CN103987817A - 用于燃料共混的丁醇组合物和制备它们的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于燃料共混的丁醇组合物以及包含此类组合物的燃料共混物。本发明的组合物和燃料共混物具有所期望的性能特性，并且可用作包含乙醇的燃料共混物的替代物。本发明还涉及制备此类丁醇组合物和燃料共混物的方法。

Description

用于燃料共混的丁醇组合物和制备它们的方法
本发明涉及用于燃料共混的丁醇组合物以及包含此类组合物的燃料共混物。本发明的组合物和燃料共混物具有所期望的性能特性，并且可用作含乙醇燃料的替代物。本发明还涉及制备此类丁醇组合物和燃料共混物的方法。
背景技术
全球对液态运输燃料的需求预计将对实现某些环境方面驱动的目标的能力造成压力，例如，石油储量的保持。此类需求驱动了允许对可再生资源的利用，以减少石油储量的消耗。本发明解决了对改善的替代燃料组合物以及允许保持石油储量方法的需求。此类组合物和方法将满足燃料需求和环境问题。
通常需要燃料，具体地讲需要汽油满足某些性能参数或标准。为正确操作发动机或其它燃料燃烧装置，或为其它原因如环境管理，实行此类标准。性能参数的例子包括但不限于蒸气压(例如雷德蒸气压)、硫含量、氧含量、芳香烃含量、苯含量、烯烃含量、蒸馏出90％燃料时的温度(T90)、蒸馏出50％燃料时的温度(T50)、蒸馏出10％燃料时的温度(T10)、辛烷值、抗爆指数、ASTM运转性能指数、燃烧性能、和排放性能参数。
由美国材料与试验协会(ASTM)，具体地讲在ASTM标准规范编号D-4814(“ASTM D-4814”)中提出在美国大部分地区销售的汽油的标准，将所述文献以引用方式并入本文。其它联邦和州政府规定对此标准进行了补充。示于ASTM D-4814中的汽油规范根据许多影响挥发性和燃烧性的参数如气候、季节、地理位置和海拔而变化。为此，根据ASTM D-4814制造的汽油分为蒸气压／蒸馏等级AA、A、B、C、D和E，和防气阻等级1、2、3、4、5和6，每个等级具有一套规定，描述符合相应类别要求的汽油。这些规范还描述了用于测定说明书中参数的测试方法。
乙醇通常与成品汽油和汽油基料(例如用于充氧共混的共混原料或BOB)共混以制得燃料共混物。共混制程可在卡车装载集散站(terminal)发生，其中得自单独储罐的汽油或汽油基料和乙醇通过在装载到用于运输至加油站的油罐卡车上期间使流混合而混合成燃料产品。共混制程可由实时流共混机依序(即首先加载一种组分，然后加载另一种)或同时实现。一些此类共混制程通常称为喷洒共混。
丁醇是也适用于燃料共混物中的重要工业化学品。在燃料共混物中使用丁醇，具有优于乙醇的若干优点。例如，由于丁醇具有与汽油相近的内能，消费者使用丁醇燃料所面临的燃料燃烧效率损失较少。而且，丁醇具有低蒸气压，意味着它可易于加入到常规汽油中。丁醇可比乙醇以更高的共混物浓度使用，而不要求特别改装的车辆。与乙醇燃料共混物相比，丁醇燃料共混物在水的存在下较不易于分离。此外，丁醇的化学性能使其能够以至少16体积％共混于汽油中，从而与标准10体积％乙醇共混物相比，替代更多的汽油每加仑消耗燃料。
由于丁醇和乙醇的物理特性不同，丁醇不能总是直接替代燃料共混物中的乙醇，尤其是在较高丁醇浓度下(例如20体积％或更高)。在该浓度下，丁醇的较高沸点可改变燃料共混物的蒸发特性，并且造成车辆冷启动和暖机运转性能问题。另外，已被配制用于乙醇汽油共混物的汽油共混原料(BOB)和基料不与丁醇完全相容。在该方面，不能简单地用丁醇替代乙醇而与针对具体乙醇百分比配制的共混原料或基料共混。在本专利申请前，如果通过将丁醇共混到配制用于乙醇的共混原料或基料中而用丁醇替代乙醇，则所得汽油将不满足性能的必要规章要求。换句话讲，此类替代将产生不合规格的汽油共混物，从而将是不能出售的。
本发明的一个方面提供了组合物，所述组合物具有可用于燃料共混的丁醇和本文所述其它材料。此类组合物可直接替代燃料共混物中的乙醇。例如，本发明的丁醇组合物可用于汽油共混原料以充氧共混(汽油、BOB)或用于汽油基料(例如丁醇喷洒共混组合物)中，包括已配制用于乙醇的共混原料和基料。本发明还提供了包含丁醇和本文所述其它材料的组合物，所述其它材料缓解了较高丁醇浓度对燃料共混物性能特性(例如挥发性)的不利影响。由于本发明组合物可在集散站直接用作乙醇的替代物，因此它们在形成燃料共混物方面提供与乙醇至少相同的灵活性。在该方面，本文组合物允许燃料制造商对丁醇共混物和乙醇共混物使用相同的汽油共混原料和基料，即使所述共混原料和基料配制用于乙醇共混物。之前，燃料制造商仅能将配制用于乙醇的共混原料和基料与乙醇一起使用。该新的发展向燃料制造商提供更大的燃料生产和共混物选择，而不必获得或生产不同或改性的共混原料和基料。另外，本专利申请允许将乙醇与汽油或汽油基料共混的集散站通过方便地从与乙醇共混转换成与丁醇共混而生产燃料，无需耗尽乙醇库存，必须提供或制备不同的共混原料或基料，或必须提供用于处理丁醇共混的附加设备。在该方面，本专利申请允许不具有处理丁醇共混便利方式的集散站仍能生产包含丁醇的燃料。本专利申请还允许集散站(包括但不限于卡车集散站)使用在所述集散站配制用于乙醇的汽油共混原料、基料、或它们的混合物，来生产丁醇汽油共混物，而无需任何附加的改变或设备。此外，本专利申请允许现有的乙醇生产工厂优选以经济使用已存在的设备的方式将设备改型以生产生物丁醇，以避免昂贵的设备改型或添加。此外，本发明提供在已制得丁醇的场所，使用已存在并且可利用的设备生产丁醇组合物以用于燃料共混和燃料共混物的方法。
本发明解决了对改善的替代燃料的需求，所述替代燃料通过提供包含丁醇和本文所述其它材料的组合物，满足或超出了基于乙醇的燃料共混物的性能标准和参数。此类组合物可直接替代或替补燃料共混物中的乙醇。因此，此类组合物可满足燃料需求和环境问题，同时提供可接受的性能标准和参数。本发明满足这些及其它优点，并提供另外相关优点，如通过以下实施例的描述将显而易见的。
发明内容
本发明的一个方面涉及用于燃料共混的组合物，所述组合物包含：(i)丁醇；(ii)任选地，辛烷值改善组分；和(iii)蒸气压调节组分。在本发明另一方面，所述丁醇为正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、或它们的组合。在本发明另一方面，丁醇的浓度以所述组合物的总体积计为约10体积％至约99体积％。在另一方面，丁醇的浓度以所述组合物的总体积计为约60体积％至约90体积％。在另一方面，丁醇的浓度以所述组合物的总体积计为约70体积％。
在本发明一个方面，所述辛烷值改善组分包括高辛烷值芳族化物、高辛烷值异链烷烃、烷基化物、乙醇、或它们的任何组合。在本发明另一方面，所述高辛烷值芳族化物包括甲苯、二甲苯、重整产品、或它们的任何组合。在另一方面，所述高辛烷值异链烷烃包括异辛烷。在另一方面，辛烷值改善组分的浓度以所述组合物的总体积计为约0体积％至约50体积％。在另一方面，辛烷值改善组分的浓度以所述组合物的总体积计为约5体积％至约35体积％。在另一方面，辛烷值改善组分的浓度以所述组合物的总体积计为约20体积％。
在本发明一个方面，所述蒸气压调节组分包括正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、混合的丁烷、混合的戊烷、异构油、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、天然汽油、乙醇、或它们的任何组合。在本发明另一方面，蒸气压调节组分的浓度以所述组合物的总体积计为约1体积％至约30体积％。在另一方面，蒸气压调节组分的浓度以所述组合物的总体积计为约5体积％至约20体积％。在另一方面，蒸气压调节组分的浓度以所述组合物的总体积计为约10体积％。
在本发明一个方面，所述组合物还包含运转性能组分。在本发明另一方面，所述运转性能组分包括正戊烷、异戊烷、2，2-二甲基丁烷、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、异构油、己烷、或它们的任何组合。在另一方面，运转性能组分的浓度以所述组合物的总体积计为约1体积％至约30体积％。在另一方面，运转性能组分的浓度以所述组合物的总体积计为约5体积％至约15体积％。
本发明的一个方面涉及用于燃料共混的组合物，所述组合物包含：(i)异丁醇；(ii)甲苯；和(iii)正丁烷。本发明的另一方面涉及用于燃料共混的组合物，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的异丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的甲苯；和(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的正丁烷。在另一方面，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约69.5体积％的异丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约19.6体积％的甲苯；和(iii)以所述组合物总体积计约10.9体积％的正丁烷。在另一方面，本发明的组合物用于与汽油或用于充氧共混的共混原料(BOB)共混，与汽油、BOB或汽油基料集散站共混，或与汽油、BOB或汽油基料喷洒共混。
本发明的一个方面涉及燃料共混物，所述燃料共混物包含：(i)用于本文所述燃料共混的组合物；和(ii)燃料。在本发明另一方面，所述燃料包括汽油。在另一方面，所述燃料包括BOB或汽油基料。在另一方面，所述BOB为用于新配方汽油的BOB(rBOB)或常规BOB(cBOB)。在另一方面，丁醇的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约1体积％至约60体积％。在另一方面，丁醇的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约16体积％或更低。在另一方面，丁醇的浓度以所述燃料共混物的总体积计为至少约20体积％。在另一方面，所述组合物的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约1体积％至约50体积％。在另一方面，所述组合物的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约10体积％至约25体积％。在另一方面，所述组合物的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约23体积％。在另一方面，所述燃料的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约50体积％至约99体积％。在另一方面，所述燃料的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约75体积％至约90体积％。在另一方面，所述燃料的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约77体积％。
在本发明一个方面，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有类似的性能特性。在本发明另一方面，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有相同的性能特性。在另一方面，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有改善的性能特性。
在另一方面，所述燃料共混物具有至少80的辛烷值。在另一方面，所述燃料共混物具有至少90的辛烷值。在另一方面，由美国材料与试验协会(ASTM)D-2699和D-2700测定，燃料共混物具有87的最小抗爆指数。在另一方面，所述燃料共混物具有约8psi或更小的雷德蒸气压。在另一方面，所述燃料共混物具有约1250°F或更低的ASTM运转性能指数。在另一方面，所述燃料共混物具有约1250°F或更低的低丁醇运转性能指数(LBDI)。
本发明的一个方面涉及制备燃料共混物的方法，所述方法包括使用于本文所述燃料共混的组合物与燃料如汽油或BOB混合。在本发明另一方面，将所述组合物运输至集散站，并且在集散站与汽油或BOB混合。在另一方面，使所述组合物与汽油或BOB在槽罐如油罐卡车、机动轨道车或船舶中混合。在另一方面，通过在加入汽油或BOB之前将所述组合物加入到槽罐中，使所述组合物与汽油或BOB混合。在另一方面，通过在加入所述组合物之前将汽油或BOB加入到槽罐中，使所述组合物与汽油或BOB混合。在另一方面，通过将所述组合物与汽油或BOB同时加入到所述槽罐中，使所述组合物与汽油或BOB混合。在另一方面，通过将所述组合物与汽油或BOB同时加入到油罐卡车、机动轨道车或船舶中，使所述组合物与汽油或BOB混合。在另一方面，在与制得所述组合物的场所不同的场所，将所述组合物加入到汽油或BOB中。在另一方面，在与制得所述组合物的场所相同的场所，将所述组合物加入到汽油或BOB中。
