SE518995C2 - Motorbränsle för diesel-, gasturbin- och turbojetmotorer, omfattande minst fyra olika syreinnehållande funktionella grupper - Google Patents

Description

518 995 äšïlšf-.šïšf- i atmosfären förorsakar global klimatuppvärmning och har en negativ inverkan på vår planets natur.

I detta sammanhang är utvecklingen av motorbränsle för motorer som erhålles från förnyelsebara växtrårnaterial av verklig betydelse.

Det växande intresset för skydd av miljön och för striktare bestämmelser avse- ende innehållet av skadliga komponenter i avgaser tvingar industrin att snabbt utveckla olika alternativa bränslen med renare förbränning.

Den globala fordons- och maskinparken med standarddieseb, -gasturbin- och -turbojetmotorer tillåter för närvarande inte fullständig eliminering av kolväte- blandningar erhållna från mineraltillgångar, såsom från råolja, kol och natur- gas, som ett motorbränsle, varvid ett exempel på en sådan kolväteblandning är die selolja. Ä andra sidan är det möjligt att ersätta en del av kolvätena i motorbränsle, t.ex. dieselolja, med andra organiska föreningar som ger renare avgaser och som ej negativt påverkar motorprestandan. Bensinsorter omfattande syreinnehållande föreningar används för närvarande i stor utsträckning. Det är även känt att ex- empelvis ersättandet i motorbränsle av 15% av dieseloljan med alkohol ger re- nare avgaser och ger godtagbar effekt utan modiñering av befintliga dieselmoto- FCT.

Problemet med att använda de mest allmänt tillgängliga och billiga alkoholema, metanol och etanol, som en del i ett motorbränsle är att dessa föreningar är oblandbara med diesel och gasoil-bränslen. Potentiellt bör alkoholer och andra syreinnehållande föreningar ge miljömässigt rena förbränningsprodukter. För- bränningsprocessen i motorer är emellertid ett extremt komplicerat fenomen, som ej endast påverkas av bränslets sammansättning, utan även av bränslets fysikaliska parametrar, och initialt av vätskans homogenitet. 518 995 :;§f-§Išï;2f~ .4 3 Möjligheten och egenskaperna för blandningar av petroleumdieselfraktionen med etanol rapporterades för länge sen, exempelvis i Technical Feasibility of Dí- esohol, ASAE Paper 79-1052, 1979. Det framhölls i artikeln att det huvudsakli- ga problemet med användning av ett sådant bränsle är dess benägenhet till fas- separation. Vidare påverkas sådan fasseparation väsentligt av närvaro av vatten i systemet. Vid 0°C förorsakar en vattenhalt på endast 0,05% separation av mo- torbränsle innehållande 99% diesel och 0,95% etanol.

Det är allmänt känt att utsläpp av NOX kan minskas genom reducering av för- bränningstemperaturen. Ett sätt att uppnå reducerad förbränningstemperatur är genom tillsättning av vatten till bränslet eller separat insprutning av vatten i förbränningskammaren.

Genom tillsättning av vatten kommer emellertid fasseparation att ske i de flesta bränslesystem, särskilt vid lägre temperaturer, dvs. t.ex. under 0°C. EP-A- O 014 992 (BASF) och US-patent 4 356 001 (utfärdat till W.M. Sweeney) angri- per problemet med vatten i bränslesammansättningen genom att i bränslet in- kludera polyetrar och/ eller acetaler med eller utan metanol eller etanol. När man framställer bränslesammansättningar enligt patentet kommer man emel- lertid att finna att de förbättrade vattentoleranserna ej är tillräckliga i ett breda- re temperaturintervall. Utsläppen av CO, kolväten och sot från sådana bränslen är anmärkningsvärt högre än vad som är godtagbart.

Det är känt att alkoholinnehållande bränslen ger relativt låga utsläpp av kol, koloxid och kväveoxid (Johnson R.T., Stoffer J .O., Soc. Automot. Eng. (Spec.

Publ.) 1983, S.P. 542, 91-104).

En väsentlig del av utvecklingen på området hybriddieselbränslen har ägnats bildandet av mikroemulsioner. Mikroemulsioner är termiskt stabila kolloida dispersioner i vilka partikeldiametern ligger i storleksordningen 20-30 Å. Under 1977 föreslog Backer användning av tensider för att bilda mikroemulsioner och alkoholer och kolväten (GB patent nr. 2 002 400, beviljat 12 juli 1977). Senare föreslogs andra emulgeringsmedel för samma ändamål (GB patent nr. 2 115 002 oo- .oo o o o. o. oo oo o o o o o oo o oo o n o o o oo oo o o o o o o o o o o o o o o ooo o o o o o o o oo o o o o o o n o o o o o o o o o o o o o o o o oo-o oo u.. o o o o oo 4 beviljat den 1 februari 1982, U.S. patent nr. 4 509 950, utfärdat den 24 mars 1985, U.S. patent nr. 4 451 265, utfärdat den 21 april 1984, och Europa- patentet nr. 475 620, publicerat den 18 mars 1992.

Det är möjligt att åstadkomma en homogen sammansättning av dieselbränsle inkluderande olika alkoholer och deras blandningar. I franska patentet nr. 2453210, publicerat 3 1 oktober 1980, föreslås för ästadkommande av en homo- gen vätska inkluderande kolväten och metanol att man även tillsätter primära alifatiska mättade alkoholer med raka och grenade strukturer med från 8 till 15 kolatomer eller blandningar av sådana alkoholer. Undvikandet av separation av hybridbränslet inkluderande alkoholblandningen medger den utveckling som täcks av europapatentet nr. 3 19060, publicerat 7 juni 1989.

Studiet av prestandaegenskaperna för hybridbränslen bekräftar möjligheten i deras användning för drivning av dieselmotorer (Mathus H.B., Babu M.K. Indian Inst. Techn. Journ. Therm. Eng., 1988, 2(3), s. 63-72. Haschimoto, K., et al., Joum. Jap. Petrol. Inst., 1996, V. 39, N2, s. 166-169).

I WO95 / 02654 (publicerad 26 januari 1995) föreslår patenthavarna att man för att erhålla en homogen bränsleblandning använder en sammansättning inne- hållande upp till 20% av totalvolymen av etanol och/ eller n-propanol, upp till % av totalvolymen av fettsyra och/ eller organisk ester, och resten en kolväte- vätska. Patentet ger exempel på sammansättningar i vilka oljesyra samt olika organiska estrar används utöver diesel, etanol och propanol.

Enligt WO95 / 02654 sägs samtliga exempel illustrera bränslesammansättningar med en enda fas. Detta sägs demonstrera effektiviteten i att använda vissa mängder av fettsyror och/ eller organiska estrar, samt deras blandningar, för erhållande av homogena vätskor inkluderande diesel och lågalkylalkoholer jäm- te de ovannämnda. Patentet anger emellertid ej några temperaturgränser för stabiliteten i de erhållna bränslesammansättningarna, och säger ingenting om hur närvaro av eventuellt vatten påverkar deras stabilitet. Ä andra sidan är det känt att stabiliteten för blandningar av lägre alkoholer och diesel är en av de -f 518 995 šIêïlšï-ëfišï§šï~ viktigaste funktionsegenskaperna för sådana bränslen. Det anges i >WO95/O2654 att tester av flera sammansättningar i olika standarddieselmoto- rer ej visade en minskning av effekten och bränslets effektivitet. Ingenting anges emellertid med avseende på innehållet i avgaserna från olika motorer som an- vände de föreslagna bränslesammansättningarna. Den enda kommentaren i detta avseende är att användningen av etanolblandningen under flera månader i motorn hos en Yale gaffeltruck (modell GDP 050 RUAS) Mazda XA sannolikt var mer acceptabel med avseende på luftkvaliteten i lagerlokalen där gaffeltrucken användes.

Sammanfattning av uppfinningen De nämnda nackdelarna med bränslesammansättningarna enligt känd teknik elimineras genom tillhandahållande av en bränslesarnmansättning enligt före- liggande uppfinning som inbegriper syreinnehållande föreningar som uppvisar minst fyra syreinnehållande funktionella grupper, valda bland alkohol-, alde- hyd-, keton-, eter-, ester-, Oorganisk ester-, acetal-, epoxid- (även kallad oxi- ran-), och peroxidgrupper, varvid nämnda minst fyra grupper kan åstadkommas av vilken kombination som helst av 2 eller flera olika syreinnehållande förening- ar, av vilka var och en innehåller minst en av nämnda grupper och, valfritt kol- väteföreningar.

Den sålunda erhållna sammansättningen bildar ett homogent flytande bränsle som är beständigt mot närvaro av vatten i ett brett temperaturintervall. Använ- dandet av det uppfinningsenliga motorbränslet som ersättning för ett ordinärt motorbränsle för drivning av en standardmotor ger en väsentlig minskning av föroreningar i avgaserna, inkluderande utsläpp av NOX, och partiklar. Använd- ningen av komponenter erhållna frän förnyelsebara råmaterial reducerar dess- utom utsläpp i atmosfären av ytterligare koldioxid.

Enligt uppfinningen tillhandahålles ett bränsle som kan användas i förefintliga, standardmotorer, inkluderande dieselmotorer, lämpligen utan några föränd- ringar i bränsleinsprutningssynkronisering, ventilinställning och ventilöppentid. s 1 s 995 íšïššï-êfišišï- 6 Det är således möjligt att byta mellan konventionella bränslen och bränslen en- ligt föreliggande uppfinning utan någon motormodifikation. En sådan egenskap är av stort praktiskt värde.

I motsats till ett stort antal bränslesarnmansättningar enligt känd teknik som har använts för att ersätta dieselbränsle delvis eller helt, särskilt sådana sam- mansättningar som innehåller karboxylsyror, är bränslet enligt föreliggande uppfinning väsentligen icke-korrosivt.

En ytterligare fördel med föreliggande uppfinning är att det, tack vare flexibilite- ten för bränslets sammansättning, är möjligt att anpassa denna för att utnyttja rådande priser vid en viss tidpunkt för de aktuella beståndsdelarna, eller till och med ersätta eventuella komponenter för att framställa ett billigare bränsle om så önskas. Det är exempelvis möjligt att låta priset och tillgängligheten för even- tuella kolväten som används styra bränslesammansättningarnas innehåll.

Det är mycket fördelaktigt att metoden framställa bränslet enligt föreliggande uppfinning ej erfordrar någon kraftig omblandning av beståndsdelarna, såsom enligt känd teknik.

