专利名称：含有选自醇、醚、醛、酮、酯、无机酯、缩醛、环氧化物和过氧化物的至少四种不同的含氧功 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及柴油机、燃气轮机和涡轮喷气式发动机、特别是标准发动机用发动机燃料，所述的发动机燃料为含键合氧的有机化合物和任选烃类化合物的燃料组合物。此外，本发明还涉及这样的发动机特别是柴油发动机用发动机燃料，其中燃料组合物在压力和环境温度下即所述发动机的正常操作条件下构成稳定的匀质液体。
背景技术：
减少柴油驱动的发动机的废气排放物中污染物的问题是对现代社会的一个挑战。由于环境原因以及还由于对健康的影响，已提出例如用EN590和2号柴油等作为代表代替柴油作为车辆的燃料。一些国际协定规定逐步严格有关车辆和其他使用柴油发动机的机器的废气排放物中由发动机燃料燃烧产生的有毒产物数量的要求。在欧盟国家和美国，第II阶段的要求以2002年开始强制执行。这些要求规定显著减少柴油发动机的废气排放物中的一氧化碳(CO)、烃类和氮氧化物的混合物(HC+NOx)和颗粒物。
而且，现代社会全力注视大气中的二氧化碳的全球平衡的破坏，它与石油产品、煤和化石气体的密集燃烧连系在一起。大气中二氧化碳平衡的破坏引起全球气候变暖，并对地球的宇宙万物产生不良影响。
在这一方面，由可再生植物资源生产的发动机用发动机燃料的开发具有重要现实意义。
对环境保护和对废气排放物中有害组分含量的更加严格的标准迫使炼油工业开发急需的能更清洁燃烧的各种替代燃料。
现有的全球车辆和有标准柴油机、燃气轮机和涡轮喷气发动机的机器的保有量目前还不能完全消除由矿物资源例如原油、煤和天然气生产的烃类混合物作为发动机燃料，这样的烃类混合物的一个例子是柴油。
另一方面，有可能用能得到更清洁的排放废气和对发动机性能没有不良影响的其他有机化合物代替一部分发动机燃料中的烃类，例如柴油。舍有含氧化合物的汽油现已广泛使用。例如，还已知用醇类代替发动机燃料中15％的柴油得到更清洁的废气，并在不改变现有柴油发动机的条件下得到可接受的功率。
但是，使用最广泛可得的和廉价的醇类(甲醇和乙醇)作为发动机燃料的一部分的问题在于，这些化合物与柴油和汽油燃料的不互溶性。潜在地，醇类和其他含氧化合物将生成环境上清洁的燃烧产品。但是，在发动机中的燃烧过程是一极其复杂的现象，它不仅受燃料组成的影响，而且也受燃料的物理参数的影响，首先受液体的匀质性的影响。
石油柴油馏分与乙醇的混合物的可行性和性质早有报导，例如在柴油乙醇混合燃料的技术可行性，ASAE技术论文79-1052，1979中报导。在该文中强调这样的燃料应用的主要问题是它的相分离倾向。此外，这样的相分离受体系中水存在的重大影响。在0℃下，仅0.05％的水含量会使含有99％柴油和0.95％乙醇的发动机燃料相分离。
普遍知道，可通过降低燃烧温度来减少NOx的排放。达到降低燃烧温度的一条径是将水加到燃料中或单独将水注射到燃烧室中。
但是，通过加水，在大多数燃料体系中出现相分离，特别是在较低的温度下，例如低于0℃。EP-A-0014992(BASF)和US4356001(W.M.Sweeney)强调水在含有甲醇或乙醇或不含甲醇或乙醇的含有聚酯和缩醛燃料组合物中的问题。但是，当根据上述专利配制燃料组合物时，人们发现改进的水容许量在更宽的温度范围内是不足够的。由这样的燃料排放的CO、HC和烟灰明显高于可接受值。
已知含醇的燃料得到相对低的炭、碳氧化物和氮氧化物排放量(Johnson R.T.，Stoffer J.O.，Soc.Aulomot.Eng.(Spec.Publ.)1983，S.P.542，91-104)。
在混合型柴油燃料领域开发的一个重要部分是致力于生成微乳液。微乳液为热稳定的胶体分散液，其中颗粒直径为20-30埃左右。在1977年，backer提出用表面活性剂来形成醇类和烃类的微乳液(GB2002400，1977年7月12日授与)。后来，为了相同的目的，提出其他乳化剂(GB.2115002，1982年2月1日授与；U.S.4509950，1985年3月24日授与；U.S.4451265，1984年4月21日授与；和EP475620，1992年3月18日公开)。
有可能得到加有不同醇及其混合物的匀质的柴油燃料组合物。在1980年10月31日公布的FR2453210中，为了得到加有烃类和甲醇的匀质液体，提出加入C8-C15直链和支链的脂族饱和伯醇或这些醇的混合物。1989年6月7日公布的EP319060所涉及的开发能避免加有醇混合物的混合型燃料的相分离。
混合型燃料特性的研究证实它们用于柴油发动机操作的可能性(Mathur H.B.，Babu M.K.，Indian Inst.Tech.Journ.Therm.Eng.，1988，2(3)，p.63-72；Hashimoto，K.，et al.，Journ.Jap.Petrol.Inst.，1996，v.39，N2，p.166-169)。
在WO95/02654(1995年1月26日公布)中，为了得到匀质的燃料调合物，专利所有人提出使用含有总体积0-20％的乙醇和/或正丙醇、总体积0-15％的脂肪酸和/或有机酸酯以及其余为烃类液体的配方。该专利提供一些组合物的实施例，其中除了柴油、乙醇和丙醇外还使用油酸以及不同的有机酸酯。
根据WO 95/02654，据说所有的实施例说明具有单一相的燃料组合物。这一点说明使用某些数量的脂肪酸和/或有机酸酯以及它们的混合物的有效性，以便得到除上述这些化合物外还含有柴油和低碳烷基醇的匀质液体。但是，该专利未提到所制得的燃料配方稳定性的任何指定温度范围，以及未提到任何水的存在如何影响它们的稳定性。另一方面，已知低碳烷基醇和柴油的混合物的稳定性是这样的燃料的主要操作性能之一。在WO 95/02654中提出，几种组合物在各种标准柴油发动机中的试验未显示功率和燃料的效率下降。但是，没有说到使用所提到的燃料配方的不同发动机的废气排放物的含量。在这方面，仅说明有关在铲车操作的仓库内，在Yale Forklift(model GDP050RVAS)MazdaXA的发动机中乙醇调合物使用数目可能是更可接受的。
发明概述通过提供本发明的燃料组合物可克服现有技术燃料组合物所提到的缺点，所述的燃料组合物包括具有至少4种选自醇、醛、酮、醚酯、无机酯、缩醛、环氧化物和过氧化物的含氧功能基团的含氧化合物和任选的烃类化合物，其中所述的至少4种基团可由两种或两种以上不同的含氧化合物的任何组合得到，其中每一个含有至少一种所述的基团。
如此得到的组合物形成在宽的温度范围内容许水存在的匀质液体燃料。用本发明的发动机燃料代替原有的发动机燃料用于标准发动机的操作证实废气排放物中包括NOx和颗粒物在内的污染物显著下降。而且，由可再生原料制得的组分的应用减少了过量二氧化碳排放到大气中。
根据本发明，提供这样一种燃料，它可在燃料喷射同步、活门定时和活门开启时间方面不作任何改变的条件下很好地用于包括柴油机在内的现有的标准发动机。因此，有可能发动机不作任何改变的条件下在传统燃料和本发明燃料之间切换。这样的性质具有重大的实际价值。
与大量的用于部分或全部代替柴油的现有技术燃料组合物特别是含有羧酸的组合物不同，本发明的燃料基本上无腐蚀。
本发明的另一优点是，由于燃料组合物的灵活性，可以对组合物作适当调整，以便在一定时间内利用特定组分的现有价格好处，或者如果需要，为了生产更廉价的燃料，甚至替换任何组分。例如，有可能根据使用的烃类的价格和可供性来决定燃料组合物的各种含量。
最有利的是，制备本发明燃料的方法不需要将各组分进行激烈的混合，例如在现有技术中那样。因此，为了制得本发明的匀质燃料组合物，不需要强力搅拌混合物。
因此，根据本发明，通过使用包括至少4种含氧功能基团的含氧化合物制得为包括标准发动机在内的柴油机、燃气轮机和涡轮喷气发动机提供有效操作的匀质燃料组合物，其中所述的基团由两种或两种以上不同含氧化合物的任何组合提供，其中每一个含有至少一个所述的基团。优选使用至少4种有不同键合氧的功能基团的有机化合物。
本发明特别是以使用上述含键合氧的有机化合物的组合物(含有或不含烃类)作为发动机燃料为基础，在发动机操作环境中常温常压下形成匀质液体。当上述的含键合氧的有机化合物和任选烃类的组合物用作发动机燃料时，为所述的发动机提供了所需的操作特性，且废气排放物中污染物的数量令人吃惊地减少。
令人吃惊地发现，如果使温度低于浊点或超过初馏点，将会出现相分离，那么当温度回到具体燃料组合物浊点和初馏点之间的温度范围时，本发明的燃料组合物随后再次变成匀质的。
在本发明的一个方面，发动机燃料包括至少4种包含在任何数目有机化合物中的不同含氧功能基团和任选烃类化合物，其中氧可结合在以下功能基团的任一种中 在本发明的另一实施方案中，用于包括标准发动机在内的柴油机、涡轮喷气发动机和喷气发动机的发动机燃料组合物减少了污染物的排放，包括含氧的有机组分和任选烃类组分，所述的含氧的有机组分含有醇、醛、酮、醚、酯、无机酯、缩醛、环氧化合物和过氧化合物中至少4种化合物；而其中每一种至少一个化合物。
发明详述通常，按发动机燃料组合物的总体积计，含氧有机化合物组分的数量为约5-100％；当烃类组分存在时，按发动机燃料的总体积计，烃类组分的数量为0至约95％。