本发明的一个方面涉及制备用于本文所述燃料共混的组合物的方法，所述方法包括将丁醇、辛烷值改善组分和蒸气压调节组分混合。在本发明另一方面，混合步骤包括(i)提供主要包含丁醇的丁醇流、主要包含辛烷值改善组分的辛烷值改善组分流、和主要包含蒸气压调节组分的蒸气压调节组分流；(ii)将所述丁醇流与所述辛烷值改善组分流共混在一起；以及(iii)将所述丁醇流与所述蒸气压调节组分流共混在一起。在另一方面，混合步骤还包括将辛烷值改善组分流与蒸气压调节组分流共混在一起，然后将这些流与丁醇流共混。
在另一方面，将辛烷值改善组分流与蒸气压调节组分流共混在一起的步骤包括将共混的辛烷值改善组分流和蒸气压调节组分流保留于改造的乙醇生产厂的变性槽罐中，然后将这些流与丁醇流共混。
在另一方面，混合步骤还包括监控丁醇流流量，监控辛烷值改善组分流流量，和监控蒸气压调节组分流流量。在另一方面，混合步骤还包括控制丁醇流、辛烷值改善组分流和蒸气压调节组分流各自的流量。
在另一方面，控制丁醇流、辛烷值改善组分流和蒸气压调节组分流各自的流量，使得产物流具有：(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的丁醇，(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的辛烷值改善组分；和(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20％体积％的蒸气压调节组分。在另一方面，不控制丁醇流的流量，并且混合步骤还包括基于丁醇流的监控流量，控制每个辛烷值改善组分流的流量。在另一方面，控制辛烷值改善组分流和蒸气压调节组分流各自的流量，使得产物流具有：(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的丁醇，(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的辛烷值改善组分；和(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的蒸气压调节组分。
在另一方面，将丁醇流和辛烷值改善组分流共混在一起以获得预混物流，然后将预混物流与蒸气压调节组分流共混以形成产物流。在另一方面，混合步骤还包括将预混物流运输至集散站，并且在所述集散站将预混物流与蒸气压调节组分流共混。
本发明的另一方面涉及制备不含辛烷值改善组分的组合物的方法，其中将丁醇和蒸气压组分混合。在一个方面，将丁醇流与蒸气压调节组分流共混以形成主要包含所述组合物的产物流。
本发明的另一方面涉及制备用于燃料共混的组合物的方法，所述方法包括将(i)仅辛烷值改善组分与(ii)辛烷值改善组分和蒸气压调节组分的组合中的一种引入到容器中，所述容器能够将变性剂从所述容器计量加入到乙醇流中，其中所述改善包括将(i)辛烷值改善组分与(ii)辛烷值改善组分和蒸气压调节组分的组合中的一种从所述容器计量加入到丁醇流中，而不是将变性剂从所述容器计量加入到乙醇流中。
附图说明
并入本文并成为说明书的一部分的附图示出了本发明，并且与说明书一起进一步用来解释本发明的原理并使得本领域的技术人员能够利用本发明。
图1描述了在常规夏季汽油中喷洒共混30体积％异丁醇的效应。
图2描述了异丁醇对汽油冷启动和暖机性能的效应。
图3示出了根据本发明实施例制备丁醇喷洒共混组合物的示例性方法和体系，其中丁醇与包含辛烷值改善组分和蒸气压调节组分的预混物侧流共混，以获得丁醇喷洒共混组合物。
图4示出了根据本发明实施例制备丁醇喷洒共混组合物的示例性方法和体系，其中丁醇、辛烷值改善组分和蒸气压调节组分比例共混，以获得丁醇喷洒共混组合物。
图5示出了根据本发明实施例制备丁醇喷洒共混组合物的示例性方法和体系，其中丁醇与包含辛烷值改善组分和蒸气压调节组分的预混物未控流共混，以获得丁醇喷洒共混组合物。
具体实施方式
除非另行定义，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。如发生矛盾，以本专利申请(包括其定义)为准。除非上下文另有要求，单数术语应包括复数，而复数术语应包括单数。本文提及的所有公布、专利和其他参考文献出于各种目的全文以引用方式并入本文，如同每一单独的公布或专利申请均特定且个别地以引用方式并入一样，除非仅专利或专利申请的特定部分被提及以引用方式并入本文。
下文公开了合适的方法和材料，虽然在本发明的实施或试验过程中也可以使用与本文所公开的那些类似或等同的方法和材料。材料、方法和例子仅是例示性的并且不旨在进行限制。根据具体实施方式和权利要求，本发明的其他特点和优点将显而易见。
为了进一步明确本发明，提供下列术语、缩写和定义。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或“含有”，或其任何其他变型旨在是非排他的或可广泛解释的。例如，包含一系列元素的组合物、混合物、工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些元素，而可以包括其它未明确列出的元素，或此类组合物、混合物、工艺、方法、制品或设备所固有的元素。此外，除非另外特别说明，否则“或”是指包含性的或，而不是指排它性的或。例如，以下任何一个均表示满足条件A或B：A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。
此外，涉及元素或组分实例(即出现)的数目在本发明元素或组分前的不定冠词“一个”或“一种”旨在为非限制性的。因此，应将“一个”或“一种”理解为包括一个或至少一个，并且元素或组分的词语单数形式也包括复数指代，除非有数字明显表示单数。
如本文所用，术语“发明”或“本发明”是非限制性术语，并且不旨在意指本发明的任何单独实施例，而是涵盖如本专利申请所公开的所有可能的实施例。
如本文所用，修饰本发明的成分或反应物的量使用的术语“约”是指可以通过例如以下方式而发生的用数字表示的量的变化：在真实世界中用于制备浓缩物或使用溶液的一般测量和液体处理操作；通过这些操作中非故意的误差；用于制备组合物或执行方法的成分的制造、来源或纯度中的差异；等。术语“约”还包括由于产生自特定起始混合物的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否通过术语“约”来修饰，权利要求包括量的等同量。在一个实施例中，术语“约”指在报告数值的10％范围内，优选在报告数值的5％范围内。
限定组合物组分的术语“主要包含”是指所述组合物具有大于50％的指认组分。
如本文所用，术语“燃料”是指可用于产生能量以可控方式产生机械功的任何材料。燃料的例子包括但不限于生物燃料(即以某种方式来源于生物质的燃料)、汽油或BOB。
如本文所用，术语“燃料共混物”是指包含至少本发明组合物和燃料如汽油、BOB、或它们任何组合的混合物。燃料共混物包括但不限于适于在机动车发动机中燃烧的无铅汽油。
如本文所用，术语“汽油”是指液体烃的挥发性混合物，所述混合物可包含少量添加剂，并且适用作火花点火发动机、内燃机中的燃料。该术语包括但不限于常规汽油、充氧汽油、新配方汽油、生物汽油(即以某种方式来源于生物质的汽油)、和Fischer-Tropsch汽油。
如本文所用，术语“用于充氧共混的共混原料”、“BOB”、和“汽油共混原料”是指旨在与充氧剂和／或制得醇燃料的提炼厂下游的醇燃料共混的汽油共混组分。BOB可为用于新配方汽油的BOB(rBOB)、常规BOB(cBOB，常规汽油共混原料)，或如下定义的CARBOB。BOB通常具有低于丁醇或乙醇的辛烷值，它们与丁醇或乙醇混合以使得丁醇或乙醇共混的成品汽油满足燃料标准。如本文所用，BOB包含汽油基料。BOB还包含用于共混乙醇燃料的汽油共混组分，如E10、E15、E20或E85BOB(无铅常规或优质)。另外，术语“用于充氧共混的共混原料”、“BOB”和“汽油共混原料”在本专利申请全文中可互换使用。
术语“用于充氧共混的新配方共混原料”或“rBOB”是指适于和充氧剂例如丁醇共混的未充氧汽油。在某些实施例中，rBOB满足美国国家环境保护局洁净空气法案部分211(k)的要求。
术语“CARBOB”是指根据加州空气资源委员会规定，适用于加利福尼亚州的rBOB。
如本文所用，术语“喷洒共混的”或“喷洒共混”是指组分(例如醇燃料如乙醇或丁醇)与汽油或BOB共混制得燃料共混物的制程。例如，所述制程可在卡车装载集散站发生，其中得自单独储罐的汽油(或汽油基料)和乙醇或丁醇通过在装载到用于运输至加油站的油罐卡车上期间使流混合而混合到燃料共混物产品中。所述制程可由实时流共混机依序(即首先加载一种组分，然后加载另一种组分)或同时实现。
如本文所用，术语“丁醇”是指正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、或它们的组合。此外，丁醇可来源于生物资源(例如生物丁醇)。
如本文所用，术语“天然气液体”或“NGL”是指丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、以及更高分子量烃的任何异构体和组合。另外，可包括甲烷、乙烷、以及它们的混合物。
如本文所用，术语“美国材料与试验协会”和“ASTM”是指为包括燃料在内的广泛范围材料、产品、体系和服务制定并且公布无偿共有技术标准的国际标准组织。
与本发明组合物和燃料共混物相关的所用术语“性能特性”或“性能参数”是指与此类组合物或燃料(例如为用于具有火花点火发动机的车辆的机动车燃料或其组分)使用相关联的可测物理特性。性能特性的例子包括但不限于辛烷值(例如研究法辛烷值或马达法辛烷值)、抗爆指数、蒸气压(例如雷德蒸气压(Rvp))、运转性能指数、低丁醇运转性能指数、运动粘度、燃烧净耗热量、粘度、挥发性、和腐蚀性(例如铜片腐蚀)。本发明组合物和燃料共混物(包括本文所述那些)的性能特性可包括于一个以上类别中，并且可由多于一类的装置分析和测定。性能特性和测定性能特性的方法是已知的，并且可包括但不限于ASTM D-4814中所述的那些。
如本文所用，术语“辛烷值”是指燃料在火花点火内燃机中自燃抗性的量度，或指燃料以可控方式燃料趋势的量度。辛烷值可为研究法辛烷值(RON)或马达法辛烷值(MON)。RON是指通过在可控条件下，在可变压缩比下使燃料测试发动机中运转，并且将结果与异辛烷和正庚烷混合物的那些结果进行比较而确定的量度。RON可使用ASTM D2699测定。MON是指采用与RON测试中所用那些相类似的测试，但是采用预热的燃料混合物，更高的发动机转速，并且根据压缩比调节点火定时而确定的量度。MON可使用ASTM D2700测定。
如本文所用，术语“抗爆指数”是指RON和MON值的平均值。
如本文所用，术语“辛烷值改善组分”是指将化合物加入到燃料中后改善燃料辛烷值的所述化合物。辛烷值改善组分的例子是已知的，并且包括但不限于高辛烷值芳族化合物(例如甲苯、二甲苯、重整产品、以及它们的混合物)、高辛烷值异链烷烃(例如异辛烷)、烷基化物、乙醇、异戊烷、以及它们的任何组合。可使用辛烷值改善组分补偿包含丁醇与包含乙醇的燃料共混物之间的辛烷值差额。
如本文所用，术语“蒸气压”是指密闭体系中与其凝相热力学平衡的蒸气的压力。
如本文所用，术语“蒸气压调节组分”是指与不含所述化合物的燃料的蒸气压相比，改变燃料蒸气压的化合物。燃料的蒸气压应足够高，以确保发动机易于启动，但是不是太高以促使气封或过度的蒸发排放和运转损失。可使用蒸气压调节组分补偿包含丁醇的燃料共混物与包含乙醇的燃料共混物之间存在的蒸气压差。蒸气压调节组分的例子包括但不限于正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、混合的丁烷、混合的戊烷、乙醇、异构油、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、和天然汽油、以及它们的任何组合。
如本文所用，术语“雷德蒸气压”和“Rvp”是指由测试方法ASTMD-323测得的液体在100下(37.8℃)下施加的绝对蒸气压。
如本文所用，术语“T10蒸馏值”是指蒸发10体积％液体时的蒸馏温度。
如本文所用，术语“T30蒸馏值”是指蒸发30体积％液体时的蒸馏温度。
如本文所用，术语“T50蒸馏值”是指蒸发50体积％液体时的蒸馏温度。
