CN101932679A - 液体燃料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供适合用于内燃机中的液体燃料组合物,它包含:(a)50-90%v/v C1-C4醇;(b)10-50%v/v费-托衍生的石脑油;和任选的(c)最多10%v/vC3-C6烃组分。本发明进一步提供制备液体燃料组合物的方法和操作内燃机的方法。
Description
技术领域
本发明提供适合用于火花点火(SI)的内燃机中的液体燃料组合物。
背景技术
GB2433265A(DEREK LOWE)公开了用于四冲程发动机的低毒燃料,其中该燃料包括80-99%乙醇和1-20%溶于乙醇中的挥发性烃馏分。挥发性烃馏分被描述为有利地选自戊烷、异戊烷、丁烷。异丁烷、丙烷及它们的组合物。
WO2004/050803A1(GREG BINIONS)公开了一种液体燃料组合物,它包含10-80vol%的第一组分,该第一组分含至少两种脂族有机非烃化合物;20-65vol%的第二组分,该第二组分含至少一种烃且芳烃含量小于全部第二组分15vol%;1-35vol%的第三组分,该第三组分包括含氧化合物;0.01-20vol%水,其中在该燃料组合物内的至少一种化合物与水和烃二者混溶,以提供单一相的组合物。公开了在第一组分中使用的优选化合物包括乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、异丙醇和异丁醇。公开了轻质石脑油和一些类型的汽油适合于作为第二组分,且对于第二组分来说,还公开了可使用碳原子数为9或更少的直链饱和或不饱和烃替代全部或部分低芳烃石脑油。公开了通常具有至少两个烃基(其中每个烃基在烃链内具有7、优选6或更少碳原子)的醚是第三组分的合适化合物,其中公开了甲基环戊二烯基三羰基锰(MMT)、甲基叔丁基醚(MTBE)、叔戊基甲基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)和二丁醚是优选的醚。
WO2004/055134A2(ALAN EASTMAN ET AL.)公开了一种可燃燃料,它包含:
(A)范围为约55-70wt%的醇组分;
(B)范围为约30-45wt%的石脑油组分。
WO2004/055134A2描述了“此处所使用的术语石脑油(或汽油)可以指烃组合物。这些烃组合物包括大气压下沸程为约40-205℃(100-400°F)的烃的混合物,且可由烷烃、烯烃、萘、芳烃等组成”。
WO2006/031319A2(CONOCOPHILIPS)公开了费-托石脑油作为变性剂、特别是乙醇变性剂的用途。WO2006/031319A2中的变性醇然后可与汽油共混提供燃料组合物。在WO2006/031319A2的实施例中,实施例2组合了约5.0加仑200标准乙醇与约0.1加仑费-托石脑油形成变性醇。然后实施例2的变性醇与约51.0加仑汽油共混,所得汽油适合于在机动车中使用。
在GB 2433265A、WO 2004/050803A1或WO 2004/055134A2中均没有公开在所公开的燃料组合物中使用费-托衍生的石脑油。
费-托衍生的石脑油组分的蒸馏性能与汽油相当。尽管如此,费-托衍生的石脑油组分通常被视为不适合于直接用于汽油燃料组合物中,因为它们的辛烷值太低。
令人惊奇地,已发现含费-托衍生的石脑油和醇的一些液体燃料组合物具有令人惊奇的高辛烷值,且适合用于内燃机、特别是火花点火内燃机中。
发明内容
本发明提供适合用于内燃机中的液体燃料组合物,它包含:
(a)50-90%v/v C1-C4醇;
(b)10-50%v/v费-托衍生的石脑油;和任选的
(c)最多10%v/vC3-C6烃组分。
本发明还提供制备液体燃料组合物的方法,该方法包括混合50-90%v/v C1-C4醇与10-50%v/v费-托衍生的石脑油以及任选的最多10%v/vC3-C6烃组分。
本发明进一步提供操作内燃机的方法,该方法包括将本发明的或通过本发明方法制备的液体燃料组合物引入到所述发动机的燃烧室内。
具体实施方式
本发明的液体燃料组合物包含:
(a)C1-C4醇;
(b)费-托衍生的石脑油;和任选的
(c)C3-C6烃。
