JP2019513931A - 乗物に搭載された燃料の調整 - Google Patents

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Abstract

乗物102に搭載された燃料を分離する技術は、入力燃料流106と流体溶剤204、304、324、374、388とを混合し、混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された入力燃料流106の第1の部分112と流体溶剤204、304、324、374、388とを含む第1の液体燃料流206、306、356と、第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された入力燃料流106の第2の部分110を含む第2の液体燃料流106、118と、に分離し、第1の液体燃料流206、306、356を、流体溶剤204、304、324、374、388と、入力燃料流106の第1の部分112とに分離し、入力燃料流106の第1の部分112を乗物102の第1の燃料タンク116に導き、入力燃料流106の第2の部分110を乗物102の第2の燃料タンク114に導く。

Description

本願は、2016年3月30日に出願された米国特許出願第15/084,844号に基づく優先権を主張し、当該米国特許出願のすべての記載内容を援用する。
本開示は、乗物に搭載された燃料の調整に関し、特には、燃料の少なくとも1つの特性に従って、乗物に搭載された燃料の動的分離に関する。
自動車、トラック、ボート、全地形車両、その他の乗物は、典型的には動力用に内燃機関を使用する。これらのエンジンは、運転のために、ガソリン、ディーゼル又は別のもの等の燃料を必要とする。燃料は、しばしば、オクタン価又はセタン価によって特徴付けられる。
総合的実施において、乗物に搭載された燃料を分離する方法は:乗物の搭載燃料分離組立体において、入力燃料流と流体溶剤とを混合するステップと;前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するステップと;前記第1の液体燃料流を、前記流体溶剤と、前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するステップと:前記入力燃料流の前記第1の部分を前記乗物の第1の燃料タンクに導くステップと;前記入力燃料流の前記第2の部分を前記乗物の第2の燃料タンクに導くステップと;を含む。
上記総合的実施に組み合わせ可能な第1の態様において、前記入力燃料流は、芳香族化合物部と含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性に基づいて、前記入力燃料流の前記第1の部分と前記流体溶剤とを前記第1の液体燃料流に分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流に分離するステップは、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流に分離するステップは、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記入力燃料流と前記流体溶剤とを混合するステップは、前記搭載燃料分離組立体の液−液抽出装置において前記入力燃料流と前記流体溶剤とを混合するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップは、前記液−液抽出装置において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップは、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間のそれぞれの沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間のそれぞれの沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップは、前記搭載燃料組立体のフラッシュタンク又は蒸留ユニット内で前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第1の液体燃料流及び前記入力燃料流の前記第1の部分を前記搭載燃料分離組立体の第1の熱交換器に導くステップと;前記入力燃料流の前記第1の部分からの熱によって、前記第1の熱交換器において前記第1の液体燃料流を加熱するステップと;前記加熱された第1の液体燃料流が、前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離されるように仕向けるステップと;をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記加熱された第1の液体燃料流を前記搭載燃料分離組立体の第2の熱交換器に導くステップと;エンジン排気流からの熱によって、前記第2の熱交換器において前記加熱された第1の液体燃料流を加熱するステップと;をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記加熱された第1の液体燃料流が、前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離されるように仕向けるステップと;をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記加熱された第1の液体燃料流を前記搭載燃料分離組立体の第3の熱交換器に導くステップと;前記入力燃料流の前記第1の部分から分離した前記流体溶剤の流れからの熱によって、前記第3の熱交換器において前記加熱された第1の液体燃料流を加熱するステップと;をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第1の液体燃料流から分離した前記流体溶剤の流量を特定するステップと;前記分離した流体溶剤の流量の減少量を特定するステップと;前記特定された減少量が閾値を上回ることに基づいて、搭載流体溶剤貯留タンクから流体溶剤を案内するステップと;を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を含み、前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を含む。
別の総合的実施において、搭載燃料分離システムは、入力燃料流と流体溶剤との混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するように構成された液−液抽出ユニットと;前記液−液抽出ユニットに流体接続された分離装置であって、前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記第1の液体燃料流を前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するように構成された分離装置と;前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分を受け入れるように流体接続された第1の燃料タンクと;前記液−液抽出ユニットからの前記入力燃料流の前記第2の部分を受け入れるように流体接続された第2の燃料タンクと;を含む。
上記総合的実施に組み合わせ可能な第1の態様において、前記入力燃料流は、芳香族化合物部と含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性の程度に基づいて、前記入力燃料流の第1の部分及び前記流体溶剤を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記分離装置は、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間の各沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するように構成されたフラッシュタンク又は蒸留ユニットを含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記液−液抽出ユニットからの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第1の熱交換器を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第1の熱交換器からの第1の液体燃料流を受け容れて、エンジン排気流によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第2の熱交換器を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第2の熱交換器からの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記流体溶剤によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第3熱交換器をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を含み、前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を含む。
別の総合的実施において、乗物システムは、乗物と;前記乗物に搭載され、燃料を動力源とする内燃のエンジンと;搭載燃料分離システムと;を含む。前記搭載燃料分離システムは、入力燃料流と流体溶剤との混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するように構成された液−液抽出ユニットと;前記液−液抽出ユニットに流体接続された分離装置であって、前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記第1の液体燃料流を前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するように構成された分離装置と;を含む。前記乗物システムはさらに、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分を貯留するように、前記エンジンと前記分離装置との間に流体接続された第1の燃料タンクと;前記液−液抽出ユニットからの前記入力燃料流の前記第2の部分を貯留するように、前記エンジンと前記液−液抽出ユニットとの間に流体接続された第2の燃料タンクと;を含む。
上記総合的実施に組み合わせ可能な第1の態様において、前記入力燃料流は、芳香族化合物部及び含酸素添加剤部の少なくとも一方を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記液−液抽出ユニットは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性の程度に基づいて、前記入力燃料流の第1の部分及び前記流体溶剤を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記分離装置は、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間の各沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するように構成されたフラッシュタンク又は蒸留ユニットをさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記液−液抽出ユニットからの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第1の熱交換器を含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第1の熱交換器からの前記分離された流体溶剤を受け容れて、エンジン排気流によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第2の熱交換器をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記第2の熱交換器からの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記流体溶剤によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第3熱交換器をさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様は、前記流体溶剤を大量に貯留するように構成され、前記液−液抽出ユニットに流体接続された補給溶剤タンクと;前記補給溶剤タンクから前記液−液抽出ユニットへの前記流体溶剤の流れを制御する、流体溶剤調整弁と通信可能に接続された制御システムと;
