含有有机遮光化合物的液体柴油燃料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液体燃料组合物，特别地涉及一种具有改进的燃料燃烧和增加的 十六烷值的液体燃料组合物。
【背景技术】
[0002] 燃料组合物的十六烷值为其点火和燃烧的容易度的量度。在使用较低的十六烷值 燃料的情况下，压缩点火（柴油）发动机往往更难以起动，并且可能在寒冷时更吵地运行； 相反，具有更高十六烷值的燃料往往赋予更容易的冷起动，减小发动机噪声，减少之后的不 完全燃烧所导致的白烟（"冷烟"）。
[0003] 因此，通常优选柴油燃料组合物具有高十六烷值，并且由于排放标准日益严格，且 由于这种汽车柴油规范通常规定最小十六烷值，这样的优选变得更加强烈。为此，许多柴油 燃料组合物含有点火促进剂（也称为十六烷促进添加剂或十六烷（值）促进剂/增强剂）， 以确保符合这种规范，并通常改进燃料的燃烧特性。
[0004] 有机硝酸酯已知作为燃料中的点火促进剂达一段时间，也已知一些有机硝酸酯增 加柴油燃料的十六烷值。可能最常用的柴油燃料点火促进剂为硝酸2-乙基己酯（2-EHN)， 其通过缩短添加其的燃料的点火延迟而起作用。
[0005] 然而，2-EHN也是自由基引发剂，并可能对燃料的热稳定性具有不利影响。差的热 稳定性转而导致不稳定反应的产物（如胶料、漆料和其他不溶性物质）增加。这些产物可堵 塞发动机滤清器，并污染燃料喷射器和气门，并因此可导致发动机效率或排放控制的损失。
[0006] 现有技术中描述为燃烧促进剂和/或十六烷值促进剂的有机硝酸酯具有一系列 缺点，特别是缺乏热稳定性、过高的挥发性和不足的效率。然而，可预计通过降低十六烷增 强剂的挥发性，例如通过使用更高分子量的分子，其作为燃烧促进剂和/或十六烷值促进 剂的效率则可能下降。
[0007] 关于2-EHN的使用也存在健康和安全考虑，2-EHN为强氧化剂，并且在其纯的形式 下也易于燃烧。由于2-EHN趋于分解且因此易于形成潜在爆炸性混合物，因此其也可能难 以以浓缩形式储存。此外，已注意到2-EHN在温和发动机条件下最有效起作用。
[0008] 这些缺点以及将2-EHN作为添加剂引入燃料组合物中的通常显著的成本意味着 通常希望降低或消除柴油燃料组合物中对2-EHN和其他已知十六烷值促进剂的需要，而同 时保持可接受的燃烧性质。
[0009] 因此，本发明的一个目的在于提供十六烷增强剂，其有效作为燃烧促进剂或十六 烷值促进剂。
[0010] 现在已出乎意料地发现，有机遮光化合物可用于改变点火延迟和/或增加十六烷 值和/或改变柴油燃料组合物中的燃烧时间。
【发明内容】
[0011] 根据本发明，提供了 一种液体燃料组合物，其包含：
[0012] (a)适用于内燃机中的柴油基础燃料；
[0013] (b) -种或多种有机遮光化合物。
[0014] 适当地，所述有机遮光剂具有将柴油燃料组合物的十六烷值增加至例如所需十六 烷值或目标十六烷值的作用。适当地，所述柴油燃料组合物具有40或更大，50或更大，60 或更大，或70或更大的十六烷值。
[0015] 在本发明的另一方面，提供了一种有机遮光剂在柴油燃料组合物中用于增加柴油 燃料组合物的十六烷值的用途。
[0016] 在本发明的另一方面，提供了一种用于增加柴油燃料组合物的十六烷值的方法， 所述方法包括将一定量的根据本发明的有机遮光剂添加至组合物中。
[0017] 所述方法可涉及增加柴油燃料组合物的十六烷值以获得目标十六烷值。
[0018] 本发明的用途和方法可另外地或可选择地用于调节燃料组合物的与十六烷值等 同或与十六烷值相关的任意性质，例如改进燃料组合物的燃烧性能，通常例如改变/缩短 点火延迟（即在燃料使用过程中在燃烧室中燃料喷射与点火之间的时间），促进冷起动或 降低不完全燃烧和/或在运转燃料组合物的燃料消耗系统中的相关排放和/或改进燃料经 济性或废气排放。
[0019] 因此，根据本发明的另一方面，提供了有机遮光化合物在柴油燃料组合物中用于 改变柴油燃料组合物的点火延迟的用途。
[0020] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于改变柴油燃料组合物的点火延迟的方 法，所述方法包括将一定量的有机遮光剂添加至组合物中。
[0021] 根据本发明的另一方面，提供了一种改变用于为内燃机供应燃料的液体燃料组合 物的点火延迟的方法，所述方法包括为内燃机供应本文描述的液体燃料组合物。
[0022] 本发明的又一方面涉及一种操作压缩点火发动机和/或由这种发动机提供动力 的车辆的方法，所述方法涉及将如本文所述的柴油燃料组合物引入发动机的燃烧室中。
