KR20190119121A - 무연 가솔린을 위한 알코올 및 에테르 연료 첨가제 - Google Patents

무연 가솔린을 위한 알코올 및 에테르 연료 첨가제 Download PDF

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Abstract

옥탄 향상 첨가제는 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 함유하고, 상기 혼합 부탄올 조성물은 세크-부탄올 및 터트-부탄올을 포함하고, 상기 C4-이량체는 디-이소부틸렌, 2,2,4 트리메틸펜탄, 2,3,3 트리메틸펜탄 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.

Description

무연 가솔린을 위한 알코올 및 에테르 연료 첨가제
본 출원은 가솔린을 위한 연료 첨가제, 상기 첨가제를 포함하는 가솔린 및 상기 가솔린을 제조하는 방법에 관한 것이다.
내연기관을 위한 연료인 상업용 가솔린은 일반적으로 탄화수소(기본 가솔린), 첨가제 및 배합제의 혼합물인 정제된 석유 제품이다. 첨가제 및 배합제는 가솔린의 성능 및 안정성을 향상시키기 위해 기본 가솔린에 첨가된다(예: 옥탄 촉진제 등).
고압축 내연기관을 사용할 때, 가솔린은 "노크(knock)"의 경향이 있다. 노킹(knocking)은 실린더 내의 공기/연료 혼합물의 연소가 점화에 대한 반응으로 올바르게 시작되지 않을 때 발생하는데, 이는 하나 이상의 공기/연료 혼합물 포켓이 정상 연소 영역 밖에서 미리 점화되기 때문이다. 옥탄 촉진제로도 알려진 노킹 방지제는 엔진 노킹 현상을 감소시키며 가솔린의 옥탄 등급을 증가시킨다. 테트라에틸 납 및 메틸사이클로펜타디에닐 마그네슘 트리카보닐(MMT)과 같은 종래의 옥탄 촉진제는 환경, 건강 또는 다른 이유로 인해 단계적으로 폐지되어 왔거나 폐지되는 중이다.
옥탄 촉진제를 만들어 내기 위해 현재 사용 중인 선호되는 화합물은 메틸 터트-부틸 에테르(methyl tert-butyl ether, MTBE), 에틸 터트-부틸 에테르(ethyl tert-butyl ether, ETBE) 및 n-부탄올 및 이의 이성질체와 같은 C4 산소공급 화합물을 포함한다. 그러나 정유 공장에서의 이러한 물질의 대량 생산 및 저장은 비용이 많이 들 수 있다. 또한, 규제 명령에 의한 고농도 첨가제 사용에 대한 제한은 고옥탄가 연료를 생산하는 정제 작업의 어려움과 비용을 증가시킨다. 가솔린에 필적하는 옥탄 등급을 갖고 연소 효율이 증가된 연료 첨가제 또는 연료가 필요하다.
전술한 관점에서, 비용 효율적인 옥탄 향상 조성물 및 상기 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물을 제공할 필요성이 남아 있다.
개요
다양한 구체예에서, 옥탄 향상 첨가제, 본 옥탄 향상 첨가제를 포함하는 가솔린 조성물 및 본 가솔린 조성물의 제조방법이 개시된다.
옥탄 향상 첨가제는 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르, 및 C4-이량체를 함유하고, 상기 혼합 부탄올 조성물은 디-이소부틸렌, 2,2,4 트리메틸펜탄, 2,3,3 트리메틸펜탄 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
가솔린 조성물은 기본 가솔린 및 본원에 개시된 옥탄 향상 조성물을 함유한다.
본 가솔린 조성물의 제조방법은 가솔린 조성물을 형성하기 위해 기본 가솔린 및 본원에 개시된 옥탄 향상 조성물을 조합하는 단계를 포함한다.
가솔린 조성물의 제조방법은 기본 가솔린에 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 조합하는 단계를 포함하고, 상기 혼합 부탄올 조성물은 세크-부탄올 및 터트-부탄올을 포함하고, 상기 C4-이량체는 디-이소부틸렌, 2,2,4 트리메틸펜탄, 2,3,3 트리메틸펜탄 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
상술된 특징 및 다른 특징들은 다음의 상세한 설명에 의해 예시된다.
