CN1745162A - 醇增强的替代燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于内燃机的含氧碳氢化合物燃料组合物，其包含石脑油、醇类和醚类，且可包含或不包含添加剂。与常规汽油相比，该燃料组合物燃烧时释放的污染物减少，并且在保持或增强发动机性能的同时其成本比常规汽油大为降低。

Description

醇增强的替代燃料
相关申请的交叉参考
本申请要求2003年12月13日提交的序号为60/433,339号的申请中的共有的美国临时专利申请的权益，本文将其全文引入作为参考。
发明领域
本发明涉及尤其适用于内燃机的改进的含氧碳氢化合物为基础的燃料组合物，特别涉及主要由石脑油、醇和醚组分混合物组成的这类燃料。
背景技术
近年来，天然石油产品尤其是汽油消耗的迅速增长，以及由此产生的天然石油储量的短缺已经成为困扰全世界的严重问题。各种保护措施以及替代燃料和其它能源的研究成为重中之重，多种方案已经在筹划和实际实施当中，以解决这些基础问题。这些方案中有许多涉及到内燃机燃料，包括寻找新的燃料、改变当前已知的燃料、改进燃料生产工艺、开发新型的内燃机，以及在减少燃料消耗的同时使现有内燃机的效率更高。
然而迄今为止，大多数的合成燃料(主要是醇类燃料)都不能产生与汽油相当的燃烧能，而当这类合成燃料能够产生同等水平的燃烧能时，又需要专门的燃烧装置来进行燃烧。因而，多数内燃机使用的仍是汽油燃料。
需要容易应用于现有内燃机，同时较少依赖通过石油储备获得的汽油作为主要成分的燃料。汽油来自从储油区提取的原油。原油是碳氢化合物的混合物，其以液态形式存在于地下的储油层，并且在常压下仍为液态。通过原油精炼来生产常规汽油包括对原油组分进行蒸馏和分离，其中汽油是较轻的石脑油组分。在某些情况下，通过对重石脑油组分进行裂解产生石脑油。还有其它方法可用于产生适合燃烧的轻质石脑油。
常规汽油是用于火花点火发动机的复杂的组合物，其含有超过300种化学物质，包括链烷烃、烯烃、链烯烃、芳香烃和其它相对具挥发性的碳氢化合物，含有或不含少量混合的添加剂。常规汽油中的苯含量最高达3-5％，硫含量最高达500ppm。新配方汽油(RPG)将含硫量限制到330ppm，含苯量限制到1％，同时还限制了其它不必要的化学物质的含量。以雷氏蒸汽压(RVP)表示的新配方汽油的蒸汽压通常维持在尽可能低的水平，以减少汽油贮存和加油时伴随的碳氢化合物释放，通常维持在约8磅/平方英寸(psi)(410托)到15磅/平方英寸(780托)的RVP。需要足够高的RVP来进行燃烧。雷氏蒸汽压是可接受的汽油挥发性量度，其代表燃料在100°F(38℃)时的蒸汽压。
通常，机动车汽油由约4个碳(C4)到约12个碳(C12)的碳氢化合物的混合物组成。分子量较低的部分如丁烷异构体挥发性更强，且在通常的实践中燃料中都必须包括挥发性组分(如丁烷异构体)从而保证适当的发动机性能。然而，这一实践至多只是一种折中的办法，因为一方面挥发性物质的存在会增加贮存和操作时发生爆炸的危险；并且不可避免的蒸发和释放损失会造成污染。但另一方面，挥发性有机化合物被认为是冷发动机良好起动所必须的。因此，在汽油中必须包含一定量的挥发性有机化合物。根据所述汽油销售点的气候状况，挥发性物质的确切含量会有变化。实际上，在许多地区的汽油工业都自发设定了限制，这样得到在该地区的多数气候条件下均具有足够挥发性的可燃性燃料。高的挥发性组分水平使得可在预期的最低温度下实现满意的起动和预热，而较低的挥发性组分水平降低了在高温气候中发生气阻(vapor-lock)的可能性。
通常，根据RVP测量常规汽油配方均表现出较高的挥发性水平。目前的燃料需要相对较高的挥发性组分含量，这导致RVP上升至不希望的水平。迫切需要一种燃料配方，其在满足挥发性要求的同时不会使所述RVP升高或降低至不希望的水平。
除挥发性的轻质和中等质量的组分外，常规汽油还含有重质组分，其与所述挥发性组分一样也带来多种缺点。例如，当用作短冲程发动机燃料时，由于没有足够的时间或温度使所述重质碳氢化合物组分燃烧，因此会导致常规汽油的不完全燃烧。这导致一定数量的汽油被废弃并造成碳氢化合物污染。4-12个碳原子(C4-C12)的常规汽油所含能量太高不能用于许多常规内燃机，其原因是如果常规内燃机使用充足的空气进行燃烧(化学计量或稍多)则该发动机会过热或其会产生高水平的一氧化氮。然而，除了这些缺点外，目前的燃料中仍然保留所述重质组分的原因是其存在被认为是使燃料具备适于机动车使用的性能所必需的。
在常规汽化器内燃机中使用常规C4-C12燃料通常需要对所述燃料的挥发性进行调整，在夏天达到雷氏蒸汽压9磅/平方英寸(465托)而冬天达到雷氏蒸汽压12磅/平方英寸(620托)。如果常规C4-C12汽油的类似蒸汽压低于上述标准，则发动机的起动和运行会受很大影响。
撇开技术开发的问题，原油衍生燃料的常规替代品如压缩天然气、丙烷和电需要巨大的投资来进行机动车改造和燃料输送基础设施建设。
在这些替代燃料中，一种最适合内燃机使用的燃料是含醇汽油。特别是多种醇不仅具有良好的燃烧特性并且很容易从多种来源获得，例如淀粉谷物、马铃薯、工业副产物以及废弃材料的产品。对于乙醇(也称为酒精)尤其是这样。
乙醇可以是生物物质衍生的、提高发动机燃料辛烷值的添加剂。尽管单独的乙醇具有较低的蒸汽压，但当与碳氢化合物混合后，所得混合物的蒸发速率过快，并且没有在EPA指定的臭氧未达标区域(ozonenonattainment areas)内使用，其包括了美国的大部分主要城市地区。在全世界其它地区也有类似的限制。
已经有将无水乙醇作为燃料组分和辛烷值增进剂(octane booster)与汽油混合使用的实践，例如商业销售的“gasohol”，其基本上由90/10体积百分比的汽油和无水乙醇混合物构成。然而，汽油和乙醇混合的燃料组合物对水的污染非常敏感，且通常其相稳定性的水耐受能力非常有限，特别是温度在约0℃或以下时。此外，公知这类分离成富含汽油相和乙醇-水相的相分离现象会引起并导致严重的内燃机运行故障，例如停转、油管冻结等等。这类相分离的可能性可以解释为什么常规汽油-乙醇燃料组合物是由无水乙醇而非含水乙醇制备的。此外，虽然汽油-乙醇燃料组合物发生器可起预防作用，防止这类燃料组合物的相分离和分配，但在这类燃料组合物的零售和/或个体使用过程中，该发生器基本没有任何防止水污染的作用。
对内燃机，有效的燃烧混合物包括与足够支持燃烧的空气充分混合的汽油蒸汽或气态的汽油。这种情况下，由于更完全的燃烧消除了引起爆鸣或“爆震(knock)”的富含燃料的气团，并使引起提前点火的碳沉积物最少。由于爆鸣或提前点火可损伤或毁坏发动机，目前的汽油燃料都含有辛烷值增进剂如芳香烃和其它化合物以减少“爆震”。一些发动机还具有燃料及空气进料系统，其在燃烧室中产生形成富含燃料的气团的燃料液滴，从而试图增加发动机的爆震。通过辛烷值增进剂减缓燃烧，使得发动机的燃烧效率降低，并增加废气污染。此外，加入辛烷值增进剂提高了燃料的相对成本。因此，迫切需要不含辛烷值增进剂但仍具有高度优良的燃烧特性且没有明显发动机爆震的高辛烷值燃料。
机动车和航空汽油通常具有80或更高的美国试验和材料学会(ASTM)平均辛烷值(R+M)/2；其中R代表研究法辛烷值(research octane number)而M代表马达法辛烷值(motor octane number)。许多内燃机在海平面通常需要超过85的平均辛烷值。在高纬度，因为燃料燃烧受到气压影响，所需辛烷值降低。
本文所用的“(R+M)/2”代表所述燃料组合物的辛烷值或等级，其通过将根据ASTM方法D2699测得的燃料组合物研究法辛烷值与通过ASTM方法D2700测得的其马达法辛烷值的总和进行平均来计算。必须通过增加燃料的辛烷值来补偿发动机产生“爆震”的倾向。
一种增加辛烷值并减少废气污染的方法包括加入甲醇或其它醇(也称为烷醇)。然而，为了用含甲醇超过5％体积比的燃料运行具有火花点火的内燃机，具有这类发动机的机动车必须配备有耐甲醇的密封材料。其结果是妨碍了醇类为基础的燃料。然而，目前发动机制造商使用Viton或类似的耐受性弹性材料作为密封材料。混入甲醇量超过5％体积比的另一严重缺陷是借助常规汽化器和喷射器用甲醇-碳氢化合物混合物和纯碳氢化合物混合物进行两种燃料运行时，对纯碳氢化合物运行必须调整空气-燃料比例，从而使污染物的比例控制在废气限制范围内。
汽油配方通常由几种精炼成分混合而成。直馏(straight-up)汽油有时也称为天然汽油是沸点在汽油范围内的原油馏分或未处理的原油。由于直馏汽油的辛烷值较低，因此其本身并不是一种理想的燃料。FCC汽油是在流化床催化裂化器(Fluid Catalytic Cracker)中从原油的重组分制得的。FCC汽油具有良好的辛烷值，但硫含量较高。另一种精炼成分是由原油的C6-C8馏分制备的高芳香烃含量的材料，称为重整油。重整油的辛烷值很高，但含有很多芳香化合物。许多芳香化合物被怀疑是致癌物质，因此不合所需。再一种精炼组分——烷基化油(alkylate)是由原油的C4馏分或液态天然气制备的高度支化的、低RVP材料。由于其具有高辛烷值和低RVP，因此是一种优质的材料。然而，在全世界的很多地区烷基化油的精炼能力都很有限。全馏分(full-range)汽油可含有所有上述四种成分。
概述
需要一种在不对发动机进行重大改造的前提下即可提供多种常规汽油的燃烧性能，并且可以象常规汽油一样进行贮存和输送的燃料。要成为诸如甲烷和丙烷的气体替代燃料的有益的替代品，液态替代燃料也必须满足燃料使用国的环境保护组织设定的“清洁燃料”的所有要求。例如，液态替代燃料在美国必须满足环境保护署(EPA)设定的要求，在其它国家则必须满足相同职能的机构的要求。
此外，迫切需要不含辛烷值增进剂但仍具有高度优良的燃烧特性且没有明显发动机爆震的高辛烷值燃料。
在所述混合燃料的例子中，有一种低污染的燃料，其释放出更少的诸如CO(一氧化碳)、HC(在内燃机中未完全燃烧的碳氢化合物)及CO2(二氧化碳)的空气污染物，与常规汽油相比在输出和燃料效率方面具有类似或更好的发动机性能，并且无需对现有使用汽油的内燃机进行太多(如果存在)改造即可用于这些内燃机。
因此，开发具有改进发动机性能、污染物排放最小、且原料可再生的汽油-醇燃料组合物和含氧汽油燃料组合物具有重大的意义。
附图的简要说明
图1所示为使用零售汽油和实施方案10的混合燃料对2002 ToyotaCamry进行测试得到的发动机RPM与马力数之间的关系。
图2所示为使用零售汽油和实施方案10的混合燃料对2002ToyotaCamry进行测试得到的发动机RPM与转矩之间的关系。
图3所示为使用零售汽油和实施方案10的混合燃料对2002DodgeCaravan进行测试得到的发动机RPM与马力数之间的关系。
图4所示为使用零售汽油和实施方案10的混合燃料对2002DodgeCaravan进行测试得到的发动机RPM与转矩之间的关系。
图5所示为混合燃料制备步骤的流程图，其中包括三种原料。
图6所示为混合燃料制备步骤的流程图，其中包括两种原料。
详细描述
本发明混合燃料的目的在于提供一种低污染的内燃机燃料，其减少了诸如CO和HC的气体污染物的排放，与常规汽油在输出和燃料效率方面具有相当的性能，并且不需重大的机械改造即可用于现有的汽油内燃机。
所公开的燃料组合物的优点包括成本更低、燃料更节约或相当、发动机性能更好或相当、辛烷值更高且废气排放更少。
本发明所述的燃料组合物可使用直馏汽油作为该组合物中提高所述混合物辛烷值的其它成分。以这种方式使用所述燃料使得精炼厂可销售含有或不含少量直馏组分的其它精炼成分，由此增强所述其它精炼成分的辛烷值。使用该直馏汽油组分降低了上述某些替代混合燃料的生产成本。
