(57)【要約】  イソブタノールを含む含酸素ガソリンの組成物が開示される。これは、単一の含酸素化合物を含み、かつイソブタノールを全く含まないものに比較して、低減された蒸気圧を有する。これらの組成物は、製油所またはターミナルで形成されることができる。含酸素ガソリンの蒸気圧を低減する方法が開示され、および含酸素ガソリンを製造する際に製油所に対する蒸気圧の制約を軽減する方法が開示される。イソブタノールの基本特性が、ＩＲスペクトル分析を含めて開示される。これらの燃料をブレンドおよび配送するためのプロセスおよび方法も開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ガソリンブレンド材、
（ｂ）適切な含酸素化合物、および
（ｃ）イソブタノールを含まない含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するのに効果的な量のイソブタノール
を含むガソリン組成物。
【請求項２】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満を有する請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項３】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約０．０ｐｓｉ未満を有する請求項２に記載のガソリン組成物。
【請求項４】
ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物のＲＶＰ値は、少なくとも約６．９ｐｓｉである請求項１または請求項２に記載のガソリン組成物。
【請求項５】
適切な含酸素化合物は、アルコールである請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項６】
適切な含酸素化合物は、エタノールである請求項５に記載のガソリン組成物。
【請求項７】
エタノールは、少なくとも約１ｖｏｌ％で存在する請求項６に記載のガソリン組成物。
【請求項８】
イソブタノールは、約２０ｖｏｌ％未満で存在する請求項７に記載のガソリン組成物。
【請求項９】
エタノールは、２０ｖｏｌ％以下で存在し、イソブタノールは、約１ｖｏｌ％〜約２０ｖｏｌ％で存在する請求項８に記載のガソリン組成物。
【請求項１０】
ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物とのブレンドは、標準化相対吸光度約０．０５超を有する請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項１１】
ガソリンブレンド材と、適切な含酸素化合物と、イソブタノールとの混合物は、標準化相対吸光度約０．０４５未満を有する請求項１０に記載のガソリン組成物。
【請求項１２】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満を示す請求項１１に記載のガソリン組成物。
【請求項１３】
ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物のＲＶＰ値は、少なくとも約６．９である請求項１１または請求項１２に記載のガソリン組成物。
【請求項１４】
適切な含酸素化合物は、エタノールである請求項１０に記載のガソリン組成物。
【請求項１５】
含酸素ガソリンのＲＶＰを低減する方法であって、ガソリンブレンド材、適切な含酸素化合物、およびＲＶＰを低減するのに効果的な量のイソブタノールをブレンドする工程を含む含酸素ガソリンのＲＶＰの低減方法。
【請求項１６】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満を有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約０．０ｐｓｉ未満を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物のＲＶＰ値は、少なくとも約６．９ｐｓｉである請求項１５または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
適切な含酸素化合物は、エタノールである請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
得られる組成物中に、エタノールは、２０ｖｏｌ％以下で存在し、イソブタノールは、約１ｖｏｌ％〜約２０ｖｏｌ％で存在する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
適切な含酸素化合物またはイソブタノールの少なくとも一種は、ターミナルでブレンドされる請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
適切な含酸素化合物およびイソブタノールは、同時に、ガソリンブレンド材とブレンドされる請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物は、標準化相対吸光度約０．０５超を有する請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
