CN113646413A - 无铅汽油共混物 - Google Patents

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Abstract

一种无铅汽油组合物包含基于该无铅汽油组合物总体积，50vol.％‑96vol.％的无铅汽油；2vol.％‑20vol.％的混合丁醇；和2vol.％‑30vol.％的馏出油馏分，在180℃的初始沸点馏出温度下该馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物，其中所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择以提供具有以下各项的无铅汽油组合物：根据ASTM D 2699测定的90‑101的研究法辛烷值；和根据ASTM D 2700测定的81.4‑90的马达法辛烷值。

Description

无铅汽油共混物
相关申请的交叉引证
本申请是要求享有2019年4月2日提交的美国临时专利申请第62/828,067号的优先权的国际申请，其全部内容结合于本文中。
技术领域
本申请涉及包含辛烷值增效添加剂(octane-boosting additive)的无铅汽油组合物和制备该汽油组合物的方法。
背景技术
商用汽油(它是内燃机的燃料)是一种精炼石油产品，通常是烃(基础汽油)、添加剂和共混剂的混合物。添加剂和共混剂，例如，辛烷值增效剂，被添加到所述基础汽油中以提高汽油的性能和稳定性。
当用于高压缩内燃机时，汽油有“爆震(knock)”的倾向。当气缸中的空气/燃料混合物的燃烧没有响应点火而正确开始时，就会发生爆震，因为一个或多个空气/燃料混合物的包(pocket)会在正常燃烧前沿的包络线(envelope)外提前点火。抗爆剂，也称为辛烷值增强剂，会减少发动机爆震现象，并提高汽油的辛烷额定值。出于环境、健康或其他原因，先前的辛烷值增效剂如四乙基铅和甲基环戊二烯基三羰基锰(“MMT”)已经或正在被淘汰。
目前用于配制辛烷值增效剂的优选化合物包括C4氧合化合物(oxygenatecompound)，如甲基叔丁基醚(“MTBE”)、乙基叔丁基醚(“ETBE”)和正丁醇及其异构体。然而，在炼油厂生产和储存大量这些材料的成本可能很高。此外，监管要求对高浓度添加剂使用的限制增加了生产高辛烷值燃料的炼油操作的难度和费用。对于具有与汽油相当的辛烷值并且具有提高的燃烧效率的燃料添加剂或燃料，仍存需要。
鉴于上述内容，仍然需要提供具有成本效益的汽油组合物，包括辛烷值增强组合物。
发明内容
在各种实施方式中，公开了包含辛烷值增效添加剂的无铅汽油组合物和制备该汽油组合物的方法。
本公开提供了一种无铅汽油组合物，其包含：基于所述无铅汽油组合物总体积，50-96体积百分比(“vol.％”)的无铅汽油；基于无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和基于所述无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-30vol.％在180℃的初始沸点馏出温度(boiling point cut)下包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的馏出油馏分，其中所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择而提供的无铅汽油组合物具有：根据ASTM D 2699测定的90-101的研究法辛烷值(Research Octane Number)；根据ASTMD 2700测定的81.4-90的马达法辛烷值(Motor Octane Number)；并且其中所述无铅汽油组合物的总体积为100vol.％。
本公开提供了一种制备无铅汽油组合物的方法，其包括：混合基于所述无铅汽油组合物总体积的55vol.％-96vol.％的无铅汽油；基于所述无铅汽油组合物的总体积的2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和基于所述无铅汽油组合物的总体积的2vol.％-30vol.％在180℃的初始沸点馏出温度下包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的馏出油馏分，其中所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择而提供的无铅汽油组合物具有：根据ASTM D 2699测定的91-101的研究法辛烷值；根据ASTM D 2700测定81.4-90的马达法辛烷值；并且其中所述无铅汽油组合物的总体积为100vol.％。
本公开提供了一种辛烷值增效添加剂，其包含基于所述辛烷值增效添加剂的总体积，5vol.％-95vol.％的混合丁醇和5vol.％-95vol.％的馏出油馏分，在180℃的初始沸点馏出温度下该馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物；并且其中所述辛烷值增效添加剂的总体积为100vol.％。
