KR900000862B1

KR900000862B1 - 가솔린 기관용 연료 조성물

Info

Publication number: KR900000862B1
Application number: KR1019860001472A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 이와무라; 마사아끼 오오니시
Original assignee: 준이찌 이와무라; 마에 가스미; 니시구찌 나라도시
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-03-03
Publication date: 1990-02-17
Also published as: KR870007263A; JPS62164791A

Abstract

내용 없음.

Description

가솔린 기관용 연료 조성물

본 발명은 저급지방족 탄화수소 및 벤젠과, 필요하면, C₇∼C₁₀알킬벤젠, C₇∼C₁₀알킬벤젠-나프탈렌 및 나플탈렌 유도체 및 중급지방족 탄화수소에서 선택되는 성분으로 되는, 기존의 가솔린기관에 손을 쓰는 일없이 그래도 사용해서, 연료 비효율을 현저하게 개선할 수 있는 가솔린기관용 연료조성물에 관한 것이다.

종래, 가솔린기관용 연료의 질의 향상을 꾀하는 수단으로서는, 일반적으로 옥탄가의 보다 높은 방향족 탄화수소의 배합이 행하여져, 일본에 있어서의 시판되는 일반가솔린(레귤러)의 가스크로마토그래피(이하, GC라 칭한다)에 의한 분석은 95%의 신뢰도이고 저급지방족 탄화수소 함유율 79.1∼84.5%(용량 %, 이하 같음), 벤젠 1.4∼2.2%, 톨루엔 3.4∼5.5%, 크실렌 4.5∼7.9%, 기타의 방향족 탄화수소 4.3∼6.6%, 고급가솔린(하이옥탄, 프레미엄 모터오일)의 것은 저급지방족 탄화수소 60.1∼68.9%, 벤젠 1.3∼3.0%, 톨루엔 12.4∼19.8%, 크실렌 5.8∼16.4%, 기타의 방향족 탄화수소 4.7∼7.6%를 나타내고, 방향족 탄화수소중에서도 벤젠의 함유율에 있어서는 양자공히 거의 증감은 확인되지않고, 톨루엔, 크실렌의 함유율을 높히는 것에 의해서 개선을 시도하고 있는 것으로 생각된다. 한편, 벤젠이 품질향상을 위해서 사용되지 않는 것은 다른 방향족 탄화수소와 다르고 융점이 현저하게 높은것(5.5℃), 피스톤위의 탄소의 축적이 많아지는 것을 들 수 있고, 실린더온도의 상승과 함께 그 내폭성이 저하되고, 그 출력이 높은 과급공냉엔진에 대해서는 그 효과가 감소하는 것으로 된다. 또, 엔진의 최대 마력시의 연료소비율이 많고, 보통 7∼8% 증가하는 것등(신소오노부오저 ＂고속가솔린 엔진＂), ＂마루젠＂주식회사, 78∼79(1960)의 이유에 의해 함유량이 근소하게 억제된 것으로 생각된다.

본 발명자들은, 상기의 벤젠 고함유량인 경우의 결점에 관하여 의문을 갖고, 여러 가지로 연구한 결과, 시판가솔린을 상압증류하고, ∼70%까지 잔류분을 모아, (이하, AHC라 칭한다. 본 잔류분은 저급쇄상포화 및 불포화탄화수소, 나프텐계 탄화수소등으로 구성되어 있다.), AHC 50∼10%, 벤젠(이하, B라 칭한다) 50∼90%와의 구성과 시판가솔린과 상대주행신율과의 사이에는 Y(신율)=0.268×(B농도)-5.880(γ=0.980)의 관계가 확인되어, 연료비효율을 향상시키는 중요한 요인의 하나인 것, 상기의 문제점이 일어나는 범위가 상기의 문헌(신소오노우오 저)과는 현저하게 다른것등에 착안하여, 본 발명을 완성함에 이르렀다.

본 발명의 가솔린기관용 연료조성물은, 저급지방족 탄화수소, 벤젠과 필요하면,C₇∼C₁₀알킬벤젠, C₇∼C₁₀알킬벤젠-나프탈렌 및 나프탈렌 유도체 및 중급지방족 탄화수소를 임의의 순서로 배합해서 얻어진, 저급지방족 탄화수소 30∼10%, 벤젠 70∼50%, 및 C₇∼C₁₀알킬벤젠, C₇∼C₁₀알킬벤젠-나프탈렌 및 나플탈렌 유도체 및 중급지방족 탄화수소에서 선택되는 성분 0∼40%로 되어 있다.

