TW382636B - Fuel additives for increasing the efficiency of the fuel and reducing the emmission of harmful pollutants upon combustion - Google Patents

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第831 11445號專利申請案 A7 中文說明書修正頁（88年12月& 五、發明説明（ 年月曰 88.12.之 燒方法。 有害污染 爐等）及 減少燃燒 加劑縮短 染物的釋 根據本 合物之液 肪族醇。 合物。 本發明 的有害化 間，藉此 C〇2 ° 第 反應階.段 。咸信這 提供破壞 的減少對 平衡。如 氧化的物 ，則它們 使用這 物由燃 內燃糸 副產物 燃料的 出和瑨 發明提 態溶液 此胺和 提供兩 合物。 讓C0物 二種作 對NO、 些作用 而來。 燃燒是 一結果 種。即 選擇燃 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 式增加 用模式 的反應 與氧原 的有效 由本發 成較少 但這會 燒的產 化反應 些添加劑的特 燒系统釋出* 统（車輔等）。 在燃燒系統上 延遲點火並结 加燃燒糸統的 供一種燃料添 ，具有沸點不 醇是選自包括 種作用模 第一種作 種有更多 用模式為 s〇2物種 模式發生 影響下形 不利的， 不完全燃 然這些氧 燒的前段 燃料效益及減 為縮短反應的 停留時間與氧 子结合藉此減 性而形成其更 明添加劑在火 的 S〇3和 H〇2。 被較早開始的 物有較多的反 較S〇2或N0的 少燃燒作用 點火延遲時 原子形成 少其在臨界 高的氧化物 焰燃燒階段 氧原子濃度 燃燒反過來 應機會形成 氧化反應快 圃式篛酉銳明 圖1及2分別比較含添加劑燃料相對於純粹燃料在熱及冷 點是増加燃燒的效率且減少 即連鑕燃燒系統（鍋爐、熔 使用本添加劑的另一特點為 的腐蝕效應。本發明燃料添 合氧原子而得到減少有害污 效益。 加劑，其包括鏈烷烴或其混 超過約300¾ 的脂肪胺和脂 沸點低於鏈烷烴或鏈烷烴混 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） A7 ______ B7 _^_ 五、發明説明（1 ) 發明背暑 本發明一般係關於燃料添加劑組合物的領域及更特別地 為燃料添加劑組合物增加燃燒糸統效率的能力，即連續燃 燒糸統（鍋爐、熔爐等）及内燃糸統（車輛等），藉此增進節 約燃料、降低在燃燒過程中形成有害污染物的量，降低燃 料的腐蝕效應且減低引擎噪音和粗糙度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 近年來知道對較大的燃料效率和從礦物燃料燃燒的最大 污染控制已經増加。燃料添加劑長久以來用來提供用在燃 燒糸統中燃料的各種功能，且已證明有各種程度的效用。 如實例Ka s P a u 1在美國專利第4，2 44，7 0 3號中所敘使用二 元胺，特別為三級二元胺Μ及醇類為燃料添加劑基本上增 加内燃引擎的燃料經濟。相似地，Metca 1 f在英國專利第 0990797號中所述使用含有甲醛或聚合甲醛，结合丙烯酸 酯和丙烯酸樹脂溶液、甲二醇二甲基醇、丙烷二胺和丁基 .對笨二胺於載體或溶劑中的前混合物做為基本上用為内燃 引擎增加經濟燃料的燃料添加劑。此燃料添加劑由 Kn ight在英國專利第2085468號中所述包括脂肪胺和脂肪 醇做為航空燃料抗煙霧添加劑然而英國專利第0870725號 敘述使用N -烷基取代的伸烷基二胺為抗冰劑。這些組合物 只有一些申請專利或實際上增進燃燒效率，但沒有一個証 明完全成功。更且設有一個已知的組合物能夠成功能地滿 足燃料添加劑的需要；其為當其加入燃料時會增進較大的 燃料效率，最大的污染控制及降低燃料在燃燒系統中的腐 蝕效應。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 苐831 11445號專利申請案 A7 中文說明書修正頁（88年12月& 五 、發明説明（义9

起動上之燃料效率。 圖3、4、及5說明添加劑在減少碳氫化物上之效應。 圖6、7、及8說明經添加劑處理之燃料所產生微粒量上 大幅之下降。 圖9說明添加劑對氮氧化物之效·.應。 圖10代表於逋續燃燒室中進行之三氧化硫試驗结果。 圖11及12說明燃料效率測試结果。 圖13說明降低S03濃度對腐触速率所提供之益處。 圖14說明燃料中存在納、釩、及硫對腐蝕速率所造成之 影礬。 較住亘鵂當施例銳明 用於本發明中的脂肪族胺典型地為一元胺或二元胺、其 典型為一级或二级。其一般含3至8個碳原子，特別為3至 -----— IJ-----.-I 裝--->l·. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) π—----6m 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -an m In m 1^1 m 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ' 五、發明説明（2) 降低有害污染物在燃.