專利名稱：液體燃料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供適合用于火花點(diǎn)火(Si)的內(nèi)燃機(jī)中的液體燃料組合物。
背景技術(shù)：
GB2433265A(DEREK LOWE)公開了用于四沖程發(fā)動機(jī)的低毒燃料，其中該燃料包括 80-99%乙醇和1-20%溶于乙醇中的揮發(fā)性烴餾分。揮發(fā)性烴餾分被描述為有利地選自戊 烷、異戊烷、丁烷。異丁烷、丙烷及它們的組合物。W02004/050803A1 (GREG BINI0NS)公開了一種液體燃料組合物，它包含 IO-SOvol %的第一組分，該第一組分含至少兩種脂族有機(jī)非烴化合物；20-65vol %的第二 組分，該第二組分含至少一種烴且芳烴含量小于全部第二組分15vol% ； l-35vol%的第三 組分，該第三組分包括含氧化合物；0. 01-20vol%水，其中在該燃料組合物內(nèi)的至少一種化 合物與水和烴二者混溶，以提供單一相的組合物。公開了在第一組分中使用的優(yōu)選化合物 包括乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、丁酮、甲基異丁基酮、乙酸乙酯、異丙醇和異丁醇。公開了輕質(zhì) 石腦油和一些類型的汽油適合于作為第二組分，且對于第二組分來說，還公開了可使用碳 原子數(shù)為9或更少的直鏈飽和或不飽和烴替代全部或部分低芳烴石腦油。公開了通常具有 至少兩個烴基(其中每個烴基在烴鏈內(nèi)具有7、優(yōu)選6或更少碳原子)的醚是第三組分的合 適化合物，其中公開了甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(MMT)、甲基叔丁基醚(MTBE)、叔戊基甲基 醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)和二丁醚是優(yōu)選的醚。W02004/055134A2 (ALAN EASTMAN ET AL.)公開了一種可燃燃料，它包含(A)范圍為約55_70襯％的醇組分；(B)范圍為約30_45襯％的石腦油組分。W02004/055134A2描述了“此處所使用的術(shù)語石腦油(或汽油)可以指烴組合物。 這些烴組合物包括大氣壓下沸程為約40-205°C (100-400° F)的烴的混合物，且可由烷烴、
烯烴、萘、芳烴等組成”。W02006/031319A2 (C0N0C0PHILIPS)公開了費(fèi)-托石腦油作為變性劑、特別是乙 醇變性劑的用途。W02006/031319A2中的變性醇然后可與汽油共混提供燃料組合物。在 W02006/031319A2的實(shí)施例中，實(shí)施例2組合了約5. 0加侖200標(biāo)準(zhǔn)乙醇與約0. 1加侖 費(fèi)-托石腦油形成變性醇。然后實(shí)施例2的變性醇與約51.0加侖汽油共混，所得汽油適合 于在機(jī)動車中使用。在GB 2433265A、W0 2004/050803A1 或 WO 2004/055134A2 中均沒有公開在所公開
的燃料組合物中使用費(fèi)_托衍生的石腦油。費(fèi)-托衍生的石腦油組分的蒸餾性能與汽油相當(dāng)。盡管如此，費(fèi)-托衍生的石腦 油組分通常被視為不適合于直接用于汽油燃料組合物中，因?yàn)樗鼈兊男镣橹堤?。令人驚奇地，已發(fā)現(xiàn)含費(fèi)-托衍生的石腦油和醇的一些液體燃料組合物具有令人 驚奇的高辛烷值，且適合用于內(nèi)燃機(jī)、特別是火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供適合用于內(nèi)燃機(jī)中的液體燃料組合物，它包含(a) 50-90% v/v C1-C4 醇；(b) 10-50% ν/ν費(fèi)-托衍生的石腦油；和任選的(c)最多 10% v/vC3-C6 烴組分。本發(fā)明還提供制備液體燃料組合物的方法，該方法包括混合50-90% v/v C1-C4醇 與10-50% ν/ν費(fèi)-托衍生的石腦油以及任選的最多10% ￥/<3-(6烴組分。