燃料组合物制造技术

一种燃料组合物，其含有：　　　　（ｉ）基础燃料；　　　　（ｉｉ）费托衍生柴油；和　　　　（ｉｉｉ）含氧化合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料组合物本专利技术涉及燃料组合物，以及某些类型的燃料在其中的用途。已知的是把两种不同的燃料组分一起混合，以改进所得组合物的性质和/或发动机性能。已知的柴油燃料组分包括费托甲烷缩合方法的反应产物，例如称为“壳牌中间馏分合成(Shell Middle Distillate Synthesis)”的方法(van der Burgt等，该论文“The Shell Middle DistillateSynthesis Process”在第五届合成燃料国际会议上发表，华盛顿DC，1985年11月；亦可参见1989年11月Shell International PetroleumCompany Ltd的同样标题的出版刊物，伦敦，英国)。这些费托衍生柴油的不希望组分如硫、氮和芳烃含量低，并且通常与其它柴油基础燃料例如石油衍生柴油混合，以改进基础燃料的性质。其它已知的柴油燃料组分包括由生物材料衍生的所谓“生物燃料”。其例子包括醇类如甲醇和乙醇及植物油和它们的衍生物。大多数生物燃料是含氧化合物，即在它们的结构中包含有影响其相对于直链烃燃料而言的物化性质和性能的氧原子。为了减少生命循环温室气体的排放，并且特别是恢复那些已经经深度加氢处理降低硫含量的燃料的润滑性，在柴油燃料混合物中可以包括生物燃料如油菜种子甲酯(RME)。但已知相对于基础燃料而言，它们提高了混合物的密度，并经常增加受限制的排放如氮氧化物(NOx)的排放。目前倾向于对商购压缩点火(柴油)发动机进行优化，以应用具有希望规格特别是密度在一定范围内的燃料。将标准工业柴油基础燃料和其它燃料组分混合，以改进所有燃料性质和/或性能，可能因此对发动机中所打算改进的混合物的性能产生负面影响。当发动机应用燃料混合物替代标准基础燃料运行时，可能会引起-->更复杂的问题。在发动机燃料注入系统内，燃料与一些弹性体材料接触，特别是与燃料泵的密封材料接触。在使用中，多种这类弹性体在与柴油燃料接触时都会发生一定程度的膨胀，且膨胀程度取决于燃料、芳族燃料组分和促使膨胀的含氧化合物的化学性质。在燃料注入系统中新的弹性体倾向于与均匀的燃料供应平衡，并因此可以为所需密封水平提供合理的一致性。但如果燃料供应的变化在弹性体膨胀度方面产生明显变化，则它们容易受到损坏。最差的情况是混合燃料供应可能使发动机的弹性组件拉伸至一定程度，引起燃料泄漏。例如已知在柴油燃料混合物中包含RME会引起弹性体膨胀增加，使发动机密封失效。基于上述原因，理想的是任何柴油燃料混合物具有尽可能接近于标准商购柴油基础燃料的全部规格，因为发动机已经针对所述标准商购柴油基础燃料进行了优化。例如，希望的是混合物的密度尽可能接近于最佳基础燃料的密度。换句话说，对于相关基础燃料的性质而言，混合物理想地为“适中”或尽可能接近于适中。但由于任何附加的燃料组分都有可能改变基础燃料的性质和性能，所以所述愿望很难实现。另外，混合物的性质，特别是其对弹性体发动机部件和排放性能的影响，并不总是能够由组成燃料的性质单独预测得到，各组分通常以非线性模式影响混合物的整体特性。混合物中燃料组分越多，其整体性质的可预测性就越差。现在我们已经发现：可以配制一定的柴油燃料混合物以更接近地模拟标准柴油燃料的性质和/或性能。特别是已经发现：柴油基础燃料可以与某些燃料组分的组合物混合以得到一种整体燃料组合物，与单独的基础燃料相比，所述整体燃料组合物不仅具有适中或近适中的密度，而且具有适中或近适中的弹性体膨胀效果和/或适中或更好的排放性能(特别是NOx和/或颗粒排放)。按照本专利技术的第一方面，提供一种燃料组合物，其含有(i)基础燃料、(ii)费托衍生柴油和(iii)含氧化合物。本专利技术基于如下意外的发现：与单独的基础原料和/或在(i)基础-->燃料中只包含(ii)和(iii)中一种组分的初级混合物相比，所配制的这种三元燃料混合物不仅能够更接近地模拟基础原料的性质，而且能够得到整体改进的性能(特别是排放性能)。