C1-C4醇可以是含有1-4个碳原子的任何一元醇或它们的混合物,优选C1-C4醇可以是含有1-4个碳原子的任何完全饱和的一元醇或它们的混合物。C1-C4醇可以是伯、仲或叔醇或它们的混合物;优选C1-C4醇是伯或仲醇或它们的混合物;更优选C1-C4醇是伯醇或伯醇的混合物;甚至更优选C1-C4醇是直链伯醇或直链伯醇的混合物。
C1-C4醇可衍生于任何已知的天然或合成源。方便地,C1-C4醇可通过例如生物物质发酵衍生于天然源。
方便地,至少50%v/vC1-C4醇是乙醇,优选至少80%v/vC1-C4醇是乙醇,更优选至少90%v/vC1-C4醇是乙醇,甚至更优选至少95%v/v、至少98%v/v或甚至至少99%v/vC1-C4醇是乙醇,和最优选C1-C4醇是乙醇。
在液体燃料组合物内C1-C4醇的浓度范围是50-90%v/v。优选在液体燃料组合物内C1-C4醇的浓度符合下述参数(i)-(v)之一和下述参数(vi)-(ix)之一的组合:
(i)至少60%v/v,
(ii)至少65%v/v,
(iii)至少68%v/v,
(iv)至少69%v/v,
(v)至少70%v/v,
其中特征(i)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)逐渐更为优选;和
(vi)最多90%v/v,
(vii)最多89%v/v,
(viii)最多88%v/v,
(ix)最多87%v/v,
(x)最多85%v/v,
其中特征(vi)、(vii)、(viii)、(ix)和(x)逐渐更为优选
上述特征的具体组合的实例是:(i)和(vi)、(i)和(vii)、(i)和(viii)、(i)和(ix)、(i)和(x)、(ii)和(vi)、(ii)和(vii)、(ii)和(viii)、(ii)和(ix)、(ii)和(x)、(iii)和(vi)、(iii)和(vii)、(iii)和(viii)、(iii)和(ix)、(iii)和(x)、(iv)和(vi)、(iv)和(vii)、(iv)和(viii)、(iv)和(ix)、(iv)和(x)、(v)和(vi)、(v)和(vii)、(v)和(viii)、(v)和(ix)、以及(v)和(x)。
若C1-C4醇包括变性剂,则在本发明的液体燃料组合物内C1-C4醇的浓度以排除变性剂的C1-C4醇的浓度为基准。若C1-C4醇的包括少量水,则在本发明的液体燃料组合物内C1-C4醇的浓度以排除水的C1-C4醇的浓度为基准。
除了C1-C4醇以外,本发明的液体燃料组合物还含有衍生于费-托合成工艺的产物的石脑油(“费-托衍生的石脑油”)。
“费-托衍生”是指所述石脑油是费-托合成工艺(或费-托缩合工艺)的产物或者衍生于所述产物。费-托衍生的石脑油也称为GTL(气体转化为液体)石脑油。
在合适的催化剂存在下,和通常在高温(例如125-300℃,优选175-250℃)和/或高压(例如5-100bar,优选12-50bar)下,费-托反应将一氧化碳和氢气(合成气)转化成长链烃,通常为链烷烃:
n(CO+2H2)=(-CH2-)n+nH2O+热量
可视需要使用除2∶1以外的氢气∶一氧化碳之比。
一氧化碳和氢气本身可衍生于有机或无机的天然或合成来源,通常衍生于天然气或有机衍生的甲烷。转化成合成气、然后使用费-托合成工艺转化成液体燃料组分的气体一般地可包括天然气(甲烷)、LPG(例如丙烷或丁烷)、“凝析油”例如乙烷、以及衍生于煤、生物物质和其它烃的气态产物。
费-托衍生的石脑油可由费-托反应直接获得,或者例如通过精馏费-托合成产物和/或加氢处理费-托合成产物由费-托反应间接获得。加氢处理可包括调节沸程的加氢裂化(参见例如GB-B-2077289和EP-A-0147873),和/或可通过增加支化链烷烃的比例来改进冷流性能的加氢异构化。EP-A-0583836公开了两步加氢处理工艺,其中首先对费-托合成产物进行加氢转化,所述加氢转化条件使得它基本上不经历异构化或加氢裂化(这一步使烯属组分和含氧组分加氢),然后在发生加氢裂化和异构化的条件下,使至少一部分所得产物加氢转化得到基本上为链烷烃的燃料。随后可例如通过蒸馏分离所需馏分。
可使用其它合成后处理,例如聚合、烷基化、蒸馏、裂化-脱羧、异构化和加氢重整,调整费-托缩合产物的性能,如例如US-A-4125566和US-A-4478955中所述。