通常，所述的发动机燃料组合物优选在象约-35℃那样低的浊点至约180℃的初馏点的温度范围内常压下是稳定的。
优选的匀质发动机燃料组合物的浊点不高于约-50℃，而初馏点不低于约50℃。
所述的发动机燃料组合物优选有以下性质的至少一个，更优选一部分，最优选全部(i)20℃下的密度不小于0.775克/厘米3；(ii)在常压下浊点不高于0℃；(iii)在浊点(0℃)至初馏点(50℃)间常压下是稳定的；(iv)在常压下通过沸腾汽化的液体数量；-在不高于100℃下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的25％；-在不高于150℃下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的35％；-在不高于200℃下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的50％；-不大于发动机燃料组合物总体积的98％在不高于400℃的温度下蒸出，优选不高于370℃、更优选不高于280℃；(v)氧的氧化燃烧热不小于39兆焦/公斤；(vi)自燃温度为150-300℃；(vii)容纳至少1％(体积)水的能力。
所述的发动机燃料组合物优选通过在相同的温度下将发动机燃料组合物的各组分依次加到燃料贮罐中来生产，从在这一温度下有最低密度的组分开始和在这一温度下有最高密度的组分结束。
通常使用较重的烃类馏分与含氧组分组合。所用的烃类馏分通常为任何烃类混合物，例如符合ASTM柴油规格的石油馏分。视等级而定，实际的烃类馏分是变化的。2号柴油(欧洲为EN590柴油燃料)在商用车辆和农用车辆中是最通用的，而在私人车辆中的用量不断增加。当然，比柴油轻的其他类馏分(包括煤油)以及比柴油重的馏分(包括瓦斯油和燃料油)也可代替柴油馏分用于本发明的发动机燃料。
本发动机燃料组合物所用的烃类优选为柴油馏分。所述的柴油馏分优选为柴油和比柴油轻的烃类馏分的混合物。使用由可再生原料制得的烃类液体作为柴油机用发动机燃料的组分也是可能的。使用由松油或松脂制得的烃类液体以及通过加工含氧化合物生产的烃类液体是优选的。
柴油机用发动机燃料所用的烃类组分可由合成气或天然气和煤来生产。
优选的是，甲醇或乙醇中至少一种以及任选由所述的甲醇和/或乙醇衍生的产品存在于含氧化合物组分中。发动机燃料的组分可含有能使燃料所用组分的加工时间和成本降低的杂质。
在本发明一优选的实施方案中，按发动机燃料组合物的总体积计，可存在约1％的水，而对发动机燃料组合物的性质和匀质性没有明显的影响。因此，市售的含水的组分和烃类馏分不必在加到发动机燃料中以前进行除水处理。
使用由可再生植物资源得到的含氧有机化合物也是本发明的一个优选特征。
根据本发明一优选的实施方案，对于在发动机燃料的点火中有更短延迟时间的燃料组合物来说，含有键合氧的有机化合物优选有直链的或少量支链的分子结构。
根据本发明另一优选的实施方案，对于含有支链分子结构的含键合氧有机化合物的燃料组合物，为了不降低操作的效率，发动机燃料组合物的自燃温度为约150-300℃之间。
根据本发明另一优选的实施方案，在不加入烃类的条件下，燃料组合物为发动机提供有效的操作，并使废气排放物中的污染物减少。为此，只使用含键合氧的有机化合物。
本发动机燃料组合物可在低于环境温度和/或高于环境温度的条件下使用，在操作中有满意的效率。
根据本发明另一优选的实施方案，含氧的组分为发动机燃料提供了所需的润滑性质，对于柴油机的正常操作来说，它是特别重要的。
根据本发明另一优选的实施方案，含氧组分能使发动机的燃烧室中的沉积物减少。
本发明发动机燃料的含氧组分优选包括(i)醇类、(ii)醚类、(iii)有机酯类和(iv)醛、酮、无机酯、缩醛、环氧化物和过氧化物中至少一种。
在一最优选的实施方案中，本发明的燃料组合物含有上述包括(i)至(iv)的不同类中每类至少一种化合物。
醇的混合物，例如(i)乙醇和丁醇、(ii)乙醇、丙醇和己醇、(iii)甲醇和乙醇、(iv)乙醇、丁醇和己醇和(v)乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙基己醇和三甲基壬醇等可优选作为醇类组分。此外，醚的混合物和有机酯的混合物也可分别用作醚类组分或有机酯类组分，并有满意的结果。同样，缩醛、环氧化物、过氧化物、醛、酮和无机酯中各自的任何混合物都可用作该组分。
当3种或3种以下不同类的含氧组分用来制成柴油机用的本发动机燃料组合物时，已发现难以很容易地形成匀质的单一相燃料。例如，当通过将乙醇、油酸和油酸异丙酯加到柴油中使柴油与乙醇、油酸和油酸异丙酯结合(如在WO95/02654的组合物10中)并将混合物静置1小时时，通常观测到多相组合物。只有激烈振荡才能使相分离消失。相反，在使用4种不同类的含氧化合物和各组分按密度增加的顺序混合以及将混合物静置至少约1小时的本发明中，在不需外加混合的条件下，就得到单一相混合物。
含氧化合物可包括一种醇。通常，使用脂族醇，优选链烷醇和它们的混合物。更优选的是，使用通式为R-OH的链烷醇，其中R为C1-C10烷基、最优选C2-C8烷基，例如乙醇、正丁醇、异丁醇或仲丁醇或戊醇，2-乙基己醇或2，6，8-三甲基-4-壬醇。
燃料添加剂可为通式 的醛，其中R为C1-C8烃基。
优选的醛为甲醛、乙醛、丁醛、异丁醛和乙基己醛。
燃料添加剂可为通式 的酮，其中R和R1各为C1-C8烃残基，可为相同的或不同的，或一起构成一个环，R和R1的碳原子总数为3-12。本发明优选的酮为二异丁基酮、乙基戊基酮、香芹酮和薄荷酮。
醚类燃料添加剂优选为单醚、二醚和/或环醚。优选的醚有通式R-O-R’，其中R和R’为相同的或不同的，各为C2-C10烃基，或一起构成环。通常，低碳(C4-C8)二烷基醚是优选的。
在醚中碳原子的总数优选为8-16。
代表性的单醚为二丁基醚、叔丁基异丁基醚、乙基丁基醚、二异戊基醚、二己基醚和二异辛基醚。代表性的二醚为二甲氧基丙烷和二乙氧基丙烷。代表性的环醚为环状的环单醚、环双醚和杂环醚如二恶烷、甲基四氢呋喃、甲基四氢吡喃和四氢糠醇。
酯添加剂可为通式 的有机酸酯，其中R和R’为相同的或不同的。R和R’优选为烃基。优选C1-C22饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸的C1-C8烷基酯。代表性的酯为甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸辛酯、丙酸异戊酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、油酸乙酯、辛酸乙酯、菜子油甲基酯、甲基丙烯酸异冰片酯等。
缩醛燃料添加剂可有通式RCH(OR’)2，其中R为氢或烃基，优选低碳烷基，也就是(C1-C3)且R’为C1-C4烷基，例如甲基、乙基或丁基。代表性缩醛为甲醛缩二甲醇、甲醛缩二乙醇、乙醛缩二乙醇和乙醛缩二丁醇。
本发明的含氧化合物可为无机酸酯，它是无机酸的有机酯。代表性无机酸为硝酸且有机部分可为烃基，优选烷基或脂环基。无机酸酯的代表性例子为硝酸环己酯、硝酸异丙酯、硝酸正戊酯、硝酸2-乙基己酯和硝酸异戊酯。
含氧化合物可为有机过氧化物。代表性有机过氧化物为式R-O-O-R’，其中R和R’为相同的或不同的，例如可为烷基或氧取代的烷基，例如链烷酰基。有机过氧化物的例子为叔丁基过氧氢、叔丁基过氧乙酸酯和过氧化二叔丁基。
含氧化合物可为有机环氧化物。代表性的有机环氧化物有通式 其中R和R’为C1-C12烃基，为相同的或不同的，优选烷基和链烷酰基。代表性环氧化物为1，2-环氧-4-环氧基乙基环己烷、环氧化的妥尔油甲基酯、乙基己基缩水甘油醚。
使用有效数量的含氧的燃料添加剂，以便提供一种匀质的发动机燃料和一种有低排放量的有效燃料。通常，使用至少约5％(体积)的含氧的添加剂。此外，还可使用完全不含烃类的燃料，它100％为含氧的组分。
以带有特定基团的化合物的总体积计算，至少4种功能基团中任一个的最低数量应不小于燃料组合物总体积的0.1％、优选不小于0.5％、更优选不小于1％。
通常，优选使用0.1-35％(体积)的醇，约0-10％(体积)醛，约0.1-65％(体积)醚，约0.1-20％(体积)有机酯，0-10％(体积)缩醛，约0-2％(体积)无机酯，约0-2％(体积)过氧化物和约0-10％(体积)环氧化物，虽然也可使用更多和更少的数量，视用于柴油机的给定发动机燃料组合物的具体情况而定。
醇或燃料组合物的任何其他组分可作为另外任何组分所含的副产物存在于其中。
含键合氧的有机化合物可由矿物为基础的资源或由可再生的资源如生物质来制得。
作为证明本发明有效性的非限定性实施例，下文描述的说明性发动机燃料组合物在不作任何改变的条件下特别适用于包括标准类型发动机在内的柴油机、燃气轮机和涡轮喷气发动机。
实施例1下面制备的发动机燃料组合物1说明，甚至在使用很小数量含键合氧的有机化合物时，它们也使标准柴油机的废气排放物中的污染物明显下降。
