ガソリンとディーゼルの調整技術（必見！）

Thread Content

一、調合技術とは何か 調合技術とは、製油所で生産される国標または非標の石油製品、油田で生産される軽質炭化水素（凝縮油）、および化学製品を精製装置で処理した後、さらにいくつかの添加剤を加えて、顧客の要求に合った国標のガソリンやディーゼル燃料に調合する技術です。これによりコストを最大限に削減し、石油資源を節約することを目的とした応用技術です。 ガソリンとディーゼルのブレンド技術は、海外の石油取引分野において既に非常に成熟しており、例えば抗爆剤を利用して90#ガソリンを93#や97#の燃料に変えたり、-5#や0#のディーゼルを-10#の燃料に加工して販売したりすることができる。 我が国では、毎年数百トンのナフサ製品が生産されている。ナフサのオクタン価は低く、RONは40～60程度に過ぎないため、ごく一部が改質装置で高オクタン価のガソリン成分として利用される以外、大部分のナフサはエチレン製造の原料として販売されるしかなく、その価格も安く不安定である。もし調合技術を用いて、ナフサから硫黄を除去し精製した上で高オクタン価の成分と混合し、さらに抗爆剤を加えることができれば、90#や93#のガソリンを製造することができ、これにより相当量の石油資源を節約することが可能になる。 これにより、ガソリン・軽油の調合技術は、コストを効果的に節約し、既存の石油資源を有効に活用するための有効な手段となる応用技術であり、国内で積極的に普及すべきであることがわかる。ここで、調合油は使えるのかと疑問に思う人もいるかもしれない品質は信頼できるのか。この問いに答えるためには、製油所での生産工程から説明しなければならない。 二、石油精製所におけるガソリン・ディーゼルの製造方法
我が国で現在使用されているガソリンやディーゼルは、すべて石油から精製されたものです。未精製の石油は一般的に原油と呼ばれ、この原油からガソリンやディーゼルを製造するには、以下のような基本的な工程が必要です。
1. まず原油から塩分や水分を除去し、その後常圧蒸留を行って、ガソリンやディーゼルとして適した成分を分離します。このようにして得られる成分を直留分と呼び、ナフサや常一留分、常二留分のディーゼルなどがこれにあたります。 2、さらに製造過程で生成される常圧・減圧重油などを原料とし、熱分解、触媒分解、水素化分解、遅延焦化といった二次加工法を用いて、高沸点留分を燃料として適した低分子炭化水素に分解し、分留することによってガソリンやディーゼルの熱分解成分、触媒分解成分、および焦化成分を得る。高オクタン価ガソリンを製造する場合、触媒改質やアルキル化などの方法を用いて、改質ガソリン成分および軽質アルキレート油を製造する必要がある。 3、直留分油と二次加工法によって得られた分油をそれぞれ電気化学的精製、水素化精製、脱硫アルキル化、脱蝋処理を行い、有害物質を除去して石油製品の品質を向上させる。 4、最後に、異なるグレードのガソリンやディーゼル燃料の品質要件に基づき、上記の各種留分油を成分として、必要な比率で混合し、適量の各種添加剤を加えて調合することで、**規格に適合した品質のガソリンやディーゼル燃料が得られる。我が国の製油所における一般的なガソリン調合案　ガソリン等級　調合成分の比率％　接触分解ガソリン　リフォーミングガソリン　アルキレート　MTBE
90号　100
93号　70～72　20～15　10～13
93号　70～72　20～15　10～13
93号　68～70　32～30
93号　60～64　40～36
95号　58～60　30～26　12～14
95号　38～41　32～35　34～24
95号　53～56　35～30　12～14
97号　28～33　58～55　12～14
97号　39～44　33～35　10～12　12～14
これにより、製油所もまず各種成分を製造し、それらを調合して最終製品とすることがわかる。石油精製所は必要に応じて、さまざまな要求に合った成分油を生産できるが、調合技術は各種の非標準油や化学原料を精製した後、要求に合った完成油を調合するものであり、両方の工程は同じである。ただし、調合技術で生産される油製品は煙を出さない精製所で作られる。 三、ガソリンおよび軽油の調製に用いられる原料 ガソリンの調製に使用できる原料には、直留ガソリン（ナフサ、石油エーテル）、軽質ナフサ、凝縮油（軽質炭化水素）、精製されたC5、C9、C10系化学用油、アロマチック150#、200#、混合アロマチック、ホルムアルデヒドエステル、MTBE、DMC、高炭素アルコールなどがある。 ディーゼル燃料の調製に使用できる原料としては、重油、ワックスオイル、コークスワックスオイル、200#以上の溶剤油、重芳香族炭化水素、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、航空用精製油などがある。照明用灯油、通常グレードの油、低粘度グレードの油、200#、230#、270#のアロマティック溶剤油、3#鉱物油、地元で製造されたディーゼル燃料、分解処理済みディーゼル燃料、コークス化処理済みディーゼル燃料など。 上記の原材料は、まず初期段階で脱色・脱臭・精製安定処理を施した後、改質剤を加えて複合化し、最終的に品質検査を行い、**基準を満たすかそれに近い状態になれば、販売することができます。 常圧蒸留ガソリン留分の特性　原油：大慶、勝利、遼河、華北、新疆、中原