Således erfordras ingen intensiv omblandning av blandningen för erhållande av en homogen bränslesammansättning enligt föreliggande uppfinning.

Enligt föreliggande uppfinning erhålles således en homogen bränslesaxnman- sättning som ger effektiv drift av diesel-, gasturbin- och turbojetmotorer, inklu- derande standardmotorer och minskat utsläpp av föroreningar i avgaserna er- hålles genom användning av syreinnehållande föreningar omfattande minst fyra syreinnehållande funktionella grupper, varvid nämnda grupper kan erhållas genom vilken kombination som helst av två eller flera olika syreinnehållande föreningar, av vilka var och en innehåller minst en av nämnda grupper, företrä- desvis genom användning av minst fyra typer av organiska föreningar som skil- jer sig funktionella grupper innehållande bundet syre. vv. uvw- v u v u u s 1 s 995 :išf-äiêilšf- 7 Uppñnningen är bland annat baserad på användning som ett motorbränsle av ovannämnda kombination av organiska föreningar innehållande bundet syre, med eller utan kolväten, som bildar en homogen vätska vid omgivande tempera- tur och vanligt tryck i den omgivning vari motorn används. När ovannämnda kombination av de organiska föreningarna innehållande bundet syre, och val- fritt, kolväten, används som ett motorbränsle erhålles de erforderliga driftsegen- skaperna hos nämnda motorer, och en överraskande reducerad mängd av för- oreningar i avgaserna.

Det har överraskande framkommit att om de uppfinningsenliga bränslekompo- sitionerna bringas till temperaturer under grumlingspunkten eller till tempera- turer över begynnelsekokpunkten, så att en fasseparation sker, kommer bräns- lekompositionerna senare när de får återgå till temperaturer inom temperaturin- tervallet mellan grurnlingspunkten och begynnelsekokpunkten för den aktuella bränslesammansättningen att återhomogeniseras.

Enligt en aspekt av uppfinningen omfattar ett motorbränsle minst fyra olika sy- reinnehållande funktionella grupper som ingår i vilket antal som helst organiska föreningar, varvid syret kan vara bundet i någon av de följande funktionella grupperna: -o-H o c- ' /O\ "o 7 _ _ , _ I _07 -O-Nozl _ç=oz -O-O-y _C'O'I _c'1 o- t. ¿_ och valfritt kolväteföreningar.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen har en motorbränslesamman- sättning för diesel-, turbojet- och jetmotorer, inkluderande standardmotorer, reducerade utsläpp av föroreningar och omfattar en syreinnehållande organisk komponent innehållande minst en förening av var och en av minst fyra av en alkohol, en aldehyd, en keton, en eter, en ester, en oorganisk ester, en acetal, en epoxid, och peroxid, och valfritt en kolvätekomponent. 518 995 DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Allmänt ingår den syreinnehållande organiska föreningskomponenten i mängder från ca. 5 till 100% baserat på motorbränslesammansättningens totala volym och kolvätekomponenten används i mängder från O till ca. 95% baserat på mo- torbränslesammansättningens totala volym.

Allmänt är motorbränslesammansättningen företrädesvis stabil vid atmosfäriskt tryck över ett temperaturintervall från en grumlingstemperatur så låg som -35°C till en begynnelsekoktemperatur på ca. 180°C.

Den föredragna homogena motorbränslesammansättningen har en grumlings- punkt ej högre än ca. -50°C och en initialkokpunkt ej lägre än ca. 50°C.

Motorbränslesammansättningen uppvisar företrädesvis minst en, ännu hellre en del av, och företrädesvis samtliga följande egenskaper: (i) densitet vid 20°C ej mindre än 0,775 g/cmß; (ii) grumlingstemperaturen är ej högre än O°C vid atmosfärstryck; (iii) stabil vid atmosfärstryck från grumlingstemperatur på O°C till initial kokpunkt på 50°C; (iv) mängder vätska som förångas genom kokning vid atmosfärstryck; - ej mer än 25% av den totala volymen av motorbränslesammansättningen destillerar vid temperaturer ej högre än 100°C; - ej mer än 35% av den totala volymen av motorbränslesammansättningen destillerar vid temperaturer ej högre än 150°C; - ej mer än 50% av den totala volymen av motorbränslesammansättningen destillerar vid temperaturer ej högre än 200°C; - ej mer än 98% av den totala volymen av motorbränslesammansättningen destillerar vid temperaturer ej högre än 400°C, lämpligen ej högre än 370°C; och företrädesvis ej högre än 280°C; (v) förbränningsvärme vid oxidation av syre ej mindre än 39 MJ / kg; 518 995 9 (vi) självantändningstemperatur från 150°C till 300°C; (vii) förmåga att uppta minst 1 volym-% vatten.

Motorbränslesammansättningen framställs företrädesvis genom att man vid samma temperatur i tur och ordning inför komponenterna i motorbränslesam- mansättningen i en brånslebehållare varvid man börjar med den komponent som har lägst densitet vid denna temperatur och slutar med komponenten med högst densitet vid denna temperatur.

En tyngre kolvätefraktion används typiskt i kombination med de syreinne- hållande komponenterna. Den kolvätefraktion som används är vanligen vilken kolväteblandning som helst, såsom en petroleumfraktion, som uppfyller ASTM- specifikationerna för dieselbränsle. Beroende på kvalitet, kommer de faktiska kolvätefraktionerna att variera. No. 2 diesel-bränsle, som har sin europeiska motsvarighet i EN 590 dieselbrånsle, är det mest allmänt använda i kommersiel- la fordon och jordbruksfordon och i tilltagande grad i privata fordon. Naturligt- vis kan andra kolvåtefraktioner som är lättare än dieselfraktionen, inkluderande fotogen, samt fraktioner tyngre än dieselfraktionen, inkluderande dieselbrännol- ja och eldningsolja, användas i föreliggande motorbränsle, för att ersätta diesel- fraktionen.

Kolvätekomponenten i föreliggande motorbränslesammansättning är i förekom- mande fall företrädesvis en dieselfraktion. Dieselfraktionen är företrädesvis en blandning av en dieselolja och kolvätefraktionen lättare än dieseloljan. Det är även möjligt att använda en kolvätevätska som kan erhållas från ett förnybart råmaterial som en komponent i motorbränsle för dieselmotorer. Det föredrages att använda kolvätevätskor erhållna från terpentin eller kolofonium, samt kolvä- tevätskor framställda genom bearbetning av syreinnehållande föreningar.

Kolvätekornponenten i motorbränslet för dieselmotorer kan i förekommande fall erhållas från syntesgas, eller naturgas och kol. 518 99 5 šïï* šfí få "F- ' u I en o I 0 n n n l n p u n o o n 0 n 0 c o :nu nu coon con nu: Företrädesvis ingår minst en av metanol eller etanol, och valfritt, produkter här- ledda från nämnda metanol och/ eller etanol, i den syreinnehållande förenings- komponenten. Komponenterna i motorbränslet kan innehålla föroreningar, vil- ket minskar tidsåtgången och kostnaden att bearbeta komponenterna för an- vändning i bränslet.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen kan mängder i storleksordningen 1% vatten baserat på totalvolymen för motorbränslekompositionen ingå utan att väsentligt oönskat påverka egenskaperna och homogeniteten hos motorbränsle- kompositionerna. Följaktligen behöver kommersiellt tillgängliga komponenter och kolvätefraktioner innehållande vatten ej nödvändigtvis behandlas för av- lägsnande av vatten för användning i motorbränslet.

Det är även ett föredraget särdrag hos uppfinningen att den syreinnehållande organiska föreningskomponenten används från ett fömyelsebart växtrårnaterial.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen har de organiska förening- arna innehållande bundet syre, för erhållande av en bränslesammansättning med kortare tändfördröjning hos motorbränslet, företrädesvis en rak eller spar- samt grenad molekylstruktur.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen ligger för en bränsle- komposition innehållande organiska föreningar innehållande bundet syre med en grenad molekylstruktur sj älvantåndningstemperaturen för motorbränsle- sammansättningen mellan ca. l50°C och 300°C för att drifteffektivitet ej skall reduceras.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen tillhandahålles en bränslesarnmansättning för effektiv drift av motorer och som uppvisar redu- cerade föroreningar i avgaserna, utan tíllsättning av kolväten. För detta ända- mål används endast de organiska föreningarna innehållande bundet syre. 518 995 IÅÉE-ëffšiišï- ll Föreliggande motorbränslekomposition kan användas under betingelser med antingen reducerad och/ eller förhöjd omgivande temperatur med tillfredsstäl- lande drifteffektivitet.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning ger en syreinnehållande komponent motorbränslet erforderliga smörjegenskaper, vilket är av särskild betydelse för korrekt funktion hos dieselmotorer.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen ger en syreinne- hållande komponent minskning av avsättningar i förbränningskammaren i mo- torn.

Den syreinnehållande komponenten i motorbränslet enligt föreliggande uppfin- ning inbegriper företrädesvis (i) alkoholer (ii) etrar, (iii) organiska estrar och (iv) minst en av aldehyd, keton, Oorganisk ester, acetal, epoxid, och peroxid.

Enligt en särskilt föredragen utföringsform omfattar bränslesammansättningen enligt uppfinningen minst en förening av vardera av de olika klasserna som in- går i (i) till (iv) ovan.

Blandningar av alkoholer, såsom t.ex. (i) etanol och butanol, (ii) etanol, propanol och hexanol, (iii) metanol och etanol, (iv) etanol, butanol och hexanol och (v) etanol, propanol, butanol, pentanol, etylhexanol, och trimetylnonanol och lik- nande kan företrädesvis användas som alkoholkomponenten. Vidare kan blandningar av etrar, och blandningar av organiska estrar även användas för etrarna respektive organiska esterkomponenten, med tillfredsställande resultat.

Likaledes kan blandningar av vilka som helst av vardera av acetaler, epoxider, peroxider, aldehyder, ketoner och oorganiska estrar användas för sådana kom- ponenter.

När tre eller färre olika klasser av syreinnehållande komponenter används för framställning av föreliggande motorbränslesammansättning för dieselmotorer har det framkommit att det är svårt att på ett lätt sätt bilda ett homogent, en- 51 g 99 5 Éïzšïïš fÄÉf - fÄÉf - 12 fasbränsle. När exempelvis dieselolja kombineras med etanol, oljesyra och isopropyloleat som i komposition 10 i WO95/O2654 genom att man till dieselolja sätter etanol, oljesyra och isopropyloleat, och låter blandningen stå i en timme, observeras vanligen flerfaskomposition. Endast med omfattande omskakning försvinner fasseparationen. I motsats till detta erhålles enligt föreliggande uppfinning, där fyra olika klasser av syreinnehållande föreningar används och komponenterna blandas efter ökande densitet och blandningen får stå i minst ca. 1 timme erhålles en enfasblandning utan behov av yttre omblandning.

