(57)【要約】【課題】    低硫黄の環境対応型ガソリンであって潤滑性向上剤を配合しない場合においても優れた耐摩耗性を有するガソリン組成物を提供すること。【解決手段】下記の（１）〜（６）の条件を満たすガソリン組成物である。（１）リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下（３）芳香族分が１０〜４５容量％（４）ベンゼン含有量が１容量％以下（５）オレフィン分が３０容量％以下（６）ジオレフィン分が１５０〜５００質量ｐｐｍ【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（１）〜（６）の条件を満たすガソリン組成物。
（１）リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が１０〜４５容量％
（４）ベンゼン含有量が１容量％以下
（５）オレフィン分が３０容量％以下
（６）ジオレフィン分が１５０〜５００質量ｐｐｍ
【請求項２】
酸化安定度が４８０分以上である請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項３】
ジオレフィン分が２００質量ｐｐｍ以上である請求項１又は２に記載のガソリン組成物。
【請求項４】
基材として、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下の分解ガソリンを、ガソリン組成物を基準にして１０〜８０容量％配合してなる請求項１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン組成物に関し、より詳しくは低硫黄分であって、優れた耐摩耗性を有するガソリン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気ガスによる環境汚染が大きな社会問題とされて以来、従来からの課題である運転性能の向上とともに、排気ガスに含まれる有害物質を低減する、いわゆる環境対応型ガソリンの開発が集中的になされ、種々の環境対応型ガソリンが提案され、上市されてきた。
この種のガソリンとしては、例えば、排気ガス中のＳＯxの増加を防止するとともに、有害物質を除去する三元触媒の活性を維持するためにガソリン中の硫黄分を極度に低減し、また、排気ガス中のベンゼンの発生を抑制するためにガソリン中の芳香族分やベンゼンを低減するなどによって環境汚染を低減し、さらにその上で、ガソリンの蒸留性状を制御することによって運転性能も改良する提案が多く行われている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
しかしながら、このような極度に硫黄分が少ない環境対応型ガソリンにあっては、その耐摩耗性が不十分な場合がある。ガソリンの耐摩耗性能が不充分であると、例えば燃料ポンプの摺動部が摩耗し、適正量の燃料の供給ができないためエンジン内での燃焼状態が悪化し、さらには燃料の供給が不能となってエンジンが停止してしまうことになる。
このような不都合を解決する方法として、いわゆる潤滑性向上剤等の添加剤を配合することが考えられる。しかし、それでは製造コストが上昇し経済性の点で難点があり、また、そのような潤滑性向上剤を添加することによって、必ずしも目的とする充分な耐摩耗性が得られるとは限らない。
そこで、そのような潤滑性向上剤を配合しない場合であっても、優れた耐摩耗性を有するガソリン組成物の出現が要望されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０７２８６号公報
【特許文献２】特開平９−１１１２５８号公報
【特許文献３】特開平９−１１１２６０号公報
【特許文献４】特開２０００−７３０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような状況下でなされたもので、低硫黄分であるなど環境対応型ガソリンであって、潤滑性向上剤等の添加剤を配合しない場合においても、優れた耐摩耗性を有するガソリン組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、低硫黄分の環境対応型ガソリンにおいて、ガソリン基材の組成と耐摩耗性との関係を研究した結果、特定の性状及び組成を有するガソリンがその目的を達成できることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
１．以下の（１）〜（６）の条件を満たすガソリン組成物、
（１）リサーチ法オクタン価が８９以上９６未満
（２）硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下
（３）芳香族分が１０〜４５容量％
（４）ベンゼン含有量が１容量％以下
（５）オレフィン分が３０容量％以下
（６）ジオレフィン分が１５０〜５００質量ｐｐｍ
２．酸化安定度が４８０分以上である前記１に記載のガソリン組成物、
３．ジオレフィン分が２００質量ｐｐｍ以上である前記１又は２に記載のガソリン組成物、