イソブタノール、ガソリンブレンド材、および適切な含酸素化合物を含む混合物は、標準化相対吸光度約０．０４５未満を有する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
所定の最大ＲＶＰ限界値を有する含酸素ガソリンを製造する際に、ガソリンブレンド材に対するＲＶＰ制約を低減する方法であって、ガソリンブレンド材、適切な含酸素化合物、およびＲＶＰを低減するのに効果的な量のイソブタノールをブレンドする工程を含み、その際ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物は、所定の最大ＲＶＰ限界値超のＲＶＰ値を有し、かつガソリンブレンド材と、適切な含酸素化合物と、イソブタノールとの混合物は、所定の最大ＲＶＰ限界値以下のＲＶＰ値を有するＲＶＰ制約の低減方法。
【請求項２６】
適切な含酸素化合物およびイソブタノールは、同時に、ガソリンブレンド材とブレンドされる請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
イソブタノールは、適切な含酸素化合物がガソリンブレンド材とブレンドされる前に、ガソリンブレンド材とブレンドされる請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
適切な含酸素化合物またはイソブタノールの少なくとも一種は、ターミナルでガソリンブレンド材とブレンドされる請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
適切な含酸素化合物は、エタノールである請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
エタノールは、得られる組成物中に、少なくとも１ｖｏｌ％で存在する請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
イソブタノールは、得られる組成物中に、約２０ｖｏｌ％未満で存在する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
エタノールは、得られる組成物中に、約１ｖｏｌ％〜約２０ｖｏｌ％で存在し、イソブタノールは、約１ｖｏｌ％〜約２０ｖｏｌ％で存在する請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
含酸素ガソリンは、標準化相対吸光度約０．０５超を有する請求項２５に記載の方法。
【請求項３４】
イソブタノールと含酸素ガソリンとの混合物は、標準化相対吸光度約０．０４５未満を有する請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
得られる組成物中に、適切な含酸素化合物は、約１ｖｏｌ％超で存在し、イソブタノールは、約２０ｖｏｌ％未満で存在する請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満を示す請求項２５に記載のガソリン組成物。
【請求項３７】
イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約０．０ｐｓｉ未満を示す請求項３６に記載のガソリン組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６１／０２７，９６９号（２００８年２月１２日出願）の利益を主張するものであり、これは、その全体が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、燃料に関し、より詳しくはエタノールを含有するガソリンを含む含酸素ガソリンに関する。本発明は、低減されたリード蒸気圧（ＲＶＰ）を有し、それにより高比率の低沸点成分が、ＲＶＰ限界値を超えることなくガソリンにブレンドされることを可能にする含酸素ガソリンを提供する。本発明はまた、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するための方法を提供する。
【背景技術】
【０００３】
ガソリンは、火花点火エンジンで用いるのに適切であり、かつ一般に、主要成分として、異なる沸点を有し、かつ典型的には常圧下に約２６℃〜約２２５℃の範囲の温度で沸騰する多数の炭化水素の混合物を含む燃料である。この範囲は、概算値であり、存在する炭化水素分子の実際の混合物、存在する添加剤または他の成分（もしあれば）、および環境条件にしたがって変わり得る。典型的には、ガソリンの炭化水素成分は、Ｃ４〜Ｃ１０炭化水素を含む。
【０００４】
ガソリンは、典型的には、ある物理的および性能的な標準を満足することを求められる。いくつかの特性は、エンジンまたは他の燃料燃焼装置を適切に運転するように満たされてもよい。しかし、多くの物理的および性能的な特性は、環境管理などの他の理由に対する全国的および地域的な規制によって設定される。物理的特性の例には、ＲＶＰ、硫黄含有量、酸素含有量、芳香族炭化水素含有量、ベンゼン含有量、オレフィン含有量、燃料の９０％が蒸留される温度（Ｔ−９０）、燃料の５０％が蒸留される温度（Ｔ−５０）、その他が含まれる。性能的特性には、オクタン価（これはアンチノック指数とも呼ばれる）、燃焼特性、およびエミッション成分が含まれることができる。