オクタン価（RON）：47、65、60、51、62、65

調合ガソリン用原料の基本性能
原料名　相対密度　留出範囲　オクタン価範囲　主成分　外観　沸点　引火点
ナフサ（粗ガソリン）　0.68～0.71　70～145℃　軽質ナフサ　70～180℃　重質ナフサ　40～60　炭化水素のC5～C9成分　無色または淡黄色　20～160℃　-2℃
石油エーテル　0.64～0.66　ペンタン、ヘキサン　無色透明な液体、煤油のような臭いがある　30～120℃　-20℃（密閉状態）
凝縮油　20℃　-200℃　60～70　炭化水素のC5～C8　精製C5　0.66　36℃～41℃　85～95　C5は無色透明な液体　36～50　精製C9　0.88～0.90　150℃～190℃　110～105　芳香族C9　無色透明な液体　精製C10　0.89～0.92　180℃～210℃　105～110　芳香族C10　無色透明な液体　芳香族150#　0.88～0.90　150℃～190℃　105～115　混合芳香族　無色透明な液体

四、ガソリンやディーゼル油の調合に使用される添加剤
（一）ガソリンの抗爆性
1. ガソリンの抗爆性とは、ガソリンが燃焼室内で正常に燃焼するためには、可燃性の混合気が電気スパークによって点火される必要がある。火炎は20～50m/sの伝播速度で徐々に前方へ広がり、燃焼が終了するまでシリンダー内の温度と圧力が均等に上昇する。これによりエンジンの動力性能が十分に発揮されるだけでなく、運転も安定かつスムーズになり、車両は正常に走行する。 しかし、時として異常な燃焼が起こることもある。その過程とは、エンジンのシリンダー内で可燃性混合気が点火されると、未燃の混合気の一部が通常の炎による圧縮や熱放射の影響を受けて温度や圧力が急激に上昇し、化学反応が促進されて多くの不安定な過酸化物が生成される。通常の炎がそこに到達する前に、これらの過酸化物が激しく分解して自発的に燃焼し、爆発的な燃焼が起こる。これにより強力な衝撃波が生じ、エンジンが振動したり金属音が発生したりして、エンジンの出力が低下するのである。排気ガスから黒煙が出て、燃費が悪化する。私たちはこの現象をノックと呼びます。 では、エンジン内でガソリンが燃焼する際にキックを防ぐ性質を、ガソリンの抗爆性と呼びます。ガソリンに含まれる各種炭化水素の抗爆性の良し悪しは、ガソリン自体の抗爆性を直接決定する。多数の実験データから、以下のような法則を導き出すことができる：炭化水素類の抗爆性の良し悪しは、おおよそ次の順序になる。 芳香族炭化水素 > 異性炭化水素 > 環状炭化水素 > 炭化水素 > 直鎖炭化水素。石油製品においては、炭化水素の抗爆性は分子量が増加するにつれて低下する傾向がある。したがって、同じ原油から作られた燃料では、留分が軽い方の方が、留分が重いものよりも抗爆性に優れています。加工の観点から言えば、触媒クラッキングやリフォーミングは熱クラッキングやコーキングの方法よりも優れており、熱クラッキングやコーキングの製品は直留製品よりも良い。 2、ガソリンの抗爆性の評価指標 ガソリンの抗爆性はオクタン価で表される。いわゆるオクタン価とは、その数値が、耐ノック性が同等の標準燃料に含まれるイソオクタンの体積パーセンテージに等しいことを指す。標準燃料とは、非常に高い抗爆性を持つイソオクタン（2,2,4-トリメチルペンタンで、そのオクタン価は100と規定されている）と、抗爆性が低いノルマルヘプタン（GH16で、そのオクタン価は0と規定されている）を用いたものである。2つの物質を異なる体積比で混合して合成する。その中で、イソオクタンの標準燃料における体積パーセントが、その標準燃料のオクタン価となる。標準燃料が体積比でオクタン90％とノルマルヘプタン10％で構成されている場合、その標準燃料のオクタン価は90となる。 ガソリンのオクタン価を測定する際には、試験対象の油と選定された標準燃料を、厳格に定められた条件の下でオクタン価測定機に入れて測定する。もし両者の抗爆性がちょうど等しい場合、試験対象の油のオクタン価は標準燃料のオクタン価と等しいことになる。 現在、世界各国でガソリンのオクタン価を測定する方法には、研究法（RON）、モーター法（MON）、抗爆指数の3種類が主にある。 