PL194561B1

PL194561B1 - Sposób zmniejszania prężności par w paliwie zawierającym etanol dla silników spalinowych z zapłonemiskrowym

Info

Publication number: PL194561B1
Application number: PL01356843A
Authority: PL
Inventors: Igor Golubkov; Angelica Hull
Original assignee: Angelica Hull
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2007-06-29
Also published as: EP1252268A1; HK1052023A1; CU23146A3; HRP20020670A2; HRP20020670B1; AU2894901A; EA006855B1; EP1589091A1; RS52075B; KR20020082214A; PL356843A1; NO20023502D0; EA200200796A1; SI1252268T1; DE60111018D1; NO20023502L; BR0107817B1; CN1177914C; UA76945C2; ATE296342T1

Abstract

1. Sposób zmniejszania pr ezno sci par w paliwie zawieraj acym etanol dla silników spalinowych z zap lonem iskrowym na bazie w eglowodoru C 3 do C 12 zawieraj acym 0,1 do 20% obj eto sciowo etano- lu, do 0,25% wagowych wody wed lug ASTM D 6304, do 7% wagowych tlenu wed lug ASTM D 4815, znamienny tym, ze oprócz sk ladnika w eglowodorowego C 3 do C 12 (a) i sk ladnika etanolowego (b), w mieszance paliwa stosuje si e zawieraj acy tlen dodatek (c) w ilo sci od 0,05 do 15% obj eto sciowych ca lkowitej mieszaniny paliwa, wybrany spo sród takich, jak co najmniej jeden spo sród zwi azków na- st epuj acego typu: alkohol o 3-10 atomach w egla, eter dialkilowy o 6-10 atomach w egla, keton o 4-9 atomach w egla, ester alkilowy kwasu karboksylowego o 5-8 atomach w egla, hydroksyketon o 4-6 atomach w egla, ketonoester kwasu karboksylowego o 5-8 atomach w egla, i heterocykliczny zwi azek zawieraj acy tlen wybrany spo sród alkoholu tetrahydrofurfurylowego, octanu tetrahydrofurfurylowego, dimetylotetrahydrofuranu, tetrahydropuranu metylu, 4-metylo-4-oksytetrahydropuranu, i ich mieszanin, i sk ladnik (d), wybrany spo sród co najmniej jednego C 6 -C 12 w eglowodoru, w ilo sci takiej, ze stosunek obj eto sciowy sk ladnika (b) do sumy sk ladników (c) i (d) wynosi od 1:200 do 200:1. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest paliwo silnikowe dla silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym. Dokładniej, przedmiotem wynalazku jest sposób obniżania prężności par (dry vapour pressure equivalent - DVPE) kompozycji paliwowej obejmującej ciekły węglowodór i etanol przez zastosowanie dodatku zawierającego tlen. Etanol i składniki regulujące DVPE stosowane do wytwarzania kompozycji paliwowej korzystnie pochodzą z odnawialnych surowców. Sposobem według wynalazku można otrzymać paliwa silnikowe zawierające do 20% objętościowo etanolu spełniające normatywne wymagania dla silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym pracujących na benzynie.

Podstawa wynalazku

Benzyna stanowi główne paliwo dla silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym. Rozległe zastosowanie benzyn prowadzi do zanieczyszczenia środowiska. Spalanie benzyny pochodzącej z ropy naftowej lub gazu ziemnego zakłóca równowagę ditlenku węgla w atmosferze i powoduje efekt cieplarniany. Zasoby ropy naftowej zmniejszają się niezmiennie i niektóre kraje już stoją wobec braku ropy naftowej.

Rosnące zainteresowanie ochroną środowiska zawęża wymagania dotyczące zawartości szkodliwych składników w spalinach oraz brak ropy naftowej, zmuszają przemysł do pilnego rozwijania alternatywnych paliw, które przy spalaniu dają mniej zanieczyszczeń.

Występujące ogólnoświatowe zasoby pojazdów i maszyn pracujących z silnikami spalinowymi wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym nie umożliwia obecnie całkowitego wyeliminowania benzyny jako paliwa silnikowego.

