(57)【要約】【課題】基材中の炭素数８及び炭素数９の芳香族化合物の含有量を低減しつつ、冬期でも運転性に優れ、燃焼室デポジットの生成が少ないガソリン組成物を提供すること。【解決手段】本発明に係るガソリン組成物は、リード蒸気圧が６８ｋＰａ以上、９３ｋＰａ以下であり、５０％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下であり、９０％留出温度が１００℃以上、１５０℃以下であり、芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上、４５容量％以下含まれ、硫黄が組成物全質量に対して１０質量ｐｐｍ以下含まれ、リサーチ法オクタン価が９６以上、１０３以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード蒸気圧が６８ｋＰａ以上、９３ｋＰａ以下であり、５０％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下であり、９０％留出温度が１００℃以上、１５０℃以下であり、芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上、４５容量％以下含まれ、硫黄が組成物全質量に対して１０質量ｐｐｍ以下含まれ、リサーチ法オクタン価が９６以上、１０３以下であるガソリン組成物。
【請求項２】
７０℃留出量が２６容量％以上である請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項３】
炭素数７の芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上含まれる請求項１又は２に記載のガソリン組成物。
【請求項４】
炭素数９の芳香族化合物の含有量と炭素数７の芳香族化合物の含有量との容量比（炭素数９の芳香族化合物／炭素数７の芳香族化合物）が０以上、０．１５以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のガソリン組成物。
【請求項５】
炭素数８の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との合計が組成物全容量に対して１０容量％以下である請求項１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する。
【背景技術】
【０００２】
分解軽質軽油（ＬＣＯ）などの高芳香族炭化水素油から得られるガソリン留分のうち、例えば、炭素数８の芳香族化合物は、これまでも石油化学原料として利用されてきた。しかし、近年になって、炭素数９の芳香族化合物についても、石油化学原料としての需要が増加してきている。
そこで、石油化学原料に利用できる付加価値の高いガソリン留分を使用しなくても、性能に遜色のない、さらにはこれまで以上に優れた性能を有するガソリン組成物が求められている。
ガソリン基材を組合せることにより、ガソリン性能を改良する技術の一例として、低沸点でオクタン価の高い接触分解ガソリンを蒸留分離して得られる軽質分解ガソリンやアルキレートガソリン等を用いて、５０％留出温度や９０％留出温度を低く調整することにより、ガソリン組成物のオクタン価を高める技術が提案されている（特許文献１参照）。
一方、ガソリン組成物としては、特に、冬期における更なる低温運転性の向上が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９０１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、基材中の炭素数８及び炭素数９の芳香族化合物の含有量を低減しつつ、冬期でも運転性に優れ、燃焼室デポジットの生成が少ないガソリン組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、リード蒸気圧と９０％留出温度とが特定の範囲になるように、基材を選択することによって、優れた特性を有するガソリン組成物が得られることを見出した。すなわち、本発明は、下記のガソリン組成物を提供するものである。
［１］リード蒸気圧が６８ｋＰａ以上、９３ｋＰａ以下であり、５０％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下であり、９０％留出温度が１００℃以上、１５０℃以下であり、芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上、４５容量％以下含まれ、硫黄が組成物全質量に対して１０質量ｐｐｍ以下含まれ、リサーチ法オクタン価が９６以上、１０３以下であるガソリン組成物。
［２］７０℃留出量が２６容量％以上である［１］に記載のガソリン組成物。
［３］炭素数７の芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上含まれる［１］又は［２］に記載のガソリン組成物。