在发动机燃料组合物1中各组分的体积含量如下甲醛缩二乙醇1％、1-丁醇1％、二正戊基醚1.75％、乙酸辛酯1％、硝酸异丙酯0.25％和烃类液体(按标准EN590的柴油)95％。
从最低密度的组分开始到最大密度的组分结束，将各燃料组分加到一共用贮罐中。生成的发动机燃料组合物有如下特性20℃下的密度0.811克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围直到100℃ 1％直到150℃ 2.25％
直到200℃14.5％直到370℃98.0％燃烧热 42.8兆焦/公斤热稳定性 在常压下在-180℃(浊点)至88℃(初馏点)的温度范围内发动机燃料组合物1是稳定的匀质液体用发动机燃料组合物1由VWGOLF CL DIESEL汽车的标准柴油机(发动机型号D1-WO3-92，当实施试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC)产生的废气排放物中污染物数量的分析表明，与100％柴油燃料得到的结果(EN5951993)相比，颗粒物(克/公里)减少5％。
发动机燃料组合物1用于标准卡车柴油机的操作(发动机型号VOLVOTD61GS No.0580026，功率和转矩设定千瓦/牛顿米/转/分＝140/520/1900)表明，对于在1000-2600转/分范围下测量，与相同发动机用100％柴油(EN5901993)操作得到的数值相比，功率和转矩数值的下降小于1％。
当发动机燃料组合物1用于标准船舶燃气轮机操作时，也得到类似的结果。
实施例2发动机燃料组合物2使得用廉价的含键合氧的有机化合物和烃类液体的燃料组合物操作的标准柴油发动机的废气排放物中的污染物明显减少。
发动机燃料组合物2中各组分的体积含量如下乙醇3％、1-丁醇2.5％、二甲氧基丙烷3％、四氢呋喃1.5％、叔丁基过氧化氢0.5％和烃类液体(MK1柴油燃料SS 15 54 35)89.5％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.817克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 8％一直到150℃ 10.5％
一直到200℃19.5％一直到285℃95.5％燃烧热41.9兆焦/公斤热稳定性发动机燃料组合物2在常压下在-30℃(浊点)至70℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物2，由VW PassatTDI1.9汽车的标准柴油机(发动机型2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))产生的废气排放物中的的的数量分析表明，与100％MK1柴油(SS 155435)相比，CO(克/公里)的数量减少12％，HC+NOx(克/公里)减少5.75％和颗粒物(克/公里)减少11.5％。
燃料组合物2用于标准卡车柴油机(发动机型号VOLVO D7C290EUR02No.1162XX，功率千瓦/转/分＝213/2200，根据试验类型ECE R49 A30规定)产生的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油(SS155435)相比，CO(g/kw)的数量减少6％，HC+NOx(g/kw)减少0％和颗粒物(l/kw)减少4％。
当用发动机燃料组合物2操作时，与用100％MK1柴油(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，发动机的功率(PkW)仅下降2.8％，而燃料消耗(l/kw)稍增加2％。
实施例3发动机燃料组合物3使得用含键合氧的有机化合物和烃类液体的廉价燃料组合物操作的标准柴油机的废气排放物中的污染物明显减少，所述的烃类液体为含成气得到的烃类混合物“合成烃类”。
发动机燃料组合物3中各组分的体积含量如下乙醇3％、1-丁醇2.5％、二甲氧基丙烷3％、乙酸乙酯1.5％、叔丁基过氧化氢0.5％和烃类液体(在常压和170-200℃下用催化剂由合成气制得的烃类混合物)89.5％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃)0.817克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 7％一直到150℃ 10.5％一直到200℃ 19.5％一直到285℃ 95.5％燃烧热41.7兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物2在常压下在-30℃(浊点)至70℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物3，由VW Passat TDI1.9汽车的标准柴油机(发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100MK1柴油(SS155435)相比，CO(克/公里)的数量减少18％，HC+NOx(克/公里)减少5.05％和颗粒物(克/公里)减少21.5％。
使用燃料组合物3，由标准卡车柴油机(发动机型号VOLVO D7C290EUR02No.1162Xx，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，根据试验类型ECE R49A30规定)得到的废气排放物中的污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少11％，HC+NOx(g/kw)减少4.8％和颗粒物(l/kw)减少17％。
当用发动机燃料组合物3操作时，与用100％MK1柴油(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，发动机的功率(千瓦)仅下降1.2％，而燃料消耗(l/kw)稍下降0.5％。
实施例4发动机燃料组合物4说明使得用含键合氧的有机化合物和除柴油外还有较轻的石油产品馏分的烃类液体的燃料组合物对标准柴油机操作性能的影响。
燃料组合物中各组分的体积含量如下乙醇8％、1-丁醇2％、二乙基乙醛0.5％、乙酸乙酯4％、丁酸乙酯3％、乙醛缩二乙醇0.5％、二正戊基醚8％、油酸乙酯8％、叔丁基过氧乙酸酯1％、烃类液体65％(含15％煤油和50％MK1柴油燃料(SS155435))。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.775克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃12％一直到150℃19％一直到200℃43％一直到285℃96％燃烧热 40.2兆焦/公斤热稳定性发动机燃料组合物2在常压下在-37℃(浊点)至70℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物4，由VW Passat TDI1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-W-DE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少27.7％，HC+NOx(克/公里)减少12.6％和颗粒物(克/公里)减少17％。
当发动机燃料组合物4用于标准卡车柴油机操作时(发动机类型VOLVO TD61GSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/牛吨米/转/分＝140/520/1900)，在1000-2600转/分操作范围得到的测量结果表明，与用100％MK1柴油(SS155435)由相同的柴油机得到的数值相比，功率和转矩的数值减少3.5％以下。
实施例5
发动机燃料组合物5说明使用含键合氧的有机化合物和除合成发动机燃料外还含石油产品煤油馏分的烃类液体的燃料组合物对标准发动机操作的影响。
燃料组合物中各组分的体积含量如下1-丁醇1％、2-乙基己醇3％、乙酸2-乙基己酯1％、异戊醇1％、二异戊基醚2％、四氢糠醇1.5％、硝酸异戊酯0.5％、烃类液体90％(含40％煤油和50％合成烃类(在常压和150-280℃下用催化剂由合成气得到的烃类混合物)。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.805克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 0％一直到150℃ 2％一直到200℃ 43.5％一直到280℃ 99％燃烧热 43.3兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物2在常压下在-60℃(浊点)至70℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物5由VW Passat TDI1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-W-DE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中的污染物的数量分析表明，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少12.6％，HC+NOx(克/公里)减少7.4％和颗粒物(克/公里)减少26％。