を備える補給溶剤システムをさらに含む。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記制御システムは:前記分離装置から流出した前記流体溶剤の流量が閾値を下回ることを特定するステップと;前記特定に基づいて、前記補給溶剤タンクから前記液−液抽出ユニットへと流体溶剤が流れるように、前記流体溶剤調整弁を制御するステップと;を備える操作を実行するように構成されている。
前述の態様のいずれかに組み合わせ可能な別の態様において、前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を含み、前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を含む。
本開示による実施は、1つ以上の下記特徴を含んでもよい。例えば、燃料消費量、燃料費、及び乗物からのCO排出量、を削減できる。別の例として、乗物の燃料消費量は、より高い体積流量の燃料よりむしろ、最適化された自己点火特性値(例えば、オクタン価、セタン価、又はその他)を有する燃料を乗物のエンジンに供給することによって低減できるだろう。例えば、実施では、エンジンの負荷又は運転条件に基づいて、特定の最適化された自己点火特性値の燃料をエンジンへ供給してもよい。そのような実施では、乗物に貯蔵された単独の燃料源(例えば、燃料タンク)の自己点火特性値を最適化してもよい。加えて、本明細書に記載された実施は、乗物に搭載された燃料の自己点火特性値を最適化してもよい。別の例として、本明細書に開示された実施は、運転中の乗物に貯蔵された単独の燃料源から、それぞれ異なる自己点火特性値を有する複数の燃料流を提供してもよい。さらに別の例として、実施により、乗物の運転者が、典型的にはよりコスト効率の良い低い自己点火特性値(例えば、低オクタン価)を有する燃料を購入してもよいが、購入した燃料と分離されたより高い価値の燃料との両方を、乗物に使用してもよい。
本開示に記載された主題の一つ以上の実施の詳細を、添付する図面及び以下の説明に記載する。本主題の他の特徴、態様及び利点は、かかる説明及び図面並びに請求項から明らかになる。
本開示による搭載燃料分離システムの実施の例を含む多燃料乗物システムの概略図である。
本開示による搭載燃料分離システムの実施の例の概略図である。
本開示による搭載燃料分離システムの別の実施の例の概略図である。 本開示による搭載燃料分離システムの別の実施の例の概略図である。
本開示による搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示すグラフである。 本開示による搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示すグラフである。 本開示による搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示すグラフである。 本開示による搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示すグラフである。 本開示による搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示すグラフである。
本開示による搭載燃料分離システムの例示の制御装置の概略図である。
本開示は、自動車、トラック、ボート、又は、エンジンを利用して動力を発生する他の乗物などに搭載できる燃料分離システムを記載する。態様によっては、燃料分離システムは、分離ユニットに導入された溶剤(例えば、液体溶剤)に対する、入力燃料流の特定成分の親和性に基づいて、入力燃料流を2つ以上の分画燃料流に分離する。分離された分画燃料成分は、それぞれ、例えば、オクタン価、すなわち「ON」(例えば、リサーチ法オクタン価(RON)若しくはモータ・オクタン価(MON))、又はセタン価等の、特定の自己点火特性値によって規定される。分離された分画燃料成分の自己点火特性値は変動し得るので、その結果得られる分画燃料成分流の値は、燃料分離装置からの別の分画燃料成分流の値よりも低い。分離装置から流出する分画燃料成分の1つ以上が溶剤を含有してもよく、その溶剤は分画燃料成分から分離され、その結果、それぞれ異なる自己点火特性値を有する、複数の燃料流が得られてもよい。態様によっては、分離装置の作動条件、溶剤の種類若しくは化学的特性、又は搭載燃料分離システムの他の追加構成要素を、複数の燃料流が特定の自己点火特性値が得られるように制御してもよい。
図1は、本開示による搭載燃料分離システム108の実施の例を含む乗物システム100の概略図である。図1に示すように、乗物システム100は、自動車として代表される乗物102を含むが、本開示は、「乗物」とは、有人か無人かにかかわらず、自動車、モーターサイクル、全地形車両(ATV)、船舶(例えば、ボート等)、又は空輸乗物(例えば、飛行機、ウルトラライト(超軽量飛行機)、ドローン等)を含めることを予期している。実際、本開示は、「乗物」が、ガソリン、ナフサ又はディーゼルのような炭化水素液体燃料から動力を得る任意の装置であることを予期している。「乗物」はまた、RON又はMON(例えば、ガソリン燃料の場合)又はセタン価(例えば、ディーゼル燃料の場合)のように、自己点火特性値を有する燃料を用いるように設計されたエンジンを含む任意の装置であってもよい。
図示の乗物102は、例えば、乗物102の運転中に、搭載燃料分離システム108に燃料流106を提供するために、搭載燃料分離システム108に流体結合された燃料入力104を含む。態様によっては、燃料タンク(不図示)が燃料入力104と搭載燃料分離システム108との間に流体結合されており、例えば特定量の燃料流106を収容する。そのような態様では、例えば、乗物102を運転するための必要に応じて、燃料タンクから搭載燃料分離システム108へと燃料流106を可変的に循環(例えば、ポンプ輸送)させてもよい。態様によっては、乗物の燃料レールを燃料流106の循環に使用できる。
本明細書で説明するように、搭載燃料分離システム108は、例えば、燃料流106の特定の特性に基づいて、燃料流106を2つ以上の個々の分画流に分離する。例えば、燃料流106を、燃料流106内の分画が有する特定の流体溶剤の親和性に基づいて分画に分離してもよい。燃料流106は、態様によっては、芳香族分画又は酸素化物分画、及び他の混合物分画に分離してもよい。態様によっては、搭載燃料分離システム108は、以下に示すように、フラッシュ蒸留分離器(例えば、フラッシュタンク、コンパクト蒸留ユニット他)等の1つ以上の液−液抽出ユニット及び1つ以上の分離器を含んでもよく、これらは、それぞれが個別の自己点火特性値(例えば、ON、セタン価他)を有しながら、流体溶剤用の分画の親和性に基づいて、燃料流106を分け、及び流体溶剤を回収する。
図示の乗物102は、搭載燃料分離システム108を分画燃料タンク114及び116に流体結合する2つ以上の燃料分画導管110及び112を含む。例えば、燃料分画導管110は、搭載燃料分離システム108を分画燃料タンク114に流体結合して、特定の自己点火特性値を持つ搭載燃料分離システム108によって出力された燃料分画を貯蔵し、一方、燃料分画導管112は、搭載燃料分離システム108を分画燃料タンク116に流体結合して、異なる自己点火特性値を有する搭載燃料分離システム108によって出力される別の燃料分画を貯蔵してもよい。特定の実施では、搭載燃料分離システム108によって出力されて分画燃料タンク114に貯蔵される燃料分画が、搭載燃料分離システム108によって出力されて分画燃料タンク116に貯蔵される燃料分画より高いONを持つこととしてもよい。2つの分画燃料タンクのみが示されているが、本開示は、(例えば、搭載燃料分離システム108の分離ステージの数によるが、)2つより多い分画燃料タンクを搭載燃料分離システム108に流体結合してもよいことを予期している。
態様によっては、2つの燃料流118及び120がそれぞれエンジン124へ直接供給されてもよい。例えば、(燃料流118及び120の)一方の燃料流をポート噴射することができ、(燃料流118及び120の)他方の燃料流をエンジン124のシリンダへ直接噴射することができる。この実施は、エンジン124に正確な燃料を供給する際の時間遅れ(タイムラグ)を回避し得る。というのは、燃料ラインアフター弁122に既に存在する燃料に起因して時間遅れを生じる可能性があるからである。態様によっては、燃料流118及び120の燃料経路はできるだけ短く保たれる。
この例示の概略図では、分画燃料タンク114及び116は、分画燃料供給ライン118及び120並びに制御弁122を通してエンジン124(例えば、内燃ガソリン、ナフサ又はディーゼルエンジン)に流体結合されている。例えば、分画燃料タンク114(例えば、より高いON燃料分画を貯蔵する)は、供給ライン118を通してエンジン124に流体結合され、分画燃料タンク116(例えば、より低いON燃料分画を貯蔵する)は、供給ライン120を通してエンジン124に流体結合されている。例えば、回転数対トルク条件のような動的(例えば、瞬時又はリアルタイム)駆動条件に基づいて、分画燃料タンク114/116の一方に貯蔵された特定の燃料分画をエンジン124へ供給するために、制御弁122を(例えば、図示しないが、乗物制御システムによって)制御してもよい。供給された燃料分画は、動的(例えば、瞬時又はリアルタイム)運転条件に対して最適化された自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)を有していてもよい。例えば、高負荷エンジン条件、高速エンジン条件、又はそれらの組み合わせに基づいて、(例えば、タンク114に貯蔵された)より高いON燃料分画を、エンジン124へ循環させてもよい。低負荷エンジン条件、低速エンジン条件、又はそれらの組み合わせに基づいて、(例えば、タンク116に貯蔵された)より低いON燃料分画をエンジン124へ循環させてもよい。
態様によっては、搭載燃料分離システム108は、燃料消費、コスト、及びCOの排出を低減するのに役立つかもしれない。例えば、エンジン運転要件(例えば、動的又はリアルタイム)に応じて、必要最小限の自己点火特性値(例えば、ON)を有する燃料分画をエンジン124へ供給する(が、従来以上ではない)。搭載燃料分離システム108は、高負荷及び高速運転条件のために、比較的高いON燃料分画を(例えば、分画燃料タンク114に)貯蔵してもよい。同様に、比較的低いON燃料分画を、低負荷及び低速運転条件用に(例えば分画燃料タンク116内に)貯蔵する。
態様によっては、分画燃料タンク114及び116を、システム100から排除してもよく、したがって、燃料分画のうちの1つ(例えば、より高いON分画又はより低いON分画)を、エンジン運転条件(例えば、回転数対トルク、エンジンマップ運転ポイント、その他)によって指示されながら、搭載燃料分離システム108からエンジン124へリアルタイム(例えば、乗物102に動力を供給するためのエンジン124の運転中)に循環させてもよい。したがって、態様によっては、乗物102上の燃料貯蔵タンクだけを、燃料入力104と搭載燃料分離システム108(例えば、標準の乗物燃料タンク)との間で流体結合してもよい。したがって、態様によっては、搭載燃料分離システム108を、単独の燃料タンクを含む従来の乗物102に統合してもよい。
図2は、本開示による搭載燃料分離システム200の実施の例の概略図である。態様によっては、システム200の少なくとも一部は、図1に示される乗物102内の搭載燃料分離システム108として実施されてもよい。図示された搭載燃料分離システム200は、いくつかの構成要素を含む(破線で示される)搭載燃料分離サブ組立体201を含む。代替の実施の例においては、搭載燃料分離サブ組立体201に、図示を上回る又は下回る数の構成要素を含んでもよい。
図示するように、抽出ユニット202で、燃料流106を受け容れてもよい。抽出ユニット202は、流体溶剤流204の流入をも受け容れる。態様によっては、燃料流106及び流体溶剤流204は共に、液体で抽出ユニット202に流入し、抽出ユニット202は液−液抽出ユニット202である。液−液抽出ユニット202は、分離効果を向上させるために、燃料流106と流体溶剤流204との間の接触面積が最大となる所定の形状を含んでいても有していてもよい。液−液抽出ユニット202は、1つ以上の(平衡)段を含んでいてもよい。