本發(fā)明進(jìn)一步提供操作內(nèi)燃機(jī)的方法，該方法包括將本發(fā)明的或通過本發(fā)明方法 制備的液體燃料組合物引入到所述發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的液體燃料組合物包含(a) C1-C4 醇；(b)費(fèi)_托衍生的石腦油；和任選的(c) C3-C6 烴。C1-C4醇可以是含有1-4個碳原子的任何一元醇或它們的混合物，優(yōu)選C1-C4醇可 以是含有1-4個碳原子的任何完全飽和的一元醇或它們的混合物。C1-C4醇可以是伯、仲或 叔醇或它們的混合物；優(yōu)選C1-C4醇是伯或仲醇或它們的混合物；更優(yōu)選C1-C4醇是伯醇或 伯醇的混合物；甚至更優(yōu)選C1-C4醇是直鏈伯醇或直鏈伯醇的混合物。C1-C4醇可衍生于任何已知的天然或合成源。方便地，C1-C4醇可通過例如生物物 質(zhì)發(fā)酵衍生于天然源。方便地，至少50% VZVC1-C4醇是乙醇，優(yōu)選至少80% v/vCrC4醇是乙醇，更優(yōu)選 至少90% VZVC1-C4醇是乙醇，甚至更優(yōu)選至少95% v/v、至少98% v/v或甚至至少99% ν/ VC1-C4醇是乙醇，和最優(yōu)選C1-C4醇是乙醇。在液體燃料組合物內(nèi)C1-C4醇的濃度范圍是50-90% ν/ν。優(yōu)選在液體燃料組合物 內(nèi)C1-C4醇的濃度符合下述參數(shù)(i)-(v)之一和下述參數(shù)(Vi)-(ix)之一的組合(i)至少 60% v/v，(ii)至少 65% v/v，(iii)至少 68% v/v，(iv)至少 69% v/v，(ν)至少 70% v/v，其中特征⑴、(ii)、(iii)、(iv)和(ν)逐漸更為優(yōu)選；和(vi)最多 90% ν/ν，(vii)最多 89% ν/ν，(viii)最多 88% ν/ν，(ix)最多 87% ν/ν，(χ)最多 85% ν/ν，其中特征(vi)、(vii)、(viii)、(ix)和(χ)逐漸更為優(yōu)選上述特征的具體組合的實(shí)例是⑴和(vi)、⑴和(vii)、⑴和(viii)、⑴和(ix)、(i)和(X)、(ii)和(Vi)、(ii)和(Vii)、(ii)和(viii)、(ii)和(ix)、(ii)和(χ)、
(iii)和(vi)、(iii)和(vii)、(iii)和(viii)、(iii)和(ix)、(iii)和(χ)、(iv)和(vi)、
(iv)禾口(vii)、(iv)禾口(viii)、(iv)禾口(ix)、(iv)禾口 (χ)、(ν)禾口(vi)、(ν)禾口 (vii)、(ν) 和(viii)、(ν)和(ix)、以及(ν)和(χ)。若C1-C4醇包括變性劑，則在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)C1-C4醇的濃度以排除變 性劑的C1-C4醇的濃度為基準(zhǔn)。若C1-C4醇的包括少量水，則在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi) C1-C4醇的濃度以排除水的C1-C4醇的濃度為基準(zhǔn)。除了 C1-C4醇以外，本發(fā)明的液體燃料組合物還含有衍生于費(fèi)-托合成工藝的產(chǎn)物 的石腦油(“費(fèi)-托衍生的石腦油”)?！百M(fèi)-托衍生”是指所述石腦油是費(fèi)_托合成工藝(或費(fèi)_托縮合工藝)的產(chǎn)物或 者衍生于所述產(chǎn)物。費(fèi)_托衍生的石腦油也稱為GTL(氣體轉(zhuǎn)化為液體)石腦油。在合適的催化劑存在下，和通常在高溫(例如125-300°C，優(yōu)選175_250°C )和/ 或高壓(例如5-lOObar，優(yōu)選12-50bar)下，費(fèi)-托反應(yīng)將一氧化碳和氫氣(合成氣)轉(zhuǎn)化 成長鏈烴，通常為鏈烷烴η (C0+2H2) = (-CH2-) η+ηΗ20+熱量可視需要使用除2 1以外的氫氣一氧化碳之比。