当发动机燃料组合物5用于标准卡车柴油机(发动机类型VOLVOTDLVO TD61GSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨·米)/(转/分)140/520/1900)操作时，在1000-2600转/分范围内得到的测量结果表明与使用100％MK1柴油(SS15435)操作的相同发动机得到的数值相比，功率和转矩的数值减少1％以下。
当使用发动机燃料组合物5操作标准的飞机喷气发动机时，也得到类似的功率和废气排物变化的结果。
实施例6发动机燃料组合物6说明含键合氧的有机化合物和烃类液体的燃料组合物用于标准柴油机操作的可能性，烃类在组合物中的浓度小于40％(体积)。
发动机燃料组合物6中各组分的体积含量为乙醇4.5％、丙醇5.5％、己醇15％、二丁基醚8.5％、辛酸乙酯10％、二己基醚16％、过氧化二叔丁基1.5％和烃类液体(柴油燃料EN590∶1993)39％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.819克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃10％一直到150℃20％一直到200℃39％一直到370℃98％燃烧热 40.4兆焦/公斤热稳定性发动机燃料组合物2在常压下在-35℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物6由Audl A6 TDI 1.9汽车的标准柴油机(1998型，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(EN590∶1993)相比，CO的数量(克/公里)减少0％，HC+NOx(克/公里)减少14％和颗粒物(克/公里)减少46％。
实施例7发动机燃料组合物7说明含键合氧的有机化合物和烃类液体的燃料组合物用于标准柴油机操作的可能性，组合物中烃类的浓度小于40％(体积)，其中烃类混合物由矿物煤焦化得到的液体馏分制得。
发动机燃料组合物7中各组分的体积含量为乙醇4.5％、丙醇5.5％、己醇15％、二丁基醚8.5％、辛酸乙酯10％、二己基醚16％、2-乙基己基缩水甘油醚1.5％和烃类液体39％(由矿物煤加工得到，含9％十氢萘)。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.820克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100 10％一直到150 18.5％一直到200℃39％一直到400℃98％燃烧热 40.4兆焦/公斤热稳定性发动机燃料组合物2在常压下在-35℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
用发动机燃料组合物7由Audi A6 TDI 1.9汽车的标准柴油机(1998型，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与使用100％柴油燃料(EN590∶1993)相比，CO的数量(克/公里)减少8％，HC+NOx(克/公里)减少12％和颗粒物(克/公里)减少45％。
当发动机燃料组合物用于标准的船舶燃气轮机操作时，也得到类似的结果。
实施例8发动机燃料组合物8说明使用由烃类液体和含键合氧的有机化合物(所述的化合物可通过加工甲醇和乙醇制得)得到的燃料组合物操作柴油机的可能性。
发动机燃料组合物8中各组分的体积含量为甲醇1.5％、乙醇3％、甲醛缩二甲醇2％、甲醛缩二乙醇3％、乙醛缩二乙醇3％、乙酸甲酯1％、甲酸乙酯1％、菜子油甲基酯5％、油酸乙酯5％、叔丁基过氧乙酸酯0.5％、烃类液体(煤油)75％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.791克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 11.5％一直到150℃ 15％一直到200℃ 25％一直到280℃ 97.5％燃烧热40.4兆焦/公斤热稳定性 燃料组合物8在常压-48℃(浊点)至52.5℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物8由VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少18％，HC+NOx(克/公里)减少8.5％和颗粒物(克/公里)减少31.6％。
发动机燃料组合物8用于标准卡车柴油机的操作(发动机类型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于在1000-2600转/分范围内的测量，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，功率和转矩的数值减小4％以下。
实施例9发动机燃料组合物9说明用含键合氧的有机化合物和烃类液体制得的燃料组合物操作柴油机的可能性，所述的有机化合物可通过加工甲醇和乙醇制得，而所述的烃类液体在松油和松脂加工中得到。
发动机燃料组合物9中各组分的体积含量为甲醇1.5％、乙醇3％、甲醛缩二甲醇2％、甲醛缩二乙醇3％、乙醛缩二乙醇3％、乙酸甲酯1％、甲酸乙酯1％、妥尔油甲基酯10％(包括枞酸甲酯3.5％)、叔丁基过氧乙酸酯0.5％、烃类液体75％(松油和松脂加工中得到的烃类混合物(包括45％烷、10％枞烷和其余部分为其它萜烯烃类组成)。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.821克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃11.5％一直到150℃15％一直到200℃25％一直到400℃98.75％燃烧热 40.4兆焦/公斤热稳定性燃料组合物9在常压-33℃(浊点)至52.5℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物9由VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE0ICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少16％，HC+NOx(克/公里)减少10.5％和和颗粒物(克/公里)减少40.5％。
发动机燃料组合物9用于标准卡车柴油机操作(发动机类型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于在1000-2600转/分范围内的测量，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，功率和转矩的数值下降3％以下。
当发动机燃料组合物9用于标准船舶燃气轮机操作时，也得到类似的结果。
实施例10发动机燃料组合物说明使用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作柴油机的可能性，所述的有机化合物为未经充分净化的化学产品。
发动机燃料组合物10中各组分的体积含量为乙醇4.5％、丙醇12.5％、1-丁醇1％、异丁醇0.5％、1-戊醇1.5％、2-乙基己醇9.5％、乙酸乙酯1％、乙酸丙酯6％、乙酸异丁酯0.1％、乙酸戊酯0.4％、丁醛0.8％、异丁醛0.2％、二丁基醚6.5％、二辛基醚5％、硝酸正戊酯0.5％和烃类液体(柴油燃料SS155435MK1)50％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.815克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 25％一直到150℃ 35％一直到200℃ 50％一直到285℃ 97.5％燃烧热39.0兆焦/公斤自燃温度 300℃热稳定性 发动机燃料组合物10在常压下在-35℃(浊点)至64℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物10，由VW GOLF CL DIESEL汽车的标准柴油机(发动机型号DIW03-92，当实施试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)得到的结果相比，CO的数量(克/公里)减少16.9％，HC+NOx(克/公里)减少5.9％和颗粒物(克/公里)减少23.7％。