燒過程中形成的量此需要是重要_的 。在完成燃燒時’碳水化物產生二氧化碳和水蒸氣。然而 在大部份燃燒糸統中此反應為不完全的，得到未燃燒完全 的碳水化物和形成一氧化碳其為有害健康之物質。甚至微 粒可能釋出煤灰形式之未燃燒碳。硫（S)，此主要的燃料 不純物氧化形成二氧化硫（S.0 2 )，而某些更氧化成三氧化 硫（s〇3)。甚至在高溫層的燃燒糸統中，大氣和燃料结合 氮被氧化成氧化氮，主要為氧化氮（NO)和二氧化氮（N〇2) 。所有這些氧化物均為有毒的或腐蝕的。當在燃燒層氧化 時，氮和硫形成{<0，1'102、802和$03，^〇2和$03為這些 氧化物中最有害的。 污染物亦因燃料的不完全燃燒而增加，這些為微粒、碳 水化物和一些一氧化碳。降低兩者污染物的量所需要之目 標是非常困難達成的由於這些污染物形成的天性彼此互相 矛盾。氮和硫的氧化物需要缺乏氧或更特別地原子氧K避 免進一步氧化為更大更多的有害氧化物；而微物卻需要豊 富的氧而能夠將未燃燒的燃料完全氧化。咸信任何可Μ消 耗掉原子氧者會降低更高氮和硫氧化物的形成。原子氧負 責為在反應層中S〇2到S〇3的起始氧化反應這是所熟知的。 因此任何原子氧的還原反應會導致S〇3和Ν〇2的還原反應。 在燃燒過程中產生之氧化物在生物糸統上含有害的效應 且對一般大氣有極大污染。如實例一氧化碳引起頭痛、噁 心、翬眩、肌肉抑壓以由於化學缺氧血症引起的死亡。甲 -5- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格( 210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I 訂 _ . —IL, L,----——.——,——,

經濟部令央標準局員工消費合作杜印製 6 。氮原子的數目一般不超過2 。較佳的胺類包括二级的 一元睽和一級的二元胺。一個特別較佳的二级一元胺為二 異丁基胺。亦可使用其他適合的一元胺，包括異丙胺和第 三丁基胺。這些胺典型地具有沸點從25到80”，更佳地從 40到6 0 t但這要視煤油到某些程度而定，其一般具有沸點 不超過2 0 0 T：而較佳地不超過1 6 0 C 。一個特別較佳的二 元胺為1,3-二胺基丙烷。雖然本發明中有用的一元胺或二 元胺均可單獨用為燃料添加劑，但是較佳的為一元胺或二 元胺與脂肪族醇混合。所用的脂肪醇一般含5到1 0個碳原 子，較佳的為5到8個碳原子。較佳的物質為異辛醇但較 低碳同糸者亦可用。 咸信胺和醇會影響氧原子在起始階段的存在而藉Κ影響 S02到S0 3的轉換。令人訝異地含氮化合物的存在一般不會 增加氧化氮（H〇x).的釋出如可預期者。此外咸信胺的存在 幫助降低腐蝕。 脂防胺/脂肪醇混合物可進一步與脂肪嗣預先混合。雖 然這不是重要的，脂肪酮的加入幫助增強C0的產生藉K減 少產生的量。此目的典型的酮包括乙戊酮和甲基異丁 酮。 脂肪胺、脂肪醇、脂肪嗣的混合物可再與鏈烷烴載體混 合。比鍵烷烴典型地為煤油其對其他成份做為載體，雖然 如實例柴油和錠子油亦可使用。已經發現添加正已烷和 2,2，4 -三甲基戊烷特別地增加煤油的特性。正已烷的存在 會增加煤油的溶劑性質在清潔燃燒室和減少臟的形成上。 -10 - 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 83.3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7__* ， 五、發明説明（，） 醛、致癌物導致眼睛和上呼吸道剌激，及胃腸翻攪與腎的 傷害。氧化氮引起支氣管剌激、暈眩和頭痛。氧化硫引起 眼睛和喉嚨黏膜刺激、Μ及對肺嚴厲剌激。 除了對空氣污染外燃燒副產物特別是硫（S)，納（Na)和 釩（V)亦為連續燃燒系統最大的腐蝕。這些元素在火焰中 易受腐蝕影響表面的上游進行各種的化學變化。 在燃燒時所有的硫氧化形成S 0 2或S 0 3。由植物或腐蝕引 擎的觀點來看S〇3是特別重要的。S〇3與水結合形成疏酸 ，H2S〇4氣流且可Μ在空氣加熱器和燃料節約器較冷的表 面析出（100°C到200°C )引起這些零件嚴重腐蝕。S03形成 亦引起高溫腐触。 S〇s形成最可能發生的是經由s〇2與原子氧反應。氧原 子形成不是由過量氧的熱分解就是由過量氧分子被火焰中 激態的C〇2碰撞分解： C0 + 0------------> C〇2* C02* + 02----------> COa + 20 在連續燃燒系統中大量通過氣體的停留時間一般對s〇3 濃度要達到其平衡點是不夠的，大部份的S 0 3在火焰中產 生的。綜合結果為在流通氣體中穩定狀態的S〇3濃度通常 與在火焰中產生者相同，但會稍微少些。因此在火焰中降 低SO 3的濃度是很重要的。為達到此過量氧的濃度必須要 最小化。然而氧的減少又會導致燃燒不完全及微粒和煙霧 的形成。在大的連績燃燒糸統中要達此平衡是極困難的， 而因此燃料添加劑能夠操縱燃燒反應減少S 0 3形成而不使 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） L—^-------- 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

