FR2799201A1 - Process for the separation of sulfur-free components from motor fuels for applications in mobile systems such as touring coaches and utility vehicles - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M1/00Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
    • F02M1/16Other means for enriching fuel-air mixture during starting; Priming cups; using different fuels for starting and normal operation
    • F02M1/165Vaporizing light fractions from the fuel and condensing them for use during starting

Abstract

The invention exploits the notion that sulfur-containing components generally have higher boiling points than sulfur-free components, and aspiration is effected by a vacuum evaporation of the initial fuel supply. The separation process of sulfur-free components is effected by vacuum evaporation produced by a gas transport pump, and the separated components are condensed under increased pressure into a separate reservoir.

Description

L'invention concerne un procédé de séparation de composants sensiblement exempts de soufre d'un carburant pour moteurs à bord d'un véhicule automobile. The invention relates to a method for separating substantially sulfur-free components from a motor fuel on board a motor vehicle.

La désulfuration de carburant pour moteurs s'effectue habituellement par des procédés chimiques industriels dans des raffineries lors de la production du carburant. Des procédés connus dans ce but sont l'extraction, l'adsorption, la distillation ou des processus microbiologiques. Les carburants pour moteurs courants dans le commerce en Europe présentent actuellement une teneur résiduelle en s;,uffre d'environ 200 ppm. Cette teneur est problématique compte tenu de la compatibilité pour le soufre de systèmes modernes de posttraitement de gaz d'échappement, lesquels contiennent des adsorbeurs et des catalyseurs. Pour en tenir compte, il faut s'efforcer d'obtenir des teneurs résiduelles en soufre qui soient inférieures à 10 ppm. Motor fuel desulfurization is usually done by industrial chemical processes in refineries during fuel production. Methods known for this purpose are extraction, adsorption, distillation or microbiological processes. Commercial fuels for commercial engines in Europe currently have a residual content of about 200 ppm. This content is problematic in view of the sulfur compatibility of modern aftertreatment systems, which contain adsorbers and catalysts. To account for this, efforts should be made to obtain residual sulfur levels of less than 10 ppm.

Le de l'invention est de créer un procédé de séparation de composants sensiblement exempts de soufre d'un carburant pour moteurs, qui convienne pour une application dans des systèmes mobiles. En particulier, sa mise en oeuvre doit seulement demander un faible encombrement et un faible poids. The object of the invention is to provide a method of separating substantially sulfur-free components from an engine fuel which is suitable for application in mobile systems. In particular, its implementation must only require a small footprint and a low weight.

Conformément à l'invention, on obtient ce ré sultat par un procédé qui est caractérisé en ce qu'on effectue la séparation par évaporation par le vide. Des modes de mise en oeuvre avantageux de l'invention ressortent de ce qui va suivre. According to the invention, this result is obtained by a process which is characterized in that the separation is carried out by vacuum evaporation. Advantageous embodiments of the invention will emerge from the following.

Le procédé selon l'invention exploite le fait que les composants de carburant contenant du soufre présentent généralement un plus haut point d'ébullition que les composants de carburant sensiblement exempts de soufre. The process according to the invention exploits the fact that the sulfur-containing fuel components generally have a higher boiling point than the substantially sulfur-free fuel components.

Conformément à l'invention, la séparation à bord du véhicule des composants sensiblement exempts de soufre et à point d'ébullition s'effectue donc par évaporation par le vide. Dans ce but, on exerce, au moyen d'une pompe, une aspiration l'intérieur du réservoir à carburant, dans lequel se trouve le carburant initial, afin d'y créer une dépression. Les composants de carburant à bas point d'ébullition, sensiblement exempts de soufre, s'évaporent ainsi et sont évacués par la pompe hors du réservoir. Les composants exempts de soufre peuvent ensuite être condensés sous pression accrue (par rapport à la pression ambiante ou atmosphérique). According to the invention, the separation on board the vehicle components substantially free of sulfur and boiling point is therefore by evaporation by vacuum. For this purpose, it is exerted, by means of a pump, a suction inside the fuel tank, in which is the initial fuel, in order to create a depression. The low-boiling fuel components, substantially free of sulfur, evaporate and are pumped out of the tank. The sulfur-free components can then be condensed under increased pressure (relative to ambient or atmospheric pressure).

