JPS63243736A - オクタン価の直接測定方法およびその装置 - Google Patents

オクタン価の直接測定方法およびその装置

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 波数分光範囲６６６７〜３８４０■−１で近赤外（ＮＩ
Ｒ）吸収スペクトルから製品のオクタン価を測定する。
振動数の数（ｎ）をこの範囲内で選択すると共に多変量
回帰分析の手段により（ｎ）の吸光度値をオクタン価と
相関させる。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、近赤外（ＮＩＲ）分光分析法を用い石油製品
のオクタン価を測定する方法に関する。
〔従来の技術〕
モータオクタン価およびリサーチオクタン価を含む幾種
かのオクタン価があるが、国際協定の下方法ＡＳＴＭ　
　Ｄ　　２６９９およびＤ　　２７００を用い標準ＴＳ
Ｏ５１６３および５１６４で１９８６年１月付けのフラ
ンス国標準ＮＦ　　ＭＯ７−０２６により特に特定され
る。これらの標準により特定される測定方法は、特殊な
内燃エンジンを用い、試験を行うモータ燃料と対照燃料
とでエンジンを運転して比較するなめに種々のパラメー
タを非常に注意深く調節する必要があるなめ複雑である
。定義により、得られる値を特定するものであるためこ
の方法は正確ではあるが、測定されるオクタンレベルに
依存する再現性限界は０．５〜１．２であり極めて再現
性が悪い、しかしながら、用いる装置および必要とされ
る操作回数のため操作は手間と時間がかかる。
研究、および特に製造操作に際しては、０．１〜０．２
の再現性の変動で充分正確に類似する形でより手間をか
けず、特により迅速かつより再現性のある様式でオクタ
ン価を測定するのが望ましい。
幾種かの成分につき製品の化学組成とそのオクタン価と
の間の相関が確立され、クロマトグラフまたは核磁気共
鳴のような種々の手段により組成が決定されている。
ＩＲ分光分析は石油製品の組成決定には一般に使用され
ない、使用されるとしても、近赤外のバンドは製品組成
を決定するには極めて複雑であるなめ遠赤外領域が使用
される。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、被験製品の化学組成を決定することなくオク
タン価を直接測定する簡単、迅速かつ信頼性の高い方法
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、波数分光範囲６６６７〜３８４０ＣＩ
ｌ−’、好ましくは４８００〜４０００ｃｍ−’の近赤
外（ＮＩＲ）吸収スペクトルから製品のオクタン価を直
接測定する方法であって、その方法が、この範囲内の振
動数の数（ｎ）を選択しかつ（ｎ）の吸光度値をオクタ
ン価と相関させることからなり、この相関を多変量回帰
分析の手段により行う方法が提供される。
この相関は、使用する分光計の機種、要求されるオクタ
ン価の種類並びに振動数の数（ｎ＞に依存する。
（ｎ）は適切には１〜２００の間、好適には１〜３０の
間である。
本発明の特徴は、１．５μ〜２．６μのバンド（６６８
７〜３８４０ｃｍ−’）　、好ましくは２３１μ〜２．
５μのバンド（４８００〜４０００ｃｍ−’）にある近
赤外の電磁波を使用することであり、前記したように、
複雑な様式で結合した吸収バンドからなるため、これら
は通常は使用されないが、他方本発明によれば、方法を
実施するに際しより高い再現性が確実となる。
良好な結果は、以下に波数（センチメータの逆数）で表
す１５の振動数またはこれらに近似する振動数を用いる
ことにより得られる。
Ｆ　１＝４６７０ＣＩ１１−’ Ｆ２＝４６４０■−１ Ｆ　ｓ　＝　４６１５　ａｎ−’ Ｆ　４　＝　４５８５　ａ＋１−’ Ｆ　ｓ　”　４４８５ｃｍ−’ Ｆ、＝４３８５０−１ Ｆ７　＝４３３２ｃｍ　’ Ｆ、＝４３０５■−１ Ｆ　ｅ　＝４２６０ａｎ−’ Ｆ　１ｏ＝　４２１０　ａｎ　” Ｆ、、＝４１７０■−１ Ｆ　１２＝　４１３５　ａｎ　−’ Ｆ　１ｓ＝　４　１００　ａｎ−’ Ｆ　１−＝　４０６０　ｃｍ−１ Ｆ　＋ｓ＝　４０４０　ａ＋１−’ この際ベースラインは４７８０ａｎ−’でとる。