研究法オクタン価 研究法オクタン価（RON）とは、比較的低い混合気温度（通常は加熱しない）および比較的低いエンジン回転数（通常は800回転/分）という中程度に厳しい条件の下で、実験室用標準エンジンを用いて測定されるオクタン価である。 モーター法オクタン価 モーター法オクタン価（MON）とは、より高い混合気温度（通常は149℃まで加熱）およびより高いエンジン回転数（通常は900回転/分）という厳しい条件のもとで測定されるオクタン価です。 MONで使用される機器はRONと基本的に同じです。しかし、それらのテスト条件は異なります。MONは、エンジンが過負荷状態で高回転する際のガソリンの抗爆性を示し、研究法オクタン価は、エンジンが通常の加速条件で低回転する際のガソリンの抗爆性を示します。同じ燃料ガスでも、RONはMONより5～10単位高い。 RONとMONのいずれも、車両の運行時における燃料の抗爆性を完全には反映できないためです。そこで、耐爆指数という指標が提案された。 耐爆指数　耐爆指数＝（RON+MON）/2　国の規格で定められているオクタン価測定機はアメリカ製のASTM機で価格が高いため、簡易的な計器を使って測定することもできる。上海製シングルシリンダー電気機械特性測定器、遠赤外線混合測定器、ガソリン抗爆剤。ガソリンは、国の経済や国民生活に関わる重要な燃料の一つです。我が国の国民経済が急速に発展し、自動車の保有台数が急増するにつれて、ガソリン燃料の需要もますます高まっている。オクタン価は自動車用ガソリンにおける最も重要な品質指標であり、**石油精製技術の水準と車両の設計水準を総合的に反映している。そのため、20世紀初頭から人々はオクタン価を向上させる有効な方法を探し続けてきた。約1世紀にわたる努力により、その技術は日々成熟してきた。 現在、ガソリンのオクタン価を向上させる方法には2つある。1つ目は、触媒分解改質、アルキル化、異性化などの装置や工程を用いてオクタン価を高める方法であり、2つ目は、ガソリン用抗爆剤（現在は使用が禁止されているテトラエチル鉛など）や高オクタン価成分（MTBEによる芳香族炭化水素量の増加など）を添加する方法である。 プロセス法はガソリンのオクタン価を向上させる主要な手段であるが、投資額が大きい、ガソリンの留分範囲が変化するなどの問題があり、最適な生産組み合わせを実現しにくく、適度な柔軟性に欠ける傾向がある。国内外の多数の実践が証明しているように、抗爆剤を使用することは、自動車用ガソリンのオクタン価を向上させるための最も効果的な手段である。 ガソリンの抗爆剤は、その構成によって灰分を含むもの（金属を含むメチルシクロペンタジエニルトリメチルマンガン、テトラエチル鉛など）と灰分を含まないもの（メチルテルフェニルエーテルなどの純粋な有機化合物）に分けられる。灰色ガソリン用の抗爆剤として、よく使われる灰色添加剤には、テトラエチル鉛、フェロセン、そしてMMT（メチルシクlopentadienylトリカルボニルマンガン）があります。四エチル鉛は毒性があるため、フェロセンの存在によりスパークプラグの点火不良が起こる。我が国では、テトラエチル鉛とフェロセンの使用が禁止されています。 MMTは1959年にエチル社によって開発され、耐爆性とガソリン感受性に優れており、Mnの質量濃度が9～18mg/Lの場合、ガソリン研究法オクタン価（RON）を1.7～3ポイント向上させることができる。自動車の排気制御システムへの影響や環境汚染に関して、MMTは論争の的となっている。研究によると、燃焼後に排出されるMMTはごくわずかで、大部分は排気システム内に残り、エンジンのスパークプラグや触媒などの部品の表面を覆い、スパークプラグの点火不良を引き起こすことがある。各国はMMTの利用について異なる見解を持っている。米国では1978年にMMTの使用が禁止されたが、1995年10月にガソリンの抗爆剤としてMMTの使用が再開された。環境保護局と自動車メーカー協会（AAMA）はこれに強く反対しており、欧州自動車メーカー協会や日本自動車工業会などが定めた「グローバル燃料規格」では、車用ガソリンにMnを添加することを厳しく禁じている。中国では、マンガン系耐爆剤の使用が明確に禁止されていない。ただし、限定量のみ添加が許可される。自動車用ガソリン（Ⅱ）の基準では18mg Mn/L以下、自動車用ガソリン（Ⅲ）では16mg Mn/L以下と定められており、北京の基準では6mg Mn/L以下となっている。要求はますます厳しくなっているが、石油製品市場が段階的に対外開放されるにつれて、欧州基準が世界共通のガソリン基準となっている。国内の各製油所は、MMTの代替品問題を早急に検討する必要がある。無灰ガソリン抗爆剤　有機無灰系の抗爆剤は、反応の自動的な加速を抑制し、燃料の燃焼速度を正常な範囲内に抑えることで、添加された抗爆剤が触媒を汚染したり、汚染物質の排出を増加させたりすることがないようにします。