專利名稱：含有選自醇、醚、醛、酮、酯、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化物和過氧化物的至少四種不同的含氧功 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)、特別是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料，所述的發(fā)動機(jī)燃料為含鍵合氧的有機(jī)化合物和任選烴類化合物的燃料組合物。此外，本發(fā)明還涉及這樣的發(fā)動機(jī)特別是柴油發(fā)動機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料，其中燃料組合物在壓力和環(huán)境溫度下即所述發(fā)動機(jī)的正常操作條件下構(gòu)成穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
背景技術(shù)：
減少柴油驅(qū)動的發(fā)動機(jī)的廢氣排放物中污染物的問題是對現(xiàn)代社會的一個挑戰(zhàn)。由于環(huán)境原因以及還由于對健康的影響，已提出例如用EN590和2號柴油等作為代表代替柴油作為車輛的燃料。一些國際協(xié)定規(guī)定逐步嚴(yán)格有關(guān)車輛和其他使用柴油發(fā)動機(jī)的機(jī)器的廢氣排放物中由發(fā)動機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生的有毒產(chǎn)物數(shù)量的要求。在歐盟國家和美國，第II階段的要求以2002年開始強(qiáng)制執(zhí)行。這些要求規(guī)定顯著減少柴油發(fā)動機(jī)的廢氣排放物中的一氧化碳(CO)、烴類和氮氧化物的混合物(HC+NOx)和顆粒物。
而且，現(xiàn)代社會全力注視大氣中的二氧化碳的全球平衡的破壞，它與石油產(chǎn)品、煤和化石氣體的密集燃燒連系在一起。大氣中二氧化碳平衡的破壞引起全球氣候變暖，并對地球的宇宙萬物產(chǎn)生不良影響。
在這一方面，由可再生植物資源生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料的開發(fā)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
對環(huán)境保護(hù)和對廢氣排放物中有害組分含量的更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)迫使煉油工業(yè)開發(fā)急需的能更清潔燃燒的各種替代燃料。
現(xiàn)有的全球車輛和有標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的機(jī)器的保有量目前還不能完全消除由礦物資源例如原油、煤和天然氣生產(chǎn)的烴類混合物作為發(fā)動機(jī)燃料，這樣的烴類混合物的一個例子是柴油。
另一方面，有可能用能得到更清潔的排放廢氣和對發(fā)動機(jī)性能沒有不良影響的其他有機(jī)化合物代替一部分發(fā)動機(jī)燃料中的烴類，例如柴油。舍有含氧化合物的汽油現(xiàn)已廣泛使用。例如，還已知用醇類代替發(fā)動機(jī)燃料中15％的柴油得到更清潔的廢氣，并在不改變現(xiàn)有柴油發(fā)動機(jī)的條件下得到可接受的功率。
但是，使用最廣泛可得的和廉價的醇類(甲醇和乙醇)作為發(fā)動機(jī)燃料的一部分的問題在于，這些化合物與柴油和汽油燃料的不互溶性。潛在地，醇類和其他含氧化合物將生成環(huán)境上清潔的燃燒產(chǎn)品。但是，在發(fā)動機(jī)中的燃燒過程是一極其復(fù)雜的現(xiàn)象，它不僅受燃料組成的影響，而且也受燃料的物理參數(shù)的影響，首先受液體的勻質(zhì)性的影響。
石油柴油餾分與乙醇的混合物的可行性和性質(zhì)早有報(bào)導(dǎo)，例如在柴油乙醇混合燃料的技術(shù)可行性，ASAE技術(shù)論文79-1052，1979中報(bào)導(dǎo)。在該文中強(qiáng)調(diào)這樣的燃料應(yīng)用的主要問題是它的相分離傾向。此外，這樣的相分離受體系中水存在的重大影響。在0℃下，僅0.05％的水含量會使含有99％柴油和0.95％乙醇的發(fā)動機(jī)燃料相分離。
普遍知道，可通過降低燃燒溫度來減少NOx的排放。達(dá)到降低燃燒溫度的一條徑是將水加到燃料中或單獨(dú)將水注射到燃燒室中。
但是，通過加水，在大多數(shù)燃料體系中出現(xiàn)相分離，特別是在較低的溫度下，例如低于0℃。EP-A-0014992(BASF)和US4356001(W.M.Sweeney)強(qiáng)調(diào)水在含有甲醇或乙醇或不含甲醇或乙醇的含有聚酯和縮醛燃料組合物中的問題。但是，當(dāng)根據(jù)上述專利配制燃料組合物時，人們發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的水容許量在更寬的溫度范圍內(nèi)是不足夠的。由這樣的燃料排放的CO、HC和煙灰明顯高于可接受值。
已知含醇的燃料得到相對低的炭、碳氧化物和氮氧化物排放量(Johnson R.T.，Stoffer J.O.，Soc.Aulomot.Eng.(Spec.Publ.)1983，S.P.542，91-104)。
在混合型柴油燃料領(lǐng)域開發(fā)的一個重要部分是致力于生成微乳液。微乳液為熱穩(wěn)定的膠體分散液，其中顆粒直徑為20-30埃左右。在1977年，backer提出用表面活性劑來形成醇類和烴類的微乳液(GB2002400，1977年7月12日授與)。后來，為了相同的目的，提出其他乳化劑(GB.2115002，1982年2月1日授與；U.S.4509950，1985年3月24日授與；U.S.4451265，1984年4月21日授與；和EP475620，1992年3月18日公開)。
有可能得到加有不同醇及其混合物的勻質(zhì)的柴油燃料組合物。在1980年10月31日公布的FR2453210中，為了得到加有烴類和甲醇的勻質(zhì)液體，提出加入C8-C15直鏈和支鏈的脂族飽和伯醇或這些醇的混合物。1989年6月7日公布的EP319060所涉及的開發(fā)能避免加有醇混合物的混合型燃料的相分離。
混合型燃料特性的研究證實(shí)它們用于柴油發(fā)動機(jī)操作的可能性(Mathur H.B.，Babu M.K.，Indian Inst.Tech.Journ.Therm.Eng.，1988，2(3)，p.63-72；Hashimoto，K.，et al.，Journ.Jap.Petrol.Inst.，1996，v.39，N2，p.166-169)。
在WO95/02654(1995年1月26日公布)中，為了得到勻質(zhì)的燃料調(diào)合物，專利所有人提出使用含有總體積0-20％的乙醇和/或正丙醇、總體積0-15％的脂肪酸和/或有機(jī)酸酯以及其余為烴類液體的配方。該專利提供一些組合物的實(shí)施例，其中除了柴油、乙醇和丙醇外還使用油酸以及不同的有機(jī)酸酯。
根據(jù)WO 95/02654，據(jù)說所有的實(shí)施例說明具有單一相的燃料組合物。這一點(diǎn)說明使用某些數(shù)量的脂肪酸和/或有機(jī)酸酯以及它們的混合物的有效性，以便得到除上述這些化合物外還含有柴油和低碳烷基醇的勻質(zhì)液體。但是，該專利未提到所制得的燃料配方穩(wěn)定性的任何指定溫度范圍，以及未提到任何水的存在如何影響它們的穩(wěn)定性。另一方面，已知低碳烷基醇和柴油的混合物的穩(wěn)定性是這樣的燃料的主要操作性能之一。在WO 95/02654中提出，幾種組合物在各種標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)動機(jī)中的試驗(yàn)未顯示功率和燃料的效率下降。但是，沒有說到使用所提到的燃料配方的不同發(fā)動機(jī)的廢氣排放物的含量。在這方面，僅說明有關(guān)在鏟車操作的倉庫內(nèi)，在Yale Forklift(model GDP050RVAS)MazdaXA的發(fā)動機(jī)中乙醇調(diào)合物使用數(shù)目可能是更可接受的。
發(fā)明概述通過提供本發(fā)明的燃料組合物可克服現(xiàn)有技術(shù)燃料組合物所提到的缺點(diǎn)，所述的燃料組合物包括具有至少4種選自醇、醛、酮、醚酯、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化物和過氧化物的含氧功能基團(tuán)的含氧化合物和任選的烴類化合物，其中所述的至少4種基團(tuán)可由兩種或兩種以上不同的含氧化合物的任何組合得到，其中每一個含有至少一種所述的基團(tuán)。
如此得到的組合物形成在寬的溫度范圍內(nèi)容許水存在的勻質(zhì)液體燃料。用本發(fā)明的發(fā)動機(jī)燃料代替原有的發(fā)動機(jī)燃料用于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)的操作證實(shí)廢氣排放物中包括NOx和顆粒物在內(nèi)的污染物顯著下降。而且，由可再生原料制得的組分的應(yīng)用減少了過量二氧化碳排放到大氣中。
根據(jù)本發(fā)明，提供這樣一種燃料，它可在燃料噴射同步、活門定時和活門開啟時間方面不作任何改變的條件下很好地用于包括柴油機(jī)在內(nèi)的現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)。因此，有可能發(fā)動機(jī)不作任何改變的條件下在傳統(tǒng)燃料和本發(fā)明燃料之間切換。這樣的性質(zhì)具有重大的實(shí)際價值。
與大量的用于部分或全部代替柴油的現(xiàn)有技術(shù)燃料組合物特別是含有羧酸的組合物不同，本發(fā)明的燃料基本上無腐蝕。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，由于燃料組合物的靈活性，可以對組合物作適當(dāng)調(diào)整，以便在一定時間內(nèi)利用特定組分的現(xiàn)有價格好處，或者如果需要，為了生產(chǎn)更廉價的燃料，甚至替換任何組分。例如，有可能根據(jù)使用的烴類的價格和可供性來決定燃料組合物的各種含量。
最有利的是，制備本發(fā)明燃料的方法不需要將各組分進(jìn)行激烈的混合，例如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣。因此，為了制得本發(fā)明的勻質(zhì)燃料組合物，不需要強(qiáng)力攪拌混合物。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過使用包括至少4種含氧功能基團(tuán)的含氧化合物制得為包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)在內(nèi)的柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪噴氣發(fā)動機(jī)提供有效操作的勻質(zhì)燃料組合物，其中所述的基團(tuán)由兩種或兩種以上不同含氧化合物的任何組合提供，其中每一個含有至少一個所述的基團(tuán)。優(yōu)選使用至少4種有不同鍵合氧的功能基團(tuán)的有機(jī)化合物。
本發(fā)明特別是以使用上述含鍵合氧的有機(jī)化合物的組合物(含有或不含烴類)作為發(fā)動機(jī)燃料為基礎(chǔ)，在發(fā)動機(jī)操作環(huán)境中常溫常壓下形成勻質(zhì)液體。當(dāng)上述的含鍵合氧的有機(jī)化合物和任選烴類的組合物用作發(fā)動機(jī)燃料時，為所述的發(fā)動機(jī)提供了所需的操作特性，且廢氣排放物中污染物的數(shù)量令人吃驚地減少。
令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，如果使溫度低于濁點(diǎn)或超過初餾點(diǎn)，將會出現(xiàn)相分離，那么當(dāng)溫度回到具體燃料組合物濁點(diǎn)和初餾點(diǎn)之間的溫度范圍時，本發(fā)明的燃料組合物隨后再次變成勻質(zhì)的。