按照本专利技术的第二方面，提供(ii)费托衍生柴油和(iii)含氧化合物两者在包含(i)基础燃料的燃料组合物中的用途，其目的是对于所述组合物得到如下效果：(a)同基础燃料相比，对弹性组件具有适中或近适中的效果，和/或(b)同基础燃料相比，具有适中或更好的排放性能；此外，同基础燃料的密度相比，还有优选适中或近适中的密度。本专利技术的燃料组合物优选为柴油燃料组合物。含氧化合物优选为添加组分。因此本专利技术可用于配制模拟理想基础燃料性质和性能的三元燃料混合物。这种混合物预期可具体用于现代商购柴油发动机中替代标准柴油基础燃料，例如由于工业和法规的压力利于应用增加量的有机衍生“生物燃料”。可以以这种方法来优化弹性体膨胀效果和/或排放性能，在三元混合物中，由单个燃料组分的性质不可能轻易地预测这些性质，特别是当附加了达到适中或近适中密度的限制条件。在本专利技术的上下文中，燃料组分在燃料组合物中的“用途”是指在将组合物加入发动机或其它动力装置之前，方便地向组合物中加入所述组分，通常作为与一种或多种其它燃料组分的混合物(即物理混合物)的形式加入。按照本专利技术，燃料组合物通常包含主要比例的(i)基础燃料，例如50-95％v/v，优选为60-90％v/v，更优选为60-75％v/v。选择附加组分(ii)和(iii)的比例，以达到相对燃料密度和弹性体膨胀效果来说理想的适中度以及理想的排放性能，所述比例也可能受到整体组合物所需的其它性质的影响。“对弹性组件的影响”是指当与相关燃料或燃料组合物接触，适当-->地为浸入其中时，例如在加入相关燃料的柴油发动机或其它动力装置内部，给定弹性体材料的物理性质(如体积、硬度和/或柔韧性)的变化。通常这种变化包括体积的增大和/和硬度的减小。它们可以应用标准的检测程序如BS903、ASTM D471或D2240进行测量，例如如下文实施例2所述。具体地可以针对腈(包括氢化腈)弹性体或针对本文中对燃料变化不太敏感的氟弹性体对它们进行评估。燃料组分(ii)和(iii)优选以一定比例包含在燃料组合物中，从而使任何给定的弹性体材料(例如腈类弹性体如EOL 280(James Walker&Co Ltd，UK))所发生的体积变化为在相同条件下试验的基础燃料所引起的体积变化的60-140％，更优选为70-130％，最优选为75-125％或80-120％或85-115％。更优选的是，所述比例使得弹性体体积的变化不大于单独的基础燃料所引起的体积变化，理想地为基础燃料所引起的体积变化的95％或90％或85％或更小。燃料组分(ii)和(iii)优选以一定比例包含在燃料组合物中，从而使任何给定的弹性体材料(例如腈类弹性体如EOL 280)所发生的硬度变化为在相同条件下试验的基础燃料所引起的硬度变化的70-130％，更优选为75-125％，最优选为80-120％或85-115％或90-110％或甚至95-105％。更优选的是，所述比例使得弹性体硬度的变化不大于单独的基础燃料所引起的硬度变化，理想地为基础燃料所引起的硬度变化的95％或90％或85％或更小。“排放性能”是指由相关燃料或燃料组合物驱动的柴油发动机或其它装置产生的与燃烧有关的排放量(例如颗粒、氮氧化物、一氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料组合物，其含有：(i)基础燃料；(ii)费托衍生柴油；和(iii)含氧化合物。2.权利要求1的燃料组合物，其中(iii)含氧化合物包括羧酸酯或植物油的酯。3.(ii)费托衍生柴油和(iii)含氧化合物二者在包含(i)基础燃料的燃料组合物中的用途，其目的是针对所述组合物得到如下效果：(a)同基础燃料相比，对弹性组件具有适中或近适中的影响，和/或(b)同基础燃料相比，具有适中或更好的排放性能；此外，同基础燃料相比，所述组合物任选具有适中或近适中的密度。4.(ii)费托衍生柴油在包含(i)基础燃料和(iii)含氧化合物的燃料组合物中的用途，其目的是同基础燃料/含氧化合物的混合物相比，使其对弹性组件的影响更接近(i)基础燃料；和/或其目的是得到与单独的基础燃料一样或更好的排放性能。5.(iii)含氧化合物在含(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·克拉克，A·P·格罗夫斯，C·莫利，J·史密斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：