JP2000256682A

JP2000256682A - 無鉛ガソリン

Info

Publication number: JP2000256682A
Application number: JP11063388A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Kobayashi; 俊仁小林; Kenichiro Saito; 健一郎斎藤
Original assignee: Nippon Mitsubishi Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ベンゼン含有量の低いガソリン基材を用い
て、人体に悪影響を及ぼすベンゼン含有量が低く、かつ
低温始動性ならびに低温運転性等の自動車の運転性能に
優れ、更にそのベンゼンの排出量を低減しうる無鉛ガソ
リンを提供する。【解決手段】沸点８０〜１００℃の留分が５．０容量
％以上、５０容量％留出温度が１００℃以下、ベンゼン
含有量１．０容量％以下、リサーチオクタン価が８９．
０以上である無鉛ガソリン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な無鉛ガソリ
ンに関し、詳しくはベンゼン含有量が少なく、環境汚染
物質の排出量を低減し、且つ、自動車の低温始動性なら
びに低温運転性等に優れた無鉛ガソリンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガソリンの高オクタン価基材とし
て、アルコール、エーテル等の含酸素化合物が提案され
ているが、ガソリン中に占める割合は小さく、ガソリン
の高オクタン価基材としては、ナフサの接触改質法によ
る改質ガソリンが通常使用されている。このような通常
のナフサ接触改質法では、脱水素反応、環化反応等によ
り、改質ガソリン中にはベンゼン等の芳香族分が存在し
ているが、これら芳香族分は、人体に悪影響を及ぼした
り、排気ガス中の芳香族分含有量が多くなることが危惧
される。

【０００３】特に、ベンゼンに関しては、それを含む燃
料油自体（ベンゼンの揮発等により）が、人体に悪影響
を及ぼす可能性があり、又燃料として使用された場合に
は、ベンゼンは、未燃分としてエンジンから排出されや
すいので、排ガス中のベンゼン濃度の増大は、環境汚染
をもたらすおそれが生じる。そこで、改質ガソリン中の
ベンゼン量低減方法として、（Ａ）改質ガソリンからベ
ンゼン留分を蒸留により取り除く方法、（Ｂ）接触改質
装置の運転条件の変更、（Ｃ）原料脱硫ナフサ中のＣ６
留分の蒸留による除去方法などが提案されている。

【０００４】上記（Ｂ）、（Ｃ）の方法は、改質ガソリ
ン中のベンゼン含有量低減が十分でなく、（Ａ）の方法
が好適であり、通常用いられ、改質ガソリン中のベンゼ
ン含有量は０〜０．５容量％程度まで低下させることが
できる。しかし、上記した蒸留によりベンゼン留分を除
去した場合には、改質ガソリン中の沸点８０〜１００℃
の留分が極めて減少し、この低ベンゼン化された改質ガ
ソリンを安易にガソリン基材として用いると、出来上が
りにおいても特定の成分が欠如したガソリン製品とな
る。このように全成分の中で特定の沸点範囲の留分が除
かれたガソリンは、自動車の運転性能、すなわち低温始
動性ならびに低温運転性等に重大な悪影響を及ぼす要因
となりうる。従って、このような問題を解決するために
は、ベンゼン含有量が小さく、かつ運転性能を良好に保
つ無鉛ガソリンの開発が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の状況に鑑みてなされたものであり、ベンゼン含有量
の低いガソリン基材を用いて、人体に悪影響を及ぼすベ
ンゼン含有量が低く、かつ低温始動性ならびに低温運転
性等の自動車の運転性能に優れ、更にそのベンゼンの排
出量を低減しうる無鉛ガソリンを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、ベンゼン含有
量、リサーチオクタン価、５０容量％留出温度、そして
沸点８０〜１００℃留分の容量において特定の性状を有
するガソリンが課題を解決しうる高性能ガソリンである
ことを見出し、本発明を完成させるに至った。

