ガソリン

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ガソリン
金属製ガソリン携行缶20 L
自動車用レギュラーガソリン

ガソリン(瓦斯倫、イギリス英語: petrolアメリカ英語: gasoline)とは、石油製品の一種で、沸点摂氏30度から220度の範囲にある石油製品(および中間製品)の総称。この名称は、「gas(ガス)」とアルコールやフェノール類の接尾辞である ol不飽和炭化水素の接尾辞である ine に由来する。

ガソリンは代表的な液体燃料である。アメリカ合衆国では「ガス」と呼ばれることが多く、日本で自動車の燃料切れを意味するガス欠はこれに由来する。またホワイトガソリンとの混同を防ぐためホワイトガソリンを白ガス、 自動車用ガソリンを赤ガスと言ったりもする。常温揮発性が高いため、日本の法令などでは揮発油(きはつゆ)と呼ばれる場合がある。

概要[編集]

ガソリンは常温において無色透明の液体で、揮発性が高く、臭気を放つ。主成分は炭素水素が結びついた、炭素数4 - 10の炭化水素の混合物で、密度は一般に783 kg/m3である。硫黄窒化物などの不純物が含まれているが、製品にする際は脱硫などの工程により大部分が取り除かれる。

引火点は-40℃以下で、常温でも火を近づければ燃焼する。揮発したガソリンは空気より3 - 4倍重いため、床面または地面など低いところに沿って広がる。比重が1以下のため火災時に水を注入すると、飛び散ったり下に入り込んだ水で炎が拡散することから、B火災(油による火災)に対応した消火器が必要となる[1]

また前述のように室温であっても容易に揮発し、条件によっては爆発的に引火するため、静電気程度のわずかな火種であっても爆発してしまい、実際に事故も発生している(例:名古屋立てこもり放火事件)。また大量のガソリンによる火災は爆燃現象が発生し消火や避難が間に合わないこともある(例:京都アニメーション放火殺人事件[2]

交通事故ガソリンエンジンのエンジンルームや燃料タンクなどを損傷した場合は、消防隊員や警察官、自動車整備士等が許可した場合を除き、絶対にエンジンを再始動したり、ハザードランプや発炎筒を使用してはならない。衝突事故に伴う車両火災を防止する観点から、バッテリーや配電盤、電気配線を潰れやすい位置に配置したり、エンジンの制御プログラムに緊急停止機能を実装することで、衝突と同時にエンジンを停止させられるような構造になっている車種もある。

ガソリンは高度な石油化学工業製品であり、ガソリンの生産には高度な技術と大規模な石油化学工場が必要となる。このため、ほとんどの産油国では原油を輸出し、ガソリンを輸入している。

ガソリンのうち低沸点(摂氏30 - 120度程度)のものは、溶剤やしみ抜きなどに用いられる。衣類などの脂溶性の汚れをとるための溶剤としても使われる(日本ではベンジンと呼ばれる)。

日本では消防法第2条第7項に定義されている。危険物に該当し、第4類危険物第1石油類に分類される。政令や火災予防に関する市町村の条例によっても危険物の取り扱いには規制が設けられている[3]。また、労働安全衛生法施行令の別表第6の2において有機溶剤にも掲げられている。

合成ガソリン[編集]

メタノール、気体の天然ガス(LNG)や低品位な石炭である褐炭などを原料として、触媒を使用した炭化水素合成反応によって得られる液状炭化水素(人造石油)のうち、沸点範囲がガソリンと同等な液状物質のこと。第二次世界大戦以前の日本やドイツでは石油資源が稀少であったため重要な戦略物質であった[4]

気体を原料とする方法はフランツ・フィッシャー (Franz Fischer) とハンス・トロプシュ (Hans Tropsch) によって1922年に最初の合成が報告され[5]て以降多くの基礎的研究、応用研究、工業的生産のための研究が行われた[5][6]。軍部が主導し[7]1930年代後半から日本[8]やドイツで工業生産が行われた[5][6]。代表的な合成方法は最初の報告者にちなみフィッシャー・トロプシュ法と呼ばれている。