上述和其他特征由以下附图和详细进行举例说明。
附图说明
以下附图是示例性实施方式，其中相似的元件以相似的方式编号。
图1是所测量的研究法辛烷值(“RON”)或马达法辛烷值(“MON”)作为汽油共混物中混合丁醇量的函数的曲线图。
图2是对于包含不同量的MTBE或混合丁醇(“SUPERBUTOL”)的汽油共混物，RON作为汽油共混物中辛烷值增效剂含量的函数的曲线图。
图3是比较基础汽油(“BG”)和包含20vol.％MTBE、20vol.％混合丁醇(“SUPERBUTOL”或“SB”)或20vol.％混合丁醇和10vol.％-30vol.％的特定油馏分(“SOF”)的汽油共混物的RON的直方图。
图4是比较基础汽油和包含20vol.％MTBE、20vol.％混合丁醇或20vol.％混合丁醇和10vol.％-30vol.％SOF的汽油共混物的雷德(Reid)蒸气压的直方图。
图5是根据ASTM D86对各种组合物进行的蒸馏温度相对于百分比回收率的曲线图。“IFB”是初沸点，“FBP”是终沸点。
具体实施方式
本文公开了包含特定馏出油馏分和混合丁醇的无铅汽油组合物，以及制备该无铅汽油组合物的方法。所述馏出油馏分在本文中也称为特定油馏分。本文还公开了包含混合丁醇和特定馏出油馏分的辛烷值增效添加剂。所述馏出油馏分能够从蒸汽裂解和其他石化生产工艺过程中获得。所述馏出油馏分添加到包含混合丁醇的无铅汽油中导致具有与包含混合丁醇而不含馏出油馏分的无铅汽油的RON和MON值相比更高的研究法辛烷值(“RON”)和发动机辛烷值(“MON”)值的汽油组合物，在内燃机中，特别是对于汽车市场，提供了改进的燃烧和改进的性能。此外，该汽油组合物的特征在于比包含混合丁醇而不含所述馏出油馏分的无铅汽油更低的雷德(Reid)蒸气压(“Rvp”)。该汽油组合物具有的性能优点与含MTBE无铅汽油一样好或更好，而同时允许炼油厂使用较便宜的共混组分实现所需的性能特性。
本公开提供了一种无铅汽油组合物，其包含基于所述无铅汽油组合物的总体积，50-96体积百分比(“vol.％”)的无铅汽油；2vol.％-20vol.％，或5vol.％-20vol.％的混合丁醇；和2vol.％-30vol.％，或5vol.％-30vol.％的本文公开的馏出油馏分。在180℃的初始沸点馏出温度下所述馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物。所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择而提供具有90-101，优选91-101的RON，和81.4-90，优选82.5-90的MON的无铅汽油组合物。
基于无铅汽油的总体积，该无铅汽油能够包含大于50vol.％的具有沸点范围为30-230℃的烃。
RON描述了在低发动机载荷和低转速下的爆震行为，并根据ASTM D2699进行测定。
与无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油的RON相比，向无铅汽油中添加混合丁醇和馏出油馏分能够提高所述无铅汽油组合物的RON。例如，该无铅汽油组合物能够具有比不含混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油的RON高至少0.5点、至少1.0点、至少1.5点、至少2.0点、至少3.0点、至少4.0点或至少5.0分的RON。
MON描述了在高发动机负荷和高热应力下的爆震行为，并根据ASTM D2700测定。
该无铅汽油组合物能够具有比无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油的MON高至少0.4点或至少0.6点或至少0.8点的MON。该无铅汽油组合物能够具有比无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油的MON高0.4-10或0.6-8或0.8-5点的MON。
Rvp是汽油挥发性的度量。它定义为由测试方法ASTM D323测定的由100℉(37.8℃)液体(例如，汽油)施加的绝对蒸汽压。
该无铅汽油组合物能够具有比无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油更低的Rvp。该无铅汽油组合物能够表征为具有39.3-53.8千帕(“kPa”)(5.7-7.8磅/平方英寸(“psi”))或40-47.6kPa(5.8-6.9psi)的Rvp。该无铅汽油组合物能够具有比无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油的Rvp低至少2.1kPa(0.3psi)、至少2.8kPa(0.4psi)、至少3.4kPa(0.5psi)、至少4.8kPa(0.7psi)、至少6.2kPa(0.9psi)或至少6.9kPa(1.0psi)的Rvp。