Den syreinnehållande komponenten kan inbegripa en alkohol. Vanligen utnytt- jas alifatiska alkoholer, företrädesvis alkanoler, och blandningar därav. Ännu hellre används alkanoler med den allmänna formeln: R-OH, vari R är alkyl med 1 till 10 kolatomer, företrädesvis 2 till 8 kolatomer, såsom etanol, n-, iso- eller sek-butyl-, eller amylalkohol, 2-etylhexanol, eller 2,6,8-trimetyl-4-nonanol.

Bränsletillsatsen kan även inkludera en aldehyd med den allmänna formeln O || R-C-H, där R år en C1-C8-kolväterest.

Föredragna aldehyder inkluderar formaldehyd, etylaldehyd, butylaldehyd, iso- butylaldehyd och etylhexylaldehyd.

O II Bränsletillsatsen kan inbegripa en keton med den allmänna formeln R-C-Rl, vari R och R1 var och en är en C1-Cg-kolväterest, lika eller olika eller bildar till- sammans en cyklisk ring, varvid det totala antalet kolatomer i R och R1 är 3 till 12. De föredragna ketonerna enligt uppfinningen inbegriper diisobutylketon, etylamylketon, karvon, och menton.

Eterbränsletillsatsen inkluderar lämpligen en monoeter, en dieter och / eller en cykloeter. En föredragen eter har den allmänna formeln R-O-R' vari R och R' är lika eller olika och är var och en en Cz-Cio-kolvätegrupp eller bildar tillsammans en cyklisk ring. Allmänt föredrages lägre (C4-C8) dialkyletrar. 51 s 995 išï-äšïišf- 13 Det totala antalet kolatomer i etem är företrädesvis från 8 till 16.

Typiska monoetrar inkluderar dibutyleter, tert-butylisobutyleter, etylbutyleter, diisoamyleter, dihexyleter och diisooktyleter. Typiska díetrar inkluderar dime- toxipropan och dietoxípropan. Typiska cykloetrar inkluderar cykliska mono-, di-, och heterocykliska etrar såsom dioxan, metyltetrahydrofuran, metyltetra- hydropyran och tetrahydrofurfurylalkohol.

Estertillsatsmedlet kan vara en ester av en organisk syra med den allmänna formeln O II R-C-O-R, vari R och R' är lika eller olika. R och R' är företrädesvis kolvätegrup- per. Företrädesvis C1-C8-alkylestrar av mättade eller omåttade C1-C22-fettsyrOr.

Typiska estrar inkluderar etylformiat, metylacetat, etylacetat, propylacetat, iso- butylacetat, butylacetat, isoamylacetat, oktylacetat, isoamylpropionat, metylbu- tyrat, etylbutyrat, butylbutyrat, etyloleat, etylkaprylat, rapsoljemetylester, iso- bornylmetakrylat och liknande.

Acetalbränsletillsatsmedlet kan ha den allmänna formeln: RCH(OR')2 vari R är väte eller hydrokarbyl, företrädesvis lägre alkyl, dvs. (C1-C3) och R' är C1-C4-alkyl, t.ex. metyl, etyl eller butyl. Typiska acetaler inkluderar formalde- hyddimetylacetal, formaldehyddietylacetal, acetaldehyddiacetylacetal och ace- taldehyddibutylacetal.

Den syreinnehållande föreningen enligt uppfinningen kan vara en organisk ester av en Oorganisk syra. En typisk Oorganisk syra är salpetersyra och den organis- ka delen kan vara hydrokarbyl, företrädesvis alkyl eller alicyklisk. Typiska ex- empel på estern av Oorganisk syra inkluderar cyklohexylnitrat, isopropylnitrat, n-amylnitrat, 2-etylhexylnitrat, och isoamylnitrat. 51 3 9 9 5 :Ü fiif ~ fiif' 14 Den syreinnehållande föreningen kan vara en organisk peroxid. Typiska orga- niska peroxider har formeln R-O-O-R' där R och R' var och en är lika eller olika och kan t.ex. vara alkyl eller syresubstituerad alkyl, t.ex. alkansyrarest. Exem- pel på organiska peroxider inkluderar tert-butylhydroperoxid, tert- butylperoxiacetat och di-tert-butylperoxid.

Den syreinnehållande föreningen kan vara en organisk epoxid. Typiska organis- ka epoxider har den allmänna formeln /0\ RíRar där R och R' är C1-C12, och är lika eller olika och är hydrokarbyl, företrädesvis alkyl och alkansyrarest. Typiska epoxider inkluderar l,2-epoxi-4- epoxietylcyklohexan, epoxiderad metylester och tallolja, etylhexylglycidyleter.

De syrainnehållande bränsletillsatsmedlen används i mänger effektiva för åstadkommande av ett homogent motorbränsle och ett effektivt bränsle med reducerade emissioner. Vanligen används åtminstone ca. 5 volym-% syreinne- hållande tillsatsmedel. Vidare kan ett fullkomligt kolvätefritt bränsle som är till 100% syreinnehållande komponent användas.

Minimängden av någon av de minst fyra funktionella grupperna, räknad som den totala volymen av den eller de föreningar som uppvisar den särskilda grup- pen, bör ej vara mindre än 0, 1%, lämpligen ej mindre än O,5%, och företrädesvis ej mindre än 1% av den totala volymen av bränslesammansättningen.

Allmänt utnyttjas alkoholen företrädesvis i mängder från ca. 0,1 till 35 volym-%; aldehyden i mängder frän ca. 0 till 10 volym-%, etern i mängder från ca. 0,1 till 65 volym-%, den organiska estern i mängder från ca. O, 1 till 20 volym-%, aceta- len i mängder från 0 till 10 volym-%, den oorganiska estern i mängder från ca. O till 2 volym-%, peroxíden i mängder från ca. 0 till 2 volym-%, och epoxiden i mängder från ca. 0 till 10%, även om större och mindre mängder kan användas 518 995 - . . o o . n . . ~ | | n . a. beroende på de särskilda omständigheterna för en given motorbränslesamman- sättning lämplig i en dieselmotor.

Alkoholen, eller någon annan komponent i bränslekompositionen, kan ingå däri som en biprodukt i någon av de andra komponenterna.

De organiska föreningarna innehållande bundet syre kan vara härledda från fossilbaserade råmaterial eller från förnyelsebara råmaterial såsom biomassa.

Som icke-begränsande exempel som visar effektiviteten hos föreliggande upp- ñnning är de illustrativa motorbränslekompositioner som beskrivs i det följande särskilt lämpliga för drivning av diesel-, gasturbin- och turbojetrnotorer, inklu- derande standardtyper av motorerna, utan någon modifiering därav.

EXEMPEL 1 Motorbränslesarnmansättning 1 som framställdes nedan visar att även när en mycket liten kvantitet av organiska föreningar innehållande bundet syre an- vänds ger dessa en märkbar minskning av föroreningar i avgaserna från en standarddieselmotor.

Innehållet räknat i volym av föreningarna i motorbränslesainmansättning 1 är följande: formaldehyddietylacetal - 1%; l-butanol - 1%; di-n-amyleter - 1,75%; oktylacetat - 1%; isopropylnitrat - 0,25%; och kolvätevätska (dieselbränsle en- ligt standard EN 590) - 95%.

Bränslekomponenterna sattes till en vanlig tank varvid man började med kom- ponenten med lägst densitet och slutade med komponenten med högst densitet.

Den resulterande motorbränslesammansättningen hade följande karaktäristika: Densitet vid 20°C 0,811 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: 518 995 16 upp till lO0°C 1% upp till 150°C 2,25% upp till 200°C l4,5% upp till 370°C 98,0% Förbränningsvärme 42,8 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 1 var en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -18°C (grumlings- temperatur) till 88°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: D1-W03-92, visade när man utförde testet av typen Modiñed European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 /EEC) på motorbränslesammansättning 1 en reduktion i partiklar (g/ km) på 5% i jämförelse med resultaten som erhölls för 100% dieselbränsle (EN590: 1993).

Användning av motorbränslesammansättning 1 för drivning av standarddiesel- lastbilsmotorn, motortyp VOLVO TD6 lGS nr. 0580026, med effekt- och vrid- momentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1900 visade för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 1% i jämförelse med värdena erhällna för samma motor när den drevs på 100% dieselbränsle (EN590:1993).

Liknande resultat erhölls när motorbränslesarnmansättning 1 användes för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg.

EXEMPEL 2 v oc.. v n 518 995 Ilšf-ëffšilf- 17 Motorbränslesammansättning 2 gav en väsentlig minskning av föroreningar i avgaserna från en standarddieselmotor som drevs med en billig bränslesam- mansättning av organiska föreningar innehållande bundet syre och en kolväte- vätska.

Innehållet ivolym-% av komponenterna i motorbränslesammansättriing 2 är följande: etanol- 3%; 1-butanol - 2,5%; dimetoxipropan - 3%; tetrahydrofuran - l,5%; tert-butyl-hydroperoxid - O,5%; och kolvätevätska (Mkl dieselbränsle SS 54 35)- 89,5%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,817 g/cmß Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 8% upp till 150°C l0,5% upp till 200°C 19,5% upp till 285°C 95,5% Förbränningsvärme 41,9 MJ/ kg Terrnisk stabilitet Motorbränslesammansättning 2 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -30°C (grumlingspunkt) till 70°C (initialkoktempera- tur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfamilj 2D1-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150 enligt testtypen Modiñed European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / EEC) uppvisade för motorbränslesarnmansättning 2, i jäm- 518 995 18 förelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 1554 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/km) 12%; HC +NOX (g/km) 5,75% och partiklar (g/km) 11,5%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från en standarddiesellastbils- motor, motortyp VOLVO D7 C 290 EURO2 nr. 1 162 XX, effekt kW/ rpm = 213/ 2200 enligt testtypen: ECE R49 A30 Regulation för bränslesammansätt- ning 2, visade i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en minskning i mängderna av: CO (g/ kW) 6%; HC+NOX (g/ kW) av 0% och partiklar (g/ kW) 4%.