在本發(fā)明的一個方面，發(fā)動機(jī)燃料包括至少4種包含在任何數(shù)目有機(jī)化合物中的不同含氧功能基團(tuán)和任選烴類化合物，其中氧可結(jié)合在以下功能基團(tuán)的任一種中 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，用于包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)在內(nèi)的柴油機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)燃料組合物減少了污染物的排放，包括含氧的有機(jī)組分和任選烴類組分，所述的含氧的有機(jī)組分含有醇、醛、酮、醚、酯、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化合物和過氧化合物中至少4種化合物；而其中每一種至少一個化合物。
發(fā)明詳述通常，按發(fā)動機(jī)燃料組合物的總體積計(jì)，含氧有機(jī)化合物組分的數(shù)量為約5-100％；當(dāng)烴類組分存在時，按發(fā)動機(jī)燃料的總體積計(jì)，烴類組分的數(shù)量為0至約95％。
通常，所述的發(fā)動機(jī)燃料組合物優(yōu)選在象約-35℃那樣低的濁點(diǎn)至約180℃的初餾點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)常壓下是穩(wěn)定的。
優(yōu)選的勻質(zhì)發(fā)動機(jī)燃料組合物的濁點(diǎn)不高于約-50℃，而初餾點(diǎn)不低于約50℃。
所述的發(fā)動機(jī)燃料組合物優(yōu)選有以下性質(zhì)的至少一個，更優(yōu)選一部分，最優(yōu)選全部(i)20℃下的密度不小于0.775克/厘米3；(ii)在常壓下濁點(diǎn)不高于0℃；(iii)在濁點(diǎn)(0℃)至初餾點(diǎn)(50℃)間常壓下是穩(wěn)定的；(iv)在常壓下通過沸騰汽化的液體數(shù)量；-在不高于100℃下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的25％；-在不高于150℃下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的35％；-在不高于200℃下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的50％；-不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的98％在不高于400℃的溫度下蒸出，優(yōu)選不高于370℃、更優(yōu)選不高于280℃；(v)氧的氧化燃燒熱不小于39兆焦/公斤；(vi)自燃溫度為150-300℃；(vii)容納至少1％(體積)水的能力。
所述的發(fā)動機(jī)燃料組合物優(yōu)選通過在相同的溫度下將發(fā)動機(jī)燃料組合物的各組分依次加到燃料貯罐中來生產(chǎn)，從在這一溫度下有最低密度的組分開始和在這一溫度下有最高密度的組分結(jié)束。
通常使用較重的烴類餾分與含氧組分組合。所用的烴類餾分通常為任何烴類混合物，例如符合ASTM柴油規(guī)格的石油餾分。視等級而定，實(shí)際的烴類餾分是變化的。2號柴油(歐洲為EN590柴油燃料)在商用車輛和農(nóng)用車輛中是最通用的，而在私人車輛中的用量不斷增加。當(dāng)然，比柴油輕的其他類餾分(包括煤油)以及比柴油重的餾分(包括瓦斯油和燃料油)也可代替柴油餾分用于本發(fā)明的發(fā)動機(jī)燃料。
本發(fā)動機(jī)燃料組合物所用的烴類優(yōu)選為柴油餾分。所述的柴油餾分優(yōu)選為柴油和比柴油輕的烴類餾分的混合物。使用由可再生原料制得的烴類液體作為柴油機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料的組分也是可能的。使用由松油或松脂制得的烴類液體以及通過加工含氧化合物生產(chǎn)的烴類液體是優(yōu)選的。
柴油機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料所用的烴類組分可由合成氣或天然氣和煤來生產(chǎn)。
優(yōu)選的是，甲醇或乙醇中至少一種以及任選由所述的甲醇和/或乙醇衍生的產(chǎn)品存在于含氧化合物組分中。發(fā)動機(jī)燃料的組分可含有能使燃料所用組分的加工時間和成本降低的雜質(zhì)。
在本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施方案中，按發(fā)動機(jī)燃料組合物的總體積計(jì)，可存在約1％的水，而對發(fā)動機(jī)燃料組合物的性質(zhì)和勻質(zhì)性沒有明顯的影響。因此，市售的含水的組分和烴類餾分不必在加到發(fā)動機(jī)燃料中以前進(jìn)行除水處理。
使用由可再生植物資源得到的含氧有機(jī)化合物也是本發(fā)明的一個優(yōu)選特征。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施方案，對于在發(fā)動機(jī)燃料的點(diǎn)火中有更短延遲時間的燃料組合物來說，含有鍵合氧的有機(jī)化合物優(yōu)選有直鏈的或少量支鏈的分子結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選的實(shí)施方案，對于含有支鏈分子結(jié)構(gòu)的含鍵合氧有機(jī)化合物的燃料組合物，為了不降低操作的效率，發(fā)動機(jī)燃料組合物的自燃溫度為約150-300℃之間。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選的實(shí)施方案，在不加入烴類的條件下，燃料組合物為發(fā)動機(jī)提供有效的操作，并使廢氣排放物中的污染物減少。為此，只使用含鍵合氧的有機(jī)化合物。
本發(fā)動機(jī)燃料組合物可在低于環(huán)境溫度和/或高于環(huán)境溫度的條件下使用，在操作中有滿意的效率。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選的實(shí)施方案，含氧的組分為發(fā)動機(jī)燃料提供了所需的潤滑性質(zhì)，對于柴油機(jī)的正常操作來說，它是特別重要的。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選的實(shí)施方案，含氧組分能使發(fā)動機(jī)的燃燒室中的沉積物減少。
本發(fā)明發(fā)動機(jī)燃料的含氧組分優(yōu)選包括(i)醇類、(ii)醚類、(iii)有機(jī)酯類和(iv)醛、酮、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化物和過氧化物中至少一種。
在一最優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的燃料組合物含有上述包括(i)至(iv)的不同類中每類至少一種化合物。
醇的混合物，例如(i)乙醇和丁醇、(ii)乙醇、丙醇和己醇、(iii)甲醇和乙醇、(iv)乙醇、丁醇和己醇和(v)乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙基己醇和三甲基壬醇等可優(yōu)選作為醇類組分。此外，醚的混合物和有機(jī)酯的混合物也可分別用作醚類組分或有機(jī)酯類組分，并有滿意的結(jié)果。同樣，縮醛、環(huán)氧化物、過氧化物、醛、酮和無機(jī)酯中各自的任何混合物都可用作該組分。
當(dāng)3種或3種以下不同類的含氧組分用來制成柴油機(jī)用的本發(fā)動機(jī)燃料組合物時，已發(fā)現(xiàn)難以很容易地形成勻質(zhì)的單一相燃料。例如，當(dāng)通過將乙醇、油酸和油酸異丙酯加到柴油中使柴油與乙醇、油酸和油酸異丙酯結(jié)合(如在WO95/02654的組合物10中)并將混合物靜置1小時時，通常觀測到多相組合物。只有激烈振蕩才能使相分離消失。相反，在使用4種不同類的含氧化合物和各組分按密度增加的順序混合以及將混合物靜置至少約1小時的本發(fā)明中，在不需外加混合的條件下，就得到單一相混合物。
含氧化合物可包括一種醇。通常，使用脂族醇，優(yōu)選鏈烷醇和它們的混合物。更優(yōu)選的是，使用通式為R-OH的鏈烷醇，其中R為C1-C10烷基、最優(yōu)選C2-C8烷基，例如乙醇、正丁醇、異丁醇或仲丁醇或戊醇，2-乙基己醇或2，6，8-三甲基-4-壬醇。
燃料添加劑可為通式 的醛，其中R為C1-C8烴基。
優(yōu)選的醛為甲醛、乙醛、丁醛、異丁醛和乙基己醛。
燃料添加劑可為通式 的酮，其中R和R1各為C1-C8烴殘基，可為相同的或不同的，或一起構(gòu)成一個環(huán)，R和R1的碳原子總數(shù)為3-12。本發(fā)明優(yōu)選的酮為二異丁基酮、乙基戊基酮、香芹酮和薄荷酮。
醚類燃料添加劑優(yōu)選為單醚、二醚和/或環(huán)醚。優(yōu)選的醚有通式R-O-R’，其中R和R’為相同的或不同的，各為C2-C10烴基，或一起構(gòu)成環(huán)。通常，低碳(C4-C8)二烷基醚是優(yōu)選的。
在醚中碳原子的總數(shù)優(yōu)選為8-16。
代表性的單醚為二丁基醚、叔丁基異丁基醚、乙基丁基醚、二異戊基醚、二己基醚和二異辛基醚。代表性的二醚為二甲氧基丙烷和二乙氧基丙烷。代表性的環(huán)醚為環(huán)狀的環(huán)單醚、環(huán)雙醚和雜環(huán)醚如二惡烷、甲基四氫呋喃、甲基四氫吡喃和四氫糠醇。
酯添加劑可為通式 的有機(jī)酸酯，其中R和R’為相同的或不同的。R和R’優(yōu)選為烴基。優(yōu)選C1-C22飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸的C1-C8烷基酯。代表性的酯為甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丁酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、乙酸辛酯、丙酸異戊酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、油酸乙酯、辛酸乙酯、菜子油甲基酯、甲基丙烯酸異冰片酯等。
縮醛燃料添加劑可有通式RCH(OR’)2，其中R為氫或烴基，優(yōu)選低碳烷基，也就是(C1-C3)且R’為C1-C4烷基，例如甲基、乙基或丁基。代表性縮醛為甲醛縮二甲醇、甲醛縮二乙醇、乙醛縮二乙醇和乙醛縮二丁醇。
本發(fā)明的含氧化合物可為無機(jī)酸酯，它是無機(jī)酸的有機(jī)酯。代表性無機(jī)酸為硝酸且有機(jī)部分可為烴基，優(yōu)選烷基或脂環(huán)基。無機(jī)酸酯的代表性例子為硝酸環(huán)己酯、硝酸異丙酯、硝酸正戊酯、硝酸2-乙基己酯和硝酸異戊酯。
含氧化合物可為有機(jī)過氧化物。代表性有機(jī)過氧化物為式R-O-O-R’，其中R和R’為相同的或不同的，例如可為烷基或氧取代的烷基，例如鏈烷酰基。有機(jī)過氧化物的例子為叔丁基過氧氫、叔丁基過氧乙酸酯和過氧化二叔丁基。
含氧化合物可為有機(jī)環(huán)氧化物。代表性的有機(jī)環(huán)氧化物有通式 其中R和R’為C1-C12烴基，為相同的或不同的，優(yōu)選烷基和鏈烷?；?。代表性環(huán)氧化物為1，2-環(huán)氧-4-環(huán)氧基乙基環(huán)己烷、環(huán)氧化的妥爾油甲基酯、乙基己基縮水甘油醚。
使用有效數(shù)量的含氧的燃料添加劑，以便提供一種勻質(zhì)的發(fā)動機(jī)燃料和一種有低排放量的有效燃料。通常，使用至少約5％(體積)的含氧的添加劑。此外，還可使用完全不含烴類的燃料，它100％為含氧的組分。