La totalité des composants de carburant séparés du carburant initial est ci-après appelée aussi "fraction de carburant pauvre en soufre". La totalité des composants de carburant restant dans le carburant initial, est par conséquent appelée aussi "fraction de carburant riche en soufre". All of the fuel components separated from the initial fuel are hereinafter also referred to as "low sulfur fuel fraction". All remaining fuel components in the initial fuel are therefore also referred to as "sulfur-rich fuel fraction".

L'utilisation de la fraction: de carburant pauvre en soufre permet de prolonger considérablement la durée de vie de systèmes modernes de posttraitement de gaz d'échappement. The use of the low sulfur fuel fraction significantly extends the life of modern aftertreatment systems.

L'appareillage nécessaire à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est réduit. Un avantage essentiel du procédé selon l'invention est le fait que l'évaporation par le vide peut se dérouler à la température ambiante. Des dispositifs de chauffage supplémentaires, tels que des structures d'évaporation pouvant être chauffées, avec des éléments chauffants par résistance, ne sont donc pas nécessaires. Il s'ensuit que l'encombrement et le poids de l'appareillage peuvent être maintenus faibles. Le procédé selon l'invention convient donc très bien pour être mis en oeuvre dans tous les systèmes mobiles tels que des voitures de tourisme ou utilitaires ou dans des véhicules sur rails. The apparatus necessary for carrying out the process according to the invention is reduced. An essential advantage of the process according to the invention is the fact that evaporation by vacuum can take place at room temperature. Additional heaters, such as heatable evaporation structures, with resistance heating elements, are therefore not necessary. As a result, the size and weight of the apparatus can be kept low. The method according to the invention is therefore very suitable for use in all mobile systems such as passenger cars or utility vehicles or in rail vehicles.

Un autre avantage du procédé selon l'invention est que la fraction de carburant pauvre en soufre est immédiatement disponible à bord au démarrage du moteur. On peut donc se dispenser d'un réservoir supplémentaire pour carburant pauvre en soufre prévu spécialement pour la phase de départ à froid. Another advantage of the process according to the invention is that the fraction of sulfur-poor fuel is immediately available on board when the engine is started. It is therefore possible to dispense with an additional tank for sulfur-poor fuel provided especially for the cold start phase.

Le procédé selon l'invention est applicable à tous les carburants pour moteurs, en particulier à ceux pour moteurs allumage par étincelle (moteurs à cycle Otto) ou pour moteurs diesel, au kérosène ou au mé thanol. The process according to the invention is applicable to all motor fuels, in particular those for spark ignition engines (Otto cycle engines) or for diesel engines, with kerosene or methanol.

On peut utiliser une pompe de transport de gaz, en particulier une pompe à rlembrane, pour l'évaporation par le vide. La condensation sous pression accrue (par rapport à la pression ambiante ou atmosphérique), peut alors s'effectuer avantageusement à la sortie de la pompe dans un récipient à pression raccordé à sortie de la pompe, de sorte que la condensation par pression ne demande pas de dépense supplémentaire d'appareillage. A gas transport pump, in particular a membrane pump, can be used for evaporation by vacuum. The condensation under increased pressure (relative to the ambient or atmospheric pressure) can then advantageously be effected at the outlet of the pump in a pressure vessel connected to the outlet of the pump, so that the condensation by pressure does not require additional expense of apparatus.

Comme déjà mentionné, l'évaporation par le vide peut s'effectuer à la température ambiante. Cepen dant, selon un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, on peut également produire l'évaporation à température accrue et utiliser à cet effet des sources de chaleur de toute manière présentes dans le véhicule automobile pour chauffer le carburant à fractionner. Dans ce but, on peut se servir en particulier de l'huile moteur (dont la température est généralement supérieure à 100 C) ou du liquide de refroidissement (à environ 80 C) pour le refroidissement du moteur. En pareil cas, pour échauffer le carburant, on le met en contact thermique avec l'huile moteur ou le liquide de refroidissement du moteur du véhicule automobile. As already mentioned, evaporation by vacuum can be carried out at room temperature. However, according to a particularly advantageous embodiment, it is also possible to produce the evaporation at increased temperature and use for this purpose heat sources anyway present in the motor vehicle to heat the fuel to be fractionated. For this purpose, it is possible to use in particular the engine oil (whose temperature is generally greater than 100 C) or the coolant (at about 80 C) for cooling the engine. In such a case, to heat the fuel, it is placed in thermal contact with the engine oil or engine engine coolant.

