CN1321730A - 低污染燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以消除柴油机等中的燃料不完全燃烧的低污染燃料,并且基本上解决了废气问题而不依赖常规有代表性的方法。该低污染燃料是由煤油、轻油或重油组成的并且搀混有一种由作为原料的烯烃基烃组成的含氧烃例如醚、醇或二元醇。
Description
本发明涉及用于柴油机等的低污染燃料。
柴油机的废气含有大量的有害物质，例如悬浮的颗粒物、氮氧化物、烃类和醛。这些物质本身通常是导致空气污染和与污染有关疾病的主要原因。
通常通过压缩燃烧而用做特定燃烧类型的柴油机的燃料的煤油、轻油或重油要完全燃烧是极为困难的。由此产生了上述的废气问题。
为了解决刚才提到的这样一种废气问题，已经提出了多种类型的废气处理装置，废气处理装置有连接到废气排出口的过滤器功能和第二燃烧功能。但是，它们仍然有下面的问题。过一段时间这些装置很可能变差，因此性能降低。这些装置很贵，另外，它们有太多的技术问题，以至于不能有效的消除上述导致空气污染的问题。因此，上述建议还不能满意地基本上解决这些主要问题。
鉴于常规装置的上述固有问题而完成了本发明。
因此，本发明的一个目的是提供一种新的低污染燃料，该燃料具有极为优异的燃烧效率和经济效率，并且可以基本上解决常规装置的上述固有问题，其是通过代替产生有害废气的煤油、轻油或重油，而不是通过有代表性的方法解决这些问题，因此能够有助于解决上述废气问题。
本发明的另一个目的是提供一种新的低污染燃料，这种燃料能够补充各种类型的废气处理装置的性能。
为了达到上述目的，按照本发明，提供一种由煤油、轻油或重油组成的低污染燃料，该燃料仅含有醚或含有醚和醇，其中所说的醚是溶解在一种溶剂并且是液态的二甲醚。
本发明的另一方面，提供一种由煤油、轻油或重油组成的含有醚的低污染燃料，其中所说的醚是二乙醚。
作为一种合适的例子，该二乙醚是由作为原料的烯烃基烃组成的。
本发明的另一方面是提供一种由煤油、轻油或重油组成的含有醚的低污染燃料，其中该醚是二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚中的一种或两种或多种。
作为一个合适的例子，该二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚是由作为原料的烯烃基烃组成的。
该低污染燃料含有一种或两种或多种二元醇、乙缩醛、缩酮或酯，和液态二甲醚或二乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚。
在上述燃料中，由液态二甲醚或二乙醚、或二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚组成的含氧烃本身燃烧避免了燃料的不完全燃烧，同时提高了煤油、轻油或重油的燃烧效率。
液态烃含有由作为原料的烯烃基烃组成的含氧烃。
液体烃的一个有代表性的例子是煤油、轻油或重油。
烯烃基烃(烯烃)由R-CH＝CH2表示。其例子是乙烯、丙烯、丁烯等。
现在将介绍生产该含氧烃的方法。
(1)把上述烯烃氧化得到一种氧化物。把这样得到的该氧化物水解，得到乙二醇(OH-CH2-CH2-OH)。然后，上述氧化物与醇反应，得到二乙二醇二甲醚(CH3-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH3)。
(2)上述烯烃水合，得到一种醇(ROH)。
(3)上述醇脱水，得到一种醚(R-O-R)。
(4)该烯烃臭氧分解，得到一种醛或酮。然后，把这样得到的醛或酮与醇加成，得到一种乙缩醛(RCH(OR’)2)，例如乙醛二乙缩醛(CH3CH-(OCH2H5)2)或缩酮((R)2C(OR’)2)，例如2，2-二乙氧基丙烯((CH3)2C(OC2H5)2)。
(5)该烯烃臭氧分解，得到一种醛或酮。然后，把这样得到的醛或酮氧化，得到一种羧酸。该羧酸与醇反应，得到一种乙酸甲酯(CH3COOCH3)，其是一种酯(R-COOCH3)。
这样，用烯烃基烃作为原料制得二元醇、醇、醚、乙缩醛、缩酮和酯。然后把它们的一种或两种或多种与煤油、轻油或重油搀混来制造低污染燃料。
作为一个有效的例子，煤油、轻油或重油与醚和/或醇搀混，得到低污染燃料。
作为该醚，考虑到经济性和市场销售性，优选使用溶解在溶剂中并且是液态的二甲醚。作为溶剂，使用烯烃、醇和烯烃的混合物或醇、烯烃或酮。
这样的醚的例子可以包括二乙醚、二丙醚、二丁醚、二乙二醇、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚和二乙二醇单丁醚的一种或两种或多种。
燃烧试验显示下面的结果。这些醚当中，在分子式中具有三个或多个氧O的二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚和二乙二醇单丁醚是有效的，因为它们显示有利的自身燃烧性能，并且它们对于提高煤油、轻油或重油的燃烧性能是很有效的。