以帶有特定基團(tuán)的化合物的總體積計(jì)算，至少4種功能基團(tuán)中任一個的最低數(shù)量應(yīng)不小于燃料組合物總體積的0.1％、優(yōu)選不小于0.5％、更優(yōu)選不小于1％。
通常，優(yōu)選使用0.1-35％(體積)的醇，約0-10％(體積)醛，約0.1-65％(體積)醚，約0.1-20％(體積)有機(jī)酯，0-10％(體積)縮醛，約0-2％(體積)無機(jī)酯，約0-2％(體積)過氧化物和約0-10％(體積)環(huán)氧化物，雖然也可使用更多和更少的數(shù)量，視用于柴油機(jī)的給定發(fā)動機(jī)燃料組合物的具體情況而定。
醇或燃料組合物的任何其他組分可作為另外任何組分所含的副產(chǎn)物存在于其中。
含鍵合氧的有機(jī)化合物可由礦物為基礎(chǔ)的資源或由可再生的資源如生物質(zhì)來制得。
作為證明本發(fā)明有效性的非限定性實(shí)施例，下文描述的說明性發(fā)動機(jī)燃料組合物在不作任何改變的條件下特別適用于包括標(biāo)準(zhǔn)類型發(fā)動機(jī)在內(nèi)的柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。
實(shí)施例1下面制備的發(fā)動機(jī)燃料組合物1說明，甚至在使用很小數(shù)量含鍵合氧的有機(jī)化合物時，它們也使標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的廢氣排放物中的污染物明顯下降。
在發(fā)動機(jī)燃料組合物1中各組分的體積含量如下甲醛縮二乙醇1％、1-丁醇1％、二正戊基醚1.75％、乙酸辛酯1％、硝酸異丙酯0.25％和烴類液體(按標(biāo)準(zhǔn)EN590的柴油)95％。
從最低密度的組分開始到最大密度的組分結(jié)束，將各燃料組分加到一共用貯罐中。生成的發(fā)動機(jī)燃料組合物有如下特性20℃下的密度0.811克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍直到100℃ 1％直到150℃ 2.25％
直到200℃14.5％直到370℃98.0％燃燒熱 42.8兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 在常壓下在-180℃(濁點(diǎn))至88℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)發(fā)動機(jī)燃料組合物1是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體用發(fā)動機(jī)燃料組合物1由VWGOLF CL DIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號D1-WO3-92，當(dāng)實(shí)施試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC)產(chǎn)生的廢氣排放物中污染物數(shù)量的分析表明，與100％柴油燃料得到的結(jié)果(EN5951993)相比，顆粒物(克/公里)減少5％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物1用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)的操作(發(fā)動機(jī)型號VOLVOTD61GS No.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/牛頓米/轉(zhuǎn)/分＝140/520/1900)表明，對于在1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍下測量，與相同發(fā)動機(jī)用100％柴油(EN5901993)操作得到的數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值的下降小于1％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物1用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例2發(fā)動機(jī)燃料組合物2使得用廉價的含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體的燃料組合物操作的標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)動機(jī)的廢氣排放物中的污染物明顯減少。
發(fā)動機(jī)燃料組合物2中各組分的體積含量如下乙醇3％、1-丁醇2.5％、二甲氧基丙烷3％、四氫呋喃1.5％、叔丁基過氧化氫0.5％和烴類液體(MK1柴油燃料SS 15 54 35)89.5％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.817克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 8％一直到150℃ 10.5％
一直到200℃19.5％一直到285℃95.5％燃燒熱41.9兆焦/公斤熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-30℃(濁點(diǎn))至70℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物2，由VW PassatTDI1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))產(chǎn)生的廢氣排放物中的的的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油(SS 155435)相比，CO(克/公里)的數(shù)量減少12％，HC+NOx(克/公里)減少5.75％和顆粒物(克/公里)減少11.5％。
燃料組合物2用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號VOLVO D7C290EUR02No.1162XX，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49 A30規(guī)定)產(chǎn)生的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油(SS155435)相比，CO(g/kw)的數(shù)量減少6％，HC+NOx(g/kw)減少0％和顆粒物(l/kw)減少4％。
當(dāng)用發(fā)動機(jī)燃料組合物2操作時，與用100％MK1柴油(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，發(fā)動機(jī)的功率(PkW)僅下降2.8％，而燃料消耗(l/kw)稍增加2％。
實(shí)施例3發(fā)動機(jī)燃料組合物3使得用含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體的廉價燃料組合物操作的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的廢氣排放物中的污染物明顯減少，所述的烴類液體為含成氣得到的烴類混合物“合成烴類”。
發(fā)動機(jī)燃料組合物3中各組分的體積含量如下乙醇3％、1-丁醇2.5％、二甲氧基丙烷3％、乙酸乙酯1.5％、叔丁基過氧化氫0.5％和烴類液體(在常壓和170-200℃下用催化劑由合成氣制得的烴類混合物)89.5％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃)0.817克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 7％一直到150℃ 10.5％一直到200℃ 19.5％一直到285℃ 95.5％燃燒熱41.7兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-30℃(濁點(diǎn))至70℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物3，由VW Passat TDI1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100MK1柴油(SS155435)相比，CO(克/公里)的數(shù)量減少18％，HC+NOx(克/公里)減少5.05％和顆粒物(克/公里)減少21.5％。
使用燃料組合物3，由標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號VOLVO D7C290EUR02No.1162Xx，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49A30規(guī)定)得到的廢氣排放物中的污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少11％，HC+NOx(g/kw)減少4.8％和顆粒物(l/kw)減少17％。
當(dāng)用發(fā)動機(jī)燃料組合物3操作時，與用100％MK1柴油(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，發(fā)動機(jī)的功率(千瓦)僅下降1.2％，而燃料消耗(l/kw)稍下降0.5％。
實(shí)施例4發(fā)動機(jī)燃料組合物4說明使得用含鍵合氧的有機(jī)化合物和除柴油外還有較輕的石油產(chǎn)品餾分的烴類液體的燃料組合物對標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)操作性能的影響。
燃料組合物中各組分的體積含量如下乙醇8％、1-丁醇2％、二乙基乙醛0.5％、乙酸乙酯4％、丁酸乙酯3％、乙醛縮二乙醇0.5％、二正戊基醚8％、油酸乙酯8％、叔丁基過氧乙酸酯1％、烴類液體65％(含15％煤油和50％MK1柴油燃料(SS155435))。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.775克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃12％一直到150℃19％一直到200℃43％一直到285℃96％燃燒熱 40.2兆焦/公斤熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-37℃(濁點(diǎn))至70℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物4，由VW Passat TDI1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-W-DE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少27.7％，HC+NOx(克/公里)減少12.6％和顆粒物(克/公里)減少17％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物4用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)操作時(發(fā)動機(jī)類型VOLVO TD61GSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/牛噸米/轉(zhuǎn)/分＝140/520/1900)，在1000-2600轉(zhuǎn)/分操作范圍得到的測量結(jié)果表明，與用100％MK1柴油(SS155435)由相同的柴油機(jī)得到的數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值減少3.5％以下。
實(shí)施例5