【０００７】すなわち本発明は、ベンゼン含有量１．０
容量％以下、リサーチオクタン価が８９．０以上、５０
容量％留出温度が１００℃以下、沸点８０〜１００℃留
分が５．０容量％以上であることを特徴とするガソリン
エンジン用無鉛ガソリンを提供するものである。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
無鉛ガソリンは、以下の３条件を全て満たすものであ
る。すなわち（１）沸点８０℃〜１００℃の留分が５．０容量％以上（２）５０容量％留出温度が１００℃以下（３）ベンゼン含有量１．０容量％以下（４）リサーチオクタン価が８９．０以上の条件を満たすものである。

【０００９】ここでいう、沸点８０℃〜１００℃の留分
とはガスクロマトグラフィー法により求まり、また、５
０容量％留出温度とは、ＪＩＳＫ２２５４に定める蒸
留試験法により求まる蒸留性状に基いて特定されるもの
である。これらの沸点８０〜１００℃の留分が５．０容
量％未満、あるいは５０容量％留出温度が１００℃を越
える場合、低温始動性、低温運転性が低下し、実車運転
性能に悪影響を及ぼす。

【００１０】また、ベンゼン量はＪＩＳＫ２５３６に
定める方法で定量されるものであり、このベンゼン量が
多いと、ガソリン自身から大気中に揮散する有害物質で
あるベンゼン量が増えるだけでなく、自動車からの排気
ガス成分としてのベンゼン分も増加する。

【００１１】更に、もう一つの条件であるリサーチオク
タン価は、ＪＩＳＫ２２８０に定める方法で測定され
るものであり、このリサーチオクタン価が低いと、エン
ジン内にてノッキングを発生し、出力、燃費の低下、更
にはエンジンの損傷を招くことになる。

【００１２】本発明の無鉛ガソリンは、その製造方法に
なんら制限は無く、任意の方法で製造することができ
る。用いることのできる基材とその配合例としては、（ａ）低ベンゼン接触改質ガソリン３０〜７５容量
％（ｂ）軽質ナフサ２〜４０容量％（ｃ）重質ナフサ０〜５容量％（ｄ）接触分解ガソリン２〜４０容量％（ｅ）アルキレートガソリン０〜２０容量％が、その代表的なものである。

【００１３】ここでいう低ベンゼン接触改質ガソリンと
は、ナフサの接触改質法により得られる改質ガソリン
を、特定の条件下で蒸留し、ベンゼン含有量を１．０容
量％以下、望ましくは０．５容量％以下としたものであ
る。接触改質法により得られる改質ガソリンとは、分留
範囲約４０〜２３０℃の重質ナフサを水素気流中で、高
温、高圧下で脱水素、異性化脱水素、環化脱水素、異性
化、水素化分解などの改質反応を行わしめ得られるもの
である。

【００１４】上記接触改質法に用いられる反応触媒とし
ては、白金−アルミナ系にレニウム、イリジウム、ゲル
マニウム等の第二金属を併用したバイメタリック触媒が
主に使用されている。反応温度は通常４５０〜５４０
℃、反応圧力は７〜５０ｋｇ／ｃｍ２程度の条件で行う
ことができる。主な接触改質プロセスとしては、プラッ
トフォーミング法、レニフォーミング法、マグナフォー
ミング法等が挙げられる。また更に、低ベンゼン接触改
質ガソリンについては、上記接触改質ガソリンの沸点７
０〜１００℃留分を蒸留でカットすることによって得る
ことができる。その混合量としては、３０容量％未満で
はオクタン価が低下し、７５容量％を超えると自動車運
転性能の悪化及び前述したように人体に悪影響を及ぼす
可能性のある芳香族分の増加といった問題が考えられる
ため、３０〜７５容量％が望ましい。