链烷烃的费-托合成用的典型催化剂包括周期表中第VIII族金属、特别是钌、铁、钴或镍作为催化活性组分。合适的这种催化剂例如描述于EP-A-0583836(第3和4页)中。
费-托基工艺的一个实例是van der Burgt等人在5th SynfuelsWorldwide Symposium,Washington DC,November 1985发表的论文“The Shell Middle Distillate Synthesis Process”中描述的SMDS(Shell中间馏分合成)(还参见1989年11月ShellInternational Petroleum Company Ltd,London,UK相同标题的出版物)。这一方法(有时也称为Shell″气至液″或″GTL″技术)通过天然气(主要为甲烷)衍生的合成气转化成重质长链烃(链烷烃)蜡,然后对其加氢转化和精馏以产生所需的产物,例如费-托衍生的石脑油或液体运输燃料如可用于柴油燃料组合物中的瓦斯油,从而产生中间馏分范围产物。对于催化转化步骤使用固定床反应器的SMDS工艺的一个版本目前用于Bintulu,Malaysia,它的瓦斯油产物已经在可商购的机动车燃料中与石油衍生的瓦斯油共混。
其它费-托合成工艺的实例包括Sasol的所谓工业浆态相馏出技术,和“AGC-21”ExxonMobil工艺。这些和其它工艺例如更详细地描述于EP-A-776959、EP-A-668342、US-A-4943672、US-A-5059299、WO-A-99/34917和WO-A-99/20720中。
通过SMDS工艺制备的费-托衍生的石脑油例如商购于Shell公司。费-托衍生的产物的进一步的实例公开于EP-A-0583836、EP-A-1101813、WO-A-97/14768、WO-A-97/14769、WO-A-00/20534、WO-A-00/20535、WO-A-00/11116、WO-A-00/11117、WO-A-01/83406、WO-A-01/83641、WO-A-01/83647、WO-A-01/83648和US-A-6204426中。
通过费-托工艺,费-托衍生的石脑油基本上不含或者含有不可检测量的硫和氮。含这些杂原子的化合物倾向于成为费-托催化剂的毒物,因此要从合成气原料中除去。
此外,通常操作的费-托工艺不产生或者几乎不产生芳烃组分。合适地通过ASTM D4629测定的费-托衍生的石脑油的芳烃含量通常低于1%w/w,优选低于0.5%w/w和更优选低于0.2或0.1%w/w。
一般来说,例如与石油衍生的石脑油相比,费-托衍生的石脑油具有相对低的极性组分、特别是极性表面活性剂的含量。这种极性组分可包括例如含氧化合物以及含硫和含氮化合物。在费-托衍生的石脑油内低的硫含量通常表示低的含氧化合物和含氮化合物含量,因为所有这些化合物都通过相同的处理工艺除去。
本发明的费-托衍生的石脑油组分是终沸点通常最多220℃、优选最多180℃或175℃的液体烃馏出物。它的初沸点通常为至少25℃,优选至少30℃。
费-托衍生的石脑油或大多数费-托衍生的石脑油(例如至少95%w/w)通常由具有5个或更多个碳原子的烃组成。
合适地,本发明的费-托衍生的石脑油组分由至少70%w/w、优选至少80%w/w、更优选至少90或95或98%w/w、最优选至少99或99.5或甚至99.8%w/w的链烷烃组分组成。术语“链烷烃”是指支化或非支化烷烃(此处也称为异链烷烃和正链烷烃)或环烷烃。优选地,链烷烃组分是异-和正链烷烃。
在费-托衍生的石脑油中正链烷烃的含量为最多100%w/w。优选地,费-托衍生的石脑油含有20-98%w/w或更多的正链烷烃。
异链烷烃与正链烷烃的重量比合适地可以大于0.1,和可以最多12,合适地为2-6。可通过由费-托合成产物制备瓦斯油所使用的加氢转化工艺,部分测定这一比值的实际值。
本发明的费-托衍生的石脑油组分中烯烃含量优选为2.0%w/w或更低,更优选1.0%w/w或更低,和甚至更优选0.5%w/w或更低。本发明的费-托衍生的石脑油组分中芳烃含量优选为2.0%w/w或更低,更优选1.0%w/w或更低,和甚至更优选0.5%w/w或更低。