,^1!---0¾----P 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 煤灰和微粒增加產生的困難是極需要的。 和硫比較起來納和釩的情形就更複雜了。鈉在油中主要 為NaC 1的形式而在燃燒時被蒸發。釩在燃燒時形成V0和 V 0 2 ，視氣流中氧量·而定·，.且形成更局的氧化物，最有害 的為五氣化二釩（V2〇5)。¥2〇5與HaC 1和NaOH反應形成釩酸 納。納和$02或$03及02反應形成Na2S〇4。 所有的這些濃縮的化合物引起極度的腐蝕和燃燒糸統發 臭。發臭和腐蝕的程度視在燃燒糸統中不同的位置的可變 數目和發生不同範圍而定。 . 由油燃燒形成的~涸最重要污染物為油灰，其M S 0 3的 複合物、低熔點、釩酸氧釩存在，如實例N a 2 0 、V 2 (U _、 5V2〇s及較少的5-鈉氧釩基1.11-釩酸（5Na2〇 · V2〇5· 11 V 2 0 5 )。因此當高溫超過這些觀質的熔點時可能發生腐 蝕因為大部份保護的金屬氧化物都溶於熔融的釩鹽中。 這些觀察得到各種將腐蝕化為最小的建議。已知的技術 有其優點和缺點但並無一能滿足燃料添加劑的需要，其為 市場上能生存的且使腐蝕最少而沒有不需要的側效應。然 而已經知道如果S〇3的形成可Μ抑制，V2〇5和其他有害的 副產物則可Μ同時減至最低。 建立可能增加燃料燃燒的特性是非常困難的因為燃燒的 過程非常快且複雜，但這是很寶貴的。毫不令人驚訝地許 多理論對燃燒過程已提出建議，某些互相抵觸。 將燃燒過程分為三個不同的階段較為方便，命名為預熱 階段、實際反應階段和再结合階段。Μ主要的碳水化合物 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 而言在預熱階段發生分解而燃料片斷離開此階段一般含有 主要的低級碳氫化物、烯烴類和氫。在反應階段的開始自 由基濃度非常高而主要進行氧化為C0和0H。而在燃燒過程 C0再轉化為C〇2的反應機構已經成為爭論的主題許多年了 。然而咸信在真實反應區域物種的天性為氧化反應的臨界 。在此區域中許多物種競爭有效的氧原子，包括CO、0H、 N 0和S 0 2 。比較這許多在火焰燃燒初期存在瞬間的物種， CO、NO和S02的濃度是大的。C0和0H會快速地與氧自由基 反應形成（：02和H20而這些氧化反應可Μ在火焰燃燒初期完 成。如果起始反應發生接近反應階段的開始，這會讓0Η及 C0物種有較多時間去和有效的氧自由基反應。這會確保物 種在反應階段所花的時間增加因而所發生的燃燒反應更完 全0 由此理論要感謝如果可Μ發現添加物縮短點火延遲，換 句話說早點開始反應因而讓0Η和C0有更多時間去反應。如 此一來0Η和C0在真實反應階段與so“a NO鎊爭到有效氧原 子。 本發明的燃料添加劑藉著減少燃料點火延遲增加燃燒系 統的作業效率並藉Μ改進所給燃料燃燒後糸统的燃燒特性 。本發明添加劑起始並縮短點火方法藉此改進在燃燒過程 中所得減少有害污染物釋出、增加燃料的節省、減少糸統 上的腐蝕效應，並在内燃系統上降低引擎噪音和粗糙度。 發明摘诚 本發明提供燃料添加劑改進礦物燃料在燃燒糸統中的燃 -8 ~ 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐.) (靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 ::~lc- '-ilEL-r. 第831 11445號專利申請案 A7 中文說明書修正頁（88年12月& 五、發明説明（ 年月曰 88.12.之 燒方法。 有害污染 爐等）及 減少燃燒 加劑縮短 染物的釋 根據本 合物之液 肪族醇。 合物。 本發明 的有害化 間，藉此 C〇2 ° 第 反應階.段 。咸信這 提供破壞 的減少對 平衡。如 氧化的物 ，則它們 使用這 物由燃 內燃糸 副產物 燃料的 出和瑨 發明提 態溶液 此胺和 提供兩 合物。 讓C0物 二種作 對NO、 些作用 而來。 燃燒是 一結果 種。即 選擇燃 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 式增加 用模式 的反應 與氧原 的有效 由本發 成較少 但這會 燒的產 化反應 些添加劑的特 燒系统釋出* 统（車輔等）。 在燃燒系統上 延遲點火並结 加燃燒糸統的 供一種燃料添 ，具有沸點不 醇是選自包括 種作用模 第一種作 種有更多 用模式為 s〇2物種 模式發生 影響下形 不利的， 不完全燃 然這些氧 燒的前段 燃料效益及減 為縮短反應的 停留時間與氧 子结合藉此減 性而形成其更 明添加劑在火 的 S〇3和 H〇2。 被較早開始的 物有較多的反 較S〇2或N0的 少燃燒作用 點火延遲時 原子形成 少其在臨界 高的氧化物 焰燃燒階段 氧原子濃度 燃燒反過來 應機會形成 氧化反應快 圃式篛酉銳明 圖1及2分別比較含添加劑燃料相對於純粹燃料在熱及冷 點是増加燃燒的效率且減少 即連鑕燃燒系統（鍋爐、熔 使用本添加劑的另一特點為 的腐蝕效應。本發明燃料添 合氧原子而得到減少有害污 效益。 加劑，其包括鏈烷烴或其混 超過約300¾ 的脂肪胺和脂 沸點低於鏈烷烴或鏈烷烴混 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 苐831 11445號專利申請案 A7 中文說明書修正頁（88年12月& 五 、發明説明（义9