该馏出油馏分的组成能够包含0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃；20vol.％-40vol.％的异链烷烃；2vol.％-16vol.％的烯烃；0.5vol.％-12vol.％的环烷烃；和35vol.％-65vol.％的芳族化合物(基于所述馏出油馏分的总体积)，这根据ASTM D6730进行测定。优选该馏出油馏分的组成包含0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃、24vol.％-35vol.％的异链烷烃、5vol.％-13vol.％的烯烃、1vol.％-9vol.％的环烷烃和45vol.％-60vol.％的芳族化合物。更优选该馏出油馏分的组成包含0.25vol.％-1.0vol.％的正链烷烃、26vol.％-33vol.％的异链烷烃、7vol.％-11vol.％的烯烃、2vol.％-8vol.％的环烷烃和48vol.％-57vol.％的芳族化合物。
“丁醇”是指具有分子式为C4H9OH的直链或支链化合物。该混合丁醇能够包含仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇等中的至少之一，并且还能够包括其组合。
该混合丁醇能够源自各种来源，包括从化石燃料中衍生丁醇的反应或通过由细菌的生物质发酵。在某些实施方式中，该混合丁醇作为SUPERBUTOLTM，一种或多种丁醇异构体与其他组分混合的混合物而提供。例如，一种SUPERBUTOLTM组合物能够包含丁醇异构体(约93vol.％)，以及少量仲丁基醚(约2vol.％)和二异丁烯(约5vol.％)。在一些实施方式中，SUPERBUTOLTM组合物还可以包括C4二聚体。
术语“氧合剂(oxygenate)”或“辛烷值增效剂”是指一类含有一个或多个氧原子并通过增加汽油的氧含量而有效提高汽油辛烷值的汽油添加剂。大多数氧合剂是醇类或醚类。
该无铅汽油组合物还能够包含1vol.％-15vol.％的辛烷值增效剂，该辛烷值增效剂包含单芳族化合物、醇、酯或醚中的至少之一。该辛烷促进剂能够包含二甲苯、苯、甲苯、苯胺、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔戊基醇、叔戊醇、乙酸异戊酯、乙酸戊酯、丙酸异戊酯、壬酸异戊酯、乙酸异丁酯、丁酸甲酯、己酸甲酯、辛酸甲酯、叔丁基乙基醚、叔戊基甲基醚、叔戊基乙基醚、叔己基甲基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少之一。优选该辛烷值增效剂能够包含乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、叔戊基乙基醚、叔己基甲基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少之一。在某些实施方式中，该辛烷值增效剂不含甲基叔丁基醚。
该无铅汽油组合物能够通过将本文公开的无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分以及可选的其他辛烷值增效剂或其他添加剂单独或以任何组合方式混合而制备。
该馏出油馏分能够直接添加到无铅汽油中。然而，该馏出油馏分能够用基本惰性的通常呈液体的有机稀释剂如矿物油、石脑油、苯、甲苯或二甲苯进行稀释，以形成添加剂浓缩物。这些浓缩物能够包含0.1wt％-80wt％，或1wt％-80wt％，或10wt％-80wt％的馏出油馏分，并且能够另外包含本领域已知的一种或多种如下所述的其他添加剂。可以使用诸如15wt％、20wt％、30wt％或50wt％或更高的浓度。浓缩物能够通过在任何温度下，例如，在23-70℃下以任何顺序混合所需组分而制备。
该添加剂浓缩物或无铅汽油组合物能够还包含本领域已知的其他添加剂，例如，如以上所公开的其他辛烷值增效剂、消泡剂、抗冰剂、其他抗爆震剂、抗氧化剂、抗磨剂、颜色稳定剂、腐蚀抑制剂、洗涤剂、分散剂、染料、极压剂(extreme pressure agent)、除铅剂、金属钝化剂、倾点降低剂、上缸润滑剂(upper-cylinder lubricant)、粘度改进剂等。这种添加剂的量取决于具体的添加剂，并且能够由本领域的普通技术人员很容易确定。
用于减少或防止形成稳定泡沫的消泡剂包括硅酮或有机聚合物。抗氧化剂、腐蚀抑制剂和极压剂的实例有氯化脂族烃、有机硫化物和多硫化物、磷酯(包括二烃和三烃亚磷酸酯)、钼化合物等。其他抗氧化剂有烷基化二苯胺、受阻酚，尤其是在酚-OH基邻位具有叔烷基如叔丁基的那些，等等。
洗涤剂和分散剂能够是有灰或无灰型的。产灰洗涤剂的实例有碱金属或碱土金属与磺酸、羧酸、酚或有机磷酸的油溶性中性和碱性盐，其特征在于至少一个直接的碳-磷连接基。无灰洗涤剂和分散剂在燃烧时会产生非挥发性残留物，如氧化硼或五氧化二磷，但通常不含金属，而因此在燃烧时不会产生含金属灰分。实例包括含有34-54个碳原子的羧酸(或其衍生物)与含氮化合物如胺、有机羟基化合物如酚类和醇类和/或碱性无机材料的反应产物。