산소공급 첨가제, 산소공급 첨가제의 신규한 조합을 포함하는 옥탄 향상 조성물 및 신규한 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물이 본원에 개시된다. 본 발명자들에 의해 본원에 개시된 신규한 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물이 증가된 옥탄가에 의해 특징지어지며, 이는, 특히 자동차 시장에서, 내연기관의 더 나은 연소 및 개선된 성능을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 산소공급 첨가제의 신규한 조합을 포함하는 본 가솔린 조성물은 유일한 산소공급 첨가제로서 에탄올, MTBE 또는 부탄올을 포함하는 가솔린 조성물에 비해 더 우수한 성능 특성을 제공할 수 있다.
용어 "연료 산소공급제(fuel oxygenates)", "가솔린 산소공급제(gasoline oxygenates)" 및 간단히 해서 "산소공급제(oxygenates)"는 하나 이상의 산소 원자를 함유하고 가솔린의 산소 함량을 증가시킴으로써 가솔린의 옥탄 등급을 개선시키는데 효과적인 가솔린 첨가제의 부류를 지칭한다. 대부분의 산소공급제는 알코올 또는 에테르, 예를 들어, 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 이소프로필 알코올(IPA), n-프로필 알코올(NPrOH), 이소부탄올(IBA), n-부탄올(BuOH), 세크-부틸 알코올(SBA), 터트-부틸 알코올(TBA) 또는 가솔린 등급 터트-부틸 알코올(GTBA), 터트-아밀 알코올(TAA) 또는 터트-펜탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 (MTBE), 에틸 터트-부틸 에테르(ETBE), 터트-아밀 메틸 에테르(TAME), 터트-아밀 에틸 에테르 (TAEE), 터트-헥실 메틸 에테르(THEME) 및 디이소프로필 에테르(DIPE) 이다. 이러한 산소공급제는 당업계에서 알려진 임의의 공지되고 허용되는 화학적 및 생물학적 반응(예를 들어, MTBE 또는 ETBE를 각각 생성하기 위한 이소부틸렌 및 메탄올 또는 에탄올 사이의 화학적 반응, 바이오 에탄올을 생성하기 위한 당의 미생물 발효 등)에 의해 생성될 수 있다. 생성 공정은 순도를 증가시키고 물을 제거하기 위한 정제, 증류 또는 탈수 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 산소공급 첨가제의 신규한 조합은 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 포함한다.
본 혼합 부탄올 조성물은 세크-부탄올 및 터트-부탄올을 포함한다. 본 세크-부탄올 대 터트-부탄올의 상대적인 비는 폭넓게 다를 수 있으며, 예를 들어, 세크-부탄올:터트-부탄올의 부피비는 1:99 내지 99:1, 또는 10:90 내지 90:10, 또는 20:80 또는 80:20, 또는 30:70 내지 70:30일 수 있다. 일 구체예에서, 세크-부탄올:터트-부탄올의 부피비는 2:1 내지 3:1이다. 바람직한 부피비는 2.4:1이다. 본 혼합 부탄올 조성물은 n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 조합의 양은 1 내지 90 부피%(vol. %), 1 내지 80 부피% 또는 1 내지 70 부피% 또는 1 내지 60 부피% 또는 1 내지 50 부피% 또는 1 내지 40 부피% 또는 1 내지 30 부피% 또는 1 내지 20 부피% 일 수 있다. 일 구체예에서, n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 조합의 양은 84 부피%이다.
본 C4-이량체는 디-이소부틸렌; 2,2,4 트리메틸펜탄; 2,3,3 트리메틸펜탄; 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 본 C4-이량체 조성물 중 전술한 성분 각각의 상대적인 양에 대한 특별한 제한은 없다.
본 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체는 가솔린 조성물을 형성하기 위해 기본 가솔린에 첨가될 수 있다. 본 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체는 각각 개별적으로 기본 가솔린에 첨가될 수 있다.
다르게는, 본 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체 중 적어도 둘은 예비 혼합된 옥탄 향상 첨가제를 형성하기 위해 배합될 수 있다. 일부 구체예에서, 본 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체는 단일 옥탄 향상 조성물로 배합된다. 본 옥탄 향상 조성물은 가솔린 조성물을 얻기 위해 기본 가솔린에 나중에 첨가될 수 있다.