使用される触媒は、ゼオライト(Fe)、アルミニウム(Al)、ルテニウム(Ru)を主成分としてコバルト(Co)、モリブデン(Mo)、プラチナ(Pt)など様々な微量元素が添加される。

褐炭を原料とする方法(石炭直接液化)は、1921年のベルギウス法から発展した技術により生産される[9]。より安価なガソリンの生産方法として原油を分留する技術の発達により衰退したが、1970年代の石油危機により再び注目された[10]

フィッシャー・トロプシュ法ではメタン(CH4)からワックスに至る幅広い沸点を有する液状物質が得られるので、液状物質を分留や水素添加による重合反応により目的の沸点を有する液状物質へと変化させる。1940年代の技術により得られたガソリンは直鎖パラフィンを主成分とする比率が高いためオクタン価は低かったが、改質を行い高オクタン価のガソリンとした[6]

1980年代になると最適な触媒に対する知見が深まり、ZSM-5触媒が見出され[11]オクタン価90のガソリンが得られる様になった[6]。この技術を応用し1986年にはニュージーランドで商業規模のプラントが稼働し[12]、1989年時点ではニュージーランド国内のガソリン需要の約1/3を供給した[6]

ガソリンの用途[編集]

燃料として、ガソリンエンジンや携帯用コンロなどに使われる。自動車工学では、火花点火機関用燃料に位置づけられる[13]

どの国でも軽油灯油との区別・識別のために着色されており、日本ではオレンジ色に着色するよう定められている。完全に燃焼することで二酸化炭素 (CO2) と (H2O) になるが、不完全燃焼を起こすと一酸化炭素や炭素が多くなる。理論上、ガソリン1 gの燃焼には 14.7 gの空気が必要である。この比率は理論空燃比とも呼ばれ、今日の各種の排ガス規制をクリアするために内燃機関メーカーは様々な対策をエンジンに施し、この理論空燃比に近づけるようにしている。

なお、ナフサ直留ガソリン粗製ガソリンと呼び、ナフサを接触改質して芳香族を高めたものを改質ガソリンと呼ぶ。重質の石油留分を、接触分解または熱分解で分解して製造したガソリンや、エチレンプラントでのナフサ熱分解によって得られる液体生成物は、分解ガソリンと呼ばれ、分離精製して芳香族炭化水素などの石油化学製品となる。

自動車用ガソリン[編集]

一般にはガソリンスタンドで販売される。低温の中でもエンジンが始動し、暑さでもパーコレーションを起こさず、また、腐食性などがないことが要求される。時折、軽油灯油を求められてガソリンを販売してしまう(あるいは、その逆の)誤給油のトラブルが発生する[14]

日本の商慣行では、重量でなく体積を単位として取引される。このため猛暑で在庫ガソリンの体積が膨張すると、収益面で売り手が有利になる(寒冷期は逆)[15]

規格[編集]

ヨーロッパ規格ではEN228、アメリカ合衆国ではアメリカ材料試験協会のASTM D439で基準が設けられている[13]日本産業規格ではJIS K 2202によって規格化されている。

有鉛ガソリンと無鉛ガソリン[編集]

の含有量が一定基準以下のガソリンを無鉛ガソリン、その基準を満たさないものを有鉛ガソリンという。

古くはノッキング防止と動弁系部品の減摩剤として、テトラエチル鉛を添加した有鉛ガソリンが自動車用ガソリンとして使われていたが、鉛の毒性を理由とする無鉛化の動きにより規制された。

日本では1987年(昭和62年)までに完全無鉛化され[16]、公道を走る自動車のガソリンは全て無鉛ガソリンになっている。

ヨーロッパ規格(EN228)では、2000年以降、ガソリンの鉛最大含有量は5 mg/lとされ、その基準を満たさないガソリン(有鉛ガソリン)の販売は禁止されている[13]。また、ガソリンに含有するベンゼンの有害性から、無鉛ガソリンではベンゼンの上限値も設けられるようになった。日本国内で、市販自動車用ガソリンとして低ベンゼン製品の販売を最初に開始したのは出光興産で、その後、他社も追随するようになった。2000年からはベンゼン含有量1容量 %以下の製品が集荷されてきている[16]。ヨーロッパ規格(EN228)では、ベンゼンの上限値は1vol %(体積比)とされている[17]