本发明的费-托衍生的石脑油组分在15℃下的密度优选为0.67-0.73g/cm3,和硫含量为5mg/kg或更少,优选2mg/kg或更少。
本领域的技术人员要理解,费-托衍生的石脑油具有非常低的抗爆指数。通常,本发明的费-托衍生的石脑油组分根据ASTM D2699测量的研究法辛烷值(RON)和根据ASTM D2700测量的马达法辛烷值(MON)独立地为最多60,更通常最多50,和通常最多40。
优选地,本发明的费-托衍生的石脑油组分是使用小于2.5、优选小于1.75、更优选为0.4-1.5的氢气/一氧化碳比,和理想地使用含钴催化剂,通过费-托甲烷缩合反应制备的产物。它合适地由加氢裂化的费-托合成产物获得(例如如GB-B-2077289和/或EP-A-0147873中所述),或者更优选由两段加氢转化工艺的产物获得,例如如EP-A-0583836(参见上述)中所述。在后一情况下,加氢转化工艺的优选特征可以如EP-A-0583836的第4-6页和实施例中所公开的。
合适地,本发明的费-托衍生的石脑油组分是通过低温费-托工艺制备的产物,该工艺是指在250℃或更低例如125-250℃或175-250℃的温度下操作的工艺,这与通常可能在300-350℃的温度下操作的高温费-托工艺相反。
在本发明的液体燃料组合物中,本发明的费-托衍生的石脑油组分可包括两种或更多种费-托衍生的石脑油的混合物。
在本发明的液体燃料组合物中费-托衍生的石脑油的浓度范围是10-50%v/v。优选地,在本发明的液体燃料组合物中费-托衍生的石脑油的浓度符合下述参数(xi)-(xv)之一和下述参数(xvi)-(xix)之一的组合:
(xi)至少11%v/v,
(xii)至少12%v/v,
(xiii)至少13%v/v,
(xiv)至少14%v/v,
(xv)至少15%v/v,
其中特征(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)和(xv)逐渐更为优选;和
(xvi)最多50%v/v,
(xvii)最多40%v/v,
(xviii)最多35%v/v,
(xix)最多32%v/v,
(xx)最多30%v/v,
其中特征(xvi)、(xvii)、(xviii)、(xix)和(xx)逐渐更为优选。
上述特征的具体组合的实例是:(xi)和(xvi)、(xi)和(xvii)、(xi)和(xviii)、(xi)和(xix)、(xi)和(xx)、(xii)和(xvi)、(xii)和(xvii)、(xii)和(xviii)、(xii)和(xix)、(xii)和(xx)、(xiii)和(xvi)、(xiii)和(xvii)、(xiii)和(xviii)、(xiii)和(xix)、(xiii)和(xx)、(xiv)和(xvi)、(xiv)和(xvii)、(xiv)和(xviii)、(xiv)和(xix)、(xiv)和(xx)、(xv)和(xvi)、(xv)和(xvii)、(xv)和(xviii)、(xv)和(xix)、以及(xv)和(xx)。
本发明的液体燃料组合物任选地包含最多10%v/v C3-C6烃组分。C3-C6烃组分可以是具有3、4、5或6个碳原子的任何烃或它们的混合物;优选地,C3-C6烃组分是具有3、4、5或6个碳原子的链烷烃或它们的混合物;更优选地,C3-C6烃组分是具有3、4、5或6个碳原子的链烷类脂族烃或它们的混合物。方便地,C3-C6烃组分可以是其中至少95wt%、优选至少98wt%、更优选至少99wt%的烃具有相同碳原子数的组合物。
C3-C6烃组分可衍生于任何已知来源。方便地,C3-C6烃组分可按照已知方式由直馏汽油、合成产生的烃混合物、热或催化裂化的烃、加氢裂化的石油馏分、催化重整的烃、费-托合成、或这些的混合物衍生。
尽管对本发明来说并不重要,但由于C3-C6烃具有高的挥发性,因此C3-C6烃组分可方便地包括在本发明的液体燃料组合物内,以增加液体燃料组合物的挥发性,这可方便地用来改进液体燃料组合物的冷启动性能。因此,在本发明的液体燃料组合物内包括的C3-C6烃组分的浓度随液体燃料组合物所需的挥发性而变化。要理解在本发明的液体燃料组合物内C3-C6烃组分的含量可以方便地为0%v/v。但若在本发明的液体燃料组合物内包括C3-C6烃组分,则通常以最多8%v/v、更通常最多7%v/v的浓度和独立地通常为至少0.1%v/v、更通常至少0.25%v/v和最通常用量为至少0.5%v/v的含量包含它们。例如若在本发明的液体燃料组合物内包括C3-C6烃组分,则通常以范围为0.1-10%v/v、更通常0.25-8%v/v、和最方便0.5-7%v/v的浓度包含它们。