따라서, 본 옥탄 향상 조성물은 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 포함한다. 본 혼합 부탄올 조성물은 옥탄 향상 조성물 내에 2 내지 35 부피%, 또는 3 내지 29 부피%, 또는 0.6 내지 30 부피%의 양으로 존재할 수 있다. 본 C-4 이량체는 본 옥탄 향상 조성물 내에 0.1 내지 3 부피% 또는 0.19 내지 2 부피%의 범위로 존재할 수 있다. 메탄올은 본 옥탄 향상 조성물 내에 0.4 부피% 내지 2 부피%, 또는 0.50 부피% 내지 0.9 부피%, 또는 0.55 부피% 내지 0.80 부피%의 양으로 존재할 수 있다. MTBE는 본 옥탄 향상 조성물 내에 65 내지 99.8 부피%, 또는 68 내지 99.3 부피%, 또는 70 내지 95 부피%의 양으로 존재할 수 있다. 각각의 전술한 양은 본 옥탄 향상 조성물의 총 부피, 즉 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체의 총 부피를 기준으로 한다.
본 옥탄 향상 조성물 또는 이의 성분들은 기본 가솔린에 바로 첨가될 수 있다. 그러나, 본 옥탄 향상 조성물 또는 이의 성분들은 첨가제 농축물을 형성하기 위해 미네랄 오일, 나프타, 벤젠, 톨루엔 또는 자일렌과 같은 실질적으로 불활성이고 통상적인 액체 유기 희석제로 희석될 수 있다. 이 농축물은 0.1 내지 80 중량%, 또는 약 1 내지 80 중량%, 10 내지 80 중량%의 본 옥탄 향상 조성물을 포함할 수 있고, 또한 후술되는 것과 같이 당분야에 공지된 하나 이상의 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 15%, 20%, 30% 또는 50% 또는 그 보다 높은 것과 같은 농도들은 사용될 수 있다. 본 농축물은 임의의 온도(예를 들어, 23 내지 70℃)에서 임의의 순서로 소정의 성분들을 조합함으로써 제조될 수 있다.
또한 베이스 가솔린 및 본원에 개시된 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물이 개시된다. 본 가솔린 조성물에서, 베이스 가솔린은 60 내지 97 부피%, 바람직하게는 65 내지 95 부피%, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 부피%의 양으로 존재한다. 본 옥탄 향상 조성물은, 각각 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로, 3 내지 40 부피%, 바람직하게는, 5 내지 35 부피%, 바람직하게는 10 내지 30 부피%의 양으로 본 가솔린 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 가솔린 조성물은 기본 가솔린 및 본원에 개시된 옥탄 향상 조성물의 성분들을 개별적으로 또는 임의의 조합으로 조합함으로써 제조될 수 있다.
본 혼합 부탄올 조성물은 각각 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로 0.5 내지 20 부피%, 바람직하게는 0.7 내지 10 부피%, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 5 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 메탄올은, 각각 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로 0.02 내지 0.3 부피%, 바람직하게는 0.04 내지 0.25 부피%, 더욱 바람직하게는 0.08 내지 0.20 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 세크 부틸 에테르 및 메틸 터트-부틸 에테르는 각각 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로 0.02 내지 30 부피%, 바람직하게는 0.06 내지 26 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 C4-이량체는, 각각 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로 0.01 내지 2 부피%, 바람직하게는 0.04 부피% 내지 1 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 옥탄 향상 조성물은 당분야에 공지된 다른 첨가제, 예를 들어 안티폼제, 안티아이싱제, 추가적인 안티노크제, 산화방지제, 항마모제, 색상안정제, 부식억제제, 계면활성제, 분산제, 염료, 극압제, 납 스캐빈저, 금속 불활성제, 유동점 강하제, 상부 실린더 윤활제, 점도 향상제 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 양은 특정 첨가제에 의존하며 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
안정된 거품의 형성을 감소시키거나 방지하기 위해 사용되는 안티폼제는 실리콘 또는 유기 폴리머를 포함한다. 산화방지제, 부식억제제 및 극압제는 염소화 지방족 탄화수소, 유기 설파이드 및 폴리설파이드, 디하이드로카본 및 트리하이드로카본 포스파이트를 포함하는 인 에테르, 몰리브덴 화합물 등으로 예시된다. 다른 산화방지제는 디페닐 아민, 힌더드 페놀(특히 페놀의 -OH기의 오쏘(ortho) 자리의 3차 부틸기와 같은 3차 알킬기를 갖는 것들)등을 알킬화시켰다.
