RU2679143C2 - Состав топлива и способ составления рецептуры для состава топлива в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле - Google Patents

Состав топлива и способ составления рецептуры для состава топлива в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле Download PDF

Info

Publication number
RU2679143C2
RU2679143C2 RU2017117002A RU2017117002A RU2679143C2 RU 2679143 C2 RU2679143 C2 RU 2679143C2 RU 2017117002 A RU2017117002 A RU 2017117002A RU 2017117002 A RU2017117002 A RU 2017117002A RU 2679143 C2 RU2679143 C2 RU 2679143C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
base fuel
emission
emissions
octane
Prior art date
Application number
RU2017117002A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017117002A (ru
RU2017117002A3 (ru
Inventor
Майкл Уэйн МЕФФЕРТ
Джон Дэвид МОРРИС
Джозеф У. РУС
Хуэйфан ШАО
Original Assignee
Эфтон Кемикал Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эфтон Кемикал Корпорейшн filed Critical Эфтон Кемикал Корпорейшн
Publication of RU2017117002A publication Critical patent/RU2017117002A/ru
Publication of RU2017117002A3 publication Critical patent/RU2017117002A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2679143C2 publication Critical patent/RU2679143C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/30Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
    • C10L1/305Organic compounds compounds not mentioned before (complexes) organo-metallic compounds (containing a metal to carbon bond)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1608Well defined compounds, e.g. hexane, benzene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/10Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving the octane number
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/02Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0204Metals or alloys
    • C10L2200/0227Group V metals: V, Nb, Ta, As, Sb, Bi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/02Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0204Metals or alloys
    • C10L2200/0236Group VII metals: Mn, To, Re
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/02Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0204Metals or alloys
    • C10L2200/024Group VIII metals: Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Изобретение раскрывает способ уменьшения выброса дисперсных частиц из двигателя внутреннего сгорания, включающий стадии: получения базового топлива, характеризующегося уровнем содержания ароматических соединений, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10% (об.); добавления к базовому топливу определенного количества метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила, для получения рецептуры топлива, где рецептура топлива, содержащая метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил и базовое топливо, характеризуется уровнем содержания ароматических соединений, который является более низким, чем уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила; где (1) выбросы дисперсных частиц от сгорания рецептуры топлива согласно измерению при использовании числа частиц (ЧЧ) (как для твердых веществ, так и для летучих веществ) уменьшаются в сопоставлении с выбросами дисперсных частиц от сгорания базового топлива, и где (2) октановое число рецептуры топлива является по существу тем же самым или большим в сопоставлении с октановым числом базового топлива при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила. Технический результат заключается в снижении выбросов дисперсных частиц при сжигании топлива в двигателях внутреннего сгорания. 6 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 1 пр.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка основана на приоритете патентной заявки США с регистрационным номером 14/516,627, озаглавленной «FUEL COMPOSITION AND METHOD OF FORMULATING A FUEL COMPOSITION TO REDUCE REAL-WORLD DRIVING CYCLE PARTICULATE EMISSIONS», поданной 17 октября 2014 года, содержание которой во всей своей полноте посредством ссылки включается в настоящий документ.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Областью настоящего изобретения являются топлива для двигателей внутреннего сгорания и способы составления их рецептуры. Говоря конкретно, изобретение направлено на топлива, которые при сгорании производят меньше выбросов дисперсных частиц в сопоставлении со сравнительными топливами, характеризующимися относительно повышенным уровнем содержания ароматических соединений.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Стандарты по выбросам для автотранспортных средств в общем случае тщательно рассматриваются во всем мире в регламентирующих группах, занимающихся охраной окружающей среды. Стандарты устанавливают на все более и более низкие различные типы выбросов. Говоря конкретно, значительно понижаются предельные значения выбросов дисперсных частиц для автотранспортных средств. Сюда включаются предельные значения выбросов дисперсных частиц из бензиновых двигателей/двигателей с искровым зажиганием, а также для других технологий двигателей.