アンチノック性による分類[編集]

ヨーロッパ[編集]

ヨーロッパ規格(EN228)では、アンチノック性の下限値95/85(RON/MON)の基準を満たすガソリンをプレミアムガソリンとして販売し、レギュラーガソリンと区別している[17]。さらに、アンチノック性の下限値が98/88(RON/MON)の基準を上回るものは、スーパープラスという[17]

日本[編集]

日本ではアンチノック性が大きい高オクタン価ガソリンは「ハイオク」と呼ばれ、レギュラーガソリンは単に「ガソリン」または「レギュラー」などと呼ばれている。

混合燃料・代替エネルギーへの転換[編集]

環境特性の強化から、エタノールを混合したガソリンのことをガスホール(ガソリン+アルコールの造語)と呼ぶ。また、二酸化炭素の排出量削減のため、植物由来のバイオエタノールイソブテンを反応させたエチルターシャリーブチルエーテルを一般のガソリンに対して1から3%混合させたバイオガソリンも、2007年4月27日より東京圏ガソリンスタンドで販売されている。

植物は大気中の二酸化炭素を吸収しており、その植物原料からの燃料ならば、燃焼させて二酸化炭素に変わっても二酸化炭素の絶対量は増えないと考えられている(カーボンニュートラルも参照)が、エチルtert-ブチルエーテル(ETBE)は毒性が高いというデータがある。ゴムやプラスチックなどの部品を腐食する可能性があり、発癌性物質であるNOxをより多く排出するともされ、根本的な解決には至っていない。近年は、電気自動車燃料電池車を環境負担の解決と考え、自動車メーカーは開発にしのぎを削っている。また、プラグインハイブリッドカーも一定の効果はあるとされている。

不純物が含まれたガソリンの記録[編集]

1968年度に通産省が行ったガソリンスタンド検査の記録によれば、1635件中JIS規格に合わないガソリンを販売していたガソリンスタンドは90件。内訳は灯油を混ぜたものが66件、ベンゼンやトルエンを混ぜたものが3件、不純物のゴム質が基準以上含まれていたものが21件となっていた[18]

航空用ガソリン[編集]

100LLの航空用ガソリン

航空用ガソリン(アブガス英語版)とは、ガソリンエンジンを動力とする航空機向けに以下の条件が備わった、アルキル鉛などで加鉛されている有鉛ガソリンである。ゆえに無鉛ガソリン仕様の自動車やオートバイには使用できない。有鉛ガソリンを無鉛ガソリン仕様のエンジンに使用すると健康被害や環境汚染の原因となるだけでなく、ポペットバルブやバルブシートの損傷、点火プラグの汚損、触媒の破損など故障の原因となる。一部の国を除き自動車用ガソリンには添加が禁止されている。

添加用のアルキル鉛はテトラエチル鉛 (C2H5)4Pb が最もよく用いられるが、他にも性質の近い四メチル鉛 (CH3)4Pb やメチルエチル鉛なども使用される。これらは全て強い毒性を持ち、テトラエチル鉛は毒劇法特定毒物に指定されている。呼吸だけでなく皮膚からも容易に吸収され、体内に蓄積されやすい。多く体内に取り込まれると鉛中毒を起こす。

日本で入手できる航空用ガソリンのオクタン価は最大でも100オクタンであり、自動車用として販売されている無鉛ハイオクと同じである。

  • 適度の気化性
  • 高いアンチノック
  • 高い発熱量
  • 腐食性がないこと
  • 耐寒性に富むこと
  • 安定性が高いこと(経時分解の進行が遅いこと)

航空ガソリンの規格には次のような物がある。

  • 米民間規格 : ASTM D910-70(旧)、ASTM D910-75(新)
  • 米国軍用規格 : MIL-G-5572
  • 日本産業規格 : JIS K 2206
ASTM D910-75による航空ガソリンの等級と色識別
等級 鉛(cc/gai) 着色 備考
80 0.50 世界的に製造縮小
100LL 2.00 日、米、欧で入手可
100 3.00 現在の主流だが、100LLに移行しつつある