본 발명에 사용되는 저급지방족 탄화수소(AHC)는 주요탄소수가 2∼8의 포화 혹은 불포화 탄화수소, 나프텐계 탄화수소등을 의미하고, 이들의 단일 혹은 혼합물을 포함한다. 바람직하기는, 비등점, 인화점등의 물성을 고려하면, 혼합물의 편이 좋다. 벤젠은 공업용순도의 것을 말한다. C₇∼C₁₀알킬벤젠은 톨루엔으로 대표되는 벤젠의 알킬유도체를 의미한다. C₇∼C₁₀알킬벤젠-나프탈렌 및 나플탈렌 유도체는 상기의 C₇∼C₁₀알킬벤젠, 나프탈렌, 알킬나플탈렌 및 알킬나프탈렌 수소첨가화물을 의미한다. 또, 중급지방족 탄화수소는 주요탄화수가 8∼14까지의 탄화수소를 지칭한다.

이들의 각 성분을 임의의 순서로 배합한다. 배합 및 교반은 상법에 따라서 행한다. 성분중, 예를 들면 불포화 탄화수소, 특히 공역이중결합을 포함한 화합물, 스틸렌등의 불안정한 화합물을 포함한 경우는 항산화제, 중합금지제등을 가해도 된다. 이때, 첨가량은 0.1% 이하 농도가 바람직하다. 또 다른 가연성물질과 판별하기 위해서 염료를 가해도 지장없다.

본 발명의 효과를 설명하면, 다음과 같다.

1). 벤젠 50% 이상 조성물은 시판가솔린의 연료비효율을 유익하게 향상한다. 더우기, 그 함유율이 80%이상으로 되면 엔진소리가 커지고, 그 조성물을 -26℃로 72시간 방치하면, AHC/B=20/80, AHC/B=10/80으로 0∼+5의 6단계의 눈으로 본 관찰에서 각각 +4, +5이고, +5에서는 결정의 석출이 전면적으로 관찰되어, 저온시에 있어서의 적응의 형편이 나쁘고, 최적의 벤젠함유율은 50∼70%이다.

2). 1)에 있어서의 엔진소리, 결정석출등의 개선에는 융점이 보다 낮은 화합물의 첨가, 혹은 이들의 혼합물의 첨가에 의해, 이들 문제점의 개선이 가능하다. 첨가물로서는 톨루엔등의 알킬벤젠, 나프탈렌 및 그 수소첨가물, 중급지방족 탄화수소를 사용하는 것이 유효하고, 그 결과는 시판가솔린 보다 유익하게 향상이 확인된다.

3). 조성물에는 발암물질등의 인체에 유해하다고 알려진 단환축합방향족 탄화수소를 함유하지 않는[오다도리 세이와, 하시모도 가고오 편저, ＂화학물질과 암의 발생＂학회출판센터, 55∼60(1978)].

4). 배기가스중에 포함되는 CO, HC의 함유율이 시판품의 것보다 낮고, 특히 HC는 아주 낮다.

다음에 실시예에 따라서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

[실시예 1(대조군 : 실험번호 1∼3)]

시판가솔린(레귤러) : 실험번호 1, 동(푸레미엄 모터오일) : 실험번호 2, 시판가솔린을 상압증류시켜 ∼70℃까지의 잔류분[AHC : GC에 의한 분석으로 약 2%의 벤젠, 톨루엔을 함유하는것(가스 크로마토그래피 질량분석계를 사용한 분석에서는 저급지방족 탄화수소 : 불포화 및 포화쇄상 탄화수소와 나프텐계 산화수소로 되어 있었다)] 실험번호 3을 실험시료로 하고, 차종 : 달도산니 1500cc, 형식 : E-PB 310, 원동기 형식 : A₁₅, 스피이드 미터 테스터 : 닛사루고. I.M. 하이본 2435를 사용해서 실험했다. 조성, 조성물의 성상, 주행테스트의 결과를 표 1에 표시한다. 표 1중의 인화점은 R.M.버틀러, G.M.쿡, G.G.룩, B.G.제임스, Ind Eng. Chem., 48, 808(1956)을 참조하고, Y(인화점)=0.68×(초류점)-72.54식을 유도하여, 산출하였다. 결정석출 정도에 대해서는 -26℃에서의 결정의 석출정도를 눈으로 보아서 0, +1, +2, +3, +4, +5의 6단계로 관찰하였다.