계면활성제 및 분산제는 회분-생성 또는 무회 유형일 수 있다. 회분 생성 계면활성제는 술폰산, 카르복실산, 페놀 또는 적어도 하나의 직접적인 탄소-인 결합으로 특징지어지는 유기 인산을 갖는 알칼리 또는 알칼리성의 토금속의 유용성 중성 및 염기성 염으로 예시된다. 무회 계면활성제 및 분산제는 연소시 산화붕소 또는 오산화인 같은 비휘발성의 잔여물을 생성할 수 있지만, 통상적으로 금속을 함유하지 않으므로 연소시 금속을 함유하는 회분을 생성하지 않는다. 예들은 질소를 갖는 34 내지 54개의 탄소를 함유하는 카르복실산의 반응 생성물(또는 이의 유도체)를 포함하며, 이는 아민, 유기 하이드록시 화합물(예: 페놀 또는 알코올) 및/또는 염기성 무기 물질과 같은 화합물을 함유한다.
점도 향상제는 일반적으로 폴리머, 예를 들어 폴리이소부텐, 폴리(메타크릴산 에테르), 수소화된 디엔 폴리머, 폴리알킬 스티렌, 에스테르화된 스티렌-말레산무수물 코폴리머, 수소화된 알케닐아렌-컨주게이티드 디엔 코폴리머 및 폴리올레핀이다.
특히, 본 옥탄 향상 조성물은 다른 산소공급 화합물, 예를 들어 다른 알코올, 에스테르 또는 에테르 산소공급제를 더 포함할 수 있다. 포함될 수 있는 다른 알코올의 예는 에탄올, 이소프로필 알코올, n-프로필 알코올, 터트-아밀 알코올 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이고, 포함될 수 있는 다른 에테르의 예는 에틸 터트-부틸 에테르, 터트-아밀 메틸 에테르, 터트-아밀 에틸 에테르, 터트-헥실 메틸 에테르, 디이소프로필 에테르 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다. 포함될 수 있는 에스테르의 예는 이소아밀 아세테이트, 아밀 아세테이트, 이소아밀 프로피오네이트, 이소아밀 노나노에이트, 이소부틸 아세테이트, 메틸 부티레이트, 메틸 카프로에이트, 메틸 카프릴레이트 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다. 이러한 추가적인 산소공급 화합물은 각각 본 가솔린 조성물의 총 부피를 기준으로 0.02 내지 20 부피% 또는 0.1 내지 10 부피%의 양으로 존재할 수 있다.
다른 안티노크 첨가제는 자일렌, 벤젠, 톨루엔, 아닐린 등을 포함한다.
본 가솔린 조성물은 6.0 내지 8.0 psi, 바람직하게는 6.5 내지 7.8 psi의 리드 증기 압력(Reid vapor pressure, RVP)을 갖는 것으로 특징지어질 수 있다. 본 가솔린 조성물은 또한 기본 가솔린의 리서치 옥탄가(research octane number, RON) 보다 높은 리서치 옥탄가 및 기본 가솔린의 모터 옥탄가(motor octane number, MON) 보다 높은 모터 옥탄가를 갖는 것으로 특징지어질 수 있다. 예를 들어, 본 가솔린 조성물은 88 내지 110, 바람직하게는 90 내지 105의 리서치 옥탄가 및 82 내지 105의 모터 옥탄가를 가질 수 있다.
본 개시는 비제한적인 하기의 실시예들에 의해 추가로 설명된다.
실시예
실시예 1 가솔린을 연료 첨가제와 배합
알코올, 에테르, 또는 C4-이량체로부터 선택되는 여러 가지의 가능한 첨가제는 하기의 표 1에 나타낸 특성을 갖는 기본 가솔린에 첨가된다. 각 가솔린 혼련물의 조성은 표 2 및 3에 제공된다.
