专利名称：汽油组合物的制作方法
技术领域：
本发明提供汽油组合物的用途，用于改进由所述汽油组合物供应燃料的四冲程火 花点火内燃机的加速响应。
背景技术：
现有技术中公开了基油作为燃料添加剂的载体流体的用途。W097/41092A1 (Shell)公开了烷氧基乙酸衍生物及其在内燃机用添加剂浓缩物和 燃料组合物内的掺混。在W097/41092A1中公开的载体流体一般地包括烃基材料，例如聚 异丁烯(PIB)、聚丙烯(PP)和聚α-烯烃(PAO)，所有这些可以被氢化或者未被氢化，但优 选被氢化；聚醚基材料，例如聚环氧丁烷(聚Β0)、聚环氧丙烷(聚Ρ0)、聚环氧十六烷(聚 Η0)及它们的混合物(即(聚BO) +(聚Ρ0) 二者和聚Β0-Ρ0)；矿物油，例如Royal Dutch/ Shell集团的成员公司以牌号“HVI”和“XHVI”(商品名)销售的那些，Exxon Naphthenic 900 sus矿物油和高粘度指数油。在WO 97/41092A1中公开的特别制备的载体流体包括在100°C下粘度范围为 2X10_6-2X10_5m7s(2-20CSt)的聚α -烯烃(它是衍生于含8-16个碳原子的至少一种 α-烯烃单体的含18-80个碳原子的氢化低聚物)和选自数均分子量(Mn)范围为400-3000 的二元醇、它的单醚和二醚的聚氧亚烷基化合物的组合，其中聚α-烯烃聚氧亚烷基化 合物的重量比范围为1 10-10 1。在WO 97/41092Α1的最终的燃料组合物中的载体浓度被描述为基于燃料组合物 的总重量最多约lOOOppmw，所述浓度优选为约50ppmw-约400ppmw。WO 97/41092A1没有公开与其中公开的任何一种载体流体有关的任何有益效果， 特别是改进的加速响应。W003/068895A1 (Shell)公开了一种汽油组合物，它包括主要量的适合于在火花点 火发动机中使用的汽油；基于全部组合物5-lOOOppmw的通式I的烷氧基化低聚胺的脂肪酸
其中每一部分A独立地表示2-8个碳原子的亚烷基，每一部分R独立地表示C, 烷基或单不饱和或多不饱和的C7-C23链烯基(它任选被一个或更多个-OH基取代)，每一 部分Z独立地表示C"亚烷基、C3_8环亚烷基、或C6_12亚芳基或芳基亚烷基，m表示0或范 围为1-5的整数，和所有变量χ全部具有(m+3)的50-300%的数值；和基于全部组合物 600-2000ppmw选自如下的助添加剂(a)数均分子量(Mn)范围为750-6000的含有烃基的 含氮清净剂，(b)100°C下粘度为2X10_6-2X10_5m7s(2-20CSt)的聚α -烯烃(它是衍生于含8-16个碳原子的至少一种α-烯烃单体的含18-80个碳原子的低聚物)；(c)选自数均 分子量(Mn)范围为400-3000的二元醇、它的单醚和二醚的聚氧亚烷基化合物；以及(a)、 (b)和(c)中的任何两种或所有三种的混合物。在W003/068895A1中公开的掺入到汽油组合物内的烷氧基化低聚胺的脂肪酸盐 被描述为摩擦调节剂。W003/068895A1公开了通过使用烷氧基化低聚胺的脂肪酸盐与助添加剂组合掺入 到汽油组合物内提高火花点火的发动机的加速性能，但W003/068895A1没有公开与使用其 中公开的任何一种助添加剂有关的任何有益效果，特别是改进的加速响应。现已发现，与汽油混合使用在100°C下运动粘度为至少IcSt的基油将提供令人惊 奇地显示出四冲程火花点火内燃机加速响应得到改进的汽油组合物。
发明内容
本发明提供基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt的 基油在汽油组合物内的用途，用于改进由所述汽油组合物供应燃料的四冲程火花点火内燃 机的加速响应。本发明进一步提供操作四冲程火花点火内燃机的方法，该方法包括向所述发动机 的燃烧室内引入含下述物质的汽油组合物(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt的基油。
