專利名稱：用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物的制作方法
用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物本發(fā)明涉及用于安裝在汽車等中的汽油發(fā)動機(jī)和特別是對應(yīng)于JIS標(biāo)準(zhǔn)(JIS K2202)的汽油No. 1的汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物。用于汽車中使用的汽油發(fā)動機(jī)中的燃料需要各種性能以改進(jìn)車輛的駕駛性能和發(fā)動機(jī)的耐用性。為滿足這些性能要求，要在考慮辛烷值和蒸餾特征的同時(shí)將幾種共混組分一起共混和制備。但用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料所需的性能隨社會環(huán)境變化而變化，以致于無論何時(shí)出現(xiàn)新要求均要對可能應(yīng)用這些要求的汽油發(fā)動機(jī)燃料組合物進(jìn)行研究。例如近年來，考慮到對環(huán)境的影響，需要降低汽油燃料的蒸汽壓和苯含量。目的在于滿足該要求的同時(shí)保持駕駛性能的汽油燃料組合物公開于日本特許公開專利說明書 No. 2003-277776 和 2006-63264 中。同時(shí)近年來，與發(fā)動機(jī)相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)在進(jìn)步并且已經(jīng)完成了寬的高速公路(所謂的汽車高速公路或高速道路)網(wǎng)絡(luò)，使得汽車的駕駛環(huán)境也已經(jīng)改變。與以前的駕駛條件相比，現(xiàn)在有許多需要改進(jìn)在高速區(qū)域加速特征的情形。日本特許公開專利說明書 No. 2003-82367例如公開了含有特定酰胺化合物作為其主要組分以改進(jìn)汽車的加速響應(yīng)的燃料添加劑。但公開于日本特許公開專利說明書No. 2003-277776和2006-63264中的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物盡管在主要的中低速下具有優(yōu)良的加速性能，但仍然具有高速下的加速性能和燃料消耗問題。另外，在公開于日本特許公開專利說明書No. 2003-82367中的燃料添加劑的情況下，很明顯的是成本增加但燃料消耗仍然沒有改進(jìn)。此外還存在的問題是添加劑例如清凈劑的加入量受限，這是由于它們的分子量高而使膠質(zhì)增加。因此，本發(fā)明的目的是提供用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物，該燃料組合物不含任何附加常規(guī)燃料添加劑，但在高速下具有優(yōu)良的加速特性和優(yōu)良的燃料消耗。本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物滿足下述條件(1)研究辛烷值不小于 90 ； (2)密度為 0. 740-0. 760g/cm3 ； (3)餾出 50vol% 的蒸餾溫度為 95_105°C，餾出 90vol% 的蒸餾溫度為160-180°C，和蒸餾終點(diǎn)不超過220°C ；和(4)具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量為12-20vol%，和茚滿含量為1.5-3. Ovol %。本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物還可以包含4-10Vol%的由流化催化裂化裝置得到的蒸餾特征為160-230°C的餾分。上述餾分還可以具有不少于80Vol%的具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量和不少于20vol %的茚滿含量。茚滿是指例如任選被至少一個(gè)官能團(tuán)取代的2，3- 二氫茚(茚滿)， 所述官能團(tuán)是烴例如烷基，優(yōu)選C1-C4烷基。