一氧化碳和氫氣本身可衍生于有機(jī)或無機(jī)的天然或合成來源，通常衍生于天然氣 或有機(jī)衍生的甲烷。轉(zhuǎn)化成合成氣、然后使用費(fèi)_托合成工藝轉(zhuǎn)化成液體燃料組分的氣體 一般地可包括天然氣(甲烷)、LPG(例如丙烷或丁烷)、“凝析油”例如乙烷、以及衍生于煤、 生物物質(zhì)和其它烴的氣態(tài)產(chǎn)物。費(fèi)-托衍生的石腦油可由費(fèi)-托反應(yīng)直接獲得，或者例如通過精餾費(fèi)_托合成產(chǎn) 物和/或加氫處理費(fèi)_托合成產(chǎn)物由費(fèi)_托反應(yīng)間接獲得。加氫處理可包括調(diào)節(jié)沸程的 加氫裂化(參見例如GB-B-2077289和EP-A-0147873)，和/或可通過增加支化鏈烷烴的 比例來改進(jìn)冷流性能的加氫異構(gòu)化。EP-A-0583836公開了兩步加氫處理工藝，其中首先對 費(fèi)_托合成產(chǎn)物進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化，所述加氫轉(zhuǎn)化條件使得它基本上不經(jīng)歷異構(gòu)化或加氫裂化 (這一步使烯屬組分和含氧組分加氫)，然后在發(fā)生加氫裂化和異構(gòu)化的條件下，使至少一 部分所得產(chǎn)物加氫轉(zhuǎn)化得到基本上為鏈烷烴的燃料。隨后可例如通過蒸餾分離所需餾分。可使用其它合成后處理，例如聚合、烷基化、蒸餾、裂化-脫羧、異構(gòu)化和加氫重 整，調(diào)整費(fèi)_托縮合產(chǎn)物的性能，如例如US-A-4125566和US-A-4478955中所述。鏈烷烴的費(fèi)-托合成用的典型催化劑包括周期表中第VIII族金屬、特別是釕、鐵、 鈷或鎳作為催化活性組分。合適的這種催化劑例如描述于EP-A-0583836 (第3和4頁)中。費(fèi)-托基工藝的一個實(shí)例是van der Burgt等人在5th Synfuelsfforldwide Symposium, Washington DC, November 1985Shell Middle Distillate Synthesis Process”中描述的SMDS(Shell中間溜分合成)(還參見1989年11月 ShellInternational Petroleum Company Ltd，London，UK 相同標(biāo)題的出版物)。這一方法 (有時也稱為Shell"氣至液"或"GTL"技術(shù))通過天然氣(主要為甲烷)衍生的合成氣 轉(zhuǎn)化成重質(zhì)長鏈烴(鏈烷烴)蠟，然后對其加氫轉(zhuǎn)化和精餾以產(chǎn)生所需的產(chǎn)物，例如費(fèi)-托 衍生的石腦油或液體運(yùn)輸燃料如可用于柴油燃料組合物中的瓦斯油，從而產(chǎn)生中間餾分范 圍產(chǎn)物。對于催化轉(zhuǎn)化步驟使用固定床反應(yīng)器的SMDS工藝的一個版本目前用于Bintulu，Malaysia，它的瓦斯油產(chǎn)物已經(jīng)在可商購的機(jī)動車燃料中與石油衍生的瓦斯油共混。其它費(fèi)-托合成工藝的實(shí)例包括Sasol的所謂工業(yè)漿態(tài)相餾出技術(shù)，和 “AGC-21 ” ExxonMobil工藝。這些和其它工藝?yán)绺敿?xì)地描述于EP-A-776959、 EP-A-668342、US-A-4943672、US-A-5059299、W0-A-99/34917 和 W0-A-99/20720 中。通過SMDS工藝制備的費(fèi)-托衍生的石腦油例如商購于Shell公司。費(fèi)-托 衍生的產(chǎn)物的進(jìn)一步的實(shí)例公開于EP-A-0583836、EP-A-1101813、W0-A-97/14768、 W0-A-97/14769、W0-A-00/20534、W0-A-00/20535、W0-A-00/11116、W0-A-00/11117、 WO-A-01/83406, WO-A-01/83641, WO-A-01/83647, WO-A-01/83648 和 US-A-6204426 中。