La condensation des composants séparés, sensiblement exempts de soufre, peut s'effectuer également à la température ambiante.<B>Il</B> est cependant possible aussi d'effectuer la condensation à des températures inférieures à la température ambiante. The condensation of the separate components, which are substantially free of sulfur, can also be carried out at room temperature. <B> It is however also possible to carry out the condensation at temperatures below room temperature.

La fraction pauvre en soufre séparée par l'évaporation par le vide peut, soit être utilisée directement pour la combustion dans le moteur (sous forme gazeuse ou liquide), soit être recueillie et stockée dans un réservoir. The low sulfur fraction separated by evaporation by vacuum can either be used directly for combustion in the engine (in gaseous or liquid form), or can be collected and stored in a tank.

La fraction pauvre en soufre convient en particulier aussi pour être ajoutée dans 'alimentation du moteur pendant la phase de départ G froid ou dans le régime à mélange pauvre d'un moteur à allumage par étincelle (moteur Otto). In particular, the low sulfur fraction is suitable for addition to the engine feed during the cold start phase G or in the lean burn mode of a spark ignition engine (Otto engine).

Dans le cas d'un moteur diesel, l'addition de carburant diesel pauvre en soufre permet aussi de dimi nuer l'émission de particules dans le gaz d'échappement. In the case of a diesel engine, the addition of low sulfur diesel fuel also reduces the emission of particulates into the exhaust gas.

Une autre application de la fraction pauvre en soufre obtenue par le procédé selon 1 invention est son utilisation dans la désulfuration d'un catalyseur dans le système de posttraitement de gaz d'échappement un moteur. Dans un tel système de posttraitement, du soufre s'accumule de temps en temps sur la surface du catalyseur, et on l'élimine par régénération (désorption). Cette régénération peut s'effectuer seulement avec du gaz d'échappement pauvre en soufre. Another application of the low sulfur fraction obtained by the process according to the invention is its use in the desulfurization of a catalyst in the aftertreatment system of an engine exhaust gas. In such an aftertreatment system, sulfur accumulates from time to time on the catalyst surface, and is removed by regeneration (desorption). This regeneration can be carried out only with low sulfur exhaust gas.

A côté de son utilisation comme carburant pour moteurs, la fraction de carburant pauvre en soufre est applicable aussi comme réducteur à bas point d'ébullition pour catalyseurs à dénitruration en gaz échappement pauvre. In addition to its use as an engine fuel, the low sulfur fuel fraction is also applicable as a low boiling point reductant for lean exhaust gas denitrogen catalysts.

L'évaporation par le vide, pour séparer la fraction pauvre en soufre, peut s'effectuer tant à partir du réservoir à carburant du véhicule qu'à partir d'un récipient intermédiaire supplémentaire. La fraction riche en soufre et à plus haut point d'ébullition restant dans le récipic,:it intermédiaire

Figure img00050001
Vacuum evaporation, to separate the low sulfur fraction, can be carried out both from the vehicle fuel tank and from an additional intermediate vessel. The sulfur-rich and higher boiling fraction remaining in the recipe
Figure img00050001

