CN1867651B - 新烃燃料添加剂及具有改进燃烧性质的燃料配方 - Google Patents

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Abstract

燃料添加剂、燃料配方和它们的制备方法及提供的用途。添加剂改进烃燃料的燃烧性质。增强的燃烧表明某些排放的降低。

Description

新烃燃料添加剂及具有改进燃烧性质的燃料配方
技术领域
本发明涉及新的和有用的烃基燃料添加剂、燃料配方、生产方法和用途。更具体地说，本发明涉及改进燃料燃烧特性以使燃烧期间产生的不期望的污染排放物降低的化合物、原料和方法。
发明背景
本发明一般涉及改进燃烧并降低燃料中污染排放物的组合物和方法。
因为自然资源的减少和燃料成本的持续升高，改进燃料效率的益处就变得极为重要。可以通过向烃燃料中加入燃料添加剂以提高燃料效率和改进排放特性。已知几种现有的燃料添加剂可使燃料效率提高，例如，美国专利No.4,274,835、5,826,369和6,193,766描述的改进燃烧的燃料添加剂。尽管有这些发明的成功，现在仍需要改进燃烧的燃料添加剂。
烃燃料燃烧产生各种污染物。这些燃烧产物包括颗粒、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和铅(仍在使用含铅燃料的地方)。臭氧也是由未燃烧的烃导致的污染物(尽管不直接产生)。美国环境保护局(EPA)和加利福尼亚资源委员会(CARB)已经针对这些污染物修改了空气质量标准。两个机构还修改了更低排放的汽油和柴油燃料的标准。
由于这些立法工作，烃燃料产品，例如汽油、柴油、喷气燃料等的生产者已经试图重新调整炼厂工艺以生产满足这些更严格标准的基础燃料。这种方法有许多缺点，包括改装炼厂工艺涉及的高成本、炼厂产品的减少等。据此，不受这些和其它相关经济缺点影响的燃料是非常期望的。
烃燃料典型地含有复杂的烃混合物，根据具体应用：包括但不限于，汽油、柴油、喷气燃料、燃料油、煤燃料、残油燃料、煤油等。燃料典型地还可以含有其它添加剂，包括分散剂、防冻剂、乳化剂、防腐剂、染色剂、改变沉积物结构的添加剂、点火改进剂和非烃燃料，例如用于改进燃料排放特性的增氧剂。
期望发现对降低燃烧烃燃料的排放特性具有积极作用的化合物。燃料燃烧(燃烧例如喷气燃料、柴油或汽油发动机)和排放特性的改善可与某些燃料燃烧试验程序相关联。可以使用航空涡轮机燃料烟点标准测试方法(Standard TestMethod for Smoke Point 0f Aviation Turbine Fuels)ASTM试验D 1322-90测试包括添加剂的某些燃料的烟点。该试验程序由此通过引用参考。特别的是，可以使用烟点试验来显示添加剂对标准喷气燃料发动机燃料例如A、1、JP-4或JP-8(此后全部称“喷气燃料”)的影响，该标准喷气发动机燃料在ASTM的灯芯进料灯中燃烧时能再现无烟火焰的高度。该试验定性地涉及来自燃烧燃料产物的潜在的辐射热传递能力。加入添加剂改进燃料的燃烧性质，即完全燃烧、具有更高的烟点。对于先前未知出于这种目的的某些烃燃料添加剂来说，这种效果是增效和预料不到的。现在发现烟点的提高对降低进入环境的污染排放物是积极的。由于期待降低的排放，现在对于烃燃料仍需要结合新的和有用的添加剂来达到相同的目的。据此，本发明提供解决现存的各种内燃设备污染排放问题的方案，所述设备例如汽车发动机、柴油发动机(称为活塞发动机)、燃煤装置、航空发动机、喷气发动机、双冲程发动机等，由此克服前述的烃燃料配方领域中的许多局限。
发明简述