粘度改进剂通常是聚合物，例如，聚异丁烯、聚(甲基丙烯酸酯)、氢化二烯聚合物、聚烷基苯乙烯、酯化苯乙烯-马来酸酐共聚物、氢化烯基芳烯-共轭二烯共聚物和聚烯烃。
本文还公开了一种辛烷值增效添加剂，其包含基于所述辛烷值增效添加剂的总体积，5vol.％-95vol.％的混合丁醇和5vol.％-95vol.％的馏出油馏分。
本公开通过以下非限制性实施例进一步举例说明。
实施例
在实施例中使用了以下测试方法。
雷德(Reid)蒸气压(“Rvp”)是汽油挥发性的度量。它定义为由测试方法ASTM D323测定的由100℉(37.8℃)液体(例如，汽油)施加的绝对蒸气压。
研究法辛烷值(“RON”)描述了低发动机载荷和低转速下的爆震行为，并根据ASTMD 2699进行测定。
发动机法辛烷值(“MON”)描述了在高发动机载荷和高热应力下的爆震行为，并根据ASTM D 2700进行测定。
在实施例中使用了包含主要量(大于50vol.％)的沸点范围为30-230℃并具有表1中所示性质的烃的基础无铅汽油。在表1中，密度以千克/升(“kg/L”)表示。
表1.基础汽油的典型物理性质
Figure BDA0003288270430000091
实施例1.含有混合丁醇或MTBE的汽油共混物
当与基础汽油混合时，MTBE和混合丁醇各自充当辛烷值增效剂。
基于该汽油组合物的总体积，所述基础汽油与5vol.％-20vol.％的混合丁醇组合混合。
如下表2所示，测定了包含浓度范围为0-20vol.％的混合丁醇的汽油共混组合物的RON和MON。所述结果也在图1中以图形方式呈现。在表2中，每个共混物样品的总体积为100vol.％。
表2.汽油共混物的测定辛烷值
Figure BDA0003288270430000101
所得汽油组合物具有范围为90-93的RON和范围为82-84的MON。
含有5vol.％-20vol.％MTBE的汽油共混物的RON数据列于下表3中。在表3中，每个样品的总体积为100vol.％。在表3中，应该注意的是，5％MTBE+(x)是指5vol.％MTBE+95vol.％基础汽油，10％MTBE+(x)是指10vol.％MTBE+90vol.％基础汽油，15％MTBE+(x)是指15vol.％MTBE+85vol.％基础汽油，20％MTBE+(x)是指20vol.％MTBE+80vol.％基础汽油。
表3.含MTBE汽油共混物的RON值
样品 RON
基础汽油(X) 89.5
5％MTBE+(X) 91.3
10％MTBE+(X) 92.6
15％MTBE+(X) 94
20％MTBE+(X) 95.1
图2显示了含有不同量的MTBE或混合丁醇的汽油共混物的RON的图形比较。含有MTBE或混合丁醇的汽油共混物的RON值比较表明，与相同体积百分比的混合丁醇相比，含MTBE的汽油组合物具有更高的RON值。
实施例2.含有混合丁醇和特定油馏分的汽油共混物
基础汽油与20vol.％的混合丁醇和10vol.％-30vol.％的特定油馏分(“SOF”)混合，各自都基于所述汽油组合物的总体积。实施例中使用的特定油馏分(例如，馏出油馏分)的组成如表4中所示。该组成根据ASTM D6730，通过气相色谱法、随后质谱法进行分析。
表4特定油馏分的组成
Figure BDA0003288270430000111
Figure BDA0003288270430000121
对汽油共混物组合物的RON、MON和Rvp进行测定。
图3是比较基础汽油和分别包含20vol.％MTBE(+80vol.％基础汽油)、20vol.％混合丁醇(+80vol.％基础汽油)或20vol.％混合丁醇和10vol.％-30vol.％SOF(+剩余物至100vol.％，使用基础汽油)的汽油共混物的RON的直方图。包含混合丁醇和SOF的所得汽油组合物能够具有94-96.3范围内的RON。
包含混合丁醇和特定油馏分的汽油共混组合物的RON在恒定百分比的混合丁醇下随着特定油馏分的百分比增加(10vol.％-30vol.％)而增加。具体而言，包含SOF和混合丁醇的汽油共混组合物能够获得与通过使用MTBE作为唯一辛烷值增效剂的汽油共混物获得的辛烷值相当或更高的辛烷值。汽油共混组合物的MON显示出类似的趋势。
图4是比较基础汽油和分别包含20vol.％MTBE(+80vol.％基础汽油)、20vol.％混合丁醇(+80vol.％基础汽油)或20vol.％混合丁醇和10vol.％-30vol.％SOF(+其余物质至100vol.％，使用基础汽油)的汽油共混物的Rvp的直方图。在恒定百分比的混合丁醇下，随着特定油馏分的百分比增加(10vol.％-30vol.％)，汽油共混组合物的Rvp降低。这些汽油组合物的Rvp显著低于含有20vol.％MTBE的汽油组合物的Rvp，而同时具有相当或更高的RON。
混合丁醇和特定油馏分向基础汽油中的添加会改善汽油组合物的性能，提高所述共混物的总辛烷值，从而为汽车市场提供更好的燃烧和改进的性能，而同时降低Rvp，由此最小化能够导致地面臭氧和臭氧相关健康问题的挥发物释放。