起動上之燃料效率。 圖3、4、及5說明添加劑在減少碳氫化物上之效應。 圖6、7、及8說明經添加劑處理之燃料所產生微粒量上 大幅之下降。 圖9說明添加劑對氮氧化物之效·.應。 圖10代表於逋續燃燒室中進行之三氧化硫試驗结果。 圖11及12說明燃料效率測試结果。 圖13說明降低S03濃度對腐触速率所提供之益處。 圖14說明燃料中存在納、釩、及硫對腐蝕速率所造成之 影礬。 較住亘鵂當施例銳明 用於本發明中的脂肪族胺典型地為一元胺或二元胺、其 典型為一级或二级。其一般含3至8個碳原子，特別為3至 -----— IJ-----.-I 裝--->l·. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) π—----6m 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -an m In m 1^1 m 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

經濟部令央標準局員工消費合作杜印製 6 。氮原子的數目一般不超過2 。較佳的胺類包括二级的 一元睽和一級的二元胺。一個特別較佳的二级一元胺為二 異丁基胺。亦可使用其他適合的一元胺，包括異丙胺和第 三丁基胺。這些胺典型地具有沸點從25到80”，更佳地從 40到6 0 t但這要視煤油到某些程度而定，其一般具有沸點 不超過2 0 0 T：而較佳地不超過1 6 0 C 。一個特別較佳的二 元胺為1,3-二胺基丙烷。雖然本發明中有用的一元胺或二 元胺均可單獨用為燃料添加劑，但是較佳的為一元胺或二 元胺與脂肪族醇混合。所用的脂肪醇一般含5到1 0個碳原 子，較佳的為5到8個碳原子。較佳的物質為異辛醇但較 低碳同糸者亦可用。 咸信胺和醇會影響氧原子在起始階段的存在而藉Κ影響 S02到S0 3的轉換。令人訝異地含氮化合物的存在一般不會 增加氧化氮（H〇x).的釋出如可預期者。此外咸信胺的存在 幫助降低腐蝕。 脂防胺/脂肪醇混合物可進一步與脂肪嗣預先混合。雖 然這不是重要的，脂肪酮的加入幫助增強C0的產生藉K減 少產生的量。此目的典型的酮包括乙戊酮和甲基異丁 酮。 脂肪胺、脂肪醇、脂肪嗣的混合物可再與鏈烷烴載體混 合。比鍵烷烴典型地為煤油其對其他成份做為載體，雖然 如實例柴油和錠子油亦可使用。已經發現添加正已烷和 2,2，4 -三甲基戊烷特別地增加煤油的特性。正已烷的存在 會增加煤油的溶劑性質在清潔燃燒室和減少臟的形成上。 -10 - 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 83.3.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（8 ) 其他鏈烷烴當然可用包括正庚烷和3 -及4 -甲基庚烷。 一般鏈烷烴成份代表至少40%組合物的體積比，而較佳 地為60至95¾ 。除去煤油加入的其他鏈烷烴典型地認為從 2 . 5至2 0 8!的姐合物體積比，而較佳地為7至1 5 % 。胺一般 的 含 量 從 2 . 5至 20¾ 體 檟 比 且 較佳 地 從 7至 15¾ 體 積 比 而 醇 的 含 量 一 般 從 2 . 5 至 20¾ 9 較佳 地 為 5至10¾的 組 合 物 體 積 比 〇 一 元 胺 的 量 一 般為 全 部 體積 的 1 Μ 5% > 較佳地為2 至 3¾ 〇 酮 一 般 的 含 量 為 組 合 物 體積 比 的 0至7 .5¾ 較 佳 地 為 1至5¾ 而 更 佳 地 為 1 至 3¾ 〇 較佳 的 組 合物 包括 正 己 烷 2, 2 , 4- 甲 基 戊 烷 和 煤 油 的 混合 物 為 鏈烷 烴， kk 及 / 或 二 異 丁 胺 和 1, 3- 二 胺 基 丙 烷 的 混合 物 為 胺， 及/ 或 異 辛 醇 為 醇 1 ♦ 與 乙 戊 酮 為 選 用 的 酮 〇 特 別較 佳 的 組合 物表 示 如 下 表 1 ♦ 表 1 添 加 劑 髑穑％比 正 己 燒 7 .08 二 異 丁 胺 2 ,83 乙 戊 酮 2 .12 2, 2, 4- 甲 基 戊 烷 2 .97 異 辛 醇 7 .08 煤 油 70 .82 1 , 3- 二 胺 基 丙 烷 7 .08 除 了 添 加 劑 本 身 外 本 發 明 之一 觀 點 為含 有此 添 加 劑 之 燃 料 〇 因 此 添 加 劑 可 Μ 由 供 應 商涵 括 或 以包 裝供 應 而 在 後 來 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝I. 