[发明专利]柴油燃料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及柴油燃料组合物。更具体地，它涉及具有优良氧化稳定性、同时基本仅由链烷烃构成的柴油燃料组合物。

背景技术

日本近些年已经进行了多种研究以利用费-托燃料(下文称为FT燃料)来为汽车提供燃料。FT燃料的含义是指利用费-托法经由合成气(一氧化碳和氢气的混合物)，由原料例如天然气、煤或生物质合成获得的燃料。它们通常以对应于原料的名称进行使用。例如对于其中天然气是原料的那些，通常使用名称GTL，如果煤是原料，则可以使用名称CTL，如果生物质是原料，可以使用名称BTL。术语GTL也有时用作通过费-托法获得的燃料的一般性名称，但是在本发明中，将术语FT燃料用于通过费-托法获得的燃料，并且FT燃料被认为包括GTL、CTL和BTL。

如上所述，这些FT燃料预期用作石油的替代品，因为它们由原料例如天然气、煤和生物质合成，此外，因为它们不含有硫或芳族烃，它们预期用作对于环境而言更好的柴油燃料，因为们它们限制了硫氧化物以及来自发动机的微粒物质(PM)的排放。它们已经在某些领域进行市售，如例如″The marketability of liquid fuels from natural gas(GTL)″，[Energy Economics]，November 2001issue中所报导的。

认识到柴油燃料当氧化时变色、形成污泥和具有增大的粘度，例如，也已知氧化形成的过氧化物导致汽车燃料系统中元件(橡胶和金属)的劣化。为此，氧化稳定性是评价柴油燃料质量稳定性的重要指标，希望柴油燃料具有优良的氧化稳定性。近些年来，柴油发动机已经配备有普通机车燃料注射系统作为降低废气中微粒(或微粒物质，下文称为PM)的装置。这些普通机车燃料注射系统的结构使得在已经在压力下输送至注射器但是没有注射入燃烧室的剩余燃料通过返回管回到燃料罐。因为返回燃料罐的该燃料(返回燃料)在升高的温度下，燃料罐内柴油燃料的氧化得到促进，使得存在甚至大于迄今为止的对于提高柴油燃料、包括FT燃料的氧化稳定性的要求。

关于柴油燃料的氧化稳定性，广泛地和通常已知地，可以通过添加多种胺-基和酚-基抗氧化剂提高氧化稳定性，也已经尝试了将氧化稳定剂加入对应于FT燃料的柴油(下文称为FT柴油)的馏分。这样的一个实例可以提及JP-A-2008-214369。其中，公开了可能通过将抗氧化剂共混入对应于GTL燃料的柴油(GTL柴油燃料)的馏分而提高在升高的温度下的氧化稳定性。然而，对于具有不良氧化稳定性的燃料而言，为了获得所需效果所需的抗氧化剂的量变大，并且生产成本增加。此外，随着抗氧化剂量增大，存在抗氧化剂在较低温度下易于分离出来的问题，或者相反，如果添加的量太小，存在的问题是，在氧化期间抗氧化剂的效果已经用尽之后，氧化稳定性将显著裂化，可能存在不利影响例如腐蚀汽车燃料系统的金属元件。

因此，JP-A-2008-266617已经建议在不添加抗氧化剂的条件下维持柴油燃料的氧化稳定性。其中，将至少一种选自蒽和二烷基萘的多环芳族化合物与FT柴油共混，以确保氧化稳定性。

然而，已知燃料中的多环芳族烃与柴油机废气中的多环芳族烃有关，其在许多物质中被认为是致癌物，所以更优选燃料中多环芳族烃的含量尽可能低。此外，FT柴油的一个特征是它们不带来与芳族化合物和硫有关的环境问题，该特征归因于它们仅由链烷烃形成。现有技术中在通过在燃料组合物中共混FT柴油之外的组分而处理FT柴油的氧化稳定性时存在问题，FT柴油的该基础特征没有充分显现出来。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有优良氧化稳定性、同时基本仅由链烷烃构成的柴油燃料组合物。

根据本发明的柴油燃料组合物基本仅包含链烷烃，特征在于：

1)具有18个或更少碳的正链烷烃构成不小于12质量％，和

2)在质子核磁共振(¹H-NMR)谱图中，在1.45-2.25ppm的化学位移下的峰值基团的总峰面积相对于在1.00-1.45ppm的化学位移下的峰值基团的总峰面积的比例小于6.5％，和满足由以下方程表示的氧化指数OI小于1.10的条件：

OI＝0.247X-0.001Y-0.053

其中X是质子核磁共振(¹H-NMR)谱图中在1.45-2.25ppm的化学位移下的峰值基团的总峰面积相对于在1.00-1.45ppm的化学位移下的峰值基团的总峰面积的比例(％)；和Y是具有18个或更少碳的正链烷烃的含量(质量％)。