发动机燃料组合物10用于标准卡车柴油机操作(发动机类型VOLVOTDIGSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于1000-2600转/分范围内的测量，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的相应数值相比，功率和转矩的数值下降5％以下。
实施例11发动机燃料组合物11说明使用含键合氧的有机化合物和烃类组分的燃料组合物操作标准柴油机的可能性，所述的有机化合物为未充分净化的化学产品，烃类组分为煤油、合成烃类、加氢松油和矿物煤焦化中得到的加氢液体馏分。
发动机燃料组合物11中各组分的体积含量为乙醇4.5％、丙醇12.5％、1-丁醇1％、异丁醇0.5％、1-戊醇1.5％、2-乙基己醇9.5％、乙酸乙酯1％、乙酸丙酯6％、乙酸异丁酯0.1％、乙酸戊酯0.4％、丁醛0.8％、异丁醛0.2％、二丁基醚6.5％、二辛基醚5％、硝酸正戊酯0.5％和烃类液体(含萜烯馏分10％，包括烷8％、煤油10％和合成烃类20％，包括直链饱和烃18％和矿物煤焦化得到的加氢液体馏分10％，包括+氢萘2％)50％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.815克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃25％一直到150℃35％一直到200℃50％一直到400℃98.5％燃烧热 39.0兆焦/公斤自燃温度 300℃热稳定性发动机燃料组合物11在常压下在-35℃(浊点)至64℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物11由VW GOLF CL DIESEL汽车的标准柴油机(发动机型号DI W03-92，当实施试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE 0ICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少16.9％，HC+NOx(克/公里)减少5.9％和颗粒物(克/公里)减少23.7％。
发动机燃料组合物11用于标准卡车柴油机操作(发动机类型VOLVOTD61GS No.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于1000-2600转/分范围内的测量，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作相同发动机得到相应数值相比，功率和转矩的数值下降5％以下。
实施例12发动机燃料组合物12说明用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作标准柴油机的可能性，所述的燃料在升温下是适用的。
发动机燃料组合物12中各组分的体积含量为1-辛醇2％、油酸乙酯4％、辛酸乙酯2.5％、二正戊基醚4％、二辛基醚15％、乙醛缩二丁醇2％、硝酸环己酯0.5％和烃类液体(MK1柴油SS155435)70％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.816克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃0％一直到150℃0％一直到200℃19.5％一直到285℃96.5％闪点 不低于50℃燃烧热 42.5兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物12在常压下在-36℃(浊点)至184℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
用发动机燃料组合物12，由VW GOLF CL DIESEL汽车的标准柴油机(发动机型号DIW03-92，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少16％，HC+NOx(克/公里)减少7.5％和颗粒物(克/公里)减少18.5％。
使用发动机燃料组合物12，由标准卡车柴油机(发动机类型VOLVODTC 290 EUROZ No.1162XX，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，根据试验类型-ECE R49A30规定)得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少12％，HC+NOx(g/kw)减少5.0％和颗粒物(g/kw)减少17.5％。
与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，使用发动机燃料组合物12操作的发动机的功率未变化，而燃料的消耗量(l/kw)不增加。
实施例13发动机燃料组合物13说明使用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作标准柴油机的可能性，所述的燃料适用于升温条件，其闪点不低于100℃。
发动机燃料组合物13中各组分的体积含量为1-辛醇2％、油酸乙酯4％、辛酸乙酯2.5％、二正戊基醚4％、二辛基醚15％、乙醛缩二丁醇2％、硝酸环己酯0.5％和烃类液体(瓦斯油)70％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.826克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃0％一直到150℃0％一直到200℃18％一直到400℃98％闪点 不低于100℃燃烧热 42.5兆焦/公斤热稳定性发动机燃料组合物13在常压下在-20℃(浊点)至184℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物13，由VW GOLF CL DIESEL汽车的标准柴油机(发动机型号DIW03-92，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少6.9％，HC+NOx(克/公里)减少2.3％和颗粒物(克/公里)减少2.5％。
使用发动机燃料组合物13，由标准卡车柴油机(发动机类型VOLVOD7C290 EUROZ N9.1162XX，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，根据试验类型ECE R49 A30规定)得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)的结果相比，CO的数量(g/kw)减少0％，HC+NOx(g/kw)减少0％和颗粒物(g/kw)减少0％。
与用100％MK1柴油燃料(SS15 54 35)操作的相同发动机得到的结果相比，使用发动机燃料组合物13操作的发动机的功率(千瓦)未变化，而燃料消耗量(l/kw)不增加。
实施例14发动机燃料组合物14说明使用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作柴油机的可能性，所述的燃料组合物在降低操作温度下有效。
燃料组合物中各组分的体积含量为乙醇10％、乙醛缩二乙醇2.5％、二丁基醚10％、二异戊基醚6.5％、丁酸丁酯3.5％、甲基四氢呋喃5％、乙酸异戊酯2％、硝酸异戊酯0.5％和烃类液体(MK1柴油燃料SS155435)60％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.807克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 15％一直到150℃ 30％
一直到200℃ 41.5％一直到285℃ 96.5％燃烧热 40.4兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物14在常压下在-40℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
当根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECE OICA(91/441/EEC))试验发动机燃料组合物14时，VW GOLF CLDIESEL汽车的标准柴油机的废气排放物中污染物的数量分析表明，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少16.9％，HC+NOx(g/kw)减少8.8％和颗粒物(g/kw)减少20.5％。
