含有助燃剂的汽油产品及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及石油炼制、生物燃料和化学等技术领域。
【背景技术】
[0002]汽油主要以石油为原料，一般为碳原子数5-11的各种碳氢化合物的混合物。
[0003]普通汽油产品追求较高的辛烷值，以便使用汽油的内燃机具备较高的压缩比，内燃机的效率提高。现有的汽油生产技术大多数为如何低成本地提高汽油的辛烷值。最常见的方法是重整汽油，或者在汽油产品中添加抗爆剂。
[0004]近期有人发明了低辛烷值汽油产品，通过选择辛烷值较低的碳氢化合物原料配制成低辛烷值汽油，配合使用压燃式低辛烷值汽油机，实现了大幅度提高汽油发动机效率的技术目标。
【发明内容】
[0005]通过在燃点较高的汽油中添加助燃剂的方法，降低汽油燃点，使得汽油可以被压燃。具体
【发明内容】
包括方法和产品两个方面:
[0006]1.一种在汽油中添加助燃剂的方法，其技术特征是:通过向汽油中添加助燃剂，降低汽油的燃点，降低汽油辛烷值，使得汽油具备作为压燃式内燃机燃料的条件。能够被压燃的汽油是低辛烷值汽油，一般地，它们的辛烷值小于等于69 (研究法，RON)。
[0007]同时添加多种助燃剂，可以针对基础汽油辛烷值不同的情况，通过控制每一种助燃剂在汽油中的含量和比例，实现汽油产品含氮氧当量的均匀性或者均一性。当低辛烷值汽油的氮氧当量含量具有均一性时，使用这种燃料的内燃机所排放的尾气中的氮氧化合物的含量不会因为汽油燃料中添加了助燃剂而产生波动，有利于尾气处理装置(如:三元催化装置)有效去除尾气中的氮氧化合物。
[0008]适合作为助燃剂添加到汽油中的化合物，一般具备以下技术特征:能够与基础汽油均匀混合，同时能够有效降低汽油的燃点。
[0009]上述助燃剂包括但是不仅限于硝酸铵及其衍生物，硝酸酯及其衍生物，苯胺及其衍生物，硝基苯及其衍生物。具体的助燃剂品种包括但是不仅限于:
[0010]硝酸铵、亚硝酸胺；硝酸甲酯，硝酸乙酯，硝酸丙酯，硝酸丁酯，硝酸戊酯，硝酸己酯，硝酸庚酯，硝酸辛酯，硝酸壬酯，硝酸癸酯，硝酸十一酯，硝酸十二酯；硝酸的其它高级脂肪醇酯。各种硝酸酯的同分异构体。
[0011]亚硝酸酯及其衍生物。
[0012]苯胺，甲基苯胺，乙基苯胺，丙基苯胺，甲乙基苯胺。
[0013]硝基苯，硝基甲苯及其衍生物，硝基乙苯及其衍生物，硝基丙苯及其衍生物，硝基甲乙苯及其衍生物。
[0014]苯酚，丙酮，环己酮，甲醚，乙醚，甲乙醚，丙醚，甲丙醚，乙丙醚，己内酰胺，丙烯腈，
己二酸，己二胺，乙酸，丙酸，蚁酸，(甲酸)，甲醛，乙醛，丙醛，丁醛，异丁醛，苯甲醛。
[0015]醋酸乙烯；过氧化二异丙苯；芳樟醇；1，4_ 丁二醇；四氢呋喃；二乙二醇，多乙二醇；乙二醇乙醚；环己胺；二环己胺；乙腈，羟基乙睛；双酚A。
[0016]醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯，醋酸丁酯，醋酸戊酯，醋酸己酯，醋酸庚酯，醋酸辛酯，醋酸壬酯，醋酸癸酯，醋酸十一酯，醋酸十二酯；丙烯酸甲酯。
[0017]三硝基苯及其衍生物，三硝基甲苯，三硝基乙苯，三硝基丙苯，三硝基丁苯。
[0018]二硝基苯及其衍生物，二硝基甲苯，二硝基乙苯，二硝基丙苯，二硝基丁苯。
[0019]三硝基苯酚，二硝基苯酚，硝基苯酚；环氧乙烷，环氧丙烷；肼。
[0020]以上各种可以作为助燃剂原料的化合物，具有碳链的，包括这种化合物的各种碳链结构的同分异构体。例如，硝酸丁酯包括:硝酸异丁酯，硝酸正丁酯；硝酸辛酯包括:硝酸正辛酯和多种其它结构的硝酸辛酯。等等。
[0021]各种助燃剂以及各种助燃剂的组合和含量，对于降低汽油辛烷值的作用和性能各不相同。一种助燃剂分子的同分异构体，对于降低汽油辛烷值的作用和性能也不相同。