Zadanie stworzenia paliw alternatywnych dla silników spalinowych wewnętrznego spalania występuje od dłuższego okresu czasu i przeprowadzono wiele prób zastosowania odnawialnych zasobów dla dostarczenia składników paliwa silnikowego.

Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2365009 wydany w 1944 opisuje kombinację C₁-₅ alkoholi i C3-5 węglowodorów do zastosowania jako paliwo. W patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4818250 wydanym w 1989 zaproponowano zastosowanie limonenu otrzymywanego od owoców cytrusowych i innych roślin jako paliwo silnikowe, lub jako składnik w mieszankach z benzyną. W patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5607486 wydanym w 1997 ujawniono nowe dodatki do paliwa silnikowego zawierające terpeny, alifatyczne węglowodory i niższe alkohole.

Obecnie, etery tert-butylowe są szeroko stosowane jako składniki benzyn. Paliwa silnikowe zawierające etery tert-butylowe opisano w Patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4468233 wydanym w 1984. Większą część z tych eterów otrzymuje się przez oczyszczanie ropy naftowej, lecz można równoważnie je wytwarzać z odnawialnych zasobów.

Etanol jest najbardziej obiecującym produktem do zastosowania jako składnik paliwa silnikowego w mieszankach z benzyną. Etanol otrzymuje się z przeróbki odnawialnego surowca, znanego ogólnie jako biomasa, która, z kolei pochodzi od ditlenku węgla powstającego pod wpływem energii słonecznej.

Spalanie etanolu daje znacznie mniej szkodliwe substancje w porównaniu do spalania benzyny. Jednakże, zastosowanie paliwa silnikowego zawierającego głównie etanol wymaga szczególnie zaprojektowanych silników. Jednocześnie, silniki spalinowe wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym, normalnie pracujące na benzynie mogą pracować na paliwie silnikowym zawierającym mieszankę benzyny i nie więcej niż około 10% objętościowo etanolu. Taka mieszanka benzyny i etanolu występuje w sprzedaży w Stanów Zjednoczonych Ameryki Płn. jako gasohol. Aktualne europejskie ustalenia dotyczące benzyn umożliwiają dodanie do benzyny do 5% objętościowo etanolu.

Główną wadą mieszanek: etanol i benzyna jest to, że dla mieszanek zawierających do około 20% objętościowo etanolu, występuje zwiększenie prężności par w porównaniu do tejże wartości dla oryginalnej benzyny.

Figura 1 wskazuje zachowanie się prężności par (DVPE) jako funkcji zawartości etanolu w mieszankach etanolu i letniej benzyny A92, oraz letniej i zimowej benzyny A95 w temperaturze 37,8°C. Benzyny znane jako A92 i A95 są standardowymi benzynami sprzedawanymi w stacjach benzynowych w Stanów Zjednoczonych Ameryki Płn. i Szwecji. Benzyna A92 pochodzi ze Stanów Zjednoczonych Ameryki Płn. i benzyna A95 ze Szwecji. Stosowany etanol jest etanolem o czystości do paliw wytwarzanym przez firmę Williams, USA. Wartość DVPE mieszanek określono według wzorca ASTM D5191 metodą według laboratorium SGS w Sztokholmie, Szwecja.

PL 194 561 B1

Dla zakresu stężenia objętościowego etanolu pomiędzy 5 i 10%, które jest szczególnie interesujące do zastosowania w paliwie silnikowym dla standardowych silników z zapłonem iskrowym, dane z fig. 1 wskazują, że DVPE mieszanek benzyny i etanolu może przekraczać DVPE wyjściowej benzyny o więcej niż 10%. Ponieważ towarzystwa naftowe normalnie zaopatrują rynek w benzynę o maksymalnej już wartości DVPE, co jest ściśle ograniczone aktualnymi przepisami, to dodanie etanolu do takich obecnie dostępnych w handlu benzyn nie jest możliwe.