发动机燃料组合物14用于标准卡车柴油机操作(发动机类型VOLVOTD61GS No.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于1000-2600转/分范围的测量，与用100％MKI柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的数值相比，功率和转矩的数值下降3.5％以下。
实施例15发动机燃料组合物15说明使用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作标准柴油发动机和标准喷气式发动机的可能性，所述燃料在降低的操作温度下是有效的。发动机燃料组合物15的烃类液体为加工气态C2-C5烃类生产的烃类混合物。
燃料组合物中各组分的体积含量为乙醇8％、甲醇1％、二丁基醚6％、二异戊基醚8％、丁酸丁酯3.5％、四氢糠醇5％、乙酸异戊酯2％、硝酸异戊酯0.5％、和烃类液体(C6-C14烃类混合物，包括不少于45％的直链烃)65％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.790克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃9％
一直到150℃ 17％一直到200℃ 50％一直到280℃ 98％燃烧热42.4兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物15在常压下在-70℃(浊点)至64.5℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
当根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+FUDC)FCF OICA(91/441/EEC))试验发动机燃料组合物15时，VW GOLF CLDIESEL汽车的标准柴油机的废气排放物中污染物的数量分析表明，与用100％MK1柴油燃料(SS155435)得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％26.3％，HC+NOx(g/kw)减少12.6％和颗粒物(g/kw)减少31.8％。
发动机燃料组合物15用于操作标准卡车柴油机(发动机类型VOLVOTD61GSNo.0580026，功率和转矩设定千瓦/(牛吨米)/(转/分)＝140/520/1900)表明，对于在1000-2600转/分范围内的测量，与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的数值相比，功率和转矩的数值下降4.5％以下。
当发动机燃料组合物15用于标准飞机喷气发动机的操作时，得到类似的功率和废气排放物变化的结果。
实施例16发动机燃料组合物16说明使用柴油机用烃类液体和含键合氧的有机化合物的燃料组合物操作柴油机的可能性，所述的燃料组合物还含有1％的水，它对操作特性没有不良影响并不损害体系的稳定性。
发动机燃料组合物16中各组分的体积含量为水1％、乙醇9％、二乙氧基丙烷1％、1-丁醇4％、丁酸甲酯4％、2-乙基己醇20％、甲基四氢吡喃5％、二己基醚5％、硝酸异丙酯1％和烃类液体(MK1柴油燃料SS155435)50％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.822克/厘米3在常压下通过液体沸腾汽化的温度范围一直到100℃ 10％一直到150℃ 30％一直到200℃ 50％一直到285℃ 97.5％燃烧热39.4兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物16在常压下在-36℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物16，由1997型VW Passat TDI1.9汽车的标准柴油机(发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少22.4％，HC+NOx(克/公里)减少0％和颗粒物(克/公里)减少6.9％。
使用发动机燃料组合物16，标准卡车柴油机(发动机类型VOLVODTC290 EUROZ No.1162XX，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，根据试验类型ECE R49 A30规定)的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比有以下结果CO的数量(g/kw)减少6％，HC+NOx(g/kw)-0％和颗粒物(g/kw)减少11％。
与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，用发动机燃料组合物16操作的卡车柴油机的功率(千瓦)仅下降3％，而燃料消耗量(l/kw)仅增加2％。
实施例17发动机燃料组合物17说明使用烃类液体和含氧的有机化合物的燃料组合物操作标准柴油机和标准船舶燃气轮机的可能性，所述的燃料组合物还含有1％的水，它对操作特性没有不良影响和不损害体系的稳定性。这一组合物的烃类组分和含氧的组分都由植物加工得到。
发动机燃料组合物17中各组分的体积含量为水1％、乙醇9％、二乙氧基丙烷1％、1-丁醇4％、丁酸甲酯4％、2-乙基己醇12％、甲基环氧牛脂酸酯5％、二异丁基酮3％、甲基四氢吡喃5％、二丁基醚5％、硝酸异丙酯1％和烃类液体(由植物的纤维木素生成的合成气制得的合成烃类)50％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.822克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围一直到100℃ 10％一直到150℃ 30％一直到200℃ 50％一直到400℃ 99.5％燃烧热39.4兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物17在常压下在-36℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物17，VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少18.1％，HC+NOx(克/公里)减少1.2％和颗粒物(克/公里)减少23.4％。
使用发动机燃料组合物17，标准卡车柴油机(发动机类型VOLVOD7C290 EUR02 No.1162XX，功率千瓦/转/分＝213/2200，根据试验类型ECE R49 A30规定)的废气排放物中污染物的数量分析表明有以下结果，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少12％，HC+NOx(g/kw)减少0％和颗粒物(g/kw)减少13.5％。
与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同发动机得到的结果相比，使用发动机燃料组合物17操作的卡车柴油机的功率(千瓦)仅下降3％，而燃料消耗(l/kw)仅增加2％。
当发动机燃料组合物17用于标准船舶燃气轮机操作时，也得到类似的结果。
实施例18发动机燃料组合物18说明一种用于标准柴油机和燃气轮机的完全由含键合氧的有机化合物得到的燃料组合物，其中所有的化合物都由可再生的植物原料生产。柴油、煤油、瓦斯油或其他烃类馏分都不存在。
燃料组合物中各组分的体积含量为乙醇1％、1-丁醇4％、2-乙基己醛10％、乙醛缩乙二醇6％、二(2-乙基己基)醚18％、二辛基醚20％、二正戊基醚4％、二丁基醚7％、油酸乙酯16％、菜子油甲基酯13.5％和过氧化二叔丁基0.5％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.830克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围一直到100℃1％一直到150℃12.5％一直到200℃50％一直到370℃95.5％燃烧热 40.6兆焦/公斤自燃温度 150℃热稳定性 发动机燃料组合物18在常压下在-20℃(浊点)至78℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物18，VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少5.5％，HC+NOx(克/公里)减少8.5％和颗粒物(克/公里)减少17.2％。
使用发动机燃料组合物18，标准卡车柴油机(发动机类型VOLVO DTC290 EUR02 No.1162XX，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，执行试验类型ECE R49 A30规定)的废气排放物中污染物的数量分析表明有以下结果，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少0％，HC+NOx(g/kw)减少0％和颗粒物(g/kw)减少0％。