実際上の単位（Ｈｚ）で表した対応する振動数は、ｃ１
１／Ｓでの光の速さ３．１０’°をこれらの値に掛ける
ことにより得られる。
例えば、ベルキン・エルマ・モデル １７５０のようにフーリエ変換を備え、製品のサンプル
を！＜５００ｕの塩化ナトリウムセルを備える赤外分光
計を使用する。古典的手順を用い、吸光度すなわち入射
電磁波とセルを通過後の電磁波との間の縮減割合の対数
をそれぞれ振動数について測定する。
選択した１５の特定の振動数Ｆｉについて、使用した分
光計により吸光度ＡＢＳｉを測定し、定数項Ｃおよび適
当な乗法係数Ａ１を用いる比例式によりオクタン価ＯＮ
を直接計算する： ０Ｎ＝Ｃ＋ΣＡＢＳｉｘＡ１ 後記する第１表に、次の６種のオクタン価について、こ
れらの項ＣおよびＡｔの値をそれぞれ示すニ ークリヤリサーチオクタン価（ＲＯＮ ＣＬＲ） −０，１５ｇ／Ｊテトラエチル鉛のリサーチオクタン価
（ＲＯＮ　　０．１５＞ −０，４ｇ／Ｊテトラエチル鉛のリサーチオクタン価（
ＲＯＭ　　０．４） 一クリヤモータオクタン価（ＭＯＮ ＣＬＲ） −０，１５ｇ／ｊテトラエチル鉛のモータオクタン価（
ＭＯＮ　　０．１５） −０，４ｇ／Ｊ）テトラエチル鉛のモータオクタン価（
ＭＯＮ　　Ｏ，４＞ 例えば、テトラメチル鉛のような他の鉛で鉛化されたガ
ソリンのもののような他のオクタン価も同様にして測定
することができる。
示したような種類の計算および記憶手段を分光計が備え
る場合は、表中に示した値を用いてプログラムすると共
に記憶させれば充分である。その他、この操作を行うコ
ンピュータに接続することもできる。
勿論、僅かに異なる振動数Ｆｉまなは１５より多いかも
しくは少い（１〜２００の間）これらの数（ｎ）を用い
、または異なる分光計で、各回毎に多変量回帰により異
なる項ＣおよびＡｉを決定して同じ方法を用いることが
できる。
製品として「鉛化されたちの」を意図する際は、鉛化ア
ルキルの添加後に得られるであろうオクタン価があらか
じめこの方法により与えられる。鉛化アルキルを含有し
ようがしまいがガソリンについて本方法を使用すること
ができ、前者は吸光度値に影響を与えるには余りにも少
い量で使用される。よって、この相関は、鉛に対するガ
ソリンの感受性および感度を包含し、この感度は与えら
れたガソリンについて前記した試験により測定しなＲＯ
ＮとＭ　ＯＮとの間の差として特定される。
添加された鉛の量に拘らずこれは確かである。
よって、この方法によりクリヤリサーチ、クリヤモータ
並びに鉛化燃料のオクタン価を同時に測定することが可
能となる。
飽和、不飽和並びに芳香族炭化水素のような組成に拘ら
ず全ての種類の内燃機関燃料にこの方法を適用し得る。
適切な基本素材には、直留ガソリン、蒸気分解ガソリン
、熱分解もしくは触媒分解ガソリン、改質、アルキル化
、水素添加ガソリン並びに重合、異性化、環化、並びに
脱水素反応の結果得られるガソリン、並びに合成燃料の
ような他の合成ガソリンが包含される。
アルコール（例えばｔ−ブチルアルコール、メタノール
）、アルデヒド、ケトンまなはエーテル（例えばメチル
ｔ−ブチルエーテル）のようなアンチノック化合物とし
て使用する酸素化化合物を分析する製品が含有する際は
、これらの化合物につき統計的相関を確立するに当たっ
て本方法を適用し得ることを念頭におくべきである。
〔作用効果〕
よって、本発明による方法は、分光計による手段を用い
、必要に応じて光フアイバシステムおよび必要に応じて
コンピュータに接続することにより、意図するものにつ
き事実上リアルタイムかつ連続的にオクタン価の測定を
可能とする。
製造に際し応用の１つとして、製品のオクタン価を測定
すると共に所望のオクタン価を有する製品を得るべくユ
ニットのフィードバックコントロールを調整することに
より製造ユニットのコントロールを至適化するものがあ
る。この応用には、例えば、ガソリン基本素材（改質、
熱、触媒並びに蒸気分解物等）を製造するプロセスユニ
ットの出口の位置でコントロールシステムに関し得るも
しくは関し得ないプロセスコンピュータの使用が必要と
される。
他の応用として、計算により、種々のタンクから流出し
輸送されて混合タンクに至る製品の比率を決定すべくそ
れぞれの貯蔵タンクのオクタン価を測定し、および／ま