また、優れた抗爆性能も持っています。なぜなら、現在この種の耐爆剤に関する研究が多く行われているからです。一般的な無灰抗爆剤には、エーテル類、エステル類、アミン類がある。エーテル類：MTBEはガソリンの添加剤として世界中で広く使用されており、ガソリンのオクタン価を効果的に向上させるだけでなく、添加剤の割合が3％～7％の場合、ガソリンの研究法オクタン価を2～3単位高めることができる。また、自動車の燃焼性能を改善し、排気ガス中のCO含有量を低減すると同時に、ガソリンの製造コストも削減する。MTBEが使用されて以来、需要は継続的に高い成長を維持している。その生産技術も日々成熟している。しかし最近、アメリカのカリフォルニア州では地下水の汚染を理由にMTBEの使用が禁止され、アメリカの**環境保護局も同様の措置を取っている。これは、アメリカがMTBEの生産および使用を制限し始めたことを示している。現在、EUと日本は、より分解しやすい別の耐爆剤であるエチルトリブチルエーテル（ETBE）を好んでいる。その性能はMTBEと同じく優れています。 以下にMTBEの指標を挙げる：密度 (kg/m3, 20℃)：740.6　臨界温度 (℃)：223.9　比熱容量 (℃)：2.135　蒸発熱 (J/(g·K))：30.10　燃焼熱 (MJ/kg)：38.21　レッド蒸気圧 (bar)：0.55　臨界圧力 (KPC)：223.9　屈折率 (20℃)：1.3689　着火点 (℃)：480　空気中での爆発限界 (%V)：上限1.65；下限8.4 研究法オクタン価：117 モーター法オクタン価：101 水のMTBEへの溶解度（20℃、g/100g）：1.5 MTBEの水への溶解度（20℃、g/100g）：4.3 エチルターシャリーブチルエーテル（ETBE）。ETBEは他のエーテル類と同様に、ガソリンのオクタン価を向上させる抗爆剤として使用できる。そのRONとMONはそれぞれ119および103で、飽和蒸気圧はそれぞれ27.56kPaであり、MTBEよりもはるかに低い。ETBEの沸点は比較的高く、ガソリンと混和して共沸混合物を生成しないため、エンジン内の気阻を減少させるとともに、ガソリンの蒸発損失も低減できる。したがって、抗爆剤としてETBEを使用することで、ガソリンの経済性と安全性の両方においてMTBEを添加した場合よりも優れており、非常に良い応用の見通しがある。しかし、ETBEの製造コストは高く、価格が高いことがその普及を妨げる最大の障害となっている。 ジイソプロピルエーテル（DIPE）。DIPEの化学組成、密度、蒸発熱などの物理的性質は、MTBE、ETBE、TAMEに類似しており、RONは107～110、抗爆指数は102～106である。飽和蒸気圧は33.78kPaで、入手が比較的容易で価格の変動も少ないプロピレンと水を原料とし、エタノール市場の影響も受けない。洛陽石化工程会社は、プロピレンを一度の水素化エーテル化反応でDIPEに変換する技術を開発しました。同社が開発した活性なβゼオライト触媒は、プロピレンの水素化エーテル化反応において高い転化率とDIPEの選択性を示し、さらに触媒の活性や安定性も優れています。DIPEの価格競争力は、MTBEが禁止された後のエーテル系代替成分となる可能性を持っている。 トリペンチルメチルエーテル（TAME）。TAMEのRONとMONはそれぞれ12および99で、飽和蒸気圧は20.67kPaであり、MTBEよりもはるかに低く、抗爆効果はMTBEよりわずかに優れている。TAMEはメタノールとイソペンテンを原料とし、価格が安い。また、TAMEでは現在までMTBEに見られるような環境や安全上の問題は確認されていないため、市場での応用可能性は非常に高い。我が国には、TAMEの生産技術を研究している科学研究機関がいくつかあります。現在、触媒蒸留によるTAMEの合成プロセスが成功裏に開発され、上海石油化学会社には年間2000トン規模の工業試験装置が建設されている。また、齊魯石化会社の研究所では、C4およびC5を用いた混合エーテル化技術も開発し、同じ触媒蒸留装置内でMTBEとTAMEを同時に生産することで、エーテル化装置の規模を拡大し、経済的効率を高めている。 メチルエーテルは優れた燃焼性能を持つため、石油製品の添加剤として使用されています。添加することで燃焼性能が大幅に向上し、有害ガスの排出も減少します。現在、多くの企業が注目する新型の環境に優しい燃料でもあります。分子式：CH30-CH2-OCH2
分子量：76.09
沸点：42.3℃
引火点：-17.8℃
密度：d15/15 0.866、d20/20 0.861
融点：-104.8℃
外観：無色透明の液体で、クロロホルムに似た臭いがある。