在一个实例中，燃料组合物主要来自可再生的、本地产的低成本废弃生物质材料，例如与碳氢化合物馏出物结合的乙醇。与常规或常用新配方汽油相比，使用现有机动车技术在很小或没有发动机改造的同时，所述组合物释放出的碳氢化合物更少，从而帮助当地满足EPA对“清洁燃料”的要求。所述组合物基本不需要对现有燃料输送设施进行改造，并且根据构成混合物的组分其价格与常规汽油相比更具竞争力。
许多用于该混合燃料的醇类可通过用三种基本类型的农业原料即糖精、淀粉和纤维素材料进行发酵来制备。
在本发明的燃料配方中也可包含添加剂。这些添加剂可包括但不限于缓蚀剂、表面活性剂、清净剂(detergent)、金属减活化剂、抗氧剂、燃料稳定剂和防冻成分。缓蚀剂的例子是从GE Betz，Inc.购得的SPEC-AID8Q103。该缓蚀剂可以每1000加仑混合燃料25mL SPEC-AID 8Q103的体积比应用。
本文所用的术语“醇”指通式为ROH的醇，其中R可以是1-10个碳原子的直链烷基，包括至多10个碳原子的脂肪族伯醇。R也可以是1-10个碳原子的支链烷基。R还可以是1-10个碳原子的环烷基。这类醇的例子包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇和辛醇，及多种其它醇。其它醇包括诸如2-丁醇、异丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇的支链烷醇及其混合物。术语“醇”也包括任意两种或多种这类醇的混合物。
可使用的醚的例子可由通式R’OR”代表，并且包括R’和R”基团(或部分)相同的单醚或R’和R”基团不同的混合醚。可用的醚是其中的R’基团为具有1-12个碳原子的烷基的醚。这类醚的例子包括甲醚、乙醚、甲基乙基醚、乙基叔丁基醚、异丙醚、甲基丙基醚、正丁醚、叔丁醚、仲丁醚、异戊醚及新己醚。
其它可用于本发明所述的混合燃料的醚包括甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、异丁基叔丁基醚、仲丁基叔丁基醚和叔戊基甲基醚(TAME)。
本文所用术语石脑油(或汽油)指碳氢化合物的组合物。这些碳氢化合物组合物包括常压沸点在约40-205℃(100-400°F)范围的碳氢化合物的混合物，并可由烷烃、烯烃、萘类、芳香烃等等组成。
下文所述的组合物涉及特别适用于内燃机的以含氧碳氢化合物为基础的改进燃料组合物，特别涉及主要由石脑油、醇和醚组分的混合物构成的这类燃料。在许多但不是所有的实施例中，所述燃料组合物包括醇组分、石脑油组分和醚组分。在其它实施例中，所述燃料组合物包括醇组分、石脑油组分和脂肪醚组分。更广泛地，所述燃料组合物的某些实施例包括醇组分和石脑油组分。
在某些实施例中，所述组合物包括15-85％重量比的醇组分，12-55％重量比的石脑油组分和3-30％重量比的脂肪醚组分。
在某些实施例中，所述醇组分是一种或多种通式为ROH的醇，其中R可为1-10个碳原子的直链烷基、1-10个碳原子的支链烷基及1-10个碳原子的环烷基。在其它实施例中，所述醇组分可以是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、甘油及其混合物。在其它实施例中，R可为6个或更少碳原子的烷基。在其它实施例中，所述醇组分包括乙醇和异丁醇的混合物或单独的乙醇。在许多但非所有实施例中，所述石脑油组分来自石油的碳氢化合物馏出物的混合物。在其它实施例中，所述石脑油组分是其它来源的碳氢化合物馏出物的混合物，所述来源包括煤和其它公知的石油源。
在一些实施例中，所述醚组分是一种或多种通式为R’OR”的醚，其中R’可为1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，而R”可为1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，且所述醚通式中的R’和R”可为相同或不同的部分。在其它实施例中，所述醚组分可以是甲醚、乙醚、丙醚、丁醚、异丙醚、叔丁醚、戊醚、仲丁醚、新己醚及其混合物。在其它实施例中，所述醚组分可以是甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚及其混合物。
在所述燃料组合物的其它实施例中，所述石脑油组分可占35-50％重量比。在其它实施例中，所述石脑油组分可占35-40％重量比。所述石脑油组分也可以占43-48％重量比。
在更多的所述燃料组合物的实施例中，所述醇组分可占35-55％重量比。在其它实施例中，所述醇组分可占60-65％重量比。所述醇组分也可占5-20％重量比。
在所述燃料组合物的其它实施例中，所述醚组分可占3-30％重量比。
在许多但非所有实施例中，燃料组合物的雷氏蒸汽压小于等于15磅/平方英寸。
在更多的实施例中，所述燃料组合物含有约占40-49％重量比的石脑油，且其醇组分可为约占20-45％重量比的乙醇和约占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，其醚组分可为约占0.1-10％重量比的甲基叔丁基醚。在其它实施例中，所述燃料组合物含有约占40-49％重量比的石脑油，且其醇组分可为约占20-45％重量比的乙醇和约占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，其醚组分可为约占0.1-10％重量比的乙基叔丁基醚。
在一个实施例中，燃料组合物的醇组分可为占25％的乙醇和占20％的异丁醇，石脑油组分可为占45％的石脑油，醚组分可为占10％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占35.2％的乙醇和占13.5％的异丁醇，石脑油组分可为占43％的石脑油，醚组分可为占6.5％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，石脑油组分可为占40％的石脑油，醚组分可为占20％的甲基叔丁基醚。再一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，石脑油组分可为占40％的石脑油，醚组分可为占20％的乙基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，石脑油组分可为占40％的石脑油，醚组分可为占5％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，石脑油组分可为占40％的石脑油，醚组分可为占5％的乙基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占35％的乙醇，石脑油组分可为占45％的石脑油，醚组分可为占20％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占38％的乙醇和占4％的异丁醇，石脑油组分可为占48％的石脑油，醚组分可为占10％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占37％的乙醇和13.5％的异丁醇，石脑油组分可为占43％的石脑油，醚组分可为占6.5％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占39.8％的乙醇和占4.2％的异丁醇，石脑油组分可为占46.3％的石脑油，醚组分可为占9.7％的甲基叔丁基醚。在另一实施例中，燃料组合物的醇组分可为占39.4％的乙醇和占6.2％的异丁醇，石脑油组分可为占45.5％的石脑油，醚组分可为占8.9％的甲基叔丁基醚。
在更多实施例中，所述燃料组合物可包括约55-70％重量比的醇组分和约30-45％重量比的石脑油组分。
在一些实施例中，所述燃料组合物包括35-40％重量比的石脑油组分。在其它实施例中，所述燃料组合物包括43-45％重量比的石脑油组分。在一些实施例中，所述燃料组合物包括60-65％重量比的醇组分。在许多但非所有的实施例中，所述含有石脑油组分和醇组分的燃料组合物的雷氏蒸汽压小于或等于约15磅/平方英寸。
在一个实施例中，燃料组合物所含的醇组分为占60％的乙醇，石脑油组分为占40％的石脑油。在另一实施例中，燃料组合物所含的醇组分为占45％的乙醇和占20％的异丁醇，石脑油组分为占35％的石脑油。
在更多的实施例中，所述燃料组合物可包括约30-60％重量比的醇组分、约40-55％重量比的石脑油组分和约1-25％重量比的脂肪醚组分。
有许多规范来检测机动车排放的空气播散(air-borne)的污染物的水平。测试方法如I/M 240和ASM(加速模拟工况法)需要测力计来模拟实际的驾驶条件。加载工况测试法(loaded mode test)如I/M 240检测在240秒的驾驶期间尾气管的排放情况(包括氮的氧化物或NOx)，所述驾驶期间包括加速、减速和高速运转过程。然后将所排出废气的平均组成制表，并与已建立的规范进行比较，确定该机动车是通过还是不通过。所述规范是由各个州、国家或自治区制定的，因此不同区域之间的实际数值会有某些差异。
使用常规汽油和本发明的燃料组合物进行排放检测，比较机动车的污染排放。承重排放测试(load bearing emission test)也称为加速模拟工况(ASM)排放测试使用不同混合燃料在不同机动车上进行。所述ASM测试检测两个节流阀位置——低速空转(RPM为15mph)和高速空转(RPM为25mph)的机动车排放。用棒型四气体分析仪(wand-type four-gas analyzer)记录排放的HC(总碳氢化合物)、CO(一氧化碳)、O2(氧气)和CO2(二氧化碳)废气。各排放测试均在盐湖城的市区进行。
作为每一排放对照，用从诸如盐湖城市区的Chevron、Conoco和Phillips 66加油站的零售点得到的常规汽油对所述机动车进行测试。对商业级汽油驱动的机动车进行排放测试后，将该机动车的燃料箱排空，并重新注满本发明的混合燃料组合物。在用所述混合燃料对机动车进行排放测试之前，均先让该机动车行驶约25英里。
从盐湖城市区的零售汽油站得到全馏分汽油。从犹他精练厂Phillips66 Woods Cross的原料异构化单元得到直馏汽油。所述混合燃料中所用的汽油得自Phillips 66精练厂位于零售汽油得自盐湖城市区。石脑油以VM&P Naphtha的名称得自犹他州Clearfield的Ashland DistributionCompany。同一天在相同发动机上进行排放测试，每一测试之间间隔不超过12小时，所述测试包括快速和慢速空转检测HC(总碳氢化合物)、CO(一氧化碳)、O2(氧气)、NO(一氧化氮)和CO2(二氧化碳)。
同时也对以本发明组合物为燃料的机动车进行路测以定性测定其驾驶性能。除非特别声明，所有列出的温度均为华氏温度。在某些情况下，在使用空调对所述机动车进行“施压(stress)”的条件下进行排放测试和路测，并检测施压后的发动机的排放状况。
本发明混合燃料可通过具体的实施方案和测试结果来进一步说明。所述混合物根据其重量百分比组成或体积百分比组成进行描述。这些实施方案不应被理解为对本发明范围的限制，而是以示例性的方式从不同方面对本发明进行描述。
实施方案1
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 45％)、乙醇(25％)、MTBE(10％)及异丁醇(20％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案1的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Corolla上用1.8L L4 EFI发动机V.I.N #：1NXBR12E92Z653298进行。在测试过程中使空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过13,000英里。进行排放测试，结果如以下表1所示。