通過費(fèi)-托工藝，費(fèi)-托衍生的石腦油基本上不含或者含有不可檢測量的硫和氮。 含這些雜原子的化合物傾向于成為費(fèi)_托催化劑的毒物，因此要從合成氣原料中除去。此外，通常操作的費(fèi)-托工藝不產(chǎn)生或者幾乎不產(chǎn)生芳烴組分。合適地通過ASTM D4629測定的費(fèi)-托衍生的石腦油的芳烴含量通常低于w/w，優(yōu)選低于0. 5% w/w和更 優(yōu)選低于0. 2或0. w/w。一般來說，例如與石油衍生的石腦油相比，費(fèi)-托衍生的石腦油具有相對低的極 性組分、特別是極性表面活性劑的含量。這種極性組分可包括例如含氧化合物以及含硫和 含氮化合物。在費(fèi)-托衍生的石腦油內(nèi)低的硫含量通常表示低的含氧化合物和含氮化合物 含量，因?yàn)樗羞@些化合物都通過相同的處理工藝除去。本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分是終沸點(diǎn)通常最多220°C、優(yōu)選最多180°C或 1750C的液體烴餾出物。它的初沸點(diǎn)通常為至少25°C，優(yōu)選至少30°C。費(fèi)-托衍生的石腦油或大多數(shù)費(fèi)-托衍生的石腦油(例如至少95% w/w)通常由 具有5個或更多個碳原子的烴組成。合適地，本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分由至少70% w/w、優(yōu)選至少80% w/w, 更優(yōu)選至少90或95或98% w/w、最優(yōu)選至少99或99. 5或甚至99. 8% w/w的鏈烷烴組分 組成。術(shù)語“鏈烷烴”是指支化或非支化烷烴(此處也稱為異鏈烷烴和正鏈烷烴)或環(huán)烷 烴。優(yōu)選地，鏈烷烴組分是異_和正鏈烷烴。在費(fèi)-托衍生的石腦油中正鏈烷烴的含量為最多100% w/w。優(yōu)選地，費(fèi)-托衍生 的石腦油含有20-98% w/w或更多的正鏈烷烴。異鏈烷烴與正鏈烷烴的重量比合適地可以大于0. 1，和可以最多12，合適地為 2-6?？赏ㄟ^由費(fèi)-托合成產(chǎn)物制備瓦斯油所使用的加氫轉(zhuǎn)化工藝，部分測定這一比值的實(shí)際值。本發(fā)明的費(fèi)_托衍生的石腦油組分中烯烴含量優(yōu)選為2. 0% w/w或更低，更優(yōu)選 1. 0% w/w或更低，和甚至更優(yōu)選0. 5% w/w或更低。本發(fā)明的費(fèi)_托衍生的石腦油組分中 芳烴含量優(yōu)選為2. 0 % w/w或更低，更優(yōu)選1. 0 % w/w或更低，和甚至更優(yōu)選0. 5 % w/w或更 低。本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分在15°C下的密度優(yōu)選為0. 67-0. 73g/cm3，和硫 含量為5mg/kg或更少，優(yōu)選2mg/kg或更少。本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解，費(fèi)-托衍生的石腦油具有非常低的抗爆指數(shù)。通常，本 發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分根據(jù)ASTM D2699測量的研究法辛烷值(RON)和根據(jù)ASTM D2700測量的馬達(dá)法辛烷值(MON)獨(dú)立地為最多60，更通常最多50，和通常最多40。
