JP5667271B2 - 無鉛ガソリン - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
オクタン価=Σ{(成分iのオクタン価)×(成分iの体積混合率)} ………(式1)
オクタン価=Σ{(成分iのオクタン価)×(成分iの体積混合率)}+(ボーナス) ………(式2)
また、FT合成基材を用いたときの、アルコール類やエーテル類のオクタン価挙動を記載した特許が出されている(例えば、特許文献5参照)。これは、FT合成基材の配合量を規定することで、アルコール類やエーテル類といった含酸素化合物のオクタン価向上効果がより高くなることを提供しているが、ガソリン基材の組成や成分についての記載はない。
(1)炭素数5の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数5の炭化水素含有量に対する炭素数5の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.60以下、炭素数6の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数6の炭化水素含有量に対する炭素数6の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.55以下、炭素数7の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数7の炭化水素含有量に対する炭素数7の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.40以下である、流動床接触分解装置から留出する10容量%留出温度が35℃以上、90容量%留出温度が110℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(2a)炭素数7以上の芳香族含有量を75容量%以上含み、かつ炭素数8の芳香族含有量が5容量%以上50容量%以下、炭素数8の芳香族炭化水素含有量に対する1,2−ジメチルベンゼン含有量の容量比が0.25以下である、接触改質装置から留出する10容量%留出温度が100℃以上、90容量%留出温度が160℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(2b)炭素数7以上の芳香族含有量を75容量%以上含み、かつ炭素数8の芳香族含有量が0.1容量%以上5容量%未満、炭素数8の芳香族炭化水素含有量に対する1,2−ジメチルベンゼン含有量の容量比が0.15以下である、接触改質装置から留出する10容量%留出温度が100℃以上、90容量%留出温度が170℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(3)(1)記載のガソリン基材の配合量が10容量%以上50容量%以下、かつ(2a)または(2b)記載のガソリン基材の配合量が20容量%以上50容量%以下
(4)リサーチ法オクタン価が93以上98未満
(5)モータ法オクタン価が81以上87未満
(6)15℃における密度が0.680〜0.783g/cm3
(7)50容量%留出温度が75〜110℃
(8)70℃留出量が18〜40容量%
(9)リード蒸気圧が45〜93kPa
(10)ベンゼン含有量が1容量%以下
(11)硫黄分含有量が10質量ppm以下
(12)脂肪族不飽和炭化水素含有量が30容量%以下
(13)芳香族含有量が10〜45容量%
(14)下記式8で表されるオクタン価向上指数が2.5以上
オクタン価向上指数=(A−B)/C−D……(式8)
〔式8中、Aは無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価を示す。
Bは下記式aで表される。
B=Σ(RON(i)×VOL(i)) ………(式a)
(式a中、RON(i)はガソリン基材iのリサーチ法オクタン価、VOL(i)はガソリン基材iの配合量(容量%)を示す。ガソリン基材iは無鉛ガソリンの調合に使用したガソリン基材(2a)または(2b)以外のガソリン基材である。)
Cはガソリン基材(2a)または(2b)の配合量(容量%)を示す。
Dはガソリン基材(2a)または(2b)のリサーチ法オクタン価を示す。〕
本発明の無鉛ガソリンは、流動床接触分解装置から留出するガソリン基材(1)、及び接触改質装置から留出するガソリン基材(2a)または(2b)を必須基材として含む。
基材(1)のガソリン基材は、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、固体酸触媒(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接触分解ガソリンである。
反応温度が400℃以上であれば、炭化水素油の分解反応の進行が遅くなり、分解された生成物の得られる量が低くなり経済的に不経済になることを防ぐことができる。また、600℃以下であれば、脂肪族不飽和炭化水素が多量に生成してしまい、本発明で規定するガソリン基材(1)における脂肪族不飽和炭化水素の容量比を越えてしまい、接触改質装置から留出するガソリン基材(2a)または(2b)と混合したときの所望のオクタン価向上効果が得られなくなることを防ぐことができる。圧力が5kg/cm2以下であれば、分解反応がモル数の増加する反応であるために分解反応の進行が困難となり、不利となることを防ぐことができる。また、触媒/原料炭化水素油の質量比が2以上であれば、クラッキング反応器内の触媒濃度が低くなりすぎ、原料油分解の進行が低下し、不利となることを防ぐことができる。また、20以下であれば、触媒濃度を上げる効果が飽和してしまい、触媒濃度を上げる効果が得られずに同じく不経済となることを防ぐことができる。