Для двигателей с искровым зажиганием пониженные предельные значения выбросов дисперсных частиц отчасти разрешаются в результате улучшения конструкции аппаратуры автотранспортного средства. Внимание уделяется технологии впрыска топлива для улучшения сгорания. Например, при отсутствии оптимизирования закоксовывание форсунки может привести к неблагоприятному распылению топлива и увеличенным выбросам дисперсных частиц. Поэтому в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц развивается технология улучшения эксплуатационных характеристик аппаратуры.
Выбросы, такие как выбросы дисперсных частиц, измеряют в традиционных испытаниях для ездового испытательного цикла; однако, данные традиционные испытания не воспроизводят в достаточной степени условия реальной езды. Поэтому результаты традиционных испытаний не могут быть представительными в отношении выбросов для автотранспортных средств во время реальной езды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с этим, одна цель настоящего изобретения заключается в уменьшении выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле в результате улучшения состава топлива. Как это было обнаружено, с выбросами дисперсных частиц тесно соотносится уровень содержания ароматических соединений в топливе. То есть, относительно повышенный уровень содержания ароматических соединений в топливе приводит к относительно повышенным выбросам дисперсных частиц. При понижении уровня содержания ароматических соединений и замещении данного ароматического содержимого улучшающей октановое число присадкой, характеризующейся пониженным или нулевым уровнем содержания ароматических соединений, такой как металлоорганическая присадка, улучшающая октановое число, положительный результат заключается в уменьшенных выбросах дисперсных частиц без принесения в жертву для этого октанового числа и эффективности использования топлива.
В одном примере способ уменьшения выброса дисперсных частиц из двигателя внутреннего сгорания начинается с получения базового топлива, характеризующегося уровнем содержания ароматических соединений, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10% (об.). Далее способ включает добавление к базовому топливу определенного количества присадки, улучшающей октановое число, для получения рецептуры топлива, где смесь из присадки, улучшающей октановое число, и базового топлива характеризуется уровнем содержания ароматических соединений, который является более низким, чем уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе при отсутствии присадки, улучшающей октановое число. Выбросы дисперсных частиц от сгорания рецептуры топлива согласно измерению при использовании совокупного числа частиц (ЧЧ) уменьшаются в сопоставлении с выбросами дисперсных частиц от сгорания базового топлива.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой график, иллюстрирующий исследовательское октановое число (ИОЧ), моторное октановое число (МОЧ) и уровень содержания ароматических соединений для трех сравнительных рецептур топлива - базового топлива, топлива, которое содержит присадку, улучшающую октановое число, и риформатного топлива.
Фигура 2 представляет собой график, который иллюстрирует кривые перегонки для трех топлив, продемонстрированных также и на фигуре 1.
Фигура 3 представляет собой график, который отображает числа выбросов дисперсных частиц (ЧЧ) (как для твердых веществ, так и для летучих веществ) во время подциклов ездовых испытательных циклов Common ARTEMIS Driving Cycles (CADC) -езда по городу, езда по сельской местности и езда М150 (езда по магистральной дороге при 150 км/час).
Фигура 4 представляет собой график, который иллюстрирует нестационарные интенсивности выбросов дисперсных частиц и монооксида углерода (СО) в рабочих условиях при высокой скорости-высокой нагрузке.
Фигура 5 представляет собой график, который иллюстрирует нестационарные интенсивности выбросов дисперсных частиц и воздушно-топливное отношение (ВТО) в рабочих условиях при высокой скорости-высокой нагрузке.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целях смешивания топлив для удовлетворения специфических требований к октановому числу могут быть использованы компоненты смеси с различными октановыми числами. Детально подобранные компоненты в товарном топливе, в конечном счете, определяют физические и химические свойства топлива, а поэтому и выбросы в выхлопных газах для автотранспортных средств, получающиеся в результате сгорания топлива. Раскрыт способ уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле в результате использования присадок, улучшающих октановое число, например, таких как улучшающие октановое число присадки, включающие метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, при этом топливо одновременно может удовлетворять требования к октановому числу при понижении уровня содержания ароматических соединений в топливной смеси.