【０００５】
例えば、多くの合衆国州内の販売ガソリンの標準は、ＡＳＴＭ標準規格番号Ｄ４８１４−０１ａ（「ＡＳＴＭ  ４８１４」）に示される。これは、参照により本明細書に援用される。さらなる連邦および州規制が、この標準を補足している。
【０００６】
ＡＳＴＭ  ４８１４に示されるガソリンの規格は、天候、季節、地理的場所、および高度などの、揮発性および燃焼性に影響を及ぼす多くのパラメーターに基づいて異なる。この理由から、ＡＳＴＭ  ４８１４にしたがって製造されるガソリンは、揮発性分類ＡＡ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥに、ならびにベーパーロック防止分類１、２、３、４、５、および６に分けられ、各分類は、個々の分類の要件を満足するガソリンを表す一連の規格を有する。この規格はまた、規格内のパラメーターを決定するための試験方法を示す。
【０００７】
例えば、比較的温暖な気候における夏季運転シーズン中に使用するためにブレンドされるクラスＡＡ−２ガソリンは、最大蒸気圧５４ｋＰａ、その成分の１０ｖｏｌ％を蒸留するための最大温度（「Ｔ１０」）７０℃、その成分の５０ｖｏｌ％を蒸留するための温度（「Ｔ５０」）７７℃〜１２１℃、その成分の９０ｖｏｌ％を蒸留するための最大温度（「Ｔ９０」）１９０℃、蒸留終点１９０℃、蒸留残渣最大２ｖｏｌ％、「ドライバビリティ指数」または「ＤＩ」の最大温度５９７℃（その際、ＤＩは、１．５×Ｔ１０＋３．０×Ｔ５０＋Ｔ９０として計算される）、および最大蒸気／液体比２０（試験温度５６℃）を有さなければならない。
【０００８】
ＡＳＴＭ  ４８１４に記載され、かつ多くの司法行政で普通に規制されるガソリンの一物理特性は、ＲＶＰである。ＲＶＰは、ＡＳＴＭ標準規格Ｄ５１９１−０４ａ（「Ｄ５１９１」）（参照により本明細書に援用される）にしたがって測定されることができる。ＲＶＰの標準は、典型的には、特定の司法行政で商業的に販売されるガソリンが満足するように規制されてもよい最大ＲＶＰ限界値として表される。これらのＲＶＰ限界値は、実質的に、ガソリンの炭化水素組成を制約する。何故なら、ＲＶＰは、より軽質の炭化水素の比率が増大するにつれて増大するからである。典型的には、ＲＶＰが低減されたガソリンを製造するためには、より軽質の炭化水素（例えば、Ｃ４炭化水素）の比率が低減される。これらのより軽質の炭化水素を低減することは、ガソリン特性に負の影響を与えることがある。例えば、ガソリン燃料中のブタン量の減少は、その燃料のＲＶＰを下げるが、それはまた、オクタン価を下げる。
【０００９】
ガソリン組成を制約することによって、ＲＶＰ限界値はまた、製油所に負担を与える。一般に、製油所は、ガソリンの組成を、ガソリンを製造するのに用いられる種々の製油所ストリームの比率を制御することによって調節する。例えば、より高沸点のガソリンを製造するためには、製油所は、ガソリンを製造するのに用いられる低沸点製油所ストリームの比率を低減することを必要としてもよい。適用可能なＲＶＰ限界値を満足するであろうガソリンを製造するためには、製油所は、典型的には、ガソリン中のより軽沸点炭化水素の比率を低減する。ＲＶＰは、典型的には、経験的に決定されたＲＶＰブレンディング値を用いて制御または調節される。ＲＶＰブレンド値は、特定の混合物のＲＶＰに対する特定の組成の寄与を表す。製油所に対するこれらのＲＶＰ制約の一結果は、より少ないガソリンが、石油の各バレルから精製されることである。これは、顧客要求を満足することが可能なガソリンの供給量に実質的に影響を与えることができる。
【００１０】
ＲＶＰ限界値の影響は、ガソリンにおける含酸素化合物の増大する使用から強まっている。含酸素化合物は、ガソリンに用いられて、化学酸素含有量が増大される。残念ながら、含酸素化合物は、燃料にブレンドされた際には、ＲＶＰに対して非線形の効果を有する。したがって、含酸素化合物のＲＶＰブレンディング値は、特定の燃料中の特定の含酸素化合物の特定の濃度に対して、経験的に決定される。多くの司法行政は、ガソリンについて、より完全な燃焼を促進するための含酸素化合物の要件を有する。メチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）は、ガソリンとして普通に用いられる含酸素化合物であった。しかし、多くの司法行政は、ＭＴＢＥおよび類似エーテルの使用を禁止するか、または厳しく制限する。
【００１１】
ＭＴＢＥの使用に対する制約から、あまり好ましくないＲＶＰを有する他の含酸素化合物が、典型的には、ガソリンに用いられる。エタノールは、多くの要因から、ガソリン含酸素化合物として広く用いられる。これには、ガソリン中エタノール１０ｖｏｌ％以下の使用に対して、多くの司法行政によって提供される税額控除が含まれる。特許文献１および２には、エタノールをガソリンにブレンドすることが論じられる。これらは、参照により本明細書に援用される。残念ながら、ガソリンにブレンドすることが許される多くの含酸素化合物は、重大な欠点を有する。これには、輸送および取扱いの困難性の原因となる水との親和性、および含酸素化合物とブレンドされた際のガソリンＲＶＰの増大が含まれる。水との親和性は、輸送および取扱いの困難性をもたらす。ＲＶＰが増大すると、ガソリンを、適用可能なＲＶＰ限界値内で製造することの困難性が増す。エタノールは、前述の両効果を示す。