Wiadomo, że wartość DVPE mieszanek benzyny i etanolu można regulować. Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5015356 przyznany 14 maja 1991 proponuje przekomponowanie benzyny poprzez usunięcie zarówno lotnych jak i nielotnych składników z C4-C12 benzyny z wytworzeniem albo C6-C9 albo C6-C10 pośredniej benzyny. Przyjmuje się, że takie paliwa ułatwiają dodanie alkoholu względem obecnej benzyny z uwagi na ich niższą prężność par (DVPE). Wadą takiego sposobu regulacji DVPE mieszanek benzyny i etanolu jest to, że w celu uzyskania takiej mieszanki konieczne jest wytworzenie specjalnie komponowanej benzyny, co ujemnie wpływa na proces dostawczy i prowadzi do zwiększenia cen paliwa silnikowego. Ponadto, takie benzyny i ich mieszanki z etanolem mają wyższą temperaturę zapłonu, co pogarsza ich parametry robocze.

Wiadomo, że pewne chemiczne składniki zmniejszają DVPE po dodaniu do benzyny lub do jej mieszanki z etanolem. Np. patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5433756 przyznany 18 lipca 1995 ujawnia chemiczne promotory czystego spalania zawierające, oprócz benzyny, ketony, nitroparafiny i także alkohole inne niż etanol. Zauważono, że kompozycja katalitycznego promotora czystego spalania ujawniona w patencie, zmniejsza wartość DVPE paliwa benzynowego.

Nie powiedziano w tym patencie nic na temat kompozycji wpływu promotora czystego spalania na wartość DVPE mieszanek benzyny i etanolu.

Patent Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5688295 przyznany 18 listopada 1997 wskazuje chemiczny związek jako dodatek do benzyny lub jako paliwo dla standardowych silników benzynowych. Zgodnie z wynalazkiem, zaproponowano dodatek do paliwa na bazie alkoholu. Dodatek do paliwa zawiera od 20 - 70% alkoholu, od 2,5 - 20% ketonu i eteru, od 0,03 - 20% związków alifatycznych i krzemowych, od 5 - 20% toluenu i od 4 - 45% benzyn lakowych. Alkoholem jest metanol lub etanol. Zwraca się uwagę, że według patentu dodatek poprawia jakość benzyny i specyficznie zmniejsza wartość DVPE. Wady tego sposobu regulacji DVPE paliwa silnikowego polegają na tym, że występuje zapotrzebowanie na duże ilości dodatku, mianowicie nie niżej niż 15% objętościowo mieszanki; a zastosowanie związków krzemu, które tworzą tlenek krzemu podczas spalania, prowadzi do większego zużycia silnika.

W zgłoszeniu nr WO 9743356 opisano sposób obniżania prężności par mieszanki węglowodór-alkohol przez dodanie do mieszanki współrozpuszczalnika dla węglowodoru i alkoholu. Ujawniono też kompozycję paliwa do silnika z zapłonem iskrowym zawierającą składnik węglowodorowy będący C₅-C8 prostołańcuchowym lub rozgałęzionym alkanem, w istocie pozbawionym olefin, związków aromatycznych, benzenu i siarki, w której składnik węglowodorowy ma minimalny wskaźnik przeciwstukowy 65, według ASTM D2699 i D2700 i maksymalną wartość DVPE na poziomie 15 psi, według ASTM D5191; alkohol czystości do paliwa; i współrozpuszczalnik dla składnika węglowodorowego i alkoholu, w którym składniki kompozycji paliwowej występują w ilościach wybranych dla uzyskania paliwa silnikowego o minimalnym wskaźniku przeciwstukowym 87 i maksymalnej wartości DVPE - 15 psi. Jako współrozpuszczalnik stosowany dla pochodzącego z biomasy 2-metylotetrahydrofuranu (MTHF) i innych heterocyklicznych eterów, takich jak pirany i oksepany, korzystny jest MTHF.