Новые и развивающиеся требования к составу топлива во множестве случаев могут приводить в результате к получению товарного топлива, характеризующегося высоким уровнем содержания ароматических соединений. Добавление ароматических соединений требуется в целях придания топливу необходимого октанового числа, которое нужно для заданных технических характеристик. Данные глубоко переработанные топлива могут включать, по меньшей мере, 10% ароматического содержимого или, в альтернативном варианте, по меньшей мере, 25% или, кроме того еще в альтернативном варианте, по меньшей мере, 35% ароматического содержимого. Данный относительно высокий уровень содержания ароматических соединений обеспечивает удовлетворение требований к октановому числу. Однако, как это было установлено, данный уровень содержания ароматических соединений представляет собой источник существенных выбросов дисперсных частиц.
Современные требования к переработке также включают все большее уменьшение количества серы в получающемся в результате топливе. Данные топлива могут содержать менее, чем 50 ч./млн. серы или, в альтернативном варианте, менее, чем 15 ч./млн. серы или, кроме того еще в альтернативном варианте, менее, чем 10 ч./млн. серы. Один результат, получающийся при стремлении к осуществлению данного десульфурирования топлива в различных способах гидрирования, заключается в потере октанового числа получающимся в результате переработанным топливом. Данная потеря октанового числа должна быть компенсирована в результате добавления других компонентов смеси, характеризующихся относительно повышенными октановыми числами. Данные компоненты включают идентифицированные прежде компоненты, характеризующиеся высоким уровнем содержания ароматических соединений.
Еще один побочный эффект от современных способов переработки заключается в физическом изменении получающихся в результате фракций топлива в отношении их кривых перегонки. Широко известные фракции перегонки топлива обозначаются как Т10, Т50 и Т90. Фракция Т90 обычно отражает летучесть относительно тяжелых соединений в топливе. Чем более высоким будет число для фракции Т90, тем более трудным будет испарение данной фракции топлива. Как полагают, это уменьшает легкость полного сгорания и приводит к повышенным выбросам дисперсных частиц и образованию отложений. Для фракций топлива и базовых топлив, описанных в настоящем документе, фракция Т90 соответствует, по меньшей мере, приблизительно 140°С. Данное значение для фракции Т90 является относительно более высоким в сопоставлении с типичными историческими числами для фракции Т90 топлив, которые не подвергают переработке, какими они являются в настоящее время.
В рабочих условиях при высокой скорости-высокой нагрузке, таких как резкое ускорение для случая Motorway 150 (езда по магистральной дороге при 150 км/час) ездового испытательного цикла Common ARTEMIS Driving Cycle (CADC), может иметь место неполное сгорание вследствие обогащения топлива в целях соответствия требуемой мощности и/или защите катализатора. Данный тип характеристики езды более часто наблюдается при реальном использовании, чем в традиционном регламентированном испытательном цикле (таком как ездовой испытательный цикл New European Driving Cycle (NEDC)), и вклад в выбросы является более высоким и в большей степени представляющим реальный кадастр выбросов. В зависимости от состава топлива и легкости его окисления может быть оказано большое воздействие на выбросы дисперсных частиц для автотранспортных средств. Данные очень высокие скачки выбросов дисперсных частиц подтверждаются совпадением со скачками выбросов СО в данных специфических рабочих режимах. Смешивание топлива с металлоорганической присадкой, улучшающей октановое число, вместо повышения уровня содержания ароматических или олефиновых соединений может значительно уменьшить выбросы дисперсных частиц.
Под термином «топлива» в настоящем документе подразумеваются одно или несколько топлив, подходящих для использования при работе систем сгорания и включающих бензины, неэтилированные автомобильные и авиационные бензины и так называемые реформулированные бензины, которые обычно содержат как углеводороды, соответствующие интервалу кипения бензина, так и растворимые в топливе оксигенированные компоненты смеси, такие как спирты, простые эфиры и другие подходящие для использования кислородсодержащие органические соединения. Оксигенаты, подходящие для использования, включают метанол, этанол, изопропанол, трет-бутанол, смешанные С15 спирты, метил-трет-бутиловый простой эфир, трет-амилметиловый простой эфир, этил-трет-бутиловый простой эфир и смешанные простые эфиры. Оксигенаты в случае использования таковых могут присутствовать в базовом топливе в количестве, доходящем вплоть до приблизительно 90% (об.), а предпочтительно только вплоть до приблизительно 25% (об.).