本发明涉及烃燃料添加剂，其在加入少量时就改进燃烧并降低排放。烃燃料可以被认为包括，但不限于，汽油、柴油、油燃料、煤等，其在氧和点火源存在时用于产生辐射热。这些燃料用于汽车、摩托车、卡车、发电机、发电厂等。
本发明包括用于烃燃料的燃料添加剂，该燃料添加剂包括具有2到约11(或更多)个共轭碳碳双键的体系的分子。出于本发明的目的，术语共轭包括芳族类，例如，在一个优选的实施方案中，包括联苯。共轭基团可以进一步包括至少一种具有环状直链或支链的5到8个碳的饱和的、不饱和的或芳香基部分的末端基。如果添加剂包括至少两个芳香基部分，那么任选地在两者之间含有一个双碳键。添加剂可以进一步被含氧基取代，例如羟基或酮基。其它的取代基包括至少一种含C1到C6基团，其支链或直链可以在含共轭碳碳双键、末端基部分或两者的混合的体系中被取代。按照上述的燃料添加剂可为包括至少12个碳原子和高达约40到50个碳原子的分子。
按照上述的添加剂可以包括顺式和反式β-胡萝卜素的混合物，这些化合物可以由天然和/或合成的物源衍生。在顺式和反式β-胡萝卜素的混合物中，其可以是制备纯的反式β-胡萝卜素的前体形式。燃料添加剂可以是由合成或天然物源获得的虾青素或虾青素衍生物。此外，添加剂可以包括由合成或天然物源获得的顺式和反式β-胡萝卜素的混合物和虾青素和/或虾青素衍生物。优选的含芳香基的化合物可以选自例如顺式-1，2二苯乙烯、反式-1，2二苯乙烯、1，6-二苯基-1，3，5-己三烯、1，4-二苯基-1，3-丁二烯、1，4-二苯基-2-甲基-1，3-丁二烯、1，4-二苯基丁二烯、二苄基和有或没有胡萝卜素类、虾青素或叶黄素衍生化合物的混合物。
在另一个优选的实施方案中，燃料添加剂可以进一步包括增溶剂，例如具有使燃料添加剂在烃燃料中的溶解度增加的亲水-亲油平衡的表面活性剂。特别有用的增溶剂是那些包括由环氧乙烷和/或环氧丙烷单元衍生的具有约6到约25或30个乙氧基或丙氧基部分的乙氧基化或丙氧基化部分的增溶剂。例如，具有约12到16个乙氧基的乙氧基化的澳大利亚坚果油。
已经发现当使用具有共轭基的添加剂时，氧可以减少添加剂的效力。据此，一些添加剂极需在从燃料添加剂的制备过程和它们向燃料中添加的过程开始就排除氧。据此，本发明的另一个实施方案中可包括抗氧化剂，例如喹啉化合物或衍生物或等同物。另一个实施方案提供制备含有至少一种本发明添加剂的燃料组合物的方法，其包括步骤：获得在低氧或无氧环境下制备的或合成的燃料添加剂；从燃料溶剂或稀释剂中除去大部分溶解氧；在添加燃料之前，通过将溶剂或稀释剂在降低氧的条件下与燃料添加剂混合制备添加添加剂的溶液，以及添加燃料。
本发明的另一个实施方案提供植酸(肌醇六磷酸)基燃料添加剂。植酸可以是水溶液、盐或其混合物。可添加表面活性剂，例如，澳大利亚坚果油基表面活性剂和有效量的抗氧化剂，例如，喹啉化合物以提供增强的抗氧化性。
前面已经略述的本发明相当宽泛的特征和技术优点是为了更好地理解本发明随后详细的说明书。此后将描述本发明附加特征和优点。本领域技术人员可以理解，本发明公开的概念和具体实施方案可以易于用作为实现本发明相同的目的而进行改性或设计其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到这种等同的结构并不脱离本发明公开的精神和范围。当联系附图考虑时，由以下的描述，认为是本发明特征的新的技术特征、操作的机构和方法与进一步的目标和优点将被更好的理解。但是，应当清楚的理解，提供每一副附图的目的仅是更好的说明和描述，而不是限制发明。
附图简述
图1本发明用于获得烟点的烟点设备的示意图。
图2试验使用的Head Rest和烟点设备的试验示意图。
发明详述