流体溶剤流204は、入力燃料流106の成分との親和性を有する1つ以上の流体溶剤を含む。例えば、態様によっては、流体溶剤流204は、入力燃料流106の、芳香族化合物との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール、チオフェン、イオン溶液、及び、入力燃料流106の芳香族化合物を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット202で用いることができるその他の溶剤、が挙げられる。別の例として、態様によっては、流体溶剤流204は、入力燃料流106の含酸素添加剤との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、水、所定のイオン溶液、及び、入力燃料流106の含酸素添加剤を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット202で使用可能なその他の溶剤、が挙げられる。例えば、溶剤流204及び燃料流106中の分子は、正極部と負極部とを有する分子間ポテンシャルと相互作用する。ある溶質と流体溶剤流204との間の誘引相互作用が優位であるとき、親和性が生じる。例えば、アルコール含酸素添加剤のヒドロキシル基(−OH)の水素結合が、適切に選択された溶剤により形成され、これによって親和性が生じる。
燃料流106から芳香族化合物及び含酸素添加剤を分離するために、それぞれに共通する溶剤又は溶剤の混合物を流体溶剤流204で用いることができる。態様によっては、微量の使用済み溶剤をエンジン(例えば、エンジン124)に循環してもよく、またエンジンに流入した燃料(例えば、燃料流118及び120のうちの一方)と共に燃焼してもよい。グリコール等の溶剤を含む酸素は、ガソリンエンジンのオクタン価の増加やディーゼルエンジンの潤滑性向上等にプラス効果をもたらし得る。対照的に、スルホランやN−ホルミルモルホリン等の硫黄又は窒素原子を含有する溶剤については、これら溶剤の燃焼によりSOx又はNOx排出量が増加し得る。
この例で示すように、2つの液体流が抽出ユニット202から流出する。混合溶剤抽出流206は、抽出ユニット202から出るものであり、流体溶剤流204と、入力燃料流106の第1の分画成分(言い換えれば、抽出物)と、の混合物を含む。入力燃料流106の第1の分画成分は、例えば、特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定された燃料流の一部を含んでいてもよい。抽出ユニット202からは、入力燃料流106の第2の分画成分も流出し、これは分画燃料導管110の分画燃料タンク114へ送られる。したがって、入力燃料流106の第2の分画成分(言い換えれば、ラフィネート)は、溶剤抽出流206内の溶剤と混合された残りの入力燃料流106から分離する。第1の分画成分(抽出物)と同様に、第2の分画成分(ラフィネート)は、別の特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定されていてもよい。したがって、ラフィネートを、エンジンで用いられるように、分画燃料タンク114に貯留してもよい。
自己点火特性値がONである例において、例えば、様々な要因によって、抽出物及びラフィネートが異なるRONを有していてもよい。例えば、入力燃料流106に対する流体溶剤流204の体積比率によって、抽出ユニット202から出力する抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を少なくとも部分的に特定してもよい。別の例として、搭載燃料分離サブ組立体201の1つ以上の構成要素の動作特性によって、抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を変動させてもよい。
図2に示すように、溶剤抽出流206は、分離装置208へ流される。分離装置208は、溶剤と抽出物とを分離し、流体溶剤流204と、分画燃料導管112を流れて分画燃料タンク116に至る抽出流と、を出力する。例によっては、分離装置208は、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて溶剤と抽出物とを分離するフラッシュタンク又は蒸留ユニットである。例えば、(例えば、ガソリン又はナフサの燃料流106内の)高沸点の溶剤を、低沸点の抽出物から分離してもよい。軽油や中間留出油等の高沸点燃料流106については、分離装置208において抽出物と溶剤とが完全に又はほぼ完全に分離するように、低沸点の溶剤を用いてもよい。分離した抽出物を、エンジンで用いるために分画燃料タンク116に貯留してもよく、これによって、エンジンには、少なくとも2つの異なる燃料源、即ち、分画燃料タンク114に貯留された特定の自己点火特性値を有する燃料源と、分画燃料タンク116に貯留された特定の異なる自己点火特性値を有する燃料源と、が提供される。
態様によっては、ある量の溶剤がラフィネートに残留したまま、分画燃料導管110を流れてもよい。かかる態様において、抽出ユニット202と分画燃料タンク114との間に別の分離装置(例えば、分離装置208の同様物)を配置し、ラフィネートから流体溶剤を回収してもよい。
流体溶剤流204は、分離装置208から抽出ユニット202へと再循環する。本例示の実施において、溶剤補給システムは、分離装置208及び抽出ユニット202に流体的に接続されている。この実施の例において、溶剤補給システムは、溶剤調整弁214(例えば、制御弁、可変オリフィス、又はその他の制御可能な液体調整弁)に流体接続された溶剤補給タンク210と、流量計212とを含む。この実施の例において、流量計212は、分離装置208からの流体溶剤流204の流量を測定又は推定してもよく、また、補給タンク216(例えば、フロースイッチの場合)、溶剤調整弁214、搭載燃料分離サブ組立体201に通信可能に接続された制御システム218、又はこれらの組み合わせに対して、流量情報を提供してもよい。流体溶剤流204の流量が所定値を下回る場合(例えば、分離装置208において、流体溶剤の一部が抽出物から分離しない場合、又はラフィネートを含有する流体溶剤の一部が分画燃料タンク114に流通する場合)、補給タンク210からの流体溶剤216は、溶剤調整弁214を通過して流体溶剤流204に合流してもよい。
図示するように、搭載燃料分離システム200は、搭載燃料分離サブ組立体201と通信可能に接続されて、サブ組立体201の1つ以上の構成要素(例えば、抽出ユニット202、分離装置208、溶剤補給システム又は他の構成要素(例えば、不図示の、弁、ポンプ、及び他の構成要素)を制御する制御システム218を含む。態様によっては、制御システム218は、機械系、空気圧系、電気機械系、又はマイクロプロセッサベースの制御システム(又はその組み合わせ)であってもよい。制御システム218は、搭載燃料分離システム200を含む乗物のエンジンのエンジン運転特性に関連する入力を受信(又は記憶)してもよく、これらの受信(又は記憶)した入力に基づいて、例えば、温度、又は、燃料流106、流体溶剤流204、溶剤補給流216、(導管110及び112を通ってそれぞれ流れる)ラフィネート及び抽出物流、若しくは、これらの組み合わせの流量を調節又は制御する1つ以上の弁へ制御信号を送信してもよい。また、制御システム218は、例えば、分離装置208内の1つ以上のフラッシュタンクの作動温度又は圧力を制御するように、分離装置208とも通信可能に接続されていてもよい。さらに、制御システム218は、例えば、液−液抽出ユニット202に対する入力燃料流106と流体溶剤流204との体積比率を制御するように、液−液抽出ユニット202とも通信可能に接続されてもよい。
態様によっては、制御システム218は、流体溶剤流204の組成を制御することによって、抽出物流及びラフィネート流の組成及び流量を制御してもよい。例えば、流体溶剤流204は、個別の溶剤容器(不図示)に貯留された複数の溶剤から構成されてもよい。流体溶剤流204に合流する複数の溶剤のそれぞれは、異なる分離挙動を示してもよい。例えば、システム200は、別個のタンクに貯留された、異なる特性を有する2つの溶剤を有することができる。第1の溶剤は、高ON成分又は高セタン成分を明確に誘引する能力を有する。第2の溶剤は、入力燃料流106からの他の成分とともに、高ON成分又は高セタン成分を誘引することによって、低ON品質又は低セタン品質を有するだろうが、高流量を有するだろう。したがって、エンジンには、第1の溶剤(高ON率又は高セタン率)又は第2の溶剤(高ON流又は高セタン流の高流量)の選択肢が与えられるだろう。
異なるON値又はセタン値を有する燃料源から選択するエンジンの能力は有益である。例えば、実施によっては、高負荷時には、ノッキング及びエンジン損傷を防ぐために、ガソリンエンジンにはハイオク(例えば、大幅な点火遅延)燃料が要求される。態様によっては、搭載制御装置218は、出荷時の設定、運転履歴、又はその両方に基づく高ON燃料の推定量(及び関連するON値)を有してもよい。制御装置218は、分離装置208の各作動温度におけるON値及びフロー値、燃料の諸元(例えば、ベイパーロック指数、T95及び他の諸元)又は流体溶剤の組成等の予測機能を有してもよい。次いで、制御装置218は、分離装置208の温度、流体溶剤204の組成、又はその他の動作特性を特定の値に設定することで、高ON燃料量の最大化を図ってもよい。
システム200の例示的な作動において、入力燃料流106は、流体溶剤流204と共に、液−液抽出ユニット202に流れ込む。2つの燃料流(燃料流106及び流体溶剤流204)は、抽出ユニット202において(例えば、接触して)混合される。流体溶剤流204中の溶剤(又は複数の溶剤)に対する燃料流106の第1の分画成分の親和性に基づいて、抽出ユニット202において、燃料流106が分画成分に分離される。第1の分画成分は、溶剤と結合し、溶剤抽出流206として分離装置208に流れる。燃料流106の、残余のすなわち第2の分画成分(すなわち、ラフィネート)は、分画導管110を通じて分画燃料タンク114に貯留される。当然のことながら、態様によっては、抽出ユニット202での分離後に、例えば、複数の溶剤が流体溶剤流204を構成し、各溶剤が燃料流106の特定かつ個別の分画成分を誘引する場合に、3つ以上の分画成分が生じてもよい。
溶剤抽出流206は分離装置208へ流れ、分離装置208にて抽出物(すなわち、燃料流106の第1の分画燃料成分)から溶剤(又は複数の溶剤)が分離される。例えば、分離装置208は、1つ以上のフラッシュタンク又は蒸留ユニット内の抽出物から、例えば溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて、溶剤を分離してもよい。例えば、複数の溶剤によって流体溶剤流204が構成されている場合、(例えば、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づく異なる作動温度での)抽出物からの溶剤の分離に用いられる、複数のフラッシュタンクが設けられていてもよい。
次いで、分離した抽出物は、分画導管112を通り、分画燃料タンク116へ流れる。分画燃料タンク114及び116内に貯留された燃料分画成分は、ON又はセタン価等、それぞれ個別の自己点火特性値を有する。例によっては、分画燃料タンク114に貯留された分画成分(例えば、ラフィネート)は、分画燃料タンク116に貯留された分画燃料成分(例えば、抽出物)よりもONが高い。貯留された燃料分画のONの差異は、少なくとも部分的に、流体溶剤流204用に選択された特定の溶剤又は複数の溶剤(例えば、芳香族化合物を誘引する溶剤又は含酸素添加剤を誘引する溶剤等)に依存してもよい。
分離した流体溶剤204は、分離装置208から抽出ユニット202へ再循環される。分離装置208と抽出ユニット202との間における、分離した流体溶剤流204の(例えば、流量計212による)流量の測定に基づき、抽出ユニット202へ流れている流体溶剤が不十分と特定された場合、追加の流体溶剤216を、補給タンク210から抽出ユニット202へ流入させてもよい。態様によっては、分画燃料タンク114及び116に貯留された分離された分画燃料成分の所望のRONを達成するために、例えば、特定の体積流量の流体溶剤流204が、燃料流106に対する溶剤の所望の比率の達成に必要である。分離装置208と抽出ユニット202との間における、分離した流体溶剤流204の流量が十分である場合、流体溶剤216を追加しなくてもよい。
図3A及び3Bは、それぞれ、本開示に係る、搭載燃料分離システム300及び搭載燃料分離システム350の他の実施の例の概略図である。図3Aを参照して、態様によっては、システム300の少なくとも一部が図1に示す乗物102の搭載燃料分離システム108として実装されていてもよい。システム300は、図2に示すシステム200と同様であってもよいが、システム300内を循環する1つ以上の流体流を加熱又は冷却するように作動し得る1つ以上の熱交換器をも含む。