エステル類の中では、ジメチルカーボネート（DMC）が最も注目されており、最も有望なオクタン価向上剤と見なされている。また、研究によると、DMCを添加しても、ガソリンの飽和蒸気圧、凝固点、水溶性に大きな影響はない。DMCはMTBEと比べて酸素含有量が高い。ガソリンの酸素含有量が同じ場合、DMCの添加量はMTBEの約40％程度であり、触媒改質ガソリンに対しては同等の調整効果を持つが、直留ガソリンに対してはMTBEよりもDMCの感度が低い。各添加体積に3%のDMCおよびMTBEを加えた後、直留ガソリンの基礎オクタン価はそれぞれ51.0から52.5、53.1へと上昇した。このことから、DMCは基礎オクタン価が80以上のガソリン調合により適していることがわかる。炭酸ジメチルは常温で無色透明でわずかに甘い味を持つ液体で、融点は4℃、沸点は90.11℃です。水には溶けにくいが、アルコールやエーテル、その他ほぼすべての有機溶剤とは混和します。DMCの分子構造にはCH=O、C=O、COOCHなどの官能基が含まれており、優れた化学反応性を持っている。DMCの毒性は非常に低く、現代の「クリーンプロセス」の要求を満たす環境に優しい有機化学原料であり、重要な有機合成中間体です。 アセトンブチルエステルの分子式はC6H12O2；CH3COOCH(CH3)CH2CH3
外観および性状：無色の液体で、果物のような香りがする。
分子量：116.16
蒸気圧：2.00kPa/25℃
引火点：19℃
融点：-98.9℃
沸点：112.3℃
溶解性：水には溶けないが、エタノールやエーテルなどの多くの有機溶剤には混ざる。
密度：相対密度（水＝1）0.86；相対密度（空気＝1）4.00 安定性 安定 危険記号 7（中閃点可燃性液体） アミン類の代表はN-**アミンである。資料によると、ガソリンの抗爆剤としてのアミン系化合物に関する研究は、海外では1970年代初頭にすでに始まっていた。海外での商品名はMmAであるが、普及しなかった理由はアミノ基中の窒素含有量の問題にあった。海外の研究によれば、自動車排気ガス中のNOx量を制御するためには、ガソリン中のアミン系化合物の量を17g/L未満に抑える必要があり、この範囲内ではアミン系化合物がオクタン価を向上させられる幅は一般的に1.2～2単位程度である。したがって、耐爆剤中のアミン系化合物の含有量を減らし、環境に配慮しながら最大限の効果を発揮させることは、この種の耐爆剤が広く利用されるかどうかの難点である。 そのため、世界各国はガソリンの抗爆剤に関する研究を加速しており、無公害な抗爆剤が今後の発展の方向性となっている。 （二）ガソリンの脱硫技術 近年、自動車の増加に伴い、自動車排気ガスが主要な大気汚染源となっており、その結果酸性雨もより頻繁に発生し、建築物や土壌、そして人類の生存環境に深刻な害を及ぼしている。そのため、世界各国は人類の生存空間をより良く守るため、石油製品の品質基準を引き上げ、石油製品中の硫黄含有量、オレフィン含有量、ベンゼン含有量をさらに制限している。 硫分を含む原油の処理量の増加および重油接触分解法の普及に伴い、石油製品の硫分含有量が基準値を超える現象や安定性が悪くなる現象もますます深刻化している。水素化脱硫は資金や水素供給源の面で制約があるため、中小規模の製油所にとって非水素化精製の研究を行うことは重要な意義を持つ。 1. 燃料油中の硫黄の主な存在形態と分布 原油には数百種類の含硫炭化水素が存在し、現在までに構造が確認されているものだけでも200種類以上ある。これらの含硫炭化水素は、原油の精製過程において、さまざまな程度で各留分油に分布している。 燃料油中の硫黄には主に2つの存在形態があります：；通常、金属と直接反応しない硫化物を「活性硫黄」と呼び、単体硫黄、硫化水素、チオールなどがこれに含まれる。一方、金属と直接反応する硫化物を「非活性硫黄」と呼び、スルフィド、ジスルフィド、チオフェンなどがこれに含まれる。ガソリン留分において、硫黄含有炭化水素はチオール、硫化物、単環テルペンが主であり、その主な供給源は触媒分解（略称FCC）ガソリンである。したがって、ガソリンを低硫黄ガソリンの基準に適合させるためには、FCCガソリンの原料に前処理を施すか、FCCガソリン製品に後処理を行う必要がある。ディーゼル留分中の含硫炭化水素には、チオール、硫化物、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェンなどがあり、その中でもジベンゾチオフェンの4,6位にアルキル基が存在する場合、アルキル基の立体障害により脱硫が非常に困難になる。また、石油留分の沸点が上昇するにつれて、含硫化合物の構造もますます複雑になっていく。 2、低硫燃料油の製造方法 2.1 酸アルカリ精製　　酸アルカリ精製は従来の方法で、現在も一部の製油所で使用されている。