JP4155752B2

JP4155752B2 - 燃料油組成物

Info

Publication number: JP4155752B2
Application number: JP2002081310A
Authority: JP
Inventors: 明保泉; 裕幸福井
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003277776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料油組成物に関し、詳しくは、特定された成分組成及び特定された蒸留性状を有する、加速性、運転性に優れた燃料油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高オクタン価基材であるメチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を配合した高オクタン価ガソリンが提案され、上市されてきた。また、平成12年1月からはガソリン中のベンゼン含有量を1容量％以下とすることが、日本工業規格（ＪＩＳ）に盛り込まれ、国内ではそれ以降ベンゼンが１容量％以下のガソリンが生産・販売されている。
このような状況の中、ＭＴＢＥの環境面への影響が懸念され、ガソリンへのＭＴＢＥ配合について規制する方向で検討が進められている。国内では、平成１３年以降にプレミアムガソリンへのＭＴＢＥの配合が自粛されている。
このＭＴＢＥは、軽質で高オクタン価という特徴を生かし、オクタンブースターとして広くプレミアムガソリン基材として用いられてきており、ＭＴＢＥが配合できない場合、他の高オクタン価基材を用いたガソリンを処方設計することが求められる。
このようなガソリンとしては、脱ベンゼン接触改質ガソリンを用い、特定の蒸留性状及び成分組成を有するガソリン（特開平７−２０７２８６号公報）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このガソリンは、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）１００を満足させるため、ＭＴＢＥ使用時に比し、主要基材である、脱ベンゼン重質接触改質ガソリンあるいは脱ベンゼン接触改質ガソリンを高ＲＯＮ化して採取使用するため、ガソリンの蒸留性状が重質化し、芳香族分も増加する。この重質化に伴い、ガソリンの５０容量％留出温度（Ｔ５０）が高くなり、運転性に影響を与えることが懸念されている。
このため、ＭＴＢＥ無配合化に伴う重質化（Ｔ５０の上昇）を抑え運転性能の優れたガソリンの登場が望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような状況下、本発明者らは、上述のような観点から鋭意研究を重ねた結果、脱ベンゼン重質接触改質ガソリンや脱ベンゼン接触改質ガソリンに比べ、高オクタン価、低沸点基材であるトルエンを選定し、トルエンの特定量と他の特定の基材を用いることにより燃料油中の全芳香族含有量を従来と同様に抑えつつ重質化を抑制し、さらに細かく蒸留性状、組成を規定することにより極めて優れた性能を有する燃料油組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、基材であるトルエンを４〜３０容量％、他の基材として、脱ベンゼン重質接触改質ガソリンを１０〜５０容量％、軽質接触分解ガソリン１０〜４０容量％、アルキレートを５〜３０容量％、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンを５〜２５容量％含み、かつ、５０容量％留出温度（Ｔ５０）８０〜１０５℃、１５℃における密度０．７８３ｇ／ｃｍ^３以下、リード蒸気圧（ＲＶＰ）４４〜９３ｋＰａ、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）９７〜１０２、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）８６以上、７０℃の留出量（Ｅ７０）２５〜４５容量％、芳香族分４５容量％以下、オレフィン分２５容量％以下、及びベンゼン含有量1容量％未満の性状を有することを特徴とする燃料油組成物（以下、燃料油組成物（１）という。）を提供するものである。
【０００５】
また、本発明は、基材であるトルエンを４〜３０容量％、他の基材として、脱ベンゼン接触改質ガソリンを１０〜５０容量％、軽質接触分解ガソリン１０〜４０容量％、アルキレートを５〜３０容量％含み、かつ、５０容量％留出温度（Ｔ５０）８０〜１０５℃、１５℃における密度０．７８３ｇ／ｃｍ^３以下、
リード蒸気圧（ＲＶＰ）４４〜９３ｋＰａ、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）９７〜１０２、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）８６以上、７０℃の留出量（Ｅ７０）２５〜４５容量％、芳香族分４５容量％以下、オレフィン分２５容量％以下、及びベンゼン含有量１容量％未満の性状を有することを特徴とする燃料油組成物（以下、燃料油組成物（２）という。）を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をさらに詳細に説明する。
