JP2011511870A - Use of alcohol in fuels for spark ignition engines. - Google Patents
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Abstract
基本燃料およびエタノールを含む火花点火機関用燃料の蒸気圧を上昇させるための少なくとも1つのC4アルコールの使用であって、少なくとも1つのC4アルコールを、基本燃料およびエタノールを含む燃料に添加して、15〜50容量%の基本燃料、15〜65容量%のエタノールおよび15〜50容量%のC4アルコールを含む合成燃料混合物を製造する使用。この合成燃料混合物は、例えば規格を満たす十分に高い蒸気圧を示すとともに、冬期の温度でも良好な起動挙動を示す。The use of at least one C 4 alcohol to increase the vapor pressure of the fuel for spark ignition engines comprising base fuel and ethanol, at least one C 4 alcohol, is added to the fuel comprising base fuel and ethanol , 15-50% by volume base fuel, used to produce the synthetic fuel mixture containing 15 to 65% by volume of ethanol and 15 to 50 volume% C 4 alcohol. This synthetic fuel mixture exhibits, for example, a sufficiently high vapor pressure that meets the specifications, and also exhibits good start-up behavior even at winter temperatures.
Description
本発明は、火花点火機関のための燃料におけるアルコールの使用、および火花点火機関のための燃料の製造に関する。これらの燃料は、エタノールに加えて、C4アルコールをも含む。 The present invention relates to the use of alcohol in fuels for spark ignition engines and the production of fuels for spark ignition engines. These fuels, in addition to ethanol, also containing C 4 alcohol.
火花点火機関のための燃料は、火花点火による機関に好適な機関燃料である。それらは、通常、典型的には大気圧で26℃から210℃の範囲内にある、異なる沸点を有する、異なる炭化水素の混合物を含む。しかし、この範囲は、具体的に確定しておらず、炭化水素、添加剤および他の成分の実際の組成、ならびに環境条件に左右され得る。典型的には、燃料の炭化水素成分は、C4からC10の炭化水素を含む。 The fuel for the spark ignition engine is a suitable engine fuel for an engine with spark ignition. They usually comprise a mixture of different hydrocarbons with different boiling points, typically in the range of 26 ° C. to 210 ° C. at atmospheric pressure. However, this range is not specifically defined and may depend on the actual composition of hydrocarbons, additives and other components, and environmental conditions. Typically, the hydrocarbon component of the fuel comprises C 4 to C 10 hydrocarbons.
それらの製造において満たされなければならない火花点火燃料に対する要件は、多面的である。要件は、法律および条例、流通連鎖および機関におけるそれらの使用の結果である。製造に特有の条件、および火花点火燃料を異なるタイプに分別することを必要とする様々なドライブ概念がこれらに加わる。ドイツでは、DIN Standardsの形の命令によって最低限の要件が課されている。これらは、給油所において適切な識別情報により識別可能でなければならない。1993年に導入され、2004年および2006年に更新されたThe Fuel Quality Decreeは、現在ではDIN Standard EN228のすべての要件を満たす燃料のみを承認している。米国では、ASTM 4814によって対応する規格が課されている。 The requirements for spark ignition fuel that must be met in their manufacture are multifaceted. Requirements are the result of their use in laws and regulations, distribution chains and institutions. These add to the drive-specific conditions and various drive concepts that require the spark ignition fuel to be separated into different types. In Germany, minimum requirements are imposed by instructions in the form of DIN Standards. They must be identifiable at the gas station with appropriate identification information. The Fuel Quality Decree, introduced in 1993 and updated in 2004 and 2006, now only approves fuels that meet all the requirements of DIN Standard EN228. In the United States, the corresponding standard is imposed by ASTM 4814.
最適なドライブ条件を達成するために、燃料は、車両の様々な異なる要件を満たさなければならない。具体的には、これは、「長時間の寒い夜の後に、機関は、夏の場合とちょうど同じくらい容易に、すなわち十分に加熱された機関が短時間の途中停止の後で再起動するように起動しなければならない」ことを意味する。機関は、アイドリングの際に失速してはならず、高負荷下で不規則に動作してはならない。好ましくない条件下であっても、吸気系、燃焼室または油溜めに妨害残留物が存在してはならない。 In order to achieve optimal drive conditions, the fuel must meet a variety of different requirements of the vehicle. Specifically, this is: “After a long cold night, the engine is just as easy as in summer, ie a fully heated engine restarts after a short break. Means "must start up". The engine must not stall when idling and must not operate irregularly under high loads. Even under unfavorable conditions, there must be no interfering residues in the intake system, combustion chamber or sump.