如本文所用，术语“T70蒸馏值”是指蒸发70体积％液体时的蒸馏温度。
如本文所用，术语“T90蒸馏值”是指蒸发90体积％液体时的蒸馏温度。
如本文所用，术语“ASTM运转性能指数”、“运转性能指数”是指燃料蒸馏温度与车辆冷启动和暖机条件之间的关系。该量度是环境温度和燃料挥发度的函数，表示蒸发10体积％、50体积％和90体积％液体(例如本发明组合物或燃料)时的蒸馏度。
运转性能指数燃料标准和测定运转性能指数的方法是已知的，并且包括但不限于ASTM D4814中所描述的那些，并且可由公式表示：
DI=1.5(T10)+3.0(T50)+1.0(T90)+1.33℃(2.4°F)×乙醇％(公式1)
下式2a和2b示出“低丁醇丁醇运转性能指数”(LBDI)，其为上文ASTM DI的修正形式，并且是温度、醇浓度和E200的线性组合。
LBDI=a1T10+a2T50+a3T90+a4EtOH+BuOH(a5-a6E200)(公式2a)其中LBDI为修正的运转性能指数；T10、T50和T90定义于上文中，并且分别是用于蒸馏10、50和90体积％共混物的温度；EtOH和BuOH分别是共混物中乙醇和丁醇的体积百分比；E200为在最高200°F的温度下蒸馏的共混物的体积百分比；并且a1、a2、a3、a4、a5和a6是所选系数，以提供在小于20体积％，小于19体积％，小于18体积％，小于17体积％，小于16体积％，小于15体积％，小于14体积％，小于13体积％，小于12体积％，小于11体积％，小于10体积％，小于9体积％，小于8体积％，小于7体积％，小于6体积％，或小于5体积％的乙醇浓度下，在小于30体积％，小于29体积％，小于28体积％，小于27体积％，小于26体积％，小于25体积％，小于24体积％，小于23体积％，小于22体积％，小于21体积％，小于20体积％，小于19体积％，小于18体积％，小于17体积％，小于16体积％，小于15体积％，小于14体积％，小于13体积％，小于12体积％，小于11体积％，小于10体积％，小于9体积％，小于8体积％，小于7体积％，小于6体积％，或小于5体积％的丁醇浓度下，以及在小于35体积％，小于30体积％，小于25体积％，小于20体积％，小于15体积％，小于10体积％的乙醇和丁醇总浓度下，包含丁醇和任选的乙醇的汽油共混物的上述线性组合与此类共混物所测平均总加权缺点的对数之间的基本线性关系。在一个实施例中，所述共混物不含乙醇。
当乙醇浓度小于10体积％时，a1、a2、a3、和a4分别约等于1.5、3、1和2.4，并且公式2a变为：
LBDI＝1.5T10+3T50+T90+2.4EtOH+BuOH(a5-a6E200)(公式2b)
此外，当乙醇浓度小于10体积％，并且丁醇浓度小于约40体积％，优选小于约30体积％时，a1、a2、a3、a4、a5和a6分别约等于1.5、3、1、2.4、16和0.3，并且公式2a和2b变为：
LBDI=1.5T10+3T50+T90+2.4EtOH+BuOH(16-0.3E200)(公式2c)或换句话讲：
LBDI=DI+BuOH(16-0.3E200)(公式2d)其中DI为上述ASTM DI。如从所述公式形式看出的，当不存在丁醇时，LBDI简化为常规的ASTM DI，因此对DI确定的相同规范限制适用于LBDI。
如本文所用，术语“运转性能组分”是指与不含化合物的相同燃料的运转性能指数相比，改善燃料运转性能指数的化合物。运转性能组分可补偿本发明组合物或燃料共混物与包含乙醇的燃料共混物之间中程挥发性和运转性能的差异。运转性能组分的例子是已知的，并且包括但不限于正戊烷、异戊烷、2，2-二甲基丁烷、乙醇、异构油、己烷、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、和加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、以及它们的任何组合。
用于燃料共混和燃料共混物的丁醇组合物
在本发明实施例中，提供了用于燃料共混的组合物，所述组合物包含：(i)丁醇；(ii)任选地，辛烷值改善组分；和(iii)蒸气压调节组分。在实施例中，所述组合物用于与汽油或用于充氧共混的共混原料(BOB)共混，用于与汽油或BOB集散站共混，或用于与汽油或BOB喷洒共混。在实施例中，所述丁醇为正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、或它们的组合。
在实施例中，所述组合物具有以所述组合物的总体积计(v／v％)至少约0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、99或100体积％的丁醇浓度，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约99体积％，约0.01体积％至约1体积％，约0.1体积％至约10体积％，约0.5体积％至约10体积％，约1体积％至约5体积％，约5体积％至约25体积％，约5体积％至约95体积％，约5体积％至约80体积％，约10体积％至约95体积％，约15体积％至约95体积％，约20体积％至约95体积％，约25体积％至约95体积％，约30体积％至约95体积％，约35体积％至约95体积％，约40体积％至约95体积％，约45体积％至约95体积％，约50体积％至约95体积％，约1体积％至约99体积％，约5体积％至约99体积％，约10体积％至约99体积％，约15体积％至约99体积％，约20体积％至约99体积％，约25体积％至约99体积％，约30体积％至约99体积％，约35体积％至约99体积％，约40体积％至约99体积％，约45体积％至约99体积％，约50体积％至约99体积％，约5体积％至约70体积％，约10体积％至约70体积％，约15体积％至约70体积％，约20体积％至约70体积％，约25体积％至约70体积％，约30体积％至约70体积％，约35体积％至约70体积％，约40体积％至约70体积％，约45体积％至约70体积％，和约50体积％至约70体积％，约60体积％至约90体积％)。丁醇的浓度可易于测定，并且在一些实施例中，取决于用于燃料共混的所期望组合物或燃料共混物中丁醇或氧的含量。
在实施例中，辛烷值改善组分为高辛烷值芳族化物、高辛烷值异链烷烃、烷基化物、天然汽油、或它们的任何组合。在实施例中，高辛烷值芳族化物为甲苯、二甲苯、重整产品、或它们的任何组合。在实施例中，高辛烷值异链烷烃为异辛烷。乙醇也可单独或与前述组分组合用作辛烷值改善组分。
在实施例中，辛烷值改善组分的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0、0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65或70体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约70体积％，约0.1体积％至约70体积％，约0.5体积％至约70体积％，约1体积％至约70体积％，约5体积％至约70体积％，约10体积％至约70体积％，约15体积％至约70体积％，约20体积％至约70体积％，约25体积％至约70体积％，约30体积％至约70体积％，约35体积％至约70体积％，约0.01体积％至约50体积％，约0.1体积％至约50体积％，约0.5体积％至约50体积％，约1体积％至约50体积％，约5体积％至约50体积％，约10体积％至约50体积％，约15体积％至约50体积％，约20体积％至约50体积％，约25体积％至约50体积％，约15体积％至约35体积％)。辛烷值改善组分的浓度可易于测定，并且在一些实施例中，取决于期望用于燃料共混组合物或燃料共混物中的BOB或丁醇的辛烷值或浓度。
在实施例中，所述蒸气压调节组分为正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、混合的丁烷、混合的戊烷、乙醇、异构油、己烷、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、天然汽油、或它们的任何组合。
在实施例中，蒸气压调节组分的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0、0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45或50体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约50体积％，约0.1体积％至约50体积％，约0.5体积％至约50体积％，约1体积％至约50体积％，约5体积％至约50体积％，约10体积％至约50体积％，约15体积％至约50体积％，约20体积％至约50体积％，约25体积％至约50体积％，约0.01体积％至约30体积％，约0.1体积％至约30体积％，约0.5体积％至约30体积％，约1体积％至约30体积％，约5体积％至约30体积％，约10体积％至约30体积％，约15体积％至约30体积％，约20体积％至约30体积％，约5体积％至约15体积％，约5体积％至约15体积％)。蒸气压调节组分的浓度可易于测定，并且在一些实施例中，取决于燃料共混组合物或燃料共混物所期望的挥发性等级，或取决于燃料共混组合物或燃料共混物与包含乙醇的给定燃料共混物之间的辛烷值差额量值。
在实施例中，所述组合物还包含运转性能组分。在实施例中，所述运转性能组分为正戊烷、异戊烷、2，2-二甲基丁烷、异构油、己烷、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、或它们的任何组合。
在实施例中，运转性能组分的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0、0.01、0.1、0.2、0.3、04、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45或50体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约50体积％，约0.1体积％至约50体积％，约0.5体积％至约50体积％，约1体积％至约50体积％，约5体积％至约50体积％，约10体积％至约50体积％，约15体积％至约50体积％，约20体积％至约50体积％，约25体积％至约50体积％，约0.01体积％至约30体积％，约0.1体积％至约30体积％，约0.5体积％至约30体积％，约1体积％至约30体积％，约5体积％至约30体积％，约10体积％至约30体积％，约15体积％至约30体积％，约20体积％至约30体积％，约5体积％至约15体积％，约5体积％至约20体积％)。运转性能组分的浓度可易于测定，并且在一些实施例中，取决于燃料共混组合物或燃料共混物所期望的挥发性等级，或取决于燃料共混组合物或燃料共混物与包含乙醇的给定燃料共混物之间的辛烷值差额量值。
在本发明的一些实施例中，所述组合物基本上由(i)丁醇；(ii)辛烷值改善组分；和(iii)蒸气压调节组分组成。在实施例中，所述组合物包含：(i)异丁醇；(ii)辛烷值改善组分；和(iii)蒸气压调节组分。在实施例中，所述组合物包含：(i)异丁醇；(ii)甲苯；和(iii)正丁烷。
在实施例中，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的辛烷值改善组分；和(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的蒸气压调节组分。在实施例中，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约69.5体积％的丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约19.6体积％的辛烷值改善组分；和(iii)以所述组合物总体积计约10.9体积％的蒸气压调节组分。
在实施例中，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的异丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的甲苯；和(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的正丁烷。在实施例中，所述组合物包含：(i)以所述组合物总体积计约69.5体积％的异丁醇；(ii)以所述组合物总体积计约19.6体积％的甲苯；和(iii)以所述组合物总体积计约10.9体积％的正丁烷。