【００１２】
含酸素化合物をガソリンにブレンドすることに起因し得る悪影響を減らす組成または方法の必要性が存在する。より詳しくは、含酸素化合物をガソリンにブレンドすることに起因するＲＶＰ増大の少なくともいくらかを相殺することが望ましいであろう。
【００１３】
本発明者らは、ある化合物が、典型的な含酸素ガソリンとのブレンドに対して、予想外に低いＲＶＰブレンディング値を示すことを見出した。意外なことには、場合によっては、これらの化合物は、負のＲＶＰブレンディング値を示すことさえできる。
【００１４】
本発明は、ガソリンにブレンドする含酸素化合物に起因するＲＶＰ増大を減らす。これは、製油所が、ガソリンブレンド材中の低沸点炭化水素を高比率で用いることを可能にして、それにより製油所のガソリン生成能力が増大される。本発明は、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するのに用いられることができる。適用可能な最大ＲＶＰ限界値を超えるＲＶＰを有する含酸素ガソリンがブレンドされる特定の場合に、本発明を用いて、含酸素ガソリンを、ＲＶＰ限界値に適合させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６，２５８，９８７号明細書（Ｓｃｈｍｉｄｔら）
【特許文献２】米国特許第６，５４０，７９７号明細書（Ｓｃｏｔｔら）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、イソブタノールの使用は、含酸素ガソリンに関して、驚くべきＲＶＰ低減効果を有することができることを見出した。イソブタノールは、含酸素化合物と相互作用して、含酸素化合物をガソリンブレンド材とブレンドすることから予想されるＲＶＰ上昇が、低減されることができる。場合によっては、イソブタノールの効果は、非常に劇的であるため、ＲＶＰ低減化合物は、負のＲＶＰブレンディング値を示す。
【００１７】
本発明は、適用可能なＲＶＰ限界値を満足することができ、かつ依然として、本来可能であろうより多量のより軽質の成分を含むことができる含酸素ガソリンを提供する。本発明は、製油所が、より高比率の原油をガソリンに対して用いることを可能にし、それによりガソリンの供給量が増大される。本発明はまた、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減する方法を提供する。これらの低減は、ターミナルで実施されることができ、本来なら規制を超えるＲＶＰを有し得るガソリンに対する特認（ｗａｉｖｅｒ）を得る必要性を低減するのに役立つことができる。本発明はまた、最大ＲＶＰ限界値を有する司法行政の含酸素ガソリンを製造する際にブレンドする含酸素化合物について、ガソリンブレンド材に対するＲＶＰ制約を低減する方法を提供する。
【００１８】
一実施形態においては、本発明者らは、ガソリンブレンド材、適切な含酸素化合物、および有効量のイソブタノールを含むガソリンを提供する。好ましくは、イソブタノールは、ＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満を有する。より好ましくは約３．０ｐｓｉ未満、最も好ましくは約０．０ｐｓｉ未満である。任意に、ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物のＲＶＰ値は、少なくとも約６．９ｐｓｉである。好ましくは、適切な含酸素化合物はアルコールである。より好ましくはエタノールである。好ましくは、適切な含酸素化合物１ｖｏｌ％超が存在する。好ましくは、イソブタノール２０ｖｏｌ％未満が存在する。二種以上の含酸素化合物が用いられることができる。
【００１９】
他の実施形態においては、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減する方法が提供される。この方法は、ガソリンブレンド材、および一種以上の適切な含酸素化合物をブレンドして、含酸素ガソリンが製造される工程、ならびに含酸素ガソリンおよびイソブタノールを混合し、その際イソブタノールはＲＶＰブレンド値約５．０ｐｓｉ未満、好ましくは約３．０ｐｓｉ未満、最も好ましくは約０．０ｐｓｉ未満を有する工程を含む。適切な含酸素化合物は、アルコール、好ましくはエタノールであることができる。ブレンドまたは混合のいずれかまたは両工程は、ターミナルで実施されることができる。任意に、ブレンド工程は、混合工程と同時に実施されることができる。好ましくは、適切な含酸素化合物１ｖｏｌ％超が存在する。好ましくは、ＲＶＰ低減化合物２０ｖｏｌ％未満が存在する。
【００２０】
他の実施形態においては、所定の最大ＲＶＰ限界値を有する含酸素ガソリンを製造する際に、ガソリンブレンド材に対するＲＶＰ制約を低減する方法が提供される。この方法には、ガソリンブレンド材および一種以上の適切な含酸素化合物をブレンドして、所定の最大ＲＶＰ限界値より大きなＲＶＰ値を有する含酸素ガソリンが製造される工程、ならびに有効量の一種のイソブタノールを添加して、所定の最大ＲＶＰ限界値以下のＲＶＰ値を有するガソリンが製造される工程が含まれる。ブレンド工程および添加工程は、同時に実施されることができる。適切な含酸素化合物は、好ましくはエタノールである。好ましくは、適切な含酸素化合物１ｖｏｌ％超が存在する。好ましくは、ＲＶＰ低減化合物２０ｖｏｌ％未満が存在する。