訂 — II —Qew----.--^1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _'__B7 五、發明説明（％ ) 加入，如實例在零售處。一般添加劑使用比例從1 : 1 〇 〇到 1 : 10 , 000份燃料體積比而較佳地為1 : 500到1 : 2，000 ，視 燃料的性質和情況而定，如需要防止腐蝕時。當然如果添 加劑做得更濃縮（使甩較少鐽烷烴）則使用更低的比例。 實例1 在此實例中燃料添加劑含定於表1中之較佳組合物且混 合市售的柴油比例為1 :1 , 000份體積比並與純粹的市售柴 油燃料在引擎中試驗根據美國柴油引擎授証書使用步驟（ 聯邦條例40，86部法規附錄1(f)(2))進行。這些試驗是 Μ實際在美國觀察之開車模式為基礎。釋出的一氧化碳、 二氧化碳、揮發性碳氫化物Μ及氮的氧化物之速率記錄在 一秒的間隔連續貫通本試驗。此外微粒量的釋出為連續監 視並亦測定燃料效益。選擇的程序特別適於比較研究，因 為引擎操縱在電腦的控制下而它能得到優越的重覆性。 以引擎操縱從冷開始含及不含燃料添加劑且再從熱開始 含與不含燃料添加劑進行四個試驗。三氧化硫試驗在連續 燃燒室進行。 進行测量與試驗所需一致。氣態釋出物如下測量： (1) 火焰離子化偵測器（FID)對全部碳氫化物（THC) (2) 化學發光分析儀對n〇/N〇x (3 )非分散紅外線（n D I R )氣體分析儀對C 0 2 (4) 非分散紅外線（NDIR)氣體分析儀對C0 (5) 濕化學滴定法對三氧化硫 試驗進行對象： -12- 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂---- Α7 Β7 五、發明説明（10 ) (1) Volvo TD7IPS引擎 (2) 單汽缸，四行程，壓縮點火、無空氣燃料嗔射 Gardner油引擎。 (3) 連續燃燒室。室模式條件在柴油點火動力發點機為 有效。 試驗時操作參數範圍在耗盡釋出速率（全部13個變化） 記錄一次一秒，連續記錄結果。既然試驗時間20分鐘，那 麼每次試驗產生大量數據。要提供結果清楚的圖則數據表 示Μ各種承載速度情形。這可讓添加劑在需要的條件下定 效果。 1 .放銮試酴 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 l·„------;1''裝一i (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1和2個別比較添加劑燃料對純粹燃料對熱和冷起動 的燃料效率。這些數值是由計算C 0和C 0 2量的增加和碳氫 化物的減少及微粒的量而得的，得到的為使用燃添加劑。 計算涉及測定這些化合物形成的焓並比較此能量對柴油燃 燒時所需供結同樣能量的量。雖然這並不能嚴格代表真正 的燃料效率，不過卻也指示可Μ達到多少燃料的節省。這 是一個合理的假設，既然任何碳氫化物釋出或微粒的減少 必須表示本身在燃料燃燒量的增加也因此表示多出來的效 率。使用燃料添加劑明顯的增加了燃料效率。此增加只是 當添加劑與燃料混合而如果添加劑的效果集合起來則燃料 效率的增加預期會更多。在技術上較少注意引擎的性能可 Κ”聽到”更圓滑更安靜顯示較多效益及更長壽命與可能較 少的維修。雖然在燃料效率上確實有上下變動，對所有行 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公紫） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（11 ) 程全部的增加對熱起動為8 %而對冷起動為5 %。添加劑的效 果明顯地視操作條件和在引擎的狀態上而定。 2 .碳水彳h物 圖3、4和5顯示對減少碳氫化物上添加劑的效果。熱行 程圖形表示在低-中速度對負載及中-高速度對負載較清 楚。添加劑清楚地減少了未燃燒的碳氫化物。這是可預期 的如果燃料效率增加時，如前所見。減少了未燃燒碳氫化 物指示燃料利用較多也因而有較大的燃料效率。此減少的 另一個有利觀點為改善環境。未燒完的碳氫化物已知為致 癌的也因而任何減少都是需要的。