표 1. 기본 가솔린의 전형적인 물리적 성질
테스트 방법 결과
밀도 @15.0℃(kg/L) ASTM D4052 0.7580
RVP ASTM D323 6.39 psi
닥터 테스트(Doctor Test) ASTM D4952 +ive
산소공급제 ASTM D4815 검출되지 않음
총 방향족 (FIA) ASTM D1319 36.0 부피%
총 방향족(GC) ASTM D5580 35.68 부피%
올레핀 (FIA) ASTM D1319 7.98 부피%
RON ASTM D2699 89.5
리드 증기 압력(RvP), 리서치 옥탄가(RON) 및 모터 옥탄가(MON)는 각 혼련물에 대해 측정된다.
RvP는 가솔린의 휘발성의 척도이다. 이것은 시험 방법 ASTM D 323에 의해 결정되는 바와 같이, 100 ℉ (37.8 ℃)에서 액체(예: 가솔린)에 의해 가해지는 절대 증기압력으로 정의된다.
RON은 낮은 엔진 부하 및 낮은 회전 속도에서의 노킹 거동을 설명하며 DIN EN ISO 5164 (ASTM D 2699)에 따라 결정된다.
MON은 높은 엔진 부하 및 높은 열응력 하에서의 거동을 설명하며 DIN EN ISO 5163 (ASTM D 2700)에 따라 결정된다.
기본 가솔린 및 각 혼련물에 대한 시험 결과는 하기의 표 1 및 2에 나타냈다.
표 2. 가솔린 혼련물의 RvP, RON 및 MON
알코올 에테르 탄화수소
세크-부틸 알코올 터.-부틸 알코올 메탄올 디-세크-부틸
에테르		 메틸-
터셔리-부틸
에테르		 디-이소-
부틸렌		 기본
가솔린		 RvP RON MON
0 0 0 0 0 0 100 6.39 89.5 81.5
0.00 0.00 0.04 0.00 4.96 0.00 95 6.39 91.3 84.1
0.00 0.00 0.08 0.00 9.93 0.00 90 6.59 92.6 84.3
0.00 0.00 0.11 0.00 14.89 0.00 85 6.67 94 84.7
0.00 0.00 0.15 0.00 19.85 0.00 80 6.74 95.1 85.3
2.92 1.22 0.00 0.60 0.00 0.26 95 6.28 90.3 82
5.84 2.44 0.00 1.21 0.00 0.52 90 6.24 90.9 82.6
8.76 3.65 0.00 1.81 0.00 0.78 85 6.23 91.9 83.4
11.68 4.87 0.00 2.42 0.00 1.04 80 5.97 93 84
표 3. 가솔린 혼련물의 RvP, RON 및 MON
알코올 에테르 탄화수소
세크-부틸 알코올 터.-부틸 알코올 메탄올 디-세크-
부틸
에테르		 메틸-
터셔리-부틸
에테르		 디-이소-
부틸렌		 기본
가솔린		 RvP RON MON
0 0 0 0 0 0 100 6.39 89.5 81.5
0 0 0.08 0 9.93 0 90 6.59 92.6 84.3
0.58 0.24 0.08 0.12 9.93 0.05 89 6.65 92.6 84.3
1.75 0.73 0.08 0.36 9.93 0.16 87 6.56 92.8 84.4
2.92 1.22 0.08 0.60 9.93 0.26 85 6.53 93 84.4
0.00 0.00 0.11 0.00 14.89 0.00 85 6.67 94 84.7
0.58 0.24 0.11 0.12 14.89 0.05 84 6.66 93.7 84.7
1.17 0.49 0.11 0.24 14.89 0.10 83 6.63 93.8 84.8
1.75 0.73 0.11 0.36 14.89 0.16 82 6.62 93.9 84.8
2.34 0.97 0.11 0.48 14.89 0.21 81 6.56 94.1 84.9
2.92 1.22 0.11 0.60 14.89 0.26 80 6.51 94.3 84.9
0.00 0.00 0.15 0.00 19.85 0.00 80 6.74 95.1 85.3
0.58 0.24 0.15 0.12 19.85 0.05 79 6.7 95.1 85.4
1.17 0.49 0.15 0.24 19.85 0.10 78 6.67 95.3 85.5
1.75 0.73 0.15 0.36 19.85 0.16 77 6.65 95.5 85.6
2.34 0.97 0.15 0.48 19.85 0.21 76 6.65 95.6 85.6
2.92 1.22 0.15 0.60 19.85 0.26 75 6.62 95.8 85.7
0 0 0.19 0 24.81 0 75 6.8 96.7 86.5
0.58 0.24 0.19 0.12 24.81 0.05 74 6.8 96.7 86.5
1.75 0.73 0.19 0.36 24.81 0.16 72 6.77 97 86.5
2.92 1.22 0.19 0.60 24.81 0.26 70 6.72 97.2 86.6
본 개시는 다음의 태양들을 더 포함한다.