發(fā)動機(jī)燃料組合物5說明使用含鍵合氧的有機(jī)化合物和除合成發(fā)動機(jī)燃料外還含石油產(chǎn)品煤油餾分的烴類液體的燃料組合物對標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)操作的影響。
燃料組合物中各組分的體積含量如下1-丁醇1％、2-乙基己醇3％、乙酸2-乙基己酯1％、異戊醇1％、二異戊基醚2％、四氫糠醇1.5％、硝酸異戊酯0.5％、烴類液體90％(含40％煤油和50％合成烴類(在常壓和150-280℃下用催化劑由合成氣得到的烴類混合物)。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.805克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 0％一直到150℃ 2％一直到200℃ 43.5％一直到280℃ 99％燃燒熱 43.3兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-60℃(濁點(diǎn))至70℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物5由VW Passat TDI1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-W-DE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中的污染物的數(shù)量分析表明，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少12.6％，HC+NOx(克/公里)減少7.4％和顆粒物(克/公里)減少26％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物5用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTDLVO TD61GSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸·米)/(轉(zhuǎn)/分)140/520/1900)操作時，在1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)得到的測量結(jié)果表明與使用100％MK1柴油(SS15435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值減少1％以下。
當(dāng)使用發(fā)動機(jī)燃料組合物5操作標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)時，也得到類似的功率和廢氣排物變化的結(jié)果。
實(shí)施例6發(fā)動機(jī)燃料組合物6說明含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體的燃料組合物用于標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)操作的可能性，烴類在組合物中的濃度小于40％(體積)。
發(fā)動機(jī)燃料組合物6中各組分的體積含量為乙醇4.5％、丙醇5.5％、己醇15％、二丁基醚8.5％、辛酸乙酯10％、二己基醚16％、過氧化二叔丁基1.5％和烴類液體(柴油燃料EN590∶1993)39％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.819克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃10％一直到150℃20％一直到200℃39％一直到370℃98％燃燒熱 40.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-35℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物6由Audl A6 TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1998型，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(EN590∶1993)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少0％，HC+NOx(克/公里)減少14％和顆粒物(克/公里)減少46％。
實(shí)施例7發(fā)動機(jī)燃料組合物7說明含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體的燃料組合物用于標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)操作的可能性，組合物中烴類的濃度小于40％(體積)，其中烴類混合物由礦物煤焦化得到的液體餾分制得。
發(fā)動機(jī)燃料組合物7中各組分的體積含量為乙醇4.5％、丙醇5.5％、己醇15％、二丁基醚8.5％、辛酸乙酯10％、二己基醚16％、2-乙基己基縮水甘油醚1.5％和烴類液體39％(由礦物煤加工得到，含9％十氫萘)。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.820克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100 10％一直到150 18.5％一直到200℃39％一直到400℃98％燃燒熱 40.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物2在常壓下在-35℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
用發(fā)動機(jī)燃料組合物7由Audi A6 TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1998型，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與使用100％柴油燃料(EN590∶1993)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少8％，HC+NOx(克/公里)減少12％和顆粒物(克/公里)減少45％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物用于標(biāo)準(zhǔn)的船舶燃?xì)廨啓C(jī)操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例8發(fā)動機(jī)燃料組合物8說明使用由烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物(所述的化合物可通過加工甲醇和乙醇制得)得到的燃料組合物操作柴油機(jī)的可能性。
發(fā)動機(jī)燃料組合物8中各組分的體積含量為甲醇1.5％、乙醇3％、甲醛縮二甲醇2％、甲醛縮二乙醇3％、乙醛縮二乙醇3％、乙酸甲酯1％、甲酸乙酯1％、菜子油甲基酯5％、油酸乙酯5％、叔丁基過氧乙酸酯0.5％、烴類液體(煤油)75％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.791克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 11.5％一直到150℃ 15％一直到200℃ 25％一直到280℃ 97.5％燃燒熱40.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 燃料組合物8在常壓-48℃(濁點(diǎn))至52.5℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物8由VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少18％，HC+NOx(克/公里)減少8.5％和顆粒物(克/公里)減少31.6％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物8用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)的操作(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于在1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的測量，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值減小4％以下。
實(shí)施例9發(fā)動機(jī)燃料組合物9說明用含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體制得的燃料組合物操作柴油機(jī)的可能性，所述的有機(jī)化合物可通過加工甲醇和乙醇制得，而所述的烴類液體在松油和松脂加工中得到。
發(fā)動機(jī)燃料組合物9中各組分的體積含量為甲醇1.5％、乙醇3％、甲醛縮二甲醇2％、甲醛縮二乙醇3％、乙醛縮二乙醇3％、乙酸甲酯1％、甲酸乙酯1％、妥爾油甲基酯10％(包括樅酸甲酯3.5％)、叔丁基過氧乙酸酯0.5％、烴類液體75％(松油和松脂加工中得到的烴類混合物(包括45％烷、10％樅烷和其余部分為其它萜烯烴類組成)。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.821克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃11.5％一直到150℃15％一直到200℃25％一直到400℃98.75％燃燒熱 40.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性燃料組合物9在常壓-33℃(濁點(diǎn))至52.5℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物9由VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE0ICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少16％，HC+NOx(克/公里)減少10.5％和和顆粒物(克/公里)減少40.5％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物9用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)操作(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于在1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的測量，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值下降3％以下。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物9用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例10發(fā)動機(jī)燃料組合物說明使用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作柴油機(jī)的可能性，所述的有機(jī)化合物為未經(jīng)充分凈化的化學(xué)產(chǎn)品。