Wady tej metody regulacji prężności par mieszanek ciekłego węglowodoru i etanolu są następujące:

(1) Konieczne jest stosowanie tylko składników węglowodorowych które są prostołańcuchowymi lub rozgałęzionymi alkanami, (i) bez takich nienasyconych związków jak olefiny, benzen i inne związki aromatyczne, (ii) bez siarki i, jak wynika z opisu wynalazku, (iii) składnikiem węglowodorowym jest kondensat gazu węglowego lub kondensat gazu naturalnego;

(2) Konieczne j ess stosowanie j ako współrozpuszczalnika dla stadnika węglowodorowego i etanolu tylko jednej szczególnej klasy chemicznych związków zawierających tlen; a mianowicie eterów, w tym krótkołańcuchowych i heterocyklicznych eterów, (3) Konieczne jest stosowanie dużych ilości etanolu w paliwie, nie poniżej 25%;

(4) Konieczne jest stosowanie dużej ilości współrozpuszczalnika, nie poniżej 20% 2-metylotetrahydrofuranu; i

PL 194 561 B1 (5) jest modyfikacja silnika spalinowego jwewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym do pracy z taką kompozycją pailwową I, specyficznie, trzeba zmlenlć oprogramowanie na komputerach iub wymienić same komputery.

Zgodnie z tym, przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób, w którym powyżej wymienione wady według stanu techniki mogą być wyeliminowane. Podstawowym przedmiotem wynalazku jest sposób zmniejszenia prężności par mieszanki paliwa na bazie węglowodorów C₃ do C12 zawierającej do 20% objętościowo etanolu, dla typowych silników benzynowych, do nie więcej niż prężności par samego węglowodoru C₃ do C12, lub co najmniej tak, aby spełnić standardowe wymaganie na paliwo benzynowe.

Streszczenie wynalazku

Powyżej wymieniony przedmiot niniejszego wynalazku osiągnięto za pomocą sposobu według wstępu do zastrzeżenia patentowego 1, charakteryzującego się tym, że w mieszance paliwa stosuje się zawierający tlen dodatek wybrany spośród takich jak co najmniej jeden spośród związków następującego typu: alkohol Inny niż etanol, keton, eter, ester, hydroksyketon, ketonoester I heterocykliczny związek zawierający tlen, w Ilości co najmniej 0,05% objętościowo ogólnej Ilości mieszanki paliwa.

Współtwórcy wynalazku nieoczekiwanie stwierdzili, że związki specyficznych typów z grupą zawierającą tlen obniżają prężność par mieszanki benzyna-etanol.

Efekt ten można ponadto nieoczekiwanie zwiększyć stosując specyficzne związki węglowodorowe C6-C12.

Stwierdzono też, że liczbą oktanową uzyskanej mieszanki paliwa na bazie węglowodoru nieoczekiwanie może utrzymywać lub nawet zwiększyć przez zastosowanie składnika zawierającego tlen według niniejszego wynalazku.

Według niniejszego sposobu można stosować do około 20% objętościowo etanolu o czystości do paliw (b) w kompozycjach paliwowych. Stosowane dodatki zawierające tlen (c) można otrzymać z odnawialnych surowców, stosowany składnik węglowodorowy (a) może stanowić np. dowolna standardowa benzyna (której nie trzeba przekomponowywać) I może ewentualnie zawierać aromatyczne frakcje I siarkę, a także węglowodory otrzymane z odnawialnych surowców.

Sposobem według wynalazku można wytworzyć paliwa do standardowych silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem Iskrowym, umożliwiające takie samo maksymalne działanie takich silników jak w przypadku pracy na standardowej benzynie dostępnej obecnie na rynku. Przez zastosowanie sposobu według wynalazku można też zmniejszyć poziom toksycznych emisji w spalinach I zmniejszyć zużycie paliwa.

Według jednego aspektu wynalazku, oprócz prężności par (DVPE), można także w pożądany sposób kontrolować wskaźnik przeciwstukowy (liczbę oktanową).