４．基材として、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下の分解ガソリンを、ガソリン組成物を基準にして１０〜８０容量％配合してなる前記１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガソリン組成物は、硫黄、ベンゼンなどの含有量が少なく、排気ガスによる有害物質の排出量が少ない上に、潤滑性向上剤を配合しない場合であっても、優れた耐摩耗性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のガソリン組成物が必要とする（１）〜（６）の条件について以下に詳述する。
（１）本発明のガソリン組成物は、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が８９以上、好ましくは９０以上、より好ましくは９１以上である。ＲＯＮが８９未満では、ノッキングを生ずる恐れがあるなど運転性能が低下してしまう場合がある。一方、ＲＯＮの上限値については通常９６（未満）、好ましくは９５である。なお、このリサーチ法オクタン価は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８０により測定した値である。
【００１０】
（２）本発明のガソリン組成物は、硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下、好ましくは５質量ｐｐｍ以下である。硫黄分が１０質量ｐｐｍ以下であれば、排ガス中のＳＯｘの発生を抑制できるとともに、有害物質を除去するための三元触媒の活性の低下を防ぎ、その結果排気ガス中のＣＯ、炭化水素、ＮＯｘなどの増加を抑制できる。なお、硫黄分の含有量はＪＩＳ  Ｋ  ２５４１−２の微量電量滴定酸化法に従って測定した値である。
【００１１】
（３）本発明のガソリン組成物は、芳香族分が４５容量％以下、好ましくは４０容量％以下である。芳香族分が４５容量％以下であれば排気ガス中の炭化水素やＣＯが増大することはなく、また点火プラグがくすぶりを生ずることはなく、運転性能も良好である。一方、芳香族分の下限については１０容量％、好ましくは１５容量％である。芳香族分が１０容量％以上であれば、運転性能が低下することはない。なお、芳香族分は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフィーによる全成分試験法で測定した値である。
【００１２】
（４）本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１．０容量％以下、好ましくは０．５容量％以下である。ベンゼンが１．０容量％以下であれば、排気ガス中のベンゼン含有量を抑えることができ、また、ガソリン自体が人体に悪影響を及ぼすこともない。
なお、ベンゼン含有量は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフィーによる全成分試験方法によって測定した値である。
【００１３】
（５）本発明のガソリン組成物は、オレフィン分が３０容量％以下、好ましくは２５容量％以下である。オレフィン分が３０容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物の増大や、大気中に蒸発したガソリンからオゾンが生成することを抑制でき、さらにガソリン自体の酸化安定性も良好に保つことができる。一方、オレフィン分の下限は５容量％、好ましくは８容量％である。オレフィン分が５容量％以上であれば、希薄燃焼状態で失火を起こす恐れがなく、直噴エンジン車などの運転性能を確保できる。なお、オレフィン分は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフィーによる全成分試験方法で測定した値である。
【００１４】
（６）本発明のガソリン組成物は、ジオレフィン分含有量が１５０ｐｐｍ以上、好ましくは１７０ｐｐｍ以上、より好ましくは２００ｐｐｍ以上である。ジオレフィン分含有量が１５０ｐｐｍ以上であれば、ガソリン組成物の耐摩耗性を高めることができ、潤滑性向上剤を配合するまでもなく、燃料ポンプの摺動部の摩耗を抑制することができる。また、本発明のガソリン組成物は、ジオレフィン分含有量が５００ｐｐｍ以下、好ましくは４００ｐｐｍ以下である。ジオレフィン分含有量が５００ｐｐｍ以下であれば、酸化安定性も良好である。
ジオレフィン分の具体例としては、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３ブタジエン、ｔｒａｎｓ−１，３−ペンタジエン、ｃｉｓ−１，３−ペンタジエン、１，３−シクロペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、ｔｒａｎｓ−１，３−ヘキサジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１−メチル−１，３−シクロペンタジエン、４−メチル−１，３−ペンタジエン、５−メチル−１，３−シクロペンタジエン、１，３−シクロヘキサジエン、５，５−ジメチル−１，３−シクロペンタジエンなどが挙げられる。