Motoms effekt (PkW) när den drevs med motorbränslesammansättning 2 mins- kade endast med 2,8%, och bränsleförbrukningen (liter/ kW) ökade något med 2% i jämförelse med resultaten som erhölls för samma motor då denna drevs med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 3 Motorbränslesainmansättning 3 gav en väsentlig minskning av föroreningarna i avgaserna från en standarddieselmotor som kördes på en billig bränslesam- mansättning av organiska föreningar innehållande bundet syre och en kolväte- vätska, vilken vätska är en blandning av kolväten erhållna från en syntesgas ”synthin”.

Halten räknat i volym av komponenterna i motorbränslesammansättning 3 är följande: etanol - 3%; l-butanol - 2,5%; dimetoxipropan - 3%; etylacetat - 1,5%; tert-butylhydroperoxid - 0,5%; och kolvätevätska (kolväteblandning erhållen från syntesgas med katalysator under atmosfäriskt tryck och temperaturer på 170-200°C) - 89,5%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,817 g/cmß 518 995 ' 19 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till l00°C 7% upp till l50°C lO,5% upp till 200°C l9,5% upp till 285°C 95,5% Förbränningsvärme 4 1,7 MJ /kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 3 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer frän -30°C (grumlingspunkt) till 70°C (initialkoktempera- tur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfamilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / EEC) uppvisande för motorbränslesammansättning 3, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 1554 35), en reduktion i mängder- na av: CO (g/km) 18%; HC +NOx (g/km) 5,05% och partiklar (g/km) 2l,5%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från en standarddiesellastbils- motor, motortyp VOLVO D'7C 290 EUROZ nr. 1 162 XX, effekt kW/ rpm = 2 13 / 2200 enligt testtypen: ECE R49 A30 Regulation visade för bränslesamman- sättning 3, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en minsk- ning i värdena för: CO (g/kW) av 1 1%; HC+NOX (g/kW) av 4,8% och partiklar (g/kW) 17%.

Motorns effekt (PkW) när den drevs med motorbränslesammansättning 3 mins- kade endast med 1,2%, och bränsleförbrukningen (liter/kW) ökade något med 0,5% i jämförelse med resultaten som erhölls för samma motor då denna drevs med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35). 518 995 Iišf-ëffëiišš- EXEMPEL 4 Motorbränslesammansättning 4 visade effekterna för drivning av en standard- dieselmotor med en bränslesammansättning av organiska föreningar inne- hållande bundet syre och en kolvätevätska innehållande lättare fraktioner av petroleumprodukter utöver dieselbränsle.

Innehållet i volym-% av komponenterna i bränslesammansättningen var följan- de: etanol 8%; l-butanol - 2%; dietylacetaldehyd - O,5%; etylacetat - 4%; etyl- butyrat - 3%; acetaldehyddietylacetal - O,5%; di-n-amyleter - 8%; etyloleat - 8%; tert-butylperoxiacetat - 1%; kolvätevätska - 65%; innehållande 15% foto- gen och 50% Mkl dieselbrånsle (SS 15 54 35).

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,775 g/ cm3 Temperaturgrånser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till l0O°C 12% upp till l50°C 19% upp till 200°C 43% upp till 285°C 96% Förbränningsvärme 40,2 MJ / kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 4 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfårstryck över ett intervall av temperaturer från -37°C (grumlingspunkt) till 70°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfamilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = s 1 e. 995 šïï* 21 81 / 4150 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / EEC) uppvisade för motorbränslesammansättning 4, järn- förelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 1554 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/km) av 27,7%; HC +NOx (g/km) 12,6% och partiklar (g/km) 17%.

Vid användning av motorbränslesammansättning 4 för drivning av standarddie- sellastbilmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026, med effekt- och vrid- momentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140 /520 / 1900, uppvisade de resulteran- de mätningarna över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vridmoment mindre än 3,5% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 5 Motorbränslesammansättning 5 utvisade effekterna med drivning av en stan- dardmotor med en bränslesammansättning av organiska föreningar innehållan- de bundet syre och en kolvätevätska innehållande en fotogenfraktion av petro- leumprodukter utöver syntetiskt motorbränsle.

Innehållet räknat i volym av komponenterna i bränslesammansättningen var följande: 1-butanol - 1%; 2-ety1hexanol- 3%; 2-etylhexylacetat - 1%; isoamylal- kohol - 1%; di-isoamyleter - 2%; tetrahydrofurfurylalkohol - 1,5%; iso- amylnitrat - 0,5%; kolvätevätska - 90%, innehållande 40% fotogen och 50% synthin (en kolväteblandning erhållen från syntesgas med katalysator under atmosfäriskt tryck och temperaturer från 150-280°C.

Bränslesammansättriingen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,805 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 0% upp till 150°C 2% 1 8 995 ïfšfÃÉf ÉÅÉÉ- 22 upp till 200°C 43,5% upp till 280°C 99% F örbränníngsvärme 43,3 MJ / kg Terrnisk stabilitet Motorbränslesammansättning är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -60°C (grumlingspunkt) till 7 0°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotom i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfarnilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECB OICA (91 / 441 / EEC) uppvisade för motorbränslesammansättning 5, i jäm- förelse med 100% Mkl dieselbrånsle (SS 1554 35), en reduktion i mängdema av: CO (g/km) l2,6%; HC +NOx (g/km) 7,4% och partiklar (g/km) 26%.

Vid användning av motorbränslesammansättning 5 för drivning av standarddie- sellastbilsmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026, med effekt- och vridmomentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1900, visade de resulteran- de mätningarna över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vridmoment mindre än 1% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbrånsle (SS 15 54 35).

Liknande resultat för effekt- och avgasförändringar erhölls vid användning av motorbränslesammansättning 5 för drivning av en standarcljetmotorn för flyg- plan.

EXEMPEL 6 Motorbränslesammansättning 6 visade möjligheten att för drivning av en stan- darddieselmotor använda en bränslesammansättning av organiska föreningar 518 995 Ilšf-ífišišf- 23 innehållande bundet syre och en kolvätevätska, vari koncentrationen av kolvätet i sammansättningen var mindre än 40 volym-%.

Innehållet räknat i volym av komponenterna i motorbränslesammansättning 6 är: etanol- 4,5%; propanol - 5,5°/o; hexanol - 15%; dibutyleter - 8,5%; etylka- prylat - 10%; dihexyleter - 16%; di-tert-butylperoxid - l,5%; och kolvätevätska (dieselbränsle EN 590: 1993) - 39%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,819 g/cmfi Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till 100°C 10% upp till 150°C 20% upp till 200°C 39% upp till 370°C 98% Förbränningsvärme 40,4 MJ / kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 6 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -35°C (grumlingspunkt) till 7 8°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en Audi A6 TDI 1,9 modell 1998 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / EEC) visade för motorbränslesam- mansättning 6 i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (EN 590: 1993) en minskning i mängderna av: CO (g/ km) 0%, HC+NOX g/ km) 14% och partiklar (g/km) 46%. c o 518 995 šïï*.'.ï§f-êI}I§šf- 24 EXEMPEL 7 Motorbrånslesammansättning 7 visade möjligheten att för drivning av en stan- darddieselmotor använda en bränslesammansättning av organiska föreningar innehållande bundet syre och en kolvätevätska i vilken sammansättning kon- centrationen av kolvåte var mindre ån 40 volym-%, och vari kolvåteblandningen erhölls från en flytande fraktion erhållen vid mineralkolkoksning.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i motorbränslesaxnmansättning 7 är: etanol- 4,5%; propanol - 5,5%; hexanol - 15%; dibutyleter - 8,5%; etylkaprylat - 10%; dihexyleter - 16%; 2-etylhexylglycidyleter - 1,5%; och kolvåtevåtska - 39%, erhållen från mineralkolbearbetning, och inkluderande 9% dekalin.

Bränslesammansâttxiingen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,820 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till 100°C 10% upp till 150°C 18,5% upp till 200°C 39% upp till 400°C 98% Förbränningsvärme 40,4 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansätming 7 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -35°C (grumlingspunkt) till 78°C (initial- koktemperatur). s 1 s 995 išf-íšiišï- En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en Audi A6 TDI 1,9 modell 1998 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (N EDC UDC + EUDC) ECE OICA (9 1 / 441 / EEC) visade för motorbränslesam- mansåttning 7 i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (EN 590: 1993) en minskning i mängderna av: CO (g/ km) 8%, HC+NOX (g/ km) 12% och partiklar (g/ km) 45%.

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslesammansättning 7 för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg.

EXEMPEL 8 Motorbränslesarnmansättning 8 visade möjligheten att för drivning av en dieselmotor använda en bränslesammansättning framställd av en kolvätevätska och av organiska föreningar innehållande bundet syre, vilka föreningar kan er- hållas genom bearbetning av metanol och etanol.

Innehållet räknat i volym av komponenterna i motorbränslesarnmansättning 8 är: metanol- 1,5%; etanol- 3%; formaldehyddimetylacetal - 2%; formaldehyd- dietylacetal - 3%; acetataldehyddietylacetal - 3%; metylacetat - 1%; etylformiat - 1%; rapsoljametylester - 5%; etyloleat - 5%; tert-butylperoxiacetat - 0,5%; kolvätevätska (fotogen) - 75%.

Brânslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,79 l g/ cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp 1111 1oo°c 1 1,5% upp till l50°C 15% upp till 200°C 25% upp 1111 2so°c 975% 518 995 Ilšf-ëffšilšf- 26 Förbränningsvårme 40,4 MJ /kg Termísk stabilitet Motorbränslesammansättning 8 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -48°C (grumlingspunkt) till 52,5°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfamilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150 enligt testtypen Modiñed European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (9 1 / 441 / EEC) uppvisade för motorbränslesammansättning 8, järn- förelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 1554 35), en reduktion i mängderna av CO (g/km) 18%; HC -r-NOX (g/km) 8,6% och partiklar (g/km) 3l,6%.

Användning av motorbränslesammansättning 8 för drivning av standarddiesel- lastbilmotorn, motortyp VOLVO TDölGS nr. 0580026, med effekt- och vridmo- mentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1900 visade, för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut, en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 4% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 9 Motorbränslesammansättning 9 visade för drivning av en dieselmotor möjlighe- ten att använda en bränslesammansättning framställd av organiska föreningar innehållande bundet syre, vilka föreningar kan erhållas genom bearbetning av metanol och etanol samt en kolvätevätska erhållen vid bearbetning av terpentin och kolofonium.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i motorbränslesammansåttning 9 affi 518 995 27 metanol - 1,5%; etanol - 3%; formaldehyddimetylacetal - 2%; formaldehyddiety- lacetal - 3%; aeetaldehyddietylacetal - 3%; metylacetat - 1%; etylformat - 1%; talloljametylester - 10%, innefattande metylabietat - 3,5%; tert- butylperoxiacetat - O,5%; kolvätevätska - 75% (en blandning av kolväten erhåll- na vid bearbetning av terpentin och kolofonium, omfattande mentan - 45%, abi- etan - 10%, och återstående delen andra terpenkolväten).

Bränslesarnmansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,82 1 g/cm3 Temperaturgrånser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 1 1,5% upp till 150°C 15% upp till 200°C 25% upp till 400°C 98,75% Förbränningsvärme 40,4 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesainmansättning 9 är en homogen vätska, sta- bil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -33°C (grumlingspunkt) till 52,5°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW Passat TDI 1,9, modell 1997, motorfamilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / EEC) uppvisade för motorbränslesarnmansättning 9, i jäm- förelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 1554 35), en reduktion i mängdema av: CO (g/km) 16%; HC +NOX (g/km) 10,5% och partiklar (g/km) 40,5%. 518 995 Ilšf-ëffšlšï- 28 Användning av motorbränslesammansättning 9 för drivning av standarddiesel- lastbilsmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026, med effekt- och vrid- bmomentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1 900 visade för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 3% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslesammansättning 9 för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg.

EXEMPEL 10 Motorbränslesainmansättning 10 demonstrerade möjligheten att för drivning av en dieselmotor använda en bränslesammansåttning av en kolvätevätska och av organiska föreningar innehållande bundet syre, vilka föreningar ej är grundligt renade tekniska produkter.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i motorbränslesammansättning 10 är: etanol- 4,5%; propanol - 12,5%; 1-butanol - 1%; isobutanol - O,5%; 1-pentanol - 1,5%; 2-ety1hexano1- 9,5%; etylacetat - 1%; propylacetat - 6%; isobutylacetat - O, 1%; amylacetat - O,4%; butylaldehyd - 0,8%; isobutylaldehyd - 0,2%; dibu- tyleter - 6,5%; díoktyleter - 5%; n-amylnitrat - O,5%; och kolvätevätska (diesel- bränsle SS 15 54 35 Mkl) - 50%.

Bränslesainrnansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,815 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 25% upp till 150°C 35% upp till 200°C 50% 518 995 n» - - Q - n | s . ø o | | u u of 29 upp till 285°C 97,5% Förbränningsvärme 39,0 MJ / kg Självantändningstemperatur 300°C Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -35°C (grumlingspunkt) ti1164°c (initial- koktemperatur).

-En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: D1-W03-92 när man utförde testet av typen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 /ECC), visade för motorbränslesammansättning 10, i jämförelse med resultaten erhållna för 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängdema av: CO (g/km) 16,9%, HC+NOX (g/km) 5,9% och partiklar (g/km) 23,7%.

Användning av motorbränslesammansättning 10 för drivning av standarddiesel- lastbilsmotorn, motortyp VOLVO TD6lGS nr. 0580026, med effekt- och vrid- momentsuppgiftema: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1900, visade för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 5% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 1 1 Motorbränslesamrnansättning ll utvisade möjligheten att för drivning av en standarddieselmotor använda en bränslesammansättning av organiska före- ningar innehållande bundet syre, vilka föreningar ej är grundligt renade teknis- ka produkter och av en kolvätekomponent omfattande fotogen, synthin, hydro- generad terpentin och en hydrogenerad flytande fraktion erhållen vid mineral- kolkoksning. 518 995 Innehållet räknat i volym för komponenterna i bränslesammansättning 11 år: etanol- 4,5%; propanol - 12,5%; l-butanol - 1%; isobutanol - O,5%; 1-pentanol - l,5°/<;>; 2-etylhexanol - 9,5%; etylacetat - 1%; propylacetat - 6%; isobutylacetat - 0,1%; amylacetat - 0,4%; butylaldehyd - O,8%; isobutylaldehyd - 0,2%; dibu- tyleter - 6,5%; di-oktyleter - 5%; n-amylnitrat - 0,5%; och kolvätevätska (omfat- tande en terpenfraktion - 10%, inkluderande mentan - 8%; fotogen - 10% och synthin - 20%, inkluderande raka mättade kolväten - 18%, och en hydrogene- rad flytande fraktion erhållen vid mineralkolkoksning - 10%, inkluderande de- kalin - 2%) - 50%.

Brånslesarnmansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,815 g/cmß Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till 100°C 25% upp till 150°C 35% upp till 200°C 50% upp till 400°C 98,5% Förbrânningsvärme 39,0 MJ/ kg Självantändningstemperatur 300°C Termisk stabilitet Motorbrånslesammansâttning ll är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -35°C (grumlingspunkt) till 64°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: Dl-W03-92 när man utförde testet av typen, 518 995 šfiiišf-íšiššï- 31 Modiñed European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / ECC), visade för motorbränslesammansätming 11 i jämförelse med resultaten erhållna från 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/km) 16,9%, HC+NOX (g/km) 5,9% och partiklar (g/lan) 23,7%.

Användning av motorbränslesammansättning 10 för drivning av standarddiesel- lastbilsmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026, med effekt- och vrid- momentsuppgifterna: kW / Nm / rpm = 140/ 520/ 1900 visade för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 5% i jämförelse med motsvarande värden erhållna för sam- ma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 12 Motorbränslesainmansättning 12 utvisade möjligheten att för drivning av en standarddieselmotor använda en bränslesammansättning av en kolvätevätska och organiska föreningar innehållande bundet syre, vilket bränsle är lämpligt vid förhöjda temperaturer.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i motorbränslesammansättning 12 är: l-oktanol - 2%; etyloleat - 4%; etylkaprylat - 2,5%; di-n-amyleter 4%; di- oktyleter - 15%; acetaldehyddibutylacetal 2%; cyklohexylnitrat - 0,5%; och kol- vätevätska (Mkl dieselbränsle SS 15 54 35) - 70%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,816 g/cmfi Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfärískt tryck: 518 995 *f o o ~ . a | . | | . a c nu 32 upp till 100°C 0% upp till l50°C 0% upp till 200°C 19,5% upp till 285°C 96,5% Flampunkt inte lägre än 50°C Förbränningsvärme 42,5 MJ / kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 12 är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -36°C (grumlingspunkt) till l84°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: Dl-WO3-92 enligt testet av typen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91/ 441 /ECC), visade för motorbränslesammansättning 12, i jämförelse med resultaten erhållna från 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en minskning av: CO (g/ km) 16%, HC+NOX (g/km) 7,5% och partiklar (g/km) l8,5%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna frän standarddieselmotorn i lastbilen, motortyp: VOLVO D7C 290 EURO2 nr. l 162 XX, effekt kW / rpm = 2 13 / 2200, enligt testtypen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motorbränsle 12, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en minskningi mängderna av: CO (g/kW) 12%, HC+NOX (g/kW) 5,0%, partiklar (g/kW) 17,5%.

Motorns effekt (PkW) när den drevs med en motorbränslesammansättning 12 förändrades ej och bränsleförbrukningen (liter/kW) förändras ej i jämförelse med de resultat som erhölls för samma motor när den kördes på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35). 518 995 šïï*I§§ï~ 33 EXEMPEL 13 Motorbränslesammansättning 13 visade möjligheten att för drivning av en stan- darddieselmotor använda en bränslesarnmansättning av en kolvätevätska och organiska föreningar innehållande bundet syre, vilket bränsle är lämpligt vid förhöjda temperaturer och har en flampunkt ej lägre än 100°C.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i motorbränslesammansättning 13 är: 1-oktanol - 2%; etyloleat - 4%; etylkaprylat - 2,5%; di-n-amyleter - 4%; di- oktyleter - 15%; acetaldehyddibutylacetal - 2%; cyklohexylnitrat - O,5%; och kolvätevätska (gasoil) - 70%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,826 g/ cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atrnosfäriskt tryck upp till lOO°C 0% upp till 150°C 0% upp till 200°C 18% upp till 400°C 98% F lampunkt inte lägre än lOO°C Förbränningsvärme 42,5 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansåttning 13 är en homogen vätska, stabil vid atmosfârstryck över ett intervall av temperaturer från -20°C (grumlingspunkt) till l84°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: Dl-WO3-92 enligt testet av typen Modified 518 995 u n u n u | n n u ~ - a o I ; c n o: 34 European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / ECC), visade för motorbränslesammansättning 13, i jämförelse med resultaten erhållna från 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion av: CO (g/km) 6,9%, HC+NOX (g/km) 2,3% och partiklar (g/km) 2,5%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i lastbilen, motortyp: VOLVO D7C 290 EUR02 nr. 1 162 XX, effekt kW/ rpm = 2 13 / 2200, enligt testtypen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motorbränsle 13, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en minskningi mängderna av: CO (g/kW) 0%, HC+NOX (g/kW) 0%, partiklar (g/kW) 0%.

Motorns effekt (PkW) när den drevs med en motorbränslesammansättning 13 förändrades ej och bränsleförbrukningen (liter/kW) förändrades ej i jämförelse med de resultat som erhölls för samma motor när den kördes på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 14 Motorbrânslesammansättning 14 visade möjligheten att för drivning av en dieselmotor använda en bränslesammansättning av en kolvâtevätska och av organiska föreningar innehållande bundet syre, vilken är effektiv vid reducerade drifttemperaturer.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i bränslesammansättningen var: etanol- 10%; acetaldehyddietylacetal - 2,5%; dibutyleter - 10%; diisoamyleter - 6,5%; butylbutyrat - 3,5%; metyltetrahydrofuran - 5%; isoamylacetat - 2%; iso- amylnitrat - O,5%; och kolvätevätska (Mkl dieselbränsle SS 15 54 35) - 60%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,807 g/ cmß Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: -wuo o - oo-- .- 51 s 995 upp till 100°C 15% upp till 150°C 30% upp till 200°C 41,5% upp till 285°C 96,5% 40,4 MJ/kg Motorbränslesammansättning Förbränningsvärme Termisk stabilitet 14 är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -40°C (grumlingspunkt) till 7 8°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: D1-W03-92 visade vid testning av motor- bränslesammansättning 14 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91/ 441 / ECC), i jämförelse med resultaten erhållna för 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/kW) 16,9%, HC+NOX (g/kW) 8,8% och partiklar (g/kW) 20,5%.