本発明の燃料油組成物（１）に使用されるトルエンは、接触改質ガソリン、あるいはエチレン製造に際して併産される分解ガソリン等から、スルフォラン法やユデックス法等の溶剤抽出法によって得られるもので、純度が９７質量％以上、好ましくは９８質量％以上、ＲＯＮが約１２０、ＲＶＰが約７ｋＰａ、沸点が約１１０℃のものである。
本発明の燃料油組成物（１）におけるトルエンの含有量は、４〜３０容量％、好ましくは４〜２０容量％である。トルエンが４容量％未満ではＴ５０の低下効果が殆ど見込めず、また、３０容量％を超えると上記した範囲内の性状を得ることが困難になり好ましくない。
【０００７】
脱ベンゼン重質接触改質ガソリンは、重質の直留ナフサなどを接触改質法（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等）により、水素気流中で高温・加圧下で触媒（例えば、アルミナ担体に白金やロジウムと塩素とを担持したもの等）と接触処理して得られた改質ガソリンを蒸留により、軽質留分、ベンゼン留分、重質留分に分けた重質留分である。本発明で用いる脱ベンゼン重質接触改質ガソリンは、ＲＯＮが１０１以上、好ましくは１０３以上、ＲＶＰが３ｋＰａ以上、好ましくは５ｋＰａ以上、ＭＯＮが９０以上、好ましくは９２以上、沸点範囲が１００〜２００℃、Ｔ５０が１１５℃以上、好ましくは１２０℃以上、芳香族分が９８容量％以下、好ましくは９６容量％以下、オレフィン分が２容量％以下、好ましくは１容量％以下のものが望ましい。
本発明の燃料油組成物（１）における脱ベンゼン重質接触改質ガソリンの含有量は、１０〜５０容量％であり、好ましくは２０〜５０容量％である。
【０００８】
脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンは、上記方法から得られた軽質分であり、本発明で用いる脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンは、ＲＯＮが７５以上、好ましくは７８以上、ＲＶＰが７５ｋＰａ以上、好ましくは８０ｋＰａ以上、ＭＯＮが７０以上、好ましくは７２以上、沸点範囲が２５〜１６０℃、Ｔ５０が４０℃以上、好ましくは４３℃以上、芳香族分が２５容量％以下、好ましくは２１容量％以下、オレフィン分が３容量％以下、好ましくは２容量％以下のものが望ましい。
本発明の燃料油組成物（１）における脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンの含有量は、５〜２５容量％であり、好ましくは５〜２０容量％である。
【０００９】
軽質接触分解ガソリンは、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や減圧軽油を、従来から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法等）により、固定酸触媒（例えば、シリカ・アルミナにゼオライトを配合したもの等）で分解して得られた接触分解ガソリンを蒸留して得られる軽質分である。本発明で用いる軽質接触分解ガソリンは、ＲＯＮが９３〜９７、好ましくは９４〜９７、ＭＯＮが７９以上、好ましくは８０以上、沸点範囲が２０〜１３０℃、Ｔ５０が４０℃以上、好ましくは４５℃以上、Ｅ７０が８５容量％以上、好ましくは９０容量％以上、芳香族分が３容量％以下、好ましくは２容量％以下、オレフィン分が６５容量％以下、好ましくは６０容量％以下の性状を有するものが望ましい。
本発明の燃料油組成物（１）における軽質接触分解ガソリンの含有量は、１０〜４０容量％であり、好ましくは２０〜４０容量％である。
【００１０】
アルキレートは、イソブタンと低級オレフィン（ブテン、プロピレン等）を原料として、酸触媒（硫酸、フッ化水素、塩化アルミニウム等）の存在下で反応させて得られるものである。本発明で用いるアルキレートは、各種のアルキレートを用いることが出来るが、Ｃ８留分が６５容量％以上、好ましくは７０容量％以上のもので、イソオクタン（２，２，４−トリメチルペンタン）が２８容量％以上、好ましくは３０容量％以上であることが好ましい。また、該アルキレートは、ＲＯＮが９３以上、好ましくは９４以上、ＭＯＮが８９以上、好ましくは９０以上、Ｔ５０が１０４℃以上、好ましくは１０５℃以上のものが望ましい。
本発明の燃料油組成物（１）におけるアルキレートの含有量は、５〜３０容量％であり、好ましくは５〜２０容量％である。
【００１１】
燃料油組成物（２）は、燃料油組成物（１）のトルエン、軽質接触分解ガソリン、アルキレートと、脱ベンゼン接触改質ガソリンからなるものである。