【００２１】
相対吸光度は、本明細書にさらに記載されるように、ＲＶＰを低減する際のイソブタノールの有効性を測定するのに有用な方法である。相対吸光度はまた、特にイソブタノールを用いてＲＶＰを低減するのに適合する、含酸素ガソリンを識別するのに用いられることができる。いかなる実施形態においても、ガソリンブレンド材、一種以上の適切な含酸素化合物、およびイソブタノールは、ガソリンブレンド材と、適切な含酸素化合物と、イソブタノールとの混合物が標準化相対吸光度約０．０４５未満を有するように、選択されることができる。好ましくは、ガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物とのブレンドは、標準化相対吸光度約０．０５超を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ガソリンは、当分野では周知であり、一般に、主要成分として、異なる沸点を有し、かつ典型的には常圧下に約２６℃〜約２２５℃の範囲の温度で沸騰する炭化水素の混合物を含む。この範囲は概算値であり、存在する炭化水素分子の実際の混合物、存在する添加剤または他の化合物（もしあれば）、および環境条件にしたがって変わり得る。含酸素ガソリンは、ガソリンブレンド材および一種以上の含酸素化合物のブレンドである。
【００２３】
ガソリンブレンド材は、製油所のアルキル化装置からの生成物または他の製油所ストリームなどの単一の成分から製造されることができる。しかし、ガソリンブレンド材は、より一般的には、二種以上の成分を用いてブレンドされる。ガソリンブレンド材は、所望の物理的および性能的特性を満足し、かつ規制要件を満足するようにブレンドされ、数成分（例えば、３種または４種）を含んでもよいか、または多成分（例えば、１２種以上）を含んでもよい。
【００２４】
ガソリンおよびガソリンブレンド材には、任意に、他の化学物質または添加剤が含まれてもよい。例えば、添加剤または他の化学物質は、ガソリンの特性を調節して、規制要件が満足されるか、所望の特性が加えられるかまたは高められるか、望ましくない有害効果が低減されるか、性能特性が調節されるか、あるいはガソリンの特性が修正されるように添加されることができる。これらの化学物質または添加剤の例には、清浄剤、酸化防止剤、安定性増強剤、抗乳化剤、腐食防止剤、金属不活性化剤他が含まれる。二種以上の添加剤または化学物質が用いられることができる。
【００２５】
有用な添加剤および化学物質は、米国特許第５，７８２，９３７号明細書（Ｃｏｌｕｃｃｉら）に記載される。これは、参照により本明細書に援用される。これらの添加剤および化学物質はまた、米国特許第６，０８３，２２８号明細書（Ｗｏｌｆ）および米国特許第５，７５５，８３３号明細書（Ｉｓｈｉｄａら）に記載される。いずれも参照により本明細書に援用される。ガソリンおよびガソリンブレンド材はまた、溶剤またはキャリアー溶液を含んでもよい。これは、しばしば、添加剤を燃料中に加えるのに用いられる。これらの溶剤またはキャリアー溶液の例には、限定されることなく、鉱油、アルコール、カルボン酸、合成油、および当分野で知られる多くの他のものが含まれる。
【００２６】
本発明の組成物に適切なガソリンブレンド材は、典型的には、火花点火エンジンまたはガソリンを燃焼する他のエンジンで消費するためのガソリンを作製するのに有用なブレンド材である。適切なガソリンブレンド材には、ＡＳＴＭ  ４８１４を満足するガソリンのためのブレンド材、および改質ガソリンのためのブレンド材が含まれる。適切なガソリンブレンド材にはまた、地域要件を満足するのに望まれ得る低硫黄含有量を有するブレンド材が含まれる。例えば、硫黄約１５０ｐｐｍｖ未満、より好ましくは硫黄約１００ｐｐｍｖ未満、より好ましくは硫黄約８０ｐｐｍｖ未満を有する。これらの適切なガソリンブレンド材にはまた、規制要件を満足するのに望まれ得る低芳香族含有量を有するブレンド材が含まれる。例えば、ベンゼン約８０００ｐｐｍｖ未満、より好ましくはベンゼン約７０００ｐｐｍｖ未満を有する。またはさらなる例として、全芳香族含有量約３５ｖｏｌ％未満、より好ましくは全芳香族含有量約２５ｖｏｌ％未満を有する。本明細書で用いられるように、「全芳香族含有量」とは、存在する全ての芳香族種の全量をいう。
【００２７】
本明細書で用いられる「含酸素化合物」とは、単に、炭素、水素、および一つ以上の酸素原子を含むＣ２〜Ｃ８化合物を意味する。例えば、含酸素化合物は、アルコール、ケトン、エステル、アルデヒド、カルボン酸、エーテル、エーテルアルコール、ケトンアルコール、および多価アルコールであることができる。エタノールは、その広範な入手可能性を含むいくつかの理由で、好ましい含酸素化合物である。本明細書で用いられる「適切な含酸素化合物」とは、ＲＶＰブレンド値少なくとも６．５ｐｓｉを有し、かつ製造される特定の含酸素ガソリンに可溶である含酸素化合物を意味する。好ましくは、含酸素化合物約２ｖｏｌ％超が存在する。