第二次世界大戦には圧縮比の高いレシプロエンジンを駆動するためオクタン価の高いガソリンが必要となり、枝分かれの多い脂環式炭化水素によりオクタン価を上げる提案がされた。これらの原料としてクメンを製造するためのプラントが建設された。

日本では航空用ガソリンが給油できる飛行場が減少し、価格も上昇していることから[19]、より安価で給油できる場所が多いJET-A1が使える航空用ディーゼルエンジンを販売するメーカー(Technify Motorsなど)の製品と換装する事業者もある[20]。ジェット燃料を使用しても操縦資格はガソリンと同じ「ピストン」である。

アリソン 250ターボシャフト/ターボプロップエンジンであるが、代用として航空ガソリン1に対しジェット燃料2の混合燃料、緊急時には無鉛ガソリンも使用可能である(整備が必要となる)。

工業ガソリン[編集]

塗料洗浄油脂抽出ドライクリーニングなど、燃料以外の用途に用いられるガソリンである。

日本産業規格では、JIS K 2201によって、次の5種類に分類される。

これらは引火点や蒸留性状によって分類されている。例えば、1号は初留温度30℃以上・終点150℃以下のものを、5号は初留温度150℃以上・終点210℃以上で、引火点が38℃以上のものをいう。

保管中の品質低下[編集]

ガソリンは、長期間の保管により劣化したり、不純物が混入したりといった、品質の低下が発生する場合がある。

長期間の放置や極端な温度条件下での保管により、成分が変質し劣化してしまい、俗に「ガソリンが腐る」とも言われる。ガソリンにはアルケンが含まれており、空気中の酸素と徐々に化学反応(酸化)することで、蟻酸酢酸に変化し[21]、独特の刺激臭を放つようになる。これらの酸は、金属製の容器や機器の部品を腐食する。あるいは、揮発しやすい成分だけが抜けて、流動性が悪く粘着質のワニスガム質と呼ばれる残渣が残り、ガソリン流路を詰まらせる場合がある。

キャブレターでは、燃料チャンバーにガソリンを一時的に溜めておく構造となっていて、長期間に渡ってエンジンを運転しなかった場合は、燃料チャンバーに残ったガソリンが変質してしまう。キャブレターの構成部品の1つであるジェットは、真鍮で作られている場合が多く、緑青が発生してジェットが詰まり、適切な空燃比で混合気を形成できなくなる場合がある。

また、燃料チャンバーは内部を大気圧に保つために密閉されていないため、揮発成分が発散しやすい。特に、自然流下式燃料タンクと組み合わされているオートバイなどで、燃料コックを開いたままにすると、蒸発した分だけ燃料タンクからガソリンが送られて残渣が溜まっていく。燃料チャンバーに溜まった残渣は、ジェットを詰まらせたり、フロートの動きを固着させる場合がある。

燃料タンクの蓋が不完全な場合は、不純物が混入する場合がある。特に水分は、注ぎ口から水滴として進入する場合のほかにも、タンク内で結露が発生することで、タンクに溜まる。水はガソリンより重く、ガソリンと混ざらないので、タンクの底部に溜まって金属製のタンクを腐食させる場合がある。混入した水分が少量であれば、イソプロピルアルコール (IPA) を主成分とした水抜き剤で、ガソリンと水和させて、タンクから除去することが可能である。

ガソリン税制[編集]

ヨーロッパ[編集]

日本[編集]

自動車用ガソリン[編集]

ガソリン税(ガソリンぜい)とは、正式には「揮発油税及び地方揮発油税」のこと。これらの税額は、地方揮発油税は当分の間ガソリン1キロリットルあたり5,200円、揮発油税は1キロリットルあたり24,300円であるが、揮発油税については租税特別措置法の規定により倍額され、1キロリットル当たり48,600円となっている。なお、同法(租税特別措置法)は、ガソリン国会中の2008年4月1日から同年4月30日の間、一時的に失効された。また、沖縄県については沖縄の復帰に伴う特別措置に関する法律(昭和46年法律第129号)、沖縄の復帰に伴う国税関係法令の適用の特別措置等に関する政令(昭和47年政令第151号)に基づき、揮発油税は42,277円となっている。