燃料は、問題がなく、信頼性があり、相互便益のある相互作用が可能であるように、これらの異なる、そして部分的に矛盾する要件に適応されなければならない。したがって、ドイツにおける有標製造者は、アルコールおよびエーテルなどの「鉱油代用成分」と呼ばれるものを限定された割合で、0.5重量パーセントまでの化学活性物質とともに基本燃料と混合する。 The fuel must be adapted to these different and partially conflicting requirements so that it is trouble-free, reliable, and capable of interactive interaction. Therefore, the German manufacturer in Germany mixes so-called “mineral oil substitutes” such as alcohols and ethers in a limited proportion with the base fuel together with up to 0.5 weight percent of chemically active substances.
フレックスフューエルビークルと呼ばれるものに使用するための、0から85容量%のエタノールのアルコール分を有する燃料に対して特定の要件が指定されている。70から85容量%のエタノールを含む、E85燃料と称するものでは、低温起動挙動用の蒸気圧が特に重要である。エタノールまたは異なるアルコールの混合物などの高アルコール分の燃料が知られている。例として、特許文献1、2、3および4を挙げることができる。 Specific requirements are specified for fuels having an alcohol content of 0 to 85% by volume of ethanol for use in what are called flex fuel vehicles. For what is referred to as E85 fuel containing 70 to 85 vol% ethanol, the vapor pressure for the cold start behavior is particularly important. Fuels with high alcohol content such as ethanol or a mixture of different alcohols are known. Examples include Patent Documents 1, 2, 3, and 4.
夏または冬品質のリサーチオクタン価(RONとも呼ばれる)が95である標準精油所「スーパーベンジン」またはガソリンと70〜85容量%のバイオエタノールとを混合することも知られている。2005年5月のCEN Workshop Agreementによる草案規格CWA 15293およびDraft Standard E DIN 51625(2007年10月、Beuth Verlag)では、夏期月間(クラスA)に対して最小限35kPaの蒸気圧が推奨され、冬期月間(クラスB)に対して最小限50kPaの蒸気圧が推奨されている。基本スーパーベンジンまたはガソリン燃料の蒸気圧によっては、ガソリン/エタノール混合物の蒸気圧が草案規格に対応できない。このような場合は、混合物におけるエタノール濃度を下方調整しなければならない。これは望ましくない。 It is also known to mix a standard refinery “Super Benzine” or gasoline with a summer or winter quality research octane number of 95 (also called RON) and 70-85 vol% bioethanol. In May 2005, draft standards CWA 15293 and Draft Standard E DIN 51625 (October 2007, Beth Verlag) by CEN Worksshop Agrément recommend a minimum vapor pressure of 35 kPa for summer months (Class A). A minimum vapor pressure of 50 kPa is recommended for the month (Class B). Depending on the vapor pressure of the basic superbenzine or gasoline fuel, the vapor pressure of the gasoline / ethanol mixture cannot meet the draft standard. In such cases, the ethanol concentration in the mixture must be adjusted downward. This is undesirable.
したがって、本発明の目的は、十分に高い蒸気圧、例えば、規格を満たす圧力を示す高アルコール濃度の燃料を提供することである。これは、低温起動挙動を向上させること、例えば、燃料が冬期の温度下でも良好な低温起動挙動を示すことを保証することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel with a high alcohol concentration that exhibits a sufficiently high vapor pressure, for example, a pressure that meets specifications. This aims to improve the cold start behavior, for example to ensure that the fuel exhibits good cold start behavior even under winter temperatures.
この目的は、請求項1に記載の少なくとも1つのC4アルコールの使用によって解決される。 This object is solved by the use of at least one C 4 alcohol according to claim 1.
基本燃料は、従来のガソリン、例えば無鉛ガソリン、例えば、ドイツおよびヨーロッパの他の場所で95のRONにより供給されている無鉛ガソリンである。 The base fuel is conventional gasoline, for example unleaded gasoline, for example unleaded gasoline supplied by 95 RON elsewhere in Germany and Europe.