après <SEP> la <SEP> séparation <SEP> des <SEP> composants <SEP> sensiblement <SEP> exempts
<tb> soufre, <SEP> à <SEP> bas <SEP> point <SEP> d'ébullition, <SEP> est <SEP> utilisable
<tb> dans <SEP> ce <SEP> cas <SEP> lors <SEP> de <SEP> phases <SEP> de <SEP> fonctionnement
<tb> particulières <SEP> du <SEP> moteur. <SEP> Une <SEP> phase <SEP> de <SEP> fonctionnement
<tb> un <SEP> moteur <SEP> à <SEP> essence <SEP> convenant <SEP> pour <SEP> l'utilisation <SEP> de
<tb> la <SEP> fraction <SEP> riche <SEP> en <SEP> soufre <SEP> est <SEP> le <SEP> fonctionnement <SEP> sous
<tb> conditions <SEP> st#chiométriques <SEP> (<B>#-</B> <SEP> = <SEP> 1) <SEP> ou <SEP> sous <SEP> conditions
<tb> à <SEP> mélange <SEP> riche <SEP> (régime <SEP> à <SEP> pleine <SEP> charge, <SEP> @, <SEP> < <SEP> En
<tb> raison <SEP> de <SEP> l'indice <SEP> d'octane <SEP> plus <SEP> élevé <SEP> de <SEP> 1a <SEP> fraction
<tb> riche <SEP> en <SEP> soufre <SEP> et <SEP> de <SEP> la <SEP> résistance <SEP> plus <SEP> élevée <SEP> à <SEP> la
<tb> détonation <SEP> qui <SEP> y <SEP> est <SEP> liée, <SEP> le <SEP> moteur <SEP> à <SEP> allumage <SEP> par
<tb> étincelle <SEP> peut <SEP> être <SEP> conçu <SEP> avec <SEP> un <SEP> plus <SEP> haut <SEP> taux <SEP> de
<tb> compression. <SEP> Or, <SEP> le <SEP> fonctionnement <SEP> du <SEP> moteur <SEP> à <SEP> plus
<tb> haut <SEP> taux <SEP> de <SEP> compression <SEP> conduit <SEP> à <SEP> une <SEP> diminution <SEP> de <SEP> la
<tb> consommation <SEP> de <SEP> carburant.
<tb> En <SEP> raison <SEP> de <SEP> l'évacuation <SEP> permanente <SEP> par
<tb> aspiration <SEP> de <SEP> la <SEP> phase <SEP> gazeuse <SEP> hors <SEP> du <SEP> réservoir <SEP> à
<tb> carburant <SEP> pendant <SEP> la <SEP> mise <SEP> en <SEP> #uvre <SEP> de <SEP> l'évaporation
<tb> le <SEP> vide, <SEP> les <SEP> pertes <SEP> par <SEP> évaporation <SEP> sont <SEP> évitées
<tb> dans <SEP> une <SEP> large <SEP> mesure. <SEP> Les <SEP> émissions <SEP> d'hydrocarbures <SEP> à
<tb> partir <SEP> du <SEP> réservoir <SEP> du <SEP> véhicule <SEP> sont <SEP> ainsi <SEP> abaissées <SEP> et
<tb> rendement <SEP> du <SEP> véhicule <SEP> est <SEP> accru.
<tb> D'autres <SEP> caractéristiques <SEP> et <SEP> avantages <SEP> de
<tb> l'invention <SEP> ressortiront <SEP> plus <SEP> clairement <SEP> de <SEP> la
<tb> description <SEP> qui <SEP> va <SEP> suivre <SEP> d'un <SEP> exemple <SEP> de <SEP> mise <SEP> en <SEP> #uvre
<tb> limitatif, <SEP> ainsi <SEP> que <SEP> des <SEP> dessins <SEP> annexés, <SEP> sur
<tb> lesquels:
<tb> - <SEP> la <SEP> figure <SEP> 1 <SEP> est <SEP> une <SEP> représentation
<tb> schématique <SEP> se <SEP> rapportant <SEP> au <SEP> déroulement <SEP> du <SEP> procédé
<tb> selon <SEP> l'invention; <SEP> et
<tb> - <SEP> la <SEP> figure <SEP> 2 <SEP> est <SEP> un <SEP> graphique <SEP> illustrant
<tb> 'effet <SEP> produit <SEP> par <SEP> la <SEP> teneur <SEP> en <SEP> soufre <SEP> du <SEP> carburant
<tb> sur <SEP> la <SEP> conversion <SEP> des <SEP> NOk <SEP> d'un <SEP> système <SEP> de <SEP> post traitement <SEP> de <SEP> gaz <SEP> d'échappement. Le déroulement du procédé selon l'invention ressort plus clairement du schéma de la figure 1. Dans le réservoir carburant KV, contenant le carburant liquide, s'effectue, sous l'effet de la dépression (Pasp) créée par la pompe de transport de gaz PU, l'évaporation des composants à bas point d'ébullition, sensiblement exempts de soufre. Ces composants sont évacués par aspiration du réservoir à carburant KV au moyen de la pompe PU. La sortie de celle-ci est raccordée à un récipient à pression DG, dans lequel s'établit, en raison du refoulement de la pompe, une surpression (Psur). Sous cette surpression, les compo sants séparés, sensiblement exempts de soufre, se condensent dans le récipient à pression DG et sont ensuite utilisables immédiatement.