【００２８】
「ＲＶＰブレンド値」または「ブレンドＲＶＰ」は、燃料混合物にブレンドされた際の、組成物の実効ＲＶＰである。ブレンドＲＶＰ値は、混合物のＲＶＰに対する組成の寄与を表し、混合物のＲＶＰは、（各成分のブレンドＲＶＰ×その成分の容積分率）の合計に等しい。例えば、［Ａ］および［Ｂ］の燃料混合物については、ＲＶＰ＝（［Ａ］のブレンドＲＶＰ×［Ａ］の容積分率）＋（［Ｂ］のブレンドＲＶＰ×［Ｂ］の容積分率）である。
【００２９】
本明細書で用いられるように、化合物は、化合物の混合物が、当該温度範囲にわたって、所望濃度で単一液相を示す場合には、第二の化合物に可溶である。これは、特に記載がない限り、約−４０℃〜混合物の初留点である。
【００３０】
イソブタノールは、選択された含酸素ガソリンに可溶であり、イソブタノールが選択された含酸素ガソリンにブレンドされる場合には、イソブタノールを全く含まない選択された含酸素ガソリンのＲＶＰを低減する。イソブタノールの効果的なＲＶＰ低減量は、特定のＲＶＰ低減化合物の濃度に対して、含酸素ガソリンのＲＶＰを、少なくとも０．０５ｐｓｉ低減する量である。ＲＶＰは、統計的に有意な決定を行なうのに十分な測定値を用いるＡＳＴＭ  Ｄ５１９１にしたがって決定されることができる。好ましくは、イソブタノールの全濃度は、約２０ｖｏｌ％未満、より好ましくは約１０ｖｏｌ％未満、最も好ましくは約５ｖｏｌ％以下である。イソブタノールは、いかなる適切な素材からも得られることができる。これには、バイオマスからの製造によるものが含まれる。イソブタノールに加えて、一種以上のさらなるＲＶＰ低減化合物が、含酸素ガソリンとの混合物へ添加されることができる。
【００３１】
含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するためのイソブタノールの特別な有用性は、含酸素ガソリンとイソブタノールとの混合物の標準化相対吸光度を決定することによって示される。加えて、これらの特に効果的なＲＶＰの低減に特に適合する、適切な含酸素化合物は、含酸素ガソリン（イソブタノールなし）の標準化相対吸光度を決定することによって識別されることができる。
【００３２】
いかなる特定の理論にも限定されることなく、イソブタノールは、含酸素ガソリン中の含酸素化合物と相互作用し、含酸素化合物が液相で留まる傾向を増大し、それにより含酸素ガソリンのＲＶＰが低減されると考えられる。相対吸光度は、適切な含酸素化合物およびイソブタノールを識別するのに用いられることができる分析技術であり、ＲＶＰの相乗的な低減をもたらすイソブタノールとのこれらの相互作用に特に適合する。
【００３３】
相対吸光度は、二点基線法、差分法、および赤外線定量分析技術（赤外線定量分析規格Ｅ１６８−９９（「Ｅ１６８」）の一般的な技術に関するＡＳＴＭ標準手法（参照により本明細書に援用される）に記載される）を用いる。
【００３４】
イソブタノールおよび含酸素ガソリンを含む混合物の相対吸光度は、いかなる適切な含酸素化合物も含まない含酸素ガソリンの吸光度スペクトルを、前記混合物の吸光度スペクトルから差引くことによって得られる差分スペクトルを用いて、および（帯域３６８０ｃｍ−１〜３５５０ｃｍ−１）対（帯域３６８０ｃｍ−１〜３１００ｃｍ−１）の比率を計算する二点基線法を用いて決定される。記載される差分スペクトルを用いることは、異なるガソリンブレンド材を用いることによる変動を最小にする。
【００３５】
含酸素ガソリンの相対吸光度は、適切な含酸素化合物を含まない含酸素ガソリンの吸光度スペクトルを、含酸素ガソリンの吸光度スペクトルから差引くことによって得られる差分スペクトルを用いて、および帯域（３６８０ｃｍ−１〜３５５０ｃｍ−１）対（帯域３６８０ｃｍ−１〜３１００ｃｍ−１）の比率を計算する二点基線法を用いて決定される。
【００３６】
次の表Ｉは、ＡＳＴＭ  Ｄ４８１４を満足する代替可能な無鉛レギュラーガソリン中の一種の含酸素化合物について、異なる濃度を有するいくつかの含酸素ガソリンの相対吸光度を示す。
【００３７】
【表１】
2011511878.tif 000002
【００３８】
表Ｉに示されるように、相対吸光度は、濃度によって異なる。表Ｉはまた、相対吸光度と濃度との間の非線形性を示す。相対吸光度は、一般に、経験的に決定されるであろう。表Ｉで用いられる特定の無鉛レギュラーガソリンについては、エタノールは、本発明のこの特定の実施形態に対して、適切な含酸素化合物であろう。
【００３９】
表ＩＩは、イソブタノールと含酸素ガソリンとのいくつかの混合物と、表Ｉで用いられたと同じ代替可能な無鉛レギュラーガソリンとの相対吸光度を示す。
【００４０】
【表２】
2011511878.tif 000003
【００４１】
表１に示されるように、イソブタノールを含酸素ガソリンに添加することは、混合物の相対吸光度に関して、かなりの影響を与える。影響は、イソブタノールの異なる濃度によって異なる。しかし、相対吸光度のこれらの変化は、驚くべきＲＶＰ低減効果をもたらす成分間の相乗的相互作用を示す。
【００４２】