图5是显示基础汽油与具有20vol.％MTBE(+80vol.％基础汽油)的汽油共混物、具有20vol.％混合丁醇(+80vol.％基础汽油)的汽油共混物、具有20vol.％混合丁醇+10vol.％特定馏出油(+70vol.％基础汽油)的汽油共混物和具有20vol.％混合丁醇+20vol.％特定馏出油(+60vol.％基础汽油)的汽油共混物相比的蒸馏温度曲线图。
总之，所评价的性能表明，在汽油共混物中使用具有成本效益的辛烷值增效组分混合丁醇和SOF，而非价格较高的MTBE，能够产生类似的性能特征(辛烷值)。
本公开还包括以下方面。
方面1：一种无铅汽油组合物包含50vol.％-96vol.％的无铅汽油；2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和2vol.％-30vol.％的馏出油馏分，在180℃的初始沸点馏出温度下该馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物，其中所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择而提供的无铅汽油组合物具有根据ASTM D 2699测定的90-101的研究法辛烷值；和根据ASTM D 2700测定的81.4-90的马达法辛烷值。
方面2：方面1的所述无铅汽油组合物，具有根据ASTM D323测定，比无混合丁醇和馏出油馏分的无铅汽油低至少2.1kPa(0.3psi)，至少2.8kPa(0.4psi)，至少3.4kPa(0.5psi)、至少4.8kPa(0.7psi)、至少6.2kPa(0.9psi)或至少6.9kPa(1.0psi)的雷德(Reid)蒸气压。
方面3：方面1或2的所述无铅汽油组合物，其中所述混合丁醇包括仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇，或其组合中的至少之一。
方面4：方面1-3中任一项或多项的所述无铅汽油组合物，其中所述无铅汽油包含基于所述无铅汽油的总体积，大于50vol.％的具有沸点范围为30-120℃的烃。
方面5：方面1-4中任一项或多项的所述无铅汽油组合物，其中所述馏出油馏分包含基于所述馏出油馏分的总体积，0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃；20vol.％-40vol.％的异链烷烃；2vol.％-16vol.％的烯烃；0.5vol.％-12vol.％环烷烃；和35vol.％-65vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730进行测定。
方面6：方面1-4中任一项或多项所述的无铅汽油组合物，其中所述馏出油馏分包含基于该馏出油馏分的总体积，0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃、24vol.％-35vol.％的异链烷烃、5vol.％-13vol.％的烯烃、1vol.％-9vol.％的环烷烃、45vol.％-60vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730进行测定。
方面7：方面1-6中任一项或多项的所述无铅汽油组合物，还包含基于该无铅汽油组合物的总体积，1vol.％-15vol.％的辛烷值增效剂，该辛烷值增效剂包含单芳族化合物、醇、酯或醚辛烷值增效剂中的至少之一，其中该醇不是丁醇。
方面8：方面7的所述无铅汽油组合物，其中所述辛烷值增效剂包含二甲苯、苯、甲苯、苯胺、乙醇、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔戊基醇、叔戊醇、乙酸异戊酯、乙酸戊酯、丙酸异戊酯、壬酸异戊酯、乙酸异丁酯、丁酸甲酯、己酸甲酯、辛酸甲酯、乙基叔丁基醚、甲基叔戊醚、叔戊基乙基醚、甲基叔己基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少之一，优选所述辛烷值增效剂包含乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、叔戊基乙基醚、叔己基甲基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少之一。
方面9：方面8的所述无铅汽油组合物，其中所述辛烷值增效剂不含甲基叔丁基醚。
方面10：一种制备无铅汽油组合物的方法，包括将基于所述无铅汽油组合物的总体积50vol％-96vol.％的无铅汽油；基于所述无铅汽油组合物的总体积2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和基于所述无铅汽油组合物的总体积2vol.％-30vol.％在180℃的初始沸点馏出温度下包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的馏出油馏分进行混合，其中所述无铅汽油、混合丁醇和馏出油馏分经过选择而提供的无铅汽油组合物具有根据ASTM D 2699测定的91-101的研究法辛烷值；根据ASTM D 2700测定的81.4-90的马达法辛烷值；并且其中所述无铅汽油组合物的总体积为100vol.％。