after <SEP><SEP> separation <SEP> of <SEP> components <SEP> substantially <SEP> exempt
<tb> sulfur, <SEP> to <SEP> low <SEP> boiling point <SEP>, <SEP> is <SEP> usable
<tb> in <SEP> this <SEP><SEP> case when <SEP><SEP><SEP> phases <SEP> operation
<tb> particular <SEP> of the <SEP> engine. <SEP> A <SEP><SEP> phase of <SEP> operation
<tb> a <SEP> engine <SEP> to <SEP> essence <SEP> suitable <SEP> for <SEP><SEP> use of
<tb> the <SEP> fraction <SEP> rich <SEP> in <SEP> sulfur <SEP> is <SEP> the <SEP> operation <SEP> under
<tb> conditions <SEP> st # chiometric <SEP>(<B># - </ B><SEP> = <SEP> 1) <SEP> or <SEP> under <SEP> conditions
<tb> to <SEP> mix <SEP> rich <SEP> (scheme <SEP> to <SEP> full <SEP> load, <SEP> @, <SEP><<SEP> En
<tb> reason <SEP> of <SEP> the <SEP> octane <SEP> index plus <SEP> high <SEP> of <SEP> 1a <SEP> fraction
<tb> rich <SEP> in <SEP> sulfur <SEP> and <SEP> of <SEP> the <SEP> resistance <SEP> more <SEP> high <SEP> to <SEP> la
<tb> detonation <SEP> which <SEP> y <SEP> is <SEP> linked, <SEP> the <SEP> engine <SEP> to <SEP> ignition <SEP> by
<tb> spark <SEP> can <SEP> be <SEP> designed <SEP> with <SEP> a <SEP> more <SE> high <SEP> rate <SEP> of
<tb> compression. <SEP> Now, <SEP> the <SEP> running <SEP> of the <SEP> engine <SEP> to <SEP> more
<tb> up <SEP> rate <SEP> of <SEP> compression <SEP> leads <SEP> to <SEP> a <SEP> decrease <SEP> of <SEP> la
<tb> consumption <SEP> of <SEP> fuel.
<tb> In <SEP> reason <SEP> of <SEP> the evacuation <SEP> permanent <SEP> by
SEP <SEP><SEP><SEP><SEP> Gaseous <SEP> Off <SEP><SEP> SEP <SEP>
<tb> fuel <SEP> during <SEP><SEP> setting <SEP> in <SEP>#working<SEP> of <SEP> evaporation
<tb> the empty <SEP>, <SEP> the <SEP> losses <SEP> by <SEP> evaporation <SEP> are <SEP> avoided
<tb> in <SEP> a <SEP> wide <SEP> measure. <SEP> The <SEP> emissions <SEP> of hydrocarbons <SEP> to
<tb> from <SEP> of <SEP> tank <SEP> of <SEP> vehicle <SEP> are <SEP> so <SEP> lowered <SEP> and
<tb> yield <SEP> of the <SEP> vehicle <SEP> is <SEP> increased.
<tb> Other <SEP> features <SEP> and <SEP><SEP> benefits of
<tb> the invention <SEP> will stand out <SEP> more <SEP> clearly <SEP> from <SEP> la
<tb> description <SEP> which <SEP> goes <SEP> track <SEP> of a <SEP> example <SEP> of <SEP> setting <SEP> in <SEP>
<tb> limiting, <SEP> and <SEP> than <SEP> of <SEP> drawings <SEP> appended, <SEP> on
<tb> which ones:
<tb> - <SEP> the <SEP> figure <SEP> 1 <SEP> is <SEP> a <SEP> representation
<tb> schematic <SEP> se <SEP> reporting <SEP> to the <SEP><SEP> run of the <SEP> process
<tb> according to <SEP> the invention; <SEP> and
<tb> - <SEP> The <SEP> figure <SEP> 2 <SEP> is <SEP> a <SEP><SEP> graphic illustrating
<tb>'effect<SEP> product <SEP> with <SEP><SEP> content <SEP> in <SEP> sulfur <SEP> of <SEP> fuel
<tb> on <SEP><SEP> conversion <SEP> of <SEP> NOk <SEP> of a <SEP> system <SEP> of <SEP> post-processing <SEP> of <SEP> gas <SEP> exhaust. The course of the process according to the invention emerges more clearly from the diagram of FIG. 1. In the fuel tank KV, containing the liquid fuel, is carried out, under the effect of the depression (Pasp) created by the transport pump of PU gas, evaporation of low-boiling components, substantially free of sulfur. These components are evacuated by suction from the KV fuel tank by means of the PU pump. The outlet of the latter is connected to a pressure vessel DG, in which is established, because of the discharge of the pump, an overpressure (Psur). Under this overpressure, the separated components, substantially free of sulfur, condense in the pressure vessel DG and can then be used immediately.