なお、ジオレフィン分は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品成分試験方法」のガスクロマトグラフィーによる全成分試験方法で測定した値である。
【００１５】
本発明のガソリン組成物は、上記（１）〜（６）の各条件を満たせば、環境汚染を低減し、耐摩耗性が良好なガソリン組成物を得ることがきるが、さらに以下の性状を有することが好ましい。すなわち、
本発明のガソリン組成物は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８７「ガソリン酸化安定度試験法（誘導期間法）」により測定した酸化安定度が４８０分以上であることが好ましい。酸化安定度が４８０分未満では、貯蔵中にガムを発生する恐れがある。
【００１６】
また、本発明のガソリン組成物の蒸留性状については、７０％留出温度（Ｔ７０）が１０５〜１３０℃であることが好ましく、１１０〜１２５℃であることがより好ましい。また９０％留出温度（Ｔ９０）が１３５〜１７５℃であることが好ましく、１４０〜１７０℃であることがより好ましい。Ｔ７０が１０５〜１３０℃及びＴ９０が１３５〜１７５℃であれば加速性などの運転性能を良好に保つことができる。なお、上記Ｔ７０、及びＴ９０は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２５４に基づいて測定した蒸留性状から求めた値である。
【００１７】
また本発明のガソリン組成物は、通常さらに次の性状を有することが好ましい。すなわち、モータ法オクタン価（ＭＯＮ）が７９以上、好ましくは８０以上である。ＭＯＮが７９以上であると高速においてノッキングを生ずるおそれがなく、運転性能に影響を及ぼすことがない。一方、ＭＯＮの上限値については特に制限はないが、通常およそ８７である。
また、リード蒸気圧（ＲＶＰ）が４４〜９３ｋＰａであることが好ましい。ＲＶＰが４４ｋＰａ以上であると、十分な低温始動性が得られ、ＲＶＰが９３ｋＰａ以下であると、排気ガス中の炭化水素が増加することがなく、またベーパロック現象により運転性能の低下をまねくことがない。
【００１８】
本発明のガソリン組成物は、任意の方法で製造することができる。例えば、次に示すガソリン基材を用いて、上記（１）〜（６）の条件を満たすように適宜配合することにより調製することができる。そのガソリン基材としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン中のベンゼンを取り除いた留分（脱ベンゼン改質ガソリン）、オレフィンの重合により得られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素に低級オレフィンを付加して得られるアルキレート、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、脱n―パラフィン油、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素、さらにアルコール、エーテルなどの含酸素化合物などが挙げられる。
【００１９】
該アルコール、エーテルなどの含酸素化合物としては、主にエタノール、エチルターシャリーブチルエーテル、エチルーターシャリーアミルエーテルなどが挙げられる。
上記改質ガソリン中のベンゼン低減方法としては、通常改質ガソリンからベンゼン留分を蒸留によって取り除く方法が用いられるが、その他の方法、例えばベンゼン留分を溶剤で抽出して取り除く方法、ベンゼンと低級オレフィンや低級アルコールを用いてアルキル化する方法などによっても得ることができる。
【００２０】
次に、本発明のガソリン組成物の製造方法においては、上述のとおり、任意の基材を用いて調製すればよいが、中でも分解ガソリンを必須の基材として用いることが好ましい。分解ガソリンは以下の性状を有するが好適である（(  )内は、より好ましい性状を示す）。
沸点範囲            ２０〜２２０℃（２５〜２１０℃）
ＲＯＮ              ８７〜９５（８８〜９４）
硫黄分              ２０質量ｐｐｍ以下（１０質量ｐｐｍ以下）
芳香族分            １〜４０容量％（２〜３５容量％）
オレフィン分        １０〜５５容量％（１５〜５０容量％）
ジオレフィン分      ２００質量ｐｐｍ以上（３００〜１０００質量ｐｐｍ）
Ｔ９０              ７０〜１９０℃（７５〜１８５℃）
上記のような分解ガソリンは、例えば、脱硫重質分解ガソリンと軽質分解ガソリンを混合することによって得ることができ、その混合割合は、通常前者が０〜７０容量％、後者が３０〜１００容量％である。この場合脱硫重質分解ガソリンの硫黄分は１０質量ｐｐｍ以下であるものが好ましい。
【００２１】
上記分解ガソリンの配合量については、通常１０〜８０容量％が好ましく、特に２０〜７０容量％が好適である。分解ガソリンの配合量が１０〜８０容量％であれば、ガソリン組成物中のオレフィン分やジオレフィン分を適正に保つことができ、組成物の耐摩耗性を高めることができ、また酸化安定性も良好に保つことができる。