具体实施例方式本发明中使用的用于四冲程火花点火内燃机中的汽油组合物包含(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt的基油。汽油可以是适合于在本领域已知的火花点火(汽油)型内燃机中使用的任何汽 油。在本发明的汽油组合物中使用的汽油(即上述组分(a))也可适宜地称为“基础汽油”。汽油典型地包括在25-230°C范围内沸腾的烃的混合物(EN-IS03405)，其最佳范 围和蒸馏曲线典型地随一年的气候和季节而变化。可通过本领域已知的任何方式获得汽油 内的烃，适宜地可由直馏汽油、合成生产的芳烃混合物、热或催化裂化的烃、加氢裂化的石 油馏分、催化重整的烃或这些物质的混合物以任何已知的方式获得所述烃。汽油具体的蒸馏曲线、烃的组成、研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)不是 关键的。适宜地，汽油的研究法辛烷值(RON)范围可以是80-110，优选90-105，更优选 93-102，最优选94-100 (EN 25164)；汽油的马达法辛烷值(MON)合适地范围可以是70-110， 优选 75-105，更优选 80-100，最优选 84-95 (EN 25163)。典型地，汽油包括选自下述组中一种或多种的组分饱和烃，烯烃，芳烃，和氧化 烃。适宜地，汽油可包括饱和烃，烯烃，芳烃和任选地氧化烃的混合物。典型地，汽油内的烯烃含量范围基于汽油为0-40vol% ；优选汽油中的烯烃含量范 围基于汽油为0-30vol%。
典型地，汽油中的芳烃含量范围基于汽油为0-70vol %，优选地，汽油中的芳烃含 量范围基于汽油为10-60vol%。汽油中的苯含量基于汽油最多为IOvol %，更优选最多5vol%，特别是最多 Ivol %。典型地，汽油中的饱和烃含量基于汽油为至少40vol%，优选地，汽油中的饱和烃 含量范围基于汽油为40-80vol%。汽油优选具有低或超低的硫含量，例如最多lOOOppmw (份/百万重量份)，优选不 大于500ppmw，更优选不大于100，甚至更优选不大于50，和最优选不大于甚至lOppmw。汽油还优选具有低的总铅含量，例如最多0. 005g/l，最优选无铅，没有向其中添加 铅化合物(即未加铅)。当汽油包含氧化烃时，至少一部分非氧化烃被氧化烃替代。当汽油含有氧化烃时，汽油中的氧含量基于汽油可以是最多35wt% (例如乙醇本 身)。例如汽油中的氧含量可以是最多25wt%，优选最多IOwt%。汽油中的氧含量的合适 范围的实例是0-5wt%，优选1. 0-3. 5wt%，和更优选1. 2-2. 7wt%。可掺入到汽油内的氧化烃的实例包括醇、醚、酯、酮、醛、羧酸以及它们的衍生物和 含氧杂环化合物。优选地，可掺入到汽油内的氧化烃选自醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙 醇、丁醇、叔丁醇和异丁醇)和醚(优选每一分子含大于或等于5个碳原子的醚，例如甲基 叔丁基醚)，特别优选的氧化烃是乙醇。在汽油内氧化烃的含量可在宽范围内变化。例如含主要比例的氧化烃的汽油目前 可商购于许多国家，例如巴西和美国，例如乙醇本身和E85，以及含小比例氧化烃的汽油，例 如E10。汽油可含有最多100vol%氧化烃。优选地，在汽油内存在的氧化烃的含量选自下 述量之一最多85vol %，最多65vol %，最多30vol %，最多20vol %，最多15vol %，和最多 IOvol%，这取决于汽油的所需的最终配方。适宜地，汽油可含有至少0. 5、1. O或2. Ovol% 的氧化烃。合适的汽油的实例包括烯烃含量为0-20vol% (ASTM D1319)、氧含量为0_5wt% (EN 1601)、芳烃含量为0-50vol% (ASTM D 1319)和苯含量为最多lvol%的汽油。