いくつかの実施形態においては、イソブタノールおよび含酸素ガソリンを含む混合物の標準化相対吸光度は、約０．０４５未満、好ましくは０．０３０未満である。好ましくは、一種以上の適切な含酸素化合物は、これらの適切な含酸素化合物（イソブタノールなし）を含む含酸素ガソリンの標準化相対吸光度が、約０．０５超、好ましくは約０．１超であるように選択される。
【００４３】
イソブタノールおよび含酸素ガソリンを含む混合物の用語「標準化相対吸光度」とは、イソブタノールが、適切な含酸素化合物の所望の濃度の混合物中に約０．５ｗｔ％超で存在する場合の、混合物の相対吸光度として定義される。
【００４４】
含酸素ガソリン（イソブタノールなし）の標準化相対吸光度は、適切な含酸素化合物が含酸素ガソリン中に約１．０ｗｔ％で存在する場合に、相対吸光度を計算することによって決定される。
【００４５】
他の実施形態においては、含酸素ガソリンには、ガソリンブレンド材と、一種以上の適切な含酸素化合物と、イソブタノールとのブレンドが含まれる。さらの他の実施形態においては、含酸素ガソリンは、ガソリンブレンド材と、一種以上の適切な含酸素化合物（エタノールを含む）と、およびイソブタノールとのブレンドである。
【００４６】
ガソリンブレンド材と、含酸素化合物、イソブタノール、またはその両方との混合物のいくつかの特性は、用いられる各成分の量によって、線形には変動しない。特に、これらの混合物の揮発性関連特性は、用いられる各成分の量に関して、線形比例とは異なることができる。この非線形効果は、ガソリン中の含酸素化合物のＲＶＰに対する実際の影響を予測することを、特に困難にしている。含酸素ガソリンの実際のＲＶＰは、用いられるガソリンブレンド材、用いられる特定の含酸素化合物、および含酸素ガソリン中の特定濃度の含酸素化合物によって異なる。この非線形変動の理由で、含酸素ガソリンのＲＶＰは、経験的に決定される。ＲＶＰデータは、典型的には、含酸素化合物の濃度範囲、およびガソリンブレンド材の範囲にわたって経験的に集められる。
【００４７】
含酸素化合物のブレンドＲＶＰは、典型的には、これらの含酸素化合物の添加前、およびその後に、燃料のＲＶＰを測定することによって計算される。これらの経験データから計算されることができる含酸素化合物ブレンドＲＶＰ値はまた、特定の含酸素ガソリン中の含酸素化合物の濃度に関して、非線形挙動を示し、これらのブレンドＲＶＰ値が予測困難にされる。ＲＶＰに対するこれらの非線形効果の理由で、計算されるブレンドＲＶＰ値は、特定の燃料へ添加される特定の含酸素化合物の濃度に特有である。
【００４８】
イソブタノールの容積分率の関数として計算される場合のイソブタノールのブレンドＲＶＰは、非線形挙動を示し、得られる混合物のＲＶＰを予測することが、より困難にされる。イソブタノールのブレンドＲＶＰは、典型的には、イソブタノールの添加前、およびその後に、燃料のＲＶＰを測定することによって計算される。イソブタノールは、燃料へ添加された場合には、ＲＶＰに対して非線形効果を示すことから、測定されるブレンドＲＶＰは、特定の燃料へ添加されるイソブタノールの濃度に特有である。
【００４９】
本発明者らは、意外なことに、一種以上の適切な含酸素化合物とイソブタノールとの組合せが、製造されるガソリンのＲＶＰ値に関して相乗効果を有することができることを見出した。
【００５０】
いかなる実施形態においても、ガソリンブレンド材、適切な含酸素化合物、およびイソブタノールは、いかなる順序でもブレンドされることができる。例えば、イソブタノールは、ガソリンブレンド材および適切な含酸素化合物を含む混合物へ添加されることができる。他の例としては、一種以上の適切な含酸素化合物およびイソブタノールは、いくつかの異なる場所、または複数の段で添加されることができる。さらなる例については、イソブタノールは、適切な含酸素化合物と共に添加されるか、適切な含酸素化合物の前に添加されるか、またはガソリンブレンド材へ添加される前に適切な含酸素化合物とブレンドされることができる。好ましい実施形態においては、イソブタノールは、含酸素ガソリンへ添加される。他の好ましい実施形態においては、一種以上の適切な含酸素化合物およびイソブタノールが、同時にガソリンブレンド材にブレンドされる。
【００５１】
いかなる実施形態においても、二種以上の適切な含酸素化合物が、単一の適切な含酸素化合物の代わりに用いられることができる。適切な含酸素化合物およびイソブタノールは、分配チェーン内のいかなる点においても添加されることができる。例えば、ガソリンブレンド材は、ターミナルへ輸送されることができ、次いで適切な含酸素化合物およびイソブタノールは、ガソリンブレンド材と、ターミナルで、個々にまたは組合せでブレンドされることができる。さらなる例として、ガソリンブレンド材、一種以上の適切な含酸素化合物、およびイソブタノールは、製油所で組合されることができる。他の成分または添加剤は、分配チェーンのいかなる点でも添加されることができる。
【００５２】
さらに他の実施形態においては、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するための方法が提供される。この方法は、製油所、ターミナル、小売現場、または分配チェーンのいかなる他の適切な点においても実施することができる。好ましくは、この方法は、エタノールまたはいくつかの他の含酸素化合物を、ガソリンブレンド材とブレンドするために既に設計されたターミナルで、またはこれらのブレンディングを可能にするように適合され得るターミナルで実施される。