2010年2月現在、この二つを合わせた1リットルあたり53.8円がガソリン税となる。なお、ガソリンの小売価格は、ガソリン本体価格とガソリン税相当額の合計に消費税が課された金額であり、伝票にも「内ガソリン税@53.8」と記載されることから、ガソリン税に更に消費税を課しているように見えるため、二重課税であるとされることがあるが、国税庁の見解では「ガソリン税は販売者が負担するものであり、納税義務者が異なるため二重課税にはあたらない」と主張している。

一方、軽油の小売価格については、軽油本体価格にのみ消費税が課せられるが、これは小売価格に含まれる軽油引取税が揮発油税とは異なり、その名の通り引取について課せられる税金であり、納税義務者が消費者であるため、その金額に納税義務者が同じく消費者である消費税を課すると、二重課税になってしまうからである。

航空用ガソリン[編集]

航空ガソリンの税金は、購入時には消費税のみ支払い、航空機燃料税は後日申告のうえ納付する仕組みをとっている。なお、航空機燃料税の税率は揮発油税より高いが、租税特別措置法(2倍掛け)が適用されていないので、実質的には安価なものとなっている。

  • 揮発油税と地方揮発油税(53.8円/L)に対して航空機燃料税(26円/L)

航空機への給油時には必ず4枚1組の免税用紙を用意して、航空機へ給油したことを証明することになっている。証明できない場合には別途揮発油税地方揮発油税を請求される。

自動車用ガソリンの方が安価な国もあるため、一部の航空機エンジンには自動車用ガソリン(ハイオク)対応を謳っているモデルが存在する[22]

ガソリン価格の動向[編集]

 : 180円/L以上
 : 170 - 180円/L未満
 : 160 - 170円/L未満
 : 150 - 160円/L未満
 : 140 - 150円/L未満
 : 130 - 140円/L未満
 : 120 - 130円/L未満
 : 110 - 120円/L未満
 : 100 - 110円/L未満
 : 090 - 100円/L未満
近年の東京都区部における自動車ガソリン(レギュラー)の税込み価格の動向(円/L)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1999 98 98 98 98 97 98 99 99 101 102 102 103
2000 103 103 102 103 103 104 104 105 105 108 109 110
2001 109 109 109 108 108 107 107 107 107 107 106 105
2002 105 104 104 104 106 106 106 105 105 105 105 105
2003 105 105 108 109 110 108 106 106 106 106 106 105
2004 105 105 106 108 108 114 115 115 119 120 121 119
2005 118 116 117 123 125 122 124 128 130 131 130 128
2006 128 129 130 130 136 135 137 144 144 141 135 133
2007 131 127 127 129 135 139 141 145 143 145 150 156
2008 154 152 153 132 160 172 181 182 173 158 132 117
2009 106 111 112 116 116 121 126 127 131 128 126 125
2010 125 128 130 133 137 136 133 132 132 132 131 131
2011 135 136 147 151 151 146 147 150 144 141 141 143
2012 141 142 155 156 151 140 139 143 147 146 144 146
2013 146 152 153 153 150 150 153 158 159 154 154 154
2014 157 156 159 163 165 166 168 166 166 163 157 149
2015 137 132 138 137 139 144 142 137 133 131 128 123
2016 114 111 109 115 117 122 120 118 120 120 124 126
2017 128 127 132 132 131 130 130 130 130 133 138 139
2018 140 142 142 142 146 152 151 151 152 157 155 145
2019 139 141 144 145 150 146 143 143 141 146 145 147
2020 151 148 144 133 126 131 131 134 135

総務省 小売物価統計調査より

参照資料[編集]

脚注[編集]