Как это обсуждается в настоящем документе, присадки, улучшающие октановое число, в общем случае включают как металлоорганические присадки, улучшающие октановое число, так и другие присадки, улучшающие октановое число. Данные другие присадки, улучшающие октановое число, включают простые эфиры и ароматические амины.
Для целей использования в настоящем документе важной является демонстрация присадкой, улучшающей октановое число, и любыми жидкими носителями, смешанными с присадкой, улучшающей октановое число, пониженного или нулевого уровня содержания ароматических соединений. Важной является необходимость содержания данными присадками, улучшающими октановое число, менее, чем 20% ароматического содержимого или, в альтернативном варианте, менее, чем 10% ароматического содержимого или, кроме того еще в альтернативном варианте, менее, чем 5% ароматического содержимого.
Одна группа металлоорганических присадок, улучшающих октановое число, может содержать марганец. Примерами марганецсодержащих металлоорганических соединений являются марганецтрикарбонильные соединения.
Подходящие для использования марганецтрикарбонильные соединения, которые могут быть использованы, включают циклопентадиенилмарганецтрикарбонил, метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, диметилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, триметилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, тетраметилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, пентаметилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, этилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, диэтилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, пропилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, изопропилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, трет-бутилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, октилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, додецилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, этилметилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, инденилмарганецтрикарбонил и тому подобное, в том числе смеси из двух и более таких соединений. В одном примере ими являются циклопентадиенилмарганецтрикарбонильные соединения, которые являются жидкими при комнатной температуре, такие как метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, этилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил, жидкие смеси из циклопентадиенилмарганецтрикарбонила и метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила, смеси из метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила и этилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила и тому подобное.
Количество или концентрация марганецсодержащего соединения в топливе могут быть выбраны на основании множества факторов, включающих специфические признаки конкретного топлива. Степень обработки для марганецсодержащего соединения может превышать 100 мг марганца/литр, доходить вплоть до приблизительно 50 мг/литр, находиться в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 30 мг/литр или, кроме того еще, от приблизительно 5 до приблизительно 20 мг/литр.
Еще одним примером группы металлоорганических присадок, улучшающих октановое число, является группа, которая содержит железо. Данные железосодержащие соединения включают ферроцен. Степень обработки для данных железосодержащих соединений подобна степени обработки для вышеупомянутых марганецсодержащих соединений.
Нитратные присадки, улучшающие октановое число, (зачастую также известные под наименованием присадок, улучшающих воспламенение) включают сложные эфиры, полученные из азотной кислоты и замещенных или незамещенных алифатических или циклоалифатических спиртов, которые могут быть одноатомными или многоатомными. Органические нитраты могут быть замещенными или незамещенными алкиловыми или циклоалкиловыми нитратами, содержащими вплоть до приблизительно десяти атомов углерода, например, от двух до десяти атомов углерода. Алкильная группа может быть либо линейной, либо разветвленной (или смесью из линейных и разветвленных алкильных групп). Конкретные примеры нитратных соединений, подходящих для использования в качестве нитратных присадок для интенсификации сгорания, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: метилнитрат, этилнитрат, н-пропилнитрат, изопропилнитрат, аллилнитрат, н-бутилнитрат, изобутилнитрат, втор-бутилнитрат, трет-бутилнитрат, н-амилнитрат, изоамилнитрат, 2-амилнитрат, 3-амилнитрат, трет-амилнитрат, н-гексилнитрат, н-гептилнитрат, втор-гептилнитрат, н-октилнитрат, 2-этилгексилнитрат, втор-октилнитрат, н-нонилнитрат, н-децилнитрат, циклопентилнитрат, циклогексилнитрат, метилциклогексилнитрат, изопропилциклогексилнитрат и тому подобное. Также подходящими для использования являются сложные эфиры, полученные из азотной кислоты и алкоксизамещенных алифатических спиртов, такие как 2-этоксиэтилнитрат, 2-(2-этоксиэтокси)этилнитрат, 1-метоксипропил-2-нитрат и 4-этоксибутилнитрат, а также диолнитраты, такие как 1,6-гексаметилендинитрат, и тому подобное. Например, также включаются алкилнитраты и -динитраты, содержащие от пяти до десяти атомов углерода, а, говоря наиболее конкретно, смеси из первичных амилнитратов, смеси из первичных гексилнитратов и октилнитраты, такие как 2-этилгексилнитрат.