脱ベンゼン接触改質ガソリンは、重質の直留ナフサなどを接触改質法（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等）により、水素気流中で高温・加圧下で触媒（例えば、アルミナ担体に白金やロジウムと塩素とを担持したもの等）と接触処理して得られた改質ガソリンからベンゼン留分を蒸留により取り除いたものであり、本発明で用いられる脱ベンゼン接触改質ガソリンは、ＲＯＮが１００以上、好ましくは１０１以上、ＲＶＰが３０ｋＰａ以上、好ましくは３５ｋＰａ以上、ＭＯＮが８８以上、好ましくは９０以上、沸点範囲が３０〜２００℃、Ｔ５０が１０５℃以上、好ましくは１１０℃以上、Ｅ７０が８容量％以上、好ましくは１０容量％以上、芳香族分が８０容量％以下、好ましくは７５容量％以下、オレフィン分が２容量％以下、好ましくは１容量％以下の性状を有するものが望ましい。
【００１２】
本発明の燃料油組成物（２）においては、トルエンを４〜３０容量％、好ましくは５〜２０容量％、脱ベンゼン接触改質ガソリンを１０〜５０容量％、好ましくは２０〜５０容量％、軽質接触分解ガソリン１０〜４０容量％、好ましくは２０〜４０容量％、アルキレートを５〜３０容量％、好ましくは５〜２５容量％含む。
上記の成分を含有してなる燃料油組成物（１）及び（２）は、Ｔ５０が８０〜１０５℃、好ましくは８５〜９８℃、密度が０．７８３ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは０．７３〜０．７８ｇ／ｃｍ^３、ＲＶＰが４４〜９３ｋＰａ、好ましくは５５〜９３ｋＰａ、さらに好ましくは５５〜８３ｋＰａ、ＲＯＮが９７〜１０２、ＭＯＮが８６以上、Ｅ７０が２５〜４５容量％、好ましくは２７〜４０容量％、芳香族分が４５容量％以下、好ましくは４２容量％以下、オレフィン分が２５容量％以下、好ましくは２２容量％以下、ベンゼン含有量が１容量％未満の性状を有するものである。
【００１３】
燃料油組成物（１）及び（２）のＴ５０あるいはＥ７０が上記範囲外では、始動性、加速性、運転性に不具合を生じる場合があり、好ましくない。また、芳香族分が上記範囲以上になると、排気ガス中の有害成分が増加する場合があり、オレフィン分が上記範囲を超えると、酸化安定性が劣る場合があるため好ましくない。
本発明の燃料油組成物（１）及び（２）には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を適宜配合することが出来る。このような添加剤としては、フェノール系、アミン系等の酸化防止剤、チオアミド化合物等の金属不活性剤、有機リン系化合物等の表面着火防止剤、コハク酸イミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミン、ポリイソブチレンアミン等の清浄分散剤、多価アルコール及びそのエーテル等の氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステル等の助燃剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等の帯電防止剤、アルケニル琥珀酸エステル等の錆止め剤、及びアゾ染料等の着色剤等、公知の燃料添加剤が挙げられる。これらを１種または数種組み合わせて添加することが出来る。これら燃料添加剤の添加量は任意であるが、通常、その合計添加量が０．１重量％以下とすることが好ましい。
【００１４】
また、さらに、本発明の燃料油組成物に、必要に応じて、原油や粗油等の常圧蒸留時、改質ガソリン製造時、又は分解ガソリン製造時等に蒸留して得られるブタン、ブテン類を主成分としたＣ４留分、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、軽質ナフサ好ましくは脱硫軽質ナフサ、改質ガソリン等から得られるもの、あるいはアイソメレートを精密蒸留して得られるイソペンタン等を配合することも可能である。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の内容を実施例及び比較例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。
【００１６】
（実施例１）
接触分解装置、接触改質装置又は常圧蒸留装置から生成するＣ４留分（ブタン、ブテン類）とＲＶＰが３８ｋＰａ、ＲＯＮが１０４．５、ＭＯＮが９２、Ｔ５０が１２６．０℃、Ｅ７０が１３．５容量％、芳香族分が７３容量％、オレフィン分が１容量％、沸点範囲が４０〜１９３℃の脱ベンゼン接触改質ガソリン、ＲＯＮが９４．５、ＭＯＮが８１、Ｔ５０が４９．５℃、Ｅ７０が９１容量％、芳香族分が１．３容量％、オレフィン分が５１．３容量％、沸点範囲が２９〜８４℃の軽質接触分解ガソリン、ＲＯＮが９５．３、ＭＯＮが９３、Ｔ５０が１０５．５℃で、Ｃ８留分が７２容量％以上で、イソオクタン（２，２，４−トリメチルペンタン）が３０容量％以上のアルキレート及びトルエン（純度９９質量％）を表1に示す配合比で配合することにより表1に記載する性状のガソリンを得た。
【００１７】
（実施例２及び実施例３）