[脚注の使い方]
  1. ^ 身近な危険物の火災、その消火方法 - 消防庁
  2. ^ 元科学捜査官「ガソリンで短時間に高温か 逃げるのは困難」 - NHK
  3. ^ ガソリンを携行容器に入れて保管する場合、必ず「消防法に適合した専用缶」に入れなければならず、ポリタンクなどに入れるのは消防法違反である。保管可能量も厳重に規制されている。(40L以上のガソリンを保管する場合、少量危険物としてみなされるため、所轄消防署へ「消防法に基づく事前届け出」が必要)。また車両への直接給油以外でガソリンを携行缶に入れて購入する場合は法改正により「使用目的の申告」と「身分証の提示」が求められ、携行缶へのガソリン給油は店員(危険物取扱資格を有する者)しかできない。
  4. ^ 工藤章, 「三国同盟と人造石油 : 日独経済・技術協力をめぐって」『社会経済史学』 55巻 5号 1989年 p.555-580,712, doi:10.20624/sehs.55.5_555
  5. ^ a b c 藤元薫, 「合成ガスから液状炭化水素の合成」『有機合成化学協会誌』 41巻 6号 1983年 p.532-544, doi:10.5059/yukigoseikyokaishi.41.532
  6. ^ a b c d e 乾智行, 「秘話人造石油 : 鉄からゼオライトへ(化学への招待)」『化学と教育』 37巻 3号 1989年 p.282-285, doi:10.20665/kakyoshi.37.3_282
  7. ^ 三輪宗弘, 「海軍の技術選択の失敗 : 航空機用ガソリンと石炭液化」『第5回シンポジウム「日本の技術革新―経験蓄積と知識基盤化―」研究論文発表会論文集』 特定領域研究「日本の技術革新―経験蓄積と知識基盤化―」総括班 2010年 p.27-30, NAID 120006654598
  8. ^ 大塚博, 富田宣, 「(233)フィッシャー法合成ガソリンの成分分析に就て」『工業化学雑誌』 44巻 9号 1941-1942年 p.746-747, doi:10.1246/nikkashi1898.44.9_746
  9. ^ 三井啓策, 「旧海軍燃料廠におけるベルギウス法の研究と結果」『燃料協会誌』 54巻 10号 1975年 p. 846-856, doi:10.3775/jie.54.10_846,
  10. ^ 石川勇, 「石炭液化反応器へのRI技術の応用」『RADIOISOTOPES』 45巻 5号 1996年 p.349-350, doi:10.3769/radioisotopes.45.349
  11. ^ 乾智行, 萩原隆, 武上善信, 「修飾したメタノール合成触媒とZSM-5ゼオライトからなる複合触媒による合成ガスからの選択的炭化水素合成」『石油学会誌』 27巻 3号 1984年 p.228-235, doi:10.1627/jpi1958.27.22
  12. ^ 藤元薫, 「稼動を始めたニュージーランド合成ガソリンプラント」『燃料協会誌』 66巻 1号 1987年 p.2-12, doi:10.3775/jie.66.2
  13. ^ a b c ロバート・ボッシュ著、小口泰平監修『ボッシュ自動車ハンドブック第2版』シュタールジャパン、2003年、235頁
  14. ^ ガソリンは微量の静電気でも引火しやすいため、ドライバー自身が給油する「セルフ式給油所」では「手を静電気除去シートに必ず触れてから給油する」よう指示されている。
  15. ^ 猛暑、燃料商社に恩恵/ガソリンの体積が膨張/入荷時よりかさ増え利益 『日本経済新聞』朝刊、2018年8月16日(マーケット商品面) 2018年8月16日閲覧。
  16. ^ a b [http://www.cosmo-oil.co.jp/csr/publish/report/pdf/2001/09_p17_18.pdf 燃料油の品質規制と対応の経緯] (PDF) コスモ石油
  17. ^ a b c ロバート・ボッシュ著、小口泰平監修『ボッシュ自動車ハンドブック第2版』シュタールジャパン、2003年、236頁
  18. ^ 「欠陥ガソリンが横行 灯油をまぜて安売り」『朝日新聞』昭和44年(1969年)8月29日朝刊、12版、14面
  19. ^ セスナ172P | Alpha Aviation
  20. ^ セスナ172型ディーゼル・エンジン搭載機耐空検査に合格 | Alpha Aviation
  21. ^ 特許庁ホームページ - 鉛-錫合金めっき代替の鉛フリーめっき
  22. ^ 多用途での活躍が期待される新型双発機 - JGAS AVIATION BLOG

関連項目[編集]

1962年、丸善石油(現・コスモ石油)の企画の下で東京シネマが制作した短編映画《現在、上記サイト内に於いて無料公開中》。