3. ML Μ添加劑處理的燃料微粒的量大大地減少。圖6、7和8 表示這些結果。超平常多的減少顯示在圖6對-172牛頓米 和-5 7牛頓米的負載非常明顯但可能不代表平常的操作。 在平常的操作條件下此減少的程度在20 - 30%。此減少本身 相當顯著且代表對減少空氣污染的主要貢獻。微粒釋放的 問題已經達到嚴重的環境和政治立場，使得歐洲共同體和 美國因而通過聯合立法為了要降低此污染物。 4 .氯化Μ 添加劑對氧化氮和效果顯示在圖9 。添加劑在輕負載時 產生最大的效果（減少5 0 %)但即使在最高負載時氧化氮的 .減少仍大於10 % 。此種負載減少可能為在高負載時不完全 燃燒的效應而此反應到效率的圖形其亦顯示減少。然而如 果空氣-燃料比在燃燒階段保持在最佳時（即保養好的引 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) --- IT.—----- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（I2 ) 擎），則咸信氧化氮減少更多會發生且燃料效率會更高在 使用添加_時。 因此相信如果使用添加劑長時間時則添加劑清潔和聚集 的效果會產生有益的结果。 5 .三氣化硫 三氧化硫試驗在連續燃燒室進行。结果表示在圖10中。 不同的空氣-燃料比產生有添加劑時不同的減少百分率。 在最佳條件下三氧化硫減少超過3 0 % 。咸信此減少是由於 在火焰燃燒階段競爭原子的反應發生，即添加劑實際上操 縱了燃燒的動力化學使得三氧化硫的減少發生。此減少對 工業上的燃燒系统有益因為在此種糸統中總是存在會產生 較少量的硫酸與水蒸氣。 實例2 K本發明使用壓縮點火引擎可Μ得到燃料效率改進的^ 般試驗。具有定於表1較佳組合物的燃料添加劑以 1 : 1 〇〇〇份體積比和市場上可得的柴油燃料混合用於卡車、 貨車和汽車。 試驗在各種負載/速度行程下進行。注意含磕加劑燃料 有較大效率結果示於圖11和1 2。這些試驗亦顯示有添加_[ 燃料引擎噪音降低且引擎跑得更圓滑。 實例 3 在試驗兩部（2 )城市巴士中，具有表1較佳組合物的燃 料添加劑及市售柴油燃料Κ 1 : 50份體積比混合並與鈍市胃 柴油燃料比較。下表2的值為直接由雨部巴士讀出平均得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁j m^l 1· In HI n----4 In In · - I In.

7 7 A B 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 到。只有柴油所讀出與加入燃料添加劑所讀出之兩者均超 過4星期期間得到。 • 表2 巴士 1-只有柴油 - HxCx (百萬分之一） ^氣/燃< 4 co2% CO% NOx (ppm) .曦眷 (分貝） Part. (毫克）’: 間置 ’ 34 77.2 2.66 0·08 445·5 89.5 50.5 中度運轉， 15 67.2 3· 12 0.02 655 110 35.2 高萝運轉 15 62.9 3,34 0.02 560 115·9 19.7 巴士 1-柴油+燃吟添加劑: ''. HSCx(ppm) (百萬分之一） —氡/糍和 1 C02% CO% NOX (ppm) 噪音 (分貝) Part. (毫克） 閒置 2 8 89.7 2.2 0.1 321.8 91.5 14·5 中度運轉 15 75.2 2.77 0.03 435 108.8 11.3 高莩運轉，' 14 63.8 3.29 0.02 462.5 112.9 11.4 巴士 2-只有柴油 HXCX (百萬分之一） 空氣.謂 4 C02% CO% NOX (ppm) 噪音 (分貝） Part. (毫克） 閒置 26 72.9 2·86 0.05 580 87.2 36.4 中度蓮轉 20 71.8 2.91 0,04 600 107,5 3 5.8 高度蓮轉 16 67· 3 3.12 0.02 630 111.2 42·5 巴士 1匕柴油+燃料添加劑.. HxCx ， (百萬分之一） 空氣/燃‘ ! co2% CO% NOX (ppm) 噪音 (分貝） Part. (毫克）· 閒置 19 86 2.42 0.07 365..8 85.9 7.6 中度運轉 12 72.8 2.86 0.03 435r 5 106.2 12.1 高度運轉 11 69.4 3.02 0.02 399 109 9 -16- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐）

A

7 B 五、發明説明（14 ) 實例 4 在此實例中燃料效率試驗為關於11輔（11)市上的巴士所 進行。燃料添加劑具有表1所訂較佳之組合物與市售柴油 Μ 1 : 500份體積比混合並與純市售柴油燃料比較。下表3 中的值顯示燃料效率試驗的结果。 表3 巴± 只有柴油 (哩/加侖） .柴油+燃料 添加劑 (哩/加侖） ’ I Bkm 1 7.45 ..8.74 17.3 2 5.91 6.07 2.7 3 5.81 5.66 -2.6 4 5.86 6.53 11.4 5 5.67 6.27 10·6 6 4.88 4.80 -1.6 7 4.54 4.86 7·0 8 4.38 4.88 11·4 9 4.73 4.76 . < 0.6 10 4.52 4.81 6.4 11 4.31 4.73 9·7 平均 5.28 5.65 7.0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Α7 Β7 五、發明説明（15 ) 實例 5 在此實例中腐蝕試驗包括本發明的燃料添加劑亦進行。 