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優(yōu)選地，本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分是使用小于2. 5、優(yōu)選小于1. 75、更 優(yōu)選為0. 4-1. 5的氫氣/ 一氧化碳比，和理想地使用含鈷催化劑，通過費(fèi)_托甲烷縮合 反應(yīng)制備的產(chǎn)物。它合適地由加氫裂化的費(fèi)-托合成產(chǎn)物獲得(例如如GB-B-2077289 和/或EP-A-0147873中所述)，或者更優(yōu)選由兩段加氫轉(zhuǎn)化工藝的產(chǎn)物獲得，例如如 EP-A-0583836(參見上述)中所述。在后一情況下，加氫轉(zhuǎn)化工藝的優(yōu)選特征可以如 EP-A-0583836的第4_6頁和實(shí)施例中所公開的。合適地，本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分是通過低溫費(fèi)-托工藝制備的產(chǎn)物，該 工藝是指在250°C或更低例如125-250°C或175_250°C的溫度下操作的工藝，這與通?？赡?在300-350°C的溫度下操作的高溫費(fèi)-托工藝相反。在本發(fā)明的液體燃料組合物中，本發(fā)明的費(fèi)-托衍生的石腦油組分可包括兩種或 更多種費(fèi)_托衍生的石腦油的混合物。在本發(fā)明的液體燃料組合物中費(fèi)-托衍生的石腦油的濃度范圍是10-50% ν/ν。優(yōu) 選地，在本發(fā)明的液體燃料組合物中費(fèi)-托衍生的石腦油的濃度符合下述參數(shù)(Xi)-(XV) 之一和下述參數(shù)(XVi)-(XiX)之一的組合(xi)至少 11% ν/ν，(xii)至少 12% ν/ν，(xiii)至少 13% ν/ν，(xiv)至少 14% ν/ν,(XV)至少 15% ν/ν，其中特征(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)和(XV)逐漸更為優(yōu)選；和(xvi)最多 50% v/v，(xvii)最多 40% v/v，(xviii)最多 35% ν/ν,(xix)最多 32% ν/ν，(XX)最多 30% ν/ν，其中特征(xvi)、(xvii)、(xviii)、(xix)和(xx)逐漸更為優(yōu)選。上述特征的具體組合的實(shí)例是(xi)和(xvi)、(xi)和(xvii)、(xi)和(xviii)、 (xi)禾口(xix)、(xi)禾口(xx)、(xii)禾口(xvi)、(xii)禾口(xvii)、(xii)禾口(xviii)、(xii) 禾口(xix)、(xii)禾口(xx)、(xiii)禾口(xvi)、(xiii)禾口(xvii)、(xiii)禾口(xviii)、(xiii) 禾口(xix)、(xiii)禾口(xx)、(xiv)禾口(xvi)、(xiv)禾口(xvii)、(xiv)禾口(xviii)、(xiv)禾口 (xix)、(xiv)禾口(xx)、(XV)禾口(xvi)、(xv)禾口(xvii)、(xv)禾口(xviii)、(xv)禾口(xix)、以 及(xv)和(xx)。本發(fā)明的液體燃料組合物任選地包含最多10% v/v C3-C6烴組分。C3-C6烴組分可 以是具有3、4、5或6個碳原子的任何烴或它們的混合物；優(yōu)選地，C3-C6烴組分是具有3、4、 5或6個碳原子的鏈烷烴或它們的混合物；更優(yōu)選地，C3-C6烴組分是具有3、4、5或6個碳 原子的鏈烷類脂族烴或它們的混合物。方便地，C3-C6烴組分可以是其中至少95wt%、優(yōu)選 至少98wt%、更優(yōu)選至少99wt%的烴具有相同碳原子數(shù)的組合物。C3-C6烴組分可衍生于任何已知來源。方便地，C3-C6烴組分可按照已知方式由直 餾汽油、合成產(chǎn)生的烴混合物、熱或催化裂化的烴、加氫裂化的石油餾分、催化重整的烴、費(fèi)_托合成、或這些的混合物衍生。盡管對本發(fā)明來說并不重要，但由于(3_(6烴具有高的揮發(fā)性，因此(3_(6烴組分可 方便地包括在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)，以增加液體燃料組合物的揮發(fā)性，這可方便地 用來改進(jìn)液體燃料組合物的冷啟動性能。