태양 1. 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 포함하고, 상기 혼합 부탄올 조성물은 세크-부탄올 및 터트-부탄올을 포함하고, 상기 C4-이량체는 디-이소부틸렌, 2,2,4 트리메틸펜탄, 2,3,3 트리메틸펜탄 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 옥탄 향상 조성물.
태양 2. 태양 1에 있어서 상기 혼합 부탄올 조성물은 n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 조합을 더 포함하는 옥탄 향상 조성물.
태양 3. 태양 1 또는 2에 있어서, 상기 메탄올은 0.4 부피 % 내지 2 부피%, 0.50 부피% 내지 0.9 부피%, 0.55 부피% 내지 0.80 부피%의 양으로 존재하는 옥탄 향상 조성물.
태양 4. 태양 1 내지 3 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 메틸 터트-부틸 에테르는 65 내지 99.8 부피%, 68 내지 99.3 부피%, 70 내지 95 부피%의 양으로 존재하는 옥탄 향상 조성물.
태양 5. 태양 1 내지 4 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 혼합 부탄올 조성물은 2 내지 35 부피%, 3 내지 29 부피%, 0.6 내지 30 부피%의 양으로 존재하는 옥탄 향상 조성물.
태양 6. 태양 1 내지 5 중 어느 하나 이상에 있어서 상기 세크-부틸 에테르는 0.3 내지 5 부피%, 0.4 내지 4 부피%의 범위로 존재하는 옥탄 향상 조성물.
태양 7. 태양 1 내지 6 중 어느 하나 이상에 따른 옥탄 향상 조성물로, 상기 C-4 이량체는 0.1 내지 3 부피%, 0.19 내지 2 부피%의 범위로 존재하는 옥탄 향상 조성물.
태양 8. 태양 1 내지 7 중 어느 하나 이상에 따른 옥탄 향상 조성물로, 에탄올, 이소프로필 알코올, n-프로필 알코올, 터트-아밀 알코올 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는 옥탄 향상 조성물.
태양 9. 태양 1 내지 8 중 어느 하나 이상에 따른 옥탄 향상 조성물로, 에틸 터트-부틸 에테르, 터트-아밀 메틸 에테르, 터트-아밀 에틸 에테르, 터트-헥실 메틸 에테르, 디이소프로필 에테르 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 더 포함하는 옥탄 향상 조성물.
태양 10. 기본 가솔린 및 태양 1 내지 9 중 어느 하나 이상의 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물.
태양 11. 태양 10에 있어서, 6.0 내지 8.0 psi의 리드 증기 압력(RVP)을 갖는 가솔린 조성물.
태양 12. 태양 10 또는 11에 있어서, 본 기본 가솔린의 리서치 옥탄가보다 더 높은 리서치 옥탄가(RON) 및 본 기본 가솔린의 모터 옥탄가 보다 더 높은 모터 옥탄가(MON)를 갖는 가솔린 조성물.
태양 13. 태양 10 내지 12 중 어느 하나 이상에 있어서 88 내지 110의 리서치 옥탄가 및 82 내지 105의 모터 옥탄가를 갖는 가솔린 조성물.
태양 14. 태양 10 내지 13 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 혼합 부탄올 조성물 및 메탄올은 본 가솔린 조성물의 0.5 내지 10 부피%, 0.9 내지 5 부피%의 총량으로 존재하는 가솔린 조성물.
태양 15. 태양 10 내지 14 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 세크 부틸 에테르 및 메틸 터트-부틸 에테르는 본 가솔린 조성물의 0.02 내지 30 부피%, 바람직하게는 0.06 내지 26 부피%의 총량으로 존재하는 가솔린 조성물.