在实施例中，所述组合物具有一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的可测性能特性。在实施例中，所述组合物具有一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的下列性能特性：辛烷值(例如研究法辛烷值或马达法辛烷值)、抗爆指数、蒸气压(例如雷德蒸气压)、蒸馏性能、运转性能指数、低丁醇运转性能指数、运动粘度、燃烧净耗热量、粘度、挥发性、和腐蚀性(例如铜片腐蚀)。本发明组合物(包括本文所述那些)的性能特性可包括于一个以上类别中，并且可采用已知方法(例如ASTM D-4814中所述那些)，由多于一类的装置分析和测定。
在实施例中，所述组合物具有至少约70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119或120的辛烷值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约80至约110，或约87至约105)。用于测定辛烷值的辛烷值标准和方法是已知的，并且可包括但不限于描述于ASTM D-4814、D-2699和D-2700中的那些，并且对于大于100的数，可包括可接受的参考值。
在实施例中，所述组合物具有至少约70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119或120的抗爆指数，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约80至约105，或约87至约100)。用于测定抗爆指数的抗爆指数标准和方法是已知的，并且可包括但不限于描述于ASTM D-4814、D-2699和D-2700中的那些，并且对于大于100的数，可包括可接受的参考值。
在实施例中，所述组合物具有约15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1psi(磅-力／平方英寸)或更低的蒸气压(例如雷德蒸气压)，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约15psi至约5psi，或约13psi至约5psi)。用于测定蒸气压的蒸气压燃料标准和方法是已知的，并且可包括但不限于描述于ASTM D-4814中的那些。
在实施例中，所述组合物具有蒸馏值(例如T10、T30、T50、T70、T90、IBP或FBP)。在实施例中，所述组合物具有至少约40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140或150°F的蒸馏IBP，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约85°F至约100°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165或170°F的T10蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约130°F至约145°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200°F的T30蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约150°F至约180°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约180、185、190、195、200、205、210、215或220°F的T50蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约200°F至约210°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275或280°F的T70蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约220°F至约250°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270°F的T90蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约200°F至约240°F)。在实施例中，所述组合物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270°F的FBP蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约210°F至约250°F)。用于测定蒸馏值的蒸馏值燃料标准和方法是已知的，并且包括但不限于描述于ASTM D-4814或ASTM D-86中的那些。
燃料共混物
在本发明的实施例中，提供了燃料共混物，所述燃料共混物包含任何本文所述丁醇组合物和燃料如汽油或BOB。在实施例中，所述BOB为用于新配方汽油的BOB(rBOB)、常规BOB(cBOB)、或它们的组合。在实施例中，所述BOB为夏季汽油BOB。在某些实施例中，可配制汽油共混原料以加入乙醇，并且具体地讲加入至少5％的乙醇，至少10％的乙醇，或至少15％的乙醇。在其它实施例中，可对于至少75％的乙醇、至少80％的乙醇、或至少85％的乙醇，配制汽油共混原料。
在实施例中，燃料共混物中丁醇的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、16、20、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、99或100体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约99体积％，约0.01体积％至约1体积％，约0.1体积％至约10体积％，约0.5体积％至约10体积％，约1体积％至约5体积％，约5体积％至约25体积％，约5体积％至约95体积％，约5体积％至约80体积％，约10体积％至约95体积％，约15体积％至约95体积％，约20体积％至约95体积％，约25体积％至约95体积％，约30体积％至约95体积％，约35体积％至约95体积％，约40体积％至约95体积％，约45体积％至约95体积％，约50体积％至约95体积％，约1体积％至约99体积％，约5体积％至约99体积％，约10体积％至约99体积％，约15体积％至约99体积％，约20体积％至约99体积％，约25体积％至约99体积％，约30体积％至约99体积％，约35体积％至约99体积％，约40体积％至约99体积％，约45体积％至约99体积％，约50体积％至约99体积％，约5体积％至约70体积％，约10体积％至约70体积％，约15体积％至约70体积％，约20体积％至约70体积％，约25体积％至约70体积％，约30体积％至约70体积％，约35体积％至约70体积％，约40体积％至约70体积％，约45体积％至约70体积％，和约50体积％至约70体积％，约60体积％至约90体积％)。丁醇的浓度可易于测定，并且在一些实施例中，取决于所期望燃料共混物中丁醇或氧的含量。
在实施例中，燃料共混物中丁醇的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45或50体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约60体积％，约0.1体积％至约50体积％，约0.5体积％至约50体积％，约1体积％至约50体积％，约5体积％至约50体积％，约10体积％至约50体积％，约15体积％至约50体积％，约20体积％至约50体积％，约25体积％至约50体积％，约0.01体积％至约30体积％，约0.1体积％至约30体积％，约0.5体积％至约30体积％，约1体积％至约30体积％，约5体积％至约30体积％，约10体积％至约30体积％，约15体积％至约30体积％，约20体积％至约30体积％，约5体积％至约15体积％，约5体积％至约20体积％，或约10体积％至约25体积％)。在实施例中，本文所述丁醇组合物在燃料共混物中以所述燃料共混物的总体积的至少约23体积％的量存在。
在实施例中，燃料共混物中汽油或BOB的浓度以所述组合物的总体积计(v／v％)为至少约0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、99或99.5体积％，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如以所述组合物的总体积计约0.01体积％至约99体积％，约5体积％至约95体积％，约5体积％至约80体积％，约10体积％至约95体积％，约15体积％至约95体积％，约20体积％至约95体积％，约25体积％至约95体积％，约30体积％至约95体积％，约35体积％至约95体积％，约40体积％至约95体积％，约45体积％至约95体积％，约50体积％至约95体积％，约1体积％至约99体积％，约5体积％至约99体积％，约10体积％至约99体积％，约15体积％至约99体积％，约20体积％至约99体积％，约25体积％至约99体积％，约30体积％至约99体积％，约35体积％至约99体积％，约40体积％至约99体积％，约45体积％至约99体积％，约50体积％至约99体积％，约5体积％至约70体积％，约10体积％至约70体积％，约15体积％至约70体积％，约20体积％至约70体积％，约25体积％至约70体积％，约30体积％至约70体积％，约35体积％至约70体积％，约40体积％至约70体积％，约45体积％至约70体积％，和约50体积％至约70体积％，约60体积％至约90体积％，或约75体积％至约90体积％)。
在实施例中，汽油或BOB的浓度以所述燃料共混物的总体积计为约77体积％。在实施例中，所述燃料共混物包含浓度为约23体积％的丁醇组合物，和浓度为约77体积％的汽油或BOB。
在实施例中，所述燃料共混物具有至少一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的可测性能特性。在实施例中，所述燃料共混物具有至少一种或多种下列性能特性：辛烷值(例如研究法辛烷值或马辛烷值达法辛烷值)、抗爆指数、蒸气压(例如雷德蒸气压)、蒸馏性能、运转性能指数、低丁醇运转性能指数、运动粘度、燃烧净耗热量、粘度、挥发性、和腐蚀性(例如铜片腐蚀)、兰氏残碳值、灰分含量、和发烟点。本发明燃料共混物(包括本文所述那些)的性能特性可包括于一个以上类别中，并且可采用已知方法(例如ASTM D-4814中所述那些)，由多于一类的装置分析和测定。
在实施例中，所述燃料共混物具有至少约70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119或120的辛烷值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约80至约90，或约87至约91)。用于测定辛烷值的辛烷值标准和方法是已知的，并且包括但不限于描述于ASTM D-4814、D-2699和D-2700中的那些，并且对于大于100的数，可包括可接受的参考值。
在实施例中，所述燃料共混物具有至少约70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119或120的抗爆指数，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约80至约90，或约87至约91)。用于测定抗爆指数的抗爆指数标准和方法是已知的，并且可包括但不限于描述于ASTM D-4814、D-2699和D-2700中的那些，并且对于大于100的数，可包括可接受的参考值。
在实施例中，所述燃料共混物具有约15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1psi(磅-力／平方英寸)或更低的蒸气压(例如雷德蒸气压)，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约15psi至约5psi，或约13psi至约5psi)。用于测定蒸气压的蒸气压燃料标准和方法是已知的，并且包括但不限于描述于ASTM D-4814中的那些。