  表1   实施方案1   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.1
  ％CO2(25mph)   15.1   15.1
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   12   12
  ppm HC(25mph)   10   13
  ％CO(15mph)   0.01   0.01
  ％CO(25mph)   0.05   0.04
  ppm NO(15mph)   22   28
  ppm NO(25mph)   45   25
如表1所示，实施方案1的燃料组合物的性能与常规无铅汽油相当或更好。
在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高85mph(英里每小时)的行驶速度进行约100英里的路测，而无发动机爆震、过热和发动机不点火(misfiring)。在海拔约4600英尺驾驶所述Corolla时外部平均气温为91度。
排放比较2
再次使用实施方案1的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Corolla上用1.8L L4 EFI发动机V.I.N #：1NXBR12E92Z653298进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数约为13,100英里。进行排放测试，结果如以下表2所示。
  表2   实施方案1   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.1
  ％CO2(25mph)   15.2   15.1
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   6   7
  ppm HC(25mph)   6   5
  ％CO(15mph)   0.04   0.1
  ％CO(25mph)   0.01   0.02
  ppm NO(15mph)   10   41
  ppm NO(25mph)   13   1
如表2所示，实施方案1的燃料组合物的性能与常规无铅汽油相当或更好。
在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高85mph的行驶速度进行约100英里的路测，而无发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Corolla时外部平均气温为91度。
排放比较3
再次使用实施方案1的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在1992Ford Escort上用1.9L L4 SFI发动机V.I.N #：1FAPP14J0NW173515进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数为133,670英里。进行排放测试，结果如以下表3所示。
  表3   实施方案1   常规汽油
  ％CO2(15mph)   14.9   14.9
  ％CO2(25mph)   14.9   14.9
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   18   34
  ppm HC(25mph)   19   59
  ％CO(15mph)   0.28   0.32
  ％CO(25mph)   0.23   0.41
  ppm NO(15mph)   265   222
  ppm NO(25mph)   252   161
如表3所示，实施方案1的燃料组合物在CO和HC排放方面比常规无铅汽油更好。然而，NO排放增加，表明老式汽车需要进行某些调整来适应燃料燃烧。但某些机动车可能不需要进行调整，因为即使提升后的NO水平仍然低于临界水平。新型汽车都具有车载计算机，其可进行必要的调整来获得排放较低的最佳燃料燃烧状态。NO排放的增加被认为与所述机动车在以下几方面的老化有关。其燃料喷射器可能老化，而火花塞及导线变弱，或者燃料与空气的比例上升至高速贫油状态，使得燃烧室内的温度升高。可通过喷射器脉冲调节、计算机重新校准、火花塞和导线的替换、提高汽油或MTBE的比例或降低乙醇比例来降低所述NO排放。
实施方案2
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 40％)、乙醇(60％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1(Ford Escort)
使用实施方案2的混合燃料进行另一ASM排放测试。该测试在1992Ford Escort上用1.9L L4 SFI发动机V.I.N #：1FAPP14J0NW173515进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数为133,878英里。进行排放测试，结果如以下表4所示。
  表4   实施方案2   常规汽油
  ％CO2(15mph)   14.6   14.9
  ％CO2(25mph)   14.7   14.9
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   16   34
  ppm HC(25mph)   22   59
  ％CO(15mph)   0.3   0.32
  ％CO(25mph)   0.21   0.41
  ppm NO(15mph)   262   222
  ppm NO(25mph)   223   161
如表4所示，实施方案2的燃料组合物的性能在CO和HC排放方面比常规无铅汽油更好。然而，NO排放上升。如前所述，如果需要可对机动车进行调整来弥补NO排放的升高。这类调整是本领域所属技术人员公知的。
在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高75英里每小时的行驶速度进行路测，测试过程中空调运行。没有观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Escort时外部平均气温为92度。
实施方案3
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 43％)、乙醇(35.2％)、MTBE(6.5％)、异丙醇(1.8％)及异丁醇(13.5％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案3的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过13,720英里。进行排放测试，结果如以下表5所示。
  表5   实施方案3   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.3   15.3
  ％CO2(25mph)   15.2   15.4
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   6   4
  ppm HC(25mph)   6   4
  ％CO(15mph)   0   0.01
  ％CO(25mph)   0   0.01
  ppm NO(15mph)   0   0
  ppm NO(25mph)   0   0
如表5所示，实施方案3的燃料组合物的性能与加油站购得的常规无铅汽油相当或更好。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高95英里每小时的行驶速度进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Camry时外部平均气温为100度。
排放比较2
再次使用实施方案3的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2003Toyota Corolla上用1.8L L4 VVTI DOHC 16V发动机V.I.N#1NXBR32E23Z0457174进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过1,920英里。进行排放测试，结果如以下表6所示。
  表6   实施方案3   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15   15.1
  ％CO2(25mph)   15   15.1
  ％O2(15mph)   0   0
  ％O2(25mph)   0   0
  ppm HC(15mph)   2   0
  ppm HC(25mph)   1   0
  ％CO(15mph)   0   0
  ％CO(25mph)   0   0
  ppm NO(15mph)   7   3
  ppm NO(25mph)   12   9
如表6所示，实施方案3的燃料组合物的性能与加油站购得的常规无铅汽油相当或更好。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高95英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Corolla时外部平均气温为100度。
排放比较3
再次使用实施方案3的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在1994Toyota Corolla上用1.8L L4 EFI发动机V.I.N # 2T1AE09B6RC069580进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过131,800英里。进行排放测试，结果如以下表7所示。
  表7   实施方案3   常规汽油
  ％CO2(15mph)   12.2   14.5
  ％CO2(25mph)   12   14.5
  ％O2(15mph)   3.7   0
  ％O2(25mph)   4   0.1
  ppm HC(15mph)   20   30
  ppm HC(25mph)   23   31
  ％CO(15mph)   0.02   0.31
  ％CO(25mph)   0.00   0.21
  ppm NO(15mph)   260   489
  ppm NO(25mph)   251   481
如表7所示，实施方案3的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高75英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Corolla时外部平均气温为99度。
实施方案4
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 35％)、乙醇(45％)及异丁醇(20％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案4的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表8所示。