Пример
Данный пример в следующем далее изложении приводится для трех смешиваемых и испытываемых топлив. Топливо № 1 представляет собой базовое топливо. Не являющиеся базовыми топливами смеси содержат 80% базового топлива и 20% комбинации из продукта HSR (тяжелый бензин прямой перегонки), риформата или алкилатов, а товарные топливные смеси маркируются в соответствии с демонстрацией в таблице 1. Все три топлива характеризуются эквивалентными исследовательским октановым числом (ИОЧ) и моторным октановым числом (МОЧ), но уровень содержания ароматических соединений варьируется при переходе от одного топлива к другому (фигура 1). Топливо № 3 характеризуется наивысшим уровнем содержания ароматических соединений (41,91% (об.)), за ним следует базовое топливо (32,83% (об.)), и наинизший соответствующий уровень содержания относится к топливу № 2 (28,39% (об.)), то есть, топливу, содержащему соединение ММТ (метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил). Кривые перегонки на фигуре 2 указывают на то, что топливо № 2 характеризуется существенно более высокими значениями для фракций Т50 и Т90 по отношению к другим топливам.
Таблица 1. Матрица смешивания топлива
ПОТОК Базовое топливо HSR MMT® Риформат
Бензин от компании СОР 100,0% 80,0% 80,0%
HSR 0,0% 9,7% 5,7%
Риформат 0,0% 0,0% 14,3%
Изооктан 0,0% 10,3% 0,0%
MMT® (мг/л) 0,0 18,0 0,0
Идентификатор топлива № 1 № 2 № 3
Фигура 3 демонстрирует выбросы дисперсных частиц (совокупное число частиц как для твердых веществ, так и для летучих веществ, ЧЧ) для ездового испытательного цикла Common ARTEMIS Driving Cycle. Очевидно то, что выбросы дисперсных частиц являются намного большими в фазе 3 (часть с ездой по магистральной дороге), при превышении приблизительно на два порядка величины в сопоставлении с тем, что имеет место в других двух фазах. В фазе 3 топливо № 2 - топливо, которое смешивают с соединением ММТ - производит наименьшие выбросы совокупных дисперсных частиц - на 23% меньше, чем базовое топливо и на 10% меньше, чем риформатное топливо. Необходимо отметить то, что выбросы дисперсных частиц, приведенные в данном случае, имеют форму совокупных частиц, что означает принятие в расчет при измерении не только твердых веществ, но также и летучих веществ. Это обуславливается тем, что летучие вещества могут стать преобладающими в интенсивностях выбросов совокупных дисперсных частиц в условиях езды ездового испытательного цикла CADC. Удаление летучих веществ в данных условиях может стать источником значительной необъективности в отношении измерения и характеризации выбросов.
Скачки выбросов СО на фигуре 4 и смещения отношения ВТО на фигуре 5 согласованно демонстрируют то, что работа автотранспортного средства в условиях при высокой скорости-высокой нагрузке может приводить к достижению обогащения для двигателя. Очень большие выбросы дисперсных частиц в данных условиях представляют собой объединенный эффект от обогащения для двигателя и неполного сгорания. Данный очень чувствительный режим может быть очень критичным при борьбе с выбросами дисперсных частиц из автотранспортного средства, поскольку его вклад является очень значительным в сопоставлении с другими рабочими условиями.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «октановое число» относится к уровню объемного процентного содержания изооктана в смеси из изооктана (2,2,4-триметилпентана - изомера октана) и нормального гептана, которая обладала бы теми же самыми противодетонационными свойствами (то есть, стойкостью к самовозгоранию или антидетонацией), что и рассматриваемое топливо.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «исследовательское октановое число (ИОЧ)» относится к моделированным характеристикам топлива при работе двигателя в условиях малой жесткости. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «моторное октановое число (МОЧ)» относится к моделированным характеристикам топлива при работе двигателя в более жестких условиях (чем число ИОЧ), которую могут повлечь за собой высокая скорость или высокая нагрузка.
