[发明专利]对燃料进行添加处理

说明书

一种用于制备包含基础燃料、含氧化合物和辛烷提升添加剂的燃料组合物的方法，包括：将经添加处理的含氧化合物与基础燃料共混，其中所述经添加处理的含氧化合物包括含氧化合物和辛烷提升添加剂。该方法能够将合适量的辛烷提升添加剂掺入到燃料组合物中，同时能够制备具有一系列性质的燃料。

发明领域

本发明涉及一种用于对燃料进行添加处理的方法。特别地，本发明涉及一种用非金属辛烷提升添加剂对用于火花点火内燃机的燃料进行添加处理的方法。

发明背景

火花点火内燃机广泛用于家用和工业二者中的动力。例如，火花点火内燃机通常用于为汽车工业中的车辆(例如乘用车)提供动力。

在许多地区，向汽车火花点火内燃机的燃料中添加含氧化合物(例如醇)是强制性的，或受财政倡议的影响。甲醇和生物衍生的乙醇是常见的含氧化合物，将其加入到燃料中以符合区域监管配额。加入到燃料中的含氧化合物通常也需要满足区域规格。例如，在欧盟，乙醇必须符合EN 15376:2014的要求。

一些含氧化合物与传统的多燃料管道分配系统不兼容。例如，乙醇极易溶于水，而在多燃料管道中也会导致共用管道的其它燃料的水污染。因此，这种含氧化合物不是在精炼厂混入燃料中，而是通常保持在罐中并在燃料终端与汽油中间燃料(称为用于含氧化合物共混的混料；“BOB”)混合。BOB通常是基于烃的混料，其由石油精炼厂生产并分配到燃料终端。BOB通常以确保含氧化合物共混燃料的蒸馏曲线、辛烷特征和蒸气压将符合所需区域标准的方式共混。

还可以在燃料终端加入标准性能和稳定性增强添加剂(统称为燃料添加剂)，并将所得的汽油燃料输送到零售分配网络，例如通过公路货车或铁路货车。常见的燃料添加剂包括例如防污添加剂，例如沉积物控制/清洁剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂和摩擦改进剂。在某些地区，辛烷改进剂添加剂也加入到燃料中。然而，辛烷改进剂通常不是配制的添加剂包的一部分，因为添加剂包主要用于沉积物控制和稳定性。

辛烷改进剂可用于防止“爆震”，一种当通常被理解为火焰前缘和燃烧室壁/活塞之间的未燃烧气体的末端气体自发点燃并在燃烧室中在火焰前缘之前快速和过早燃烧，使气缸中的压力急剧上升的现象。这产生特有的爆震或爆裂声音且被称为“爆震”、“爆炸”或“爆裂”。现在要求汽油燃料满足最低辛烷值的区域和市场规格，且这导致对辛烷提升添加剂的需求。

包括例如铁、铅或锰的有机金属化合物是众所周知的辛烷改进剂，四乙基铅(TEL)已被广泛用作高效的辛烷改进剂。有机金属辛烷改进剂的其它实例包括甲基环戊二烯基三羰基锰(MMT)和二茂铁，一种具有式Fe(C₅H₅)₂的化合物。除了含氧化合物之外，不基于金属的辛烷改进剂包括烷基化物和芳族胺，例如N-甲基苯胺(NMA)。不幸的是，许多现有的有效辛烷改进剂只能少量用于燃料(如果有的话)，因为它们可能是有毒的，对发动机有害且对环境有害。因此，辛烷改进剂越来越受地区限制且甚至被禁止。

用于完全配制的含氧燃料的燃料添加剂通常在燃料终端加入到BOB，或含氧化合物和BOB的共混物(下文称为含氧化合物基础燃料)中。通常，正好在完全配制的燃料进入递送车辆(通常是公路燃料罐车)之前，通过添加剂投配系统将添加剂引入到燃料中。这使得能够将不同的完全配制的燃料引入到每个递送车辆中。

然而，以这种方式引入到燃料中的燃料添加剂的量是有限的。这是因为通常调整添加剂投配系统以便以100ppm至约1500ppm的处理比率精确地分配燃料添加剂，其覆盖绝大多数商业添加剂，包括用于汽油乘用车的燃料中使用的沉积物控制添加剂包。这意味着通过直接投配到在燃料终端的含氧化合物基础燃料中，以较高处理比率使用的燃料添加剂，例如非金属辛烷改进剂(通常在燃料中以大于3000ppm，即0.3%重量添加剂/重量含氧化合物基础燃料的量使用)可以不足量引入到含氧化合物燃料中。此外，改进添加剂投配系统使得添加剂可以以更高的处理比率引入到含氧化合物基础燃料中可能损害以较低处理比率使用的传统的沉积物控制添加剂包的分配精确度。