  表8   实施方案4   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.2   15.2
  ％CO2(25mph)   15.3   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   0   6
  ppm HC(25mph)   3   7
  ％CO(15mph)   0.00   0.01
  ％CO(25mph)   0.00   0.01
  ppm NO(15mph)   0   19
  ppm NO(25mph)   3   44
如表8所示，实施方案4的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案5
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 40％)、乙醇(20％)、MTBE(20％)及异丁醇(20％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案5的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N#4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表9所示。
  表9   实施方案5   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.2   15.2
  ％CO2(25mph)   15.2   15.3
  ％O2(15mph)   0   0.0
  ％O2(25mph)   0   0.0
  ppm HC(15mph)   3   6
  ppm HC(25mph)   3   7
  ％CO(15mph)   0   0.01
  ％CO(25mph)   0   0.01
  ppm NO(15mph)   1   19
  ppm NO(25mph)   1   44
如表9所示，实施方案5的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案6
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 40％)、乙醇(20％)、ETBE(20％)及异丁醇(20％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案6的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表10所示。
  表10   实施方案6   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15   15.2
  ％CO2(25mph)   15.0   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   6
  ppm HC(25mph)   2   7
  ％CO(15mph)   0.00   0.01
  ％CO(25mph)   0.00   0.01
  ppm NO(15mph)   0   19
  ppm NO(25mph)   0   44
如表10所示，实施方案6的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案7
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 40％)、乙醇(40％)、MTBE(5％)及异丁醇(15％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案7的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表11所示。
  表11   实施方案7   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.2
  ％CO2(25mph)   15.1   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   6
  ppm HC(25mph)   1   7
  ％CO(15mph)   0   0.01
  ％CO(25mph)   0   0.01
  ppm NO(15mph)   2   19
  ppm NO(25mph)   4   44
如表11所示，实施方案7的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案8
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 40％)、乙醇(40％)、ETBE(5％)及异丁醇(15％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案8的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表12所示。
  表12   实施方案8   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.2
  ％CO2(25mph)   15.1   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   6
  ppm HC(25mph)   1   7
  ％CO(15mph)   0   0.01
  ％CO(25mph)   0   0.01
  ppm NO(15mph)   0   19
  ppm NO(25mph)   0   44
如表12所示，实施方案8的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案9
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 45％)、乙醇(35％)、MTBE(20％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案9的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表13所示。
  表13   实施方案9   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.2
  ％CO2(25mph)   15.1   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   6
  ppm HC(25mph)   1   7
  ％CO(15mph)   0.00   0.01
  ％CO(25mph)   0.00   0.01
  ppm NO(15mph)   0   19
  ppm NO(25mph)   0   44
如表13所示，实施方案9的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
实施方案10
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(SR 48％)、乙醇(38％)、异丁醇(4％)、MTBE(10％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案10的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32KX2U5200144进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过11,500英里。进行排放测试，结果如以下表14所示。
  表14   实施方案10   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15   15.2
  ％CO2(25mph)   15.1   15.3
  ％O2(15mph)   0   0.0
  ％O2(25mph)   0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   6
  ppm HC(25mph)   0   7
  ％CO(15mph)   0   0.01
  ％CO(25mph)   0   0.01
  ppm NO(15mph)   0   19
  ppm NO(25mph)   0   44
如表14所示，实施方案10的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
排放比较2
使用实施方案10的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在1985Nissan Truck上用2.4L L4EFI发动机V.I.N # JN6ND01S1FW007861进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过105,200英里。进行排放测试，结果如以下表15所示。
  表15   实施方案10   常规汽油
  ％CO2(15mph)   14.6   14.5
  ％CO2(25mph)   14.6   14.5
  ％O2(15mph)   0.4   0.3
  ％O2(25mph)   0.4   0.5
  ppm HC(15mph)   27   47
  ppm HC(25mph)   30   49
  ％CO(15mph)   0.42   0.44
  ％CO(25mph)   0.27   0.31
  ppm NO(15mph)   1182   2229
  ppm NO(25mph)   1241   2460
在进行该排放测试的地区，当使用常规获得的无铅汽油(即常规燃料)时，所述机动车在测试过程中不能满足排放要求。如表15所示，实施方案10的燃料组合物在该机动车内表现出明显增强的性能，从而使其在第二次检测时满足所述排放要求。
在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述卡车时外部平均气温为40度。
排放比较3
使用实施方案10的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Dodge Caravan上用2.4L L4 SMPI DOHC 16V发动机V.I.N #1B4GP15B12B555263进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过14,300英里。进行排放测试，结果如以下表16所示。
  表16   实施方案10   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.1   15.2
  ％CO2(25mph)   15.0   15.2
  ％O2(15mph)   0.0   0.1
  ％O2(25mph)   0.0   0.1