Användning av motorbränslesammansättning 14 för drivning av standarddiesel- lastbilmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026 med effekt- och vridmo- mentsuppgifterna: kW / Nm / rpm = 140/ 520/ 1900, visade för mätningar över intervallet 1000-2600 varv/ minut en minskning i värdena för effekt och vrid- moment mindre än 3,5% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

EXEMPEL 15 Motorbränslesammansättning 15 utvisade möjligheten att för drivning av en standarddieselmotor och en standardjetrnotor använda en bränslesammansätt- ning av en kolvätevätska och av organiska föreningar innehållande bundet syre, vilken är effektiv vid reducerade drifttemperaturer. Kolvätevätskan i motor- 518 995 Iišf-ëfêíišï- 36 bränslesainmansättning 15 är en blandning av kolväten erhållna vid bearbet- ning av gasformiga Cg- till Cs-kolväten.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i bränslesammansättningen var: etanol- 8%; metanol - 1%; dibutyleter - 6%; di-isoamyleter - 8%; butylbutyrat - 3,5%; tetrahydrofurfurylalkohol - 5%; isoamylacetat - 2%; isoamylnitrat - O,5%; och kolvätevâtska (C6-C14 kolväteblandning, inkluderande ej mindre än 45% raka kolväten) - 65%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,790 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 9% upp till 150°C 17% upp till 200°C 50% upp till 280°C 98% F örbränningsvärme 42,4 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -70°C (grumlingspunkt) till 64,5°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i en VW GOLF CL DIESEL, motorfamilj: D1-WO3-92, visade vid testning av motor- bränslesammansättning 15 enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / ECC), i jämförelse med resultaten I- 518 995 u n . ~ ø n a o q . o . . . ' o o - nu 37 erhållna för 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mângderna av: CO (g/kW) 26,3%, HC+NOX (g/kW) l2,6%, och partiklar (g/kW) 31,8%.

Användning av motorbränslesammansättning 15 för drivning av standarddiesel- lastbilmotorn, motortyp VOLVO TD61GS nr. 0580026 med effekt- och vridmo- mentsuppgifterna: kW/ Nm/ rpm = 140/ 520/ 1900 visade för mätningar över in- tervallet 1000-2600 vanl/ minut en minskning i värdena för effekt och vridmo- ment mindre än 4,5% i jämförelse med värdena erhållna för samma motor när den drevs på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

Liknande resultat för effekt- och avgasförändringar erhölls vid användning av motorbränslesammansättningen 15 för drivning av standardjetmotorn för flyg- plan.

EXEMPEL 16 Motorbränslesammansättning 16 utvisade möjligheten att för drivning av en dieselmotor använda en bränslesainmansättning för en dieselmotor av en kolvä- tevätska och av organiska föreningar innehållande bundet syre, även inne- hållande 1% vatten, vilket ej negativt påverkar dess användningsprestanda och ej äventyrar systemets stabilitet.

Halten räknat i volym för komponenternai motorbränslesammansättning 16 är: vatten - 1%; etanol - 9%; di-etoxipropan - 1%; l-butanol - 4%; metylbutyrat - 4%; 2-etylhexanol - 20%; metyltetrahydropyran - 5%; dihexyleter - 5%; isopro- pylnitrat - 1%; och kolvätevätska (Mkl dieselbränsle SS 15 54 35) - 50%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,822 g/ cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: 518 995 '* - . o . u o - ø ø - nu 38 upp till 100°C 10% upp till 150°C 30% upp till 200°C 50% upp till 285°C 97,5% Förbränningsvärrne 39,4 MJ / kg Termisk stabilitet Motorbränslesarnmansättning 16 är en homogen vätska, stabil vid atmosfårstryck över ett intervall av temperaturer från -36°C (grumlingspunkt) till 78°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, motorfamilj: 2DI-WDE-95, effekt kW / rpm = 81 /4150, enligt testet av typen Modiñed European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / ECC), visade för motorbränslesam- mansättning 16, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/ km) - 22,4%, HC+NOx (g/ km) - 0% och partik- lar (g/km) - 6,9%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddiesellastbilsmo- torn, motortyp: VOLVO D7 C 290 EURO2 nr. 1 162 XX, med effekten kW/ rpm = 2 13 / 2200, enligt testtypen ECE R49 A30 Regulation, visade för motorbränsle- sammansättning 16 följande resultat, jämfört med 100% Mkl dieselbränsle (SS 54 35) - reduktion i mängderna av: CO (g/kW) - 6%, HC+NOX (g/kW) - 0%, partiklar (g/kW) - 11%.

Effekten (PkW) hos denna diesellastbilsmotor som kördes på. motorbränslesam- mansättning 16 minskade endast 3% och bränsleförbrukningen (liter/ kw) ökade endast 2% i jämförelse med de resultat som erhölls för samma motor med användning av 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35). 518 995 39 EXEMPEL 17 Motorbränslesammansättning 17 demonstrerade möjligheten att för drivning av en standarddieselmotor och en standardgasturbinmotor för fartyg använda en bränslesammansättning av en kolvätevätska och av organiska föreningar inne- hållande bundet syre även innehållande 1% vatten, vilket ej negativt påverkar dess driftprestanda, och ej äventyrar systemets stabilitet. Både kolvâtekompo- nenten och de syreinnehållande komponenterna i denna sammansättning erhål- les från växtbearbetning.

Innehållet räknat i volym av komponenterna i motorbränslesammansättning 17 är: vatten - 1%; etanol- 9%; di-etoxipropan - 1%; l-butanol - 4%; metylbutyrat - 4%; 2-etylhexanol - 12%; metylepoxitalgester - 5%; diisobutylketon - 3%; me- tyltetrahydropyran - 5%; dibutyleter - 5%; isopropylnitrat - 1%; och kolväte- vätska (synthin härlett från syntesgas erhållen från cellolignin, med ursprung i växtligheten) - 50%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,822 g/cm3 Temperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till 100°C 10% upp till 150°C 30% upp till 200°C 50% upp till 400°C 99,5% Förbränningsvärme 39,4 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansättning 17 är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -36°C (grumlingspunkt) 518 995 « p ; o » ; n . . a | | - . .. 40 till 78°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, rnotorfamilj 2DI-WDE-95, effekt kW / rpm = 81 / 4150, enligt testet av typen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 / ECC), visade för motorbränslesam- mansättning 17, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/ km) - 18,l%, HC+NOX (g/ km) - 1,2% och par- tiklar (g/km) av 23,4%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddiesellastbilsmo- torn, motortyp: VOLVO D7 C 290 EURO2 nr. 1162 XX, med effekten kW/ rpm = 2 13 / 2200, enligt testet av typen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motor- bränslesammansättning 17 följande resultat, jämfört med 100% Mkl diesel- bränsle (SS 15 54 35) - reduktion i mängderna av: CO (g/kW) - 12%, HC+NOX (g/kW) - 0%, partiklar (g/kW) - l3,5%.

Effekten (PkW) för denna diesellastbilsmotor som kördes på motorbränslesarn- mansättning 17 minskade endast 3% och bränsleförbrukningen (liter/ kw) ökade endast 2% i jämförelse med de resultat som erhölls för samma motor med an- vändning av 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslekomposition 17 för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg.

EXEMPEL 18 Motorbränslesammansättning 18 illustrerar en bränslesammansättning för standarddiesel- och gasturbinmotorer framställd helt av organiska föreningar innehållande bundet syre, av vilka samtliga kan framställas av förnyelsebara råmaterial av växtursprung. Ingen diesel, fotogen, gasoil eller annan kolväte- fraktion fanns närvarande. 51 s 995 šï* 41 Innehållet räknat i volym av komponenterna i bränslesammansåttningen år: etanol- 1%; l-butanol - 4%; Q-etylhexaldehyd - 10%; acetaldehyddibutylacetal - 6%; di-2-etylhexyleter - 18%; di-oktyleter - 20%; di-n-amyleter - 4%; dibutyl- eter - 7%; etyloleat - 16%; rapsoljametylester - 13,5%; och di-tert-butylperoxid - O,5%.

Bränslesarnmansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,830 g/ cm3 T emperaturgränser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck upp till 100°C 1% upp till 150°C 12,5% upp till 200°C 50% upp till 370°C 95,5% Förbränningsvårme 40,6 MJ / kg Sj älvantändningstemperatur 1 50°C Termisk stabilitet Motorbränslesammansâttning 18 är en homogen vätska, stabil vid atmosfårstryck över ett intervall av temperaturer från -20°C (grumlingspunkt) till 78°C (initial- koktemperatur).

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, motorfamilj 2Dl-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150, enligt testtypen Modífied European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (9 1 / 441 / ECC), visade för motorbränslesammansått- ning 18, i jämförelse med 100% Mkl dieselbrånsle (SS 15 54 35), en reduktioni mängderna av: CO (g/km) - 5,5%, HC+NOX (g/km) - 8,5% och partiklar (g/km) av 17 ,2%. 518 995 42 En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddiesellastbilsmo~ tom, motortyp: VOLVO D7C 290 EURO2 nr. 1 162 XX, med effekten kW / rpm = 213 / 2200, enligt testet av typen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motor- bränslesammansättning 18 följande resultat, jämfört med 100% Mkl diesel- bränsle (SS 15 54 35) - a reduktion i mångderna av: CO (g/kW) - 0%, HC+NOX (g/kW) - 0%, partiklar (g/kW) - 0%.

Effekten (PkW) för denna diesellastbilsmotor körd på motorbränslesammansâtt- ning 18 förändrades ej, ej heller förändrades bränsleförbrukningen (1iter/ kW) i jämförelse med samma motor körd på 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35).

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslesammansättning 18 för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg. Dessa resultat illustrerar hur föreliggande uppfinning ger en unik och effektiv motorbränslesammansätt- ning för dieselmotorer som ej erfordrar en typisk tyngre kolvätefraktion, såsom dieselolj a.

EXEMPEL 19 Motorbränslesammansättning 19 illustrerar en bränslesaxnmansättning bildad helt av syreinnehållande föreningar, och som utmärkes av goda prestandaegen- skaper, inkluderande en flampunkt på 32°C.