因此，在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)包括的C3-C6 烴組分的濃度隨液體燃料組合物所需的揮發(fā)性而變化。要理解在本發(fā)明的液體燃料組合物 內(nèi)C3-C6烴組分的含量可以方便地為0% ν/ν。但若在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)包括C3-C6 烴組分，則通常以最多8% ν/ν、更通常最多7% ν/ν的濃度和獨(dú)立地通常為至少0. 1% ν/ ν、更通常至少0. 25% ν/ν和最通常用量為至少0. 5% ν/ν的含量包含它們。例如若在本發(fā) 明的液體燃料組合物內(nèi)包括C3-C6烴組分，則通常以范圍為0. 1-10% ν/ν、更通常0. 25-8% ν/ν、和最方便0. 5-7% ν/ν的濃度包含它們。本發(fā)明的液體燃料組合物適合用于內(nèi)燃機(jī)、特別是火花點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)中。合適地， 可使用本發(fā)明的液體燃料組合物為靈活燃料車輛(FFV)的內(nèi)燃機(jī)提供燃料。要理解本發(fā)明的液體燃料組合物也可稱為汽油，例如本發(fā)明的液體燃料組合物可 方便地用作Ε85或Ε70汽油。本發(fā)明的液體燃料組合物的沸程范圍通常為25-210°C，最佳范圍和蒸餾曲線通常 隨每年的氣候和季節(jié)而變化。本發(fā)明的液體燃料的里德蒸汽壓(RVP)范圍為lO-lOOkPa，優(yōu)選20_90kPa，更優(yōu)選 30-80kPa(IP 394)。最佳的里德蒸汽壓隨每年的氣候和季節(jié)而變化。方便地，通過改變RVP 中C3-C6烴組分的含量，和因此可控制本發(fā)明的液體燃料組合物的冷啟動性能。令人驚奇地，即使費(fèi)-托衍生的石腦油的研究法辛烷值(RON)和馬達(dá)法辛烷值 (MON)非常低，本發(fā)明的液體燃料組合物的RON和MON也令人驚奇地高。優(yōu)選地，本發(fā) 明的液體燃料組合物的RON范圍為80-120，更優(yōu)選85-115，甚至更優(yōu)選90-112，最優(yōu)選 95-110 (ASTM D2699)。本發(fā)明的液體燃料組合物的MON范圍優(yōu)選為65_110,更優(yōu)選75-105， 甚至更優(yōu)選80-100，最優(yōu)選85-95 (ASTM D2700)。通常，本發(fā)明的液體燃料組合物的烯烴含量為最多2% ν/ν。優(yōu)選地，本發(fā)明的液 體燃料組合物的烯烴含量為最多v/Vo通常，本發(fā)明的液體燃料組合物的芳烴含量為最多ν/ν。優(yōu)選地，本發(fā)明的液 體燃料組合物的芳烴含量為最多0. 5% ν/ν，更優(yōu)選最多0. 25% ν/ν。方便地，本發(fā)明的液 體燃料組合物的芳烴含量范圍為0-0. 15% ν/ν。液體燃料組合物的苯含量優(yōu)選最多0. 25% ν/ν，更優(yōu)選最多0. 1% ν/ν，特別是最 多 0. 05% ν/ν ο本發(fā)明的液體燃料組合物通常具有低或超低的硫含量，例如不大于500mg/kg、優(yōu) 選不大于150mg/kg、更優(yōu)選不大于50mg/kg、甚至更優(yōu)選不大于10mg/kg和最優(yōu)選5mg/kg 的硫。方便地，本發(fā)明的液體燃料組合物可基本上不含硫。本發(fā)明的液體燃料組合物還優(yōu)選具有低的總鉛含量，例如最多0. 005g/l，最優(yōu)選 不含鉛，即沒有向其中添加鉛化合物(即無鉛)。要理解本發(fā)明的液體燃料組合物可完全衍生于可再生源。盡管對本發(fā)明來說不是關(guān)鍵的，但本發(fā)明的液體組合物可方便地另外包括一種或 多種燃料添加劑?？砂ㄔ诒景l(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)的燃料添加劑的濃度與性質(zhì)不是關(guān)