1984年以来Normalとして、さらに1985年以来Euro−Superとして、そして1989年以来SuperPlusとして給油所で提供されてきた無鉛ガソリンに対する最低限の規格が、1993年にEuropean Standard DIN EN 228において指定された。Normal、SuperおよびSuper−Plusの品質のドイツの精油所からの火花点火燃料の組成は、例えば、German Scientific Association for Mineral Oil, Natural Gas, and CoalsによるDGMK調査報告書502−1(DGMKとも呼ばれる)に見いだされる。この分析において、燃料の主な成分が、具体的には平均値ならびに範囲として確認された。この分析の基準は、2001/2002年の冬の冬製品であった。この報告書を本明細書で明示的に参照する。具体的には、3から6個の炭素原子を有する50個の炭化水素、51個の芳香族化合物および3個の酸素含有化合物についての含有量が確認された。加えて、それぞれの場合において同じ炭素含有量のすべての典型の全含有量が、パラフィン、ナフテン、環式および非環式オレフィンならびに芳香族化合物について測定された。10個のジオレフィンおよび15個の多環式芳香族の含有量が個別に試験された。挙げられている火花着火燃料は、14カ所の異なる精油所から得られたものである。 The minimum standard for unleaded gasoline that has been offered at gas stations as Normal since 1984, as Euro-Super since 1985, and as SuperPlus since 1989 was specified in 1993 in the European Standard DIN EN 228. The composition of spark-ignition fuel from German refineries of normal, super and super-plus quality is, for example, German Scientific Association for Mineral Oil, Natural Gas, and Coals, also called DGMK Research Report 502-1 (DG) To be found. In this analysis, the main components of the fuel were specifically identified as average values and ranges. The basis for this analysis was the winter product of the winter of 2001/2002. This report is explicitly referred to herein. Specifically, the contents for 50 hydrocarbons having 3 to 6 carbon atoms, 51 aromatic compounds and 3 oxygen-containing compounds were confirmed. In addition, all typical total contents of the same carbon content in each case were measured for paraffins, naphthenes, cyclic and acyclic olefins and aromatics. The contents of 10 diolefins and 15 polycyclic aromatics were tested individually. The spark ignition fuels listed are obtained from 14 different refineries.
本発明による合成燃料は、15〜50容量%の当該基本燃料を含む。 The synthetic fuel according to the present invention comprises 15-50% by volume of the basic fuel.
ガソリンの蒸発する傾向、すなわちその揮発性は、火花点火燃料としての使用のための中心的な前提条件であると同時に、必須の品質上の特徴である。ガソリンは、多くの炭化水素の混合物であるため、明確な沸点を有さず、通常、30℃と200℃の間の沸点範囲を有する。 The tendency of gasoline to evaporate, ie its volatility, is a central prerequisite for use as a spark ignition fuel as well as an essential quality feature. Because gasoline is a mixture of many hydrocarbons, it does not have a clear boiling point and usually has a boiling range between 30 ° C and 200 ° C.
本発明による燃料は、15〜65容量%のエタノールおよび15〜50容量%のC4アルコールを含む。必然的に、全体的には、他の成分が存在する場合はそれらを含めて、合計が常に100容量%になる。 Fuel according to the invention comprises 15 to 65 volume% of ethanol and 15 to 50 volume% C 4 alcohol. Inevitably, overall, the total is always 100% by volume, including any other components present.
基本的に、アルコール含有量が高いために、燃料の特性が、通常の燃料と比較して改変されている。当該特性は、例えば揮発性である。 Basically, due to the high alcohol content, the characteristics of the fuel are modified compared to normal fuel. The characteristic is, for example, volatile.
揮発性は、たいていの場合は30から200℃、最大で26から210℃の温度範囲の沸騰曲線および蒸気圧によって特徴づけられる。沸騰曲線は、異なる温度における、蒸発した流体の比率を示す。蒸気圧は、燃料成分が、閉鎖された容器における異なる温度で液相から蒸気相に変化する結果である。 Volatility is characterized by a boiling curve and vapor pressure in the temperature range of 30 to 200 ° C in most cases and up to 26 to 210 ° C. The boiling curve shows the ratio of evaporated fluid at different temperatures. Vapor pressure is the result of the fuel component changing from a liquid phase to a vapor phase at different temperatures in a closed vessel.