本発明で基材に用いる接触改質ガソリンを得るための接触改質装置は、固定床半再生式、サイクリック式、連続再生式等いずれの方法であってもよい。接触改質反応に使用される触媒としては、種々のものを用いることができるが、白金を0.2〜0.8質量%含有している白金/アルミナ系触媒を好ましく用いることができ、さらに第2成分としてレニウム、ゲルマニウム、すず、イリジウム等が含まれるものも用いることができる。
A=CD+B ………(式3)
〔式3中、Aは無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価、Bは混合ベース基材の計算オクタン価、即ち上記ガソリン基材(2a)または(2b)の接触改質ガソリン以外の無鉛ガソリン調合に使用したガソリン基材のリサーチ法オクタン価とその容量混合割合の積を合算した計算オクタン価で、下記式aで表され、
B=Σ(RON(i)×VOL(i)) ………(式a)
(式a中、RON(i)はガソリン基材iのリサーチ法オクタン価、VOL(i)はガソリン基材iの容量混合割合を示す。)
Cは上記ガソリン基材(2a)または(2b)の接触改質ガソリンの容量混合割合、Dは上記ガソリン基材(2a)または(2b)の接触改質ガソリンのリサーチ法オクタン価を示す。〕
A=C(D+X)+B ………(式4)
式4を変形すると式5〜7となる。
A−B=C(D+X) ………(式5)
(A−B)/C=D+X ………(式6)
(A−B)/C−D=X ………(式7)
式7における差分Xがオクタン価向上効果を示しており、このXの値がある一定値(2.5)以上になると、オクタン価向上効果が十分引き出されていることを示している。
すなわち、本発明の無鉛ガソリンは、下式で表されるオクタン価向上指数が2.5以上、好ましくは2.8以上である。
(A−B)/C−D≧2.5 ………(式8)
なお、このオクタン価向上指数は、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定された、無鉛ガソリンおよび各ガソリン基材のリサーチ法オクタン価および接触改質装置から留出するガソリン基材(2a)または(2b)の容量混合割合から算出した値である。
ガソリン基材(2b)の場合、オクタン価ボーナス指数(Ob)は2以上、好ましくは2.3以上である。
密度が0.680〜0.783g/cm3、好ましくは0.685〜0.770g/cm3である。この密度が0.680g/cm3以上とすることで良好な燃費を確保することができる。また、密度を0.783g/cm3以下とすることで高密度の芳香族分を低減でき、排出ガスによる大気への芳香族排出量を低減することができる。なお、この密度は、JIS K 2249に準拠して測定した値である。
(a)重質の直留ナフサなどを接触改質法により、水素気流中で高温・加圧下で触媒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、重質留分に分けた内の軽質留分(脱ベンゼン軽質接触改質ガソリン)。
(b)原油を常圧蒸留した直留ナフサを軽質留分と重質留分に分けた内の軽質留分を脱硫処理して得られた脱硫直留軽質ナフサ。
(c)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アルキレート。
(d)原油や粗油等の常圧蒸留時、改質ガソリン製造時、あるい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。
(e)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、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。
表1に示す性状の軽質接触改質ガソリン、重質接触改質ガソリン、軽質接触分解ガソリン、直留軽質ナフサ、アルキレート、及びC4留分を表2に示す配合比で配合することにより、表2に示す性状の無鉛ガソリンを得た。
なお、表1において、重質接触改質ガソリン1、2は本発明に規定するガソリン基材(2a)の性状を満たすものであり、重質接触改質ガソリン3はそれを逸脱するものであり、また、軽質接触分解ガソリン1は本発明に規定するガソリン基材(1)の性状を満たすものであり、軽質接触分解ガソリン2はそれを逸脱するものである。
実施例1、2及び比較例1〜3の無鉛ガソリンについて、重質接触改質ガソリン基材、及び無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価を測定して、下記式9で表されるオクタン価向上指数を算出した。
オクタン価向上指数=(A−B)/C−D ………(式9)
〔式9中、Aは無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価、Bは混合ベース基材の計算オクタン価、即ち上記ガソリン基材(2a)の接触改質ガソリン以外の無鉛ガソリン調合に使用したガソリン基材のリサーチ法オクタン価とその容量混合割合の積を合算した計算オクタン価で、下記式aで表され、