在实施例中，所述燃料共混物具有蒸馏值(例如T10、T30、T50、T70、T90、IBP或FBP)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约40、45、50、55、60、65、70、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140或150°F的蒸馏IBP，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约85°F至约100°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165或170°F的T10蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约130°F至约145°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200°F的T30蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约150°F至约180°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约180、185、190、195、200、205、210、215或220°F的T50蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约200°F至约210°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275或280°F的T70蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约220°F至约250°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270°F的T90蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约200°F至约240°F)。在实施例中，所述燃料共混物具有至少约150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270°F的FBP蒸馏值，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约210°F至约250°F)。用于测定蒸馏值的蒸馏值燃料标准和方法是已知的，并且包括但不限于描述于ASTM D-4814或ASTM D-86中的那些。
在实施例中，所述燃料共混物具有约1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390或1400华氏度(下)或更低的运转性能指数，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约1100°F至约1250°F)。用于测定运转性能指数的运转性能指数燃料标准和方法是已知的，并且包括但不限于描述于ASTM D-4814中的那些。
在实施例中，所述燃料共混物具有约1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390或1400华氏度(°F)或更低的低丁醇运转性能指数(LBDI)，并且可选择介于任何这些值之间的可用范围(例如约1100°F至约1250°F)。
在实施例中，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有类似的性能特性。在实施例中，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有相同的性能特性。在实施例中，当与包含约10体积％乙醇和约90体积％汽油或BOB的燃料共混物相比时，所述燃料共混物具有改善的性能特性。
在实施例中，本发明的所述燃料共混物具有至少一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的性能特性，所述性能特性比包含乙醇而不是丁醇的燃料共混物的相同性能特性高约10％至低约10％。在实施例中，本发明的所述燃料共混物具有至少一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的性能特性，所述性能特性比包含乙醇而不是丁醇的燃料共混物的相同性能特性高约20％至低约20％。在实施例中，本发明的所述燃料共混物具有至少一种、二种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多的性能特性，所述性能特性比包含乙醇而不是丁醇的燃料共混物的相同性能特性高约30％至低约30％。在实施例中，包含乙醇而不是丁醇的燃料共混物包含约10体积％的乙醇和约90体积％的汽油或BOB。在实施例中，性能参数为抗爆指数、雷德蒸气压、运转性能指数、和／或低丁醇运转性能指数。在实施例中，抗爆指数为至少87。在实施例中，运转性能指数为1250°F或更低。在实施例中，低丁醇运转性能指数为1250°F或更低。
在实施例中，本发明涉及适于在机动车发动机中燃烧的燃料组合物(例如无铅汽油)。在实施例中，本发明涉及适于在机动车发动机中燃烧的具有一种或多种本文所述性能参数的无铅汽油。在实施例中，本发明涉及操纵具有内燃机的机动车辆的方法，所述方法包括将本文所述无铅汽油引入到所述发动机中，并且在所述发动机中燃烧所述无铅汽油。在实施例中，本发明涉及有助于使至少部分由具有内燃机的机动车辆废气排放造成的空气污染最小化的方法，所述方法包括将本文所述无铅汽油引入到所述发动机中，并且在所述发动机中燃烧所述无铅汽油。
在实施例中，本发明涉及燃料组合物(例如无铅汽油)，所述组合物包含用于本文所述燃料共混的丁醇组合物，具有一种或多种遵从ASTM D-4814一种或多种可应用最小性能参数的性能参数。在实施例中，本发明涉及燃料组合物(例如无铅汽油)，所述组合物包含用于本文所述燃料共混的丁醇组合物，具有与遵从ASTM D-5798可应用最小蒸气压界限的乙醇燃料基本上相同的最小蒸气压界限。在实施例中，所述燃料组合物还包含辛烷值改善组分(例如异戊烷)。
制备用于燃料共混和燃料共混物的丁醇组合物的体系和方法
现结合图3-5，描述制备根据本发明的丁醇组合物的体系和方法的示例性实施例。图3示出了制备根据本发明实施例的丁醇喷洒共混组合物的体系100。参见图3，丁醇(例如在改造的乙醇厂制得)可储存于槽罐110中，直至需要将丁醇载入到载料槽罐150中，以从生产厂运输至集散站。载料槽罐150可为能够容纳本文所述燃料组合物的任何槽罐，包括但不限于现场不可移动的储罐和可移动的槽罐如油罐卡车、机动轨道车或船舶。当需要燃料级丁醇时，燃料级丁醇112流可通过转向控制阀160从槽罐110运送，控制所述转向控制阀，使得不使流112转向侧流112′，但是将流112直接送至槽罐150。然而当需要丁醇喷洒共混组合物时，体系100可提供丁醇112与其它组分(尤其是辛烷值改善组分(OIC)和蒸气压调节组分(VPAC))的侧流共混，以获得以流172递送至载料槽罐150的丁醇喷洒共混组合物。在此情况下，控制阀160以使丁醇流112转向丁醇侧流112′，其与OIC和VPAC共混产生流172。
在一些实施例中，可改造乙醇厂以使用现有变性装置组件，包括变性槽罐140和控制阀144，以使OIC和VPAC与丁醇共混。在生产燃料乙醇的典型乙醇厂中，变性装置将一种或多种变性添加剂(例如汽油)加入到精炼乙醇中，通常在将乙醇排放到载料槽罐中时。变性乙醇不适于人食用，因此不应纳消费税。在图3实施例中，变性槽罐140储存VPAC和OIC的预混物142，其可经由控制阀144计量以与丁醇侧流112′共混。制备预混物142以包含相对浓度的VPAC和OIC，以允许预混物流142和流112′共混达到最终丁醇喷洒共混组合物流172中所期望的VPAC、OIC和丁醇浓度。在一些实施例中，VPAC和OIC可各自单独储存，并且可使来自每个相应储罐的流可控共混，以获得预混物142。在图3实施例中，OIC储存于适宜的槽罐120中，而VPAC储存于适宜的槽罐130中。在制备预混物中，计量通过控制阀134的VPAC流132，并且使其与计量通过控制阀124的OIC流122混合。将所得预混物142递送至变性槽罐140以保存，直至通过控制阀144释放，以与丁醇侧流112′共混。作为另外一种选择，在一些实施例中，可将定量的VPAC和OIC流132和122各自加入到变性槽罐140中，然后在槽罐140中直接混合。在该情况下，由于OIC流122(例如甲苯)通常具有比VPAC流132(例如正丁烷，它在室温下为气体)低的蒸气压，因此OIC流122应在计量加入OIC流132前定量加入到变性槽罐140中。
应当理解，槽罐110、120、130、140和150应基于所述组合物的物理特性(例如蒸气压、室温下的物态等)而构造，以安全地容纳相应的组合物(即丁醇、OIC、VPAC、预混物142和丁醇喷洒共混组合物172)。在一些实施例中，变性槽罐140可无需进一步改造而储存预混物142，前提条件是所述预混物的蒸气压低于现有变性槽罐140的允许范围。例如，在一些实施例中，其中OIC流122为甲苯，而VPAC流132为正丁烷，估计的雷德蒸气压(Rvp)可为约36psia至约40psia。因此，对于本领域技术人员而言将是显而易见的，变性槽罐140应能够在这些Rvp内安全地容纳物质，或适当改造以允许该安全负载。在一些实施例中，仅OIC流122(通常具有低于VPAC的Rvp)可储存于变性槽罐中(参见例如图4和5的实施例)，而VPAC流132单独储存(于槽罐130中)，并且在变性槽罐140下游与OIC流122混合。在其它实施例中，不使用变性槽罐140来储存OIC或vPAC，而是将OIC流122和VPAC流132从它们的相应槽罐120和130中各自计量并且混合形成预混物142，并且将预混物流142越过变性槽罐140，或连续导送通过变性槽罐140，而直接递送至控制阀144。
现结合图4和5，描述制备丁醇喷洒共混组合物的体系和方法的其它实施例。在图4和5中，像如前所述的与图3实施例相关的参考编号表示相同或功能相似的元件，因此不再详细描述。图4示出了制备根据本发明另一个实施例的丁醇喷洒共混组合物的体系200。在图4实施例中，丁醇流112、OIC流122和VPAC流132各自以适当的比率连续共混，以在最终丁醇喷洒共混组合物流172中达到它们所期望的浓度。在所示的实施例中，OIC122储存于变性槽罐140中，而VPAC132单独储存于槽罐130中。因此，通过经由相应的控制阀114、144和134可控计量适当相对量的丁醇流112、OIC流122、和VPAC流132，连续制备具有给定组成的丁醇喷洒共混组合物172。此外，体系200可使用本领域已知的任何其它适宜的工艺控制设备，以控制两种或更多种产物流的共混，包括例如流量计和控制器装置如图5实施例所述。然后在控制阀114、144和134下游将所得的相应计量流混合以形成丁醇喷洒共混组合物172。将显而易见的是，对于丁醇喷洒共混组合物172的任何附加组分，可按需要加入一个或多个附加的流、相关联的阀门等。
图5示出了制备根据本发明另一个实施例的丁醇喷洒共混组合物的体系300。在图3实施例中，丁醇流112、OIC流122和VPAC流132经由未控流连续共混而混合，其中丁醇流112、OIC流122和VPAC流132中之一是监测具有“未控”或“无控”流动的未控流，并且其中其它流基于无控流的速率以所需速率计量，以获得具有给定组成的丁醇喷洒共混组合物172。参照图5，丁醇流112是无控流，泵送(经由泵162)至载料槽罐150(例如不可移动的槽罐或可移动的槽罐如油罐卡车、机动轨道车或船舶)，而OIC流122和VPAC132各自为经由相应控制阀144和134计量的受控流。无控丁醇流112可由储罐(例如图3和4实施例中的槽罐110)给料，或作为另外一种选择，可为例如刚离开生产厂精炼部分的连续工艺流。流量计118监测丁醇流112的流量，并且向与其电连通的控制器单元170提供反馈。相应控制阀144和134下游的流量计148和138监测OIC流122和VPAC132相应计量流动的流量，并且向与其电连通的控制器单元170提供反馈。基于流量计118、148和138的反馈，控制器单元170控制阀门144和134，使得相对于丁醇流112的流量，适宜计量OIC流122和VPAC流132的流量，以与丁醇流112混合，获得具有给定组成的丁醇喷洒共混组合物172。