在本發(fā)明中，對與茚滿相連的烷基中的碳原子數(shù)或者基團(tuán)數(shù)目沒有特別限制，但優(yōu)選整個(gè)茚滿分子中的碳原子數(shù)不超過12。如果碳原子數(shù)超過12，則得到的汽油發(fā)動機(jī)燃料的共混組分中的重質(zhì)餾分將增加并且蒸餾終點(diǎn)將提高，這是不希望的。作為茚滿的具體例子，可以提及2，3- 二氫茚(茚滿)、5-甲基茚滿、4-甲基茚滿、1，2- 二甲基茚滿、1，3- 二甲基茚滿、1，4-二甲基茚滿、1，5-二甲基茚滿、1，6-二甲基茚滿、1，7-二甲基茚滿、1，4，5-三甲基茚滿、1，4，6-三甲基茚滿、2，4，5-三甲基茚滿和2，4，6-三甲基茚滿。
對于本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物，可以在不加入任何附加燃料添加劑的情況下通過引入12-20VOl%的具有不少于9個(gè)碳的芳烴和1. 5-3. Ovol %的茚滿來改進(jìn)高速下的加速特性和燃料消耗。如果具有不少于9個(gè)碳原子的芳烴含量和茚滿含量少于上述范圍，則將不能實(shí)現(xiàn)改進(jìn)高速加速性能和燃料消耗的效果，因此優(yōu)選盡可能增大可以保持汽油發(fā)動機(jī)燃料組合物的必要條件的范圍。優(yōu)選地，具有不少于9個(gè)碳原子的芳烴含量不少于14ν01%，和茚滿含量不少于2Vol%。本發(fā)明的燃料組合物表現(xiàn)出改進(jìn)的高速加速性能和燃料消耗。本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物可以通過引入4-10vOl%的由流化催化裂化裝置得到的蒸餾特征為160-230°C的餾分和特別是具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量不少于SOvol %和茚滿含量不少于20vOl%的餾分作為共混組分而獲得。蒸餾特征為 160-230°C、具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量不少于80vol%和茚滿含量不少于20vol% 的共混組分(下文中稱為LLC0)可以通過進(jìn)一步蒸餾對應(yīng)于稱為中間餾分的煤油餾分的輕質(zhì)循環(huán)油(蒸餾特征不超過380°C，下文中稱為LC0)獲得。該LLCO具有至少93的高研究辛烷值(下文中為RON)，和還包含許多茚滿。因此其可以進(jìn)一步改進(jìn)高速下的加速性能，并且由于單位體積的熱值比市售汽油燃料高至少11%，因此可以改進(jìn)燃料消耗。另外，雖然包含許多重質(zhì)芳烴，但與由具有類似蒸餾特性的重整油得到的餾分相比其幾乎不含任何存在的膠質(zhì)，這使得其具有不影響其它添加劑例如清凈劑含量的優(yōu)點(diǎn)。另外，LCO迄今已經(jīng)用作用于重質(zhì)油“A”的共混組分，但由于其具有低的十六烷值，因此限制了其用于柴油發(fā)動機(jī)重質(zhì)油“A”，因此在有效使用這些餾分時(shí)存在優(yōu)點(diǎn)。共混物中LLCO的比例可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)在4-10Vol%內(nèi)，使得汽油發(fā)動機(jī)燃料組合物的特性將處于所希望的范圍內(nèi)，但如果其蒸餾特征比汽油發(fā)動機(jī)燃料組合物更重，則為了滿足用于汽車汽油的JIS標(biāo)準(zhǔn)(JIS K2202)，必須特別限制共混物中的比例以使得餾出 90Vol%的蒸餾溫度(T90)不超過180°C并且進(jìn)一步蒸餾終點(diǎn)(EP)不超過220°C。還要求對作為汽車汽油發(fā)動機(jī)燃料的實(shí)際性能沒有任何影響，考慮到這一點(diǎn)，優(yōu)選的共混物比例為 4-7vol%。在LLCO通過普通LCO分餾獲得的情況下，具有不少于9個(gè)碳原子的芳烴含量為約 70-90vol %，和茚滿含量為約15-25vol %。從高速加速性能和燃料消耗的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使 LLCO的切割溫度較高，但如果蒸餾終點(diǎn)超過230°C，則將有不希望的問題，這是因?yàn)樗频玫挠糜谄桶l(fā)動機(jī)的燃料組合物將過重或者可以共混加入的比例將受限。