方面11：方面10的所述方法，其中所述混合丁醇包括仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇或其组合中的至少之一。
方面12：方面10或11的所述无铅汽油组合物，其中所述无铅汽油包含基于该无铅汽油的总体积大于50vol.％的具有沸点为30-230℃的烃。
方面13：方面10-12中任一项的所述方法，其中基于所述馏出油馏分的总体积，该馏出油馏分包含0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃；20vol％-40vol.％的异链烷烃；2vol.％-16vol.％的烯烃；0.5vol.％-12vol.％的环烷烃；和35vol.％-65vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730测定。
方面14：方面10-12中任一项的所述方法，其中基于所述馏出油馏分的总体积，该馏出油馏分包含0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃；24vol.％-35vol.％的异链烷烃；5vol.％-13vol.％的烯烃；1vol.％-9vol.％的环烷烃；和45vol.％-60vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730测定。
方面15：一种辛烷值增效添加剂，其包含基于该辛烷值增效添加剂的总体积，5vol.％-95vol.％的混合丁醇和5vol.％-95vol.％的馏出油馏分，在180℃的初始沸点馏出温度下该馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物；其中所述辛烷值增效添加剂的总体积为100vol.％。
方面16：方面15的所述辛烷值增效添加剂，其中所述混合丁醇包括仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇，或其组合中的至少之一。
方面17：方面15或16的所述辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，该馏出油馏分包含0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃；20-40vol.％的异链烷烃；2vol.％-16vol.％的烯烃；0.5vol.％-12vol.％的环烷烃；和35vol.％-65vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730测定。
方面18：方面15或16的所述辛烷值增效添加剂，其中基于该馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃和24vol.％-35vol.％的异链烷烃；其中所述馏出油馏分的正链烷烃和异链烷烃的vol.％根据ASTM D6730测定。
方面19：方面18的所述辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，该馏出油馏分包含5vol.％-13vol.％的烯烃和1vol.％-9vol.％的环烷烃；其中所述馏出油馏分的烯烃和环烷烃的vol.％根据ASTM D6730测定。
方面20：方面19的所述辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，该馏出油馏分包含45vol.％-60vol.％的芳族化合物；其中所述馏出油馏分的芳族化合物的vol.％根据ASTM D6730测定。
该组合物、方法和制品能够可替代地包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分，由其或基本上由其组成。组合物、方法和制品可以另外地或可替代地配制为不含或基本上不含对于实现所述组合物、方法和制品的功能或目的不必要的任何材料(或物质)、步骤、或组分。
本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以独立地彼此组合(例如，“最高达25wt.％，或更具体而言，5wt.％-20wt.％”的范围包括“5wt.％-25wt.％”范围的端点和所有中间值，等等)。“组合”包括共混物、混合物、反应产物等。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则术语“一种”和“一个”和“该”不表示数量限制，应该解释为涵盖单数和复数。“或”是指“和/或”，除非另有明确说明。在整个说明书中对“一些实施方式”、“一个实施方式”等的引用是指结合实施方式描述的具体要素包括于本文描述的至少一个实施方式中，并且可以存在或可以不存在于其他实施方式中。此外，应当理解的是，在各种实施方式中，所描述的要素能够以任何合适的方式进行组合。在可替代的可用物质的列表中，“其组合”是指该组合能够包括该列表中的至少一种要素与一种或多种未命名的类似要素的组合。此外，“…的至少之一”是指该列表包括单独的每个要素，以及该列表的两个或更多个要素的组合，以及该列表的至少一个要素与未命名的相似要素的组合。