「蒸発ガソリン分率/温度」の関数は、沸騰曲線と呼ばれるものを与え、その位置および特性は、当業者が機関における燃料の挙動に関する結論を導くことを可能にする。基本的には、あらゆる条件において着火性燃料−空気混合物が燃焼室で利用できるように、火花点火燃料の揮発性が設定されなければならない。例えば、特に低温の機関または特に高温の機関を用いるなどの特定の動作条件下では、燃料における品質差がこの基準に合わせて識別可能になるように、この前提条件を満たしにくくなる。 The “evaporated gasoline fraction / temperature” function gives what is called a boiling curve, and its location and characteristics allow one skilled in the art to draw conclusions about the behavior of the fuel in the engine. Basically, the volatility of the spark ignition fuel must be set so that the ignitable fuel-air mixture is available in the combustion chamber under all conditions. For example, under certain operating conditions, such as using a particularly cold engine or a particularly hot engine, it becomes difficult to satisfy this precondition so that quality differences in the fuel can be identified to this criterion.
混合物の着火性は、燃料ばかりでなく、機関のコンセプトにも影響される。すなわち、機関が「濃厚」混合物で駆動されるのか、「希薄」混合物で駆動されるのかに応じて異なる。 The ignitability of the mixture is influenced not only by the fuel but also by the engine concept. That is, it depends on whether the engine is driven with a “rich” or a “lean” mixture.
冬の動作については、火花点火燃料の揮発性は、概して低い雰囲気温度に適応される。確実な低温起動のために、燃料は、可能な限り揮発性であるべきである。揮発性が低すぎると、不十分な蒸発により混合物が希薄になり、吸気マニホールドの壁上に過剰の燃料が凝縮するため、より低い範囲における低沸騰曲線および高蒸気圧は、機関の起動および暖機運転を促進させる。 For winter operation, the volatility of the spark ignition fuel is generally adapted to lower ambient temperatures. For reliable cold start, the fuel should be as volatile as possible. If the volatility is too low, insufficient evaporation will dilute the mixture and excess fuel will condense on the intake manifold walls, so lower boiling curves and higher vapor pressures in the lower range will cause engine startup and warming. Promote machine operation.
高温エンジンに用いるガソリンに関する要件は、全く逆である。好ましくない条件下では、燃料蒸発物(燃料ポンプにおける「蒸気相形成」)のあまりに大きな部分が気化器のフロート室から蒸発し、または噴射系に蒸気クッションを形成するほど燃料系の成分が高温になり得る。その結果、燃料送達が中断され、混合物が過富化されるため、ドライブ挙動に負の影響がもたらされる。これらの障害は、燃料系(ポンプ、気化器および燃料噴射系)が高温になるほど、そして燃料送達容量および系の圧力が低くなるほど頻繁に生じる。燃料側では、過度に高い揮発性は、不利な効果を招くのは自明である。夏期における高雰囲気温度は、故障の確率を高くする。この理由により、燃料製造者は、冬期品質燃料と比較して、より低い範囲における沸騰曲線が高く、蒸気圧が低くなるようにしてそれらの夏期品質燃料をブレンドする。しかし、この調整は、低温起動に問題が生じるほど行われるべきでない。 The requirements for gasoline used in high temperature engines are exactly the opposite. Under unfavorable conditions, too much of the fuel evaporate (“vapor phase formation” in the fuel pump) evaporates from the float chamber of the vaporizer, or the components of the fuel system become so hot that they form a vapor cushion in the injection system. Can be. As a result, fuel delivery is interrupted and the mixture is over-rich, resulting in a negative impact on drive behavior. These obstacles occur more frequently as the fuel system (pump, carburetor and fuel injection system) gets hotter and as the fuel delivery volume and system pressure decreases. On the fuel side, it is obvious that excessively high volatility leads to adverse effects. High atmospheric temperatures in summer increase the probability of failure. For this reason, fuel manufacturers blend their summer quality fuels with higher boiling curves and lower vapor pressures in the lower range compared to winter quality fuels. However, this adjustment should not be done so as to cause problems with cold start.
特に、高エタノール含量の燃料の混合物を含む基本燃料によっては、特に冬期製品について、草案規格に従って維持されるべき最低蒸気圧を維持することができない。結果として、最低蒸気圧を達成するためにエタノール含有量を下げなければならない。 In particular, base fuels containing a mixture of fuels with a high ethanol content cannot maintain the minimum vapor pressure that should be maintained according to draft standards, especially for winter products. As a result, the ethanol content must be reduced to achieve the lowest vapor pressure.
