I.

プロローグ

揮発油ともいい、おもに自動車で内燃機関の燃料としてつかわれる軽質の液状炭化水素の混合物。原油を分留したもののうち沸点が30～200°Cのものをナフサというが、そのうち火花点火(→ 点火プラグ)に適するように成分を調整したもの。ドイツ語ではベンジンというが、日本でベンジンという場合は、ナフサのうちさらに低沸点(150°Cまで)のものをさす。

II.

製法

分留以外のガソリンの製造法には、次のものがある。天然ガスからの液化・吸着によるもの。石油やその重質留分を触媒をつかって分解したもの。発生炉ガス(→ ガス)や石炭の水素化によるもの。低分子量の炭化水素の重合によるもの。

1.

分留とクラッキング

原油から直接分留して製造したガソリンを「直留ガソリン」とよぶ。このガソリンは、ふつう連続的に精留塔で精製される。この装置で灯油、燃料油、潤滑油、グリースなどの高沸点の留分からガソリンを分離する。この方法によるガソリンの産出量は、原油により約1～50%まで変化する。触媒やクラッキングによる製造法により、原油の重質成分からもガソリンがえられる。

2.

天然ガスの吸着

天然ガスが一定の割合で天然ガソリンをふくんでいるため、これを液化・吸着法でとりだすことができる。天然ガソリンを抽出する一般的な工程は、ガス井からでるガスを、ストローオイルとよばれる軽油をいれたいく本ものタワーを通過させる。このときストローオイルはガソリンを吸収するため、そこからガソリンを分留する。別の工程としては、活性アルミナ、活性炭、シリカゲルなどの吸着剤にガソリンを吸着させる方法がある。

3.

接触改質

接触改質というのは、触媒をつかってナフサなどの原料から自動車用のガソリンをつくることである。かつて高級ガソリンはハイドロフォーミングとよばれる工程でつくられていた。ハイドロフォーミングとは、アルナミに酸化モリブデンを担持した触媒をつかい、ナフサに高圧力で水素をみたした容器でおこなう。ハイドロフォーミングは、鎖状の炭化水素から水素をのぞいてトルエンなどの芳香族炭化水素にしたり、炭素の数が多い鎖状炭化水素に水素を付加して数の少ないものにする。低い価値の石油を高い価値のガソリンに変換するだけでなく、同時に硫黄などの不純物をとりのぞいてガソリンを化学的に純化する。発生炉ガス、石炭、コールタールの蒸留液からも水素化によってガソリンをつくることができる。

ハイドロフォーミングは1930年代末に工業化されたプロセスだが、触媒を連続して使用しているうちに、表面に炭素が付着して効率が低下するので、現在はあまりつかわれない。

プラットフォーミングは1949年にアメリカのUOP社が開発した方法で、触媒には白金をつかう。さらに改良された方法としては、アメリカのシェブロンリサーチ社が開発したレニフォーミングがある。これは白金とレニウムを触媒につかう。

III.

オクタン価

高圧縮エンジンに使用するには、ノッキングを防止して、むらなく完全に燃焼するガソリンがのぞましい。ノッキングとは、内燃機関の燃焼室で、燃料と空気の混合気が高温と高圧によって点火の前に発火するために生じる金属をたたくような騒音や損傷をいう。ガソリンのアンチノック性(ノッキングのおこりにくさ)は、ガソリンの効率に直接に関係し、オクタン価で表示する。オクタン価とは、イソオクタンのオクタン価を100とし、ヘプタンのオクタン価を0とするものである。測定するガソリンとイソオクタンとヘプタンの混合物とを比較して、ガソリンと同等の混合物にふくまれるオクタンの比率をオクタン価といっている。

測定法には、標準エンジンをつかうリサーチ法とモーター法、および実際の自動車で測定する修正ユニオンタウン法と修正ボーダーライン法といったものがある。分解ガソリンは、直留ガソリンよりアンチノック性がすぐれている。

IV.

アンチノック剤

どのようなガソリンでも、四エチル鉛や四メチル鉛などの物質を添加することで、さらにオクタン価を改善することができる。ノッキングをおこしにくくするガソリンの添加物を、アンチノック剤という。このような添加物を混合したガソリンから鉛が排出されることは、人体にとって危険であるとともに、排気ガスの浄化につかう触媒を劣化させる。このことが、ガソリンのノッキング性を減少させる新技術の研究に拍車をかけた。

V.

公害対策

低鉛ガソリンは、1970年代に、大気汚染への一般の関心が高まった結果として出現した。ヨーロッパ各国でも、この傾向にあり、日本でも75年にレギュラーガソリンへの鉛化合物の添加が禁止され、現在はほとんど鉛をふくまないガソリンになっている。

アメリカでは1990年の「大気浄化法」改正で、石油企業に対して、汚染されている都市地域では酸素の含有量が高い、よりクリーンなガソリンを販売することを法的に義務づけた。

環境保護に関心をよせる人々は、ガソホールや、低公害の天然ガスを積極的に使用する方向をさぐっている。さらに各国の自動車メーカーでは、電気自動車の開発に本格的にとりくみ、ハイブリッドカーとよばれる電気とガソリンの両方をつかえる自動車も商品化されている。→ 電池