汽油替代燃料的制造方法及汽油替代燃料

技术领域

本发明涉及一种汽油替代燃料的制造方法及汽油替代燃料。

背景技术

人类一直在致力于缓和气候变动、减轻其造成的影响，并且开展了降低二氧化碳排放量的相关研究和开发。其中e-fuel备受关注。e-fuel是合成燃料，是使用由下述而生成的氢来合成：使用来自太阳光、风力等可再生能源的电能对水进行电解。

作为合成燃料制造方法的一个例子，已知有如下方法：利用费托(Fischer-Tropsch，FT)法使一氧化碳与氢反应合成粗油后，将粗油蒸馏。由此，能得到柴油燃料和喷气燃料，但人们期望有效地利用作为副产物的石脑油(naphtha)。

另外，作为合成燃料制造方法的其他例子，已知有如下方法：使一氧化碳和/或二氧化碳与氢反应，合成甲醇后，利用MTG(甲醇制汽油)法甲醇合成汽油替代燃料(例如，参照专利文献1)。

[先前技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2015-44926号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

然而，人们期望降低制造汽油替代燃料时的二氧化碳的排出量。因此，在制造汽油替代燃料时，考虑使用利用FT法生成的石脑油，但需要使汽油替代燃料的研究法辛烷值为89以上。

本发明的目的在于提供一种能够减少二氧化碳排出量的汽油替代燃料的制造方法及汽油替代燃料。

[解决问题的技术手段]

(1)一种汽油替代燃料的制造方法，包括：利用费托法合成粗油的工序；将前述粗油蒸馏以分离石脑油的工序；及，将前述石脑油与2,3-二甲基-2-丁烯混合的工序。

(2)根据(1)所述的汽油替代燃料的制造方法，还包括：利用MTP(甲醇制丙烯)法由甲醇合成丙烯的工序；及，将前述丙烯二聚化以合成2,3-二甲基-2-丁烯的工序。

(3)根据(2)所述的汽油替代燃料的制造方法，其中，使前述石脑油裂解以得到丙烯，取代利用前述MTP法由甲醇合成丙烯。

(4)一种汽油替代燃料的制造方法，包括：利用费托法合成粗油的工序；将前述粗油蒸馏以分离轻石脑油和重石脑油的工序；将前述重石脑油裂解以得到丙烯的工序；将前述丙烯二聚化以合成2,3-二甲基-2-丁烯的工序；及，将前述轻石脑油与前述2,3-二甲基-2-丁烯混合的工序。

(5)一种汽油替代燃料，包含：利用费托法生成的石脑油、和2,3-二甲基-2-丁烯。

(6)根据(5)所述的汽油替代燃料，其中，前述石脑油为轻石脑油。

(发明的效果)

根据本发明，可以提供一种能够减少二氧化碳排出量的汽油替代燃料的制造方法及汽油替代燃料。

附图说明

图1是绘示本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法之一例的图。

图2是绘示本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法之另一例的图。

图3是绘示本实施方式的汽油替代燃料的第二制造方法的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[汽油替代燃料的制造方法]

(第一方法)

本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法包括：利用费托(FT)法合成粗油的工序；将粗油蒸馏以分离石脑油的工序；将石脑油与2,3-二甲基-2-丁烯混合的工序。在此，由于粗油可以使用由下述而生成的氢来合成：使用来自可再生能源的电能对水进行电解，因此可以减少二氧化碳的排出量。另外，由于将石脑油和2,3-二甲基-2-丁烯进行混合，因此可以使得汽油替代燃料的研究法辛烷值为89以上。在此，石脑油的研究法辛烷值例如为50以上且小于80。

表1中示出了标准燃料(75体积％)和烯烃(25体积％)的混合物的研究法辛烷值(RON；JISK2280-1)。在此，作为标准燃料，使用了正庚烷(35体积％)和异辛烷(65体积％)的混合物(PRF65)。

[表1]