図示の搭載燃料分離システム300は、幾つかの構成要素を含む搭載燃料分離サブ組立体301(破線で示す)を含む。別の実施の例において、搭載燃料分離サブ組立体301は、図示の構成要素よりも多い又は少ない数の構成要素を含んでもよい。
図示するように、抽出ユニット302は、燃料流106を受け容れてもよい。抽出ユニット302は、流体溶剤流324の流入をも受け容れる。態様によっては、燃料流106及び流体溶剤流324は共に、液状で抽出ユニット302に流入し、抽出ユニット302は液−液抽出ユニット302である。液−液抽出ユニット302は、分離効果を向上させるために、燃料流106と流体溶剤流324との間の接触面積が最大となる所定の形状を含んでいても、これを有してもよい。液−液抽出ユニット302は、1つ以上の(平衡)段を含んでいてもよい。
流体溶剤流324は、入力燃料流106の成分との親和性を有する1つ以上の流体溶剤を含む。例えば、態様によっては、流体溶剤流324は、入力燃料流106の、芳香族化合物との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール、チオフェン、イオン溶液、及び、入力燃料流106の芳香族化合物を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット302で用いることができるその他の溶剤、が挙げられる。別の例として、態様によっては、流体溶剤流324は、入力燃料流106の含酸素添加剤との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、水、所定のイオン溶液、及び、入力燃料流106の含酸素添加剤を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット302で使用可能なその他の溶剤、が挙げられる。
燃料流106から芳香族化合物及び含酸素添加剤を分離するために、それぞれに共通する溶剤又は溶剤の混合物を流体溶剤流324で用いることができる。態様によっては、微量の使用済み溶剤をエンジン(例えば、エンジン124)に循環してもよく、またエンジンに流入した燃料(例えば、燃料流118及び120のうちの一方)と共に燃焼してもよい。グリコール等の溶剤を含む酸素は、ガソリンエンジンのオクタン価の増加やディーゼルエンジンの潤滑性向上等にプラス効果をもたらし得る。対照的に、スルホランやN−ホルミルモルホリン等の硫黄又は窒素原子を含有する溶剤については、これら溶剤の燃焼によりSOx又はNOx排出量が増加し得る。
この例で示すように、2つの液体流が抽出ユニット302から流出する。混合溶剤抽出流306は、抽出ユニット302から流出するものであり、流体溶剤流324と、入力燃料流106の第1の分画成分(言い換えれば、抽出物)と、の混合物を含む。入力燃料流106の第1の分画成分は、例えば、特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定された燃料流の一部を含んでいてもよい。抽出ユニット302からは、入力燃料流106の第2の分画成分も流出し、これは分画燃料導管110の分画燃料タンク114へ送られる。したがって、入力燃料流106の第2の分画成分(言い換えれば、ラフィネート)は、溶剤抽出流206内の溶剤と混合された残りの入力燃料流106から分離する。第1の分画成分(抽出物)と同様に、第2の分画成分(ラフィネート)は、別の特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定されていてもよい。したがって、ラフィネートを、エンジンで用いられるように、分画燃料タンク114に貯留してもよい。
自己点火特性値がONである例において、例えば、様々な要因によって、抽出物及びラフィネートが異なるRONを有していてもよい。例えば、入力燃料流106に対する流体溶剤流324の体積比率によって、抽出ユニット302から出力する抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を少なくとも部分的に特定してもよい。別の例として、搭載燃料分離サブ組立体301の1つ以上の構成要素の動作特性によって、抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を変動させてもよい。
溶剤抽出流306は、熱交換器318(例えば、シェル及び管(シェルアンドチューブ)、フィン及び管(フィンアンドチューブ)、又は、プレート及びフレーム等)を通過し、分離装置308にて流体溶剤324から分離した第1の分画成分322の燃料流によって溶剤抽出流306が加熱される。例えば、態様によっては、第1の分画成分322は、分離装置308から流出する際に、気相(又は気液混合相)であってもよい。第1の分画成分322から溶剤抽出流306へ伝達される熱によって、成分322の蒸気を液相に凝結(凝縮)し、(例えば、エンジンで用いるために)これを分画燃料タンク116に貯留してもよい。
図示するように、加熱された溶剤抽出流320は、第2熱交換器307へ流れる。ここで、加熱された溶剤抽出流320は、(例えば、エンジン124からの)エンジン排気供給流332から(熱交換器307へ)伝達された熱によって、さらに加熱されてもよい。エンジン排気供給流332からの熱は、加熱された溶剤抽出流320へ伝達されて、例えば、加熱された溶剤抽出流320の温度を、(分離装置308における分離のための)所望の又は特定の分離装置の作動温度にする。エンジン排気供給流332よりも低温のエンジン排気還流334が、熱交換器307から流出する(例えば、乗物から排出される)。
図3Aに示すように、さらに加熱された溶剤抽出流320は、分離装置308へ流れる。分離装置308は、溶剤と抽出物とを分離し、流体溶剤流304と、熱交換器318を通ってから分画燃料導管112を通じて分画燃料タンク116へ循環する第1の分画成分322と、を出力する。例によっては、分離装置308は、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて溶剤と抽出物とを分離するフラッシュタンク又は蒸留ユニットである。例えば、(例えば、ガソリン又はナフサの燃料流106中の)高沸点の溶剤を、低沸点抽出物から分離してもよい。軽油や中間留出油等の高沸点燃料流106については、分離装置308において抽出物と溶剤とが完全に又はほぼ完全に分離するように、低沸点の溶剤を用いてもよい。分離した抽出物を、エンジンで用いるために分画燃料タンク116に貯留してもよく、これによってエンジンには、少なくとも2種類の異なる燃料源、即ち、分画燃料タンク114に貯留された特定の自己点火特性値を有する燃料源と、分画燃料タンク116に貯留された特定の異なる自己点火特性値を有する燃料源と、が提供される。
流体溶剤流304は、分離装置308から抽出ユニット302へと再循環する。態様によっては、図3Aに示すように、流体溶剤304を抽出ユニット302に再循環させる前に、冷却器328(例えば、ラジエータ又はその他の液体−空気熱交換器)を用いて、比較的高温の溶剤304を冷却する。例えば、実施の例によっては、周囲空気流326(又は他の低温流体流)が冷却器328を流れて、流体溶剤流304を冷却する。
本例示の実施において、溶剤補給システムは、分離装置308及び抽出ユニット302に流体接続されている。この実施の例において、溶剤補給システムは、溶剤調整弁314(例えば、制御弁、可変オリフィス、又はその他の制御可能な液体調整弁)に流体接続された溶剤補給タンク310と、流量計312とを含む。この実施の例において、流量計312は、分離装置308からの流体溶剤流304の流量を測定又は推定してもよく、また、補給タンク316(例えば、フロースイッチの場合)、溶剤調整弁314、搭載燃料分離サブ組立体301に通信可能に接続された制御システム330、又はこれらの組み合わせに対して、流量情報を提供してもよい。流体溶剤流304の流量が所定値を下回る場合(例えば、分離装置308において、流体溶剤の一部が抽出物から分離しない場合、又はラフィネートを含有する流体溶剤の一部が分画燃料タンク114に流通する場合)、補給タンク310からの流体溶剤316は、溶剤調整弁314を通過して流体溶剤流324に合流してもよい。
図示するように、搭載燃料分離システム300は、搭載燃料分離サブ組立体301と通信可能に接続されて、サブ組立体301の1つ以上の構成要素(例えば、抽出ユニット302、分離装置308、溶剤補給システム又は他の構成要素(例えば、不図示の、弁、ポンプ、及び他の構成要素)を制御する制御システム330を含む。態様によっては、制御システム330は、機械系、空気圧系、電気機械系、又はマイクロプロセッサベースの制御システム(又はその組み合わせ)であってもよい。制御システム330は、搭載燃料分離システム300を含む乗物のエンジンのエンジン運転特性に関連する入力を受信(又は記憶)してもよく、これらの受信(又は記憶)した入力に基づいて、例えば、温度、又は、燃料流106、流体溶剤流324、溶剤補給流316、(導管110及び112を通ってそれぞれ流れる)ラフィネート及び抽出物流、若しくは、これらの組み合わせの流量を調節又は制御する1つ以上の弁へ制御信号を送信してもよい。また、制御システム330は、例えば、分離装置308内の1つ以上のフラッシュタンクの作動温度又は圧力を制御するように、分離装置308とも通信可能に接続されていてもよい。さらに、制御システム330は、例えば、液−液抽出ユニット302に対する入力燃料流106と流体溶剤流324との体積比率を制御するように、液−液抽出ユニット302とも通信可能に接続されてもよい。
態様によっては、制御システム330は、流体溶剤流304の組成を制御することによって、抽出物流及びラフィネート流の組成及び流量を制御してもよい。例えば、流体溶剤流304は、個別の溶剤容器(不図示)に貯留された複数の溶剤から構成されてもよい。流体溶剤流304に合流する複数の溶剤のそれぞれは、異なる分離挙動を示してもよい。例えば、システム300は、別個のタンクに貯留された、異なる特性を有する2つの溶剤を有することができる。第1の溶剤は、高ON成分又は高セタン成分を明確に誘引する能力を有する。第2の溶剤は、入力燃料流106からの他の成分とともに、高ON成分又は高セタン成分を誘引することによって、低ON品質又は低セタン品質を有するだろうが、高流量を有するだろう。したがって、エンジンには、第1の溶剤(高ON率又は高セタン率)又は第2の溶剤(高ON流又は高セタン流の高流量)の選択肢が与えられるだろう。
異なるON値又はセタン値を有する燃料源から選択するエンジンの能力は有益である。例えば、実施によっては、高負荷時には、ノッキング及びエンジン損傷を防ぐために、ガソリンエンジンにはハイオク(例えば、大幅な点火遅延)燃料が要求される。態様によっては、搭載制御装置330は、出荷時の設定、運転履歴又はその両方に基づく高ON燃料の推定量(及び関連するON値)を有してもよい。制御装置330は、分離装置308の各作動温度におけるON値及びフロー値、燃料の諸元(例えば、ベイパーロック指数、T95及び他の諸元)又は流体溶剤の組成等の予測機能を有してもよい。次いで、制御装置330は、分離装置308の温度、流体溶剤324の組成又はその他の動作特性を特定の値に設定することで、高ON燃料量の最大化を図ってもよい。
システム300の例示的な作動において、入力燃料流106は、流体溶剤流324と共に、液−液抽出ユニット302に流れ込む。2つの燃料流(燃料流106及び流体溶剤流324)は、抽出ユニット302において(例えば、接触して)混合される。流体溶剤流324内の溶剤(又は複数の溶剤)に対する燃料流106の第1の分画成分の親和性に基づいて、抽出ユニット302において、燃料流106が分画成分に分離される。第1の分画成分は溶剤と結合し、溶剤抽出流306として熱交換器318に流れる。燃料流106の、残余のすなわち第2の分画成分(すなわち、ラフィネート)は、分画導管110を通じて分画燃料タンク114に貯留される。当然のことながら、態様によっては、抽出ユニット302での分離後に、例えば、複数の溶剤が流体溶剤流324を構成し、各溶剤が燃料流106の特定かつ個別の分画成分を誘引する場合に、3つ以上の分画成分が生じてもよい。
溶剤抽出流306は、熱交換器318へ流れ、ここで、分離装置308から出た第1の分画成分流322によって、燃料流306が加熱される。例えば、第1の分画成分流322は、分離装置308から出る際、凝結されていなくても、完全に凝結されていなくてもよい。流れ322から流れ306へ熱を伝達する際、(例えば液相で)分画燃料タンク116に貯留するために、流れ322を十分に凝結、又はさらに十分に凝結してもよい。