在图5实施例中，首先将OIC流122和VPAC流132在侧流中共混在一起，然后与丁醇流112混合，但是将显而易见的是，其它配置是可行的。例如，在一些实施例中，可将计量的流122和计量的流132单独加入到流112中。而且在图5实施例中，通过监测流172流量来监测无控流112的流量(即在流量计118上游使计量的流122和132与流112混合)，但是其它实施例是可行的。例如，在一些实施例中，通过将流量计118放置在计量流122和132的侧流与流112混合之处的上游，直接监测无控流112的流量。此外，在其中如相对于图3实施例所述，变性槽罐140储存预混物142的一些实施例中，槽罐130、阀134和流量计138可省略。将显而易见的是，对于丁醇喷洒共混组合物172的任何附加组分，还可按需要加入一个或多个附加的流、相关联的阀门等。
在任何上述实施例中，将显而易见的是，丁醇流112不需要自丁醇储罐110给料，而是可为刚离开生产厂精炼部分的连续工艺流，如上文相对于图3实施例所述。此外，在任何前述实施例中，将显而易见的是，可改造体系100、200和300，使得不使用槽罐140、控制阀144或二者或现有变性装置的任何其它组件(如用于递送一种或多种变性剂的相关联管材和泵)来将VPAC、OIC和丁醇共混在一起，并且此类改造将不背离本发明的范畴。相反，在一些实施例中，专门设计这些体系的工艺设备(槽罐、控制阀、泵、管材等)以处理和共混丁醇喷洒共混组合物的组分，而不是由变性工艺设备改造。
此外，根据本发明的一些实施例，丁醇喷洒共混组合物流172如采用体系100、200和300中任一种所制得的可随后与燃料如汽油或BOB共混以制得燃料共混物。例如，在一些实施例中，可将储存于载料槽罐150中的丁醇喷洒共混组合物172运输至集散站并且在集散站与燃料(例如汽油或BOB)混合。在一些实施例中，使用载料槽罐如油罐卡车、机动轨道车或船舶将丁醇喷洒共混组合物172与汽油或BOB混合。在一些实施例中，汽油或BOB与丁醇喷洒共混组合物172的共混可在丁醇生产厂进行。例如，可将体系100、200和300任一种中制得的丁醇喷洒共混组合物流172与计量过的汽油或BOB流一起计量加入到载料槽罐150中，以获得所期望的燃料共混物组合物。可在汽油或BOB流之前、期间或同时将丁醇喷洒共混组合物流172加入到槽罐150中，并且在一些实施例中，可在载入到槽罐150中之前使丁醇喷洒共混组合物流、汽油或BOB172以及汽油或BOB流共混。应当理解，可采用任何产品共混方法将汽油或BOB流与丁醇喷洒共混组合物流172混合，包括例如与制备丁醇喷洒共混组合物流172的体系100共混方法相类似的侧流共混方法，与体系200共混方法相类似的成比例连续共混方法，以及与体系300共混方法相类似的未控流连续共混方法。例如，对于未控流共混，可将自储罐泵送的汽油或BOB无控流输送至槽罐150。控制器单元和流量计(类似于体系300的控制器单元170和流量计118)可用于监测汽油或BOB流的流量，并且控制离开任何体系100、200和300并且也被输送至槽罐150的丁醇喷洒共混组合物流172的流量。在槽罐150上游将喷洒共混组合物流172的受控流与汽油或BOB的无控流混合，从而制得引入到槽罐150中的具有所期望组成的燃料共混物流。
结合附图描述的装置和方法的前述特定实施例的描述将充分地揭示本发明的一般本质，使得其他人员能够在不脱离本发明的一般概念的情况下，无需进行过度实验地应用本领域内的技术知识，容易地修改和／或改变此类特定实施例的多个应用。例如，在一些实施例中，丁醇喷洒共混组合物172可储存于槽罐150中并且泵送至第二载料槽罐如油罐卡车、机动轨道车或船舶。例如，丁醇喷洒共混组合物流172可从槽罐150受控(成比例流)或未受控(未控流)泵送，并且与来自储罐的定量汽油或BOB流混合，从而将构成具有所期望组成的燃料共混物的合并流接着加入到第二载料槽罐中。作为另外一种选择，丁醇喷洒共混组合物流172可从槽罐150受控泵送，并且与来自储罐的未受控(未控流)泵送的汽油或BOB混合，从而将合并的流接着加入到第二载料槽罐中。作为另外一种选择，可将丁醇喷洒共混组合物流172和汽油或BOB流同时或相继分别直接加入到第二槽罐中(例如在汽油或BOB流之前或之后加入丁醇喷洒共混组合物流172)。第二载料槽罐可位于丁醇生产厂内。作为另外一种选择，第二载料槽罐可位于集散站，将丁醇喷洒共混组合物172的槽罐150运送至集散站，以在集散站使用第二载料槽罐与汽油或BOB共混。
在一些实施例中，可操作体系100、200和300以制得仅包含丁醇和OIC的喷洒共混组合物172。例如，可改造体系100、200和300，通过从体系中完全去除VPAC槽罐130和VPAC流132，而从工艺操作中排除VPAC槽罐130和相关联的VPAC流132。例如，对于体系100，由于当体系制备不含VPAC的喷洒共混组合物时不再需要变性槽罐140来储存VPAC和OIC的预混物142，因此变性槽罐140可替换用于储存OIC(类似于体系200)，并且可去除槽罐120和130。作为另外一种选择，通过简单地获得VPAC离线供应(例如关闭阀门134以阻止流132流动)，可操作体系100、200和300来制备不含VPAC的喷洒共混组合物172。不含VPAC的喷洒共混组合物172可稍后在集散站与VPAC混合。例如，VPAC可储存在集散站(例如在与槽罐130类似的槽罐中)，并且可将储存于载料槽罐150中的不含VPAC的丁醇喷洒共混组合物172运送至集散站并且与VPAC混合。然后所得喷洒共混组合物可在集散站储存或立即与燃料(例如汽油或BOB)混合。在一些实施例中，VPAC和燃料可同时或相继与不含VPAC的丁醇喷洒共混组合物混合(即可将VPAC，继而燃料加入到喷洒共混组合物中，或可加入燃料，继而VPAC)。
在一些实施例中，仅包含丁醇和VPAC的组合物具有足够的辛烷值，使得所述组合物可不包含OIC。从而，在一些实施例中，可操作体系100、200和300以制得仅包含丁醇和VPAC的不含OIC的喷洒共混组合物172。例如，可改造体系100、200和300以从所述体系中完全去除OIC槽罐120和相关联的OIC流122。作为另外一种选择，通过简单地获得OIC离线供应(例如关闭体系100中的阀门124，或体系200和300中的阀门144，以阻止流122流动)，可操作体系100、200和300以制备不含OIC的喷洒共混组合物172。作为另外一种选择，在一些实施例中，将燃料级丁醇112流输送至槽罐150，将丁醇运送至集散站并且在集散站与VPAC共混。
一般来讲，本发明可容许制备丁醇汽油共混物的方法，所述方法包括：(a)共混组合物，所述组合物包含：(i)丁醇；(ii)任选地，辛烷值改善组分；和(iii)蒸气压调节组分；与(b)汽油共混原料；其中所述汽油共混原料可配制用于加入乙醇。在某些实施例中，汽油共混原料可仅配制用于加入乙醇和添加剂，其中所述添加剂可选自：洗涤剂、分散剂、沉积物控制添加剂、化油器洗涤剂、进气阀沉积物洗涤剂、进气系统洗涤剂、燃烧室沉积物控制添加剂、喷油器洗涤剂、流化剂、载体油和聚合物、缓蚀剂、抗氧化剂、金属表面减活化剂、金属表面减活剂、助燃添加剂、冷启动助剂、火花促进剂、火花改进剂、火花塞洗涤剂、表面活性剂、粘度改进剂、粘度改性剂、摩擦调节剂、喷油器喷雾改性剂、喷油器喷雾增强剂、燃料液滴尺寸改性剂、挥发剂、充氧剂、水性破乳剂、抗水性剂、水分离剂、除冰剂、以及它们的混合物。此外，本发明允许丁醇汽油共混物在集散站制得，其中所述集散站为卡车、铁路或船舶集散站。
因此，将显而易见的是，此类适应和修改意指在基于本文所示教导和引导的所公开示例性实施例的等效含义和范围内。
实例
本发明将在下面的实例中得到进一步阐述。应当理解，当说明本发明实施例时，这些实例仅以举例说明的方式给出，并且不旨在无所不包或限制。从上文的讨论和这些实例中，本领域的技术人员能够确定本发明的特性，并且在不脱离其实质和范围的情况下，能对本发明进行各种变化和修改以适应不同的用途和条件。
一般方法和缩写
制备所述组合物和燃料共混物的方法以及测定它们性能参数的方法如下列实例中所述那些描述于本文中，是本领域已知的，并且可见于例如ASTM D-4814中。
用于实例中的缩写如下。“vol％”、“vol.％”或“v／v％”是浓度的量度，表示液体溶质在液体溶液中的百分比，并且按溶质体积除以溶液总体积乘以100％来计算。“°F”是指华氏度。“psi”是指磅-力／平方英寸。“EtOH”是指乙醇。“BuOH”是指丁醇。“BOB”是指“用于充氧共混的共混原料”。
实例1
30体积％异丁醇对运转性能的效应
测试了常规夏季汽油中喷洒共混30体积％异丁醇的效应。具体地讲，采用ASTM D-86测试方法测定未改性汽油(“基料汽油”)和30体积％异丁醇喷洒共混汽油(“30％丁醇喷洒共混”)的蒸馏性能。得自这些测定的结果以给定温度(°F)下异丁醇蒸发份数(体积％)形式提供于图1中。这些数据示出，当使用所得共混物作为马达燃料时，加入30体积％异丁醇造成前端挥发性损失，这可造成冷启动和暖机运转性能问题。
在运转性能测试中使用六辆车辆，测定20、30、40、50和60体积％异丁醇喷洒共混汽油对冷启动和暖机性能的效应。使用喷洒共混汽油观察到的运转性能缺陷示于图2中，并且表示为针对温度和车辆效应校正的平均总加权缺点或TWD。这些数据示出，较低异丁醇浓度的运转性能缺陷类似，但未低达非共混汽油那些，而较高异丁醇浓度的运转性能缺陷与非共混汽油相比显著增加。
因此，这些结果示出，相对于非共混汽油，具有较高异丁醇浓度如30体积％的汽油喷洒共混的运转性能下降。
实例2
包含本发明丁醇组合物的燃料共混物的关键性性能参数非常类似于包 含乙醇的那些
测定并且比较包含本发明丁醇组合物和BOB的燃料共混物以及包含乙醇和BOB的燃料共混物的性能参数。具体地讲，根据本文所述方法制备包含69.5体积％异丁醇、19.6体积％甲苯和10.9体积％正丁烷的丁醇组合物，并且与BOB共混，使得最终燃料共混物由77体积％BOB和23体积％丁醇组合物组成。然后采用本文所述标准方法，测定最终燃料共混物的下列性能参数：研究法辛烷值、马达法辛烷值、抗爆指数、雷德蒸气压、D86蒸馏IBP、T10、T30、T50、T70、T90和FBP、运转性能指数和低丁醇运转性能指数。表1示出这些测量的结果以及包含10体积％乙醇和90体积％BOB的理论标准燃料共混物的相同参数值。
表1：包含10体积％乙醇与23体积％丁醇组合物的燃料共混物的性能 参数比较
表1示出，两种燃料共混物的性能特性非常相似，并且两种燃料均符合抗爆指数至少87的ASTM规范。此外，两种燃料共混物均具有低雷德蒸气压，这将允许它们在美国挥发性有机化合物(VOC)受控制的区域(如Chicago)用作夏季燃料。两种燃料共混物均符合1250°F或更低的ASTM运转性能指数和低丁醇运转性能指数规范，以确保良好的冷启动和暖机性能。
实例3
包含异丁醇燃料共混组合物和rBOB的燃料共混物的性能参数
采用工业标准方法(例如ASTM D-4814)，测定三十种异丁醇浓度在16体积％至30体积％范围内的rBOB燃料共混物的挥发特性和性能。
首先，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法将异丁醇(iBuOH)、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分混合，制备用于燃料共混的异丁醇组合物。表2提供了用于异丁醇燃料共混组合物的异丁醇、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分的体积百分比(“％”)：
表2：用于与rBOB共混的燃料的异丁醇组合物
接着，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法，混合异丁醇燃料共混组合物和ULR E10rBOB，制备燃料共混物。表3提供了以磅-力／平方英寸(psi)为单位的rBOB的雷德蒸气压(Rvp)(rBOB Rvp)、与rBOB混合制备燃料共混物的异丁醇共混组合物体积百分比(燃料中iBuOH共混组合物％)、和最终燃料共混物中异丁醇的体积百分比(燃料共混物中iBuOH％)。
表3：包含rBOB和异丁醇燃料共混组合物的燃料共混物的组成和性能 参数
采用表3中提供的工业标准方法，测定每种燃料的研究法辛烷值(RON)、马达法辛烷值(MON)、和Rvp。表3中还提供了对应的挥发性类别(根据ASTM D-4814的AA、A、B、C、D或E，或7psi)和每类的最大Rvp(Rvp最大)。
实例4
包含异丁醇燃料共混组合物和rBOB的燃料共混物的性能参数
采用工业标准方法(例如ASTM D-4814和本文所述LBDI)，测定五种异丁醇浓度在16体积％至30体积％范围内的rBOB燃料共混物的挥发特性和性能。
首先，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法将异丁醇(iBuOH)、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分和／或运转性能组分混合，制备用于燃料共混的异丁醇组合物。表4提供了用于异丁醇燃料共混组合物的异丁醇、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分和／或运转性能组分的体积百分比(“％”)：