随后的描述和实施例说明本发明的某些实施方案，并包括用于每种类型添加剂、配方和方法的优选实施方案。本领域技术人员将认识到公开的发明的变化及改进是可能的，据此，对实施方案的描述不应当认为是对发明范围的限制。
虽然不希望受到目前公开的燃料添加剂的行为模式的任何特殊理论限制，添加剂被认为通过包括分子结构的某些基团使烃基燃料的燃烧性质增强，并因此使燃烧燃料的排放性质改进，上述基团具有目前没有被认为是特别有用的结构参数。特别是被认为包括扩展π-键体系的分子结构、多烃环，提供改进的燃烧性质。当具有上述特征的这些分子以百万分之几到干分之几的范围配入烃燃料时，通常显示出具有改进的燃烧性质。进而，认为使用的增溶剂例如可以在其结构中包括氧原子(例如PEG-型表面活性剂)的表面活性剂与前述方案结合进一步提高燃烧效率。
考虑到前述内容，当适当地结合进燃料例如喷气燃料或柴油等时，具有约2到11或更多共轭双键的扩展的π或双键结构被认为能增强燃烧性质并由此降低污染。包括双键结构的部分可以通过至少一个末端基终止，该末端基进一步包括芳香基部分、可以额外饱和或不饱和的具有5到8个碳的环状支链部分。例子包括：环戊烷、环戊烯、环己烷、环己烯、环庚烷、环庚烯、异戊烷或异戊烯等。芳香结构也认为是扩展的π结构。不饱和的/芳香部分和末端基可以额外包括各种其它的取代基例如羟基、酮基、烷基、烯基和这些基的组合。此外，这种添加剂分子可以包括12到约40或50个碳原子。在合成的类胡萝卜素前体的混合物中发现这种分子。一种该混合物是称作“异混烯(Iso-mixtene)”的产品，其是用于制备合成的反式β-胡萝卜素的中间体。异混烯(Iso-Mixtene)是DSMchemicals的产品(Texas)，(前身为Roche Vitamins，Inc)：是约89到约98％的反式β-胡萝卜素和剩余的约1.4到11％顺式β-胡萝卜素异构体的混合物。这些可以由天然或合成的物源获得。类胡萝卜素和/或类胡萝卜素前体还可以是1956公布的德国专利954,247中公开的那些物质。
在本发明的另一个实施方案中，上述化合物是从合成或天然物源获得的虾青素或虾青素衍生物，或者从合成或天然物源获得的叶黄素或叶黄素衍生物。其它的实施方案包括具有两个芳香末端基例如顺式和反式-1，2二苯乙烯、二苄基或其在苯环上被羟基、烷基或烯基取代的衍生物；或如前所述的取代的或未取代的1，6-二苯基-1，3，5-己三烯。在优选的实施方案中，可以将添加剂以至少百万分之一直到提供改进燃烧和降低污染的浓度添加。
本发明的一个实施方案包括添加增溶剂例如具有亲水-亲油平衡以使烃中燃料添加剂的溶解度增加的表面活性剂。当加入本发明预期的更高分子量的添加剂以改进燃烧性质时可能存在浓度限制，但该限制可以通过添加增溶剂例如表面活性剂或表面活性剂体系的方式克服。这些增溶剂可以额外的包括含氧物质，例如乙氧基化或丙氧基化部分例如聚乙二醇或聚丙二醇改性的油，当其与添加剂结合时，其可以协同增强燃料的燃烧。这些物质可以以足以提供本领域技术人员确定的预期溶解度的量使用。典型地它们可以以高达超过本发明添加剂分子10或100倍的量添加。
本发明包括的另一个方面涉及在缺氧和在任选存在抗氧化剂的条件下制备添加剂和燃料的方法。某些化合物既能用作抗氧化剂也能用作热稳定剂。因此，可能制备含有同时起热稳定和抗氧化作用的一种化合物的配方。本领域已知提供一定程度抗氧化性和/或热稳定性的化合物的例子包括二苯胺类、二萘胺类和苯萘胺类、既可以是取代也可以是未取代的，例如，N，N′-二苯基苯二胺、对-辛基二苯胺、对，对-二辛基二苯胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、N-(对-十二烷基)苯基-2-萘胺、二-1-萘胺、和二-2-萘胺；吩噻嗪类，例如N-烷基吩噻嗪；亚氨基(二苄基)；和受阻酚类，例如6-叔丁基酚、2，6-二叔丁基酚、4-甲基-2，6-二叔丁基酚、4，4′-亚甲基双(-2，6-二叔丁基酚)等。