本发明的液体燃料组合物适合用于内燃机、特别是火花点火的内燃机中。合适地,可使用本发明的液体燃料组合物为灵活燃料车辆(FFV)的内燃机提供燃料。
要理解本发明的液体燃料组合物也可称为汽油,例如本发明的液体燃料组合物可方便地用作E85或E70汽油。
本发明的液体燃料组合物的沸程范围通常为25-210℃,最佳范围和蒸馏曲线通常随每年的气候和季节而变化。
本发明的液体燃料的里德蒸汽压(RVP)范围为10-100kPa,优选20-90kPa,更优选30-80kPa(IP 394)。最佳的里德蒸汽压随每年的气候和季节而变化。方便地,通过改变RVP中C3-C6烃组分的含量,和因此可控制本发明的液体燃料组合物的冷启动性能。
令人惊奇地,即使费-托衍生的石脑油的研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)非常低,本发明的液体燃料组合物的RON和MON也令人惊奇地高。优选地,本发明的液体燃料组合物的RON范围为80-120,更优选85-115,甚至更优选90-112,最优选95-110(ASTM D2699)。本发明的液体燃料组合物的MON范围优选为65-110,更优选75-105,甚至更优选80-100,最优选85-95(ASTM D2700)。
通常,本发明的液体燃料组合物的烯烃含量为最多2%v/v。优选地,本发明的液体燃料组合物的烯烃含量为最多1%v/v。
通常,本发明的液体燃料组合物的芳烃含量为最多1%v/v。优选地,本发明的液体燃料组合物的芳烃含量为最多0.5%v/v,更优选最多0.25%v/v。方便地,本发明的液体燃料组合物的芳烃含量范围为0-0.15%v/v。
液体燃料组合物的苯含量优选最多0.25%v/v,更优选最多0.1%v/v,特别是最多0.05%v/v。
本发明的液体燃料组合物通常具有低或超低的硫含量,例如不大于500mg/kg、优选不大于150mg/kg、更优选不大于50mg/kg、甚至更优选不大于10mg/kg和最优选5mg/kg的硫。方便地,本发明的液体燃料组合物可基本上不含硫。
本发明的液体燃料组合物还优选具有低的总铅含量,例如最多0.005g/l,最优选不含铅,即没有向其中添加铅化合物(即无铅)。
要理解本发明的液体燃料组合物可完全衍生于可再生源。
尽管对本发明来说不是关键的,但本发明的液体组合物可方便地另外包括一种或多种燃料添加剂。可包括在本发明的液体燃料组合物内的燃料添加剂的浓度与性质不是关键的。可包括在本发明的液体燃料组合物内的燃料添加剂的合适类型的非限定性实例包括抗氧化剂、腐蚀抑制剂、清净剂、除雾剂、抗爆添加剂、金属钝化剂、阀座凹陷防护剂化合物、染料、摩擦调节剂、载体流体、稀释剂和示踪剂。合适的这些添加剂的实例一般描述于美国专利No.5855629中。方便地,本发明的液体燃料组合物另外包括一种或多种燃料添加剂,特别地,其中一种或多种燃料添加剂包括腐蚀抑制剂。
方便地,可共混燃料添加剂与一种或多种稀释剂或载体流体形成添加剂浓缩物,该添加剂浓缩物然后可与本发明的液体燃料组合物混合。
在本发明的液体燃料组合物内存在的任何添加剂的(活性物质)浓度优选最多1wt%,更优选范围为5-1000ppmw(份/百万重量份),有利地范围为75-300ppmw,基于总的液体燃料组合物计。
除了以上所述的组分和添加剂或添加剂包以外,本发明的液体燃料组合物还可任选包含其它组分构成余量的液体燃料组合物。例如余量的燃料可包括除费-托衍生的石脑油和C3-C6烃组分以外的烃组分以及除C1-C4醇以外的含氧化合物。若本发明的液体燃料组合物包含除费-托衍生的石脑油和C3-C6烃组分以外的烃组分和/或除C1-C4醇以外的含氧化合物,则这些组分的存在浓度优选不大于10%v/v,更优选不大于7%v/v,甚至更优选不大于5%v/v,和最优选不大于3%v/v。方便地,本发明的液体燃料组合物不包括除费-托衍生的石脑油、任选的C3-C6烃组分、C1-C4醇和燃料添加剂或燃料添加剂浓缩物以外的附加组分。