意外なことに、基本ガソリンおよびエタノール(例えばE85)と、例えば、高濃度のC4アルコールを有する他の燃料に存在し得るものなどの少なくとも1つのC4アルコールとを混合することによって、個々の燃料の蒸気圧より高い混合蒸気圧の上昇を達成できることが判明した。実験室において、スーパーガソリンにおける様々な異なるエタノールおよびブタノール混合物の(EN 13016−1による)蒸気圧を試験した。 Surprisingly, by mixing basic gasoline and ethanol (eg, E85) with at least one C 4 alcohol, such as may be present in other fuels having high concentrations of C 4 alcohol, for example, It has been found that an increase in the mixed vapor pressure higher than that of the fuel can be achieved. In the laboratory, the vapor pressure (according to EN 13016-1) of various different ethanol and butanol mixtures in super gasoline was tested.
結果を表1および2に示す。それぞれの場合において個々の組合せを特徴づける文字の後の数は、容量%単位のこの組合せの含有量を示す。 The results are shown in Tables 1 and 2. The number after the letter characterizing the individual combination in each case indicates the content of this combination in volume% units.
これまでに示された要件は、本発明による燃料によって満たされ、特に、低温起動特性が改善される。 The requirements presented so far are met by the fuel according to the invention, in particular the cold start-up characteristics are improved.
基本的に、基本燃料と比較的高比率のエタノールとの混合物を用いると、少なくとも1つのC4アルコールを、合成燃料混合物におけるその含有量が少なくとも15容量%になるようにこの混合物に添加した場合に蒸気圧の異例な上昇が生じることを確認することができる。当該蒸気圧の上昇は、当業者にとって予測不可能である。その効果は、混合後に、15〜50容量%の基本燃料、15〜65容量%のエタノールおよび15〜50容量%のC4アルコールを含む燃料の間で顕著である。その効果は、混合後に、20〜46容量%の基本燃料、20〜60容量%のエタノールおよび20〜50容量%のC4アルコールを含む燃料の間、特に、混合後に19.5〜44容量%の基本燃料、21〜59.5容量%のエタノールおよび21〜49容量%のC4アルコールを含む燃料の間で特に顕著である。この効果は、C4アルコールがn−ブタノール(1−ブタノールとも呼ばれる)、二級ブタノール(2−ブタノールとも呼ばれる)またはイソブタノール(2−メチル−1−プロパノールとも呼ばれる)、あるいはこれらのブタノールの少なくとも2つのブタノールの混合物であるときに特に著しい。 Basically, when using a mixture of base fuel and a relatively high proportion of ethanol, at least one C 4 alcohol is added to this mixture so that its content in the synthetic fuel mixture is at least 15% by volume. It can be confirmed that an unusual increase in vapor pressure occurs. This increase in vapor pressure is unpredictable by those skilled in the art. The effect after mixing, 15 to 50 volume% of the base fuel are prominent among the fuel containing 15 to 65% by volume of ethanol and 15 to 50 volume% C 4 alcohol. The effect after mixing, while the fuel containing 20 to 46% by volume of base fuel, 20-60% by volume of ethanol and 20 to 50 volume% C 4 alcohol, in particular, after mixing from 19.5 to 44 volume% basic fuel, which is particularly pronounced among the fuel containing 21 to 59.5% by volume of ethanol and 21 to 49 volume% C 4 alcohol. This effect, C 4 alcohol (also called 1-butanol) n- butanol, secondary butanol (2-butanol also called) or isobutanol (also called 2-methyl-1-propanol), or at least of those butanol This is especially true when it is a mixture of two butanols.
沸騰挙動の分析(EN ISO 3405による蒸留)から、エタノールを含む燃料とブタノールを含む燃料とを混合するとプラスの効果が確認された。約20から90%の蒸発容量の範囲で水平になる蒸留曲線は、本発明による混合物において、一定の上昇を示すため、火花点火燃料の軌道と同様の軌道を示す。 From the analysis of boiling behavior (distillation according to EN ISO 3405), a positive effect was confirmed when a fuel containing ethanol and a fuel containing butanol were mixed. The distillation curve leveling in the range of about 20 to 90% evaporation capacity shows a trajectory similar to that of the spark-ignited fuel because it shows a constant rise in the mixture according to the invention.