태양 16. 태양 10 내지 15 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 C-4 이량체는 본 가솔린 조성물의 0.01 내지 3 부피%, 바람직하게는 0.04 부피% 내지 1 부피%로 존재하는 가솔린 조성물.
태양 17. 태양 10 내지 16 중 어느 하나 이상에 있어서 상기 기본 가솔린은 60 내지 97 부피%, 바람직하게는 65 내지 95 부피%, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 부피%로 존재하는 가솔린 조성물.
태앙 18. 가솔린 조성물의 제조방법으로서, 가솔린 조성물을 형성하기 위해 기본 가솔린 및 태양 1 내지 9 중 어느 하나 이상의 옥탄 향상 조성물의 성분들을 조합하는 단계를 포함하는 가솔린 조성물의 제조방법.
태양 19. 태양 18에 있어서 상기 옥탄 향상 조성물은 3 부피% 내지 40 부피%, 또는 바람직하게는 5 부피% 내지 35 부피%, 바람직하게는 10 부피% 내지 30 부피%의 양으로 본 가솔린 조성물에 존재하는 방법.
태양 20. 태양 20에 있어서, 상기 혼합 부탄올 조성물은 0.5 내지 20 부피%, 바람직하게는 0.7 내지 10 부피%, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 5 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물에 존재하는 방법.
태양 21. 태양 18 내지 20 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 메탄올은 0.02 내지 0.3 부피%, 바람직하게는 0.04 내지 0.25 부피%, 더욱 바람직하게는 0.08 내지 0.20 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물에 존재하는 방법.
태양 22. 태양 18 내지 21 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 세크 부틸 에테르 및 메틸 터트-부틸 에테르는 본 가솔린 조성물의 0.02 내지 30 부피%, 바람직하게는 0.06 내지 26 부피%의 총량으로 본 가솔린 조성물에 존재하는 방법.
태양 23. 태양 18 내지 22 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 C4-이량체는 0.01 내지 2 부피%, 바람직하게는 0.04 부피% 내지 1 부피%의 양으로 본 가솔린 조성물에 존재하는 방법.
태양 24. 태양 18 내지 23 중 어느 하나 이상의 방법으로 제조되는 가솔린 조성물.
본 조성물과 방법 및 물품은 본원에 개시된 임의의 적절한 물질, 단계 또는 성분들을 대안적으로 포함하거나, 상기 물질, 단계 또는 성분들로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 본 조성물, 방법 및 물품은, 추가적으로 또는 대안적으로, 본 조성물, 방법 및 물품의 기능 또는 목적의 달성을 위해 달리 필요하지 않은 임의의 물질(또는 종), 단계 또는 성분들이 전혀 없거나 실질적으로 없도록 형성될 수 있다.
본원 개시된 모든 범위는 종점을 포함하고, 상기 종점은 서로 독립적으로 조합 가능하다(예를 들어, "최대 25 중량%, 또는 보다 구체적으로 5 중량% 내지 20중량%"는 "5 중량 % 내지 25 중량%"의 종점 및 모든 중간값 등을 포함한다). "조합"은 혼련물, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 용어 "한" 및 "그"는 수량의 제한을 의미하지 않으며, 본원에서 달리 지시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않으면 단수 및 복수를 모두 포함하는 것으로 해석된다. "또는"은 달리 명시하지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 명세서 전체에 걸쳐 "일부 구체예", "일 구체예" 등에 대한 언급은 구체예와 관련하여 설명된 특정 요소는 본원에 개시된 적어도 하나의 구체예에 포함되며 다른 구체예들에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 설명된 요소들은 다양한 구체예들에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다는 것으로 이해된다.
본원에 인용된 모든 시험 방법은 본 출원의 우선일에 유효한 방법이다.
달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용된 기술과학 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술을 가진 자에 의해서 통상 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 기타 참고문헌은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 그러나 본 출원의 용어가 포함된 참고문헌의 용어와 모순되거나 상충하는 경우, 본 출원의 용어가 포함된 참고문헌의 상충하는 용어보다 우선한다.