可通过包括下述步骤的方法制备本发明的液体燃料组合物:混合50-90%v/vC1-C4醇与10-50%v/v费-托衍生的石脑油和任选最多10%v/vC3-C6烃组分。本发明的液体燃料组合物中各组分混合的顺序与方法不是关键的,和可使用本领域已知的任何合适的方法形成本发明的液体燃料组合物。
若本发明的液体燃料组合物中包含一种或多种附加组分例如一种或多种燃料添加剂或添加剂浓缩物,则可在制备本发明的液体燃料组合物之前、过程中或之后,混合附加组分与液体燃料组合物中的一种或多种组分。
可使用本发明的液体燃料组合物作为内燃机、特别是火花点火的内燃机的燃料。因此,本发明还包括含下述的液体燃料组合物作为内燃机、特别是火花点火的内燃机的燃料的用途:
(a)50-90%v/vC1-C4醇,
(b)10-50%v/v费-托衍生的石脑油,和任选的
(c)最多10%v/vC3-C6烃组分。
要理解本发明的液体燃料组合物特别适合于在灵活燃料车辆中作为燃料。
本发明还提供操作内燃机的方法,所述方法包括将本发明的液体燃料组合物引入到所述发动机的燃烧室内。
根据下述实施例进一步理解本发明。除非另有说明,份和百分数(浓度)以体积计和压力以kPa为单位。
实施例
通过在可密封的金属容器内,在室温下,组合表1所列的合适体积量的各组分,制备实施例的液体燃料组合物。
若将丁烷加入到液体燃料组合物中,则从储罐中添加丁烷到可密封的容器中,所添加的丁烷体积通过机械流量计测量。
然后密封含液体燃料组合物的组分的容器并搅拌,以确保彻底混合。
在混合之后,在测试之前,在低于5℃的温度下储存密封的容器以防止蒸发。
表1:燃料组合物
*-非本发明。
乙醇是由Abengoa Bioenergy供应的生物乙醇(15℃下的密度为794.1kg/l(IP 365))。
在燃料4、5和6中所使用的丁烷由Shell Gas UK供应。
GTL石脑油是具有下表2所定义的参数的费-托衍生的石脑油。
表2:GTL石脑油
参数 | 单位 | 数值 |
15℃下的密度(IP 365) | g/l | 678.6 |
蒸馏%回收,GC | ||
IBP | ℃ | 33.7 |
10% | ℃ | 61.4 |
20% | ℃ | 71.3 |
30% | ℃ | 79.7 |
40% | ℃ | 87.2 |
50% | ℃ | 94.8 |
60% | ℃ | 102 |
70% | ℃ | 109.4 |
80% | ℃ | 116.8 |
90% | ℃ | 124.6 |
95% | ℃ | 129.6 |
FBP | ℃ | 138.5 |
链烷烃 | %v/v | 99.25 |
芳烃 | %v/v | 0.01 |
含氧化合物 | %v/v | 0 |
硫含量(ASTM D2622-94) | mg/kg | <5 |
汽油A是具有下表3所定义的参数的无铅汽油基础燃料。
表3:汽油A
参数 | 单位 | 数值 |
RON(ASTM D2699) | 96.2 | |
MON(ASTM D2700) | 85.0 | |
15℃下的密度 | g/l | 741.4 |
蒸馏%回收,GC(ISO 3405/88) | ||
IBP | ℃ | 30.7 |
10% | ℃ | 40.9 |
20% | ℃ | 54.9 |
30% | ℃ | 69.2 |
40% | ℃ | 84.9 |
50% | ℃ | 101.5 |
60% | ℃ | 115 |
70% | ℃ | 126.7 |
80% | ℃ | 141.5 |
90% | ℃ | 160.4 |
95% | ℃ | 175.7 |
FBP | ℃ | 204.7 |
链烷烃 | %v/v | 45.55* |
芳烃 | %v/v | 35.02 |
含氧化合物 | %v/v | 0 |
硫含量(ASTM D2622-94) | mg/kg | 34 |
*-异-和正链烷烃的总体积
汽油B是具有下表4所定义的参数的无铅汽油基础燃料。
表4:汽油B
参数 | 单位 | 数值 |
RON(ASTM D2699) | 99.0 | |
MON(ASTM D2700) | 87.7 | |