言及されている効果は、蒸気圧、およびC4アルコールがイソブタノールである場合は沸騰挙動に関して特に好ましい。 Mentioned are that effect, the vapor pressure, and optionally C 4 alcohol is isobutanol are particularly preferred for the boiling behavior.
エタノールが本発明による燃料に含まれている場合は、基本的に、エタノールがどの源に由来するかは、燃料の特性にとって重要でない。しかし、好ましくは、燃焼すると環境的に中性である二酸化炭素を発生させるという理由により、少なくとも大部分がバイオマスなどの天然起源のエタノールを使用すべきである。同じ理由から、使用されるC4アルコールも同様に大部分が天然起源であることが好ましい。 When ethanol is included in the fuel according to the invention, basically the source from which it comes is not important for the fuel properties. Preferably, however, ethanol of natural origin, such as biomass, should be used, at least in large part because it generates carbon dioxide that is environmentally neutral upon combustion. For the same reason, it is preferred most similar C 4 alcohol used also has a natural origin.
本発明による燃料のアルコールの全含有量は、少なくとも50容量%であるが、好ましくは少なくとも70容量%である。 The total alcohol content of the fuel according to the invention is at least 50% by volume, but preferably at least 70% by volume.
既に記載したように、基本燃料は、例えば、現時点で商業的に入手可能である無鉛ガソリンなどの燃料である。これは、炭素数が主に4から12個の炭化水素の混合物である。その主成分は、主に、パラフィン、ナフテン、オレフィンおよび芳香族化合物である。これに加えて、基本燃料は、酸素を含む成分を含むことができる。この状況において、エーテルが好適である。エーテル含有量は、基本燃料に対して好ましくは15容量%までである。エーテルとしては、三級ブチルメチルエーテル(MTBEとも呼ばれる)ならびに三級ブチルエチルエーテル(ETBEとも呼ばれる)またはそれらの混合物が非常に好適である。 As already mentioned, the basic fuel is, for example, a fuel such as unleaded gasoline that is commercially available at the present time. This is a mixture of hydrocarbons having mainly 4 to 12 carbon atoms. Its main components are mainly paraffins, naphthenes, olefins and aromatic compounds. In addition, the base fuel can include components that include oxygen. In this situation, ether is preferred. The ether content is preferably up to 15% by volume relative to the base fuel. As ethers, tertiary butyl methyl ether (also called MTBE) as well as tertiary butyl ethyl ether (also called ETBE) or mixtures thereof are very suitable.
本発明は、さらに、本発明による合成燃料の製造のための方法、ならびに火花点火機関、特に自動車における火花点火機関のための燃料としてのその使用に関する。 The invention further relates to a process for the production of a synthetic fuel according to the invention, as well as its use as a fuel for a spark ignition engine, in particular in a motor vehicle.
好ましくは、本発明による合成燃料は、既存の燃料混合物から製造される。これらの混合物の1つは、70〜85容量%の比率のエタノールおよび15〜30容量%の比率の基本燃料を有する既に記載のE85燃料(混合物(I))である。他の混合物は、30〜50容量%の基本燃料および50〜70容量%のC4アルコールを含む(混合物(II))。混合物I:IIの好適な混合比は、1:1である。混合物IはE70またはE85ガソリンであってよく、混合物IIはB50またはB70ガソリンであってよい。70容量%のエタノールを有する混合物(I)と50容量%のC4アルコール、特にイソブタノールを有する混合物(II)との混合物が好適である。好ましくは、混合物(I)と混合物(II)との比は、40:60から60:40の範囲であるが、特にそれぞれ50:50または1:1である。しかし、混合物(I)は85容量%までのエタノールを含み、混合物(II)は70容量%までのC4アルコールを含むことができる。 Preferably, the synthetic fuel according to the invention is produced from an existing fuel mixture. One of these mixtures is the previously described E85 fuel (mixture (I)) with ethanol in a proportion of 70-85% by volume and base fuel in a ratio of 15-30% by volume. Other mixture comprises 30 to 50 volume% of the base fuel and 50 to 70 volume% C 4 alcohol (mixture (II)). A suitable mixing ratio of mixture I: II is 1: 1. Mixture I may be E70 or E85 gasoline and Mixture II may be B50 or B70 gasoline. Mixture having a 70 volume% ethanol (I) and 50 volume% C 4 alcohols, especially mixtures with isobutanol mixture of (II) are preferred. Preferably, the ratio of mixture (I) to mixture (II) ranges from 40:60 to 60:40, in particular 50:50 or 1: 1 respectively. However, mixture (I) comprises ethanol up to 85% by volume, mixture (II) may comprise a C 4 alcohol of up to 70 volume%.
