[發明專利]制備壓燃式發動機燃料的方法

無效

• 申請號: 201180017642.7
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN103026028A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: C.杜維希;T.V.W.詹森斯;P.加布里爾森
• 申請（專利權）人: 赫多特普索化工設備公司
• 主分類號: F02B51/02
• 分類號: F02B51/02;C10L1/02;F02M27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;萬雪松

本發明涉及壓燃燃料組合物。本發明特別是涉及由含醇的初級燃料或通過向烴類燃料中添加醇來制備壓燃式發動機燃料的方法。

現在，隨著第二代含醇生物燃料的出現生物燃料的可持續和普遍應用已經成為可能。然而，制備態的生物燃料在粗產品形式下品級較低且在傳統的壓燃式發動機中不燃燒。

具體地說，生物乙醇的高達5%或10%的高水含量和低十六烷值限制了其在運輸中的應用。同時，嚴格的排放法規使傳統的柴油燃料不適宜在沒有額外的排氣凈化系統的情況下工作。

這些限制可通過使用某些提高生物乙醇的十六烷值或改善傳統化石柴油燃料以更清潔地工作的添加劑來克服。已知充氧劑，例如醚，能夠提高十六烷值和無煙塵排放地燃燒。

出面實用性的考慮，可用的壓燃式發動機燃料組合物的數量進一步減少。出于存儲安全的原因，燃料閃點必須在52℃以上。為了限制成本和使得不經大的發動機改造就能在柴油發動機中工作，待與燃料混合的添加劑量也優選低，根據添加劑的價格一般在1和5wt%之間。

本發明基于低成本且容易獲得的添加劑，所述添加劑使得能夠將大多數已知的柴油和非柴油烴類燃料改質（upgrade）以在壓燃式發動機中清潔利用。

具體地說，用于制備本發明的壓燃式發動機燃料的燃料添加劑完全基于便宜、可廣泛獲得且本身就是安全運輸燃料但在未經進一步處理時十六烷值低的醇。

因此，本發明一般地提供制備壓燃式發動機燃料的方法，包括步驟：

提供初級烴類燃料與一種或多種醇的混合物；和

在所述混合物中使至少部分所述一種或多種醇脫水形成其相應的醚和水，以獲得所述壓燃式發動機燃料。

術語初級燃料在本說明書的上下文中是指填加到車輛油箱或填加到用于固定的壓燃式發動機的油箱中且隨后在噴射到發動機中之前經受轉化處理的燃料。

如前所述，向燃料中添加醇被認為會降低所述燃料的十六烷值，從而使其不適合于壓燃應用。

本發明要求使所述醇/初級燃料混合物通過醇脫水催化劑以確保按照以下反應將足夠分數的所述醇轉化成相應的醚和水：

R1-OH+R2-OH->R1-O-R2+H₂O

其中R1和R2是包含H、C和任選的O的分子。

上述反應受平衡限制且所產生的壓燃燃料是烴、醇、醚和水的共混物。

所述初級烴類燃料優選包括C5-C28的烴和/或生物燃料。

在本發明的一個具體實施方案中，所述初級烴類燃料包括汽油。

可用于所述初級燃料的醇為C₁-C₁₀的一元醇和/或多元醇。

優選使包含在所述初級燃料混合物中的所述一種或多種醇在有脫水催化劑存在的情況下脫水。

適合用于本發明的脫水催化劑包括所有的固體酸，如氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁（silica?alumina）、沸石、鎢酸鹽化的氧化物（tungstated?oxides）、硫酸鹽化的氧化物（sulphated?oxides）、氧化鋁磷酸鹽（alumina?phosphates）、含磺酸官能團的材料（如磺化聚苯乙烯、磺化氟碳聚合物、磺酸官能化的氧化物材料（氧化鋁，SBA-15，二氧化硅））及其混合物。

在本發明的一個具體實施方案中，所述脫水催化劑設置在車載的反應器之內。

如果所述初級燃料已經具有適合的十六烷值，則醇的添加和催化脫水使得能夠減少顆粒排放物。根據要求的減少來調節添加的醇的重量分數。

實施例1通過使用乙醇改善生物柴油和化石柴油的燃燒描述了此特征。

或者，如果初級燃料的十六烷值不足，添加醇和催化脫水到顯著水平使得由此制備的壓燃燃料能夠驅動壓燃發動機。必需的醇量取決于所述初級燃料的性質。

實施例2描述了使用乙醇或丁醇作為柴油改進劑用于含水乙醇、丁醇或傳統的汽油。

實施例

實施例1：醇作為用于類似柴油的燃料的清潔改進劑