在优选的实施方案中，化合物例如喹啉类特别是例如6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉(“EDTMQ”)或其它的等效剂。用作抗氧化剂的各种已知化合物可以用于各种实施方案的燃料配方中。这些已知化合物包括酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂、硫化酚类化合物和有机亚磷酸酯等。为获得最好的结果，抗氧化剂包括主要量的或全部的(1)受阻酚抗氧化剂，例如2，6-二叔丁基酚、4-甲基-2，6-二叔丁基酚、2，4-二甲基-6-叔丁基酚、4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)和混合的亚甲桥聚烷基酚，或(2)芳香胺抗氧化剂例如环烷基-二低级烷基胺和苯二胺，或一种或多种所述酚类抗氧化剂与一种或多种所述胺类抗氧化剂的组合物。特别优选地是叔丁基酚化合物，例如2，6-二-叔丁基酚，2，4，6-三叔丁基酚和邻-叔丁基酚。同样有用的是N，N′-二低级烷基苯二胺，例如N，N′-二仲丁基对苯二胺和它们的类似物，以及这些苯二胺和这些叔丁基酚的组合物。
此外，可以从添加剂或将含有添加剂的溶剂或稀释剂中除掉大部分氧的燃料制备方法包括优选在添加燃料之前，在部分真空下泵送或在惰性气氛下超声处理等。原料和方法步骤的结合是特别优选的。
这些原料可以典型地以1到100毫升/加仑稀释剂或溶剂例如甲苯、环己烯、二甲苯等的量加入。在一个优选的实施方案中，以ppm量的浓度加入添加剂：从约1到约1000ppm。例如，ppm量以1、3、5、7、9ppm等梯级增加。在溶剂或稀释剂中，稀释的范围可以是500到10,000ppm基础添加剂。在另一个优选的实施方案中，添加剂可以以约500ppm的增加量加入，例如约1000、1500、2000、2500到约10,000ppm。在又一个优选的实施方案中，添加剂以约1000到1100ppm、2000到2200ppm、3000到约3500ppm和4000到约4500ppm的量加入。在又另一个优选的实施方案中，添加剂以1057ppm、2114ppm和4227ppm的量加入。
在柴油燃料组合物中，还可含有十六烷值改进剂或点火促进剂。除上述的硝酸酯或硝酸酯源外，点火促进剂优选为不同以上的有机硝酸酯。优选的有机硝酸酯是具有高达约10个碳原子、优选2到10个碳原子的取代或未取代的烷基或环烷基硝酸酯。烷基可以是直链或支链的。适用于优选实施方案的硝酸酯化合物的具体例子可以包括，但不限于：硝酸甲酯、硝酸乙酯、硝酸正丙酯、硝酸异丙酯、硝酸烯丙酯、硝酸正丁酯、硝酸异丁酯、硝酸仲丁酯、硝酸叔丁酯、硝酸正戊酯、硝酸异戊酯、硝酸2-戊酯、硝酸3-戊酯、硝酸叔戊酯、硝酸正己酯、硝酸2-乙基已酯、硝酸正庚酯、硝酸仲庚酯、硝酸正辛酯、硝酸仲辛酯、硝酸正壬酯、硝酸正癸酯、硝酸正十二烷基酯、硝酸环戊酯、硝酸环己酯、硝酸甲基环己酯、硝酸异丙基环己酯和烷氧基取代的脂族醇酯，例如1-甲氧基丙基-2-硝酸酯、1-乙氧基丙基-2-硝酸酯、硝酸1-异丙氧基丁酯、硝酸1-乙氧基丁酯等。优选的硝酸烷基酯是硝酸乙酯、硝酸丙酯、硝酸戊酯和硝酸己酯。其它优选的硝酸烷基酯是硝酸伯戊酯或硝酸伯己酯。伯是指硝酸酯官能团连接在与两个氢原子连接的碳原子上。硝酸伯己酯的例子包括硝酸正己酯、硝酸2-乙基己酯、硝酸4-甲基-正戊基酯等。硝酸酯的制备可以通过任何常用的方法实现：例如，适当醇的酯化或取代的烷基卤化物与硝酸银的反应。这些添加剂可以以与本发明添加剂相同或不同的量存在，在优选的实施方案中，特别优选的十六烷值改进剂以与本发明添加剂ppm数量相同或倍数的量添加。