与使用100％MK1柴油燃料(SS155435)操作的相同的发动机相比，用发动机燃料组合物18操作的卡车柴油机的功率(千瓦)不变，燃料消耗(l/kw)不变。当发动机燃料组合物18用于标准船舶燃气轮机的操作时，得到类似的结果。这些结果说明本发明如何为柴油机提供极好的和有效的发动机燃料组合物，它不需要典型的较重的烃类馏分，例如柴油。
实施例19发动机燃料组合物19说明一种完全由含氧化合物形成的燃料组合物，它的特征是有良好的性能，包括闪点为32℃。
燃料组合物中各组分的体积含量为1-丁醇5％、2-乙基己醛8％、乙醛二丁缩醛6％、二(2-乙基己基)醚18％、二辛醚20％、二正戊基醚4％、二丁基醚7％、油酸乙酯16％、菜子油甲基酯12.0％和乙基戊基酮2％、1，2-环氧-4-环氧环己烷2％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.831克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围一直到100℃0％一直到150℃12.0％一直到200℃48％一直到285℃95.5％燃烧热 40.7兆焦/公斤闪点 32℃自燃温度 150℃热稳定性 发动机燃料组合物19在常压下在-30℃(浊点)至117℃(初馏点)
的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物19，1997型VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少7.5％，HC+NOx(克/公里)减少7.5％和颗粒物(克/公里)减少18.2％。
使用发动机燃料组合物19，标准卡车柴油机(发动机类型，VOLVO DTC290 EUR02 No.1162Xx，功率千瓦/转/分＝213/2200，实施试验类型ECER49 A30规定)的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少8％，HC+NOx(g/kw)减少6％和颗粒物(g/kw)减少15％。
当发动机燃料组合物19用于操作标准船舶燃气轮机时，也得到类似的结果。
实施例20发动机燃料组合物20说明完全由含键合氧的有机化合物生产的在宽的环境温度下稳定和容许水存在的燃料组合物对操作标准柴油机和燃气轮机的影响。所述燃料组合物的特点是有良好的性能并生成很低污染物含量的废气排放物。
发动机燃料组合物20中各组分的体积含量为异戊醇2％、二异戊基醚5％、环戊酮2.5％、硝酸环己酯0.5％、1，2环氧基-4环氧环己烷10％、甲基丙烯酸异冰片酯20％和2，6，8-三甲基-4-壬醇60％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.929克/厘米3在常压下通过液体沸腾的汽化的温度范围一直到100℃ 0％一直到1504.5％一直到200℃ 10％一直到280℃ 99.9％
闪 点不低于42℃自燃点185℃燃烧热39.6兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物20在常压下在-55℃(浊点)至131℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物20，由1997型VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机(发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放气中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(克/公里)减少62.3％，HC+NOx(克/公里)减少23.5％和颗粒物(克/公里)减少54.2％。
使用燃料组合物20，由标准卡车柴油机(发动机类型VOLVO DTC 290EUR02 No.1162XX，功率千瓦/(转/分)＝213/2200，根据试验类型ECE R49A0规定)得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％MK1柴油燃料(SS155435)相比，CO的数量(g/kw)减少38.2％，HC+NOx(g/kw)减少16.8％和颗粒物(g/kw)减少49.3％。
当发动机燃料组合物20用于操作时，发动机的功率(千瓦)增加2％，而燃料消耗(l/kw)减少3％。
当发动机燃料组合物20用于标准船舶燃气轮机和标准飞机涡轮喷气发动机的操作时，得到废气排放物中污染物减少的类似结果。
发动机燃料组合物20与水不混溶，几乎不能有任何数量的水。当用机械设备将发动机燃料组合物20与水激烈混合时，制得乳液。混合停止以后，在贮罐的底部得到单独的水层，在同一贮罐中形成无影响的发动机燃料上层。
实施例21含有一定数量水的常规煤油燃料的稳定性受低温影响，发动机燃料组合物21说明提高常规稳定性的可能性。
发动机燃料组合物21中各组分的体积含量为四氢糠醇3％、叔丁基过氧乙酸酯2％、烃类液体(浊点为-46℃的煤油)95％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.791克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 18％一直到220℃ 99.99％燃料热43.3兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物21在常压下在-60℃(浊点)至178℃(初馏点)的温度范围是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物21，由VW Passat TDJ 1.9汽车的标准柴油机C1997型，发动机型号ZD1-WDE-95，功率千瓦/(转/分)＝81/4150，根据试验类型—改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％Mk1柴油燃料(SS15 54 35)相比，CO的数量(克/公里)减少25％，HC+NOx(克/公里)减少3.5％和颗粒物(克/公里)减少30％。
当发动机燃料组合物21用于标准飞机涡轮喷气发动机的操作时，也得到类似的结果。
实施例22发动机燃料组合物22特别说明燃料的烃类组分组合物不用润滑添加剂的可能性。
发动机燃料组合物22中各组分的体积含量为甲基环氧牛脂酸酯10％、叔丁基氢过氧化物0.5％、烃类液体(Mk1型燃料，无润滑剂添加剂)89.5％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.818克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围
一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 25％一直到220℃ 95.5％燃料热 42.6兆焦/公斤热稳定性 发动机燃料组合物22在常压下在-30℃(浊点)至180℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物22，由VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机C1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，的根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％Mk1柴油燃料(SS15 54 35)相比，CO的数量(克/公里)减少10％，HC+NOx(克/公里)减少4.5％和颗粒物(克/公里)减少16％。
当发动机燃料组合物22用于标准船舶燃气轮机的操作时，也得到类似的结果。
实施例23发动机燃料组合物23说明基础柴油燃料中不用抗沉淀添加剂的可能性。
发动机燃料组合物23中各组分的体积含量为四氢糠基乙酸酯10％、叔丁基过氧化氢0.5％、烃类组分(EN5901993型燃料，不合抗沉淀添加剂)89.5％。
燃料组合物有以下特性密度(20℃) 0.832克/厘米3在常压下通过沸腾液体汽化的温度范围一直到100℃ 0％一直到150℃ 0％一直到200℃ 20％一直到370℃ 98.5％热稳定性 发动机燃料组合物23在常压下在-30℃(浊点)至190℃(初馏点)的温度范围内是稳定的匀质液体。
使用发动机燃料组合物23由VW Passat TDI 1.9汽车的标准柴油机C1997型，发动机型号2D1-WDE-95，功率千瓦/转/分＝81/4150，根据试验类型-改进的欧洲发动机驱动循环试验(NEDC UDC+EUDC)ECEOICA(91/441/EEC))得到的废气排放物中污染物的数量分析表明，与100％柴油燃料(EN 5901993)相比，CO的数量(克/公里)减少12％，HC+NOx(克/公里)减少8％和颗粒物(克/公里)减少30％。