［４］炭素数９の芳香族化合物の含有量と炭素数７の芳香族化合物の含有量との容量比（炭素数９の芳香族化合物／炭素数７の芳香族化合物）が０以上、０．１５以下である［１］〜［３］のいずれか１つに記載のガソリン組成物。
［５］炭素数８の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との合計が組成物全容量に対して１０容量％以下である［１］に記載のガソリン組成物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、基材中の炭素数８の芳香族化合物の含有量及び炭素数９の芳香族化合物の含有量を低減しつつ、冬期でも運転性に優れ、燃焼室デポジットの生成が少ないガソリン組成物を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［ガソリン組成物］
本発明の実施形態に係るガソリン組成物は、リード蒸気圧が６８ｋＰａ以上、９３ｋＰａ以下であり、５０％留出温度が７５℃以上、１０５℃以下であり、９０％留出温度が１００℃以上、１５０℃以下であり、芳香族化合物が組成物全容量に対して２０容量％以上、４５容量％以下含まれ、硫黄が組成物全質量に対して１０質量ｐｐｍ以下含まれ、リサーチ法オクタン価が９６以上、１０３以下である。
【０００８】
＜ガソリン組成物の性状＞
本発明の実施形態に係るガソリン組成物のリード蒸気圧は、６８ｋＰａ以上、９３ｋＰａ以下である。リード蒸気圧が６８ｋＰａ未満であると、低温時におけるエンジン始動性が悪化し易くなる。この観点から、リード蒸気圧は、好ましくは７０ｋＰａ以上、更に好ましくは７２ｋＰａ以上、特に好ましくは７６ｋＰａ以上である。
また、リード蒸気圧が９３ｋＰａを超えると、給油時や走行時に車両から排出される排出ガスの量（エミッション）が増加する。また、燃料供給ラインでベーパーロックが発生し易くなり、高温時での走行直後のエンジン再始動性や走行性が悪化し易くなる。これらの観点から、リード蒸気圧は、好ましくは９１ｋＰａ以下、更に好ましくは９０ｋＰａ以下、特に好ましくは８８ｋＰａ以下である。
ここで、リード蒸気圧は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２５８「原油及び燃料油−蒸気圧試験方法−リード法」により測定される３７．８℃での蒸気圧である。
【０００９】
本実施形態に係るガソリン組成物の５０％留出温度は、７５℃以上、１０５℃以下である。５０％留出温度が７５℃未満であると、高温時での走行直後のエンジン再始動性や走行性が悪化し易くなる。この観点から、５０％留出温度は、好ましくは７６℃以上であり、更に好ましくは７８℃以上、特に好ましくは８０℃以上である。
また、５０％留出温度が１０５℃を超えると、低温時の始動性や走行性が悪化し易くなる。この観点から、５０％留出温度は、好ましくは１０３℃以下であり、更に好ましくは  １００℃以下である。
【００１０】
本実施形態に係るガソリン組成物の７０％留出温度は、９５℃以上、１３５℃以下であることが好ましい。７０％留出温度が９５℃以上であると、高温時での走行直後のエンジン再始動性や走行性が向上し易くなる場合がある。この観点から、７０％留出温度は、より好ましくは、９８℃以上であり、更に好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１０５℃以上である。
また、７０％留出温度が１３５℃以下であると、低温時の始動性や走行性が良好となる場合がある。この観点から、７０％留出温度は、より好ましくは１３０℃以下であり、更に好ましくは１２８℃以下である。
また、本実施形態に係るガソリン組成物の７０℃留出量は、２６容量％以上であることが好ましい。７０℃留出量が２６容量％以上であると、低温時の運転性が良好となる場合がある。
この観点から、７０℃留出量は、より好ましくは２７容量％以上であり、更に好ましくは  ２８容量％以上である。
【００１１】
本実施形態に係るガソリン組成物の９０％留出温度は、１００℃以上、１５０℃以下である。９０％留出温度が１００℃未満であると燃費が悪化する。この観点から、９０％留出温度は、好ましくは１０２℃以上、更に好ましくは１０５℃以上である。
また、９０％留出温度が１５０℃を超えると、燃焼室デポジットの生成が多くなる。この観点から、９０％留出温度は、好ましくは１４５℃以下であり、更に好ましくは１４０℃以下である。
【００１２】
本実施形態に係るガソリン組成物は、９０％留出温度と７０％留出温度との差が２０℃未満であることが好ましい。９０％留出温度と７０％留出温度との差が２０℃未満であると、燃焼室デポジットの生成が少なくなる場合がある。この観点から、９０％留出温度と７０％留出温度との差は、より好ましくは１５℃以下であり、更に好ましくは１０℃以下である。