基于植酸的实施方案也是预期的。一个实施方案中，提供燃料添加剂，其包括植酸、(肌醇六磷酸)、和乙氧基化的坚果油例如乙氧基化的澳大利亚坚果油。在特别优选的实施方案中，有效量的EDTMQ可以用来提供增强的抗氧化性。植酸可以是由Aldrich Chemical获得的二钠盐，以约1到约5克，优选约1.5到约3克的浓度混入450毫升甲苯。约40到约60毫升，优选约50毫升的乙氧基化部分具有平均16个乙二醇重复单元的乙氧基化澳大利亚坚果油加入该溶液。可以以约0.5到约3毫升或更多，优选约1.0毫升的量向该溶液中加入抗氧化剂例如EDTMQ。在特别优选的实施方案中，将添加剂加入50毫升喷气A燃料中并在ASTM烟点设备中燃烧。配方具有22.0到22.5的ASTM烟点。
在本发明另一个实施方案中，公开了制备燃料添加剂和燃料的方法及其各种变化，所述方法的步骤包括，直接向燃料中加入添加剂；将添加剂混合、溶解或将添加剂结合进稀释剂或溶剂中，最后将获得的溶液稀释进入燃料。制备燃料组合物特别优选的方法包括获得燃料添加剂的步骤，该添加剂在低氧或无氧的环境下制备；从燃料溶剂或稀释剂中除去大部分溶解氧；在添加燃料之前，通过将溶剂或稀释剂与燃料添加剂在降低氧的条件下混合制备添加添加剂的溶液，以及添加燃料。
在另一个实施方案中，公开的使用燃料和本发明的添加剂的方法包括但不限于，将添加剂直接加入燃料中并在内燃机、汽轮机或其它的这种设备中燃烧。此外，公开了使用添加剂的方法，其包括制备添加剂的中间溶液、将其以有效的比率混入燃料中，并在适当的设备中燃烧通过添加剂改善的燃料。
优选实施方案配制的燃料组合物可以含有除已经描述过的添加剂之外的添加剂。这些添加剂可以包括，但不限于，一种或多种辛烷值改进剂、分散剂、抗氧化剂、破乳剂、防腐剂和/或金属减活剂、稀释剂、低温流动性改进剂、热稳定剂等，如下所述。
实施例
为了测试燃料添加剂辐射热传递潜能，使用ASIM D 1322-90中描述的烟点灯：该试验方法由此通过结合参考。设备由基础、安装在基础上的烛形物、安装在基础上的烛形物槽、安装在基础的烛形物上限定称作“廊道”的室，该室中灯芯从廊道下面引入、观察火焰的刻度部分是同室内灯芯燃烧器平行连接的、用于排放燃烧产品的灯罩，其形成廊道的上部、和透明石英窗，该石英窗是室的覆盖物，该石英窗以某种方式连接以使其打开时可以接近ASTM灯芯，并通过其观察火焰。在试验程序公告的图1中描述了该设备。
为了改进基础烟点燃烧试验的准确性，将灯安装在厚重的、刚性的试验基础上，与可调整的架子协同定位试验者的头部，以降低对烟点设备上刻度的读取误差。该架子平行于灯垂直安装，并以这样一种方式，即试验者观察火焰试验的眼睛所处的位置在相对于火焰的距离恒定并相对于烟点灯室的高度恒定。总之，试验设备和方法的改进使试验者将他或她的头部定位于相对于室内火焰一致的位置。因而，获得更加一致和精确的烟点数据。
试验由以下步骤组成：制备燃料样品，将燃料加入灯中，经由灯芯进料灯燃烧燃料，该灯被已知烟点的组合物校准，在这个例子中，已知烟点组合物是称为标准喷气燃料A或1的组合物，在刻度上观察使用燃烧无烟试验燃料获得的火焰的校正高度。火焰高度被估计到最接近的毫米。以下实施例中全部的值都估计到最接近的0.5毫米，这个显著特征可能通过使用如图1和2所示的试验者的靠头之物成为可能。