除非本文有相反规定，所有测试标准都是截止本申请的申请日有效的最新标准，或者，如果要求优先权，则是测试标准出现的最早优先权申请的申请日。换言之，除非另有说明，否则所有测试标准和方法，如ASTM、AOCS和ISO，都是截止2019年4月2日的最新标准。
除非另有定义，本文使用的技术和科学术语与本申请所属领域的技术人员通常理解的相同含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献均通过引用以其全部内容结合于本文中。然而，如果本申请中的术语与所引入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则来自本申请的术语优先于来自所引入的参考文献的冲突术语。
虽然已经描述了具体实施方式，但申请人或本领域的其他技术人员可能想到目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，所提交的且可以修改的所附权利要求旨在包括所有这样的替代、修改变化、改进和实质等同物。

Claims (20)

1.一种无铅汽油组合物，包含：
基于所述无铅汽油组合物的总体积，50vol.％-96vol.％的无铅汽油；
基于所述无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和
基于所述无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-30vol.％在180℃的初始沸点馏出温度下包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的馏出油馏分，
其中所述无铅汽油、所述混合丁醇和所述馏出油馏分经过选择以提供具有以下各项的无铅汽油组合物：
根据ASTM D 2699测定的90-101的研究法辛烷值；和
根据ASTM D 2700测定的81.4-90的马达法辛烷值；
其中所述无铅汽油组合物的总体积为100vol.％。
2.根据权利要求1所述的无铅汽油组合物，根据ASTM D323测定，具有比不含所述混合丁醇和所述馏出油馏分的无铅汽油低至少2.1kPa(0.3psi)，低至少2.8kPa(0.4psi)，低至少3.4kPa(0.5psi)、低至少4.8kPa(0.7psi)、低至少6.2kPa(0.9psi)或低至少6.9kPa(1.0psi)的雷德蒸气压。
3.根据权利要求1或2所述的无铅汽油组合物，其中所述混合丁醇包含仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇或其组合中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的无铅汽油组合物，其中基于所述无铅汽油的总体积，所述无铅汽油包含大于50vol.％的具有沸点范围为30-230℃的烃。
5.根据权利要求1-4中任一项或多项所述的无铅汽油组合物，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃，
20vol.％-40vol.％的异链烷烃，
2vol.％-16vol.％的烯烃，
0.5vol.％-12vol.％的环烷烃，和
35vol.％-65vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％。
6.根据权利要求1-4中任一项或多项所述的无铅汽油组合物，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃，
24vol.％-35vol.％的异链烷烃，
5vol.％-13vol.％的烯烃，
1vol.％-9vol.％的环烷烃，和
45vol.％-60vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％。
7.根据权利要求1-6中任一项或多项所述的无铅汽油组合物，还包含基于所述无铅汽油组合物的总体积，1vol.％-15vol.％的包含单芳族化合物、醇、酯或醚中至少一种的辛烷值增效剂，其中所述醇不是丁醇。
8.根据权利要求7所述的无铅汽油组合物，其中所述辛烷值增效剂包含二甲苯、苯、甲苯、苯胺、乙醇、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔戊基醇、叔戊醇、乙酸异戊酯、乙酸戊酯、丙酸异戊酯、壬酸异戊酯、乙酸异丁酯、丁酸甲酯、己酸甲酯、辛酸甲酯、乙基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、叔戊基乙基醚、甲基叔己基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少一种，优选地所述辛烷值增效剂包含乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、叔戊基乙基醚、叔己基甲基醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚或其组合中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的无铅汽油组合物，其中所述辛烷值增效剂不含甲基叔丁基醚。