此實例中所用燃料添加劑又是具有表1中較佳姐合物的燃 料添加劑與市售柴油燃料K 1:1，〇00份體積比混合處理而 成之混合物。本發明燃料添加劑對s 〇3抑制的效果示於圖 13。圖13顯示降低S〇3濃度在腐蝕速率上的益處。在這些 試驗中腐蝕速率降低多達40% 。圖1 3亦說明本燃料添加劑 當納和釩但沒硫存在燃料中時的效果。又本添加劑能夠降 低腐蝕的速率。本燃料添加劑抑制納和釩的有害反應且形 成最少最有害的氧化物五氧化二釩。 Μ最有害的條件產生的腐蝕速率示於圔14。又本燃料添 加劑顯示降低腐蝕速率並將其維持在更小的程度。 ^—-n— ^l·— In i HI ^^^1 n _^ϋ· 11· i m V'J --..-0¾.-5-...—. - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 第83111445號專利申請案 M 中文申請專利範圍修正本（88年10月） 3 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專 9 Μ ...- ---··«· 口 本 年月曰 -R8. in 1 4 修正 r j 1 . 種 用 於 燃 燒 系 统 中 增 加 ψ. 料 效 率 並 降 低 八_ · 1 燒 時 有 污 染 釋 出 之 可 性 寂 體 A“.《 料 添 加 劑 组 合 物 其 包 括 — 或 多 種 具 有 3 至 8 個 碳 原 子 之 脂 肪 族 胺 ·、 — 或 多 種 具 有 5 至 8 個 碳 原 子 之 脂 肪 族 醇 與 一 或 多 種 i弗 點 不 超 過 30 0 °C 的 璉 烷 烴 、 其 中 該 脂 肪 族 胺 佔 組 合 物 的 1 至 2 0¾ 體 積 比 ，該 脂 肪 族 醇 佔 组 合 物 的 1 至 20¾ 體 積 比 而 該 鐽 烧 烴 佔 至 少 姐 合 物 的 40¾ 體 積 比 該 脂 肪 族 胺 和 該 脂 肪 族 醇 具 有 沸 點 低 於 該 鍵 综 烴 〇 2 . 根 申 請 專 利 範 圍 弟 1 項 之 燃 料 添 加 劑 组 合 物 其 中 該 脂 昉 族 胺 為 — 元 胺 〇 3 . 根 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 其 中 該 脂 防 族 胺 為 —- 级 胺 〇 4 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 2 項 之 燃 料 添 加 劑 组 合 物 其 中 該 一 元 胺 為 二 鈒 一 元 胺 〇 5 . 根 據 ±主 δ月 專 利 範 圍 菊 4 項 之 燃 料 添 加 劑 組 合 物 其 中 該 二 级 — 元 胺 為 二 異 丁 胺 0 6 . 根 據 請 專 利 範. 圍 第 2 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 其 中 該 — 元 胺 為 異 丙 胺 〇 .7 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 2 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 t 其 中 該 一 元 胺 為 弟 三 丁 基 胺 0 8 . 根 據 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 燃 料 添 加 劑姐 合 物 i 其 中 該 一 級 胺 為 1 , 3- 二 胺 基 丙 综 〇 9 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之. Λ..· 料 添 加 劑姐 合 物 > 其 中 該 脂 肪 族 醇 為 異 辛 m C 10 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 1 項 之 燃 料 添 加 劑姐 合 物 其 更 含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝- iT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 第83111445號專利申請案 M 中文申請專利範圍修正本（88年10月） 3 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專 9 Μ ...- ---··«· 口 本 年月曰 -R8. in 1 4 修正 r j 1 . 種 用 於 燃 燒 系 统 中 增 加 ψ. 料 效 率 並 降 低 八_ · 1 燒 時 有 污 染 釋 出 之 可 性 寂 體 A“.