用如所描述的，当使用本领域技术人员可以认可的喷气燃料的标准测试方法时，该试验也是一种测定燃烧效率和污染降低的方法。试验显示在烃燃料燃烧期间，如果基于毫米级，毫米读数低于观察到的用添加剂处理燃料的毫米读数值，燃料添加剂对于使燃烧过程产生的几种不同污染排放物降低是有用的。
实施例1
称为“异混烯(Iso-Mixtene)”的燃料添加剂，为DSM chemicals的产品(前身为，Roche Vitamins，Inc)，是合成纯反式β-胡萝卜素的中间体，并是89-98％反式β胡萝卜素与剩余1.4到11％顺式β-胡萝卜素异构体的混合物，该混合物并在使用前在惰性环境下合成和包装，与足够的6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉，EDTMQ，一起以1.0毫升/加仑加入，以降低燃料中溶解氧的氧化效果，混入部分标准喷气燃料，并在上述的烟点试验设备中燃烧。当配入标准的喷气燃料A或燃料1时，该燃料添加剂具有22.5mm的ASTM烟点。作为比较，烟点测试中使用的基线喷气燃料具有典型的19.0的烟点。使用的喷气燃料满足位于加利福尼亚卡森市的赛波特实验室(Saybolt laboratories inCarson California)制定的标准。
实施例2
将从Mera Pharmaceuticals获得的虾青素、3，3′-二羟基-4，4′二酮-β-胡萝卜素混合至约1.5克/加仑甲苯的浓度，然后将约0.25毫升该溶液混入50毫升标准喷气燃料。当在ASTM烟点设备中燃烧时，观察到21.0的烟点，获得优于喷气燃料A的改善。
实施例3
使用虾青素重复实施例2，但是将该化合物以3克/加仑甲苯的量加入甲苯中，随后将0.25毫升该溶液混入50毫升喷气燃料A。该燃料和添加剂具有22.0的ASTM烟点，获得优于标准喷气燃料A的改善。结果清楚地证明取决于燃烧效果的改进与浓度成正比关系，并由此伴随虾青素浓度的增加使排放降低。
实施例4
将1.5克从Aldrich Chemical获得的植酸，myo-Inositol hexakis(二氢磷酸盐)如二钠盐混入450毫升甲苯。在溶液中加入50毫升乙氧基化部分具有平均16个乙二醇重复单元的乙氧基化的澳大利亚坚果油。将EDTMQ以1.0毫升的量混入该溶液。将0.4毫升该添加剂混入50毫升喷气燃料A，并在ASTM设备中燃烧。配方具有22.0到22.5的ASTM烟点。
实施例5
将从Aldrich Chemical中获得的96％纯度的顺式-1，2二苯乙烯以0.25毫升混入50毫升喷气A燃料并在ASTM烟点设备中燃烧，获得21.0的烟点。作为比较，喷气燃料A的烟点为基线值19.0。
实施例6
将从Aldrich Chemical获得的99％纯度的二苄基以8克二苄基混入500毫升甲苯的量添加。加入1.0毫升EDTMQ后完成试验燃料配制。8滴或0.4毫升被加入50毫升喷气燃料A，并测试烟点。该燃料具有22.0的ASTM烟点。
实施例7
在50毫升喷气燃料中使用0.5毫升甲苯配制甲苯和喷气燃料A的对照试样，所得烟点为19.0。
实施例8
混合5.0毫升EDTMQ和500毫升甲苯，将0.25毫升该溶液混入50毫升喷气燃料A制备EDTMQ对照试样，并测试其烟点。获得19.0的值。
实施例9
将3克1，6-二苯基-1，3，5-己三烯与1毫升EDTMQ加入3785毫升甲苯中。在50毫升喷气燃料中加入0.25毫升该添加剂溶液以测试该溶液。观察到读取的烟点为20.0到21.0。
实施例10