10.一种制备无铅汽油组合物的方法，包括：
混合基于所述无铅汽油组合物的总体积，50vol.％-96vol.％的无铅汽油；
基于所述无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-20vol.％的混合丁醇；和
基于所述无铅汽油组合物的总体积，2vol.％-30vol.％在180℃的初始沸点馏出温度下包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的馏出油馏分，
其中所述无铅汽油、所述混合丁醇和所述馏出油馏分经过选择以提供具有以下各项的无铅汽油组合物：
根据ASTM D 2699测定的91-101的研究法辛烷值；和
根据ASTM D 2700测定的81.4-90的马达法辛烷值；
其中所述无铅汽油组合物的总体积为100vol.％。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述混合丁醇包括仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇或其组合中的至少一种。
12.根据权利要求10或11所述的无铅汽油组合物，其中基于所述无铅汽油的总体积，所述无铅汽油包含大于50vol.％的具有沸点为30-230℃的烃。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃，
20vol.％-40vol.％的异链烷烃，
2vol.％-16vol.％的烯烃，
0.5vol.％-12vol.％的环烷烃，和
35vol.％-65vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％。
14.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃，
24vol.％-35vol.％的异链烷烃，
5vol.％-13vol.％的烯烃，
1vol.％-9vol.％的环烷烃，和
45vol.％-60vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％。
15.一种辛烷值增效添加剂，包含基于所述辛烷值增效添加剂的总体积，5vol.％-95vol.％的混合丁醇和5vol.％-95vol.％的馏出油馏分，在180℃的初始沸点馏出温度下所述馏出油馏分包含链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物；
其中所述辛烷值增效添加剂的总体积为100vol.％。
16.根据权利要求15所述的辛烷值增效添加剂，其中所述混合丁醇包括仲丁醇、叔丁醇、正丁醇、异丁醇或其组合中的至少一种。
17.根据权利要求15或16所述的辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.08vol.％-5vol.％的正链烷烃，
20vol.％-40vol.％的异链烷烃，
2vol.％-16vol.％的烯烃，
0.5vol.％-12vol.％的环烷烃，和
35vol.％-65vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃、异链烷烃、烯烃、环烷烃和芳族化合物的vol.％。
18.根据权利要求15或16所述的辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
0.15vol.％-1.5vol.％的正链烷烃，和
24vol.％-35vol.％的异链烷烃；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的正链烷烃和异链烷烃的vol.％。
19.根据权利要求18所述的辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
5vol.％-13vol.％的烯烃，和
1vol.％-9vol.％的环烷烃；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的烯烃和环烷烃的vol.％。
20.根据权利要求19所述的辛烷值增效添加剂，其中基于所述馏出油馏分的总体积，所述馏出油馏分包含：
45vol.％-60vol.％的芳族化合物；
其中根据ASTM D6730测定所述馏出油馏分的芳族化合物的vol.％。
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