【００２２】
基材として上記分解ガソリンを用いる典型的な配合例として以下のものを挙げることができる。
分解ガソリン                    １０〜８０容量％
脱ベンゼン改質ガソリン            ５〜６０容量％
脱硫ナフサ                        ０〜２５容量％
アルキレート                      ０〜２０容量％
ブタン                            ０〜１５容量％
エタノール                        ０〜１５容量％
エチルターシャリーブチルエーテル  ０〜１５容量％
【００２３】
本発明のガソリン組成物には、更に必要に応じて各種の添加剤を適宜配合することができる。このような添加剤としては、フェノール系やアミン系などの酸化防止剤、シッフ型化合物やチオアミド型化合物などの金属不活性剤、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの潤滑性向上剤，有機リン化合物などの表面着火防止剤、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などの清浄分散剤、多価アルコール及びエーテルなどの氷結防止剤、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などの助燃剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両面界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルコハク酸のエステルなどのさび止め剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油、合成香料などの着臭剤、アゾ染料などの着色剤など、公知のガソリン添加剤が挙げられ、これらの添加剤を１種又は２種以上添加することができる。また、これら添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定すればよいが、通常は添加剤の合計量としてガソリン組成物に対して０．１質量％以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００２４】
次に実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。なお、ガソリン組成物の性状及び性能は次の方法に従って求めた。
〔ガソリン組成物の性状〕
・リサーチ法オクタン価
ＪＩＳ  Ｋ  ２２８０に準拠して測定した。
・硫黄分
ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１−２の微量電量滴定酸化法によって測定した。
・芳香族分、ベンゼン含有量、オレフィン分、ジオレフィン分
これらについては、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品成分試験方法」ガスクロマトグラフィーによる全成分試験法により測定した。
・蒸留性状
ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１により測定した。
・酸化安定度（誘導期間）
・ＪＩＳ  Ｋ  ２２８７により測定した。
【００２５】
〔ガソリン組成物の性能〕
耐摩耗性の評価方法
燃料タンク（容量５０Ｌ）―燃料ポンプ―圧力調整弁―流量計からなるポンプ実験回路を用い、以下の条件で耐摩耗性の評価を行った。
（実験条件）
燃料タンク中の試料ガソリンの温度を６０℃に維持し、圧力調整弁により燃料圧力を０．２９４ＭＰａ（３ｋｇ／ｃｍ2）に設定して、この実験回路で燃料の循環を続けた。循環開始時の燃料流量（初期流量）は１２０Ｌ／時間であった。その後、５００時間経過後の燃料流量を測定した。
（評価方法）
５００時間経過後の燃料流量から試料ガソリンの耐摩耗性を判断した。耐摩耗性が良好な試料ガソリンは、燃料ポンプの摺動部を摩耗させないため、燃料流量の低下が殆ど認められないのに対し、耐摩耗性が不充分な試料ガソリンは、燃料ポンプの摺動部の摩耗が促進し、ポンプの能力が低下するため燃料流量の低下が大きくなる。
【００２６】
実施例１、２及び比較例１
第１表に示した基材を用いて、各基材を第２表に示す割合で混合し、第２表に示すガソリン組成物を調製した。その組成物の性状・組成及び性能を第２表に示した。
代１表及び第２表において、ＰＧＰＺは脱ベンゼン改質ガソリン、ＦＧは分解ガソリン、ＤＬＮは脱硫ナフサを示す。
【００２７】
【表１】
2006335862.tif 000002
【００２８】
【表２】
2006335862.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のガソリン組成物は、低硫黄分であって、環境対応型ガソリンである上に、優れた耐摩耗性を有するガソリンとして有用である。