通过混合2114ppm含有500毫升甲苯的第一溶液、12滴的EDTMQ(SantoquinTm)、1.12克异混烯(Isomixtene)和3170ppm/加仑的硝酸2-乙基己酯(十六烷值改进剂)制备基于实施例1的燃料添加剂。基础柴油燃料是EPA规格的柴油燃料和第二柴油燃料按65/35的比例混合的混合物，EPA规格的柴油燃料具有19.1％的总芳烃、48.7的十六烷值(通过ASTM D-613)终馏点662.4(ASTM D-86)和硫(ASTM D 5453)62ppm，第二柴油具有30.2％的总芳烃、46.2的十六烷值(ASTMD-613)、终馏点666.1(ASTMD-86)和硫416ppm(ASTM D-5453)。使用1992 Detroit Diesel Series 60，350HP涡轮增压发动机测试基础燃料和添加添加剂的燃料的排放物(NOx、烃、颗粒物质和一氧化碳)；在西弗吉尼亚的摩根城的西弗吉尼亚大学(West VirginiaUniversity，Morgantown W.VA)设计测试规程使柴油燃料符合在德克萨斯州(“TCEQ资格”)的鉴定。在相同的条件下运行，与基础柴油燃料组合物相比，燃烧的、添加添加剂的燃料显示总NOx降低4.5％，烃含量降低8.1％，颗粒物质增加4.1％，以及一氧化碳降低12.4％。

Claims (18)

1.一种用于烃燃料的燃料添加剂，所述燃料添加剂包括喹啉和具有共轭碳碳双键体系和至少一个末端基的添加剂分子，所述双键体系含2到11个双键，所述末端基包括环状的5到8个碳的芳族的、脂环族的、饱和的或不饱和的部分，所述添加剂分子包含至少12到50个碳原子且包括在至少一个环状末端基上取代的至少一个含氧基团。
2.按照权利要求1的燃料添加剂，其中含氧基团选自连接在脂环族饱和或不饱和部分上的羟基或含酮基。
3.按照权利要求1的燃料添加剂，其进一步包括至少一个连接在含共轭碳碳双键基团、环状末端基团或其组合上的甲基。
4.按照权利要求1的燃料添加剂，其包括类胡萝卜素、类胡萝卜素混合物和/或类胡萝卜素前体。
5.按照权利要求1的燃料添加剂，其还包括末钝化的合成的顺式和反式β-胡萝卜素异构体的混合物。
6.按照权利要求5的燃料添加剂，其中混合物含有89％到98％反式β-胡萝卜素和1.4％到11％顺式β-胡萝卜素异构体混合物。
7.按照权利要求1的燃料添加剂，其中添加剂包括由合成或天然源获得的虾青素。
8.按照权利要求1的燃料添加剂，其中添加剂包括反式β-胡萝卜素、顺式β-胡萝卜素异构体和虾青素的混合物。
9.权利要求1的燃料添加剂，其进一步包括增溶剂，该增溶剂具有亲水-亲油平衡，以增加燃料添加剂在烃燃料中的溶解度。
10.权利要求9的燃料添加剂，其进一步包括含乙氧基化或丙氧基化基团的部分。
11.权利要求10的燃料添加剂，其中所述部分包括澳大利亚坚果油。
12.权利要求10的燃料添加剂，其中乙氧基化或丙氧基化数目为6到25。
13.权利要求12的燃料添加剂，其中乙氧基化或丙氧基化数目为8到16。
14.权利要求1的燃料添加剂，其中喹啉是6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉或其衍生物。
15.权利要求5的燃料添加剂，其进一步包括含硝酸酯基的十六烷值改进剂。
16.权利要求15的燃料添加剂，其中十六烷值改进剂是硝酸2-乙基己酯。
17.权利要求6的燃料添加剂，当与6-乙氧基-1，2-二氢-2，2，4-三甲基喹啉抗氧化剂配入标准喷气燃料中时，ASTM烟点读数为约22.5。
18.权利要求1的燃料添加剂，包括以0.5到4克/加仑的浓度溶解到溶剂中的虾青素燃料添加剂，从而当将0.25毫升该添加剂混入50毫升标准喷气燃料中时，ASTM烟点为21.0。
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