發(fā)動機(jī)燃料組合物10中各組分的體積含量為乙醇4.5％、丙醇12.5％、1-丁醇1％、異丁醇0.5％、1-戊醇1.5％、2-乙基己醇9.5％、乙酸乙酯1％、乙酸丙酯6％、乙酸異丁酯0.1％、乙酸戊酯0.4％、丁醛0.8％、異丁醛0.2％、二丁基醚6.5％、二辛基醚5％、硝酸正戊酯0.5％和烴類液體(柴油燃料SS155435MK1)50％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.815克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 25％一直到150℃ 35％一直到200℃ 50％一直到285℃ 97.5％燃燒熱39.0兆焦/公斤自燃溫度 300℃熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物10在常壓下在-35℃(濁點(diǎn))至64℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物10，由VW GOLF CL DIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號DIW03-92，當(dāng)實(shí)施試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)得到的結(jié)果相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少16.9％，HC+NOx(克/公里)減少5.9％和顆粒物(克/公里)減少23.7％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物10用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)操作(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTDIGSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的測量，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的相應(yīng)數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值下降5％以下。
實(shí)施例11發(fā)動機(jī)燃料組合物11說明使用含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類組分的燃料組合物操作標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的可能性，所述的有機(jī)化合物為未充分凈化的化學(xué)產(chǎn)品，烴類組分為煤油、合成烴類、加氫松油和礦物煤焦化中得到的加氫液體餾分。
發(fā)動機(jī)燃料組合物11中各組分的體積含量為乙醇4.5％、丙醇12.5％、1-丁醇1％、異丁醇0.5％、1-戊醇1.5％、2-乙基己醇9.5％、乙酸乙酯1％、乙酸丙酯6％、乙酸異丁酯0.1％、乙酸戊酯0.4％、丁醛0.8％、異丁醛0.2％、二丁基醚6.5％、二辛基醚5％、硝酸正戊酯0.5％和烴類液體(含萜烯餾分10％，包括烷8％、煤油10％和合成烴類20％，包括直鏈飽和烴18％和礦物煤焦化得到的加氫液體餾分10％，包括+氫萘2％)50％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.815克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃25％一直到150℃35％一直到200℃50％一直到400℃98.5％燃燒熱 39.0兆焦/公斤自燃溫度 300℃熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物11在常壓下在-35℃(濁點(diǎn))至64℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物11由VW GOLF CL DIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號DI W03-92，當(dāng)實(shí)施試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE 0ICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少16.9％，HC+NOx(克/公里)減少5.9％和顆粒物(克/公里)減少23.7％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物11用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)操作(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTD61GS No.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的測量，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作相同發(fā)動機(jī)得到相應(yīng)數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值下降5％以下。
實(shí)施例12發(fā)動機(jī)燃料組合物12說明用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的可能性，所述的燃料在升溫下是適用的。
發(fā)動機(jī)燃料組合物12中各組分的體積含量為1-辛醇2％、油酸乙酯4％、辛酸乙酯2.5％、二正戊基醚4％、二辛基醚15％、乙醛縮二丁醇2％、硝酸環(huán)己酯0.5％和烴類液體(MK1柴油SS155435)70％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.816克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃0％一直到150℃0％一直到200℃19.5％一直到285℃96.5％閃點(diǎn) 不低于50℃燃燒熱 42.5兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物12在常壓下在-36℃(濁點(diǎn))至184℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
用發(fā)動機(jī)燃料組合物12，由VW GOLF CL DIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號DIW03-92，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少16％，HC+NOx(克/公里)減少7.5％和顆粒物(克/公里)減少18.5％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物12，由標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVODTC 290 EUROZ No.1162XX，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型-ECE R49A30規(guī)定)得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少12％，HC+NOx(g/kw)減少5.0％和顆粒物(g/kw)減少17.5％。
與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，使用發(fā)動機(jī)燃料組合物12操作的發(fā)動機(jī)的功率未變化，而燃料的消耗量(l/kw)不增加。
實(shí)施例13發(fā)動機(jī)燃料組合物13說明使用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的可能性，所述的燃料適用于升溫條件，其閃點(diǎn)不低于100℃。
發(fā)動機(jī)燃料組合物13中各組分的體積含量為1-辛醇2％、油酸乙酯4％、辛酸乙酯2.5％、二正戊基醚4％、二辛基醚15％、乙醛縮二丁醇2％、硝酸環(huán)己酯0.5％和烴類液體(瓦斯油)70％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.826克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃0％一直到150℃0％一直到200℃18％一直到400℃98％閃點(diǎn) 不低于100℃燃燒熱 42.5兆焦/公斤熱穩(wěn)定性發(fā)動機(jī)燃料組合物13在常壓下在-20℃(濁點(diǎn))至184℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物13，由VW GOLF CL DIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號DIW03-92，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少6.9％，HC+NOx(克/公里)減少2.3％和顆粒物(克/公里)減少2.5％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物13，由標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVOD7C290 EUROZ N9.1162XX，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49 A30規(guī)定)得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)的結(jié)果相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少0％，HC+NOx(g/kw)減少0％和顆粒物(g/kw)減少0％。
與用100％MK1柴油燃料(SS15 54 35)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，使用發(fā)動機(jī)燃料組合物13操作的發(fā)動機(jī)的功率(千瓦)未變化，而燃料消耗量(l/kw)不增加。
實(shí)施例14發(fā)動機(jī)燃料組合物14說明使用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作柴油機(jī)的可能性，所述的燃料組合物在降低操作溫度下有效。
燃料組合物中各組分的體積含量為乙醇10％、乙醛縮二乙醇2.5％、二丁基醚10％、二異戊基醚6.5％、丁酸丁酯3.5％、甲基四氫呋喃5％、乙酸異戊酯2％、硝酸異戊酯0.5％和烴類液體(MK1柴油燃料SS155435)60％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.807克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 15％一直到150℃ 30％
一直到200℃ 41.5％一直到285℃ 96.5％燃燒熱 40.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物14在常壓下在-40℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