Innehållet räknat i volym för komponenterna i bränslesammansättningen är: 1- butanol - 5%; 2-etylhexaldehyd - 8%; acetaldehyddibutylacetal - 6%; di-2- etylhexyleter - 18%; di-oktyleter - 20%; di-n-amyleter - 4%; dibutyleter - 7%; etyloleat - 16%; rapsoljametylester - 12,0%; och etylamylketon - 2%, 1,2-epoxí- 4-epoxicyklohexan - 2%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,831 g/ cm3 Temperaturgränser för förångning genom 518 995 n | | v u en 43 kokning av vätskan vid atmosfäriskt tryck: upp till 100°C 0% upp till 150°C 12,0% upp till 200°C 48% upp till 285°C 95,5% Förbrånningsvärme 40,7 MJ/ kg Sj ålvantåndningstemperatur 1 50°C Termisk stabilitet Motorbränslesammansåttning 19 är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -30°C (grumlingspunkt) till 1 17 °C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, motorfamilj 2DI-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 / 4150, enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 /ECC), visade för motorbrånslesammansätt- ning 19, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängdema av: CO (g/krn) - 7,5%, HC+NOX (g/km) - 7,5% och partiklar (g/km) - 18,2%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddiesellastbilsmo- tom, motortyp: VOLVO D7C 290 EUROQ nr. 1162 XX, med effekten kW / rpm = 213 / 2200, vid utförande av testet av typen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motorbrånslesammansâttning 19 följande resultat, jämfört med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35) - a reduktion i mängderna av: CO (g/kW) - 8%, HC+NOx (g/kW) - 6%, partiklar (g/kW) - 15%.

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslesammansättningen 19 för drivning av standardgasturbinmotorn för fartyg. 51 s 99 5 šïï* ífšïššf-íšiššï- 44 EXEMPEL 20 Motorbränslesarnmansättning 20 demonstrerar effekten av drivning av en stan- darddiesel-, -turbojet- och -gasturbinmotor med en bränslesainmansättrling framställd helt av organiska föreningar innehållande bundet syre, som är stabil över vida intervall av omgivande temperatur och beständig mot närvaro av vat- ten. Bränslesammansåttningen utmårkes av goda prestandaegenskaper och ger avgaser med en mycket låg halt av föroreningar.

I-lalten räknat i volym för komponenterna i motorbränslesammansättningen 20 år följande: ísoamylalkohol - 2%; diisoamyleter - 5%; cyklopentanon - 2,5%; cyklohexylnitrat ~ O,5%; l,2-epoxi-4-epoxi-cyklohexan - 10%; isobornylrnetakry- lat - 20% och 2,6,8-trimetyl-4-nonanol - 60%.

Bränslesammansättningen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,929 g/ cm3 Temperaturgrånser för förångning genom kokning av vätskan vid atrnosfåriskt tryck upp till lOO°C 0% upp till 150°C 4,5% upp till 200°C 10% upp till 285°C 99,9% Flampunkt, ej lägre än 42°C Självantändningstemperatur l85°C Förbrånningsvârme 39,6 MJ / kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansåttning är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -55°C (grumlingspunkt) till 131°C (initial- koktemperatur). 518 995 nu o o u . n o . . a ø o . . u a o o . a; 45 En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, motorfarnilj 2DI-WDE-95, effekt kW/ rpm = 81 /4150, enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (9 1 / 441 / ECC), visade för motorbränslesammansätt- ning 20, i jämförelse med 100% Mkl díeselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/ km) - 62,3°/>, HC+NOX (g/ km) - 23,5% och partiklar (g/km) av 54,2%.

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddiesellastbilsmo- torn, motortyp: VOLVO D7C 290 EURO2 nr. 1162 XX, med effekten kW/rpm = 213 / 2200, enligt testet av typen: ECE R49 A30 Regulation, visade för motor- bränslesammansättning 20 följande resultat, jämfört med 100% Mkl diesel- bränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/ kW) - 38,2%, HC+NOX (g/kW) - 16,8°/0, och partiklar (g/kW) - 49,3%.

Motorns effekt (PkW) när den kördes på motorbränslesammansättning 20 ökade 2%, och bränsleförbrukningen (liter/ kW) minskade med 3%.

Liknande resultat för minskning av föroreningar i avgaserna erhölls vid an- vändning av motorbränslesammansättning 20 för drivning av standardgastur- binen för fartyg och standardturbojetmotorn för flygplan.

Motorbränslesammansättningen 20 är ej blandbar med vatten och upptar näs- tan inga mängder vatten alls. När motorbränslesammansättning 20 med meka- niska medel blandas med vatten erhålles en emulsion. Efter att blandningen avbryts erhålles det separata vattenskiktet på botten av tanken, och det opåver- kade motorbränslet bildar ett övre skikt i samma tank. 518 99 5 ÄÉÉÃÉÉ 46 EXEMPEL 2 1 Motorbränslesainmansâttning 21 visar möjligheten att öka stabiliteten för bränslet omfattande vanlig fotogen innehållande viss mängd vatten mot påver- kan av lägre temperaturer.

Halten räknat i volym för komponenterna i motorbränslesarnmansättning 2 1 är: tetrahydrofurfurylalkohol - 3%; tertbutylperoxiacetat - 2%, kolvätevätska (foto- gen med en grumlingspunkt på -46°C) - 95%.

Brânslesarnmansättriingen hade följande egenskaper: Densitet vid 20°C 0,791 g/cm3 Temperaturgrânser för förångning genom kokning av vätskan vid atmosfåriskt tryck upp till lOO°C 0% upp till 150°C 0% upp till 200°C 18% upp till 220°C 99,9% Förbränningsvärme 43,3 MJ/ kg Termisk stabilitet Motorbränslesammansåtming 2 1 är en homogen vätska, stabil vid atmosfärstryck över ett intervall av temperaturer från -60°C (grumlingspunkt) till 178°C (initial- koktemperatur) .

En analys av mängden föroreningar i avgaserna från standarddieselmotorn i personbilen VW Passat TDI 1,9 modell 1997, motorfamilj 2DI-WDE-95, effekt kW / rpm = 81 / 4150, enligt testtypen Modified European Driving Cycle (NEDC UDC + EUDC) ECE OICA (91 / 441 /ECC), visade för motorbränslesammansått- korrigerad 518 995 47 ning 21, i jämförelse med 100% Mkl dieselbränsle (SS 15 54 35), en reduktion i mängderna av: CO (g/km) 25%, HC+NOX (g/km) 3,5% och partiklar (g/km) 30%.

Liknande resultat erhölls vid användning av motorbränslesanimansättning 2 1 för drivning av standardturbojetmotom för flygplan.

Var och en av motorbränslesammansättningarna 1-21 framställdes genom att erforderlig mängd av komponenterna sattes till samma tank vid samma tempe- ratur i en förutbestämd ordning, med start från komponenten med (vid denna temperatur) lägst densitet och sist komponenten med högst densitet, och den resulterande blandningen fick stå i minst en timme före användning.

Exempel 1 definierar en minimikoncentration av organiska föreningar inne- hållande bundet syre i blandningen med en kolvätekomponent, som möjliggör åstadkommandet av den positiva effekten enligt uppfinningen.

Exemplen 2 till 9, 13, 15 och 17 demonstrerar möjligheten att åstadkomma den positiva effekten enligt uppfinningen oavsett kolvätekomponentens samman- sättning, dvs., att uppfinningen möjliggör användning av olika kolvätevätskor som förnärvarande säljs på marknaden.

Exemplen 4, 5, 8, och ll demonstrerar möjligheten att framställa motorbräns- len för dieselmotorer med användning av petroleumfotogenfraktionen, vilka bränslen även kan användas för jetmotorer. Dessutom visar exemplen 5, 8 och att bränslet enligt uppfmningen omfattande särskild kolvätekomponent för- blir stabilt under temperaturer ned till -70°C. Denna egenskap har ej visats för någon av bränslesammansättningarna enligt känd teknik.

Exemplen 4, 10, ll visar att föreliggande uppfinning möjliggör blandning över ett extremt brett intervall av koncentrationer av organiska föreningar inne- hållande bundet syre och en kolvätevätska, varvid ingen motorrnodifiering er- fordras. korrigerad 48 Exemplen 7 och 11 visar möjligheten att använda kolväten erhållna vid mine- ralkolbearbetning som en kolvätekomponent i motorbränslet.

Exemplen 8 och 9 visar möjligheten att använda metanol och etanol som ett råmaterial för syreinnehållande föreningar som erfordras för framställning av det nya motorbränslet enligt uppfinningen. Både metanol och etanol framställs i stor utsträckning i många länder i världen, vilket betyder att det nya bränslet enligt uppfinningen har en god situation med avseende på råmaterial. Fram- ställning av de flesta organiska föreningarna innehållande bundet syre som er- fordras för framställning av bränslet enligt föreliggande uppfinning finns i in- dustriell skala. Detta betyder att framställning av motorbränslet enligt förelig- gande uppfinning är genomförbar och kan startas inom en kort tid.

Exemplen 10 och 11 visar möjligheten att för framställning av ett motorbränsle använda en organisk förening innehållande bundet syre, vilken förening ej är grundligt renad och kan innehålla biprodukter. Detta förenklar framställnings- teknologin och gör sådana föreningar billigare och mer lättillgängliga.

Exemplen 12 och 13 demonstrerar möjligheten att formulera det nya motor- bränslet stabilt över ett brett temperaturintervall från -36°C till l84°C. Det bör understrykas att även när bränslet enligt uppñnningen bringas till reducerade eller förhöjda temperaturer bortom temperaturgränserna, så att fasseparation inträffar, kommer det uppñnningsenliga bränslet äter att bilda en enda, stabil och homogen fas efter att det fått återgå till temperaturer inom gränserna -36°C och +184°C, mellan grumlingspunkten och initialkokpunkten. Exemplen visar även att bränslena har en hög flampunkt, vilket gör dessa bränslen säkrare och enklare att transportera, hantera och distribuera.

Exemplen 5, 8, 14 och 15 visar möjligheten att sammanställa det nya motor- bränslet så att det fungerar vid omgivande temperaturer under O°C. Vidare kan kolvätefraktionen som erhålles vid bearbetning av gasformiga Cg-Cs-kolväten användas för framställning av motorbränslet enligt uppñnningen. korrigerad 518 995 49 Exemplen 16 och 17 visar möjligheten att framställa det nya motorbränslet så att det är beståndigt mot närvaro av vatten. Vattenhalt upp till 1 volym-% på- verkar ej bränslets stabilitet även vid temperaturer så låga som -36°C. Detta är ett extremt viktigt särdrag hos uppfinningen. Ett sådant bränsle är ej tidigare känt. Motorbränslet enligt uppfinningen erfordrar för sin framställning ej grund- ligt dehydratiserade syreinnehållande föreningar, vilket gör framställningen bil- liga och enklare. Vidare visar exempel 17 möjligheten att använda kolväten er- hållna vid bearbetning av vegetation som en bränslekomponent. Den senare egenskapen möjliggör sammanställning av motorbrånsle bildat helt av förnyel- sebara komponenter.