  ppm HC(15mph)   2   0
  ppm HC(25mph)   1   0
  ％CO(15mph)   0.00   0.00
  ％CO(25mph)   0.00   0.00
  ppm NO(15mph)   2   9
  ppm NO(25mph)   2   18
如表16所示，实施方案10的燃料组合物的性能与常规无铅汽油相当或更好。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高95英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Caravan时外部平均气温为40度。
实施方案11
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：汽油(FR 43％)、乙醇(37％)、异丁醇(13.5％)和MTBE(6.5％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案11的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2003Lincoln Town上用4.6L SEFI OHC V8发动机V.I.N #1LNHM81W53Y630025进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过750英里。进行排放测试，结果如以下表17所示。
  表17   实施方案11   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.2   15.3
  ％CO2(25mph)   15.2   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   4   0
  ppm HC(25mph)   0   1
  ％CO(15mph)   0.00   0.00
  ％CO(25mph)   0.00   0.00
  ppm NO(15mph)   0   11
  ppm NO(25mph)   3   5
如表17所示，实施方案11的燃料组合物的性能与常规无铅汽油相当或更好。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高110英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Lincoln时外部平均气温为85度。
排放比较2
使用实施方案11的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2003Ljncoln Town上用4.6L SEFI OHC V8发动机V.I.N #1LNHM81W53Y630025进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过750英里。进行排放测试，结果如以下表18所示。
  表18   实施方案11   常规汽油
  ％CO2(15mph)   15.0   15.3
  ％CO2(25mph)   15.0   15.3
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   1   0
  ppm HC(25mph)   0   1
  ％CO(15mph)   0.00   0.00
  ％CO(25mph)   0.00   0.00
  ppm NO(15mph)   0   11
  ppm NO(25mph)   1   5
如表18所示，实施方案11的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均显著优于在加油站购得的无铅汽油。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高110英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Lincoln时外部平均气温为85度。
用某些混合燃料进行了发动机性能比较。对这些比较使用MDMustang Dynamometer。
性能测试1
在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N.#4T1BE32K02U067201进行性能测试。该机动车里程表的读数刚超过17600英里。该机动车重3334磅。首先使用得自Chevron零售加油站的常规无铅87-辛烷值汽油对该机动车进行测试。测试完后，用实施方案10的混合燃料替代所购买的燃料。对该机动车再次进行测试并记录结果。参照图1，图中显示了以测得的马力数表示的性能测试结果。X轴101代表发动机的RPM(转/分种)，而Y轴102表示所观测到的马力数。数据系列103(实线)代表实施方案10的混合燃料的检测结果。数据系列104(虚线)代表常规88辛烷值汽油的检测结果。图例105对所述数据系列进行了额外的说明。参照图2，图中显示了以测得的转矩表示的性能测试结果。X轴201代表发动机的RPM(转/分种)，而Y轴202表示所观测到的转矩大小，单位为英尺-磅(foot-Ibs)。数据系列203(实线)代表实施方案10的混合燃料的检测结果。数据系列204(虚线)代表常规88辛烷值汽油的检测结果。图例205对所述数据系列进行了额外的说明。
图1和图2均显示实施方案10的混合燃料在马力和转矩输出方面与常规汽油相当或更好。
性能测试2
用实施方案10的混合燃料再次进行测力计(dynamometer)检测。在2002 Dodge Caravan上用2.4L L4 SMPI DOHC 16V发动机V.I.N #1B4GP15B12B555263进行该测试。该机动车里程表的读数刚超过14，300英里。该机动车重3908Ibs(磅)。首先使用得自Chevron零售加油站的常规无铅87辛烷值汽油对该机动车进行测试。测试完后，用实施方案10的混合燃料替代所购买的燃料。对该机动车再次进行测试。参照图3，图中显示了以测得的马力数表示的性能测试结果。X轴301代表发动机的RPM(转/分种)，而Y轴302表示所观测到的马力数。数据系列303(实线)代表实施方案10的混合燃料的检测结果。数据系列304(虚线)代表常规85辛烷值汽油的检测结果。图例305对所述数据系列进行了额外的说明。参照图4，图中显示了以测得的转矩表示的性能测试结果。X轴401代表发动机的RPM(转/分种)，而Y轴402表示所观测到的转矩大小，单位为英尺-磅。数据系列403(实线)代表实施方案10的混合燃料的检测结果。数据系列404(虚线)代表常规85辛烷值汽油的检测结果。图例405对所述数据系列进行了额外的说明。
图3和图4均显示实施方案10的混合燃料在马力和转矩输出方面与常规汽油相当或更好。
实施方案12
使用以下用重量百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：石脑油(46.3％)、乙醇(39.8％)、异丁醇(4.2％)及MTBE(9.7％)。所述混合物的混合顺序是任意的。
排放比较1
使用实施方案12的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32K72U592109进行，测试过程中空调运行。所述机动车的里程表读数刚超过13,700英里。进行排放测试，结果如以下表19所示。
  表19   实施方案12   常规汽油
  ％CO2(15mph)   14.7   15.5
  ％CO2(25mph)   14.7   15.5
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   0   1
  ppm HC(25mph)   0   7
  ％CO(15mph)   0.00   0.01
  ％CO(25mph)   0.00   0.02
  ppm NO(15mph)   3   19
  ppm NO(25mph)   5   20
如表19所示，实施方案12的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高120英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Camry时外部平均气温为42度。
排放比较2
使用实施方案12的混合燃料进行ASM排放测试。该测试在2002Toyota Camry上用2.4L L4 EFI DOHC 16V发动机V.I.N #4T1BE32K72U592109进行，测试过程中不开空调。所述机动车的里程表读数刚超过13,750英里。进行排放测试，结果如以下表20所示。
  表20   实施方案12   常规汽油
  ％CO2(15mph)   14.7   15.5
  ％CO2(25mph)   14.8   15.5
  ％O2(15mph)   0.0   0.0
  ％O2(25mph)   0.0   0.0
  ppm HC(15mph)   0   0
  ppm HC(25mph)   0   0
  ％CO(15mph)   0.00   0.02
  ％CO(25mph)   0.00   0.01
  ppm NO(15mph)   4   35
  ppm NO(25mph)   7   29
如表20所示，实施方案12的燃料组合物的性能在所有监测的废气排放方面均明显优于加油站购得的常规无铅汽油。
在空调打开和关闭的条件下，在排放测试前后对所述机动车在市内(频繁停车)和高速公路上以最高120英里每小时的速度行驶进行路测。未观察到发动机爆震、过热和发动机不点火。在海拔约4600英尺驾驶所述Camry时外部平均气温为42度。
实施方案13
使用以下用体积百分比表示的各组分制成下列组成的混合燃料：石脑油(45.5％)、乙醇(39.4％)、异丁醇(6.2％)及MTBE(8.9％)。所述混合物的混合顺序是任意的。该混合燃料的研究法辛烷值(RON)为100。
排放比较1
日本的NKKK实验室用实施方案13的混合燃料进行了排放测试。相对于前述ASTM方法及在美国进行的排放测试，NKKK使用相关的JIS(日本工业标准)方法进行测试。所述NKKK实验室具有JISQ9001认证，其与ISO 9001认证相同。使用化学发光检测器(CLD)来检测NOx排放。使用非色散红外(NDIR)分析仪来检测CO排放。用气相色谱来监测HC水平。CO2排放也用NDIR分析仪进行监测。测试结果如以下表21所示。
  表21   实施方案13   常规汽油   g/km里程的差别
  ％CO   0.43ppm   2.41ppm   0.038g/km
  HC   2.06ppm   2.30ppm   0.003g/km
  NOx   0.03ppm   1.43ppm   0.042g/km
  CO2   0.038％   0.812％   231.3g/km
如表21所示，由于各类排放物均较少，实施方案13的混合燃料所产生的污染低于常规无铅汽油。
排放比较2
日本的NKKK实验室用实施方案13的混合燃料再次进行了排放测试。测试结果如以下表22所示。
  表22   实施方案13   常规汽油   g/km里程的差别
  ％CO   0.63ppm   6.97ppm   0.122g/km
  HC   2.09ppm   2.32ppm   0.003g/km
  NOx   0.02ppm   0.78ppm   0.023g/km