Оба числа измеряют при использовании стандартизованного одноцилиндрового двигателя с переменной степенью сжатия. Для чисел как ИОЧ, так и МОЧ двигатель работает при постоянной скорости (об./мин), а степень сжатия увеличивают вплоть до начала детонации. Для числа ИОЧ скорость двигателя задают равной 600 об./мин, а для числа МОЧ скорость двигателя задают равной 900 об./мин. Также для числа МОЧ топливо предварительно нагревают и для создания дополнительного напряжения в отношении антидетонационной стойкости топлива используют переменную установку опережения зажигания.
В соответствии с использованием в настоящем документе термин «ароматический» используют для описания органической молекулы, содержащей сопряженную планарную кольцевую систему с делокализованными электронами. Термин «ароматическое кольцо» в соответствии с использованием в настоящем документе может описывать моноциклическое кольцо, полициклическое кольцо или гетероциклическое кольцо. Кроме того, термин «ароматическое кольцо» может соответствовать описанию в отношении соединенных, но неконденсированных ароматических колец. Моноциклические кольца также могут быть описаны как арены или ароматические углеводороды. Примеры моноциклического кольца включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: бензол, циклопентен и циклопентадиен. Полициклические кольца также могут быть описаны как полиароматические углеводороды, полициклические ароматические углеводороды или полиядерные ароматические углеводороды. Полициклические кольца содержат конденсированные ароматические кольца, где моноциклические кольца имеют общие соединительные связи. Примеры полициклических колец включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: нафталин, антрацен, тетрацен или пентацен. Гетероциклические кольца также могут быть описаны как гетероарены. Гетероциклические кольца содержат неуглеродные атомы кольца, где, по меньшей мере, один атом углерода ароматического кольца замещают гетероатомом, таким как нижеследующее, но без ограничения только этим: кислород, азот или сера. Примеры гетероциклических колец выключают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: фуран, пиридин, бензофуран, изобензофуран, пиррол, индол, изоиндол, тиофен, бензотиофен, бензо[c]тиофен, имидазол, бензимидазол, пурин, пиразол, индазол, оксазол, бензоксазол, изоксазол, бензизоксазол, тиазол, бензотиазол, хинолин, изохинолин, пиразин, хиноксалин, акридин, пиримидин, хиназолин, пиридазин или циннолин.
Другие варианты осуществления настоящего раскрытия изобретения станут очевидными для специалистов в соответствующей области техники исходя из рассмотрения описания изобретения и практики раскрытия изобретения, раскрытых в настоящем документе. В соответствии с использованием по всему объему описания изобретения и формулы изобретения термины «один» и/или «некий» могут относиться к одному или более, чем одному. Если только не будет указано на другое, то все числа, выражающие количества ингредиентов, свойства, такие как молекулярная масса, процент, отношение, условия проведения реакции и тому подобное, и использующиеся в описании изобретения и формуле изобретения, должны пониматься как во всех случаях модифицированные термином «приблизительно». В соответствии с этим, если только не будет указано на противоположное, численные параметры, представленные в описании изобретения и формуле изобретения, будут представлять собой приближения, которые могут варьироваться в зависимости от желательных свойств, требуемых для получения в настоящем раскрытии изобретения. В самом крайнем случае и не в попытке ограничения применения доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый численный параметр должен, по меньшей мере, восприниматься в свете числа приведенных значащих численных разрядов и при использовании обычных методик округления. Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, представляющие широкий объем раскрытия изобретения, являются приближениями, численные значения, представленные в конкретных примерах, приводятся по возможности наиболее точно. Однако, любое численное значение по самой своей природе включает определенные погрешности, необходимым образом получающиеся в результате наличия среднеквадратического отклонения, обнаруживаемого при его измерениях в соответствующих испытаниях. Как это имеется в виду, описание изобретения и примеры должны рассматриваться только в качестве типичных иллюстраций, при этом на подлинные объем и сущность раскрытия изобретения указывается в следующей далее формуле изобретения.