《 料 添 加 劑 组 合 物 其 包 括 — 或 多 種 具 有 3 至 8 個 碳 原 子 之 脂 肪 族 胺 ·、 — 或 多 種 具 有 5 至 8 個 碳 原 子 之 脂 肪 族 醇 與 一 或 多 種 i弗 點 不 超 過 30 0 °C 的 璉 烷 烴 、 其 中 該 脂 肪 族 胺 佔 組 合 物 的 1 至 2 0¾ 體 積 比 ，該 脂 肪 族 醇 佔 组 合 物 的 1 至 20¾ 體 積 比 而 該 鐽 烧 烴 佔 至 少 姐 合 物 的 40¾ 體 積 比 該 脂 肪 族 胺 和 該 脂 肪 族 醇 具 有 沸 點 低 於 該 鍵 综 烴 〇 2 . 根 申 請 專 利 範 圍 弟 1 項 之 燃 料 添 加 劑 组 合 物 其 中 該 脂 昉 族 胺 為 — 元 胺 〇 3 . 根 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 其 中 該 脂 防 族 胺 為 —- 级 胺 〇 4 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 2 項 之 燃 料 添 加 劑 组 合 物 其 中 該 一 元 胺 為 二 鈒 一 元 胺 〇 5 . 根 據 ±主 δ月 專 利 範 圍 菊 4 項 之 燃 料 添 加 劑 組 合 物 其 中 該 二 级 — 元 胺 為 二 異 丁 胺 0 6 . 根 據 請 專 利 範. 圍 第 2 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 其 中 該 — 元 胺 為 異 丙 胺 〇 .7 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 2 項 之 燃 料 添 加 劑 姐 合 物 t 其 中 該 一 元 胺 為 弟 三 丁 基 胺 0 8 . 根 據 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 燃 料 添 加 劑姐 合 物 i 其 中 該 一 級 胺 為 1 , 3- 二 胺 基 丙 综 〇 9 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之. Λ..· 料 添 加 劑姐 合 物 > 其 中 該 脂 肪 族 醇 為 異 辛 m C 10 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 弟 1 項 之 燃 料 添 加 劑姐 合 物 其 更 含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝- iT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 有脂 根據 脂肪 根據 脂肪 根據 含有 根據 含有 根據 鏈燒 根據 鏈烷 1 7 .根據 脂肪 合物 9 5¾ 1 8 .—種 染物 组成 異丁 白勺1 4¾體 基丙 65到 11 12 13 14 15 16 肪族銅。 申請專利範圍第1 〇項之燃料添加劑姐合物，其中該 族萌為乙戊銅。 申請專利範圍 族酮為甲·基異 申請專利範圍 正己垸。 申請專利範圍 第10項之燃料添加劑組合物 丁顕I。 第1項之燃料添加劑组合物 第1項之燃料添加劑组合物 2 , 2 , 4 -三甲基戊烷。 第1項之燃料添加劑组合物 的混合物。 第1項之燃料添加劑组合物 申請專 烴包含 申請專 烴為煤 申請專 族胺佔 的5到 體積比 用於燃 釋出之 的液體 基胺佔 到 3 · 5¾ 積比， 烷佔姐 7 5¾體 利範圍 鐽烷烴 利範圍 油。 利範圍 姐合物 5 0¾體 c 燒糸统 可燃性 溶液： 姐合物 體積比 異辛_醇 合物的 積比。 第1項之燃料添加劑姐合物 的7到15¾髏積比，該脂肪 積比，而該鏈烷烴佔組合物 中增加燃料效率並降低燃燒 液體燃料添加劑组合物，其 正已烷佔组合物的6到8¾體 的1 . 5到4纟體積比，乙戊醇 ，2,2 ,4 -三甲基戊烷佔组合 佔组合物的6到8 %體積比、 6到8 :¾體積比，及煤油佔組 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 其中該 其中更 ，其中更 ，其中該 ，其中該 ，其中該 族醇佔姐 的6 0到 時有害污 包括下列 積比，二 佔组合钧 物的2到 1 ’ 3-二胺 合.钧的 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 t 裝 訂 ABCD 六、申請專利範圍 1 9 .根據申請專利範圍第1到1 8項中任一項之燃料添加劑组 合物，係用於供燃燒糸統用之燃料中，其中燃料包括小 量之該燃料添加劑，K及主要量的柴油燃枓。 2 0 .根據申請專利範圍第1 9項之燃料添加劑组合物，其中燃 料添加劑對柴油燃料的比例為組合物的1 : 500到 1 : 2 , 0 0 0份體積比。 — ^-------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ -IN% 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）