Jeszcze Innym przedmiotem wynalazku jest dodatkowa mieszanka etanolu o czystości do paliw (b) I dodatku zawierającego tlen (c), I ewentualnie kolejnego składnika (d) będącego frakcją poszczególnych węglowodorów C6-C12 lub Ich mieszaninami, którą to dodatkową mieszankę można później stosować sposobem według wynalazku, tj. dodawać do składnika węglowodorowego (a). Mieszankę (b) I (c) I ewentualnie (d) można także stosować per se jako paliwo dla zmodyfikowanych silników, tj. niestandardowych silników benzynowych. Dodatkową mieszankę może też stosować do regulacji liczby oktanowej I/lub obniżenia prężności par składnika węglowodorowego o dużej prężności par.

Kolejne cechy I zalety niniejszego wynalazku będą widoczne na podstawie następującego szczegółowego opisu, przykładów I związanych z tym zastrzeżeń patentowych.

Krótki opis rysunków

Na fig. 1 przedstawiono zależność prężności par (DVPE) w funkcji zawartości etanolu dla dotychczasowych mieszanek etanolu I benzyny.

Na fig. 2 przedstawiono zależność prężności par (DVPE) dla różnych paliw według niniejszego wynalazku w funkcji zawartości w nich etanolu.

Szczegółowy opis niniejszego wynalazku

Niniejszy sposób umożliwia zastosowanie frakcji węglowodorowych C3-C12 jako składnika węglowodorowego (a), obejmujących węższe zakresy w ramach tego szerszego zakresu, bez ograniczania obecności nasyconych I nienasyconych węglowodorów, związków aromatycznych I siarki. W szczególności, składnik węglowodorowy może być standardową benzyną występującą obecnie na rynku, jak również Innymi mieszankami węglowodorów otrzymywanymi podczas rafinacji ropy naftowej, z gazu odlotowego z chemicznego odzysku po odgazowywaniu węgla, gazu naturalnego I gazu syntezowego. Mogą też występować węglowodory otrzymywane z odnawialnych surowców. Frakcje

PL 194 561 B1

C3-C₁2 zazwyczaj otrzymuje się metodą destylacji frakcjonowanej lub przez zmieszanie różnych węglowodorów.

Co istotne i jak uprzednio wymieniono, składnik (a) może zawierać związki aromatyczne i siarkę, które są albo współwytwarzane lub naturalnie występują w składniku węglowodorowym.

Zgodnie ze sposobem według niniejszego wynalazku, DVPE można zmniejszyć dla mieszanek paliwowych zawierających do 20% objętościowo etanolu, w przeliczeniu na czysty etanol. Według korzystnego rozwiązania, prężność par zawierających etanol mieszanek paliwa na bazie węglowodoru zmniejsza się o 50% wzrostu prężności par wywołanego przez etanol, korzystniej o 80%, a nawet korzystniej prężność par zawierających etanol mieszanek paliwa na bazie węglowodoru zmniejsza się do prężności par odpowiadającej samemu składnikowi węglowodorowemu, i/lub do prężności par według dowolnych standardowych wymagań dla sprzedawanej na rynku benzyny.

Jak będzie widoczne z przykładów, wartość DVPE można zmniejszyć, jeśli to pożądane, do poziomu nawet niższego niż wartość dla stosowanego składnika węglowodorowego.

Według najkorzystniejszego rozwiązania, inne właściwości paliwa, takie jak np. liczba oktanowa, są utrzymane w wymaganych standardowych granicach.

Osiąga się to przez dodanie do kompozycji paliwa silnikowego co najmniej jednego zawierającego tlen związku organicznego (c) innego niż etanol. Zawierający tlen związek organiczny umożliwia regulację (i) prężności par, (ii) wskaźnika przeciwstukowego i innych parametrów działania kompozycji paliwa silnikowego, jak również (iii) zmniejszenie zużycia paliwa i zmniejszenie emisji toksycznych substancji w spalinach silnika. Zawierający tlen związek (c) ma tlen związany w co najmniej jednej spośród następujących grup funkcyjnych:

i

-C-O-Η I

Takie grupy funkcyjne występują np. w związkach organicznych następujących klas i można je stosować według niniejszego wynalazku: alkohole, ketony, etery, estry, hydroksyketony, ketoestry i związki heterocykliczne z zawierającymi tlen pierścieniami.