Claims (13)

1. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц из двигателя внутреннего сгорания, включающий стадии:
получения базового топлива, характеризующегося уровнем содержания ароматических соединений, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10% (об.);
добавления к базовому топливу определенного количества метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила, для получения рецептуры топлива, где рецептура топлива, содержащая метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил и базовое топливо, характеризуется уровнем содержания ароматических соединений, который является более низким, чем уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила;
где (1) выбросы дисперсных частиц от сгорания рецептуры топлива согласно измерению при использовании числа частиц (ЧЧ) (как для твердых веществ, так и для летучих веществ) уменьшаются в сопоставлении с выбросами дисперсных частиц от сгорания базового топлива, и где (2) октановое число рецептуры топлива является по существу тем же самым или большим в сопоставлении с октановым числом базового топлива при отсутствии метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила.
2. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 1, где уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе составляет, по меньшей мере, приблизительно 20% (об.).
3. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 1, где уровень содержания ароматических соединений в базовом топливе составляет, по меньшей мере, приблизительно 35% (об.).
4. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 1,
где рецептура топлива, кроме того, характеризуется уровнем содержания олефинов, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 5% (об.).
5. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 4, где рецептура топлива характеризуется уровнем содержания олефинов, составляющим, по меньшей мере, приблизительно 10%.
6. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 1,
где количество метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонила является достаточным для того, чтобы рецептура топлива содержала бы, по меньшей мере, 5 ч./млн (масс.) при расчете на один литр марганца.
7. Способ уменьшения выброса дисперсных частиц по п. 1,
где рецептура топлива содержит, по меньшей мере, 10 ч./млн (масс.) при расчете на один литр марганца.
RU2017117002A 2014-10-17 2015-10-13 Состав топлива и способ составления рецептуры для состава топлива в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле RU2679143C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/516,627 US9587190B2 (en) 2014-10-17 2014-10-17 Fuel composition and method of formulating a fuel composition to reduce real-world driving cycle particulate emissions
US14/516,627 2014-10-17
PCT/US2015/055221 WO2016061035A1 (en) 2014-10-17 2015-10-13 Fuel composition and method of formulating a fuel composition to reduce real-world driving cycle particulate emissions

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017117002A RU2017117002A (ru) 2018-11-19
RU2017117002A3 RU2017117002A3 (ru) 2018-11-19
RU2679143C2 true RU2679143C2 (ru) 2019-02-06

Family

ID=55747194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017117002A RU2679143C2 (ru) 2014-10-17 2015-10-13 Состав топлива и способ составления рецептуры для состава топлива в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9587190B2 (ru)
EP (1) EP3207109B1 (ru)
CN (1) CN106795445B (ru)
AU (1) AU2015333772B2 (ru)
BR (1) BR112017007398B1 (ru)
CA (1) CA2963430C (ru)
CL (1) CL2017000947A1 (ru)
MX (1) MX2017004835A (ru)
RU (1) RU2679143C2 (ru)
WO (1) WO2016061035A1 (ru)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104036A (en) * 1976-03-08 1978-08-01 Atlantic Richfield Company Iron-containing motor fuel compositions and method for using same
EP0529942A1 (en) * 1991-08-23 1993-03-03 Ethyl Corporation A process for reducing refinery furnace emissions
US20030196371A1 (en) * 2002-04-17 2003-10-23 May Walter R. Method of reducing smoke and particulate emissions from spark-ignited reciprocating engines operating on liquid petroleum fuels
RU2241738C2 (ru) * 1999-09-23 2004-12-10 Бп Ойл Интернэшнл Лимитед Топливные композиции
RU2004122435A (ru) * 2003-07-21 2006-01-20 Афтон Кемикал Корпорейшн (Us) Одновременное снижение количества nox, co и углерода в золе и присадка к углю