留出温度は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２５４「石油製品−蒸留試験方法（常圧法）」により測定される値である。
【００１３】
本実施形態に係るガソリン組成物のリサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）は、９６以上、１０３以下である。ＲＯＮが９６未満であると、燃費が悪化する。この観点から、ＲＯＮは、好ましくは９７以上、更に好ましくは９８以上である。
また、ＲＯＮが１０３を超えると、芳香族化合物の増加による排気ガス品質が悪化する。また、蒸留性状が重質化することによる始動時における運転性が悪化する。この観点から、ＲＯＮは、好ましくは１０２以下、更に好ましくは１０１以下である。
【００１４】
本実施形態に係るガソリン組成物の１５℃における密度は、好ましくは０．７１ｇ／ｃｍ3以上、０．７７ｇ／ｃｍ3以下であり、更に好ましくは０．７１５ｇ／ｃｍ3以上、０．７６５ｇ／ｃｍ3以下であり、特に好ましくは０．７３ｇ／ｃｍ3以上、０．７６ｇ／ｃｍ3以下である。１５℃における密度が上記範囲であると、発熱量を高めることができ、燃焼性を良好にできるため、燃費を良好に保つことができる。
なお、１５℃における密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度である。
【００１５】
本実施形態に係るガソリン組成物には、硫黄が組成物全質量に対して１０質量ｐｐｍ以下含まれる。ガソリン組成物中の硫黄分は、排気ガス中で硫黄酸化物となり、窒素酸化物除去触媒を被毒する。窒素酸化物除去触媒の活性を回復するための還元雰囲気を形成するために燃料が使用される。このため、ガソリン組成物中の硫黄の含有量が１０質量ｐｐｍを超えると、窒素酸化物除去触媒が被毒され易く、ガソリン組成物中の燃費が悪化する。この観点から、ガソリン組成物中の硫黄の含有量は、好ましくは９質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは８質量ｐｐｍ以下、特に好ましくは５質量ｐｐｍ以下である。
硫黄の含有量は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
【００１６】
＜基材成分＞
本実施形態に係るガソリン組成物を構成する基材としては、軽質分解ガソリン（ＬＦＧ）、アルキレートガソリン（ＡＬＧ）、炭素数７，８及び９の芳香族化合物、オレフィン系炭化水素などが挙げられる
なお、アルキレートガソリン（ＡＬＧ）は、ブテン留分とイソブタン留分とをアルキル化して得られる。
【００１７】
本実施形態に係るガソリン組成物には、上述した基材以外に、接触改質ガソリンを更に蒸留して得られる、炭素数７，炭素数８及び炭素数９の芳香族化合物が含まれる改質ガソリン留分が含まれる。
本実施形態に係るガソリン組成物では、炭素数７、炭素数８及び炭素数９の芳香族化合物のうち、炭素数７の芳香族化合物が、ガソリン組成物全容量に対して、２０容量％以上含まれることが好ましい。
組成物全容量に対して、炭素数７の芳香族化合物が２０容量％以上含まれると、オクタン価を高くすることができる。この観点から、炭素数７の芳香族化合物は、より好ましくは２５容量％以上であり、更に好ましくは３０容量％以上である。
また、炭素数９の芳香族化合物の含有量と炭素数７の芳香族化合物の含有量との容量比（炭素数９の芳香族化合物／炭素数７の芳香族化合物）が０以上、０．１５以下であることが好ましい。
炭素数７の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との容量比が上記比率であると、デポジットを低減する効果がある。この観点から、炭素数７の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との容量比は、０以上、０．１４以下であることがより好ましく、更に好ましくは０以上、０．１０以下である。
【００１８】
さらに、本実施形態に係るガソリン組成物では、炭素数８の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との合計が、組成物全容量に対して１０容量％以下であることが好ましい。炭素数８の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との合計が上記範囲まで低減できることは、炭素数８の芳香族化合物と炭素数９の芳香族化合物とを他の用途に使用する量を増やすことができ、基材を有効に利用できる。
この観点から、炭素数８の芳香族化合物の含有量と炭素数９の芳香族化合物の含有量との合計は、組成物全容量に対して８容量％以下であることが更に好ましく、５容量％以下であることが特に好ましい。
【００１９】