本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物可以通過將4-10Vol%的LLCO與普通汽油共混組分混合而制備。作為普通汽油共混組分的例子，可以提及以下這些?！懊摿蜉p質(zhì)石腦油”這是通過由原油常壓蒸餾裝置得到的石腦油脫硫和然后通過蒸餾分離成低沸點(diǎn)餾分得到的共混組分。“異構(gòu)化汽油”這是通過上述脫硫輕質(zhì)石腦油異構(gòu)化得到的共混組分。“催化重整油”這是通過以下方式得到的共混組分由原油常壓蒸餾裝置得到的石腦油脫硫，和使用例如催化重整方法如鉬重整將通過上述脫硫輕質(zhì)石腦油蒸餾分離出來的剩余重質(zhì)餾分重整。“脫苯的輕質(zhì)催化重整油”這是通過蒸餾將上述催化重整油分離成沸點(diǎn)比苯低的餾分得到的共混組分?！疤嵊嘁吼s分”這是通過以下方式得到的共混組分進(jìn)一步蒸餾通過蒸餾由上述催化重整油分餾得到的為高沸點(diǎn)餾分形式的重質(zhì)催化重整油，和采用通過從中分離含苯餾分作為剩余部分得到的餾分，其中通過使用例如溶劑如環(huán)丁砜從中提取和除去苯。“具有7、8或9或更多碳原子的催化重整油”這些是通過以下方式得到的共混組分進(jìn)一步蒸餾由上述催化重整油蒸餾分餾出的作為沸點(diǎn)比苯高的餾分形式得到的重質(zhì)催化重整油，和分餾成主要包含具有7個(gè)碳的芳族物質(zhì)、具有8個(gè)碳的芳族物質(zhì)和具有9個(gè)或更多碳的芳族物質(zhì)的餾分?！按呋鸦汀边@是通過催化裂化重質(zhì)油得到的共混組分?！盁崃鸦汀边@是通過熱裂化重質(zhì)油得到的共混組分?！拜p質(zhì)催化裂化汽油和脫硫重質(zhì)催化裂化汽油”這些是通過重質(zhì)油催化裂化以將其分離成低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分得到的上述催化裂化汽油蒸餾得到的共混組分。在輕質(zhì)餾分的情況下，共混組分是通過脫硫方法例如 Merox方法處理惡臭氣味的輕質(zhì)硫化合物例如硫醇的結(jié)果。在重質(zhì)餾分的情況下，共混組分是通過使用選擇性脫硫方法例如I^rime-G+除去硫組分同時(shí)確保由于烯烴加氫導(dǎo)致的辛烷值降低最小化的結(jié)果?！拜p質(zhì)熱裂化汽油和重質(zhì)熱裂化汽油”這些是通過由重質(zhì)油熱裂化得到的上述熱裂化汽油蒸餾分離成低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分得到的共混組分。“烷基化物”這是通過將作為副產(chǎn)物從催化裂化裝置得到的低級烯烴加成(烷基化)成烴例如異丁烷得到的共混組分?！岸⊥? 丁烯餾分”這是通過將作為副產(chǎn)物從裝置例如常壓蒸餾裝置、石腦油脫硫裝置、催化重整裝置或催化裂化裝置得到的石油氣精制得到的共混組分?！昂趸衔锶绱蓟蛎选睂τ诖伎梢跃唧w提及例如甲醇、乙醇和丙醇。作為醚的例子，可以提及MTBE(甲基叔丁基醚)和ETBE (乙基叔丁基醚)。按照適合于條件例如煉油廠的裝置的構(gòu)造來選擇所使用的汽油共混組分的類型。對于所要混合的所有類型的共混組分均無要求。因此，未使用的任何類型的比例均為 Ovol %。另外，當(dāng)通過LCO分餾得到的LLCO的硫含量高時(shí)，可以根據(jù)需要進(jìn)行脫硫處理例如加氫精制或吸附脫硫。
實(shí)施例
將由催化裂化裝置得到的LCO在蒸餾裝置中進(jìn)一步分離成輕質(zhì)餾分和重質(zhì)餾分。 得到蒸餾特征為初始沸點(diǎn)至230°C的輕質(zhì)餾分LLC0。通過將LLCO在市售常規(guī)汽油(RG)中共混而配混用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物。表1示出了 LLCO的特征，和表2示出了包含 LLCO的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物(實(shí)施方案1和2)的特征。