在本发明中，与汽油混合的基油可以是在100°C下运动粘度为至少IcSt的任何基 油或者基油的混合物。优选地，在本发明中与汽油混合的基油是液态烃基油。术语“液态烃基油”是指基 本上由碳和氢组成的化合物组成的基油。典型地，液态烃基基油含有小于10衬％含除了碳 和氢以外的元素的化合物，更典型地小于5wt%，最典型地小于3wt%含除了碳和氢以外的 元素的化合物。优选地，在本发明中与汽油混合的基油在100°C下的运动粘度符合以下参数 (i)-(ix)之一、或者参数(i)-(v)之一和参数(vi)-(ix)之一的组合-(i)至少 4cSt，(ii)至少 8cSt，(iii)至少 IOcSt,(iv)至少 12cSt，(ν)至少 16cSt，
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其中依次更优选特征⑴、(ii)、(iii)、(iv)和(V)；和(vi)最多 60cSt，(vii)最多 50cSt，(viii)最多 40cSt,(ix)最多 35cSt，其中依次更优选特征(vi)、(vii)、(viii)和(ix)。具有选自以上(i)-(v)中的任何特征和选自(vi) _(ix)中的任何特征的组合的范 围特别适用于本发明。上述特征的具体组合的实例包括⑴和(vi)、(ii)和(vii)、(iii) 和(viii) (iv)和(ix)以及(ν)和(ix)，其中各这些组合依次更优选。典型地，100°C下运动粘度为至少IcSt的基油的粘度指数(VI) (ASTM D 2270)为 至少80。更典型地，100°C下运动粘度为至少IcSt的基油的VI为至少85，适宜地基油的VI 为至少90或甚至至少95。取决于所选基油，基油的VI可以是至少100，例如至少110，或甚 至至少120。典型地，基油的VI为最多300，更典型地最多250，适宜地基油的VI可以是最 多 200。基油的沸点不是关键的，但典型地，沸点为至少260°C，更典型地至少300°C。可在本发明的汽油组合物中使用本领域已知的在100°C下运动粘度为至少IcSt 的任何基油或基油的混合物。适宜地，可使用常规的已知矿物油和合成油、或一种或多种矿 物油和/或一种或多种合成油的混合物。矿物油包括液态石油、和链烷烃、环烷烃或混合链烷烃/环烷烃类的溶剂处理过 或酸处理过的矿物润滑油，它们可通过加氢精制和/或脱蜡进一步精制。环烷烃基油具有低的粘度指数(VI)(通常为40-80)和低的倾点。由富含环烷烃 和和蜡含量低的原料生产这种基油。链烷烃基油具有较高的VI (通常> 95)和高的倾点。由富含链烷烃的原料生产所 述基油。合成工艺使得能由比较简单的物质制造分子或者对其结构改性得到所要求的精 确性能。合成基油包括烃油例如烯烃低聚物和脱蜡的蜡质残液，且也可包括非烃油，例如 二元酸酯和多元醇酯。可使用的合成基油的实例是由Shell集团以牌号“XHVI”(商品名) 销售的合成烃基油。由费-托合成工艺的产物衍生的基油或基油混合物也可适宜地用作本发明的基 油；也可在本发明中使用由费-托合成工艺的产物衍生的基油与一种或多种矿物油和/ 或一种或多种合成油的混合物。费-托衍生基油的非限定性实例公开于EP-A-0776959、 EP-A-0668342、W0-A-97/21788、W0-A-00/15736、W0-A-00/14188、W0-A-00/14187、 W0-A-00/14183、W0-A-00/14179、W0-A-00/08115、W0-99/41332、EP-A-1029029、 WO-A-01/18156 和 W0-A-01/57166 中。在本发明的一个特定实施方案中，在本发明中与汽油混合的基油是选自100°C下 运动粘度为至少IcSt的第I-第IV类基油(或基础原料)或它们的混合物中的基油。在本发明中，“第I类”基油、“第II类”基油、“第III类”基油和“第IV类”基油 是指根据美国石油协会(API)分类I、II、III和IV的定义的基油。