Exemplen 18, 19 och 20 visar möjligheten att framställa det nya motorbränslet för standardmotorer omfattande syreinnehållande föreningar endast, utan an- vändning av några kolväten. Ett sådant bränsle har tidigare ej beskrivits. Även speciellt utformade etanolbränslemotorer kräver visst innehåll av kolväten i bränslet för förbättring av tändningen.

Exempel 21 visar bl.a. att den erforderliga kombinationen av fyra funktionella grupper kan exempelvis åstadkommas med användning av två föreningar.

Andra variationer av uppfinningen år inbegripna såsom kommer att stå klart för fackmannen, såsom t.ex. att endast använda tre föreningar. Uppfinningen är ej begränsad annat än såsom anges i följande patentkrav.

Claims (22)

518 995 50 PATENTKRAV

1. Stabil homogen motorbränslesammansättning för standarddie- sel-, -gasturbin och -jetmotorer, med förbättrad vattentolerans och som resulte- rar i minskade utsläpp av föroreningar, omfattande räknat i volym: (a) från 5% till 100% av en komponent bestående av syreinnehällande orga- niska föreningar sammantaget uppvisande minst fyra olika syreinnehållande funktionella grupper både bland alkohol-, eter-, aldehyd-, keton-, ester-, oorga- nisk ester-, acetal-, epoxid-, och peroxidgrupper, varvid nämnda minst fyra grupper ingår i vilken kombination som helst av två eller flera olika syreinne- hållande föreningar, av vilka var och en innehåller minst en av nämnda grup- per, varvid nämnda föreningar är valda bland: C1-C10-alkoholer, företrädesvis Cg-Cg-alkoholer, och/ eller 2,6,8-trimety1-4- nonanol, O aldehyder med den allmänna formeln R-C-H, vari R är en Ci-Cg- kolväterest, O ketoner med den allmänna formeln R-C-Rl, vari R och R1 var och en är en C1-Cg-kolväterest, lika eller olika, eller bildar tillsammans en cyklisk ring, varvid det totala antalet kolatomer i R och R1 är 3 till 12, mono-, di- och/ eller cykloetrar, företrädesvis med den allmänna formeln R-O-R', van' R och R' är lika eller olika och är var och en en Cz-Cio-kolvätegrupp eller bildar tillsammans en cyklisk ring, ännu hellre Cll-Cg-dialkyletrar, C1-Cg-alkylestrar av mättade eller omättade C1-C22-fettsyror, acetaler med den allmänna formeln RCH(OR')2 vari R är väte eller hydro- karbyl, företrädesvis C1-C3-alkyl, och R' är C1-C4-alkyl organiska estrar av oorganiska syror, organiska peroxider med den allmänna formeln R-O-O-R' där R och R' var och en är lika eller olika, och 518 995 51 O / organiska epoxider med den allmänna formeln R-lšß där R och R' âr lika eller olika och är Ci-Ciz-hydrokarbyler; och, (b) 0 till 95% av en kolvätekomponent, varvid nämnda motorbrânslesammansättning har minst en, lämpligen minst 2, och företrädesvis samtliga av följande egenskaper (i) till (vií): (i) densitet vid 20°C ej mindre än 0,775 g/cmß; (ii) grumlingstemperatur ej högre än O°C vid atmosfärstryck; (iii) stabil vid atmosfârstryck från en grumlingstemperatur ej högre än O°C till en initialkokpunkt ej lägre än 50°C; (iv) mängder vätska som förångas genom kokning vid atmosfäriskt tryck inkluderar: - ej mer än 25% av motorbrânslesainmansättningens totala volym destillerar vid temperaturer ej högre än 100°C; - ej mer än 35% av motorbränslesarnmansättningens totala volym destillerar vid temperaturer ej högre än l50°C; - ej mer än 50% av motorbränslesammansättningens totala volym destillerar vid temperaturer ej högre än 200°C; - ej mindre än 98% av motorbränslesaxnmansätmingens totala volym destil- lerar vid temperaturer ej högre än 400°C; lämpligen ej högre än 370°C, och företrädesvis ej högre än 280°C; (v) förbränningsvärme vid oxidation medelst syre ej mindre än 39 MJ/ kg; (vi) självantändningstemperatur från l50°C till 300°C och (vií) förmåga att uppta minst 1 volym-% vatten.

2. Motorbränslesarnmansättnirig enligt patentkrav 1, vari minimimängden av någon av de minst fyra funktionella grupperna, räknat som den totala volymen av den (de) föreningar som uppvisar den aktuella gruppen, ej är mindre än 0,1%, lämpligen ej mindre än O,5%, och företrädesvis ej mindre än 1% av brånslesammansättningens totala volym. 518 995 52

3. Motorbränslesammansättning enligt patentkrav 1 eller 2, vari den syrein- nehållande komponenten är sammansatt av minst fyra typer av organiska före- ningar som skiljer sig i funktionella grupper innehållande bundet syre, vilka föreningar företrädesvis uppvisar en eller två funktionella grupper vardera, och företrädesvis en funktionell grupp vardera.

4. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari en eller flera olika föreningar kan uppvisa samma funktionella grupp(er).

5. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari de syreinnehållande organiska föreningarna är raka eller sparsamt grenade.

6. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari den syreinnehållande komponenten i motorbränslet företrädesvis inbegriper (i) alkoholer (ii) etrar, (iii) organiska estrar och (iv) minst en av aldehyd, keton, Oorganisk ester, acetal, epoxid, och peroxid, och företrädesvis samtliga nämnda under (iv).

7. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari minst en av metanol eller etanol, och valfritt, biprodukter från framställ- ningen av nämnda metanol eller etanol finns närvarande i den syreinnehållande föreningskomponenten.

8. Motorbränslesammansättning enligt patentkrav 7, vari den syreinne- hållande komponenten inbegriper en blandning av alkoholer vald bland (i) eta- nol och butanol, (ii) etanol, propanol och hexanol, (iv) etanol, butanol och hexa- nol, och (v) etanol, propanol, butanol, pentanol, etylhexanol och trimetylnona- nol.

9. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari den syreinnehållande föreningskomponenten innehåller föroreningar sam- tidigt framställda eller närvarande under framställning av nämnda syreinne- hållande föreningskomponent. 518 995 53

10. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vilken är stabil vid atmosfärstiyck över ett temperaturintervall från en grum- lingstemperatur ej högre än -35°C till en initialkoktemperatur ej lägre än 180°C.

11. Motorbränslesarnmansättning enligt något av de föregående patentkraven, vilken är stabil över ett intervall av temperaturer från en grumlingspunkt ej hög- re än -50°C till en initialkokpunkt ej lägre än 50°C.

12. Motorbrånslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, inkluderande vatten i mängder på minst ca. 1 volym-% baserat på motorbråns- lesarnmansättningens totalvolym.

13. Motorbränslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari den syreinnehållande organiska föreningskomponenten år framställd av ett förnyelsebart växtråmaterial.

14. Motorbrånslesammansättning enligt något av de föregående patentkraven, vari kolvätekomponenten är en dieselfraktion, eller en blandning av en diesel- fraktion och en kolvätefraktion lättare än dieselfraktionen.

15. Motorbränslesammansåttning enligt något av de föregående patentkraven, vari kolvätekomponenten är en gasoil-fraktion eller en blandning av en gasoil- fraktion och en kolvätefraktion lättare än gasoil-fraktionen.

16. Motorbränslesarnmansättning enligt något av patentkraven 1 - 13, vari kolvätekomponenten är erhållen från förnyelsebara råmaterial, inkluderande terpentin, kolofonium, eller andra syreinnehållande föreningar.

17. Motorbränslesarnmansättning enligt något av patentkraven 1 - 13, vari kolvätekomponenten är erhållen från syntesgas, valfritt erhållen från biomassa; 518 995 54 eller från en Ci-Céi-gasinnehållande fraktion; eller från pyrolys av kolhaltiga ma- terial, valfritt omfattande biomassa, eller en blandning därav.

18. Motorbrånslesammansåttning enligt något av patentkraven 1 - 17, vari den syreinnehållande komponenten ger erforderliga smörjegenskaper hos motor- bränslet.

19. Motorbränslesammansâttnirig enligt något av patentkraven 1 - 18, vari den syreinnehållande komponenten ger minskning av beläggningar i förbrännings- kammaren.

20. Motorbrânslesammansättning enligt något av patentkraven 1 - 6 och 8 - 19, uppvisande en flampunkt ej lägre ån 50°C.

21. Motorbrånslesammansåttning enligt något av föregående patentkrav, vari den syreinnehållande komponenten innefattar föreningar valda bland: formaldehyd, etylaldehyd, butylaldehyd, isobutylaldehyd och etylhexylaldehyd; diisobutylketon, etylamylketon, karvon, och menton; dibutyleter, tert-butylisobutyleter, etylbutyleter, diisoamyleter, dihexyleter, dii- sooktyleter, dimetoxipropan, dietoxipropan, dioxan, metyltetrahydrofuran, me- tyltetrahydropyran och tetrahydrofurfurylalkohol; etylformiat, metylacetat, etylacetat, propylacetat, isobutylacetat, butylacetat, isoamylacetat, oktylacetat, isoamylpropionat, metylbutyrat, etylbutyrat, butyl- butyrat, etyloleat, etylkaprylat, rapsoljemetylester, och isobornylmetakrylat; formaldehyddimetylacetal, formaldehyddietylacetal, acetaldehyddiacetylacetal och acetaldehyddibutylacetal; cyklohexylnitrat, isopropylnitrat, n-amylnitrat, 2-etylhexylnitrat, och isoamylnit- rat; tert-butylhydroperoxid, tert-butylperoxiacetat och di-tert-butylperoxid; och 1,2-epoxi-4-epoxietylcyklohexan, epoxiderad metylester och tallolja, samt etyl- hexylglycidyleter. 518 995 55

22. Förfarande för framställning av motorbrânslesammansâttningen enligt nå- got av de föregående patentkraven, omfattande att man i tur och ordning inför i en brånslebehållare vid samma temperatur, komponenterna i motorbränsle- sammansättningen, varvid man börjar med komponenten med lägst densitet vid den aktuella temperaturen och slutar med komponenten med högst densitet vid denna temperatur.