次いで、加熱された溶剤抽出流320は、第2熱交換器307へ流れ、ここで、エンジン排気供給332の流れによって、さらに加熱される。実施によっては、熱交換器318から流出する、加熱された溶剤抽出流320の温度が、分離装置308の所望又は要求作動温度である場合、燃料流320は、第2熱交換器307を迂回してもよい(又は、第2熱交換器307を設けなくてもよい)。さらに加熱された溶剤抽出流320は、次いで、分離装置308へ流れ、ここで抽出物(すなわち、燃料流106の第1の分画燃料成分)から溶剤(又は複数の溶剤)が分離される。例えば、分離装置308は、1つ以上のフラッシュタンク又は蒸留ユニット内の抽出物から、例えば溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて、溶剤を分離してもよい。例えば、複数の溶剤によって流体溶剤流324が構成されている場合、(例えば、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づく異なる作動温度での)抽出物からの溶剤の分離に用いられる、複数のフラッシュタンクが設けられてもよい。
分離した抽出物322は、次いで、熱交換器318を介して分画導管112を通り、分画燃料タンク116へ流れる。分画燃料タンク114及び116内に貯留された燃料分画成分は、ON又はセタン価等、それぞれ個別の自己点火特性値を有する。例によっては、分画燃料タンク114に貯留された分画成分(例えば、ラフィネート)は、分画燃料タンク116に貯留された分画燃料成分(例えば、抽出物)よりもONが高い。貯留された燃料分画のONの差異は、少なくとも部分的に、流体溶剤流324用に選択された特定の溶剤又は複数の溶剤(例えば、芳香族化合物を誘引する溶剤又は含酸素添加剤を誘引する溶剤等)に依存してもよい。
分離した流体溶剤304は、分離装置308から冷却器328へ流れ、ここで、周囲空気流326(又は他の低温流体流)が流体溶剤流304を冷却する。流体溶剤流324は、次いで、抽出ユニット302へ流れる。分離装置308と抽出ユニット302との間における、分離した流体溶剤流304の(例えば、流量計312による)流量の測定に基づいて、抽出ユニット302へ流れている流体溶剤が不十分と特定された場合、追加の流体溶剤316を、補給タンク310から抽出ユニット302へ流入させてもよい。態様によっては、分画燃料タンク114及び116に貯留された分離された分画燃料成分の所望のRONを達成するために、例えば、特定の体積流量の流体溶剤流324が、燃料流106に対する溶剤の所望の比率の達成に必要である。分離装置308と抽出ユニット302との間における、分離した流体溶剤流324の流量が十分である場合、流体溶剤316を追加しなくてもよい。
図3Bを参照して、態様によっては、システム350の少なくとも一部が図1に示す乗物102の搭載燃料分離システム108として実装されていてもよい。システム350は、図2に示すシステム200と同様であってもよいが、システム350内を循環する1つ以上の流体流を加熱又は冷却するように作動し得る1つ以上の熱交換器をも含む。
図示の搭載燃料分離システム350は、幾つかの構成要素を含む搭載燃料分離サブ組立体351(破線で示す)を含む。別の実施の例において、搭載燃料分離サブ組立体351には、図示の構成要素よりも多い又は少ない数の構成要素を含んでもよい。
図示のように、抽出ユニット352は、燃料流106を受け容れてもよい。抽出ユニット352は、また、流体溶剤流374の流入をも受け容れる。態様によっては、燃料流106及び流体溶剤流374は共に、液状で抽出ユニット352に流入し、抽出ユニット352は液−液抽出ユニット352である。液−液抽出ユニット352は、分離効果を向上させるために、燃料流106と流体溶剤流374との間の接触面積が最大となる所定の形状を含んでいても、これを有してもよい。液−液抽出ユニット352は、1つ以上の(平衡)段を含んでいてもよい。
流体溶剤流374は、入力燃料流106の成分との親和性を有する1つ以上の流体溶剤を含む。例えば、態様によっては、流体溶剤流374は、入力燃料流106の、芳香族化合物との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール、チオフェン、イオン溶液、及び、入力燃料流106の芳香族化合物を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット352で用いることができるその他の溶剤が挙げられる。別の例として、態様によっては、流体溶剤流374は、入力燃料流106の含酸素添加剤との親和性を有する流体溶剤を含んでもよい。溶剤の例として、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、水、所定のイオン溶液、及び、入力燃料流106の含酸素添加剤を入力燃料流106の他の燃料成分から分離するために抽出ユニット352で使用可能なその他の溶剤が挙げられる。
燃料流106から芳香族化合物及び含酸素添加剤を分離するために、それぞれに共通する溶剤又は溶剤の混合物を流体溶剤流374にて使用できる。態様によっては、微量の使用済み溶剤をエンジン(例えば、エンジン124)に循環してもよく、またエンジンに流入した燃料(例えば、燃料流118、120のいずれか)と共に燃焼してもよい。グリコール等の溶剤を含む酸素が、ガソリンエンジンのオクタン価の増加やディーゼルエンジンの潤滑性向上等のプラス効果をもたらし得る。対照的に、スルホランやN−ホルミルモルホリン等の硫黄又は窒素原子を含有する溶剤については、これら溶剤の燃焼によりSOx又はNOx排出量が増加し得る。
この例において示すように、2つの液体流が抽出ユニット352から流出する。混合溶剤抽出流356は、抽出ユニット352から流出するものであり、流体溶剤流374と、入力燃料流106の第1の分画成分(言い換えれば、抽出物)と、の混合物を含む。入力燃料流106の第1の分画成分は、例えば、特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定された燃料流の一部を含んでいてもよい。抽出ユニット352からは、入力燃料流106の第2の分画成分も流出し、これは分画燃料導管110の分画燃料タンク114へ送られる。したがって、入力燃料流106の第2の分画成分(言い換えれば、ラフィネート)は、溶剤抽出流356内の溶剤と混合された残りの入力燃料流106から分離する。第1の分画成分(抽出物)と同様に、第2の分画成分(ラフィネート)は、別の特定の自己点火特性値(例えば、ON又はセタン価)によって規定されていてもよい。したがって、ラフィネートを、エンジンでの使用のために、分画燃料タンク114に貯留してもよい。
自己点火特性値がONである例において、例えば、様々な要因によって、抽出物及びラフィネートが異なるRONを有していてもよい。例えば、入力燃料流106に対する流体溶剤流374の体積比率によって、抽出ユニット352から出力する抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を少なくとも部分的に特定してもよい。別の例として、搭載燃料分離サブ組立体351の1つ以上の構成要素の動作特性によって、抽出物とラフィネートとの間のRONの差異を変動させてもよい。
溶剤抽出流356は、熱交換器386(例えば、シェル及び管、フィン及び管、又は、プレート及びフレーム等)を通過し、分離装置358にて第1の分画成分372から分離した流体溶剤流388の燃料流によって溶剤抽出流356が加熱される。溶剤抽出流356に対して高温である溶剤流388は、溶剤抽出流356に対して熱を伝達し、加熱された溶剤流374として冷却器378へ流れる。
加熱された溶剤抽出流356は、次いで、熱交換器368(例えば、シェル及び管、フィン及び管、又は、プレート及びフレーム等)を通過し、分離装置358にて流体溶剤388から分離した第1の分画成分372によって溶剤抽出流356がさらに加熱される。例えば、態様によっては、第1の分画成分372は分離装置358から流出する際に、気相(又は気液混合相)であってもよい。第1の分画成分372から溶剤抽出流356へ伝達される熱によって、成分372の蒸気を液相に凝結し、(例えば、エンジンで用いるために)これを分画燃料タンク116に貯留してもよい。
図示のように、加熱された溶剤抽出流370は、次いで、第3の熱交換器357へ流れる。ここで、加熱された溶剤抽出流370は、(例えば、エンジン124からの)エンジン排気供給流382から(熱交換器357に)伝達された熱によって、さらに加熱されてもよい。エンジン排気供給流382からの熱は、加熱された溶剤抽出流370に伝達され、例えば、加熱された溶剤抽出流370の温度を、(分離装置358における分離のための)所望の又は特定の分離装置の作動温度にする。エンジン排気供給流382よりも低温のエンジン排気還流384が、熱交換器357から流出する(例えば、乗物から排出される)。
図3Bに示すように、さらに加熱された溶剤抽出流370は、分離装置358へ流れる。分離装置358は、溶剤と抽出物とを分離し、(熱交換器386への)流体溶剤流388と、熱交換器368を通ってから分画燃料導管112を通じて分画燃料タンク116へ循環する第1の分画成分372と、を出力する。例によっては、分離装置358は、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて溶剤と抽出物とを分離するフラッシュタンク又は蒸留ユニットである。例えば、(例えば、ガソリン又はナフサの燃料流106内の)高沸点の溶剤を、低沸点の抽出物から分離してもよい。軽油や中間留出油等の高沸点燃料流106については、分離装置358において抽出物と溶剤とが完全に又はほぼ完全に分離するように、低沸点の溶剤を用いてもよい。分離した抽出物を、エンジンで用いるために分画燃料タンク116に貯留してもよく、これによってエンジンには少なくとも2種類の異なる燃料源、即ち、分画燃料タンク114に貯留された特定の自己点火特性値を有する燃料源と、分画燃料タンク116に貯留された特定の異なる自己点火特性値を有する燃料源と、が提供される。
熱交換器386からの加熱された流体溶剤流374は、分離装置358から抽出ユニット352へと再循環する。態様によっては、図3Bに示すように、流体溶剤374を抽出ユニット352へ再循環させる前に、冷却器378(例えば、ラジエータ又はその他の液体−空気熱交換器)を用いて、比較的高温の溶剤374を冷却する。例えば、実施の例によっては、周囲空気流376(又は他の低温流体流)が冷却器378を流れて、流体溶剤流374を冷却する。
本例示の実施において、溶剤補給システムは、分離装置358及び抽出ユニット352に流体接続されている。この実施の例において、溶剤補給システムは、溶剤調整弁364(例えば、制御弁、可変オリフィス、又はその他の制御可能な液体調整弁)に流体接続された溶剤補給タンク360と、流量計362とを含む。この実施の例において、流量計362は、分離装置358からの流体溶剤流374の流量を測定又は推定してもよく、また、補給タンク366(例えば、フロースイッチの場合)、溶剤調整弁364、搭載燃料分離サブ組立体351に通信可能に接続された制御システム380、又はこれらの組み合わせに対して、流量情報を提供してもよい。流体溶剤流374の流量が所定値を下回る場合(例えば、分離装置358において、流体溶剤の一部が抽出物から分離しない場合、又はラフィネートを含有する流体溶剤の一部が分画燃料タンク114に流通する場合)、補給タンク360からの流体溶剤366は、溶剤調整弁364を通過して流体溶剤流374に合流してもよい。
図示するように、搭載燃料分離システム350は、搭載燃料分離サブ組立体351と通信可能に接続されて、サブ組立体351の1つ以上の構成要素(例えば、抽出ユニット352、分離装置358、溶剤補給システム又は他の構成要素(例えば、不図示の、弁、ポンプ、及び他の構成要素)を制御する制御システム380を含む。態様によっては、制御システム380は、機械系、空気圧系、電気機械系、又はマイクロプロセッサベースの制御システム(又はその組み合わせ)であってもよい。制御システム380は、搭載燃料分離システム350を含む乗物のエンジンのエンジン運転特性に関連する入力を受信(又は記憶)してもよく、これらの受信(又は記憶)した入力に基づいて、例えば、温度、又は、燃料流106、流体溶剤流374、溶剤補給流366、(導管110及び112を通ってそれぞれ流れる)ラフィネート流及び抽出物流、又はこれらの組み合わせの流量を調整又は制御する1つ以上の弁に対して制御信号を送信してもよい。また、制御システム380は、例えば、分離装置358内の1つ以上のフラッシュタンクの作動温度又は圧力を制御するように、分離装置358とも通信可能に接続されてもよい。さらに、制御システム380は、例えば、液−液抽出ユニット352に対する入力燃料流106及び流体溶剤流374の体積比を制御するように、液−液抽出ユニット352とも通信可能に接続されてもよい。