Dans le réservoir à carburant KV, se produit un enrichissement des composants de carburant à plus haut point d'ébullition, contenant du soufre. Il est possible et avantageux d'effectuer à la fois l'évaporation et la condensation consécutive par pression sur le côté refoulement de la pompe à la température ambiante, de sorte que le procédé selon l'invention peut se dispenser de dispositions supplémentaires pour le chauffage ou le re froidissement. In the KV fuel tank there is an enrichment of the higher boiling fuel components containing sulfur. It is possible and advantageous to perform both evaporation and subsequent condensation by pressure on the discharge side of the pump at room temperature, so that the method according to the invention can dispense with additional provisions for heating. or cold.

Suivant le type de pompe, on peut ajuster, par la conception de la pompe (pressions côté aspiration et côté refoulement) la teneur en soufre désirée de la fraction à obtenir, ainsi que, par la capacité de pompage, le temps de fractionnement nécessaire. Les pompes à vide à membrane, fonctionnant sans entretien (sans huile), qui ont une longue durée de vie et sont insensibles à l'égard des substances se condensant à l'intérieur de la pompe, s'avèrent convenir particulièrement à cet effet. Le besoin en puissance électrique d'une telle pompe à membrane est également très faible. Depending on the type of pump, the desired sulfur content of the fraction to be obtained can be adjusted by the design of the pump (pressures on the suction side and the discharge side), as well as the required fractionation time by the pumping capacity. Maintenance-free (oil-free) diaphragm vacuum pumps, which have a long service life and are insensitive to substances condensing inside the pump, are particularly suitable for this purpose. The electrical power requirement of such a diaphragm pump is also very low.

Des composés très bas point d'ébullition, comme par exemple le butane, qui peuvent seulement être condensés lors de la distillation par un très fort re froidissement ( < 0 C), peuvent être obtenus par une dé pense relativement faible au moyen du procédé selon l'invention. Very low boiling point compounds, such as butane, which can only be condensed during the distillation by a very high cooling (<0 ° C.), can be obtained by a relatively low die by means of the process according to the invention.

Un fractionnement de carburant pour moteurs à allumage par étincelle (moteurs Otto) a été effectué d'après le procédé décrit en référence à la figure 1. A partir de<B>1000</B> ml du carburant utilisé, on a obtenu 350 ml de fraction à bas point d'ébullition, pauvre en soufre, et 650 ml de fraction à plus haut point d'ébullition, riche en soufre. La pression était de 100 à 300 mbar côté aspiration et de 1 à 2 bar côté refoulement. Sur le côté refoulement de la pompe, les composants à bas point d'ébullition, sensiblement exempts de soufre, sont fortement enrichis, tandis que des composants de carburant à plus haut point d'ébullition, contenant du soufre (des aromates notamment) ne sont pratiquement plus contenus. Le carburant resté dans le réservoir présente un enrichissement des composants de carburant à plus haut point d'ébullition, contenant du soufre. Fuel fractionation for spark ignition engines (Otto engines) was carried out according to the method described with reference to FIG. 1. From <B> 1000 </ B> ml of the fuel used, 350 ml of low sulfur boiling point fraction and 650 ml of higher boiling fraction, rich in sulfur. The pressure was 100 to 300 mbar on the suction side and 1 to 2 bar on the discharge side. On the discharge side of the pump, the low-boiling components, substantially free of sulfur, are highly enriched, while higher boiling fuel components, containing sulfur (including aromatics), are not highly enriched. practically more content. Fuel remaining in the fuel tank enriches the higher boiling fuel components containing sulfur.