[0022]各种助燃剂和助燃剂组合，添加到辛烷值不同的基础汽油中，汽油的辛烷值降低的数值可以通过实验得到。也可以在实验的基础上得到经验公式，再通过经验公式计算出添加助燃剂后，低辛烷值汽油的辛烷值指标或者燃点。
[0023]2.一种含有助燃剂的汽油产品，其技术特征是:辛烷值低于69，主要成份是碳原子数为6-11的碳氢化合物的混合物，或者主要成份是碳原子数为5-12的碳氢化合物的混合物，含有一种或者两种助燃剂，或者含有两种以上的助燃剂，通过添加助燃剂，汽油的燃点或者辛烷值被降低，能够被压缩比12-22的内燃机压燃；或者能够被压缩比9-12的内燃机压燃。
[0024]作为一种含有助燃剂的汽油产品的拓展，作为汽油原料的碳氢化合物的碳原子数可以增加。即，汽油的主要成分为碳原子数5-12的碳氢化合物的混合物，同时含有质量分数为0-10%的碳原子数13-19的碳氢化合物的混合物；或者含有质量分数为10-30%的碳原子数13-19的碳氢化合物的混合物；或者含有质量分数为30-70%的碳原子数13-19的碳氢化合物的混合物。实践中，可以把含有助燃剂的低辛烷值汽油掺混到柴油中，在柴油机上使用。柴油中掺混含有助燃剂的低辛烷值汽油，有三个方面的优点:降低柴油机尾气的碳烟排放；提高燃油利用率；增加柴油的抗凝冻性。
[0025]进一步，一种含有助燃剂的汽油产品，可以采用生物质燃料作为基础汽油，或者基础汽油的主要成分来自生物质原料；或者汽油的主要成分为含有杂原子的碳氢化合物混合物，这种含杂原子的碳氢化合物的碳原子数为4-12。这种含有助燃剂的生物质低辛烷值汽油，也可以与普通柴油(原料来自石油，或者其它化石燃料)掺混后应用到柴油机，也可以与生物质柴油掺混后应用到柴油机。同样，前述使用石油炼制所得到的基础汽油做原料的含有助燃剂的低辛烷值汽油，也可以掺混到生物质柴油中，然后应用到柴油机。
[0026]换句话说，一种含有助燃剂的汽油产品，其技术特征是:汽油的主要成分来自生物质原料；或者汽油的主要成分为含有杂原子的碳氢化合物混合物，这种含杂原子的碳氢化合物的碳原子数为4-19，其中，碳原子数为13-19的含有杂原子的碳氢化合物所占有的质量分数为0-10% ;或者，碳原子数为13-19的含有杂原子的碳氢化合物所占有的质量分数为10-30% ;或者，碳原子数为13-19的含有杂原子的碳氢化合物所占有的质量分数为30-70%。
[0027]本发明所解决的技术问题是:基础汽油燃点较高，不能被压缩比一定的内燃机压燃。通过添加助燃剂，使得汽油燃点降低，能够稳定可靠地被压缩比一定的内燃机压燃。而且，添加助燃剂后，低辛烷值汽油的氮氧当量含量均一、受控。
[0028]本发明的作用和意义:压燃式内燃机与点燃式内燃机相比，热功转换效率平均高30%。本发明提供了一种低成本的方法，把不适合作为压燃燃料的汽油转变成高效率的低辛烷值汽油，同时获得一种含有助燃剂的汽油新产品。
[0029]采用两种或者多种助燃剂混合的助燃剂的优点:降低毒性；改善排放。使得汽油中的氮氧含量均一，尾气排放中氮氧化合物成分趋于均一，便于三元催化处理装置处理。今后，汽油的产品标准或许将增加氮氧当量指标。
[0030]与汽油抗爆剂相比，汽油助燃剂没有金属，对空气污染小，对环境破坏小。用户和制造商应该尽量选择没有毒性或者低毒性的助燃剂。
[0031]几点说明:
[0032]基础汽油:用于添加助燃剂的辛烷值较高的原料汽油。基础汽油本身也可以是低辛烷值汽油(辛烷值小于等于69)，通过添加助燃剂，进一步降低燃点。
[0033]氮氧当量含量(简称“氮氧当量”):汽油产品因为添加助燃剂而增加的尾气中的氮氧化合物含量。由于这个量很难确定，本说明书按照单位汽油产品质量中，氮原子的质量，作为氮氧当量含量。例如，每千克含有助燃剂的低辛烷值汽油中含有氮原子的质量为
0.02克，则，这种汽油的氮氧当量为20毫克/千克(