酸アルカリ精製によって分離される酸アルカリスラッジの処理が困難であり、さらに油品の損失も大きいため、長期的に見ればこの技術は必ず廃止されることになるだろう。 2.2 催化法 フタロシアニン触媒法において、現在工業的に多く利用されているのはポリフタロシアニンコバルト（CoPPC）とスルホン化フタロシアニンコバルト（CoSPc）触媒である。この触媒はアルカリ性溶液で石油製品を処理し、その中のチオールを除去することができる。 2.3 溶剤抽出法 適切な溶剤を選択し抽出法によって、石油製品中の硫化物を効果的に除去することができる。一般的に、抽出法は石油製品中のチオールを効果的に抽出することができ、さらに蒸留法によって抽出溶剤とチオールを分離し、付加価値の高いチオール副産物を得ることができる。また、溶剤は再利用可能である。2.4 触媒吸着法 触媒吸着脱硫技術とは、選択性が高くかつ再生可能な固体吸着剤を用い、化学吸着作用によって石油製品中の硫黄含有量を低減する技術である。それは、FCCガソリン中の硫化物を効果的に除去できる、新たに登場した方法です。通常のガソリン水素化脱硫と比べて、投資コストや運用コストを半分以上削減できるほか、石油製品から硫黄、窒素、酸化物などの不純物を効率的に除去でき、脱硫率は90％以上に達するため、国内の石油精製企業の現状に非常に適している。吸着脱硫はガソリンのオクタン価や収率に影響を与えないため、この技術は国内外で高い注目を集めている。 触媒吸着脱硫技術は、石油製品に影響を与えることなく、石油製品中の硫化物を効果的に除去できる。また、投資コストや運用コストは、他の脱硫技術（水素化精製、溶剤抽出、触媒酸化など）に比べてはるかに低い。したがって、触媒吸着脱硫技術の研究は非常に重要な意義を持つ。 2.5 配位法 金属塩化物のDMF溶液を含硫油製品に処理すると、有機硫化物と金属塩化物間の電子対が相互作用し、水溶性の配位化合物が生成して除去される。有機硫黄化合物と錯体を形成できる金属イオンは非常に多く、その中でもCdCl2の効果が最も優れている。キレート法では石油製品中の酸性成分を除去できないため、実際の利用においてはキレート抽出とアルカリ洗浄による精製を組み合わせる方法がよく用いられる。この方法による脱硫効果は非常に顕著であり、得られる石油製品の安定性も高く、良好な経済的効果が得られる。 2.6 生物脱硫技術　生物脱硫は、生物触媒脱硫（略称：BDS）とも呼ばれ、常温常圧の下で好気性菌や嫌気性菌を利用して、石油中の硫黄含有複素環式化合物に結合した硫黄を除去する新しい技術です。 3、低硫黄化の負の影響　ガソリンとディーゼルの低硫黄化は**環境汚染を軽減し、特に各国は燃料油の低硫黄化政策について合意に達している。しかし、燃料油の低硫黄化の過程で、人々が予想していなかった負の影響が現れました。主なものは、(1)潤滑性能の低下と、機器の摩耗の増加です。1991年、スウェーデンでは硫黄含有量0.00％のディーゼル燃料を使用した際、燃料ポンプの焼結や摩耗が通常のディーゼル燃料を使用した場合よりもさらに深刻であることが判明しました。日本でも異なる硫黄含有量のディーゼル燃料についてテストベンチ試験を行い、その結果、ディーゼル燃料の潤滑性能が低下する問題が確認されました。その主な理由は、脱硫と同時に油中に存在する潤滑性を持つ天然の極性化合物も除去されてしまい、それによって潤滑性能が低下し、設備の摩耗が増大するからです。 (2)ディーゼルの安定性が悪化し、燃料の色相が劣化する。ディーゼル燃料の硫黄含有量が0.05％未満になると、過酸化物の増加によりゲル状物質や沈殿物の生成が促進され、装置の正常な動作に影響を及ぼし、排気が悪化する。その主な原因は、元々ディーゼル燃料に含まれていた天然の抗酸化成分が脱硫の際に除去されてしまうためです。同時に、ディーゼル燃料の硫黄含有量が減少すると、燃料の色が濃くなり、不快感を与える。 4. 結論および提言 石油製品が生産や生活の中で広く利用されていることから、その中に含まれる有害な硫黄を除去することは非常に重要である。現在、工業的に用いられている非加水素化脱硫法には、酸・アルカリ精製、溶剤抽出、吸着脱硫がありますが、これらの脱硫法にはそれぞれ欠点や不足があります。その中で、酸アルカリ精製には大量の廃酸や廃アルカリ液が発生し、深刻な環境汚染を引き起こす；溶剤抽出脱硫プロセスはエネルギー消費が大きく、油品の収率が低い；吸着法では吸着剤の吸着量が少なく、頻繁に再生する必要がある。その他の非加水素脱硫技術はまだ試験段階にあり、その中でも生物脱硫、酸化脱硫、そして光やプラズマを利用した脱硫は非常に有望であり、将来的なクリーン燃料油の生産を実現するための有効な方法となる可能性がある。燃料油中の硫黄含有量を低減し、大気汚染を減らすことは複雑なプロセスであるため、実施にあたっては様々な要因を考慮し、技術の信頼性を高めることで、最適な経済効果と環境保護効果を得る必要がある。 （三）ディーゼル流動改善剤（凝固点降下剤）