しかし、基本的に、記載されているように、C4アルコールを、基本燃料との混合物として、高含有量のエタノールを含む基本燃料の混合物に添加するだけでなく、C4アルコールを(100%までの)高濃度で後者の混合物に添加することも可能である。最終的な分析において、合成混合物における濃度比が決定的となる。したがって、本発明は、さらに、基本燃料およびエタノールを含む火花点火機関用燃料の蒸気圧を上昇させるための少なくとも1つのC4アルコールの使用であって、少なくとも1つのC4アルコールを、基本燃料およびエタノールを含む燃料に添加して、15〜50容量%の基本燃料、15〜65容量%のエタノールおよび15〜50容量%のC4アルコールを含む合成燃料混合物を製造する使用に関する。容量%のデータは、それぞれの場合において合成燃料混合物に関する。 Basically, however, as noted, the C 4 alcohol is not only added to the base fuel mixture with a high content of ethanol as a mixture with the base fuel, but also the C 4 alcohol (100% It is also possible to add to the latter mixture at high concentrations (up to). In the final analysis, the concentration ratio in the synthesis mixture is decisive. Accordingly, the present invention further provides a use of at least one C 4 alcohol to increase the vapor pressure of the fuel for spark ignition engines comprising base fuel and ethanol, at least one C 4 alcohol, and a basic fuel It was added to the fuel comprising ethanol, 15 to 50% by volume of base fuel, to the use of producing synthetic fuel mixture containing 15 to 65% by volume of ethanol and 15 to 50 volume% C 4 alcohol. The volume% data relates to the synthetic fuel mixture in each case.
合成燃料混合物は、好ましくは、800重量ppm未満、例えば100から400重量ppmの範囲の水濃度を有する。 The synthetic fuel mixture preferably has a water concentration of less than 800 ppm by weight, for example in the range of 100 to 400 ppm by weight.
次に、表1および2のデータを参照することによって、あくまでも例示を目的として本発明を説明する。スーパーガソリンにおける様々な異なるエタノールおよびブタノール混合物についてEN 13016−1に従って実験室で測定される蒸気圧を測定して、表1および2に示す。 The invention will now be described by way of example only with reference to the data in Tables 1 and 2. Vapor pressures measured in the laboratory according to EN 13016-1 for various different ethanol and butanol mixtures in super gasoline are measured and shown in Tables 1 and 2.
各成分の相対容量に従って計算された推定蒸気圧と実測蒸気圧との差も示す。推定蒸気圧を各成分の相対的比率に従って計算した。例えば、70容量%のiB50/30容量%のE70の混合物の推定蒸気圧を、iB50の蒸気圧の70%+E70の蒸気圧の30%として計算した。表のデータは、少なくとも1つのC4アルコールを使用すると、基本燃料およびエタノールを含む燃料の蒸気圧が、様々なガソリン/エタノールおよびガソリン/ブタノール混合物の、それらの量に応じた比率で合計することによって推定される蒸気圧を超えることを示している。したがって、例えば、1B50は56.1kPaの蒸気圧を有し、2B50は55.7kPaの蒸気圧を有し、iB50は55.6kPaの蒸気圧を有し、iB70は40.7kPaの蒸気圧を有し、E70は56.1kPaの蒸気圧を有し、E85は40.0kPaの蒸気圧を有することが分かった。これらのブタノールおよびエタノール混合物の様々な50:50(容量/容量)混合物の蒸気圧を測定したところ、成分混合物の蒸気圧の平均より大きいことが分かった。したがって、C4アルコールによって、燃料混合物の蒸気圧が上昇した。 The difference between the estimated vapor pressure calculated according to the relative capacity of each component and the measured vapor pressure is also shown. Estimated vapor pressure was calculated according to the relative proportion of each component. For example, the estimated vapor pressure of a 70 vol% iB50 / 30 vol% E70 mixture was calculated as 70% iB50 vapor pressure + 30% E70 vapor pressure. The data in the table, the use of at least one C 4 alcohol, the vapor pressure of the fuel containing the basic fuel and ethanol, to a total of various gasoline / ethanol and gasoline / butanol mixture ratio corresponding to their amounts It shows that the vapor pressure estimated by is exceeded. Thus, for example, 1B50 has a vapor pressure of 56.1 kPa, 2B50 has a vapor pressure of 55.7 kPa, iB50 has a vapor pressure of 55.6 kPa, and iB70 has a vapor pressure of 40.7 kPa. E70 has a vapor pressure of 56.1 kPa and E85 has a vapor pressure of 40.0 kPa. The vapor pressures of various 50:50 (volume / volume) mixtures of these butanol and ethanol mixtures were measured and found to be greater than the average of the vapor pressures of the component mixtures. Thus, the C 4 alcohol, the vapor pressure of the fuel mixture rose.