Les différentes teneurs en soufre étaient comme suit: teneur en soufre du carburant initial (ROZ95): <B>128</B> ppm teneur en soufre de la fraction à bas point d'ébullition, pauvre en soufre: 14 ppm teneur en soufre de la fraction à plus haut point d'ébullition, riche en soufre: 177 ppm La figure 2 montre l'effet produit par la te neur en soufre du carburant sur la conversion des NOX d'un système de posttraitement de gaz d'échappement. La durée de fonctionnement (en heures) est indiquée en abscisse et la conversion des NOX (en ) est indiquée en ordonnée. Deux séries de mesures ont été effectuées pour teneurs en soufre de 31 ppm et 130 ppm avec le même type de catalyseur. Les essais ont été effectués avec un moteur à allumage par étincelle (moteur Otto) et à injection directe en régime à mélange pauvre mixte (30 secondes de régime à mélange pauvre avec k = 1,5 et 2 secondes de régime à mélange riche avec ?, = 0,75).The different sulfur contents were as follows: Sulfur content of the initial fuel (ROZ95): <B> 128 </ B> ppm Sulfur content of the low boiling point fraction, low in sulfur: 14 ppm Sulfur content of the higher boiling fraction, high in sulfur: 177 ppm Figure 2 shows the effect of fuel sulfur on the NOx conversion of an aftertreatment system. The operating time (in hours) is indicated on the abscissa and the NOX conversion (in) is indicated on the ordinate. Two series of measurements were made for sulfur contents of 31 ppm and 130 ppm with the same type of catalyst. The tests were carried out with a spark ignition engine (Otto engine) and direct injection in a mixed lean mixture (30 seconds of lean mixture with k = 1.5 and 2 seconds of rich mixture with? , = 0.75).

Ainsi qu'il ressort d'une comparaison des séries de mesures, la durée de vie du catalyseur diminue consi dérablement lorsque la teneur en soufre est plus élevée As can be seen from a comparison of the series of measurements, the life of the catalyst decreases considerably when the sulfur content is higher.

Claims (15)