当发动机燃料组合物23用于标准船舶燃气轮机的操作时，也得到类似的结果。
发动机燃料组合物1-23中的每一种通过在相同的温度下，按预定的顺序将所需数量的组分加到相同的贮罐中来制备，从最低密度的组分开始到最高密度的组分结束，在使用以前将生成的混合物至少放置1小时。
实施例1确定含键合氧的有机化合物在有烃类组分的混合物中能达到本发明的正效果的最低浓度。
实施例2-9、13、15和17说明烃类组分的组成与达到本发明正效果的可能性无关，也就是本发明能使用目前在市场上销售的各种烃类液体。
实施例4、5、8和11说明用石油煤油馏分生产柴油机用发动机燃料的可能性，所述的燃料也可用于喷气发动机。而且，实施例5、8和15说明含有特定烃类组分的本发明燃料在低于-70℃的温度下仍是稳定的。这一性质没有现有技术公开的任何燃料配方报道。
实施例4、10和11说明本发明能将极宽浓度范围的含键合氧的有机化合物和烃类液体混合，不需改变发动机。
实施例7和11说明使用矿物煤加工生产的烃类作为发动机燃料的烃类组分的可能性。
实施例8和9说明使用甲醇和乙醇作为生产本发明新型发动机燃料所需的含氧化合物的原料的可能性。甲醇和乙醇都已在世界许多国家大规模生产，意味着本发明的新型燃料具有良好的原料基础。生产本发明燃料所需的大多数含键合氧的有机化合物的生产都有工业规模生产能力。这就意味着本发明的发动机燃料生产是可行的和在短期内就可开始的。
实施例10和11说明含键合氧的有机化合物用于生产发动机燃料的可能性，所述的有机化合物未经充分地纯化，并可含有副产物。它使生产技术简化，使这些化合物更廉价和更易得。
实施例12和13说明配制在-36℃至+184℃的宽温度范围内稳定的新发动机燃料的可能性。应当强调，既使超过这一温度范围，以致出现相分离时，本发明的燃料再次回到浊点和初馏点之间的-36℃至+184℃温度范围后，仍可形成单一稳定的匀质相。这些实施例还说明燃料有高的闪点，使这些燃料在运输、处理和销售中更安全和更简单。
实施例5、8、14和15说明配制在环境温度低于0℃下操作的新型发动机燃料的可能性。而且，在气态C2-C5烃类加工中得到的烃类馏分可用来生产本发明的发动机燃料。
实施例16和17说明生产容许水存在的新型发动机燃料的可能性。甚至在-36℃那样低的温度下，一直到1.0％(体积)的水也不影响燃料的稳定性。这是本发明极重要的特性。现有技术未公开过这样的燃料。本发明的发动机燃料不需要使含氧化合物充分脱水，使生产更廉价和更简单。而且，实施例17说明使用植物加工生产的烃类作为燃料组分的可能性。后一特性能完全由可再生组分配制发动机燃料。
实施例18、19和20说明生产仅含有含氧化合物的标准发动机用的新型发动机燃料的可能性，不使用任何烃类。这样的燃料以前从未公开过。甚至特别设计的乙醇燃料发动机也需要在燃料中有一定含量的烃类来改进点火性。
实施例21-23特别说明4种功能基团的必要组合可通过例如使用两种化合物来达到。
对于熟练本专业的普通技术人员来说，很显然可包括本发明的其他变通方案，例如仅使用3种化合物。在不背离以下权利要求书内容的前提下，本发明不受限制。
权利要求
1.一种包括标准发动机在内的柴油机、燃气轮机和喷气发动机用有较低的污染物排放量的稳定的发动机燃料组合物，所述的发动机燃料组合物含有(a)一种含氧的有机化合物组分，有至少4种选自醇、醚、醛、酮、酯、无机酯、缩醛、环氧化物和过氧化物基团的不同含氧的功能基团，其中所述的至少4种基团由两种或两种以上不同含氧化合物的任何组合提供，其中每一种含有至少一种所述的基团；以及任选(b)烃类组分。
2.根据权利要求1的发动机燃料组合物，其中含氧组分由至少4种类型含不同键合氧的功能基团的有机化合物组成，所述的化合物优选每种有一种或两种功能基团，更优选每种有一种功能基团。
3.根据权利要求1或2的发动机燃料组合物，其中一种或多种不同的化合物可有相同的功能基团。
4.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中含氧的有机化合物为直链的和少量支链的。
5.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中按发动机燃料组合物的总体积计，含氧的有机化合物的数量为约5至100％，而烃类组分的数量为0至约95％。
6.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中本发明发动机燃料的含氧组分优选包括(i)醇类、(ii)醚类、(iii)有机酯类和(iV)醛、酮、无机酯、缩醛、环氧化物和过氧化物中至少一种，优选包括(iV)中所有提到的化合物。
7.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，具有其中以下性质(i)至(Vii)中至少一种性质、优选至少两种性质，更优选全部性质(i)20℃下的密度不小于0.775克/厘米3；(ii)在常压下浊点不高于0℃；(iii)在常压下从0℃浊点至50℃初馏点是稳定的；(iV)在常压下通过沸腾汽化的液体数量包括—在不高于100℃的温度下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的25％；—在不高于150℃的温度下蒸出不大于发动机燃料组合物总体的35％；—在不高于200℃的温度下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的50％；—在不高于400℃、优选不高于370℃、更优选不高于280℃的温度下蒸出不大于发动机燃料组合物总体积的98％；(V)氧的氧化燃烧热不小于39兆焦/公斤；(Vi)自燃温度为150-300℃；以及(Vii)容纳至少1％(体积)水的能力。
8.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中在含氧化合物组分中含有甲醇或乙醇中至少一种，以及任选生产所述甲醇或乙醇的副产物。
9.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中含氧化合物组分中含有在所述的含氧化合物组分生产过程中共生成的或存在的杂质。
10.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中它在常压下在-35℃浊点至180℃初馏点的温度范围内是稳定的。
11.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，它在-50℃浊点至50℃初馏点的温度范围内是稳定的。
12.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，按发动机燃料组合物的总体积计，含有至少约1％(体积)的水。
13.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中含氧的有机化合物组分由可再生植物资源生产。
14.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中烃类组分为柴油馏分或柴油馏分和轻于柴油馏分的烃类馏分的混合物。
15.根据上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物，其中烃类组分为瓦斯油馏分或瓦斯油馏分和轻于瓦斯油馏分的烃类馏分的混合物。
16.根据权利要求1-13中任一项的发动机燃料组合物，其中烃类组分由可再生资源制得，包括松油、松脂或其他含氧化合物。
17.根据权利要求1-13的发动机燃料组合物，其中烃类组分由合成气，任选由生物质制得的合成气；或由含C1-C下4气体馏分；或由含碳材料任选含生物质的含碳质材料或其混合物热解来制得。
18.根据权利要求1-17的发动机燃料组合物，其中含氧组分为发动机燃料提供所需的润滑性质。
19.根据权利要求1-18的发动机燃料组合物，其中含氧的组分使燃烧室中的沉积物减少。
20.制备上述权利要求中任一项的发动机燃料组合物的方法，它包括在相同的温度下将发动机燃料组合物的各组分依次加入燃料贮罐，从在这一温度下有最低密度的组分开始，到在这一温度下有最高密度的组分结束。
全文摘要
本发明涉及一种包括标准发动机在内的柴油机、燃气轮机和喷气发动机用发动机燃料组合物,它为含键合氧的有机化合物和任选烃类馏分的混合物。所述的燃料在常压和正常的环境温度下是稳定的匀质液体,并使发动机废气排放物中的有害污染物减少。在燃料组合物中使用含氧的有机化合物,所述的化合物提供至少4种不同的含氧功能基团。在燃料组合物中,含键合氧的有机化合物的总浓度通常在燃料组合物总体积的5－100%之间变化,而烃类化合物的浓度相应在燃料组合物总体积的95－0%之间变化。
文档编号C10L1/18GK1376191SQ00813398
公开日2002年10月23日 申请日期2000年9月6日 优先权日1999年9月6日
发明者A·胡尔, I·戈卢博考夫 申请人:阿格罗弗尔股份公司