Dodatek do paliwa może pochodzić z surowców kopalnych lub korzystnie z zasobów odnawialnych takich jak biomasa.

Zawierającym tlen dodatkiem do paliwa (c) może typowo być alkohol inny niż etanol. Na ogół, jako korzystne alkanole stosuje się alifatyczne lub alicykliczne alkohole, zarówno nasycone jak i nienasycone. Korzystniej stosuje się alkanole o wzorze ogólnym R-OH, w których R oznacza alkil o 3 do 10 atomach węgla, najkorzystniej 3 do 8 atomach węgla, takie jak propanol, izopropanol, n-butanol, izobutanol, tert-butanol, n-pentanol, izopentanol, tert-pentanol, 4-metylo-2-pentanol, dietylokarbinol, diizopropylokarbinol, 2-etyloheksanol, 2,4,4-trimetylopentanol, 2,6-dimetylo-4-heptanol, 3,7-dimetoksyoktadien-1,6-ol-3, 3,6-dimetylo-3-oktanol, fenol, fenylo-metanol, metylofenol, metylocykloheksanol lub podobne alkohole, jak również ich mieszanki.

Składnik (c) może także stanowić alifatyczny lub alicykliczny keton, zarówno nasycony jak i nieo il

R-C-R' nasycony, o ogolnym wzorze > w którym R i R' mają takie same lub rożne znaczenia i każdy oznacza grupę C_rC₅ węglowodorową, która także może być cykliczna, i korzystnie oznaczają grupę C1-C4 węglowodorową. Korzystne ketony mają ogółem (R+R') 4 do 9 atomów węgla i obejmują mety6

PL 194 561 B1 loetyloketon, metylopropyloketon, dietyloketon, metyloizobutyloketon, 3-heptanon, 2-oktanon, diizobutyloketon, cykloheksanon, acetofenon, trimetylocykloheksanon lub podobne ketony i ich mieszaniny.

Składnik (c) może także być alifatycznym lub alicyklicznym eterem i obejmuje zarówno nasycone jak i nienasycone etery, o wzorze ogólnym R-O-R', w którym R i R' mają takie same lub różne znaczenia i każdy oznacza grupę węglowodorową C1-C10. Na ogół korzystne są niższe etery (Ο-ι-Οβ) dialkilowe. Ogólna liczba atomów węgla w eterze wynosi korzystnie od 6 do 10. Typowe etery obejmują eter metylo-tert-amylowy, eter metylo-izoamylowy, eter etylo-izobutylowy, eter etylo-tert-butylowy, eter dibutylowy, eter diizobutylowy, eter diizoamylowy, anizol, metyloanizol, fenetole lub podobne etery i ich mieszaniny.

Składnik (c) może ponadto stanowić alifatyczne lub alicykliczne estry, w tym nasycone i nienao ii _ sycone estry o wzorze ogólnym ^r-c_o_r', _w którym R i R' mają takie same lub różne znaczenia: R i R' oznaczają korzystnie grupy węglowodorowe, korzystniej grupy węglowodorowe, korzystniej grupy alkilowe i najkorzystniej alkil i fenyl o 1 do 6 atomach węgla. Szczególnie korzystny jest ester, w którym R oznacza C1-C4 i R' oznacza C4-C6. Typowymi estrami są estry alkilowe kwasów alkanokarboksylowych, obejmujące octan n-butylu, octan izobutylu, octan tert-butylu, propionian izobutylu, izomaślan izobutylu, octan n-amylu, octan izoamylu, propionian izoamylu, benzoesan metylu, octan fenylu, octan cykloheksylu lub podobne estry i ich mieszaniny. Na ogół, korzystne jest stosowanie estru posiadającego od 5 do 8 atomów węgla.

Dodatek (c) może jednocześnie mieć dwie zawierające tlen grupy połączone w tej samej cząsteczce z różnymi atomami.