表4：用于与rBOB共混的燃料的异丁醇组合物
接着，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法，混合异丁醇燃料共混组合物和rBOB(ULR E10rBOB或优质E10rBOB)，制备燃料共混物。表5提供了以磅-力／平方英寸(psi)为单位的rBOB的雷德蒸气压(Rvp)(rBOB Rvp)、与rBOB混合制备燃料共混物的异丁醇共混组合物体积百分比(燃料中iBuOH共混组合物％)、和最终燃料共混物中异丁醇的体积百分比(燃料共混物中iBuOH％)。
表5：包含rBOB和异丁醇燃料共混组合物的燃料共混物的组成和性能 参数
可采用工业标准方法或本文所述并且提供于表5中的方法，测定每种燃料的研究法辛烷值(RON)、马达法辛烷值(MON)、Rvp和低丁醇运转性能指数(LBDI)。表5中还提供了对应的挥发性类别和该类的最大Rvp。
实例5
包含异丁醇燃料共混组合物和CARBOB的燃料共混物的性能参数
采用工业标准方法(例如ASTM D-4814和本文所述LBDI)，测定五种异丁醇浓度在16体积％至30体积％范围内的十一种CARBOB燃料共混物的挥发特性和性能。
首先，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法将异丁醇(iBuOH)、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分或运转性能组分混合，制备用于燃料共混的异丁醇组合物。表6提供了用于异丁醇燃料共混组合物的异丁醇、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分和／或运转性能组分的体积百分比(“％”)：
表6：用于与CARBOB共混的燃料的异丁醇组合物
接着，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法，混合异丁醇燃料共混组合物和CARBOB(CARBOB E10)，制备燃料共混物。表7提供了以磅-力／平方英寸(psi)为单位的CARBOB的雷德蒸气压(Rvp)(CARBOB Rvp)、与CARBOB混合制备燃料共混物的异丁醇共混组合物体积百分比(燃料中iBuOH共混组合物％)、和最终燃料共混物中异丁醇的体积百分比(燃料共混物中iBuOH％)。
表7：包含CARBOB和异丁醇燃料共混组合物的燃料共混物的组成和 性能参数
可采用工业标准方法或本文所述并且提供于表7中的方法，测定每种燃料的研究法辛烷值(RON)、马达法辛烷值(MON)、Rvp和低丁醇运转性能指数(LBDI)。表7中还提供了对应的挥发性类别和该类的最大Rvp。
实例6
包含异丁醇燃料共混组合物和rBOB的燃料共混物的性能参数
采用工业标准方法(例如ASTM D-4814和本文所述LBDI)，测定十种异丁醇浓度在22体积％至34体积％范围内的rBOB燃料共混物的挥发特性和性能。
首先，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法将异丁醇(iBuOH)、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分和／或运转性能组分混合，制备用于燃料共混的异丁醇组合物。表8提供了用于异丁醇燃料共混组合物的异丁醇、蒸气压调节组分和任选的辛烷值改善组分和／或运转性能组分的体积百分比(“％”)：
表8：用于与rBOB共混的燃料的异丁醇组合物
接着，可通过采用本领域已知和本文所述的标准方法，混合异丁醇燃料共混组合物和rBOB(ULR E15、优质E15、ULR E20、或优质E20)，制备燃料共混物。表9提供了以磅-力／平方英寸(psi)为单位的rBOB的雷德蒸气压(Rvp)(rBOB Rvp)、与rBOB混合制备燃料共混物的异丁醇共混组合物体积百分比(燃料中iBuOH共混组合物％)、和最终燃料共混物中异丁醇的体积百分比(燃料共混物中iBuOH％)。
表9：包含rBOB和异丁醇燃料共混组合物的燃料共混物的组成和性能 参数
采用工业标准方法或本文所述并且提供于表9中的方法，测定每种燃料的研究法辛烷值(RON)、马达法辛烷值(MON)、Rvp和低丁醇运转性能指数(LBDI)。表9中还提供了对应的挥发性类别和该类的最大Rvp。

Claims (20)

1.用于燃料共混的组合物，包含：
(i)异丁醇；
(ii)任选地，辛烷值改善组分；和
(iii)蒸气压调节组分。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述异丁醇以所述组合物的总体积的约10体积％至约99体积％的浓度存在。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述异丁醇以所述组合物的总体积的约60体积％至约90体积％的浓度存在。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述异丁醇以所述组合物的总体积的约70体积％的浓度存在。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述辛烷值改善组分选自高辛烷值芳族化合物、高辛烷值异链烷烃、烷基化物、重整产品、乙醇、以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述辛烷值改善组分以所述组合物的总体积的约1体积％至约50体积％的浓度存在。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述辛烷值改善组分以所述组合物的总体积的约5体积％至约35体积％的浓度存在。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述蒸气压调节组分选自正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、混合的丁烷、混合的戊烷、乙醇、异构油、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、天然汽油、以及它们的组合。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述蒸气压调节组分以所述组合物的总体积的约1体积％至约30体积％的浓度存在。
10.根据权利要求1所述的组合物，还包含运转性能组分，其中所述运转性能组分选自正戊烷、异戊烷、2，2-二甲基丁烷、异构油、己烷、天然气液体、轻质催化裂化的石脑油、轻质加氢裂化的石脑油、加氢处理的轻质催化裂化的石脑油、以及它们的组合。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述运转性能组分以所述组合物的总体积的约1体积％至约30体积％的浓度存在。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物用于与汽油或用于充氧共混的共混原料(BOB)共混，用于与汽油或BOB集散站共混，或用于与汽油或BOB喷洒共混。
13.用于燃料共混的组合物，包含：
(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的异丁醇；
(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的甲苯；和
(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的正丁烷。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述组合物用于与汽油或用于充氧共混的共混原料(BOB)共混，用于与汽油或BOB集散站共混，或用于与汽油或BOB喷洒共混。
15.燃料共混物，包含：
(i)异丁醇；
(ii)任选地，辛烷值改善组分；
(iii)蒸气压调节组分；和
(iv)汽油、汽油共混原料、或它们的混合物；
其中所述汽油、汽油共混原料、或它们的混合物配制用于加入乙醇。
16.制备燃料共混物的方法，包括：将权利要求1的组合物与汽油、汽油共混原料、或它们的混合物混合。
17.制备权利要求1的组合物的方法，所述方法包括：
提供主要包含所述丁醇的丁醇流、主要包含所述辛烷值改善组分的辛烷值改善组分流、和主要包含所述蒸气压调节组分的蒸气压调节组分流；
将所述丁醇流与所述辛烷值改善组分流共混在一起；以及
将所述丁醇流与所述蒸气压调节组分流共混在一起，
其中所述丁醇流与所述辛烷值改善组分流和所述蒸气压调节组分流共混形成主要包含所述组合物的产物流。
18.根据权利要求17所述的方法，其中控制所述丁醇流、所述辛烷值改善
组分流和所述蒸气压调节组分流各自的流量，使得所述产物流具有：
(i)以所述组合物总体积计约60体积％至约90体积％的丁醇；
(ii)以所述组合物总体积计约5体积％至约35体积％的辛烷值改善组分；和
(iii)以所述组合物总体积计约5体积％至约20体积％的蒸气压调节组分。
19.根据权利要求17所述的方法，其中将所述丁醇流和所述辛烷值改善组分流共混在一起制得预混物流，其中将所述丁醇流与所述蒸气压调节组分流共混在一起包括将所述预混物流与所述蒸气压调节组分流共混以形成所述产物流。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：
将所述预混物流运输至集散站，其中在所述集散站将所述预混物流和所述蒸气压调节组分流共混。
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ZA (1) ZA201401048B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104893768A (zh) * 2015-06-02 2015-09-09 长沙金业能源科技有限公司高青分公司 一种环保型合成汽油及其制作方法
CN105907431A (zh) * 2016-05-24 2016-08-31 中国科学院广州能源研究所 一种纤维素丁醇复合醇烃燃料及其制备方法
CN106221825A (zh) * 2016-08-25 2016-12-14 桂林九马新动力科技有限公司 一种车用醇醚燃料组合物及其制备方法
CN108368441A (zh) * 2015-07-20 2018-08-03 环球油品有限责任公司 用于gci发动机的燃料组合物及其制备方法
CN108698962A (zh) * 2016-02-11 2018-10-23 陶氏技术投资有限责任公司 将烯烃转化成醇、醚或其组合的方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101107343A (zh) * 2005-01-25 2008-01-16 Bp北美公司 Rvp降低的加氧汽油组合物和方法
US8734543B2 (en) * 2008-05-08 2014-05-27 Butamax Advanced Biofuels Llc Oxygenated gasoline composition having good driveability performance
US10192038B2 (en) 2008-05-22 2019-01-29 Butamax Advanced Biofuels Llc Process for determining the distillation characteristics of a liquid petroleum product containing an azeotropic mixture
CA2799998C (en) 2010-06-16 2019-04-02 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Oxygenated butanol gasoline composition having good driveability performance
MX356773B (es) 2010-06-16 2018-06-13 Butamax Tm Advanced Biofuels Composicion de gasolina y butanol oxigenados que tiene buen desempeño de la capacidad de conduccion.