  CO2   0.042％   0.837％   238.9g/km
如表22所示，由于各类排放物均较少，实施方案13的混合燃料所产生的污染低于常规无铅汽油。
另一方面，所述符合燃料的组成可用重量百分比或体积百分比范围来表示。在一个实施方案中，汽油组分可达约占21％到约45％的水平，醇组分可占约15％到约85％的量，醚组分可占约3％到30％的量。
本发明的组合物可配制成夏季和冬季混合燃料，根据ASTM说明书中用夏季和冬季混合燃料的ASTM-D86方法检测其具有T10和T90值。所述冬季混合燃料组合的挥发性明显高于常规汽油以帮助发动机在寒冷的冬季起动。该T90值表明重质组分在所述燃料中的量。这些物质被认为是发动机运行中低温起动过程中未燃烧的碳氢化合物的主要来源。所述组合物中重质组分的值越低表明废气排放方面的性能越好。
另一方面，提供了生产所述混合燃料的方法。参照图5，图中显示了制备某些所述混合燃料的方法的步骤流程图。所述步骤包括获得醇原料501、石脑油原料502、醚原料503，选择用于将所述醇原料501与所述石脑油原料502和所述醚原料503混合的混合技术504，使用所选择的混合技术将所有的原料混合505，最后将混合燃料贮存在储罐中等待分配506。在一个实施例中，所述醇原料包括一种醇。在另一实施例中，所述醇包括多于一种醇的混合物。在另一实施例中，所述醚原料包括一种醚。在另一实施例中，所述醚原料包括多于一种醚混合物。混合技术的例子包括用静态混合器或机械设计的罐(tin)引起湍流来进行湍流混合。
在所述混合燃料的生产方法的另一实施例中，参照图6，图中显示了制备某些所述混合燃料的方法的步骤流程图。所述步骤包括获得醇原料601、石脑油原料602，选择用来将所述醇原料601与所述石脑油原料602混合的混合技术603，使用所选的混合技术将所有原料混合604，最后将混合燃料贮存在储罐中605。在一个实施例中，所述醇原料包括一种醇。在另一实施例中，所述醇原料包括多于一种醇的混合物。在另一实施例中，所述醚原料包括一种醚。在另一实施例中，所述醚原料包括多于一种醚混合物。混合技术的例子包括用静态混合器或机械设计的罐引起湍流来进行湍流混合。
尽管结合一些具体特征对所述混合燃料及混合方法进行了描述和说明，本领域所属技术人员应当理解，在不偏离本发明所说明、描述和要求保护的基本原则的前提下可作出变换和修改。在不偏离其精神和基本特征的条件下，所附权利要求所定义的本发明可以其它具体形式实施。本文所述的混合燃料和方法的各方面都应当被理解为是示例性的而非限制性的。所有属于权利要求的含义或等同范围内的改变均应包括在其范围内。

Claims (75)

1.一种燃料，包括
(A)约15％到约85％重量比的醇组分；
(B)约12％到约55％重量比的石脑油组分；
(C)约3％到约30％重量比的脂肪醚组分。
2.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分是一种或多种通式为ROH的醇，其中R选自1-10个碳原子的直链烷基、1-10个碳原子的支链烷基及1-10个碳原子的环烷基。
3.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、甘油及其混合物。
4.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇通式中的R为6个碳原子或更少碳原子的烷基。
5.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分包括乙醇和异丁醇的混合物。
6.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为乙醇。
7.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分是石油的碳氢化合物馏出物的混合物。
8.如权利要求1所述的燃料，其中所述脂肪醚组分是一种或多种通式为R’OR”的醚，其中R’选自1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，而R”选自1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，且所述醚通式中的R’和R”可相同或不同。
9.如权利要求1所述的燃料，其中所述脂肪醚组分选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚、异丙醚、叔丁醚、戊醚、仲丁醚、新己醚及其混合物。
10.如权利要求1所述的燃料，其中所述脂肪醚组分选自甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚及其混合物。
11.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分占35-50％重量比。
12.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分占35-40％重量比。
13.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分占43-48％重量比。
14.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分占35-55％重量比。
15.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分占60-65％重量比。
16.如权利要求1所述的燃料，其中所述醚组分占3-30％重量比。
17.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分占5-20％重量比。
18.如权利要求1所述的燃料，其雷氏蒸汽压小于或等于约15磅/平方英寸。
19.如权利要求1所述的燃料，还包括选自缓蚀剂、表面活性剂、清净剂、金属减活化剂、抗氧剂、燃料稳定剂和防冻成分的添加剂。
20.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分约占40-49％重量比，所述醇组分为约占20-45％重量比的乙醇和约占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，所述醚组分为约占0.1-10％重量比的甲基叔丁基醚。
21.如权利要求1所述的燃料，其中所述石脑油组分约占40-49％重量比，所述醇组分为约占20-45％重量比的乙醇和约占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，所述醚组分为约占0.1-10％重量比的乙基叔丁基醚。
22.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占25％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占45％，所述醚组分为占10％的甲基叔丁基醚。
23.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占35.2％的乙醇和占13.5％的异丁醇，所述石脑油组分占43％，所述醚组分为占6.5％的甲基叔丁基醚。
24.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占20％的甲基叔丁基醚。
25.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占20％的乙基叔丁基醚。
26.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占5％的甲基叔丁基醚。
27.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占5％的乙基叔丁基醚。
28.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占35％的乙醇，所述石脑油组分占45％，所述醚组分为占20％的甲基叔丁基醚。
29.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占38％的乙醇和占4％的异丁醇，所述石脑油组分占48％，所述醚组分为占10％的甲基叔丁基醚。
30.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占37％的乙醇和占13.5％的异丁醇，所述石脑油组分占43％，所述醚组分为占6.5％的甲基叔丁基醚。
31.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占39.8％的乙醇和占4.2％的异丁醇，所述石脑油组分占46.3％，所述醚组分为占9.7％的甲基叔丁基醚。
32.如权利要求1所述的燃料，其中所述醇组分为占39.4％的乙醇和占6.2％的异丁醇，所述石脑油组分占45.5％，所述醚组分为占8.9％的甲基叔丁基醚。
33.一种燃料，包括
(A)约55％到约70％重量比的醇组分；
(B)约30％到约45％重量比的石脑油组分。
34.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分是一种或多种通式为ROH的醇，其中R选自1-10个碳原子的直链烷基、1-10个碳原子的支链烷基及1-10个碳原子的环烷基。
35.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、甘油及其混合物。
36.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇通式中的R为6个碳原子或更少碳原子的烷基。
37.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分包括乙醇和异丁醇的混合物。
38.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分为乙醇。
39.如权利要求33所述的燃料，其中所述石脑油组分是石油的碳氢化合物馏出物的混合物。
40.如权利要求33所述的燃料，其中所述石脑油组分占35-40％重量比。
41.如权利要求33所述的燃料，其中所述石脑油组分占43-45％重量比。
42.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分占60-65％重量比。
43.如权利要求33所述的燃料，其雷氏蒸汽压小于等于约15磅/平方英寸。
44.如权利要求33所述的燃料，还包括选自缓蚀剂、表面活性剂、清净剂、金属减活化剂、抗氧剂、燃料稳定剂和防冻成分的添加剂。
45.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分为占60％的乙醇，所述石脑油组分占40％。
46.如权利要求33所述的燃料，其中所述醇组分为占45％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占35％。
47.一种燃料，包括
(A)约30％到约60％重量比的醇组分；
(B)约40％到约55％重量比的石脑油组分；
(C)约1％到约25％重量比的脂肪醚组分。
48.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分是一种或多种通式为ROH的醇，其中R选自1-10个碳原子的直链烷基、1-10个碳原子的支链烷基及1-10个碳原子的环烷基。