當(dāng)根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))試驗(yàn)發(fā)動機(jī)燃料組合物14時，VW GOLF CLDIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少16.9％，HC+NOx(g/kw)減少8.8％和顆粒物(g/kw)減少20.5％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物14用于標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)操作(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTD61GS No.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍的測量，與用100％MKI柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值下降3.5％以下。
實(shí)施例15發(fā)動機(jī)燃料組合物15說明使用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)動機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)噴氣式發(fā)動機(jī)的可能性，所述燃料在降低的操作溫度下是有效的。發(fā)動機(jī)燃料組合物15的烴類液體為加工氣態(tài)C2-C5烴類生產(chǎn)的烴類混合物。
燃料組合物中各組分的體積含量為乙醇8％、甲醇1％、二丁基醚6％、二異戊基醚8％、丁酸丁酯3.5％、四氫糠醇5％、乙酸異戊酯2％、硝酸異戊酯0.5％、和烴類液體(C6-C14烴類混合物，包括不少于45％的直鏈烴)65％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.790克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃9％
一直到150℃ 17％一直到200℃ 50％一直到280℃ 98％燃燒熱42.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物15在常壓下在-70℃(濁點(diǎn))至64.5℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
當(dāng)根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+FUDC)FCF OICA(91/441/EEC))試驗(yàn)發(fā)動機(jī)燃料組合物15時，VW GOLF CLDIESEL汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與用100％MK1柴油燃料(SS155435)得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％26.3％，HC+NOx(g/kw)減少12.6％和顆粒物(g/kw)減少31.8％。
發(fā)動機(jī)燃料組合物15用于操作標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和轉(zhuǎn)矩設(shè)定千瓦/(牛噸米)/(轉(zhuǎn)/分)＝140/520/1900)表明，對于在1000-2600轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的測量，與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的數(shù)值相比，功率和轉(zhuǎn)矩的數(shù)值下降4.5％以下。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物15用于標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)的操作時，得到類似的功率和廢氣排放物變化的結(jié)果。
實(shí)施例16發(fā)動機(jī)燃料組合物16說明使用柴油機(jī)用烴類液體和含鍵合氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作柴油機(jī)的可能性，所述的燃料組合物還含有1％的水，它對操作特性沒有不良影響并不損害體系的穩(wěn)定性。
發(fā)動機(jī)燃料組合物16中各組分的體積含量為水1％、乙醇9％、二乙氧基丙烷1％、1-丁醇4％、丁酸甲酯4％、2-乙基己醇20％、甲基四氫吡喃5％、二己基醚5％、硝酸異丙酯1％和烴類液體(MK1柴油燃料SS155435)50％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.822克/厘米3在常壓下通過液體沸騰汽化的溫度范圍一直到100℃ 10％一直到150℃ 30％一直到200℃ 50％一直到285℃ 97.5％燃燒熱39.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物16在常壓下在-36℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物16，由1997型VW Passat TDI1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少22.4％，HC+NOx(克/公里)減少0％和顆粒物(克/公里)減少6.9％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物16，標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVODTC290 EUROZ No.1162XX，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49 A30規(guī)定)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比有以下結(jié)果CO的數(shù)量(g/kw)減少6％，HC+NOx(g/kw)-0％和顆粒物(g/kw)減少11％。
與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，用發(fā)動機(jī)燃料組合物16操作的卡車柴油機(jī)的功率(千瓦)僅下降3％，而燃料消耗量(l/kw)僅增加2％。
實(shí)施例17發(fā)動機(jī)燃料組合物17說明使用烴類液體和含氧的有機(jī)化合物的燃料組合物操作標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)的可能性，所述的燃料組合物還含有1％的水，它對操作特性沒有不良影響和不損害體系的穩(wěn)定性。這一組合物的烴類組分和含氧的組分都由植物加工得到。
發(fā)動機(jī)燃料組合物17中各組分的體積含量為水1％、乙醇9％、二乙氧基丙烷1％、1-丁醇4％、丁酸甲酯4％、2-乙基己醇12％、甲基環(huán)氧牛脂酸酯5％、二異丁基酮3％、甲基四氫吡喃5％、二丁基醚5％、硝酸異丙酯1％和烴類液體(由植物的纖維木素生成的合成氣制得的合成烴類)50％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.822克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍一直到100℃ 10％一直到150℃ 30％一直到200℃ 50％一直到400℃ 99.5％燃燒熱39.4兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物17在常壓下在-36℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物17，VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少18.1％，HC+NOx(克/公里)減少1.2％和顆粒物(克/公里)減少23.4％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物17，標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVOD7C290 EUR02 No.1162XX，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49 A30規(guī)定)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明有以下結(jié)果，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少12％，HC+NOx(g/kw)減少0％和顆粒物(g/kw)減少13.5％。
與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同發(fā)動機(jī)得到的結(jié)果相比，使用發(fā)動機(jī)燃料組合物17操作的卡車柴油機(jī)的功率(千瓦)僅下降3％，而燃料消耗(l/kw)僅增加2％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物17用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例18發(fā)動機(jī)燃料組合物18說明一種用于標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的完全由含鍵合氧的有機(jī)化合物得到的燃料組合物，其中所有的化合物都由可再生的植物原料生產(chǎn)。柴油、煤油、瓦斯油或其他烴類餾分都不存在。
燃料組合物中各組分的體積含量為乙醇1％、1-丁醇4％、2-乙基己醛10％、乙醛縮乙二醇6％、二(2-乙基己基)醚18％、二辛基醚20％、二正戊基醚4％、二丁基醚7％、油酸乙酯16％、菜子油甲基酯13.5％和過氧化二叔丁基0.5％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.830克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍一直到100℃1％一直到150℃12.5％一直到200℃50％一直到370℃95.5％燃燒熱 40.6兆焦/公斤自燃溫度 150℃熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物18在常壓下在-20℃(濁點(diǎn))至78℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物18，VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少5.5％，HC+NOx(克/公里)減少8.5％和顆粒物(克/公里)減少17.2％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物18，標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVO DTC290 EUR02 No.1162XX，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，執(zhí)行試驗(yàn)類型ECE R49 A30規(guī)定)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明有以下結(jié)果，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少0％，HC+NOx(g/kw)減少0％和顆粒物(g/kw)減少0％。
與使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同的發(fā)動機(jī)相比，用發(fā)動機(jī)燃料組合物18操作的卡車柴油機(jī)的功率(千瓦)不變，燃料消耗(l/kw)不變。當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物18用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)的操作時，得到類似的結(jié)果。這些結(jié)果說明本發(fā)明如何為柴油機(jī)提供極好的和有效的發(fā)動機(jī)燃料組合物，它不需要典型的較重的烴類餾分，例如柴油。