특정 구체예들이 설명되었지만, 현재 예상되지 않거나 예상되지 않을 수 있는 대안, 수정, 변형, 개선 및 실질적인 균등물이 출원인 또는 다른 당업자에게 발생할 수 있다. 따라서 제출되고 보정될 수 있는 첨부된 청구항들은 모든 이러한 대안, 수정, 변형, 개선 및 실질적인 균등물을 포괄하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 혼합 부탄올 조성물, 세크-부틸 에테르, 메탄올, 메틸 터트-부틸 에테르 및 C4-이량체를 포함하고,
    상기 혼합 부탄올 조성물은 세크-부탄올 및 터트-부탄올을 포함하고,
    상기 C4-이량체는 디-이소부틸렌, 2,2,4 트리메틸펜탄, 2,3,3 트리메틸펜탄 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는, 옥탄 향상 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 부탄올 조성물은 n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 조합을 더 포함하는, 옥탄 향상 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 메탄올은 0.4 부피% 내지 2 부피%, 또는 0.50 부피% 내지 0.9 부피%, 또는 0.55 부피% 내지 0.80 부피%의 양으로 존재하거나;
    상기 메틸 터트-부틸 에테르는 65 내지 99.8 부피%, 또는 68 내지 99.3 부피%, 또는 70 내지 95 부피%의 양으로 존재하거나;
    상기 혼합 부탄올 조성물은 2 내지 35 부피%, 또는 3 내지 29 부피%, 또는 0.6 내지 30 부피%의 양으로 존재하거나; 또는
    상기 세크-부틸 에테르는 0.3 내지 5 부피%, 또는 0.4 내지 4 부피%의 범위로 존재하는, 옥탄 향상 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 C-4 이량체는 0.1 내지 3 부피%, 또는 0.19 내지 2 부피%의 범위로 존재하는, 옥탄 향상 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    에탄올, 이소프로필 알코올, n-프로필 알코올, 터트-아밀 알코올 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는, 옥탄 향상 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    에틸 터트-부틸 에터르, 터트-아밀 메틸 에테르, 터트-아밀 에틸 에테르, 터트-헥실 메틸 에테르, 디이소프로필 에테르 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는, 옥탄 향상 조성물.
  7. 기본 가솔린 및 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 옥탄 향상 조성물을 포함하는 가솔린 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가솔린 조성물은 평방 인치 당 6.0 내지 8.0 파운드의 리드 증기 압력(Reid vapor pressure)을 갖거나; 또는
    상기 기본 가솔린의 리서치 옥탄가(research octane number) 보다 더 높은 리서치 옥탄가 및 상기 기본 가솔린의 모터 옥탄가(motor octane number, MON) 보다 더 높은 모터 옥탄가를 갖는, 가솔린 조성물.
  9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가솔린 조성물은 88 내지 110의 리서치 옥탄가 및 82 내지 105의 모토 옥탄가를 갖는, 가솔린 조성물.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합 부탄올 조성물 및 메탄올은 상기 가솔린 조성물의 0.5 내지 10 부피%, 0.9 내지 5 부피%의 총량으로 존재하는, 가솔린 조성물.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세크-부틸 에테르 및 메틸 터트-부틸 에테르는 상기 가솔린 조성물의 0.02 내지 30 부피%, 바람직하게는 0.06 내지 26 부피%의 총량으로 존재하는, 가솔린 조성물.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 C-4 이량체는 상기 가솔린 조성물의 0.01 내지 3 부피%, 바람직하게는 0.04 부피% 내지 1 부피%로 존재하는, 가솔린 조성물.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 가솔린은 60 내지 97 부피%, 바람직하게는 65 내지 95 부피%, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 부피%로 존재하는, 가솔린 조성물.
  14. 가솔린 조성물의 제조방법으로서,
    가솔린 조성물을 형성하기 위해 기본 가솔린 및 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 옥탄 향상 조성물의 성분들을 조합하는 단계를 포함하는, 가솔린 조성물의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 옥탄 향상 조성물은 3 부피% 내지 40 부피%, 바람직하게는 5 부피% 내지 35 부피%, 바람직하게는 10 부피% 내지 30 부피%의 양으로 상기 가솔린 조성물에 존재하는, 방법.
KR1020197028154A 2017-02-27 2018-02-24 무연 가솔린을 위한 알코올 및 에테르 연료 첨가제 KR102524447B1 (ko)

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