由表1可知，烯烃所具有的C-C＝C-结构增多时，存在RON提高效果增大的倾向，其中具有4个C-C＝C-结构的2,3-二甲基-2-丁烯的RON提高效果最佳。

只要2,3-二甲基-2-丁烯相对于石脑油的体积比能够使汽油替代燃料的研究法辛烷值为89以上，就无特别限制，例如为1/3以上且1以下。

优选的是，本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法还包括：利用MTP法由甲醇合成丙烯的工序；及，将丙烯二聚化以合成2,3-二甲基-2-丁烯的工序(参照图1)。在此，由于甲醇可以使用由下述而生成的氢来合成：使用来自可再生能源的电能对水进行电解，因此可以减少二氧化碳的排出量。

作为将丙烯二聚化以合成2,3-二甲基-2-丁烯的方法，可以使用公知的方法(例如，参照有机合成化学，第48卷第9号(1990)，806-813)。

在合成2,3-二甲基-2-丁烯时，有时会生成2,3-二甲基-1-丁烯、4-甲基-2-戊烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯等副产物。在此情况下，汽油替代燃料只要研究法辛烷值为89以上，也可以包含上述副产物。即，由于本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法可以省略从2,3-二甲基-2-丁烯中除去上述副产物的分馏工序，因此可以减少二氧化碳的排出量。

另外，也可以省略利用MTP法由甲醇合成丙烯的工序，而使用来自石油的丙烯。

另外，也可以实施利用FT法合成粗油的工序、将粗油蒸馏以分离石脑油的工序、及使石脑油裂解以得到丙烯的工序，取代利用MTP法由甲醇合成丙烯的工序(参照图2)。在此，由于粗油可以使用由下述而生成的氢来合成：使用来自可再生能源的电能对水进行电解，因此可以减少二氧化碳的排出量。

另外，可以与石油石脑油(petroleum naphtha)的裂解同样进行，使石脑油裂解。

(第二方法)

本实施方式的汽油替代燃料的第二制造方法包括：利用费托法合成粗油的工序；将粗油蒸馏以分离轻石脑油和重石脑油的工序；将重石脑油裂解以得到丙烯的工序；将丙烯二聚化以合成2,3-二甲基-2-丁烯的工序；及，将轻石脑油与2,3-二甲基-2-丁烯混合的工序(参照图3)。在此，由于粗油可以使用由下述而生成的氢来合成：使用来自可再生能源的电能对水进行电解，因此可以减少二氧化碳的排出量。另外，由于将轻石脑油和2,3-二甲基-2-丁烯进行混合，因此可以使得汽油替代燃料的研究法辛烷值为89以上。在此，轻石脑油的研究法辛烷值例如为70以上且小于80，重石脑油的研究法辛烷值例如为60以上且小于70。因此，能够降低2,3-二甲基-2-丁烯对轻石脑油的体积比。另外，由于将重石脑油裂解而得到丙烯，因此重石脑油也能得到有效利用。

另外，也可以在将粗油蒸馏以分离石脑油后，将石脑油蒸馏以分离轻石脑油和重石脑油。

[汽油替代燃料]

本实施方式的汽油替代燃料包含利用FT法生成的石脑油和2,3-二甲基-2-丁烯。在此，利用FT法生成的石脑油可以从利用FT法合成的粗油中分离。另外，由于利用FT法合成的粗油可以使用由下述而生成的氢来合成：使用来自可再生能源的电能对水进行电解，因此可以减少二氧化碳的排出量。

本实施方式的汽油替代燃料中的2,3-二甲基-2-丁烯的含量只要能够使研究法辛烷值为89以上，就无特别限制，例如为25体积％以上且50体积％以下。

另外，可以利用本实施方式的汽油替代燃料的第一制造方法，来制造本实施方式的汽油替代燃料。

利用FT法生成的石脑油优选为轻石脑油。由此，可以降低本实施方式的汽油替代燃料中的2,3-二甲基-2-丁烯的含量。在此情况下，可以利用本实施方式的汽油替代燃料的第二制造方法，来制造本实施方式的汽油替代燃料。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，也可以在本发明的主旨的范围内适当变更上述的实施方式。