49.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、甘油及其混合物。
50.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇通式中的R为6个碳原子或更少碳原子的烷基。
51.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分包括乙醇和异丁醇的混合物。
52.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为乙醇。
53.如权利要求47所述的燃料，其中所述石脑油组分是石油的碳氢化合物馏出物的混合物。
54.如权利要求47所述的燃料，其中所述脂肪醚组分是一种或多种通式为R’OR”的醚，其中R’选自1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，而R”选自1-12个碳原子的直链烷基、1-12个碳原子的支链烷基及1-12个碳原子的环烷基，且所述醚通式中的R’和R”可相同或不同。
55.如权利要求47所述的燃料，其中所述脂肪醚组分选自甲醚、乙醚、丙醚、丁醚、异丙醚、叔丁醚、戊醚、仲丁醚、新己醚及其混合物。
56.如权利要求47所述的燃料，其中所述脂肪醚组分选自甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚及其混合物。
57.如权利要求47所述的燃料，其中所述石脑油组分占43-48％重量比。
58.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分占35-55％重量比。
59.如权利要求47所述的燃料，其雷氏蒸汽压小于等于15磅/平方英寸。
60.如权利要求47所述的燃料，还包括选自缓蚀剂、表面活性剂、清净剂、金属减活化剂、抗氧剂、燃料稳定剂和防冻成分的添加剂。
61.如权利要求47所述的燃料，其中所述石脑油组分占40-49％重量比，所述醇组分为占20-45％重量比的乙醇和占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，所述醚组分为占1-10％重量比的甲基叔丁基醚。
62.如权利要求47所述的燃料，其中所述石脑油组分占40-49％重量比，所述醇组分为占20-45％重量比的乙醇和占0.1-20％重量比的异丙醇或异丁醇，所述醚组分为占1-10％重量比的乙基叔丁基醚。
63.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占25％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占45％，所述醚组分为占10％的甲基叔丁基醚。
64.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占35.2％的乙醇和占13.5％的异丁醇，所述石脑油组分占43％，所述醚组分为占6.5％的甲基叔丁基醚。
65.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占20％的甲基叔丁基醚。
66.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占20％的乙醇和占20％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占20％的乙基叔丁基醚。
67.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占5％的甲基叔丁基醚。
68.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占40％的乙醇和占15％的异丁醇，所述石脑油组分占40％，所述醚组分为占5％的乙基叔丁基醚。
69.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占35％的乙醇，所述石脑油组分占45％，所述醚组分为占20％的甲基叔丁基醚。
70.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占38％的乙醇和占4％的异丁醇，所述石脑油组分占48％，所述醚组分为占10％的甲基叔丁基醚。
71.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占37％的乙醇和13.5％的异丁醇，所述石脑油组分占43％，所述醚组分为占6.5％的甲基叔丁基醚。
72.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占39.8％的乙醇和占4.2％的异丁醇，所述石脑油组分占46.3％，所述醚组分为占9.7％的甲基叔丁基醚。
73.如权利要求47所述的燃料，其中所述醇组分为占39.4％的乙醇和占6.2％的异丁醇，所述石脑油组分占45.5％，所述醚组分为占8.9％的甲基叔丁基醚。
74.生产燃料的方法，包括如下步骤：
获得醇原料；
获得石脑油原料；
获得醚原料；
通过湍流混合将所述醇原料与所述石脑油原料和所述醚原料混合。
75.生产燃料的方法，包括如下步骤：
获得醇原料；
获得石脑油原料；
通过湍流混合将所述醇原料与所述石脑油原料混合。
76.机动车燃料，包括：
(A)醇组分；
(B)石脑油组分；
(C)脂肪醚组分。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101970619A (zh) * 2008-02-12 2011-02-09 布特马斯先进生物燃料有限责任公司 雷德蒸汽压(rvp)降低的充氧汽油组合物和方法
CN101981165A (zh) * 2008-02-12 2011-02-23 布特马斯先进生物燃料有限责任公司 醇在火花点火发动机燃料中的用途
CN101508917B (zh) * 2009-03-25 2012-12-26 上海安投新能源科技有限公司 复合醇基燃料油

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4624143B2 (ja) * 2005-03-11 2011-02-02 コスモ石油株式会社 エタノール配合ガソリン
JP4624142B2 (ja) * 2005-03-11 2011-02-02 コスモ石油株式会社 エタノール配合ガソリン
RS20070497A (en) 2005-06-21 2008-11-28 She Blends Holding B.V., Motor fuel based on gasoline and ethanol
CA2670035C (en) * 2005-11-17 2018-06-12 Cps Biofuels, Inc. Glycerol ether fuel additive composition
US20080086933A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-17 Cunningham Lawrence J Volatility agents as fuel additives for ethanol-containing fuels
WO2008055362A1 (en) 2006-11-08 2008-05-15 Innovations Solutions Now Inc. Fuel or fuel additive composition and method for its manufacture and use
WO2008115242A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 David Bradin Production of alcohol blend usable in flexible fuel vehicles via fischer-tropsch synthesis
KR100740486B1 (ko) * 2007-04-20 2007-07-19 미래석유테크(주) 상분리 방지능을 갖는 내연기관용 알코올계 연료 조성물
EP2011852A1 (fr) * 2007-07-06 2009-01-07 Oleo SA Carburant à base de glycérine
CN101932679A (zh) * 2008-01-02 2010-12-29 国际壳牌研究有限公司 液体燃料组合物
US20090193708A1 (en) * 2008-02-02 2009-08-06 Chia-Sheng Wang Method for manufacturing a fuel oil having an environmental protection function
US8734543B2 (en) * 2008-05-08 2014-05-27 Butamax Advanced Biofuels Llc Oxygenated gasoline composition having good driveability performance
US8293805B2 (en) * 2008-05-29 2012-10-23 Schlumberger Technology Corporation Tracking feedstock production with micro scale gas-to-liquid units
US20100000153A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-07 Kyrogen Usa, Llc Remote micro-scale gtl products for uses in oil- and gas-field and pipeline applications
CN101392199B (zh) * 2008-10-15 2012-03-21 赵熙汉 清洁醇醚汽油车用燃料
US8465560B1 (en) * 2009-02-05 2013-06-18 Butamax Advanced Biofuels Llc Gasoline deposit control additive composition
US20110023355A1 (en) * 2009-07-01 2011-02-03 Saudi Arabian Oil Company Combustible Mixed Butanol Fuels
US8747492B2 (en) * 2010-02-02 2014-06-10 Celanese International Corporation Ethanol/fuel blends for use as motor fuels
KR20130031336A (ko) * 2010-06-16 2013-03-28 부타맥스 어드밴스드 바이오퓨얼스 엘엘씨 우수한 운전 성능을 갖는 함산소 부탄올 가솔린 조성물
US9217737B2 (en) 2010-09-20 2015-12-22 Butamax Advanced Biofuels Llc Multimedia evaluation of butanol-containing fuels
CN102260546B (zh) * 2011-06-23 2015-05-13 雷菊花 生物甲醇大比例替代柴油及其配制方法