態様によっては、制御システム380は、流体溶剤流354の組成を制御することによって、抽出物流及びラフィネート流の組成及び流量を制御してもよい。例えば、流体溶剤流354は、個別の溶剤容器(不図示)に貯留された複数の溶剤から構成されてもよい。流体溶剤流354に合流する複数の溶剤のそれぞれは、異なる分離挙動を示してもよい。例えば、システム350は、別個のタンクに貯留された、異なる特性を有する2つの溶剤を有することができる。第1の溶剤は、高ON成分又は高セタン成分を明確に誘引する能力を有する。第2の溶剤は、入力燃料流106からの他の成分とともに、高ON成分又は高セタン成分を誘引することによって、低ON品質又は低セタン品質を有するだろうが、高流量を有するだろう。したがって、エンジンには、第1の溶剤(高ON率又は高セタン率)又は第2の溶剤(高ON流又は高セタン流の高流量)の選択肢が与えられるだろう。
異なるON値又はセタン値を有する燃料源から選択するエンジンの能力は有益である。例えば、実施によっては、高負荷時には、ノッキング及びエンジン損傷を防ぐために、ガソリンエンジンにはハイオク(例えば、大幅な点火遅延)燃料が要求される。態様によっては、搭載制御装置380は、出荷時の設定、運転履歴又はその両方に基づく高ON燃料の推定量(及び関連するON値)を有してもよい。制御装置380は、分離装置358の各作動温度におけるON値及びフロー値、燃料の諸元(例えば、ベイパーロック指数、T95及び他の諸元)又は流体溶剤の組成等の予測機能を有してもよい。次いで、制御装置380は、分離装置358の温度、流体溶剤374の組成又はその他の動作特性を特定の値に設定することで、高ON燃料量の最大化を図ってもよい。
システム350の例示的な作動において、入力燃料流106は、流体溶剤流374と共に、液−液抽出ユニット352に流れ込む。2つの燃料流(燃料流106及び流体溶剤流374)は、抽出ユニット352において(例えば、接触して)混合される。流体溶剤流374内の溶剤(又は複数の溶剤)に対する燃料流106の第1の分画成分の親和性に基づいて、抽出ユニット352において、燃料流106が分画成分に分離される。第1の分画成分は溶剤と結合し、溶剤抽出流356として熱交換器368に流れる。燃料流106の、残余のすなわち第2の分画成分(すなわち、ラフィネート)は、分画導管110を通じて分画燃料タンク114に貯留される。当然のことながら、態様によっては、抽出ユニット352での分離後に、例えば、複数の溶剤が流体溶剤流374を構成し、各溶剤が燃料流106の特定かつ個別の分画成分を誘引する場合に、3つ以上の分画成分が生じてもよい。
溶剤抽出流356は、熱交換器386へ流れ、ここで分離装置358から出た流体溶剤流388によって、燃料流356が加熱される。流体溶剤流388は、次いで、流体溶剤流374として(低温で)抽出器352へ還流する。
加熱された溶剤抽出流356は、次いで、熱交換器368へ流れ、ここで分離装置358から出た第1の分画成分流372によって、燃料流356が加熱される。例えば、第1の分画成分流372は、分離装置358から出る際、凝結されていなくても、完全に凝結されていなくてもよい。流れ372から流れ356へ熱を伝達する際、(例えば液相で)分画燃料タンク116に貯留するために、流れ372を十分に凝結、又はさらに十分に凝結してもよい。
さらに加熱された溶剤抽出流370は、次いで、第3の熱交換器357へ流れ、ここで、エンジン排気供給流382の流れによって、さらに加熱される。実施によっては、熱交換器368から流出する、加熱された溶剤抽出流370の温度が、分離装置358の所望又は要求作動温度である場合、燃料流370は、第3の熱交換器357を迂回してもよい(又は、第3の熱交換器357を設けなくてもよい)。さらに加熱された溶剤抽出流370は、次いで、分離装置358へ流れ、ここで抽出物(すなわち、燃料流106の第1の分画燃料成分)から溶剤(又は複数の溶剤)が分離される。例えば、分離装置358は、1つ以上のフラッシュタンク又は蒸留ユニット内の抽出物から、例えば溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づいて、溶剤を分離してもよい。例えば、複数の溶剤によって流体溶剤流374が構成されている場合、(例えば、溶剤と抽出物との間の沸点の差異に基づく異なる作動温度での)抽出物からの溶剤の分離に用いられる、複数のフラッシュタンクが設けられてもよい。
分離した抽出物372は、次いで、熱交換器368を介して分画導管112を通り、分画燃料タンク116へ流れる。分画燃料タンク114及び116内に貯留された燃料分画成分は、ON又はセタン価等、それぞれ個別の自己点火特性値を有する。例によっては、分画燃料タンク114に貯留された分画成分(例えば、ラフィネート)は、分画燃料タンク116に貯留された分画燃料成分(例えば、抽出物)よりもONが高い。貯留された燃料分画のONの差異は、少なくとも部分的に、流体溶剤流374用に選択された特定の溶剤又は複数の溶剤(例えば、芳香族化合物を誘引する溶剤又は含酸素添加剤を誘引する溶剤等)に依存してもよい。
流体溶剤流374として熱交換器386から流出した分離流体溶剤388は、冷却器378へと流れ、ここで周囲空気流376(又は他の低温流体流)が流体溶剤流374を冷却する。流体溶剤流374は、次いで、抽出ユニット352へ流れる。分離装置358と抽出ユニット352との間における、分離した流体溶剤流374の(例えば、流量計362による)流量の測定に基づいて、抽出ユニット352に流れている流体溶剤が不十分と特定された場合、追加の流体溶剤366を、補給タンク360から抽出ユニット352へ流入させてもよい。態様によっては、分画燃料タンク114及び116に貯留された分離された分画燃料成分の所望のRONを達成するために、例えば、特定の体積流量の流体溶剤流374が、燃料流106に対する溶剤の所望の比率の達成に必要である。分離装置358と抽出ユニット352との間における、分離した流体溶剤流374の流量が十分である場合、流体溶剤366を追加しなくてもよい。
図4A乃至4Eは、それぞれ、本開示に係る搭載燃料分離システムのシミュレーションモデルの結果を示す、グラフ400、405、410、415及び420である。結果をグラフ400、405、410、415及び420に示すシミュレーションモデルは、例えば、図3Aのシステム300内に示すような熱交換器を含む、乗物用の搭載燃料分離システムの動作をシミュレートする。
図4A乃至4Eのシミュレーションモデルにおいて、研究事例で使用された溶剤は、トリエチレングリコールであり、これは液−液抽出ユニット(例えば、抽出ユニット302)に送り込まれたもので、91RONサウジアラビア製ガソリンと混合されたものである。液−液抽出ユニットは一段を有し、流体溶剤流及び燃料入力流(例えば、91RONガソリン)は、大気条件下で抽出ユニットに送り込まれた(気圧=1バール(bar)、温度=23℃)。入力燃料流の流量を10リットル/時に固定し、流体溶剤流量は5〜30リットル/時で変化した。この体積流量比の変動により、0.5乃至3という燃料に対する流体溶剤の比を得た。
このシミュレーションモデルにおいて、分離装置(例えば、フラッシュタンク分離装置)の2つの異なる作動温度を説明するために、2つのシミュレーションを示す。2つのフラッシュタンク温度は130℃及び170℃であり、これらはほぼすべての燃料(露点120.6℃の91RONサウジアラビア製ガソリン)を蒸発させるのに十分高い。また、図4A乃至4Eに示すシミュレーションにおいて、凝結した高RON燃料分画(例えば、第1の分画成分372)の温度は、モデル化を目的とした、分離装置に流入する溶剤抽出物(例えば、溶剤抽出物370)の温度よりも10℃高い温度に固定された。
グラフ400は、2つのシミュレーションケース(例えば、130℃での分離装置の作動及び170℃での分離装置の作動)における、燃料に対する溶剤の割合と、これに対比する溶剤損失のパーセンテージとを示す。グラフ400に示すように、溶剤/燃料の割合が増加するにつれて、搭載燃料分離システムでの総溶剤容積のパーセントである(例えば、第1の分画成分流すなわち抽出物、又は第2の分画成分流すなわちラフィネート、に流入する)溶剤損失が減少する。溶剤/燃料の割合が増加するにつれて、溶剤損失率の変化率は漸近的になる。170℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3に増加するにつれて、溶剤損失率が約0.85%から約0.4%に減少する。130℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3に増加するにつれて、溶剤損失率が約0.45%から約0.1%に減少する。
グラフ405は、2つのシミュレーションケース(例えば、130℃での分離装置の作動及び170℃での分離装置の作動)における、燃料に対する溶剤の割合と、これに対比する(1時間あたりのkJでの)正味要求熱量とを示す。図示するように、一般的には、燃料に対する溶剤の割合が増加するにつれて、溶剤抽出流、流体溶剤燃料流、分離装置、又はシステムの他箇所等のシステム(例えば、システム300)への、より多くの熱量入力が必要となる。この熱量は、例えば、1つ以上の熱交換器(例えば、熱交換器318及び328)又はその他の熱源から得ることができる。170℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3に増加するにつれて、正味要求熱量が約600kJ/時から約2500kJ/時まで増加する。130℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3へ増加するにつれて、正味要求熱量が約375kJ/時から約1500kJ/時まで増加する。
グラフ410は、2つのシミュレーションケース(例えば、130℃での分離装置の作動及び170℃での分離装置の作動)における、燃料に対する溶剤の割合と、これに対比する高RON分画成分流のRONとを示す。グラフ410において、高RON分画成分流が、第2の分画成分流(例えば、ラフィネート)を表してもよい。一般的に、溶剤/燃料の割合が増加するにつれて、ラフィネート流のRONは減少する。170℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3に増加するにつれて、RONが約110から約106に減少する。130℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3まで増加するにつれて、RONが約105.7から約102まで減少する。
グラフ415は、2つのシミュレーションケース(例えば、130℃での分離装置の作動及び170℃での分離装置の作動)における、燃料に対する溶剤の割合と、これに対比する低RON分画成分流のRONとを示す。グラフ415において、低RON分画成分流が、第1の分画成分流(例えば、抽出物)を表してもよい。一般的に、溶剤/燃料の割合が増加するにつれて、抽出物流のRONは減少する。170℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3まで増加するにつれて、RONが約90.5から約84まで減少する。130℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3まで増加するにつれて、RONが約91.8から約90まで減少する。
グラフ420は、2つのシミュレーションケース(例えば、130℃での分離装置の作動及び170℃での分離装置の作動)における、燃料に対する溶剤の割合と、これに対比する高RON分画成分流の流量(1時間あたりのリットル)とを示す。グラフ420において、高RON分画成分流が、第2の分画成分流(例えば、ラフィネート)を表してもよい。一般的に、溶剤/燃料の割合が増加するにつれて、ラフィネート流の流量は増加する。170℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3まで増加するにつれて、ラフィネートの流量が約1リットル/時から約3.5リットル/時まで増加する。130℃の分離装置作動温度でのシミュレーションモデルでは、溶剤/燃料の割合が0.5から3まで増加するにつれて、ラフィネートの流量が約0.5リットル/時から約2.5リットル/時まで増加する。