15℃下的密度 | g/l | 775.2 |
蒸馏%回收,GC(ISO 3405/88) | ||
IBP | ℃ | 33.6 |
10% | ℃ | 58.0 |
20% | ℃ | 77.6 |
30% | ℃ | 96.2 |
40% | ℃ | 109.0 |
50% | ℃ | 118.5 |
60% | ℃ | 127.0 |
70% | ℃ | |
80% | ℃ | 147.8 |
90% | ℃ | 161.5 |
95% | ℃ | 172.4 |
FBP | ℃ | 199.4 |
链烷烃 | %v/v | 38.56* |
芳烃 | %v/v | 49.34 |
含氧化合物 | %v/v | 0 |
硫含量(ASTM D2622-94) | mg/kg | 78 |
*-异-和正链烷烃的总体积
实施例1-4和对比例A和B
下表5中给出了燃料1-4、A和B的研究法辛烷值(RON)(ASTM D2699)和马达法辛烷值(MON)(ASTM D2700)。
表5:燃料组合物的RON和MON
实施例 | 燃料 | RON | MON |
1 | 1 | 101 | 87.3 |
2 | 2 | 105.2 | 88.5 |
3 | 3 | 106.9 | 89.3 |
4 | 4 | 107.3 | 89.6 |
A* | A | <40** | <40** |
B* | B | 106*** | 89.5*** |
*-对比例
**-数值低于测试方法和装置的检测下限(即低于40)
***-两次测量的平均值
根据上表5可看出,本发明液体燃料组合物的RON和MON高于液体燃料各组分的重量平均所预期的值。特别地,可以令人惊奇地看出,实施例3中燃料的RON值大于制备所述燃料所使用的乙醇和费-托衍生的石脑油组分二者测量的RON值。
实施例5-10和对比例C-J
下表6中给出了燃料1-6和A-H的里德蒸汽压(RVP)(IP 394)。
表6:燃料组合物的里德蒸汽压
实施例 | 燃料 | RVP(kPa) |
5 | 1 | 42.8 |
6 | 2 | 37.3 |
7 | 3 | 30.5 |
8 | 4 | 60.7 |
9 | 5 | 82.7 |
10 | 6 | 67.9 |
C* | A | 59.0 |
D* | B | 14.0 |
E* | C | 84.3 |
F* | D | 58.3 |
G* | E | 40.0 |
H* | F | 63.4 |
I* | G | 46.9 |
J* | H | 33.5 |
*-对比例
根据上表6可看出,仅仅含乙醇和GTL石脑油的液体燃料组合物的RVP低于仅仅含乙醇和无铅汽油的相当的醇基燃料(实施例7与对比例G和J相比)。但根据实施例8-10可看出,本发明的液体燃料组合物的RVP可通过添加丁烷以便例如改进冷启动性能而有利地控制。
Claims (10)
1.适合用于内燃机中的液体燃料组合物,它包含:
(a)50-90%v/v C1-C4醇;
(b)10-50%v/v费-托衍生的石脑油;和任选的
(c)最多10%v/vC3-C6烃组分。
2.权利要求1的液体燃料组合物,其中C3-C6烃组分的含量为0%v/v。
3.权利要求1的液体燃料组合物,其中C3-C6烃组分的含量为0.1-10%v/v。
4.权利要求1-3任一项的液体燃料组合物,其中C1-C4醇的含量为60-90%v/v。
5.权利要求4的液体燃料组合物,其中C1-C4醇的含量为65-89%v/v。
6.权利要求5的液体燃料组合物,其中C1-C4醇的含量为70-88%v/v。
7.权利要求1-6任一项的液体燃料组合物,其中C1-C4醇是乙醇。
8.权利要求1-7任一项的液体燃料组合物,其中所述液体组合物还包含一种或多种燃料添加剂。
9.制备液体燃料组合物的方法,该方法包括混合50-90%v/v C1-C4醇与10-50%v/v费-托衍生的石脑油、以及任选最多10%v/vC3-C6烃组分。
10.操作内燃机的方法,该方法包括将权利要求1-8任一项或者按权利要求9的方法制备的液体燃料组合物引入到所述发动机的燃烧室内。
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