【００１５】また、上記基材例におけるナフサを蒸留し
て得られる軽質ナフサ及び重質ナフサとは、原油・粗油
を常圧蒸留して得られる、分留範囲がそれぞれ約２０〜
１２０℃、約７０〜２２０℃のパラフィンを主成分とす
るものをいう。軽質ナフサの混合量が少ないと揮発性を
調整する効果に乏しく、多すぎるとオクタン価の確保が
困難になるため、２〜４０容量％混合することが望まし
い。また、上記重質ナフサの混合量は製品無鉛ガソリン
の性状が要求される範囲に入るように配合すればよい
が、混合量が多いとオクタン価の確保が困難になるた
め、０〜１０容量％、更には０〜５容量％が望ましい。

【００１６】接触分解ガソリンとは、灯・軽油から常圧
残油に至る石油留分、好ましくは重質軽油、減圧軽油を
一般的に知られている接触分解法、特に流動接触分解法
（エアリフトサーモフォア法、ＵＯＰ法、フードリフロ
ー法、シェル二段法、テキサコ法、ガルフ法、ＲＣＣ
法、ＨＯＣ法等）により、固体酸触媒（ゼオライト触媒
等）で接触的に分解して得られる分解ガソリンである。
上記接触分解ガソリンは製品無鉛ガソリンの性状が要求
される範囲に入るように配合すればよいが、混合量が多
すぎるとガソリンの酸化安定度、ガム分に悪影響を及ぼ
すといわれるオレフィン分が増加するため、０〜４０容
量％、好ましくは０〜３０容量％の混合が適当である。

【００１７】また、上記基材配合例におけるアルキレー
トガソリンとは、イソブタン等の炭化水素に酸触媒（硫
酸、フッ化水素、塩化アルミニウム等）の存在下で低級
オレフィン（ブテン、プロピレン等）を付加（アルキル
化）して得られる高オクタン価ガソリンである。このア
ルキル化は当業界において通常用いられる方法により行
うことができる。上記アルキレートガソリンは製品無鉛
ガソリンの性状が要求される範囲に入るように配合すれ
ばよいが、ガソリン製品の密度更には燃費の維持といっ
た観点から０〜２０容量％の混合量が好ましい。

【００１８】本発明の無鉛ガソリンは、上記の基材に加
えて、必要に応じて、更にオレフィンの重合により得ら
れる重合ガソリン、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またはこれらの
特定沸点範囲の留分や芳香族炭化水素、イソペンタン、
ノルマルペンタン等の基材を配合することができる。

【００１９】さらに、本発明の無鉛ガソリンには、必要
に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲で各種の添加
剤を１種または２種以上組み合わせて添加することがで
きる。このような添加剤として、例えばメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、メチルターシャリーブチ
ルエーテル（ＭＴＢＥ）、エチルターシャリーブチルエ
ーテル（ＥＴＢＥ）、ターシャリーアミルメチルエーテ
ル（ＴＡＭＥ）、ターシャリーアミルエチルエーテル
（ＴＡＥＥ）などの含酸素化合物、ポリエーテルアミ
ン、ポリアルキルアミン、コハク酸イミドなどの清浄分
散剤、フェノール系、アミン系等の酸化防止剤、金属不
活性化剤、氷結防止剤、アニオン系界面活性化剤、カチ
オン系界面活性化剤、両性界面活性化剤などの帯電防止
剤、アゾ染料などの着色剤が挙げられる。また、これら
の添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定することがで
きる。

【００２０】なお、本発明は、これら基材、添加剤の選
択または配合量によって何ら制限されるものでは無く、
要するに出来上がりの無鉛ガソリンが（１）沸点８０℃〜１００℃の留分が５．０容量％以上（２）５０容量％留出温度が１００℃以下（３）ベンゼン含有量１．０容量％以下（４）リサーチオクタン価が８９．０以上を満たすように選択、配合すれば良い。

【００２１】

【実施例】次に本発明を実施例および比較例によりさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってな
んら限定されるものではない。なお、燃料油の性状及び
性能は次の方法に従って求めた。［燃料油性状］（１）リサーチオクタン価（ＲＯＮ）ＪＩＳＫ−２２８０に準拠して求めた。（２）密度ＪＩＳＫ−２２４９に準拠して求めた。（３）蒸留性状（１）ＪＩＳＫ−２２５４に準拠して求めた。