<U>REVENDICATIONS</U><U> CLAIMS </ U> 1. Procédé de séparation de composants sensiblement exempts de soufre d'un carburant pour moteurs à bord d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'on effectue la séparation par évaporation par vide.A method of separating substantially sulfur-free components from a motor fuel on board a motor vehicle, characterized in that the separation by vacuum evaporation is carried out. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'on condense sous pression accrue (Psur composants séparés, sensiblement exempts de soufre.2. Method according to claim 1, characterized in that it condenses under increased pressure (psur separate components, substantially free of sulfur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, - ractérisé en ce qu'on utilise une pompe de transport (PU), en particulier une pompe à membrane, pour l'evaporation par le vide.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a transport pump (PU), in particular a diaphragm pump, is used for evaporation by vacuum. 4. Procédé selon la revendication 3, caracte- risé en ce qu'on produit la condensation des composants sensiblement exempts de soufre à la sortie de la pompe de transport de gaz (PU).4. A process according to claim 3, characterized in that the condensation of substantially sulfur-free components at the outlet of the gas transport pump (PU) is produced. 5. Procédé selon une des revendications precédentes, caractérisé en ce que le carburant est carburant pour moteurs à allumage par étincelle (moteurs Otto) ou pour moteurs diesel, du kérosène ou méthanol.5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel is fuel for spark ignition engines (Otto engines) or for diesel engines, kerosene or methanol. 6. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue évaporation par le vide et/ou la condensation à la température ambiante.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that evaporation is carried out by vacuum and / or condensation at room temperature. 7. Procédé selon une des revendications 1 à caractérisé en ce qu'on effectue l'évaporation le vide à température accrue.7. Method according to one of claims 1 to characterized in that it carries out evaporation vacuum at increased temperature. 8. Procédé selon la revendication 7, caracté risé en ce que, pour échauffer le carburant, on le en contact thermique avec l'huile moteur ou le liquide de refroidissement du moteur du véhicule automobile.8. A method according to claim 7, characterized in that, for heating the fuel, it is in thermal contact with the engine oil or the engine engine coolant of the motor vehicle. 9. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on util' directement les composants de carburant séparés sensiblement exempts de soufre, ou on les recueille dans un réservoir (DG).9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that one directly uses the fuel components separated substantially free of sulfur, or is collected in a reservoir (DG). 10. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute les composants de carburant sensiblement exempts de soufre à l'alimentation du moteur sous forme gazeuse ou liquide.10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the substantially sulfur-free fuel components are added to the supply of the engine in gaseous or liquid form. 11. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute les composants de carburant à bas point d'ébullition, sensiblement exempts de soufre, à l'alimentation moteur dans la phase de départ à froid.11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the low-boiling fuel components, substantially free of sulfur, are added to the engine supply in the cold start phase. 12. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute composants de carburant sensiblement exempts de soufre à l'alimentation du moteur dans le régime à mélange pauvre du moteur ou lors de la désulfuration du systeme de posttraitement de gaz d'échappement du moteur.The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that substantially sulfur-free fuel components are added to the engine feed in the lean-burn engine or during the desulfurization of the engine aftertreatment system. engine exhaust. 13. Procédé selon une des revendications pré- cédcentes, caractérisé en ce qu'on utilise les composants de carburant sensiblement exempts de soufre comme réducteur pour des catalyseurs à dénitruration d'échappement pauvre.Process according to one of the preceding claims, characterized in that substantially sulfur-free fuel components are used as the reducing agent for lean exhaust denitrogen catalysts. 14. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue 'évaporation par le vide dans un récipient intermédiaire prévu en plus du réservoir à carburant (KV) dans le véhicule automobile.14. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it carries out evaporation by vacuum in an intermediate container provided in addition to the fuel tank (KV) in the motor vehicle. 15. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute composants de carburant non évaporés, contenant du soufre, à l'alimentation du moteur dans des phases de fonctionnement à régime stoechiométrique ou en régime de pleine charge.15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that sulfur-containing, non-evaporated fuel components are added to the engine feed in operating phases at stoichiometric or full load conditions.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807377A (en) * 1971-06-14 1974-04-30 Ethyl Corp Fuel system
FR2238841A1 (en) * 1973-07-28 1975-02-21 Suzuki Motor Co
US3908371A (en) * 1971-12-29 1975-09-30 Nissan Motor Apparatus for supplying fuel to a dual-catalyst exhaust treatment system
US4220120A (en) * 1973-12-14 1980-09-02 Union Oil Company Of California Internal combustion engine system and operation
EP0441401A1 (en) * 1990-02-09 1991-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
GB2295561A (en) * 1994-11-29 1996-06-05 Lucas Ind Plc Device for delivering gaseous hydrocarbon to an engine exhaust
EP0869273A2 (en) * 1997-04-04 1998-10-07 DORNIER GmbH Method of on-board fractionation of engine fuel

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807377A (en) * 1971-06-14 1974-04-30 Ethyl Corp Fuel system
US3908371A (en) * 1971-12-29 1975-09-30 Nissan Motor Apparatus for supplying fuel to a dual-catalyst exhaust treatment system
FR2238841A1 (en) * 1973-07-28 1975-02-21 Suzuki Motor Co
US4220120A (en) * 1973-12-14 1980-09-02 Union Oil Company Of California Internal combustion engine system and operation
EP0441401A1 (en) * 1990-02-09 1991-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
GB2295561A (en) * 1994-11-29 1996-06-05 Lucas Ind Plc Device for delivering gaseous hydrocarbon to an engine exhaust
EP0869273A2 (en) * 1997-04-04 1998-10-07 DORNIER GmbH Method of on-board fractionation of engine fuel

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