Dodatek (c) może być hydroksyketonem. Korzystny hydroksyketon ma ogólny wzór:

Ri \|	H 1
R-C-	J ο-	C-R	R-C
I	ι	H	II
H-0	H	0 .	, O

lub w którym R oznacza hydrokarbyl i R1 oznacza atom wodoru lub hydrokarbyl, korzystnie niższy alkil, tj. (C1-C4). Na ogół, korzystne jest stosowanie ketolu o 4 do 6 atomach węgla. Typowe hydroksyketony obejmują 1-hydroksy-2-butanon, 3-hydroksy-2-butanon, 4-hydroksy-4-metylo-2-pentanon lub podobne ketole lub ich mieszaninę.

W jeszcze innym rozwiązaniu, dodatek do paliwa (c) jest ketoestrem, korzystnie o wzorze ogólnym:

H

I

R-C~C—C~O-R II I II OHO w którym R oznacza hydrokarbyl, korzystnie niższy alkil, tj. (C1-C4).

Typowe ketoestry obejmują acetooctan metylu, acetooctan etylu i acetooctan tert-butylu. Korzystnie, takie ketoestry mają 6 do 8 atomów węgla.

Dodatek (c) może także być zawierającym tlen w pierścieniu związkiem heterocyklicznym i, korzystnie, zawierający tlen heterocykl ma pierścień C4-C5. Korzystniej, heterocykliczny dodatek ma ogółem 5 do 8 atomów węgla. Dodatek może korzystnie mieć następujący wzór (1) lub (2):

PL 194 561 B1 w którym R oznacza atom wodoru lub hydrokarbyl, korzystnie -CH3, i R₁ oznacza -CH3, lub -OH, lub -CH2OH, lub CH3CO2CH2-.

Typowy heterocykliczny dodatek (c) stanowi alkohol tetrahydrofurfurylowy, octan tetrahydrofurfurylu, dimetylotetrahydrofuran, tetrametylotetrahydrofuran, metylotetrahydropiran, 4-metylo-4-oksytetrahydropiran lub podobne heterocykliczne dodatki albo ich mieszaniny.

Składnikiem (c) może także być mieszanina dowolnych związków przedstawionych powyżej z jednej lub więcej z wyżej wymienionych różnych klas związków.

Fachowcy w dziedzinie mogą łatwo określić odpowiedni etanol o czystości do paliw (b) do zastosowania według niniejszego wynalazku. Przykładem odpowiedniego składnika etanolowego jest etanol zawierający 99,5% głównej substancji. Jakiekolwiek zanieczyszczenia w etanolu występujące w ilości co najmniej 0,5% objętościowo i objęte powyższą definicją składnika (c) powinny być wzięte pod uwagę przy określaniu ilości stosowanego składnika (c). To znaczy, że takie zanieczyszczenia muszą wystąpić w ilości co najmniej 0,5% w etanolu aby je brać pod uwagę jako część składnika (c). Jakakolwiek woda, jeśli występuje w etanolu, nie powinna korzystnie przekraczać ilości większej niż około 0,25% objętościowo całej mieszanki paliwa, aby spełnić aktualne normatywne wymagania na paliwa dla silników benzynowych.

Tak więc, mieszanka skażonego etanolu dostarczana na rynek, zawierająca około 92% etanolu, węglowodory i produkty uboczne, może także być stosowana jako składnik etanolowy w kompozycji paliwowej według wynalazku.

Jeśli nie wskazano tego inaczej, wszystkie ilości wyrażono w %-ach objętościowych w przeliczeniu na ogólną objętość kompozycji paliwa silnikowego.

Na ogół, etanol (b) stosuje się w ilościach od 0,1% do 20%, typowo od około 1% do 20% objętościowo, korzystnie 3% do 15% objętościowo i korzystniej od około 5 do 10% objętościowo. Zawierający tlen dodatek (c) na ogół stosuje się w ilościach od 0,05% do około 15% objętościowo, ogólniej od 0,1 do około 15% objętościowo, korzystnie od około 3 - 10% objętościowo i najkorzystniej od około 5 do 10% objętościowo.

Na ogół, sumaryczna objętość etanolu (b) i zawierającego tlen dodatku (c) wynosi od 0,15 do 25% objętościowo, normalnie od około 0,5 do 25% objętościowo, korzystnie od około 1 do 20% objętościowo, korzystniej od 3 do 15% objętościowo, i najkorzystniej od 5 do 15% objętościowo.