図5は、搭載燃料分離システムの例示の制御装置500(又は制御システム)の概略図である。例えば、制御装置500は、例えば、制御システム218、330、380又は本明細書に記載の他の制御装置として、又はその一部として、前述した作動に使用できる。例えば、制御装置500は、本明細書で説明されるように、乗物エンジン及び搭載燃料分離システムの一方又は両方と通信可能に結合されていてもよく、又はその一部としていてもよい。
制御装置500は、プリント回路基板(PCB)、プロセッサ、デジタル回路、又は乗物の一部である他のもの、のような、デジタルコンピュータのいろいろな形態を含むことを意図している。加えて、システムは、ユニバーサルシリアルバス(USB)フラッシュドライブ等のポータブルメディア(携帯用記憶媒体)を含むことができる。例えば、USBフラッシュドライブは、オペレーティングシステム及び他のアプリケーションを記憶できる。USBフラッシュドライブは、ワイヤレストランスミッタ(無線送信機)、又は別のコンピューティングデバイスのUSBポートに挿入できるUSBコネクタ等の、入力/出力構成要素を含むことができる。
制御装置500は、プロセッサ510と、メモリ520と、記憶装置530と、入力/出力装置540とを含む。構成要素510、520、530、及び540の各々は、システムバス550を用いて相互に接続されている。プロセッサ510は、制御装置500内での実行のための命令を処理することができる。多数のアーキテクチャ(基本設計概念)のいずれかを用いてプロセッサを設計してもよい。例えば、プロセッサ510は、CISC(複合命令セットコンピュータ)プロセッサ、RISC(縮小命令セットコンピュータ)プロセッサ、又はMISC(最小命令セットコンピュータ)プロセッサであってもよい。
1つの実施では、プロセッサ510はシングルスレッドプロセッサである。別の実施では、プロセッサ510はマルチスレッドプロセッサである。プロセッサ510は、メモリ520内又は記憶装置530上に記憶された命令を処理して、入力/出力装置540上のユーザインタフェースのグラフィカル情報を表示することができる。
メモリ520は、制御装置500内の情報を記憶する。1つの実施では、メモリ520はコンピュータ読み取り可能媒体である。1つの実施では、メモリ520は揮発性メモリユニットである。別の実施では、メモリ520は不揮発性メモリユニットである。
記憶装置530は、制御装置500用の大容量記憶装置を提供することができる。1つの実施では、記憶装置530はコンピュータ読み取り可能読媒体である。さまざまな異なる実施において、記憶装置530は、フロッピーディスク装置、ハードディスク装置、光ディスク装置、又はテープ装置であってもよい。
入力/出力装置540は、制御装置500に対する入力/出力操作を提供する。1つの実施では、入力/出力装置540は、キーボード及び/又はポインティングデバイスを含む。別の実施では、入力/出力装置540は、グラフィカルユーザインタフェイスを表示するための表示ユニットを含む。
説明した特徴は、デジタル電子回路、又はコンピュータのハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、若しくはそれらの組み合わせで実施できる。説明した装置は、例えばプログラマブルプロセッサによる実行のためにマシン読み取り可能記憶装置等の情報媒体へ有形に組み込まれたコンピュータプログラム製品で実施でき、方法ステップは、プログラム命令を実行するプログラム可能プロセッサによって実行でき、入力データを操作して出力を生成することによって、説明された実施の機能を実行する。説明した特徴は、データ記憶システム、少なくとも1つの入力装置及び少なくとも1つの出力装置からデータ及び命令を受信し、データ記憶システム、少なくとも1つの入力装置及び少なくとも1つの出力装置へデータ及び命令を送信するように結合された少なくとも1つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行可能な1つ以上のコンピュータプログラムで有利に実施できることである。コンピュータプログラムとは、ある活動を実行したり、特定の結果をもたらしたりするために、コンピュータで直接的又は間接的に用いることのできる一連の命令である。コンピュータプログラムは、コンパイル又はインタプリタ言語を含む任意の形式のプログラミング言語で記述でき、スタンドアロンプログラムとして、又は、モジュール、構成要素、サブルーチン、若しくはコンピューティング環境での使用に適した他のユニットとして、任意の形態で展開できる。
プログラム命令の実行に適するプロセッサとしては、例えば、汎用及び専用の両マイクロプロセッサ、並びに、任意の種類のコンピュータの単体プロセッサ又はマルチプロセッサのうちの1つが挙げられる。一般に、プロセッサは、読み出し専用メモリ又はランダムアクセスメモリ又はその両方から命令及びデータを受信する。コンピュータの必須要素は、命令を実行するプロセッサと、命令及びデータを記憶するための1つ以上のメモリである。一般に、コンピュータは、データファイルを格納するための1つ以上の大容量記憶装置を含むものであり、又は通信するように操作可能に結合されているものであり、そのような装置は、内部ハードディスク及びリムーバブルディスク等の、磁気ディスク、光磁気ディスク、及び光ディスクを含む。コンピュータプログラム命令及びデータを明白に具体化するのに適した記憶装置として、例えば、EPROM、EEPROM、及びフラッシュメモリ装置等の半導体メモリ装置を含むすべての形態の不揮発性メモリ、内部ハードディスク及びリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM及びDVD−ROMディスクが挙げられる。プロセッサ及びメモリは、ASIC(特定用途向け集積回路)によって補完できる、又はそこに組み込むことができる。
ユーザとの相互作用を提供するために、ユーザに情報を表示するためのCRT(陰極線管)又はLCD(液晶ディスプレイ)モニタ等の表示装置と、ユーザがコンピュータに入力することができるキーボード及びマウスやトラックボール等のポインティングデバイスとを有するコンピュータ上にその機能を実装できる。さらに、そのような活動は、タッチスクリーンフラットパネルディスプレイ及び他の適切な装置(メカニズム)を介して実施することができる。
かかる特徴は、データサーバ等のバックエンド構成要素を含む制御システム、又は、アプリケーションサーバ若しくはインターネットサーバのようなミドルウェア構成要素を含む制御システム、又は、グラフィカルユーザインタフェイス若しくはインターネットブラウザを有するクライアントコンピュータのようなフロントエンド構成要素を含む制御システム、あるいはこれらの任意の組み合わせに実装することができる。システムの構成要素は、通信ネットワークのような任意の形式又は媒体のデジタルデータ通信によって接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)、広域ネットワーク(「WAN」)、ピアツーピアネットワーク(アドホック又は静的メンバーを有する)、グリッドコンピューティングインフラストラクチャ、及びインターネットが含まれる。
本明細書は多くの具体的な実施詳細を含むが、それらはあらゆる発明又は請求され得る事項の範囲を制限するものではなく、むしろ特定の発明の特定の実施における特有な特徴の記載であると理解すべきである。別々の実施の文脈において本明細書に記載される特定の特徴を単一の実施における組み合わせにおいて実施することもできる。それとは逆に、単一の実施の文脈において記載された様々な特徴は、複数の実施を別々で、又は任意で適切なサブコンビネーション(下位の結合)で、実施することもできる。さらに、これらの特徴は、特定の組み合わせで機能してそのように最初は請求するように上では説明しているかもしれないが、請求された組み合わせからの1つ以上の特徴を、場合によっては、その組み合わせから削除してもよく、請求された組み合わせをサブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形に導いてもよい。
同様に、操作(オペレーション)は特定の順序で図面に示されているが、これは、かかる操作が図示の特定の順序又は一連の順序で実行されること、又は、図示のすべての操作を、所望の結果を達成するよう実行する必要があると理解すべきではない。ある特定の状況において、マルチタスク及び並列処理が有利な場合がある。さらに、上で説明した実施における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施において、かかる分離が必要であると理解すべきではなく、説明したプログラム構成要素及びシステムは、一般に、単一のソフトウェアプロダクトに共に統合されてもよく、多数のソフトウェアプロダクトにパッケージ化されてもよいと理解すべきである。
ここまで、多くの実施を説明してきた。それにもかかわらず、本開示の精神及び適用範囲から逸脱することなく様々な改良が行われてもよいことは言うまでもない。例えば、本明細書で説明する例示の操作、方法、又はプロセスは、説明したものより多くのステップ又はより少ないステップを含んでもよい。さらに、そのような例示の操作、方法、又は工程におけるステップは、図に説明又は示されたものとは異なるつながりで実行されてもよい。したがって、その他の実施も以下の特許請求の範囲内である。
100 乗物システム
102 乗物
104 燃料入力
106 燃料流
108、200、300、350 搭載燃料分離システム
114、116 分画燃料タンク
124 エンジン
202、302、352 抽出ユニット
204、304、324、374、388 流体溶剤流
208、308、358 分離装置
210、310、360 溶剤補給タンク
214、314、364 溶剤調整弁
216、316、366 流体溶剤
218、330、380 制御システム
307、318、357、368、386 熱交換器
328、378 冷却器

Claims (31)

  1. 乗物に搭載された燃料を分離する方法であって:
    乗物の搭載燃料分離組立体において、入力燃料流と流体溶剤とを混合するステップと;
    前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するステップと;
    前記第1の液体燃料流を、前記流体溶剤と、前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するステップと:
    前記入力燃料流の前記第1の部分を前記乗物の第1の燃料タンクに導くステップと;
    前記入力燃料流の前記第2の部分を前記乗物の第2の燃料タンクに導くステップと;を備える、
    方法。
  2. 前記入力燃料流は、芳香族化合物部と含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方を含む、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性に基づいて、前記入力燃料流の前記第1の部分と前記流体溶剤とを前記第1の液体燃料流に分離するステップを備える、
    請求項2に記載の方法。
  4. 前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含み、
    前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流に分離するステップは、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するステップを備える、
    請求項2に記載の方法。
  5. 前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含み、
    前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流に分離するステップは、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するステップを備える、
    請求項2に記載の方法。
  6. 前記入力燃料流と前記流体溶剤とを混合するステップは、前記搭載燃料分離組立体の液−液抽出装置において前記入力燃料流と前記流体溶剤とを混合するステップを備える、
    請求項1に記載の方法。
  7. 前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップは、前記液−液抽出装置において、前記入力燃料流と前記流体溶剤との前記混合物を、前記第1の液体燃料流と前記第2の液体燃料流とに分離するステップを備える、