表1および2には、様々な比率のE70/iB50混合物およびE85/iB70混合物についての推定蒸気圧と実測蒸気圧との差も示されており、推定値は、2つの混合物の相対的容量比に従って計算されている。 Tables 1 and 2 also show the difference between the estimated and measured vapor pressures for various ratios of E70 / iB50 and E85 / iB70 mixtures, and the estimated values are the relative volume ratios of the two mixtures. Is calculated according to
C4アルコールによってもたらされた蒸気圧の上昇を表に示す。 Shown in Table elevated brought vapor pressure by C 4 alcohol.
Claims (19)
20〜46容量%の基本燃料、
20〜60容量%のエタノール、および
20〜50容量%のC4アルコールを含む請求項1に記載の使用。 Synthetic fuel mixture
20-46% by volume basic fuel,
20-60 volume% of ethanol, and the use of claim 1 containing 20 to 50 volume% C 4 alcohol.
19.5〜44容量%の基本燃料、
21〜59.5容量%のエタノール、および
21〜49容量%のC4アルコールを含む請求項1または2に記載の使用。 Synthetic fuel mixture
19.5 to 44% by volume basic fuel,
21 to 59.5% by volume of ethanol, and the use according to claim 1 or 2 containing 21 to 49 volume% C 4 alcohol.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003520891A (en) * | 2000-01-24 | 2003-07-08 | ヒュール,アンイェリカ | A method for reducing the vapor pressure of ethanol-containing motor fuels for spark ignition combustion engines |
JP2003531278A (en) * | 2000-04-21 | 2003-10-21 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | Gasoline-oxygenate blend |
JP2006515377A (en) * | 2002-12-13 | 2006-05-25 | エコ−パフォーマンス プロダクツ リミテッド | High alcohol alternative fuel |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
AU2002357511A1 (en) | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Sangi Co., Ltd. | Low-pollution liquid fuel for internal combustion engine |
CN101107343A (en) * | 2005-01-25 | 2008-01-16 | Bp北美公司 | Reduced RVP oxygenated gasoline composition and method |
CA2670035C (en) * | 2005-11-17 | 2018-06-12 | Cps Biofuels, Inc. | Glycerol ether fuel additive composition |
US20070256354A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Chevron U.S.A. Inc. | E85 fuel composition and method |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003520891A (en) * | 2000-01-24 | 2003-07-08 | ヒュール,アンイェリカ | A method for reducing the vapor pressure of ethanol-containing motor fuels for spark ignition combustion engines |
JP2003531278A (en) * | 2000-04-21 | 2003-10-21 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | Gasoline-oxygenate blend |
JP2006515377A (en) * | 2002-12-13 | 2006-05-25 | エコ−パフォーマンス プロダクツ リミテッド | High alcohol alternative fuel |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013528695A (en) * | 2010-06-16 | 2013-07-11 | ビュータマックス・アドバンスド・バイオフューエルズ・エルエルシー | Oxygenated butanol gasoline composition with good drivability performance |
JP2013528694A (en) * | 2010-06-16 | 2013-07-11 | ビュータマックス・アドバンスド・バイオフューエルズ・エルエルシー | Oxygenated butanol gasoline composition with good drivability performance |
JP2014527118A (en) * | 2011-09-23 | 2014-10-09 | ビュータマックス・アドバンスド・バイオフューエルズ・エルエルシー | Butanol compositions for fuel mixing and methods for their production |
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