B=Σ(RON(i)×VOL(i)) ………(式a)
(式a中、RON(i)はガソリン基材iのリサーチ法オクタン価、VOL(i)はガソリン基材iの容量混合割合を示す。)
Cは上記ガソリン基材(2a)の接触改質ガソリンの容量混合割合、Dは上記ガソリン基材(2a)の接触改質ガソリンのリサーチ法オクタン価を示す。〕
オクタン価向上指数の算出結果を表2に示す。表1中、1,2DMBは1,2−ジメチルベンゼンを示す。
以下に実施例4〜6、比較例4〜6を記載する。
これらの実施例、比較例では、表3に示す性状の軽質接触改質ガソリン、脱キシレン重質接触改質ガソリン、軽質接触分解ガソリン、直留軽質ナフサ、アルキレート、及びC4留分を表4に示す配合比で配合することにより、表4に示す性状の無鉛ガソリンを得た。表3中、1,2DMBは1,2−ジメチルベンゼンを示す。
なお、表3において、脱キシレン重質接触改質ガソリン1、2は本発明に規定するガソリン基材(2b)の性状を満たすものであり、脱キシレン重質接触改質ガソリン3はそれを逸脱するものであり、また、軽質接触分解ガソリン1は本発明に規定するガソリン基材(1)の性状を満たすものであり、軽質接触分解ガソリン2はそれを逸脱するものである。
〔オクタン価向上指数〕
実施例4〜6及び比較例4〜6の無鉛ガソリンについて、脱キシレン重質接触改質ガソリン基材、及び無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価を測定して、実施例1などと同様にオクタン価向上指数を算出した。
実施例4〜6と比較例4〜6を比較すると、オクタン価ボーナス指数が2.0以上となり、オクタン価向上効果が増大していることがわかる。
Claims (1)
- 軽質接触改質ガソリン、C4留分、直留軽質ナフサ、及びアルキレートから選ばれた少なくとも1種を含み、下記(1)の性状を満たすガソリン基材および下記(2a)または(2b)の性状を満たすガソリン基材を、(3)に示す量配合した、(4)〜(14)の性状を満たすことを特徴とする無鉛ガソリン。
(1)炭素数5の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数5の炭化水素含有量に対する炭素数5の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.60以下、炭素数6の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数6の炭化水素含有量に対する炭素数6の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.55以下、炭素数7の炭化水素含有量が35容量%以下、炭素数7の炭化水素含有量に対する炭素数7の脂肪族不飽和炭化水素含有量の容量比が0.40以下である、流動床接触分解装置から留出する10容量%留出温度が35℃以上、90容量%留出温度が110℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(2a)炭素数7以上の芳香族含有量を75容量%以上含み、かつ炭素数8の芳香族含有量が5容量%以上50容量%以下、炭素数8の芳香族炭化水素含有量に対する1,2−ジメチルベンゼン含有量の容量比が0.25以下である、接触改質装置から留出する10容量%留出温度が100℃以上、90容量%留出温度が160℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(2b)炭素数7以上の芳香族含有量を75容量%以上含み、かつ炭素数8の芳香族含有量が0.1容量%以上5容量%未満、炭素数8の芳香族炭化水素含有量に対する1,2−ジメチルベンゼン含有量の容量比が0.15以下である、接触改質装置から留出する10容量%留出温度が100℃以上、90容量%留出温度が170℃以下の蒸留性状を有するガソリン基材
(3)(1)記載のガソリン基材の配合量が10容量%以上50容量%以下、かつ(2a)または(2b)記載のガソリン基材の配合量が20容量%以上50容量%以下
(4)リサーチ法オクタン価が93以上98未満
(5)モータ法オクタン価が81以上87未満
(6)15℃における密度が0.680〜0.783g/cm3
(7)50容量%留出温度が75〜110℃
(8)70℃留出量が18〜40容量%
(9)リード蒸気圧が45〜93kPa
(10)ベンゼン含有量が1容量%以下
(11)硫黄分含有量が10質量ppm以下
(12)脂肪族不飽和炭化水素含有量が30容量%以下
(13)芳香族含有量が10〜45容量%
(14)下記式8で表されるオクタン価向上指数が2.5以上
オクタン価向上指数=(A−B)/C−D……(式8)
〔式8中、Aは無鉛ガソリンのリサーチ法オクタン価を示す。
Bは下記式aで表される。
B=Σ(RON(i)×VOL(i)) ………(式a)
(式a中、RON(i)はガソリン基材iのリサーチ法オクタン価、VOL(i)はガソリン基材iの配合量(容量%)を示す。ガソリン基材iは無鉛ガソリンの調合に使用したガソリン基材(2a)または(2b)以外のガソリン基材である。)
Cはガソリン基材(2a)または(2b)の配合量(容量%)を示す。
Dはガソリン基材(2a)または(2b)のリサーチ法オクタン価を示す。〕
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