在API公开1509，第15版，附录E，2002年4月中定义了这种API分类。第I类基油含有小于90%饱和物(根据ASTM D2007)和/或大于0. 03%硫(根 据ASTM D2622、D4294、D4927或D3120)，且粘度指数大于或等于80并小于120 (根据ASTM D2270)。根据前述ASTM方法，第II类基油含有大于或等于90%饱和物和小于或等于 0. 03%硫，且粘度指数大于或等于80并小于120。根据前述ASTM方法，第III类基油含有大于或等于90%饱和物和小于或等于 0. 03%硫，且粘度指数大于120。第IV类基油是聚α -烯烃(PAO)。对所使用的第I-IV类基油没有特别限制，和可适宜地使用选自矿物油与合成润 滑油中的各种常规已知的第I-IV类基油。在本发明中与汽油混合的基油可适宜地是衍生于矿物油的液态烃基油。在本发明中与汽油混合的基油或至少部分基油也可适宜地为合成衍生的基油，优 选合成衍生的液态烃基油。若在本发明中与汽油混合的至少部分基油是合成衍生的基油， 则在与汽油混合的基油内合成衍生的基油的浓度优选选自下述比例之一至少50wt% ；至 少70wt% ；至少90wt% ；至少95wt% ；至少98wt% ；至少IOOwt%。“合成衍生的 液态烃基油”的实例包括聚α-烯烃(PAO)组合物和聚内烯烃(PIO)组合物。本领域的技术人员要理解，若在本发明中与汽油混合的基油100wt%是合成衍生 的基油，则在本发明的汽油组合物中与汽油混合的基油是在100°c下运动粘度为至少IcSt 的合成衍生的基油本身。若在本发明中与汽油混合的基油小于100wt%是合成衍生的基油，则可适宜地使 用本领域已知的任何基油或基油混合物构成该基油的体积余量，条件是总的基油在ioo°c 下的运动粘度为至少lcSt。适宜地，可使用常规已知的矿物油和由费-托合成工艺的产物 衍生的基油，或者一种或多种矿物油和/或一种或多种由费-托合成工艺的产物衍生的基 油的混合物，构成该基油的体积余量。在本发明中与汽油混合的基油或至少部分基油也可以是由费-托合成工艺的产 物衍生的基油；优选地，当与汽油混合的基油或至少部分基油是由费-托合成工艺的产物 衍生的基油时，该基油是液态烃基油。若在本发明中与汽油混合的至少一部分基油衍生于 费_托合成工艺的产物，则在与汽油混合的基油内费_托合成工艺的产物的浓度优选选自 下述比例之一至少50wt% ；至少70wt% ；至少90wt% ；至少95wt% ；至少98wt% ；至少 99wt% ；禾口 IOOwt %。本领域的技术人员要理解，若在本发明中与汽油混合的基油IOOwt %衍生于 费-托合成工艺的产物，则在本发明的汽油组合物中与汽油混合的基油是在100°C下运动 粘度为至少IcSt的费-托合成工艺的产物衍生的基油本身。若在本发明中与汽油混合的基油小于100wt%衍生于费-托合成工艺的产物，则 可适宜地使用本领域已知的任何基油或基油混合物构成这些基油的体积余量，条件是总的 基油在100°C下的运动粘度为至少lcSt。适宜地，可使用常规已知的矿物油和合成油、或者 一种或多种矿物油和/或一种或多种合成油的混合物构成该基油的体积余量。在合适的催化剂存在下，和典型地在高温(例如125-30(TC，优选175-250°C )和/或高压(例如5-lOObar，优选12_50bar)下，费-托合成工艺将一氧化碳和氢气转化成较 长的链的烃，通常为链烷烃η (C0+2H2) — (-CH2-) η+ηΗ20+热量视需要，可使用2 1以外的氢气一氧化碳之比。一氧化碳和氢气本身可衍生于有机或无机、天然或合成来源，典型地衍生于天然 气或者有机衍生的甲烷。使用这些工艺转化成液态燃料组分的气体一般地可包括天然气 (甲烷)、LPG(例如丙烷或丁烷)、“冷凝物”如乙烷、合成气(CO/氢气)和由煤、生物物质 及其它烃衍生的气态产物。