【００２２】（４）成分組成以下に示すガスクロマトグラフィー法により、単一の炭
化水素成分毎に定量した。すなわち、カラムには長さ１
０〜６０ｍ、内径０．１〜０．６ｍｍであるジメチルシ
リコンのキャピラリーカラムを用い、検出器は水素イオ
ン化検出器（ＦＩＤ）、キャリアガスは流量０．３〜
１．５ｍｌ／ｍｉｎのヘリウム、スプリット比１：５０
〜１：２５０、注入口温度１５０〜２７０℃、検出器温
１５０〜２７０℃の条件において、カラム温度を初期温
−１０〜１０℃より終期温１５０〜２５０℃まで昇温さ
せて重量割合を測定した。測定された重量割合は各成分
の密度を用いて、容量％に換算した。（ａ）蒸留性状（２）沸点４０℃未満に相当する各成分の量（容量％）を積算
して算出する。同様にして、各温度範囲に相当する各成
分の量を積算して算出し、蒸留性状（２）を求める。（ｂ）ベンゼン含有量該ガスクロマトグラフィー分析値を用いる。（５）組成ＪＩＳＫ−２５３６に準じて測定する。

【００２３】［燃料油の性能］（１）運転性能試験総排気量６５８ｃｃ、オートマチックトランスミッショ
ン、キャブレター仕様軽自動車を用い、−１５℃環境下
で、全天候シャーシ上で「ＣＲＣＲＥＰＯＲＴＮ
Ｏ．４８３」に準拠した運転モードで運転し、低温運転
性について評価した。低温運転性は体感不具合をデメリ
ット評点として集計し、評価した。すなわち、デメリッ
ト評点が高い程、運転性に劣ることを示している。

【００２４】（２）排気ガス中のベンゼン濃度排気量２０００ｃｃ、オートマチックトランスミッショ
ン、マルチポイントインジェクション仕様自動車を用い
て、ＴＲＩＡＳ２３−１９９１の「ガソリン自動車アイ
ドリング、１１モード排出ガス試験法に準じ、かつ「排
水基準を定める総理府令の規程に基づく環境庁長官が定
める排水基準に係わる検定方法」に準拠して排気ガス中
のベンゼンを分析した。

【００２５】（実施例１〜３および比較例１〜３）第１
表−１〜第１表−２に示す組成および性状を有する各ガ
ソリン基材を混合して、実施例１〜３、および比較例１
〜３の無鉛ガソリンを得た。得られた無鉛ガソリンの組
成、性状及び運転性能を第２表−１〜第２表−２に示
す。また、上記無鉛ガソリンを用いた、１１モードでの
排気ガス中のベンゼン濃度を第３表に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】比較例１においては、ベンゼン排出量の低
減は図れているが、８０〜１００℃留分が５．０容量％
未満であるため、運転性は満足すべきものではない。ま
た、ベンゼン１．０％以下、８０〜１００℃留分５．０
容量％以上の条件は満たしているものの、５０容量％留
出温度が１００℃を超える比較例３に於いても、同様に
その運転性には問題がある。一方、ベンゼン量が１．０
％を超える比較例２においては、そのベンゼン排出量が
第３表から明らかなように、著しく多い。しかし、請求
項の総ての条件を満たす、実施例１〜３においては、ベ
ンゼン排出量の低減と良好な運転性を二つながらに達成
していること、明らかである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無鉛ガソ
リンは、人体に有害なベンゼンについてその大気への排
出を抑えることによって環境改善に寄与し、更に車両の
低温始動性、低温運転性を維持できる実用上極めて有用
な無鉛ガソリンである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】沸点８０〜１００℃の留分が５．０容量
％以上、５０容量％留出温度が１００℃以下、ベンゼン
含有量１．０容量％以下、リサーチオクタン価が８９．
０以上である無鉛ガソリン。