專利名稱：燃料組合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽油組合物及其應(yīng)用，特別是在燃燒發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
火花點(diǎn)火內(nèi)燃汽油發(fā)動機(jī)需要最低辛烷值的燃料，所述最低辛烷值取決于該發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)。煉油廠面臨著不斷改進(jìn)其產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，以滿足政府日益嚴(yán)格的效能和排放要求以及消費(fèi)者對于更好性能的需求。例如，在生產(chǎn)適用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃料時(shí)，石油生產(chǎn)商將多種含烴物流共混來生產(chǎn)滿足政府的燃燒排放規(guī)定和發(fā)動機(jī)制造商的性能燃料標(biāo)準(zhǔn)例如研究法辛烷值(RON)的產(chǎn)品。類似地，發(fā)動機(jī)制造商通常針對燃料性質(zhì)設(shè)計(jì) 火花點(diǎn)火型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。例如，當(dāng)抗爆震性能不足的燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒時(shí)，發(fā)動機(jī)制造商會努力盡最大可能抑制通常會導(dǎo)致爆震和可能的發(fā)動機(jī)損傷的自動點(diǎn)火現(xiàn)象。在正常駕駛的情況下，取決于包括環(huán)境條件(空氣溫度、濕度等)、車輛荷載、速度、加速度等許多因素，發(fā)動機(jī)在較寬范圍的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。燃料共混商不得不設(shè)計(jì)出可以在如此多樣的條件下仍能表現(xiàn)良好的產(chǎn)品。這自然需要折中，因?yàn)橥ǔＴ谀承┧俣?荷載條件下希望的燃料性質(zhì)或發(fā)動機(jī)參數(shù)被證明在其它速度/荷載條件下對整體性能是有害的。希望提供高燃燒速度的燃料，特別是用于低油量條件下以縮短燃燒時(shí)長和由此提高熱力學(xué)效率。更快的燃燒速度也有利于使燃料轉(zhuǎn)化率最大化，從而提高總的燃料經(jīng)濟(jì)性并減少排放。因此，可燃燃料的火焰速度(與燃燒速度相關(guān))在燃料化學(xué)以及發(fā)動機(jī)(動力)和火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)排放性能方面起重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一些方面，在一個(gè)實(shí)施方案提供了一種汽油組合物，包含(a)主要量的處于汽油沸程內(nèi)的烴的混合物，和(b)少量的至少一種烴，所述烴具有5-12個(gè)碳原子，并包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種提高汽油火焰速度的方法，包括將少量上述添加劑加入主要部分的汽油混合物中。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種操作火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)的方法，包括在所述發(fā)動機(jī)中燃燒上述燃料組合物。


圖1為基準(zhǔn)燃料-1加20%環(huán)丙基乙炔點(diǎn)火后30ms時(shí)單一燃燒事件的Schlieren圖像。圖2為僅基準(zhǔn)燃料-1點(diǎn)火后30ms時(shí)單一燃燒事件的Schlieren圖像。圖3顯示了相對于基準(zhǔn)燃料-2 (參比燃料)，具有更高火焰速度的燃料共混物在Hyundai加速性能中的改進(jìn)；所有添加劑的濃度均為ppmw。
具體實(shí)施例方式我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述共混的燃料組合物顯著提高了汽油燃料的火焰速度，而無需損失RON。在理想情況下，火焰速度是測定的火焰鋒膨脹率，通常以米/秒(m/s)為單位測定。在火花發(fā)動機(jī)中，火焰速度取決于氣壓、溫度以及由于容積隨活塞運(yùn)動變化的密度變化(參見 Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood, McGraw-Hill BookCo. , 1988) 0因此，“火焰鋒膨脹率”也可以通過壓力增加來測定。打火(0秒)后早期的壓力升也是高燃燒速度的度量標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的汽油組合物包括的組分(b)為至少一種具有5-12個(gè)碳原子和包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基的烴。術(shù)語“炔基”指在鏈中具有通過一個(gè)或多個(gè)三鍵連接的碳原子的不飽和烴。所述組分(b)可以為具有如下通式的化合物通式I
權(quán)利要求
1.一種汽油組合物，包含(a)主要量的處于汽油沸程內(nèi)的烴的混合物，和(b)少量的至少一種烴，所述烴具有5-12個(gè)碳原子，并包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料組合物，其中基于所述燃料的總重量計(jì)，組分(b)的存在量為0.005-20wt%o
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料組合物，其中組分(b)具有如下通式
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料組合物，其中組分(b)選自環(huán)丙基乙炔；1_環(huán)丙基-1-丙炔；1-環(huán)丙基-2-丙炔；1-甲基-1-乙炔基-環(huán)丙烷；2-甲基-1-乙炔基-環(huán)丙烷；1,1-(3-亞甲基-1-丙炔-1，3- 二基)雙-;1，1- 二環(huán)丙基,2，2- 二乙炔基-;1_環(huán)丙基戍_1，3- 二炔；環(huán)丙燒，1，1-(1，3- 丁二炔-1，4- 二基)雙-;環(huán)丙燒，I,1-(3-甲基-1-丙炔_1，3- 二基)雙-;和1，4- 二環(huán)丙燒丁 -1，3- 二炔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的燃料組合物，其中組分(b)為環(huán)丙基乙炔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的燃料組合物，進(jìn)一步包含(c)少量的燃料清凈劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料組合物，其中η為0-5的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的燃料組合物，其中R1-R6獨(dú)立地為氫、具有1-5個(gè)碳原子的烷基，條件是所述化合物中的碳原子總數(shù)為5-12。
9.一種提高汽油火焰速度的方法，包括將少量的至少一種烴加入主要部分的汽油混合物中，其中所述烴具有5-12個(gè)碳原子，并包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基。
10.一種提高內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的火焰速度的方法，包括在所述發(fā)動機(jī)中燃燒權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的燃料組合物。
11.一種提高汽油敏感性的方法，包括將少量的至少一種烴加入主要部分的汽油混合物中，其中所述烴具有5-12個(gè)碳原子，并包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基。
全文摘要
提供了一種通過燃燒特定汽油組合物來提高內(nèi)燃發(fā)動機(jī)火焰速度的方法。所述汽油組合物包含(a)主要量的處于汽油沸程內(nèi)的烴的混合物，和(b)少量的至少一種烴，所述烴具有5-12個(gè)碳原子和包含至少一個(gè)環(huán)丙基和至少一個(gè)炔基。
文檔編號C10L10/10GK103025853SQ201180036755
公開日2013年4月3日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者R·F·克拉克內(nèi)爾, Y·喬伊斯 申請人:國際殼牌研究有限公司