8鍵的?？砂ㄔ诒景l(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)的燃料添加劑的合適類型的非限定性實(shí)例包括 抗氧化劑、腐蝕抑制劑、清凈劑、除霧劑、抗爆添加劑、金屬鈍化劑、閥座凹陷防護(hù)劑化合物、 染料、摩擦調(diào)節(jié)劑、載體流體、稀釋劑和示蹤劑。合適的這些添加劑的實(shí)例一般描述于美國 專利No. 5855629中。方便地，本發(fā)明的液體燃料組合物另外包括一種或多種燃料添加劑， 特別地，其中一種或多種燃料添加劑包括腐蝕抑制劑。方便地，可共混燃料添加劑與一種或多種稀釋劑或載體流體形成添加劑濃縮物， 該添加劑濃縮物然后可與本發(fā)明的液體燃料組合物混合。在本發(fā)明的液體燃料組合物內(nèi)存在的任何添加劑的(活性物質(zhì))濃度優(yōu)選最多 Iwt %，更優(yōu)選范圍為5-lOOOppmw (份/百萬重量份)，有利地范圍為75-300ppmw，基于總的 液體燃料組合物計。除了以上所述的組分和添加劑或添加劑包以外，本發(fā)明的液體燃料組合物還可任 選包含其它組分構(gòu)成余量的液體燃料組合物。例如余量的燃料可包括除費(fèi)_托衍生的石腦 油和C3-C6烴組分以外的烴組分以及除C1-C4醇以外的含氧化合物。若本發(fā)明的液體燃料組 合物包含除費(fèi)_托衍生的石腦油和C3-C6烴組分以外的烴組分和/或除C1-C4醇以外的含氧 化合物，則這些組分的存在濃度優(yōu)選不大于10% v/v，更優(yōu)選不大于7% v/v，甚至更優(yōu)選不 大于5% v/v，和最優(yōu)選不大于3% ν/ν。方便地，本發(fā)明的液體燃料組合物不包括除費(fèi)-托 衍生的石腦油、任選WC3-C6烴組分.C1-C4醇和燃料添加劑或燃料添加劑濃縮物以外的附加 組分。可通過包括下述步驟的方法制備本發(fā)明的液體燃料組合物混合50-90% ν/ VC1-C4醇與10-50% ν/ν費(fèi)-托衍生的石腦油和任選最多10% v/vC3-C6烴組分。本發(fā)明的 液體燃料組合物中各組分混合的順序與方法不是關(guān)鍵的，和可使用本領(lǐng)域已知的任何合適 的方法形成本發(fā)明的液體燃料組合物。若本發(fā)明的液體燃料組合物中包含一種或多種附加組分例如一種或多種燃料添 加劑或添加劑濃縮物，則可在制備本發(fā)明的液體燃料組合物之前、過程中或之后，混合附加 組分與液體燃料組合物中的一種或多種組分?？墒褂帽景l(fā)明的液體燃料組合物作為內(nèi)燃機(jī)、特別是火花點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的燃料。 因此，本發(fā)明還包括含下述的液體燃料組合物作為內(nèi)燃機(jī)、特別是火花點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的燃 料的用途(a) 50-90 % y/yC.-C,醇，(b) 10-50% ν/ν費(fèi)-托衍生的石腦油，和任選的(c)最多 10% v/vC3-C6 烴組分。要理解本發(fā)明的液體燃料組合物特別適合于在靈活燃料車輛中作為燃料。本發(fā)明還提供操作內(nèi)燃機(jī)的方法，所述方法包括將本發(fā)明的液體燃料組合物引入 到所述發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)。根據(jù)下述實(shí)施例進(jìn)一步理解本發(fā)明。除非另有說明，份和百分?jǐn)?shù)(濃度)以體積 計和壓力以kPa為單位。實(shí)施例通過在可密封的金屬容器內(nèi)，在室溫下，組合表1所列的合適體積量的各組分，制 備實(shí)施例的液體燃料組合物。