本実施形態に係るガソリン組成物は、オレフィン系炭化水素を含んでいてもよい。オレフィン系炭化水素としては、軽質接触分解ガソリン（ＬＦＧ）及び炭素数５のオレフィン系炭化水素が挙げられる。炭素数５のオレフィン系炭化水素は、ナフサを熱分解してエチレンを製造する際に得られる分解油を分離して得られる。
オレフィン系炭化水素がガソリン組成物全容量基準で１０容量％以上含まれていれば、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）の向上効果が得られる。この観点から、オレフィン系炭化水素は、より好ましくは１３容量％以上、更に好ましくは１６容量％以上である。
また、オレフィン系炭化水素がガソリン組成物全容量基準で３０容量％以下含まれていれば、ガソリンの酸化安定性を悪化させることなく、吸気バルブデポジットを増加させることもない。この観点から、オレフィン系炭化水素は、ガソリン組成物全容量基準で２８容量％以下であることがより好ましく、２５容量％以下であることが更に好ましい。
【００２０】
本実施形態に係るガソリン組成物は、上記以外の基材として、エタノール、エチルｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）などの含酸素化合物が適宜含まれていてもよい。
【００２１】
また、本実施形態に係るガソリン組成物では、芳香族化合物は、ガソリン組成物全容量に対して２０容量％以上、４５容量％以下含まれる。芳香族化合物が２０容量％未満であると、発熱量低下により燃費悪化を引き起こすことがある。この観点から、芳香族化合物は、好ましくは、２５容量％以上、更に好ましくは３０容量％以上である。
芳香族化合物の含有量がガソリン組成物全容量に対して４５容量％を超えると、排ガス性状を悪化させ、プラグの燻りを引き起こす。この観点から、芳香族化合物は、ガソリン組成物全容量に対して、４３容量％以下含まれることが好ましく、４２容量％以下含まれることが更に好ましい。
【００２２】
＜添加剤＞
本実施形態に係るガソリン組成物には、上述した基材のほか、残部には、他の石油系留分、ガソリン組成物に適用可能な流動性向上剤等の添加剤が含まれていてもよい。添加剤の配合量は、適宜選択できるが、通常、ガソリン組成物中の添加剤の含有量を０．１質量％以下に維持できるように、該添加剤の配合量を選択することが好ましい。
本実施形態に係るガソリン組成物において使用可能な添加剤としては、アミン系又はフェノール系などの酸化防止剤、シッフ型化合物、チオアミド型化合物などの金属不活性化剤、有機リン系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、多価アルコール又はそのエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属塩又は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、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルコハク酸エステルなどの防錆剤、アゾ染料などの着色剤、流動性向上剤等を挙げることができる。
【００２３】
［ガソリン組成物の製造方法］
本実施形態に係るガソリン組成物の製造方法は、ガソリン組成物全容量に対して、軽質分解ガソリンが３０容量％以上、アルキレートガソリンが２５容量％以下、オレフィン系炭化水素が１０容量％以上、３０容量％以下含まれるように、ガソリン組成物を調製する工程を有する。
なお、本実施形態に係るガソリン組成物の製造方法は、得られるガソリン組成物の性状が上記特定した範囲を満たす限り、上述の方法に限定されない。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。実施例及び比較例として作製された供試ガソリン組成物の性状を下記方法により測定した。
・リード蒸気圧：ＪＩＳ  Ｋ  ２２５８「原油及び燃料油−蒸気圧試験方法−リード法」
・リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）：ＪＩＳ  Ｋ  ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」
・硫黄分：ＪＩＳ  Ｋ  ２５４１−６「原油及び石油製品−硫黄分試験方法  第６部：紫外蛍光法」により測定される値である。
・密度（１５℃）：ＪＩＳ  Ｋ  ２２４９「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度である。
・蒸留性状：ＪＩＳ  Ｋ２２５４「石油製品―蒸留試験方法」により測定される値である。
・全芳香族分、不飽和分、炭素数７の芳香族化合物分、炭素数８の芳香族化合物分、炭素数９の芳香族化合物分、ベンゼン分は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフィー法により測定した。なお、分析条件は下記のとおりとした。
【００２５】
＜分析条件＞