费-托合成链烷烃的典型催化剂包括周期表中第VIII族金属、特别是钌、铁、钴或 镍作为催化活性组分。合适的这些催化剂例如描述于EP-A-0583836中(第3和4页)。基油可由其衍生的费-托合成工艺不是关键的，和可使用本领域已知的任何 费-托合成工艺。制备以上所述费-托衍生基油可使用的费-托合成工艺的实例是Sasol的 所谓工业淤浆相馏出物技术、Shell中间馏分油合成工艺(SMDS)和“AGC-21”EXXOn Mobil 法。这些和其它方法例如更详细地描述于EP-A-776959、EP-A-668342、US-A-4943672、 US-A-5059299,W0-A-99/34917和W0-A-99/20720中。典型地，这些费-托合成产物包括具 有1-100和甚至大于100个碳原子的烃。费-托合成工艺的产物含有饱和烃产物(正、环 状和/或异-链烷烃)和任选地也可含有不饱和烃产物和氧化烃产物，这取决于所使用的 具体费-托工艺。可由费_托合成工艺直接获得基油，或者例如通过精馏费_托合成产物或者由 处理过的费-托合成产物间接获得基油。可应用于费-托合成产物的处理可以是本领 域已知的任何烃处理。可对费-托合成产物进行的合适的处理的实例包括加氢处理、氢 化、加氢裂化、加氢异构化、聚合、烷基化、蒸馏、裂化_脱羧化、异构化和加氢重整，如例如 GB-2077289B、EP-A-0147873、US-A-4, 125，566 和 US-A-4, 478，955 中所述。适宜地，衍生于 费-托合成工艺的基油可以是衍生于W02004/007647A1和US 2005/0098476A1中所述工艺 的基油。利用费_托合成工艺，由费-托合成工艺衍生的基油基本上不含(即不可检测) 或者具有非常低的硫和氮含量。含这些杂原子的化合物倾向于起到费-托催化剂毒物的作 用，因此从合成气原料中除去。此外，通常操作该工艺不产生或产生非常低的芳烃化合物含量。在本发明中与汽油混合的基油的浓度范围基于全部汽油组合物为0. l_5wt%。优选地，在本发明中与汽油混合的基油的浓度基于全部汽油组合物符合以下的参 数(X)-(XiX)之一、或者参数(x) "(xiv)之一和参数(XV)-(XiX)之一的组合(χ)至少 0.2wt%;(xi)大于 0. 2wt% ；(xii)至少 0. 25wt% ；(xiii)至少 0. 3wt% ；(xiv)至少 0. 35wt% ；其中特征(χ)、(xi)、(xii)、(xiii)和(xiv)依次更优选；和(XV)最多 4. 5wt% ；
(xvi)最多 4. Owt % ；(xvii)最多 3. 5wt% ；(xviii)最多 3. Owt % ；(xix)最多 2. 5wt% ；其中特征(XV)、(xvi)、(xvii)、(xviii)和(xix)依次更优选。具有选自以上(x)-(xiv)中的任何特征和选自以上(XV)-(XiX)中的任何特征 的组合的范围特别适用于本发明。上述特征的具体组合的实例包括(X)和(XV)、(Xi)和 (xvi)、(Xii)和(xvii)、(Xiii)和(XViii)以及(XiV)和(XiX)，其中各组合依次更优选。在本发明的一个实施方案中，在本发明中与汽油混合的基油的浓度基于全部汽 油组合物可以是至少0. 5wt%。例如与汽油混合的基油的浓度范围可以是0. 5-5. Owt
0.5-4. 5wt%,0. 5-4. Owt%,0. 5-3. 5wt%,0. 5-3.者甚至 0. 5-2. 5wt%。在本发明的另一实施方案中，在本发明中与汽油混合的基油的浓度基于全部汽 油组合物可以是至少1.0wt%。例如与汽油混合的基油的浓度范围可以是1.0-5.0wt%、