若將丁烷加入到液體燃料組合物中，則從儲罐中添加丁烷到可密封的容器中，所 添加的丁烷體積通過機(jī)械流量計測量。然后密封含液體燃料組合物的組分的容器并攪拌，以確保徹底混合。在混合之后，在測試之前，在低于5 V的溫度下儲存密封的容器以防止蒸發(fā)。表1:燃料組合物 非本發(fā)明。乙醇是由Abengoa Bioenergy供應(yīng)的生物乙醇(15°C下的密度為794. lkg/1 (IP 365))。在燃料4、5和6中所使用的丁烷由Shell Gas UK供應(yīng)。GTL石腦油是具有下表2所定義的參數(shù)的費(fèi)_托衍生的石腦油。表2:GTL石腦油
汽油A是具有下表3所定義的參數(shù)的無鉛汽油基礎(chǔ)燃料。表3:汽油A *-異-和正鏈烷烴的總體積
汽油B是具有下表4所定義的參數(shù)的無鉛汽油基礎(chǔ)燃料。表4:汽油B *-異-和正鏈烷烴的總體積
實(shí)施例1-4和對比例A和B下表5中給出了燃料1-4、A和B的研究法辛烷值(RON) (ASTM D2699)和馬達(dá)法辛 烷值(MON) (ASTM D2700)。表5 燃料組合物的RON和M0N 對比例**-數(shù)值低于測試方法和裝置的檢測下限(即低于40)***_兩次測量的平均值根據(jù)上表5可看出，本發(fā)明液體燃料組合物的RON和M0N高于液體燃料各組分的 重量平均所預(yù)期的值。特別地，可以令人驚奇地看出，實(shí)施例3中燃料的RON值大于制備所 述燃料所使用的乙醇和費(fèi)-托衍生的石腦油組分二者測量的RON值。實(shí)施例5-10和對比例C-J下表6中給出了燃料1-6和A-H的里德蒸汽壓(RVP) (IP 394)。表6 燃料組合物的里德蒸汽壓 對比例根據(jù)上表6可看出，僅僅含乙醇和GTL石腦油的液體燃料組合物的RVP低于僅僅 含乙醇和無鉛汽油的相當(dāng)?shù)拇蓟剂?實(shí)施例7與對比例G和J相比)。但根據(jù)實(shí)施例 8-10可看出，本發(fā)明的液體燃料組合物的RVP可通過添加丁烷以便例如改進(jìn)冷啟動性能而 有利地控制。
權(quán)利要求
適合用于內(nèi)燃機(jī)中的液體燃料組合物，它包含(a)50 90％v/v C1 C4醇；(b)10 50％v/v費(fèi) 托衍生的石腦油；和任選的(c)最多10％v/vC3 C6烴組分。
2.權(quán)利要求1的液體燃料組合物，其中(3-(6烴組分的含量為0%v/v。
3.權(quán)利要求1的液體燃料組合物，其中(3-(6烴組分的含量為0.1-10% v/v。
4.權(quán)利要求1-3任一項的液體燃料組合物，其中Q-C；醇的含量為60-90%v/v。
5.權(quán)利要求4的液體燃料組合物，其中Q-C；醇的含量為65-89%v/v。
6.權(quán)利要求5的液體燃料組合物，其中Q-C；醇的含量為70-88%v/v。
7.權(quán)利要求1-6任一項的液體燃料組合物，其中C「C4醇是乙醇。
8.權(quán)利要求1-7任一項的液體燃料組合物，其中所述液體組合物還包含一種或多種燃 料添加劑。
9.制備液體燃料組合物的方法，該方法包括混合50-90%v/v (^-(；醇與10-50% v/v 費(fèi)_托衍生的石腦油、以及任選最多10% v/vC3-C6烴組分。
10.操作內(nèi)燃機(jī)的方法，該方法包括將權(quán)利要求1-8任一項或者按權(quán)利要求9的方法制 備的液體燃料組合物引入到所述發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供適合用于內(nèi)燃機(jī)中的液體燃料組合物，它包含(a)50-90％v/v C1-C4醇；(b)10-50％v/v費(fèi)-托衍生的石腦油；和任選的(c)最多10％v/vC3-C6烴組分。本發(fā)明進(jìn)一步提供制備液體燃料組合物的方法和操作內(nèi)燃機(jī)的方法。
文檔編號C10L1/02GK101932679SQ200880126103
公開日2010年12月29日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月2日
發(fā)明者C·N·奧爾勒巴, R·H·克拉克, R·J·普里斯, R·W·M·沃德勒 申請人:國際殼牌研究有限公司