たは得られる製品のオクタン価を測定することにより混
合プロセスを自動的に非相互的にするものが存する 〔実施例〕 実施例として、５つの異なるガソリンより得られた吸光
度測定の結果を次の第２表の上部に示す０本発明による
方法により与えられた６つの対応するオクタン価の値を
表の下部に示し、標準的手順で測定した中部のものと比
較する。
本方法により得られた結果を従来の ＡＳＴＭ法により得られたものと比較することにより、
得られる正確性は極めて満足できることを示し得る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）製品のオクタン価を直接測定するに際し、波数分
    光範囲６６６７〜３８４０ｃｍ＾−＾１で製品の近赤外
    （ＮＩＲ）吸収スペクトルからオクタン価を測定し、こ
    の範囲内の振動数の数 （ｎ）を選択しかつ（ｎ）の吸光度値をオクタン価と相
    関させ、この相関を多変量回帰分析の手段により行うこ
    とを特徴とするオクタン価の直接測定方法。
  2. （２）波数分光範囲４８００〜４０００ｃｍ＾−＾１で
    ＮＩＲ吸収スペクトルから製品のオクタン価を測定する
    請求項１記載の方法。
  3. （３）（ｎ）を１〜２００の範囲とする請求項１または
    ２記載の方法。
  4. （４）（ｎ）を１〜３０の範囲とする請求項３記載の方
    法。
  5. （５）使用する（ｎ）の振動数を次に特定するもの： Ｆ＿１＝４６７０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿２＝４６４０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿３＝４６１５ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿４＝４５８５ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿５＝４４８５ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿６＝４３８５ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿７＝４３３２ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿８＝４３０５ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿９＝４２６０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿１＿０＝４２１０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿１＿１＝４１７０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿１＿３＝４１００ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿１＿４＝４０６０ｃｍ＾−＾１ Ｆ＿１＿５＝４０４０ｃｍ＾−＾１ から選択する請求項４記載の方法。
  6. （６）製品のアルキル鉛に対する感受性を相関が包含す
    る請求項１〜５いずれかに記載の方法。
  7. （７）製品をガソリンとする請求項１〜６いずれかに記
    載の方法。
  8. （８）ガソリンがアルキル鉛または酸素添加化合物を含
    有する請求項７記載の方法。
  9. （９）次のオクタン価：クリヤリサーチ、クリヤモータ
    、鉛化リサーチ並びに鉛化モータの１つもしくは複数を
    同時に測定する請求項１〜８いずれかに記載の方法。
  10. （１０）赤外分光計とコンピュータとからなる請求項１
    〜９いずれかに記載の方法を実施する装置であって、製
    品のオクタン価を連続的かつリアルタイムで測定し得る
    様式でプログラムしたコンピュータに分光計を接続する
    ことを特徴とする装置。
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