1.0-4. 5wt%U. 0-4. Owt% U. 0-3. 5wt%U. 0-3. Owt%或甚至 1. 0-2. 5wt%0尽管对本发明来说不是关键的，但汽油组合物可适宜地另外包括一种或多种燃料 添加剂。可包括在本发明的汽油组合物内的燃料添加剂的浓度和性质不是关键的。可包括 在汽油组合物内的合适类型的燃料添加剂的非限定性实例包括抗氧化剂、腐蚀抑制剂、清 净剂、除雾剂、抗爆添加剂、金属失活剂、阀座缩陷防护剂化合物、染料、摩擦调节剂、载体流 体、稀释剂和示踪剂。合适的这些添加剂的实例大体描述于美国专利No. 5855629中。适宜地，可共混燃料添加剂与一种或多种稀释剂或载体流体形成添加剂浓缩物， 该添加剂浓缩物然后可与汽油混合。若所使用的一种或多种稀释剂或载体流体是基油，特 别是在100°c下运动粘度为至少IcSt的液态烃基油，则因此调节与汽油混合形成汽油组合 物的基油浓度。在汽油或汽油组合物内存在的任何添加剂的(活性物质)浓度优选最多1衬％，更 优选范围为5-1000ppmw，有利地范围为75_300ppmw，例如95_150ppmw。可通过包括使基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt 的基油和任选的其它常规的汽油组分如一种或多种燃料添加剂与汽油混合，制备本发明的 汽油组合物。视需要，当将一种或多种燃料添加剂掺入到本发明的汽油组合物内时，所述燃料 添加剂可与在100°c下运动粘度为至少IcS t的基油共混，形成含有合适浓度燃料添加剂 的添加剂浓缩物，当基于全部汽油组合物0. l_5wt%的这一添加剂浓缩物与汽油混合时，导 致具有所需燃料添加剂浓度的汽油组合物。已经观察到在四冲程火花点火内燃机中使用本发明的汽油组合物提供发动机加 速响应的改进。术语“加速响应的改进”是指与在相同条件下操作但使用仅仅含基础汽油 (即不含在100°c下运动粘度为至少IcSt的基油)的汽油组合物供应燃料的相同发动机相 比，用本发明的汽油组合物供应燃料的四冲程火花点火内燃机花费较少的时间在两个特定 的速度之间加速(通过发动机的rpm来测定)。因此，本发明提供基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下粘度为至少IcSt 的基油在含主要量的汽油的汽油组合物内的用途，用于改进由所述汽油组合物供应燃料的四冲程火花点火内燃机的加速响应。本发明还涉及含下述物质的汽油组合物的用途，用于改进由所述汽油组合物供应 燃料的四冲程火花点火内燃机加速响应(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物0. l_5wt%的在100°C下浓度为至少IcSt的基油。本发明还提供操作四冲程火花点火内燃机的方法，所述方法包括将以上定义的汽 油组合物引入到所述发动机的燃烧室内。根据下述实施例进一步理解本发明，所述实施例阐述本发明的汽油组合物对四冲 程火花点火内燃机的加速性能的影响。除非另有说明，份和百分数(浓度)均以重量计，粘 度是运动粘度且在10(TC下测量(单位est)，和温度为。C。实施例下表1中给出了在下述实施例中所使用的汽油组合物的细节。表1:测试燃料 在实施例中，所使用的基础燃料是R0N95. 1、M0N86. 7的未加铅的汽油(95ULG)， 其硫含量(ASTM D 2622-94)为8ppmw，异+正链烷烃含量为61. 18% v/v，饱和环烷烃含量 为6. 49%，芳烃含量为28. 35% ν/ν和烯烃含量为3. 81 % ν/ν (通过气相色谱测量)，15°C 下的密度(IS03675 :93/D4052 91)为 0. 7307kg/l，蒸溜(ISO 3405/88) IBP 39. 2°C, 10% 56. 6°C, 50% 93. 2°C,90% 139. 8°C和 FBP 172. 2°C。正十六烷(99%纯度)由Avocado Organics供应。正十六烷在100°C下所测量的 运动粘度为 1. 10mm2/s (ASTM D 445)。