US8968429B2 (en) * 2011-09-23 2015-03-03 Butamax Advanced Biofuels Llc Butanol compositions for fuel blending and methods for the production thereof
US8986402B2 (en) * 2012-09-17 2015-03-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Method for controlling and optimizing the manufacture of gasoline blendstocks for blending with an alcohol as an oxygenate
US9790523B2 (en) 2014-03-04 2017-10-17 White Dog Labs, Inc. Energy efficient batch recycle method for the production of biomolecules
KR101598483B1 (ko) * 2014-06-03 2016-02-29 김종근 가솔린 대체 알코올계 연료 조성물
CN104946320A (zh) * 2015-05-29 2015-09-30 黑龙江工程学院 乙醇-仲丁醇-汽油混合燃料及制备方法
KR102012771B1 (ko) * 2016-11-10 2019-08-21 주식회사 삼형에너지 내연기관용 메탄올 연료 조성물
RU2671639C1 (ru) * 2017-12-28 2018-11-06 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") Альтернативное моторное топливо

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568356A (en) * 1978-11-09 1986-02-04 Chambers John M Process for making anhydrous alcohol for mixing with gasoline to make gasohol motor fuel
US4207077A (en) * 1979-02-23 1980-06-10 Texaco Inc. Gasoline-ethanol fuel mixture solubilized with methyl-t-butyl-ether
US4207076A (en) * 1979-02-23 1980-06-10 Texaco Inc. Gasoline-ethanol fuel mixture solubilized with ethyl-t-butyl ether
JPS5939000B2 (ja) * 1979-07-04 1984-09-20 積水化成品工業株式会社 燃料組成物
US5015356A (en) * 1979-08-29 1991-05-14 Talbert William L Hydrocarbon fuel systems
US5312542A (en) * 1979-08-29 1994-05-17 Talbert Fuel Systems, Inc Hydrocarbon fuel and fuel systems
US4332594A (en) * 1980-01-22 1982-06-01 Chrysler Corporation Fuels for internal combustion engines
US4541836A (en) * 1982-12-09 1985-09-17 Union Carbide Corporation Fuel compositions
US4469233A (en) * 1983-03-10 1984-09-04 Wegscheid Stanley C Tamper evident closure
US6039772A (en) * 1984-10-09 2000-03-21 Orr; William C. Non leaded fuel composition
US4568355A (en) * 1985-06-03 1986-02-04 Texaco Inc. Clear stable gasoline composition
US4608057A (en) * 1985-06-03 1986-08-26 Texaco Inc. Clear stable motor fuel composition
US4568354A (en) * 1985-06-03 1986-02-04 Texaco Inc. Conversion of hazy gasoline to clear stable gasoline
US4780111A (en) * 1985-11-08 1988-10-25 The Lubrizol Corporation Fuel compositions
US4668245A (en) * 1986-10-22 1987-05-26 Bankamerica Corporation Fuel additive for use in alcohol fuels
EP0307815B1 (de) * 1987-09-15 1992-04-08 BASF Aktiengesellschaft Kraftstoffe für Ottomotoren
US5160350A (en) * 1988-01-27 1992-11-03 The Lubrizol Corporation Fuel compositions
US4997455A (en) * 1988-11-03 1991-03-05 Texaco Inc. Diesel fuel injector cleaning additive
DE3838918A1 (de) * 1988-11-17 1990-05-23 Basf Ag Kraftstoffe fuer verbrennungsmaschinen
US5024677A (en) * 1990-06-11 1991-06-18 Nalco Chemical Company Corrosion inhibitor for alcohol and gasohol fuels
US5316558A (en) * 1990-11-02 1994-05-31 Frank Gonzalez Catalytic clean-combustion-promoter compositions for liquid hydrocarbon fuels used in internal combustion engines
JPH04342791A (ja) * 1991-05-21 1992-11-30 Nippon Oil Co Ltd ガソリン
US5203879A (en) * 1992-09-01 1993-04-20 Texaco Inc. Fuel composition
US5522906A (en) * 1993-04-22 1996-06-04 Kao Corporation Gasoline composition
US5383942A (en) * 1993-06-22 1995-01-24 Texaco Inc. Fuel composition
US5855630A (en) * 1994-09-19 1999-01-05 Shell Oil Company Fuel compositions
US5458660A (en) * 1994-09-19 1995-10-17 Shell Oil Company Fuel compositions
US6312481B1 (en) * 1994-09-22 2001-11-06 Shell Oil Company Fuel compositions
US5697987A (en) * 1996-05-10 1997-12-16 The Trustees Of Princeton University Alternative fuel
MY113657A (en) * 1997-03-24 2002-04-30 Iritani Takamasa Method and apparatus for producing a low pollution fuel
US6353143B1 (en) * 1998-11-13 2002-03-05 Pennzoil-Quaker State Company Fuel composition for gasoline powered vehicle and method
US6258987B1 (en) * 1999-08-09 2001-07-10 Bp Amoco Corporation Preparation of alcohol-containing gasoline
WO2001046345A1 (fr) * 1999-12-21 2001-06-28 Shimura, Yoshiharu Carburant liquide peu polluant et procede de production correspondant
EP1167493A3 (en) * 2000-06-23 2003-01-02 Minoru Nakahama Alternative fuel to gasoline
US7410514B2 (en) * 2002-12-05 2008-08-12 Greg Binions Liquid fuel composition having aliphatic organic non-hydrocarbon compounds, an aromatic hydrocarbon having an aromatic content of less than 15% by volume, an oxygenate, and water

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101970619A (zh) * 2008-02-12 2011-02-09 布特马斯先进生物燃料有限责任公司 雷德蒸汽压(rvp)降低的充氧汽油组合物和方法
CN101981165A (zh) * 2008-02-12 2011-02-23 布特马斯先进生物燃料有限责任公司 醇在火花点火发动机燃料中的用途
CN101981165B (zh) * 2008-02-12 2014-10-29 布特马斯先进生物燃料有限责任公司 醇在火花点火发动机燃料中的用途
CN101508917B (zh) * 2009-03-25 2012-12-26 上海安投新能源科技有限公司 复合醇基燃料油

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US20100000483A1 (en) Gasoline compositions
JP4938332B2 (ja) ガソリン組成物
Ufuk EFFECT OF OXYGENATE ADDITIVES INTO GASOLINE FOR IMPROVED FUEL PROPERTIES

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