US20120192484A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 Yun Deng Fuel Additives Effectively Improving Fuel Economy
EA018090B1 (ru) * 2008-05-28 2013-05-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива
US20130174641A1 (en) * 2010-09-24 2013-07-11 Horiba, Ltd. Exhaust gas analysis system and exhaust gas analysis program
US20140301924A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Johnson Matthey Public Limited Company Filter substrate comprising three-way catalyst

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599357A (en) * 1990-07-13 1997-02-04 Ehtyl Corporation Method of operating a refinery to reduce atmospheric pollution
US7572303B2 (en) * 1997-12-08 2009-08-11 Octane International, Ltd. Fuel compositions exhibiting improved fuel stability
CN1279148C (zh) * 2000-12-12 2006-10-11 乙基公司 含有机金属添加剂的超低硫燃料组合物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104036A (en) * 1976-03-08 1978-08-01 Atlantic Richfield Company Iron-containing motor fuel compositions and method for using same
EP0529942A1 (en) * 1991-08-23 1993-03-03 Ethyl Corporation A process for reducing refinery furnace emissions
RU2241738C2 (ru) * 1999-09-23 2004-12-10 Бп Ойл Интернэшнл Лимитед Топливные композиции
US20030196371A1 (en) * 2002-04-17 2003-10-23 May Walter R. Method of reducing smoke and particulate emissions from spark-ignited reciprocating engines operating on liquid petroleum fuels
RU2004122435A (ru) * 2003-07-21 2006-01-20 Афтон Кемикал Корпорейшн (Us) Одновременное снижение количества nox, co и углерода в золе и присадка к углю
EA018090B1 (ru) * 2008-05-28 2013-05-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива
US20130174641A1 (en) * 2010-09-24 2013-07-11 Horiba, Ltd. Exhaust gas analysis system and exhaust gas analysis program
US20120192484A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 Yun Deng Fuel Additives Effectively Improving Fuel Economy
US20140301924A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Johnson Matthey Public Limited Company Filter substrate comprising three-way catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
MX2017004835A (es) 2017-08-15
CN106795445A (zh) 2017-05-31
EP3207109A4 (en) 2018-05-02
RU2017117002A (ru) 2018-11-19
CN106795445B (zh) 2019-09-13
AU2015333772B2 (en) 2018-03-15
CA2963430C (en) 2022-10-18
EP3207109B1 (en) 2021-12-08
US9587190B2 (en) 2017-03-07
AU2015333772A1 (en) 2017-04-27
WO2016061035A1 (en) 2016-04-21
US20160108332A1 (en) 2016-04-21
RU2017117002A3 (ru) 2018-11-19
BR112017007398A2 (pt) 2017-10-17
EP3207109A1 (en) 2017-08-23
CL2017000947A1 (es) 2018-01-05
CA2963430A1 (en) 2016-04-21
BR112017007398B1 (pt) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6309430B1 (en) Alternative fuel
Amine et al. Properties of gasoline-ethanol-methanol ternary fuel blend compared with ethanol-gasoline and methanol-gasoline fuel blends
Ershov et al. A new approach for producing mid-ethanol fuels E30 based on low-octane hydrocarbon surrogate blends
JP2010513605A (ja) 燃料組成物及びその使用
CN113736526B (zh) 烷烃组合物、含该烷烃组合物的100号无铅航空汽油组合物及其生产方法
GB2509288A (en) Alternative fuel for internal combustion engine, containing biobutanol
EP2584024A1 (en) Clear, high efficient and environmentally friendly gasoline product
CN104830381A (zh) 一种cfmv车用清洁燃料及制备方法
RU2679143C2 (ru) Состав топлива и способ составления рецептуры для состава топлива в целях уменьшения выбросов дисперсных частиц в реальном ездовом испытательном цикле
RU2605952C1 (ru) Альтернативное автомобильное топливо и способ его получения
JP3478825B2 (ja) 無鉛mmt燃料組成物
US9447356B2 (en) Diesel fuel with improved ignition characteristics
JP2005060572A (ja) ガソリン
EP3320059B1 (en) Gasoline compositions with improved octane number
RU2235117C1 (ru) Высокооктановая добавка к автомобильным бензинам
US11225622B1 (en) Compounds that induce octane overboosting
US11485923B1 (en) Gasoline for aircraft use
US9005316B2 (en) Use of 1,1-diethoxyethane for increasing knocking resistance of automotive gasoline
RU2641286C1 (ru) Кислородсодержащая антидетонационная присадка к автомобильным бензинам
CN108517230B (zh) 一种环保型汽油清洁助燃剂及其制备方法
RU2161639C1 (ru) Добавка к бензину и композиция, ее содержащая
JP4746869B2 (ja) 高性能ガソリン
Fingas et al. Also of interest
AU2011226816B2 (en) Reduced RVP oxygenated gasoline composition and method
CN110628472A (zh) 一种低醇汽油及其制备方法