ディーゼルの低温流動性を改善する方法は3つある：脱蝋、二次加工留分の灯油（クラッキング灯油）の添加、流動改善剤（すなわち凝固点降下剤）の添加である。脱蝋には設備増設が必要であり、またディーゼルの収率も低下させる。二次クラッキング留分を添加するのは簡便な方法で、一般的に0号ディーゼルに10〜20％の灯油を添加することで、ディーゼルの凝固点を下げ、0号からマイナス10号へと変えることができる。ただし、二次クラッキング留分を過剰に添加すると、ディーゼルのセタン価、引火点、潤滑性に影響を与える。ディーゼルに流動改善剤を添加するのが、現在国内外で最も一般的に用いられている方法である。 一、流動性改善剤の作用機序
ディーゼル油の低温での流動性を改善する剤の作用機序とは、低温下でディーゼル油中に析出したパラフィンと吸着作用を起こし、パラフィンの表面に隔離膜を形成してパラフィン同士の結合を防ぎ、ディーゼル油の凝点を下げることです。また、パラフィンと共結晶を形成してその成長を抑制し、パラフィンを微細な結晶に変えることで、さらに凝点を低下させます。ディーゼル流動改善剤は、一般的にディーゼル中のワックスの析出を変えることはできず、ディーゼルの濁点や特定温度におけるワックスの析出量も変えない。それは結晶の形状や大きさを変え、網目状構造の形成を防ぐだけである。したがって、パラフィンがディーゼル燃料の低温流動性に与える影響を根本的に排除することはできず、ディーゼル燃料の低温流動性を改善するのみである。 二、流動改善剤の作用？ 国内外で研究されている改善剤には数十種類の化合物があり、工業生産されている主な品種は低分子量のエチレン・酢酸ビニル、エチレン・アクリル酸エチル共重合体などである。軽油の凝固点降下剤としての推奨使用量は0.01～0.1％であり、海外では実際に0.03％程度が添加されている。？ディーゼル用降凝剤はディーゼルの化学組成に非常に敏感であるため、添加前に混合試験を行う必要がある。降凝剤の効果は、ディーゼルを製造する際の原油の種類、加工工程、混合処方、留分組成など、多くの要因の影響を受けることが多い。原油に関して言えば、ナフテン系原油の効果が最も良く、中間基油がそれに次ぎ、パラフィン系油は最も効果が悪い。加工工程の観点から見ると、触媒ディーゼル油、分子ふるい脱蝋、尿素脱蝋油に降凝剤を添加する方法が効果が良く、水素化クラッキングや熱クラッキングによるディーゼル油はその次に効果がある。直留ディーゼル油やコークス化ディーゼル油は効果が最も悪い。調合方法から見ると、一般的に高組成で調合された軽油、灯油留分を多く含む軽油の方が効果が良い。留分から見ると、留分が広いほど効果は良くなる。したがって、良好な効果を得るためには、以下の方法が有効です。異なるメーカーの燃料を混ぜ合わせると効果的であり、一部に–10#ディーゼルを加えると良い結果が得られます。さらに添加剤を加えると効果的で、ここではキャラクター油を一部加えます。さらに別の添加剤を加えると効果的で、アロマティック200#を3～10％の割合で加えます。また、凝点低下効果を高めるために助剤を加え、ディーゼル燃料の貯蔵・輸送過程でよく見られるワックスの沈着を防ぐために、ワックス沈着防止剤を加えます。ワックス沈着防止剤と凝点低下剤を併用することで、添加されたディーゼル燃料中のワックスの沈着を抑制できます。 （四）ディーゼル燃料のセタン価向上剤 ディーゼル燃料の燃焼性は発火性とも呼ばれ、ディーゼル燃料が自ら燃える能力を示す。 ディーゼルエンジンの動作原理からわかるように。ディーゼルエンジンの圧縮終了時のシリンダー温度は500～600℃以上であり、この温度はディーゼルの自己発火点（自己発火点は200～270℃）をはるかに上回っている。しかし、燃焼前の物理化学的な準備に時間が必要なため、ディーゼル燃料をシリンダーに噴射してもすぐには点火・燃焼しない。つまり、ディーゼル燃料がシリンダー内に入ってから燃焼するまでには、点火遅延期間が存在し、この時間は通常0.0007～0.0035秒である。ディーゼル燃料の着火遅れ時間が短ければ、シリンダーに噴射された後すぐに燃焼し、それによってエンジンが正常に動作する。着火遅れ期間が長すぎると、一度着火すると多くの燃料が燃焼に加わり、燃焼初期の圧力が急速に上昇し、ディーゼルエンジンの動作が不安定になる。その結果はガソリンエンジンのキックダウンと同様に、出力が低下し、燃費が悪化し、騒音が増大する。？軽油の燃焼性はオクタン価で表されます。いわゆるオクタン価とは、規定された条件下でのエンジン試験において、試験用燃料と標準燃料が同じ着火性を持つ場合に、標準燃料中のヘキサデカンが占める体積パーセンテージのことです。