“HVI-60”矿物基油是明亮且透明的高粘度指数矿物基油，其在100°C下的运 动粘度为 4. 4-4. 9mm2/s (ASTM D 445)，最小闪点为 204 "C (ASTM D 93)和倾点为-12 到-15°C (ASTM D 97)。Shell “XHVI-8”(商品名)基油是获自Shell “XHVI”(商品名)合成工艺的 明亮且透明的产物，其在100°c下的运动粘度为7. 8-8. 5mm2/s (ASTM D 445)，最小闪点为 2100C (ASTM D 93)和倾点为 _15°C (ASTM D 97)。“HVI-160”矿物基油是明亮且透明的高粘度指数矿物基油，其在100°C下的运动粘 度为 10. 7-11. 8mm2/s(ASTM D 445)，最小闪点为 228°C (ASTM D 93)和倾点为 _9°C (ASTM D 97)。高粘度GtL基油是费-托衍生基油，其在100°C下的运动粘度为19. 0mm2/s (ASTM D 445)，粘度指数为约 170，闪点为 247. 5°C (ASTM D93)和倾点为-30°C (ASTM D 5950)。“HVI-650”矿物基油是明亮且透明的高粘度指数矿物基油，其在100°C下的运动粘 度为 30. 5-34. 2mm2/s (ASTM D 445)，最小闪点为 267°C (ASTM D 93)和倾点为 _6°C (ASTM D 97)。PA0-40 合成基油，称为 Spectrasyn (商品名)聚 α -烯烃(PAO) 40，由 ExxonMobil Chemical供应，其在100°C下的运动粘度为39cSt，闪点为281°C和倾点为_36°C。下表2中给出了在表1中详述的测试燃料中所使用的基油在100°C下测量的运动 粘度(根据ASTM D445测试方法测量)。表2 基油在100°C下测量的运动粘度(VkIOO) 使用四冲程台式发动机，测量表1的燃料的加速益处。所使用的四冲程台式发动 机是具有电子端口燃料注射和曲线控制点火系统(EEC4)的Ford Zetec 2. OL串联式4缸、 16-阀、多点燃料注射的火花点火发动机和MT-75齿轮箱。对于测试床操作来说，除去助力 转向(PAS)泵，还配有不同的水泵(获自Ford Orion Zetec)，以适应皮带驱动方向的变化。FM (摩擦调节剂)加速测试包括加热/稳定(测力计负载、加速次数和发动机/测试电池温 度)，然后是加速测试阶段，其中相对于候选燃料测试基础(参考)燃料。连续测试顺序如 下所述分成不同的阶段“基础燃料运行#1”、“基础燃料运行#2”、“测试燃料运行”、“基础 燃料运行#3”。注意在所有测试阶段当中连续运行加速循环，其中包括燃料变化和冲洗。在测试过程中，测量并监控发动机油、冷却剂和空气吸入温度以及环境条件，例如 大气压力和湿度，因为这些参数可对加速测试具有可以解释的即刻和明显的影响。测试阶段的细节如下所述操作者进行测试，使用基础(参考)燃料启动测试并允许·在加热/稳定时完成最小30次加速；和·利用基础燃料完成最小45次加速(基础燃料运行#1)。操作者然后进行模拟的燃料变化并对基础燃料进行5分钟的冲洗工序(基础燃料 到基础燃料)，接着·利用基础燃料进行另外45次加速(基础燃料运行#2)。操作者然后将燃料变化为候选(测试)燃料，对候选(测试)燃料进行5分钟的 冲洗工序(基础燃料到测试燃料)，接着·利用候选(测试)燃料进行45次加速(测试燃料运行)。操作者然后将燃料变回基础燃料，对基础燃料进行5分钟冲洗工序(测试燃料到 基础燃料)，接着·利用基础燃料进行15次加速(基础燃料运行#3)。然后停止发动机并终止测试。为了得到统计显著性，单一的测试运行由每种燃料最小45次加速/组成。每一候 选测试燃料重复测试三次。以随机的顺序测试燃料。在测试过程中，发动机从2010rpm加速到4000rpm花费的时间表示为Tml，和发动 机从2300rpm加速到4000rpm花费的时间表示为Tm3。如上所述，在台式发动机测试过程中， 发生大量加速，从而使得能精确地测定这两个时间。