實(shí)施例19發(fā)動機(jī)燃料組合物19說明一種完全由含氧化合物形成的燃料組合物，它的特征是有良好的性能，包括閃點(diǎn)為32℃。
燃料組合物中各組分的體積含量為1-丁醇5％、2-乙基己醛8％、乙醛二丁縮醛6％、二(2-乙基己基)醚18％、二辛醚20％、二正戊基醚4％、二丁基醚7％、油酸乙酯16％、菜子油甲基酯12.0％和乙基戊基酮2％、1，2-環(huán)氧-4-環(huán)氧環(huán)己烷2％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.831克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍一直到100℃0％一直到150℃12.0％一直到200℃48％一直到285℃95.5％燃燒熱 40.7兆焦/公斤閃點(diǎn) 32℃自燃溫度 150℃熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物19在常壓下在-30℃(濁點(diǎn))至117℃(初餾點(diǎn))
的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物19，1997型VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少7.5％，HC+NOx(克/公里)減少7.5％和顆粒物(克/公里)減少18.2％。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物19，標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型，VOLVO DTC290 EUR02 No.1162Xx，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝213/2200，實(shí)施試驗(yàn)類型ECER49 A30規(guī)定)的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少8％，HC+NOx(g/kw)減少6％和顆粒物(g/kw)減少15％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物19用于操作標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例20發(fā)動機(jī)燃料組合物20說明完全由含鍵合氧的有機(jī)化合物生產(chǎn)的在寬的環(huán)境溫度下穩(wěn)定和容許水存在的燃料組合物對操作標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的影響。所述燃料組合物的特點(diǎn)是有良好的性能并生成很低污染物含量的廢氣排放物。
發(fā)動機(jī)燃料組合物20中各組分的體積含量為異戊醇2％、二異戊基醚5％、環(huán)戊酮2.5％、硝酸環(huán)己酯0.5％、1，2環(huán)氧基-4環(huán)氧環(huán)己烷10％、甲基丙烯酸異冰片酯20％和2，6，8-三甲基-4-壬醇60％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.929克/厘米3在常壓下通過液體沸騰的汽化的溫度范圍一直到100℃ 0％一直到1504.5％一直到200℃ 10％一直到280℃ 99.9％
閃 點(diǎn)不低于42℃自燃點(diǎn)185℃燃燒熱39.6兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物20在常壓下在-55℃(濁點(diǎn))至131℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物20，由1997型VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放氣中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少62.3％，HC+NOx(克/公里)減少23.5％和顆粒物(克/公里)減少54.2％。
使用燃料組合物20，由標(biāo)準(zhǔn)卡車柴油機(jī)(發(fā)動機(jī)類型VOLVO DTC 290EUR02 No.1162XX，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝213/2200，根據(jù)試驗(yàn)類型ECE R49A0規(guī)定)得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的數(shù)量(g/kw)減少38.2％，HC+NOx(g/kw)減少16.8％和顆粒物(g/kw)減少49.3％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物20用于操作時，發(fā)動機(jī)的功率(千瓦)增加2％，而燃料消耗(l/kw)減少3％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物20用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)和標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的操作時，得到廢氣排放物中污染物減少的類似結(jié)果。
發(fā)動機(jī)燃料組合物20與水不混溶，幾乎不能有任何數(shù)量的水。當(dāng)用機(jī)械設(shè)備將發(fā)動機(jī)燃料組合物20與水激烈混合時，制得乳液?；旌贤Ｖ挂院?，在貯罐的底部得到單獨(dú)的水層，在同一貯罐中形成無影響的發(fā)動機(jī)燃料上層。
實(shí)施例21含有一定數(shù)量水的常規(guī)煤油燃料的穩(wěn)定性受低溫影響，發(fā)動機(jī)燃料組合物21說明提高常規(guī)穩(wěn)定性的可能性。
發(fā)動機(jī)燃料組合物21中各組分的體積含量為四氫糠醇3％、叔丁基過氧乙酸酯2％、烴類液體(濁點(diǎn)為-46℃的煤油)95％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.791克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 18％一直到220℃ 99.99％燃料熱43.3兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物21在常壓下在-60℃(濁點(diǎn))至178℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物21，由VW Passat TDJ 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)C1997型，發(fā)動機(jī)型號ZD1-WDE-95，功率千瓦/(轉(zhuǎn)/分)＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型—改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％Mk1柴油燃料(SS15 54 35)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少25％，HC+NOx(克/公里)減少3.5％和顆粒物(克/公里)減少30％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物21用于標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例22發(fā)動機(jī)燃料組合物22特別說明燃料的烴類組分組合物不用潤滑添加劑的可能性。
發(fā)動機(jī)燃料組合物22中各組分的體積含量為甲基環(huán)氧牛脂酸酯10％、叔丁基氫過氧化物0.5％、烴類液體(Mk1型燃料，無潤滑劑添加劑)89.5％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.818克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍
一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 25％一直到220℃ 95.5％燃料熱 42.6兆焦/公斤熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物22在常壓下在-30℃(濁點(diǎn))至180℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物22，由VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)C1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，的根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％Mk1柴油燃料(SS15 54 35)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少10％，HC+NOx(克/公里)減少4.5％和顆粒物(克/公里)減少16％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物22用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)的操作時，也得到類似的結(jié)果。
實(shí)施例23發(fā)動機(jī)燃料組合物23說明基礎(chǔ)柴油燃料中不用抗沉淀添加劑的可能性。
發(fā)動機(jī)燃料組合物23中各組分的體積含量為四氫糠基乙酸酯10％、叔丁基過氧化氫0.5％、烴類組分(EN5901993型燃料，不合抗沉淀添加劑)89.5％。
燃料組合物有以下特性密度(20℃) 0.832克/厘米3在常壓下通過沸騰液體汽化的溫度范圍一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 20％一直到370℃ 98.5％熱穩(wěn)定性 發(fā)動機(jī)燃料組合物23在常壓下在-30℃(濁點(diǎn))至190℃(初餾點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體。
使用發(fā)動機(jī)燃料組合物23由VW Passat TDI 1.9汽車的標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)C1997型，發(fā)動機(jī)型號2D1-WDE-95，功率千瓦/轉(zhuǎn)/分＝81/4150，根據(jù)試驗(yàn)類型-改進(jìn)的歐洲發(fā)動機(jī)驅(qū)動循環(huán)試驗(yàn)(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的廢氣排放物中污染物的數(shù)量分析表明，與100％柴油燃料(EN 5901993)相比，CO的數(shù)量(克/公里)減少12％，HC+NOx(克/公里)減少8％和顆粒物(克/公里)減少30％。
當(dāng)發(fā)動機(jī)燃料組合物23用于標(biāo)準(zhǔn)船舶燃?xì)廨啓C(jī)的操作時，也得到類似的結(jié)果。
發(fā)動機(jī)燃料組合物1-23中的每一種通過在相同的溫度下，按預(yù)定的順序?qū)⑺钄?shù)量的組分加到相同的貯罐中來制備，從最低密度的組分開始到最高密度的組分結(jié)束，在使用以前將生成的混合物至少放置1小時。
實(shí)施例1確定含鍵合氧的有機(jī)化合物在有烴類組分的混合物中能達(dá)到本發(fā)明的正效果的最低濃度。