標準燃料は、オクタン価を100として人工的に定められたノルマルヘキサデカンと、オクタン価を0として人工的に定められたα-メチルナフタレンを異なる比率で混合して作られる。？オクタン価が高いディーゼル燃料は、自己発火点が低く、着火遅れ期間も短いため、作動時の暴発が起こりません。また、オクタン価が高いディーゼル燃料を使用すると、エンジンのベアリングへの負荷が軽減され、始動性能も向上し、エンジンがスムーズに始動するようになります。国標では、軽油のセタン価は45以上でなければならない。車用軽ディーゼル油＋10#、+5#、0#、-10#>49、-20#>46、-35#、-50#>35。オクタン価を向上させる方法には2つあり、1つは油中の芳香族化合物を除去すること、もう1つはオクタン価向上剤を添加することで、一般的に使用される添加剤はアルキル*AO酸エステルです。*ao酸エチルエステルや*ao酸ペンチルエステルのように、1～3‰を添加すると、2～9単位上昇させることができる。 （五）石油製品用脱酸剤　直留軽油には一定量の有機酸が含まれているため、軽油を調製する際にはこの有機酸を除去し、酸度を7mg KOH/100mlに抑えることで国の基準を満たすことができる。脱酸には一般的に以下の方法がある：水素化精製、アルカリ洗浄、脱酸剤の使用。脱酸剤をディーゼル燃料と一定の比率で混ぜ合わせればよい。（六）脱色・脱臭剤：1.硫酸＋チタンシアノコバルト硫酸塩、2.中和剤：エタノール：エチレンジアミン：アミド（ジメチル）＝5：2：5、3.吸着剤。五、調整方法：1.ガソリン①国標ガソリンを主原料として、90#ガソリンから93#ガソリンを作り、97#ガソリンからは93#ガソリンを作る。また、90#ガソリンにナフサと抗爆剤を加えて90#ガソリンを作り、93#ガソリンにもナフサと抗爆剤を加える。②非標準ガソリンを主原料として、ナフサ（20-60%）＋混合芳香族炭化水素（5-25%）（重質）＋（14%以下）＋90#ガソリン（0-20%）＋C5（5-15%）＋抗爆剤、軽質炭化水素（または軽質ナフサ）（20-60%）＋混合芳香族炭化水素（20-40%）（軽質）＋MTBE（14%以下）＋C5（5-15%）＋抗爆剤。備考：第一の調整方法は、一部の調整業者が90#ガソリンを原料として使用するため、この場合は比較的重質な混合芳香族炭化水素を使用しても問題ない。品質に対する要求はそれほど高くない。一方、第二の調整方法ではガソリンを原料としないため、混合芳香族炭化水素にはより高い品質が求められ、密度が低く、硫黄含有量が少ないものが必要であり、通常はナフサよりも品質の良い軽質炭化水素や軽質ナフサ、または抽出油が使用される。2つの調油方法にはそれぞれ長所と短所があり、ほとんどの調油業者は原材料の市況によって判断している。2.ディーゼル①長江デルタ地域：キーロス10％＋触媒式ディーゼル20％＋国産標準ディーゼル70％②珠江デルタ地域：キーロス10％＋第一級石油20％＋国産標準ディーゼル70％③渤海湾周辺地域：キーロス10％＋第一級石油20％＋国産標準ディーゼル70％市場で最も広く流通している原材料の配合比率によれば、国産標準ディーゼルは原材料の70％以上を占め、触媒式ディーゼルは約20％、キーロスは最大で10％となる。現在の市場における原材料価格で計算すると、長江デルタ地域の調合軽油のコストは1トンあたり8,000元となる。これは現地の国定基準価格よりも1トンあたり100元高いが、それでも調合業者による取引はほとんど行われていない。また、業界関係者によると、灯油は原料として主に凝固点を下げる役割を果たすため、混合する際に温度の要求が非常に高くない限り、基本的に灯油を加える必要はないとのことです。また、現在C9の価格が高いため、ブレンダーはほとんどC9を加えていませんが、価格がブレンダーが受け入れられる水準に下がれば、C9を加える可能性が高まると見られます。 3.調合方法　スプレー調合：スプレー調合とは、成分油を所定の比率で定量し、同時に輸送用タンク車に投入し、タンクへの充填過程で調合を行う方法です。この方法は、補助的な充填装置や計量器が必要なほか、特別な装置は不要であり、1980年代に海外で広く採用されていた方法です。 循環撹拌調合とは、調合タンク内で循環ポンプを用いて循環撹拌し、循環過程によって各成分を均一に混合させることを指します。国内では現在、主にこの方法が採用されている。パイプライン調合とは、調合成分油をコンピューターおよび調合制御装置を用いてパイプライン内で静的に混合させて調合を行うことを指す。この方法の調合比率はコンピュータや事前調整装置によって制御され、調合精度が高く、管理も容易です。 六、検査基準：ガソリンの国二、国三、京標新基準（審議中）、国三、国四、国五（勧告基準）、中国石化の外部調達油に対する追加検査項目