作为该低污染燃料的另一个例子，该煤油、轻油或重油含有一种或两种或多种通过上述方法得到的二元醇、乙缩醛、缩酮或酯与醚和醇。
作为该低污染燃料的另一个例子，由煤油、轻油或重油所表示的液态烃含有一种或两种或多种二元醇、乙缩醛、缩酮或酯，没有使用醚和醇。
上述燃料作为用于柴油机的低污染燃料是有效的，其中醚和醇协同作用，使得它们自身燃烧而消除了不完全燃烧，同时提高了煤油、轻油或重油的燃烧效率。
下面列出了低污染燃料的搀混实例，其中以重量％表示。(1)CnH2n+2(煤油或轻油) 60-90％CH3OH(醇) 5-20％CH3OCH3(二甲醚) 5-20％(2)C2H5OC2H5(二乙醚) 5-45％C4H9OH(醇) 15-45％CnH2n+2(煤油或轻油) 10-80％(3)C3H7OC3H7(二丙醚) 5-45％C4H9OH(醇) 15-45％CnH2n+2(煤油或轻油) 10-80％(4)C4H9OC4H9(二丁醚) 5-45％C2H5OH(醇) 15-45％CnH2n+2(煤油或轻油) 10-80％(5)HO(CH2CH2O)2H(二乙二醇) 5-35％C2H5OH(醇) 5-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-90％(6)(CH3OCH2CH2)2O(二乙二醇二甲醚) 5-35％C2H5OH(醇) 5-35％ CnH2n+2(煤油或轻油) 30-90％(7)C2H5(OCH2CH2)2OH(二乙二醇二乙醚) 5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％(8)C2H5OCH2CH2OCH2CH2OH(二乙二醇单乙醚)5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％(9)CH3OCH2CH2OCH2CH2OH(二乙二醇单甲醚) 5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％(10)C4H9OCH2CH2OCH2CH2OH(二乙二醇单丁醚)5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％(11)HOCH2CH2OH(乙二醇) 5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％(12)CH3CH(OC2H5)2(乙醛二乙缩醛) 5-35％C4H9OC4H9(二丁醚) 2-8％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 22-83％(13)C2H5COOCH3(碳酸二乙酯) 5-35％C4H9OC4H9(二丁醚) 2-8％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 22-83％(14)(R)2C(OR’)2(缩酮) 5-35％C4H9OH(醇) 10-35％CnH2n+2(煤油或轻油) 30-85％
上述分子式CnH2n+2表示煤油或轻油的主要组分，其中n的可以允许的范围是9-22。在使用重油代替煤油或轻油的情况下，重油也是以煤油或轻油的重量％使用。
上面(1)-(14)所列举的本发明的低污染燃料基本上是调合燃料。因为不需要化学反应，所以他们的制备方法比较容易。
液态二甲醚或二乙醚或二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚是含氧的化合物。这些含氧化合物和煤油、轻油或重油协同作用，提高了燃烧效率，并且它们自身燃烧消除了燃料不完全燃烧，因此，基本上解决了废气问题，而不依赖常规的代表性的方法。
上述(1)-(14)的燃料，虽然它们彼此稍有不同，但是它们都可以减少通常用做柴油机的燃料的轻油的废气所含有的悬浮颗粒物(PM)排放量的约30％-60％、氮氧化物(NOx)排放量的约10％-20％、烃(HC)排放量的约30％-40％和一氧化碳排放量的约10％-20％。
Claims (6)
1.一种由煤油、轻油或重油组成的含有醚的低污染燃料，其中所说的醚是溶解在溶剂中的并且是液态的二甲醚。
2.一种由煤油、轻油或重油组成的含有醚的低污染燃料，其中所说的醚是二乙醚。
3.一种由煤油、轻油或重油组成的含有醚的低污染燃料，其中所说的醚是二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚或二乙二醇单丁醚中的一种或两种或多种。
4.根据权利要求1-3之一的低污染燃料，其含有醇和所说的醚。
5.根据权利要求1-4之一的低污染燃料，其含有二元醇、乙缩醛、缩酮和酯中的一种或两种或多种与所说的醚。
6.根据权利要求1-5之一的低污染燃料，其中所说的醚是由作为原料的烯烃基烃组成的。
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