ及びゼロ〜約１５体積パーセントのｎ−ブタンを含む、請求の範囲第１４項 記載の自動車燃料組成物。 １６．約２５〜約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５〜約４０体積 パーセントのエタノール、約２０〜約３５体積パーセントのＭＴＨＦ及びゼロ〜 約１０体積パーセントのｎ−ブタンを含む、請求の範囲第１５項記載の自動車燃 料組成物。 １７．約３２．５体積パーセントのペンタンプラス、約３５体積パーセントの エタノール及び約３２．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．３ｐ ｓｉのＤＶＰＥ及び約８９．７のアンチノック指数を有する、請求の範囲第１６ 項記載の自動車燃料組成物。 １８．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約２５体積パーセントのエタ ノール、約２５体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１０体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．７ｐｓｉのＤＶＰＥ及び約８９．０のアンチノック指 数を有する、請求の範囲第１６項記載の自動車燃料組成物。 １９．約２７．５体積パーセントのペンタンプラス、約５５体積パーセントの エタノール及び約１７．５体積パーセントのＭＴＨＦを含み、そして約８．０ｐ ｓｉのＤＶＰＥ及び約９３．０のアンチノック指数を有する、請求の範囲第１５ 項記載の自動車燃料組成物。 ２０．約１６体積パーセントのペンタンプラス、約４７体積パーセントのエタ ノール、約２６体積パーセントのＭＴＨＦ及び約１１体積パーセントのｎ−ブタ ンを含み、そして約１４．６ｐｓｉのＤＶＰＥ及び約９３．３のアンチノック指 数を有する、請求の範囲第１５項記載の自動車燃料組成物。 ２１．約４０体積パーセントのペンタンプラス、約４０体積パーセントのエタ ノール及び約２０体積パーセントのＭＴＨＦを含む、請求の範囲第１５項記載の 自動車燃料組成物。 ２２．８９．０の最小アンチノック指数を有する、請求の範囲第１項記載の自 動車燃料組成物。 ２３．９２．５の最小アンチノック指数を有する、請求の範囲第２２項記載の 自動車燃料組成物。 ２４．８．３ｐｓｉの最大ＤＶＰＥを有する、請求の範囲第１項記載の自動車 燃料組成物。 ２５．約１２ｐｓｉ〜約１５ｐｓｉのＤＶＰＥを有する、請求の範囲第１項記 載の自動車燃料組成物。 ２６．炭化水素−アルコールブレンド物の蒸気圧の低下方法であって、該アル コール及び天然ガス液体又は石炭ガス液体から得られた１種又は２種以上の炭化 水素類を、該アルコール及び該炭化水素類の二成分系ブレンド物についてのＡＳ ＴＭ Ｄ−５１９１によって測定したときのＤＶＰＥよりも低いこのＤＶＰＥを 有する三成分系ブレンド物が得られるような量の、該アルコール及び該炭化水素 類に対する共溶媒とブレンドすることを含む方法。 ２７．該アルコールがエタノールである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ２８．該アルコール、該炭化水素類及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６９９ 及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数及び１５ｐ ｓｉの最大ＤＶＰＥを有する自動車燃料を与えるように選択された量で存在する 、 請求の範囲第２６項記載の方法。 ２９．該炭化水素類及び該共溶媒を、該アルコールとブレンドする前に一緒に 予備ブレンドする、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３０．該炭化水素類がペンタンプラスを含み、該アルコールがエタノールを含 み、そして該共溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３１．該共溶媒がＭＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３２．該共溶媒がＥＴＨＦである、請求の範囲第２６項記載の方法。 ３３．本質的に、 天然ガス液体から得られた１種又は２種以上の炭化水素類からなり、そして任 意にｎ−ヘプタンを含有する炭化水素成分、 エタノール、並びに 飽和５〜７原子複素環式環化合物からなる群から選択された、該炭化水素成分 及び該エタノールの両方中で混和性である共溶媒 からなり、該炭化水素成分、該エタノール及び該共溶媒が、ＡＳＴＭ Ｄ−２６ ９９及びＤ−２７００によって測定したとき８７の最小アンチノック指数を有す る自動車燃料を与えるために有効な量で存在する、火花点火自動車燃料組成物。