実施例１に記載のＣ４留分（ブタン、ブテン類）と、ＲＶＰが５．５ｋＰａ、ＲＯＮが１０６．４、ＭＯＮが９４．４、Ｔ５０が１２３．０℃、芳香族分が８７．８容量％、オレフィン分が０．４容量％、沸点範囲が１０４〜１８７℃の脱ベンゼン重質接触改質ガソリン、ＲＶＰが８１．５ｋＰａ、ＲＯＮが８６．５、ＭＯＮが８０、Ｔ５０が５５．０℃、芳香族分が２０．６容量％、オレフィン分が１．２容量％、沸点範囲が３２〜１５８℃の脱ベンゼン軽質接触改質ガソリン、実施例1記載の軽質接触分解ガソリン及びアルキレートとトルエンの配合により、表１に示す性状のガソリンを得た。
【００１８】
（比較例1）
実施例1に記載のブタン、ブテン類、脱ベンゼン接触改質ガソリン、軽質接触分解ガソリン、アルキレートの配合により、表２の性状のガソリンを得た。
（比較例２）
実施例1に記載のブタン、ブテン類、軽質接触分解ガソリン、アルキレートと実施例２及び３に記載の脱ベンゼン重質接触改質ガソリン、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンの配合により、表２記載の性状のガソリンを得た。
【００１９】
（比較例３）
実施例１に記載のブタン、ブテン類、軽質接触分解ガソリン、アルキレートと実施例２及び３記載の脱ベンゼン接触改質ガソリンの配合により、表２記載の性状のガソリンを得た。
（比較例４）
実施例1に記載のブタン、ブテン類、脱ベンゼン接触改質ガソリン、軽質接触分解ガソリン、アルキレート、トルエンの配合により、表２記載の性状のガソリンを得た。
【００２０】
これら、実施例と比較例のガソリンを用いて、以下に述べる各種の性能評価試験を行った。その方法を以下に記し、結果を表１及び表２に示す。
（加速性試験）
代表的な国産乗用車（総排気量１．５Ｌ、ＭＰＩ方式、オートマチックトランスミッション（ＡＴ））を用いて、室温３５℃、湿度５０％の条件で、３０ｋｍ／ｈになった時にアクセルを全開して１００ｋｍ／ｈになるまでの時間（加速時間）を測定し、（１）式を用いて加速時間増加率を求めた。
【数１】
加速時間増加率（％）＝｛（キーオフソーク後加速時間（ｓｅｃ）−基準加速時間（ｓｅｃ））／基準加速時間（ｓｅｃ）｝×１００・・・（１）
（運転性）
ＣＲＣＲｅｐｏｒｔＮｏ．４８３に準拠して、常温運転性（２０℃）を評価した。評価内容は、サージ、もたつき、息つき、バックファイヤー、ストール等が中心である。
評価方法としては、発生した現象の程度によって与えられるデメリット点数により判断した。評点が小さい方が性能が優れていることを示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【表２】

表１及び表２において、添数字は、以下の意味を示す。
（１）ＪＩＳＫ２２８０による。
（２）ＪＩＳＫ２２５８による。
（３）ＪＩＳＫ２２４９による。
（４）ＪＩＳＫ２２５４による。
（５）ＪＩＳＫ２５３６による。
（６）石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−９０による。
表１及び表２において、Ｂｚはベンゼンの略号である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明による燃料油組成物は、蒸留性状（Ｔ５０）を改善し、かつ、優れた加速性、運転性などを発揮することができる。

Claims

基材であるトルエンを４〜３０容量％、他の基材として、脱ベンゼン重質接触改質ガソリンを１０〜５０容量％、軽質接触分解ガソリン１０〜４０容量％、アルキレートを５〜３０容量％、脱ベンゼン軽質接触改質ガソリンを５〜２５容量％含み、かつ、５０容量％留出温度（Ｔ５０）８０〜１０５℃、１５℃における密度０．７８３ｇ／ｃｍ^３以下、リード蒸気圧（ＲＶＰ）４４〜９３ｋＰａ、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）９７〜１０２、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）８６以上、７０℃の留出量（Ｅ７０）２５〜４５容量％、芳香族分４５容量％以下、オレフィン分２５容量％以下、及びベンゼン含有量1容量％未満の性状を有することを特徴とする燃料油組成物。
基材であるトルエンを４〜３０容量％、他の基材として、脱ベンゼン接触改質ガソリンを１０〜５０容量％、軽質接触分解ガソリン１０〜４０容量％、アルキレートを５〜３０容量％含み、かつ、５０容量％留出温度（Ｔ５０）８０〜１０５℃、１５℃における密度０．７８３ｇ／ｃｍ^３以下、
リード蒸気圧（ＲＶＰ）４４〜９３ｋＰａ、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）９７〜１０２、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）８６以上、７０℃の留出量（Ｅ７０）２５〜４５容量％、芳香族分４５容量％以下、オレフィン分２５容量％以下、及びベンゼン含有量１容量％未満の性状を有することを特徴とする燃料油組成物。