[發明專利]具有添加劑的燃料組合物

有效

• 申請號: 201780011025.3
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN108699458B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: R.阿利;S.V.菲利普
• 申請（專利權）人: 英國石油國際有限公司
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C10L1/233;C10L10/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 麥振聲;黃念

用于火花點火內燃機的燃料組合物包含非金屬辛烷提升添加劑。所述非金屬辛烷提升添加劑是當在0.67重量%的處理比率下使用時，使燃料的研究辛烷值增加至少1.8，同時保持T₉₀和/或蒸氣壓的添加劑。

發明領域

本發明涉及用于火花點火內燃機的燃料的添加劑。特別地，本發明涉及用于增加用于火花點火內燃機的燃料的辛烷值，同時保持T₉₀和/或蒸氣壓的非金屬添加劑。本發明還涉及包含辛烷提升添加劑的用于火花點火內燃機的燃料。

發明背景

火花點火內燃機廣泛用于家用和工業二者中的動力。例如，火花點火內燃機通常用于為汽車工業中的車輛(例如乘用車)提供動力。

火花點火內燃機中的燃燒由產生火焰前緣的火花引發。火焰前緣從火花塞前進并快速平穩地穿過燃燒室，直到幾乎所有燃料都被消耗掉。

當在較高壓縮比下操作時，即當在發動機中的燃料/空氣混合物點火之前對其施加更高程度的壓縮時，廣泛認為火花點火內燃機更有效。因此，現代的高性能火花點火內燃機傾向于在高壓縮比下運行。當發動機對進氣充量具有高度的補充增壓時，也需要較高的壓縮比。

然而，增加發動機中的壓縮比增加異常燃燒的可能性(包括自動點火的可能性)，特別是當發動機被增壓時。當通常被理解為火焰前緣和燃燒室壁/活塞之間的未燃燒氣體的末端氣體自動點火時，發生自發點火形式。在點火時，末端氣體在燃燒室中的火焰前緣之前迅速且過早地燃燒，導致氣缸中的壓力急劇上升。這會產生特有的爆震或爆裂聲音且被稱為“爆震”、“爆炸”或“爆裂”。在一些情況下，特別是對于增壓發動機，其它形式的自動點火甚至可能導致稱為“大爆震”或“超爆震”的破壞性事件。

由于燃料的辛烷值(也稱為抗爆震等級或辛烷等級)低于發動機的抗爆震要求，發生爆震。辛烷值是用于評估給定燃料將發生爆震的點的標準量度。較高的辛烷值意味著燃料/空氣混合物在末端氣體發生自動點火之前可以承受更多的壓縮。換句話說，辛烷值越高，燃料的抗爆震性質越好。雖然研究辛烷值(RON)或發動機辛烷值(MON)可用于評估燃料的抗爆震性能，在最近的文獻中，更注重RON作為現代汽車發動機中的燃料抗爆震性能的指標。

因此，需要用于具有高辛烷值，例如高RON的火花點火內燃機的燃料。特別需要用于高壓縮比發動機的燃料，包括利用對進氣充量的高度補充增壓的燃料，以具有高辛烷值，從而在沒有爆震的情況下可以享受更高的發動機效率。

為了增加辛烷值，通常將辛烷改進添加劑加入到燃料中。這種添加可以由精煉廠或其它供應設備，例如燃料終端或大型燃料共混器進行，使得在基礎燃料辛烷值原本太低時燃料符合適用的燃料規格。

有機金屬化合物，包括例如鐵、鉛或錳是眾所周知的辛烷改進劑，四乙基鉛(TEL)已被廣泛用作高效的辛烷改進劑。然而，TEL和其它有機金屬化合物現在通常僅少量用于燃料(如果有的話)，因為它們可能是有毒的，對發動機有害且對環境有害。

不基于金屬的辛烷改進劑包括含氧化合物(例如醚和醇)和芳族胺。然而，這些添加劑也存在各種缺點。例如，N-甲基苯胺(NMA)，一種芳族胺，必須在相對高的處理比率(1.5-2%重量添加劑/重量基礎燃料)下使用，以對燃料的辛烷值具有顯著影響。NMA也可能有毒。含氧化合物使燃料中的能量密度降低，且與NMA一樣，必須在高處理比率下加入，可能導致與燃料儲存、燃料管線、密封和其它發動機部件的兼容性問題。

已經努力為NMA尋找替代的非金屬辛烷改進劑。GB 2 308 849公開了二氫苯并噁嗪衍生物用作抗爆震劑。然而，與在類似處理比率的NMA相比，衍生物提供在燃料的RON方面顯著更小的增加。