상대신류(연료비효율)은 시판가솔린(실험번호 1)을 0.0%로 하여 백분율로 표시하였다.

또한, 표 1중의 B는 시약 1급벤젠, C₇은 시약 1급 톨루엔, C₈은 공업용크실렌(GC 분석으로 에틸벤젠 25.1%, m.p-크실렌 56.9%, o-크실렌 18.0%의 혼합물), C₉는 알킬벤젠(본 실험에서는 시약 1급의 1,2,4-트리메틸벤젠을 사용하였다), C₁₀는 알킬벤젠(본 실험에서는 시약 1급 p-시멘을 사용하였다.), AHC(C₈∼C₁₄)는 포화탄화수소의 혼합물을 사용하였다. C₇∼C₁₀은 정품가솔린을 상압증류하고, 150∼200℃의 유분을 사용하고, 그 조성은 C₇∼C₁₀알킬벤젠, 나프탈렌 및 나플탈렌 유도체로 구성되어 있다. 또 각 조성물의 증류시험의 결과는 표 2에 표시되어 있다.

[실시예 2(AHC-벤젠군 : 실험번호 4∼8)]

AHC 50∼10%, B 50∼90%의 범위로 각 시험을 행하고, 각각의 결과를 표 1 및 2에 표시하였다. 또, AHC/B, 20/80, 10/90에 있어서, -26℃에서 방치(72시간)한 경우, 결정의 석출이 관찰되는 것, 주행테스트에 있어서는 높은 엔진소리가 관찰되므로 B농도의 상한은 80% 미만으로 하였다.

[실시예 3(AHC-B-C₇군 : 실험번호 9∼11)]

AHC 30∼10%, B 30∼50%, 의 C₇40%의 각각의 결과를 표1 및 2에 표시하였다. 이들의 결과에서 AHC농도에 상당하는 AHC-B군과 비교하면 상대신율은 저하하지만 높은 엔진소리는 해소되어, 양호한 운전이 가능하게 된다.

[실시예 4(AHC-B-C₈군 : 실험번호 12,13)]

AHC 20∼10%, B 50∼60%, 의 C₇30%의 각각의 결과를 표 1 및 2에 표시하였다. 이들의 조성물은 실시예 3과 동일한 결과가 얻어져, AHC-B군과 비교하면 상대신율은 저하하지만 높은 엔진소리는 해소되어, 양호한 운전이 가능하게 된다.

[실시예 5(AHC-B-C₇∼C₁₀군 : 실험번호 14∼16)]

AHC 30∼10%, B 60%, 의 C₇∼C₁₀10∼20%의 각 조성물의 결과를 표 1 및 2에 표시하였다. 상대신율, 양호한 운전상황도 양호한 결과과 얻어졌다.

[실시예 6(AHC-B-AHC(C₈∼C₁₄)군 : 실험번호 17,18)]

AHC 20%, B 50∼60%, AHC(C₈∼C₁₄) 30∼20%의 조성물의 결과를 표1 및 2에 표시하였다. 본 조성물에 있어서의 상대신율, 운전상황은 양호하였다.

[실시예 7(AHC-B-C₈∼C₁₄군 : 실험번호 19∼20)]

AHC 30∼10%, B 50∼60%, C₈∼C₁₄10∼40%의 조성물의 결과를 표 1 및 2에 표시하였다. 또, 상대신율, 운전상황도 양호하였다.

[표 1]

조성, 성상 및 주행테스트

[표 2]

각시료의 증류시험

Claims

저급지방족 탄화수소 30∼10%, 벤젠 70∼50%, 및 C₇∼C₁₀알킬벤젠, C₇∼C₁₀알킬벤젠-나프탈렌 및 나플탈렌 유도체 및 중급지방족 탄화수소에서 선택되는 성분 0∼40%로 되는 가솔린기관용 연료 조성물.