[0023] 本发明的又一方面涉及有机遮光化合物在柴油燃料组合物中用于改变柴油燃料 组合物的燃烧时间的用途。
[0024] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于改变柴油燃料组合物的燃烧时间的方 法，所述方法包括将一定量的有机遮光剂添加至组合物中。
[0025] 根据本发明的另一方面，提供了一种改变用于为内燃机供应燃料的液体燃料组合 物的燃烧时间的方法，所述方法包括为内燃机供应本文描述的液体燃料组合物。
[0026] 适当地，所述有机遮光剂也具有增加由本发明的柴油燃料组合物供应燃料的内燃 机的功率输出和加速的作用。
【具体实施方式】
[0027] 为了协助理解本发明，本文限定数个术语。
[0028] 术语"十六烷（值）促进剂"和"十六烷（值）增强剂"可交换地用于涵盖如下任 意组分：当将其以合适的浓度添加至燃料组合物中时，其具有在分别的燃料或发动机的操 作条件内在一种或多种发动机状态下相对于先前的十六烷值增加燃料组合物的十六烷值 的作用。如本文所用，十六烷值促进剂或增强剂也可称为十六烷值增加添加剂/试剂等。
[0029] 根据本发明，燃料组合物的十六烷值可以以任何已知的方式确定，例如使用标准 测试工序ASTMD613(ISO5165,IP41)，所述标准测试工序提供在发动机运行条件下获得 的所谓"测量"十六烷值。更优选地，可使用更近期和准确的"点火质量测试"（IQT;ASTM D6890,IP498)确定十六烷值，所述测试基于引入恒定体积的燃烧室的燃料样品的喷射与 燃烧之间的时延而提供"衍生的"十六烷值。所述相对快速的技术可用于一系列不同燃料 的实验室规模（ca100ml)样品。
[0030] 或者，燃料的十六烷值或衍生的点火质量可使用获自FueltechSolutionsAS/挪 威的CombustionResearchUnit(CRU)测试。将燃料注入预调节为设定条件的恒定体积燃 烧室中。
[0031] 衍生的点火质量〇)IQ)可测定为点火延迟（ID)的函数，所述点火延迟（ID)记录 为从喷射开始（SOI)到室压升高至SOI之前的压力以上0. 2巴的点的时间。衍生的点火质 量（DIQ)也可测定为点火延迟（ID)的函数，所述点火延迟（ID)记录为从喷射开始（SOI) 到室压等于其初始值加上最大压力增加（MPI)的5%的点的时间。
[0032] 或者，十六烷值可通过近红外光谱（NIR)测得，如例如US5349188中所述。该方法 在精炼环境中可以是优选的，因为其比例如ASTMD613更方便。NIR测量利用样品的测量光 谱与实际十六烷值之间的关系。通过将多种燃料样品的已知十六烷值与它们的近红外光谱 数据关联而准备基本模型。
[0033] 在一些实施方案中，方法/用途包括将本发明的一种或多种有机遮光化合物添加 至燃料组合物中，以调节十六烷值或获得或达到所需的目标十六烷值。在本发明的上下文 中，"达到"目标十六烷值也可包括超过所述值。因此，目标十六烷值可为目标最小十六烷 值。
[0034] 本发明适当地产生具有50或更大，更优选51、52、53、54或55或更大的衍生十六 烷值（IP498)的燃料组合物。例如，在一些实施方案中，所得燃料组合物可具有60或更大， 65或更大或甚至70或更大的十六烷值。
[0035] 本发明可另外地或可选择地用于调节燃料组合物的与十六烷值等同或与十六烷 值相关的任意性质，例如改进燃料组合物的燃烧性能，通常例如缩短点火延迟（即在燃料 使用过程中在燃烧室中燃料喷射与点火之间的时间），促进冷起动或降低不完全燃烧和/ 或在运转燃料组合物的燃料消耗系统中的相关排放和/或改进燃料经济性或废气排放。
[0036] 本发明也可在本文用于改变燃烧时间。如本文所用，术语"燃烧时间"意指在燃烧 过程中获得的压力曲线中的两个点之间的时间。
[0037] 本发明的十六烷值促进剂可用于增加燃料组合物的十六烷值。如本文所用，在 十六烷值的上下文中的"增加"包括在相同或相同条件下相比于之前测得的十六烷值的任 意程度增加。因此，增加适当地与在引入十六烷值增加（或促进）组分或添加剂之前相同 燃料组合物的十六烷值进行比较。或者，十六烷值的增加可相比于不包含本发明的十六烷 值增强剂的其他类似燃料组合物（或批料或相同燃料组合物）而进行测量。或者，相对于 对比燃料的燃料十六烷值的增加可由对比燃料的测得的可燃性的增加或测得的点火延迟 的减小而推断。
[0038] 十六烷值的增加（或例如点火延迟的减小）可以以任何合适的方式测量和/或 记录，如以百分比增