【００５３】
他の実施形態にしたがって、ガソリンブレンド材は、エタノール、他の適切な含酸素化合物または適切な含酸素化合物の組合せのいずれか、およびイソブタノールとブレンドされて、イソブタノールを含まない含酸素ガソリンより低いＲＶＰを有する含酸素ガソリン燃料が製造される。
【００５４】
イソブタノールのブレンドＲＶＰ値は、残りの混合物のＲＶＰ値より小さい。好ましくは、イソブタノールのブレンドＲＶＰは、残りの混合物のＲＶＰの約５０％以下である。あるいは、イソブタノールのブレンドＲＶＰは、約５．０ｐｓｉ未満、より好ましくは約３．０ｐｓｉ未満、より好ましくは約０．０ｐｓｉ未満である。
【００５５】
ガソリンに対する規制は、燃料の種々の特性に対して限界値を設定する。これには、典型的に、ＲＶＰの上限値が含まれる。これらのＲＶＰ限界値は、国、地域、および季節によって異なってもよい。これらのＲＶＰ限界値は、ガソリンとして用いられることができる製油所生成物に制約を与える。典型的には、ガソリンブレンド材にブレンドされる際の含酸素化合物は、得られるブレンドのＲＶＰを上昇させるであろう。含酸素化合物をブレンドするためのガソリンブレンド材は、典型的には、含酸素化合物の予想効果を見込んだいかなる適用可能な上限値より十分に低いＲＶＰを有する。これはさらに、ガソリンに用いられることができる製油所生成物を制約する。何故なら、揮発性があまり高くない燃料成分が、ガソリンブレンド材に用いられることができるからである。これらのＲＶＰの制約は、消費に利用可能なガソリン量を限定することができる。
【００５６】
他の実施形態においては、含酸素化合物をブレンドするためのガソリンブレンド材を製造する製油所に対するＲＶＰ制約を低減する方法が提供される。規制ＲＶＰ限界値に適合する含酸素ガソリンが、本来ならＲＶＰ準拠含酸素ガソリンを製造するのに利用可能でないであろうガソリンブレンド材を用いて製造されることができることから、製油所に対するＲＶＰ制約は緩和される。他の実施形態は、本来なら規制ＲＶＰ限界値を満足しないであろういくつかの含酸素ガソリンが、これらの規制ＲＶＰ限界値に適合するようにさらにブレンドされてもよいように、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減する方法を提供する。
【００５７】
さらに他の実施形態においては、含酸素ガソリンは、選択されたガソリンブレンド材、選択された適切な含酸素化合物、およびイソブタノールをブレンドして、含酸素ガソリンを形成することによって製造される。イソブタノールは、含酸素ガソリンのＲＶＰ値を低減する。特定の適切な含酸素化合物および特定のガソリンブレンド材について、イソブタノールを用いることは、適用可能なＲＶＰ規制を満足する含酸素ガソリンを製造するのに典型的に用いられるより、高いＲＶＰ値を有するガソリンブレンド材を用いることを可能にすることができる。
【００５８】
所与の最大ＲＶＰ値については、ガソリンブレンド材および適切な含酸素化合物は、たとえガソリンブレンド材と適切な含酸素化合物との混合物のＲＶＰ値が、最大ＲＶＰ値を超えるであろうとしても、ガソリンブレンド材、適切な含酸素化合物、およびイソブタノールを含む含酸素ガソリン混合物のＲＶＰ値が、最大ＲＶＰ値以下であるように選択される。
【００５９】
範囲を限定することなく、次の実施例は、本発明者らの発明について、種々の実施形態を示す。次の特定の実施例は、ＡＳＴＭ  Ｄ４８１４の性能特性を満足する無鉛ガソリン燃料に関して議論される。しかし、当業者には、本発明が、これらの燃料に限定されず、および本明細書の記載と一致するいかなるガソリンブレンド材または燃料と用いられることができることが、理解されるであろう。
【実施例】
【００６０】
ＡＳＴＭ  Ｄ４８１４−０１ａの性能特性を満足する無鉛レギュラーガソリンブレンド材を、１０ｖｏｌ％の適切な含酸素化合物とブレンドした。エタノールを、適切な含酸素化合物として用いた。得られた含酸素ガソリンのＲＶＰを、ＡＳＴＭ  Ｄ５１９１にしたがって測定された際に、９．６９ｐｓｉと測定した。イソブタノール（１４ｖｏｌ％）を、含酸素ガソリンとブレンドし、得られた混合物のＲＶＰは、ＡＳＴＭ  Ｄ５１９１にしたがって測定された際に、８．６４ｐｓｉであった。１４ｖｏｌ％ブレンドに対して計算されたブレンドＲＶＰ値は、２．１９ｐｓｉであった。
【００６１】
上記の実施例は、イソブタノールが、いかに含酸素ガソリンのＲＶＰを低減することができるかを示す。最大ＲＶＰ限界値を有する地域においては、製油所は、典型的には、含酸素化合物をブレンドすることによるＲＶＰの増大を見越して、これらの限界値を大幅に下回るガソリンブレンド材を製造する。イソブタノールは、含酸素ガソリンのＲＶＰを低減するのに用いることができることから、製油所は、本来ならＲＶＰ適合含酸素ガソリンを製造するのに使用可能でないであろうガソリンブレンド材を用いて、適用可能なＲＶＰ限界値に即した含酸素ガソリンを製造することができる。
【国際調査報告】
2011511878.tif 000004
2011511878.tif 000005