實(shí)施例2-9、13、15和17說明烴類組分的組成與達(dá)到本發(fā)明正效果的可能性無關(guān)，也就是本發(fā)明能使用目前在市場上銷售的各種烴類液體。
實(shí)施例4、5、8和11說明用石油煤油餾分生產(chǎn)柴油機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料的可能性，所述的燃料也可用于噴氣發(fā)動機(jī)。而且，實(shí)施例5、8和15說明含有特定烴類組分的本發(fā)明燃料在低于-70℃的溫度下仍是穩(wěn)定的。這一性質(zhì)沒有現(xiàn)有技術(shù)公開的任何燃料配方報(bào)道。
實(shí)施例4、10和11說明本發(fā)明能將極寬濃度范圍的含鍵合氧的有機(jī)化合物和烴類液體混合，不需改變發(fā)動機(jī)。
實(shí)施例7和11說明使用礦物煤加工生產(chǎn)的烴類作為發(fā)動機(jī)燃料的烴類組分的可能性。
實(shí)施例8和9說明使用甲醇和乙醇作為生產(chǎn)本發(fā)明新型發(fā)動機(jī)燃料所需的含氧化合物的原料的可能性。甲醇和乙醇都已在世界許多國家大規(guī)模生產(chǎn)，意味著本發(fā)明的新型燃料具有良好的原料基礎(chǔ)。生產(chǎn)本發(fā)明燃料所需的大多數(shù)含鍵合氧的有機(jī)化合物的生產(chǎn)都有工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)能力。這就意味著本發(fā)明的發(fā)動機(jī)燃料生產(chǎn)是可行的和在短期內(nèi)就可開始的。
實(shí)施例10和11說明含鍵合氧的有機(jī)化合物用于生產(chǎn)發(fā)動機(jī)燃料的可能性，所述的有機(jī)化合物未經(jīng)充分地純化，并可含有副產(chǎn)物。它使生產(chǎn)技術(shù)簡化，使這些化合物更廉價和更易得。
實(shí)施例12和13說明配制在-36℃至+184℃的寬溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的新發(fā)動機(jī)燃料的可能性。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，既使超過這一溫度范圍，以致出現(xiàn)相分離時，本發(fā)明的燃料再次回到濁點(diǎn)和初餾點(diǎn)之間的-36℃至+184℃溫度范圍后，仍可形成單一穩(wěn)定的勻質(zhì)相。這些實(shí)施例還說明燃料有高的閃點(diǎn)，使這些燃料在運(yùn)輸、處理和銷售中更安全和更簡單。
實(shí)施例5、8、14和15說明配制在環(huán)境溫度低于0℃下操作的新型發(fā)動機(jī)燃料的可能性。而且，在氣態(tài)C2-C5烴類加工中得到的烴類餾分可用來生產(chǎn)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)燃料。
實(shí)施例16和17說明生產(chǎn)容許水存在的新型發(fā)動機(jī)燃料的可能性。甚至在-36℃那樣低的溫度下，一直到1.0％(體積)的水也不影響燃料的穩(wěn)定性。這是本發(fā)明極重要的特性。現(xiàn)有技術(shù)未公開過這樣的燃料。本發(fā)明的發(fā)動機(jī)燃料不需要使含氧化合物充分脫水，使生產(chǎn)更廉價和更簡單。而且，實(shí)施例17說明使用植物加工生產(chǎn)的烴類作為燃料組分的可能性。后一特性能完全由可再生組分配制發(fā)動機(jī)燃料。
實(shí)施例18、19和20說明生產(chǎn)僅含有含氧化合物的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)用的新型發(fā)動機(jī)燃料的可能性，不使用任何烴類。這樣的燃料以前從未公開過。甚至特別設(shè)計(jì)的乙醇燃料發(fā)動機(jī)也需要在燃料中有一定含量的烴類來改進(jìn)點(diǎn)火性。
實(shí)施例21-23特別說明4種功能基團(tuán)的必要組合可通過例如使用兩種化合物來達(dá)到。
對于熟練本專業(yè)的普通技術(shù)人員來說，很顯然可包括本發(fā)明的其他變通方案，例如僅使用3種化合物。在不背離以下權(quán)利要求書內(nèi)容的前提下，本發(fā)明不受限制。
權(quán)利要求
1.一種包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)在內(nèi)的柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)用有較低的污染物排放量的穩(wěn)定的發(fā)動機(jī)燃料組合物，所述的發(fā)動機(jī)燃料組合物含有(a)一種含氧的有機(jī)化合物組分，有至少4種選自醇、醚、醛、酮、酯、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化物和過氧化物基團(tuán)的不同含氧的功能基團(tuán)，其中所述的至少4種基團(tuán)由兩種或兩種以上不同含氧化合物的任何組合提供，其中每一種含有至少一種所述的基團(tuán)；以及任選(b)烴類組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧組分由至少4種類型含不同鍵合氧的功能基團(tuán)的有機(jī)化合物組成，所述的化合物優(yōu)選每種有一種或兩種功能基團(tuán)，更優(yōu)選每種有一種功能基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中一種或多種不同的化合物可有相同的功能基團(tuán)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧的有機(jī)化合物為直鏈的和少量支鏈的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中按發(fā)動機(jī)燃料組合物的總體積計(jì)，含氧的有機(jī)化合物的數(shù)量為約5至100％，而烴類組分的數(shù)量為0至約95％。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中本發(fā)明發(fā)動機(jī)燃料的含氧組分優(yōu)選包括(i)醇類、(ii)醚類、(iii)有機(jī)酯類和(iV)醛、酮、無機(jī)酯、縮醛、環(huán)氧化物和過氧化物中至少一種，優(yōu)選包括(iV)中所有提到的化合物。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，具有其中以下性質(zhì)(i)至(Vii)中至少一種性質(zhì)、優(yōu)選至少兩種性質(zhì)，更優(yōu)選全部性質(zhì)(i)20℃下的密度不小于0.775克/厘米3；(ii)在常壓下濁點(diǎn)不高于0℃；(iii)在常壓下從0℃濁點(diǎn)至50℃初餾點(diǎn)是穩(wěn)定的；(iV)在常壓下通過沸騰汽化的液體數(shù)量包括—在不高于100℃的溫度下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的25％；—在不高于150℃的溫度下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體的35％；—在不高于200℃的溫度下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的50％；—在不高于400℃、優(yōu)選不高于370℃、更優(yōu)選不高于280℃的溫度下蒸出不大于發(fā)動機(jī)燃料組合物總體積的98％；(V)氧的氧化燃燒熱不小于39兆焦/公斤；(Vi)自燃溫度為150-300℃；以及(Vii)容納至少1％(體積)水的能力。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中在含氧化合物組分中含有甲醇或乙醇中至少一種，以及任選生產(chǎn)所述甲醇或乙醇的副產(chǎn)物。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧化合物組分中含有在所述的含氧化合物組分生產(chǎn)過程中共生成的或存在的雜質(zhì)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中它在常壓下在-35℃濁點(diǎn)至180℃初餾點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，它在-50℃濁點(diǎn)至50℃初餾點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，按發(fā)動機(jī)燃料組合物的總體積計(jì)，含有至少約1％(體積)的水。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧的有機(jī)化合物組分由可再生植物資源生產(chǎn)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中烴類組分為柴油餾分或柴油餾分和輕于柴油餾分的烴類餾分的混合物。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中烴類組分為瓦斯油餾分或瓦斯油餾分和輕于瓦斯油餾分的烴類餾分的混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中烴類組分由可再生資源制得，包括松油、松脂或其他含氧化合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-13的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中烴類組分由合成氣，任選由生物質(zhì)制得的合成氣；或由含C1-C下4氣體餾分；或由含碳材料任選含生物質(zhì)的含碳質(zhì)材料或其混合物熱解來制得。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧組分為發(fā)動機(jī)燃料提供所需的潤滑性質(zhì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18的發(fā)動機(jī)燃料組合物，其中含氧的組分使燃燒室中的沉積物減少。
20.制備上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的發(fā)動機(jī)燃料組合物的方法，它包括在相同的溫度下將發(fā)動機(jī)燃料組合物的各組分依次加入燃料貯罐，從在這一溫度下有最低密度的組分開始，到在這一溫度下有最高密度的組分結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)在內(nèi)的柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)用發(fā)動機(jī)燃料組合物,它為含鍵合氧的有機(jī)化合物和任選烴類餾分的混合物。所述的燃料在常壓和正常的環(huán)境溫度下是穩(wěn)定的勻質(zhì)液體,并使發(fā)動機(jī)廢氣排放物中的有害污染物減少。在燃料組合物中使用含氧的有機(jī)化合物,所述的化合物提供至少4種不同的含氧功能基團(tuán)。在燃料組合物中,含鍵合氧的有機(jī)化合物的總濃度通常在燃料組合物總體積的5－100%之間變化,而烴類化合物的濃度相應(yīng)在燃料組合物總體積的95－0%之間變化。
文檔編號C10L1/18GK1376191SQ00813398
公開日2002年10月23日 申請日期2000年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月6日
發(fā)明者A·胡爾, I·戈盧博考夫 申請人:阿格羅弗爾股份公司