    請求項6に記載の方法。
  8. 前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップは、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間のそれぞれの沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップを備える、
    請求項1に記載の方法。
  9. 前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間のそれぞれの沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップは、前記搭載燃料組立体のフラッシュタンク又は蒸留ユニット内で前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するステップを備える、
    請求項8に記載の方法。
  10. 前記第1の液体燃料流及び前記入力燃料流の前記第1の部分を前記搭載燃料分離組立体の第1の熱交換器に導くステップと;
    前記入力燃料流の前記第1の部分からの熱によって、前記第1の熱交換器において前記第1の液体燃料流を加熱するステップと;
    前記加熱された第1の液体燃料流が、前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離されるように仕向けるステップと;をさらに備える、
    請求項1に記載の方法。
  11. 前記加熱された第1の液体燃料流を前記搭載燃料分離組立体の第2の熱交換器に導くステップと;
    エンジン排気流からの熱によって、前記第2の熱交換器において前記加熱された第1の液体燃料流を加熱するステップと;
    前記加熱された第1の液体燃料流が、前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離されるように仕向けるステップと;をさらに備える、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記加熱された第1の液体燃料流を前記搭載燃料分離組立体の第3の熱交換器に導くステップと;
    前記入力燃料流の前記第1の部分から分離した前記流体溶剤の流れからの熱によって、前記第3の熱交換器において前記加熱された第1の液体燃料流を加熱するステップと;をさらに備える、
    請求項11に記載の方法。
  13. 前記第1の液体燃料流から分離した前記流体溶剤の流量を特定するステップと;
    前記分離した流体溶剤の流量の減少量を特定するステップと;
    前記特定された減少量が閾値を上回ることに基づいて、搭載流体溶剤貯留タンクから流体溶剤を案内するステップと;を備える、
    請求項1に記載の方法。
  14. 前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を有し、
    前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を有する、
    請求項1に記載の方法。
  15. 入力燃料流と流体溶剤との混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するように構成された液−液抽出ユニットと;
    前記液−液抽出ユニットに流体接続された分離装置であって、前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記第1の液体燃料流を前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するように構成された分離装置と;
    前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分を受け入れるように流体接続された第1の燃料タンクと;
    前記液−液抽出ユニットからの前記入力燃料流の前記第2の部分を受け入れるように流体接続された第2の燃料タンクと;を備える、
    搭載燃料分離システム。
  16. 前記入力燃料流は、芳香族化合物部と含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方を含む、
    請求項15に記載の搭載燃料分離システム。
  17. 前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含み、かつ、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成され、
    前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含み、かつ、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成された、
    請求項16に記載の搭載燃料分離システム。
  18. 前記液−液抽出ユニットは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性の程度に基づいて、前記入力燃料流の第1の部分及び前記流体溶剤を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている、
    請求項15に記載の搭載燃料分離システム。
  19. 前記分離装置は、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間の各沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するように構成されたフラッシュタンク又は蒸留ユニットを備える、
    請求項15に記載の搭載燃料分離システム。
  20. 前記液−液抽出ユニットからの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第1の熱交換器と;
    前記第1の熱交換器からの第1の液体燃料流を受け容れて、エンジン排気流によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第2の熱交換器と;をさらに備える、
    請求項15に記載の搭載燃料分離システム。
  21. 前記第2の熱交換器からの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記流体溶剤によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第3熱交換器をさらに備える、
    請求項20に記載の搭載燃料分離システム。
  22. 前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を有し、
    前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を有する、
    請求項15に記載の搭載燃料分離システム。
  23. 乗物と;
    前記乗物に搭載され、燃料を動力源とする内燃のエンジンと;
    搭載燃料分離システムと;を備え、
    前記搭載燃料分離システムは、
    入力燃料流と流体溶剤との混合物を、第1の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第1の部分と前記流体溶剤とを含む第1の液体燃料流と、前記第1の自己点火特性値とは異なる第2の自己点火特性値によって規定された前記入力燃料流の第2の部分を含む第2の液体燃料流と、に分離するように構成された液−液抽出ユニットと;
    前記液−液抽出ユニットに流体接続された分離装置であって、前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記第1の液体燃料流を前記流体溶剤と前記入力燃料流の前記第1の部分とに分離するように構成された分離装置と;を有し、
    さらに、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分を貯留するように、前記エンジンと前記分離装置との間に流体接続された第1の燃料タンクと;
    前記液−液抽出ユニットからの前記入力燃料流の前記第2の部分を貯留するように、前記エンジンと前記液−液抽出ユニットとの間に流体接続された第2の燃料タンクと;を備える、
    乗物システム。
  24. 前記入力燃料流は、芳香族化合物部及び含酸素添加剤部の少なくとも一方を含み、
    前記流体溶剤は、ジメチルスルホキシド、スルホラン、プロピレンカーボネート、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、N−ホルミルモルホリン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロリジン、ピロール及びチオフェンのうちの少なくとも1つを含む第1の溶剤部を含み、かつ、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第1の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記芳香族化合物部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成され、
    前記流体溶剤は、酢酸アミル、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン及び水のうちの少なくとも1つを含む第2の溶剤部を含み、かつ、前記液−液抽出ユニットは、さらに、前記第2の溶剤部によって、前記入力燃料流の前記含酸素添加剤部を前記第1の液体燃料流に分離するように構成された、
    請求項23に記載の乗物システム。
  25. 前記液−液抽出ユニットは、前記芳香族化合物部と前記含酸素添加剤部とのうちの少なくとも一方と前記流体溶剤との間の親和性の程度に基づいて、前記入力燃料流の第1の部分及び前記流体溶剤を前記第1の液体燃料流に分離するように構成されている、
    請求項23に記載の乗物システム。
  26. 前記分離装置は、前記流体溶剤と前記第1の液体燃料流との間の各沸点の差異に基づいて、前記第1の液体燃料流から前記流体溶剤を分離するように構成されたフラッシュタンク又は蒸留ユニットを備える、
    請求項23に記載の乗物システム。
  27. 前記液−液抽出ユニットからの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記入力燃料流の前記第1の部分によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第1の熱交換器と;
    前記第1の熱交換器からの前記分離された流体溶剤を受け容れて、エンジン排気流によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第2の熱交換器と;をさらに備える、
    請求項23に記載の乗物システム。
  28. 前記第2の熱交換器からの前記第1の液体燃料流を受け容れて、前記分離装置からの前記流体溶剤によって、前記第1の液体燃料流を加熱するように配置された第3熱交換器をさらに備える、
    請求項27に記載の乗物システム。
  29. 前記流体溶剤を大量に貯留するように構成され、前記液−液抽出ユニットに流体接続された補給溶剤タンクと;
    前記補給溶剤タンクから前記液−液抽出ユニットへの前記流体溶剤の流れを制御する、流体溶剤調整弁と通信可能に接続された制御システムと;
    を備える補給溶剤システムをさらに備える、
    請求項23に記載の乗物システム。
  30. 前記制御システムは:
    前記分離装置から流出した前記流体溶剤の流量が閾値を下回ることを特定するステップと;
    前記特定に基づいて、前記補給溶剤タンクから前記液−液抽出ユニットへと流体溶剤が流れるように、前記流体溶剤調整弁を制御するステップと;を備える操作を実行するように構成されている、
    請求項29に記載の乗物システム。
  31. 前記第1の自己点火特性値は、第1のオクタン価(ON)又は第1のセタン価を有し、
    前記第2の自己点火特性値は、第2のON又は第2のセタン価を有する、
    請求項23に記載の乗物システム。
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