カラム材質：１００％メチルシリコーンキャピラリーカラム
温度条件：初期温度５℃、保持時間１０分、昇温速度２℃／分、最終温度１４０℃
ガス条件：流速２ｍＬ／分、スプリット比５０：１、メークアップ量５０ｍＬ／分、
試料注入量：０．５μＬ
【００２６】
また、ガソリン組成物を下記の方法により評価した。
［低温運転性］
シャシダイナモ装置を用いて、排気量が６６０ｃｃ、燃料供給方式がキャブレターの試験車による低温での運転性試験を実施した。車両を冷機状態に保持し、低温（−１０℃）での運転性を評価した。
評価試験は、室内温度を−１０℃として、試験モードを、ヘジテーション評価モード（２００５年石油製品討論会：「ガソリンの蒸留性状（Ｔ５０）が車両運転性に与える影響の検討」Ｐ１７  ガソリン分科会  運転性調査委員会）に準拠して、下記（ｉ）、（ｉｉ）の手順により行った。
（ｉ）水温及び油温が−１０℃となるように車両を冷却したのち、エンジン始動後１０秒間アイドリングし、アクセル開度５０％で加速して車速が４０ｋｍ／ｈに達した後、減速して停止した。
（ｉｉ）引き続き、合計２０回まで加速と減速を繰り返した。
低温性能は、デメリット点数で評価した。デメリット点数の測定は、前期氷解試験の１回目から２０回目の加速中に置いて、ＣＲＣ（Coordinating Research Council）  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．４８３に記載される評価方法に準拠して評価した。
具体的には、第１表に示す運転性能上の不具合が発生した場合に、不具合の項目毎に第１表に示す不具合の種類に応じた係数と、第２表に示す現象の程度に応じたデメリット評点とを乗じてデメリット点数を算出し、不具合の全項目のデメリット点数を合計した。
なお、アイドリング時及び走行中のストールについては、このような乗算を行わずに、単純に不具合の種類に応じた係数を最終的に加算した。
【００２７】
【表１】
2015224295.tif 000002
【００２８】
【表２】
2015224295.tif 000003
【００２９】
低温時（−１０℃）の運転性は、デメリット点が３０以下であればＡ，３０〜４０であればＢ、４０〜５０であればＣ、５０以上であればＤ（Ｃ、Ｄは不合格とした）
【００３０】
［デポジット］
「ＪＡＳＯ  Ｍ  ３５２  自動車ガソリン機関  吸気系清浄剤による燃焼室デポジットへの影響性試験法」に準拠して、エンジンを運転し、運転後に燃焼室に付着したデポジットを測定した。燃焼室デポジット（ＣＣＤ）は、次のように測定した。
デポジット量は、シリンダーヘッドとピストントップに付着したデポジットを採取、秤量したものの合計であり、４気筒の平均値をデポジット量とした。
各供試ガソリン組成物のデポジットの量が４００ｍｇ／気筒以下であればＡ、４００〜６００ｍｇ／気筒であればＢ、６００ｍｇ／気筒以上であればＣ（Ｃは不合格）とした。
【００３１】
［実施例及び比較例］
第３表に示す基材を用いて、第４表の配合処方に従ってブレンドし、実施例及び比較例のガソリン組成物を調製した。また、清浄剤としては、ポリイソブテンアミン系（ＢＡＳＦ社製）の清浄剤を２００質量ｐｐｍ添加した。
【００３２】
【表３】
2015224295.tif 000004
【００３３】
上記表において使用した基材は、下記のとおりである。
Ｃ７Ａ（炭素数７の芳香族化合物）：ナフサを接触改質して得られた改質ガソリンから蒸留分離して得られた芳香族成分の内、炭素数７の芳香族分が主体の留分
Ｃ９Ａ（炭素数９の芳香族化合物）：ナフサを接触改質して得られた改質ガソリンから蒸留分離して得られた芳香族成分の内、炭素数９の芳香族分が主体の留分
ＲＡＦ（ラフィネート）：ナフサ又は脱硫重質ナフサを接触改質して得られた改質ガソリンからベンゼンとその近傍の飽和炭化水素を蒸留分離し、ベンゼンを溶剤抽出して得られた飽和炭化水素主体の留分
ＡＬＧ（アルキレートガソリン）：ブテンを主成分とする留分とイソブタンを主成分とする留分とを硫酸触媒により反応させて得られたイソパラフィン分主体の炭化水素基材
ＬＦＧ（軽質接触分解ガソリン）：減圧軽油を主成分とする重質軽油留分、又は常圧蒸留装置や減圧脱硫装置から得られる残渣油を水素化脱硫後、流動接触分解して得られたガソリン留分の重質分を蒸留分離し、９０％留出温度が１００℃以下の留分
ＥＴＢＥ：純度９７容積％の市販品であり、主な不純物はＴＢＡ（ｔ−ブチルアルコール）１．１容積％、エタノール１容積％である
ＬＰＧ（ＢＳ）：ブタン留分
【００３４】
［評価結果］
供試ガソリン組成物の性状を測定し、評価した。結果を第４表に示す。
【００３５】
【表４】
2015224295.tif 000005
【００３６】
第４表に示す結果から、リード蒸気圧が６８ｋＰａ以上９３ｋＰａ以下であり、かつ９０％留出温度が１００℃以上１５０℃以下であるガソリン組成物は、低温加速性とデポジット性に優れることがわかった。