另外，采用不同的燃料以B-B-T-B(其 中B是基础燃料和T是候选燃料)的顺序运转发动机。这使得能测定基础燃料在两个单独 的运行中的加速益处，它应当为0，和与0的差值表示测试精度水平。为了能获得统计显著 的结果，每一测试燃料进行3次测试，和不同燃料的测试顺序随机化。若与基础燃料相比， 测试燃料的Tml和Tm3较小，则测试燃料具有加速益处。表3和4概述了这些测试的结果，给出了测试燃料每次运行的Tml和Tm3，还给出 了每一候选(测试)燃料这些参数的平均值。表3和4报道的结果给出本发明的候选(测 试)燃料与基础燃料相比在加速性能改进百分数方面的加速益处。表3 对于含以2% (体积)计量加入到基础燃料内的组分的燃料子组来说，与基 础燃料相比Tml的改进(％ ) 表4 对于含以2% (体积)计量加入到基础燃料内的组分的燃料子组来说，与基 础燃料相比Tm3的改进(％ ) 对于含高粘度Shell GtL(气至液)基油的测试燃料来说，还评价基油对加速的浓 度依赖性。表5中针对Tml和表6中针对Tm3概述了这一系列测试的结果。表5 对于含以各种用量计量加入到基础燃料内的GtL基油组分的燃料子组来说， 与基础燃料相比Tml的改进(％ ) 等价于实施例5。表6 对于含以各种用量计量到加入基础燃料内的GtL基油组分的燃料子组来说， 与基础燃料相比Tm3的改进(％ ) 等价于实施例12。根据表3-6可清楚地看出，与基础燃料相比，测试燃料均一致地实现通过Tml和 Tm3测量的测试发动机的加速性能改进。
权利要求
基于全部汽油组合物0.1 5wt％的在100℃下运动粘度为至少1cSt的基油在含主要量的汽油的汽油组合物内的用途，用于改进由所述汽油组合物供应燃料的四冲程火花点火内燃机的加速响应。
2.权利要求1的用途，其中基油是液态烃基油。
3.权利要求1或2的用途，其中基油的浓度范围是全部汽油组合物的0.2-4. Owt%。
4.权利要求3的用途，其中基油的浓度范围是全部汽油组合物的0.25-3. 5wt%。
5.权利要求1-4任一项的用途，其中基油在100°C下运动粘度范围为4-60cSt。
6.权利要求5的用途，其中基油在100°C下运动粘度范围为8-50cSt。
7.权利要求6的用途，其中基油在100°C下运动粘度范围为10-40cSt。
8.权利要求1-7任一项的用途，其中至少一部分基油是合成衍生的基油。
9.权利要求1-7任一项的用途，其中至少一部分基油衍生于费-托合成工艺的产物。
10.操作四冲程火花点火内燃机的方法，所述方法包括向所述发动机的燃烧室内引入 含下述物质的汽油组合物(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物0.l-5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt的基油。
11.一种汽油组合物，它包含(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物大于0.2衬％到5wt%的在100°C下运动粘度为至少IcSt的 液态烃基油。
全文摘要
本发明提供基于全部汽油组合物0.1-5wt％的在100℃下运动粘度为至少1cSt的基油在含主要量汽油的汽油组合物内的用途，用于改进由所述汽油组合物供应燃料的四冲程火花点火内燃机的加速响应。本发明进一步提供操作四冲程火花点火内燃机的方法，所述方法包括向所述发动机的燃烧室内引入含下述物质的汽油组合物(a)主要量的汽油；和(b)基于全部汽油组合物0.1-5wt％的在100℃下运动粘度为至少1cSt的基油。
文档编号C10L1/18GK101910377SQ200880123497
公开日2010年12月8日 申请日期2008年11月25日 优先权日2007年11月28日
发明者C·W·克莱顿, N·P·泰特, R·I·泰勒, R·J·普里斯 申请人:国际壳牌研究有限公司