表2還以對比例1的形式示出了用于配混的RG的特征。示于表1和2中的性能的測量方法如下。密度根據(jù)JIS K 2M9“原油和石油產(chǎn)品-密度測定和密度/質(zhì)量/體積換算表”測量。蒸餾特征根據(jù)JIS K 2254 “石油產(chǎn)品-蒸餾測試方法”測量。辛烷值根據(jù)JIS K 2觀0“石油產(chǎn)品-燃料油-辛烷值和十六烷值的測定和計(jì)算十六烷指數(shù)的方法”的用于確定研究辛烷值的方法測量。組成/芳族物質(zhì)根據(jù)JIS K-2536-2 “石油產(chǎn)品-用于確定組成的方法。部分2 通過氣相色譜確定所有組分”測量?？偀嶂蹈鶕?jù)JIS K 2279 “原油和石油產(chǎn)品-用于確定熱值的方法和通過計(jì)算估算的方法”測量。燃料消耗通過TRIAS測試方法利用底盤測控系統(tǒng)測量。測試以JC08模式(熱啟動)在熱空氣中充分運(yùn)行后進(jìn)行。使用碳平衡方程由測試期間產(chǎn)生的廢氣量計(jì)算燃料消耗，和采用市售PG燃料作為基準(zhǔn)，作為相對值表示燃料消耗改進(jìn)率。加速性能以10km/h的間隔在70km/h至100km/h設(shè)置三個(gè)時(shí)間段，和在底盤測控系統(tǒng)上測量達(dá)到相應(yīng)車速的時(shí)間。基于用于市售RG燃料的加速時(shí)間評價(jià)加速性能的改進(jìn)或劣化。在表中，“相對于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)燃料的好的加速”表示為“0”(通過)，“相對于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)燃料的相同加速”表示為“相同”，和“相對于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)燃料的差的加速”表示為“X”(失敗)。表 權(quán)利要求
1.用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物，特征在于所述燃料組合物滿足下述條件(1)-(4)(1)研究辛烷值不小于90；(2)密度為0. 740-0. 760g/cm3 ；(3)餾出50vol%的蒸餾溫度為95-105°C，餾出90vol %的蒸餾溫度為160_180°C，和蒸餾終點(diǎn)不超過220°C ；(4)具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量為12-20Vol%，和茚滿含量為1.5-3.Ovol %。
2.權(quán)利要求1的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物，特征在于其包含4-10Vol%的由流化催化裂化裝置得到的蒸餾特征為160-230°C的餾分。
3.權(quán)利要求2的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物，特征在于所述餾分的具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量不少于80vol %，和茚滿含量不少于20vol %。
全文摘要
用于在高速下具有優(yōu)良加速特征和優(yōu)良燃料消耗的汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物。本發(fā)明的用于汽油發(fā)動機(jī)的燃料組合物滿足下述條件(1)研究辛烷值不小于90；(2)密度為0.740-0.760g/cm3；(3)餾出50vol％的蒸餾溫度為95-105℃，餾出90vol％的蒸餾溫度為160-180℃，和蒸餾終點(diǎn)不超過220℃；和(4)具有9個(gè)或更多碳原子的芳烴含量為12-20vol％，和茚滿含量為1.5-3.0vol％。
文檔編號C10G11/18GK102282239SQ200980154794
公開日2011年12月14日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者H·福谷, N·岡部, S·佐佐木 申請人:國際殼牌研究有限公司