BR112013006233A2 (pt) 2010-09-20 2019-09-24 Butamax Tm Advanced Biofuels avaliação multimídia de combustíveis que contém butanol
EP2758492A1 (en) 2011-09-23 2014-07-30 Butamax Advanced Biofuels LLC Process for the production of gasoline by using butanol in the gasoline pool
US8968429B2 (en) 2011-09-23 2015-03-03 Butamax Advanced Biofuels Llc Butanol compositions for fuel blending and methods for the production thereof
BR112014015992B1 (pt) 2011-12-30 2021-01-12 Butamax Advanced Biofuels Llc composição de gasolina oxigenada e método de redução de corrosão em um motor de combustão interna
WO2014160802A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Motor Sports Fuel And Equipment Fuel additive and fuel composition
US9862904B2 (en) 2013-12-31 2018-01-09 Shell Oil Company Unleaded fuel compositions
US20150377161A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 General Electric Company Systems and methods for engine control incorporating fuel properties
EP3109297A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Fuel formulations
RU2603644C1 (ru) * 2015-10-21 2016-11-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") Октаноповышающая добавка к автомобильным бензинам и топливная композиция ее содержащая
EP3580628B1 (en) * 2017-02-09 2024-01-17 Texon LP Controlled blending of biodiesel into distillate streams
WO2019204115A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 Sabic Global Technologies B.V. Method of producing a fuel additive
CN109628165A (zh) * 2018-12-20 2019-04-16 国澔（北京）新能源科技发展有限公司 一种醇基清洁燃料
CN113646413A (zh) 2019-04-02 2021-11-12 沙特基础工业全球技术有限公司 无铅汽油共混物
US11885270B2 (en) 2021-09-22 2024-01-30 Michael D. Mercer Energy utilization system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101392203A (zh) * 2008-09-28 2009-03-25 梁千豪 车用高效环保燃油
CN102015975A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 布特马斯先进生物燃料公司 具有良好运转性能的充氧汽油组合物

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4541836A (en) * 1982-12-09 1985-09-17 Union Carbide Corporation Fuel compositions
JPH06503368A (ja) * 1990-05-25 1994-04-14 インターステイト　ケミカル　インコーポレイテッド 混合ガソリン、並びにその混合ガソリンを製造する方法および装置
US5288393A (en) 1990-12-13 1994-02-22 Union Oil Company Of California Gasoline fuel
JPH0935104A (ja) * 1995-07-17 1997-02-07 Idemitsu Kosan Co Ltd 品質管理システム
JP4022301B2 (ja) * 1998-01-26 2007-12-19 出光興産株式会社 ボーナスオクタン価推定装置およびガソリン性状推定装置
AU3684800A (en) 2000-01-24 2001-07-31 Angelica Golubkov Motor fuel for spark ignition internal combustion engines
US6761745B2 (en) * 2000-01-24 2004-07-13 Angelica Hull Method of reducing the vapor pressure of ethanol-containing motor fuels for spark ignition combustion engines
JP2002356684A (ja) * 2001-05-29 2002-12-13 Jenesu Kk 燃料組成物
CA2513001A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Eco-Performance Products Ltd. Alcohol enhanced alternative fuels
JP5214086B2 (ja) * 2003-12-24 2013-06-19 コスモ石油株式会社 エタノール含有ガソリン
JP4156554B2 (ja) * 2004-03-25 2008-09-24 出光興産株式会社 ガソリン組成物
US20140109467A1 (en) 2005-01-25 2014-04-24 Butamax Advanced Biofuels Llc Reduced RVP Oxygenated Gasoline Composition and Method
US20090199464A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-13 Bp Corporation North America Inc. Reduced RVP Oxygenated Gasoline Composition And Method
CN101107343A (zh) 2005-01-25 2008-01-16 Bp北美公司 Rvp降低的加氧汽油组合物和方法
JP4776287B2 (ja) * 2005-07-06 2011-09-21 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 クリーンガソリン組成物及びその製造方法
JP4932195B2 (ja) * 2005-08-30 2012-05-16 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 ガソリン組成物とその製造方法
US20090099401A1 (en) 2006-06-16 2009-04-16 D Amore Michael B Process for making isooctenes from aqueous isobutanol
JP5052851B2 (ja) * 2006-09-25 2012-10-17 コスモ石油株式会社 無鉛ガソリン組成物
JP5693233B2 (ja) * 2008-01-02 2015-04-01 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ 液体燃料組成物、その製造方法および内燃機関の操作方法
DE102008008818A1 (de) * 2008-02-12 2009-08-20 Deutsche Bp Ag Kraftstoffe für Otto-Motoren
BRPI0908624A2 (pt) 2008-05-22 2016-07-26 Butamax Advanced Biofuels Llc processo para determinar as caracteristica de destilação de um produto de petróleo líquido que contém uma mistura azeotrópica.
JP5432521B2 (ja) * 2008-12-25 2014-03-05 出光興産株式会社 ガソリン組成物
US8465560B1 (en) 2009-02-05 2013-06-18 Butamax Advanced Biofuels Llc Gasoline deposit control additive composition
US20110283604A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Biodegradation of renewable hydrocarbon fuel blends
MX356773B (es) 2010-06-16 2018-06-13 Butamax Tm Advanced Biofuels Composicion de gasolina y butanol oxigenados que tiene buen desempeño de la capacidad de conduccion.
CA2799998C (en) 2010-06-16 2019-04-02 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Oxygenated butanol gasoline composition having good driveability performance
BR112013006233A2 (pt) 2010-09-20 2019-09-24 Butamax Tm Advanced Biofuels avaliação multimídia de combustíveis que contém butanol
US20130180164A1 (en) 2011-07-28 2013-07-18 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Low sulfur fuel compositions having improved lubricity
EP2758492A1 (en) 2011-09-23 2014-07-30 Butamax Advanced Biofuels LLC Process for the production of gasoline by using butanol in the gasoline pool
US8968429B2 (en) 2011-09-23 2015-03-03 Butamax Advanced Biofuels Llc Butanol compositions for fuel blending and methods for the production thereof
BR112014015992B1 (pt) 2011-12-30 2021-01-12 Butamax Advanced Biofuels Llc composição de gasolina oxigenada e método de redução de corrosão em um motor de combustão interna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102015975A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 布特马斯先进生物燃料公司 具有良好运转性能的充氧汽油组合物
CN101392203A (zh) * 2008-09-28 2009-03-25 梁千豪 车用高效环保燃油

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104893768A (zh) * 2015-06-02 2015-09-09 长沙金业能源科技有限公司高青分公司 一种环保型合成汽油及其制作方法
CN108368441A (zh) * 2015-07-20 2018-08-03 环球油品有限责任公司 用于gci发动机的燃料组合物及其制备方法
CN108698962A (zh) * 2016-02-11 2018-10-23 陶氏技术投资有限责任公司 将烯烃转化成醇、醚或其组合的方法
CN108698962B (zh) * 2016-02-11 2022-02-25 陶氏技术投资有限责任公司 将烯烃转化成醇、醚或其组合的方法
CN105907431A (zh) * 2016-05-24 2016-08-31 中国科学院广州能源研究所 一种纤维素丁醇复合醇烃燃料及其制备方法
CN106221825A (zh) * 2016-08-25 2016-12-14 桂林九马新动力科技有限公司 一种车用醇醚燃料组合物及其制备方法

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