Stosunek etanolu (b) do zawierającego tlen dodatku (c) w kompozycji paliwa silnikowego wynosi zatem na ogół od 1:150 do 400:1, i korzystniej od 1:10 do 10:1.

Sumaryczna zawartość tlenu w kompozycji paliwa silnikowego na bazie etanolu i dodatku z tlenem, wyrażona jako % wagowy tlenu w przeliczeniu na sumaryczną masę kompozycji paliwa silnikowego, korzystnie wynosi nie więcej niż około 7% wagowych, korzystniej nie więcej niż około 5% wagowych.

Według korzystnego rozwiązania wynalazku, w celu wytworzenia paliwa silnikowego odpowiedniego dla pracy standardowego silnika spalinowego wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym, wcześniej wymieniony składnik węglowodorowy, etanol i dodatkowy, zawierający tlen składnik miesza się uzyskując kompozycję paliwa silnikowego o następujących właściwościach:

- gęstość przy 15°C i pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym - nie poniżej 690 kg/m³;

- zawartość tlenu, w przeliczeniu na ilość składników zawierających tlen, nie więcej niż 7% wagowo kompozycji paliwa silnikowego;

- wskaźnik przeciwstukowy (liczba oktanowa) nie niższy niż wskaźnik przeciwstukowy (liczba oktanowa) wyjściowego składnika węglowodorowego i korzystnie przez 0,5 (RON+MON) nie poniżej 80;

- prężność par (DVPE) w istocie taka sama jak DVPE wyjściowego składnika węglowodorowego i korzystnie od 20 kPa do 120 kPa;

- zawartość kwasu nie więcej niż 0,1% wagowo HAc;

- pH od 5 do 9;

- zawartość węglowodorów aromatycznych nie więcej niż 40% objętościowo, w tym benzenu, a dla samego benzenu, nie więcej niż 1% objętościowo;

- granice odparowania cieczy pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym w % wyjściowej objętości kompozycji paliwa silnikowego:

początkowa temperatura wrzenia, minimum) 20°C;

objętość (w temperaturze 70°C, minimum) cieczy odparowanej;

objętość (w temperaturze 100°C, minimum)

25% obj.

PL 194 561 B1 cieczy odparowanej objętość (w temperaturze 150°C, minimum) cieczy odparowanej objętość (w temperaturze 190°C, minimum) cieczy odparowanej pozostałość po destylacji, maksymalnie końcowa temperatura wrzenia, maksymalnie

50% obj.

75% obj.

95% obj. 2% obj. 205°C;

- zawartość siarki

- zawartość żywic nie więcej niż 50 mg/kg; nie więcej niż 2 mg/100 ml.

Według korzystnego rozwiązania sposobu według wynalazku, składnik węglowodorowy i etanol powinno się dodawać razem, a następnie do mieszanki wprowadzać dodatkowy związek lub związki zawierające tlen. Potem, uzyskaną kompozycję paliwa silnikowego powinno się korzystnie utrzymywać w temperaturze nie niższej niż -35°C, przez co najmniej około jedną godzinę. Cechą wynalazku jest to, że składniki kompozycji paliwa silnikowego można jedynie dodawać każdy do innego, uzyskując pożądaną kompozycję. Na ogół nie jest wymagane zmieszanie lub inne jakiekolwiek znaczące mieszanie w celu uzyskania kompozycji.

Według korzystnego rozwiązania wynalazku, w celu wytworzenia kompozycji paliwa silnikowego odpowiedniego dla standardowych silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym i o minimalnym szkodliwym wpływie na środowisko, korzystne jest stosowanie zawierającego tlen składnika (składników) pochodzącego z odnawialnego (surowców).

Ewentualnie, w celu dalszego obniżenia prężności par mieszanki paliwa składników (a), (b) i (c) można stosować składnik (d). Jako składnik (d) można stosować konkretny węglowodór wybrany spośród frakcji C6-C12 alifatycznych lub alicyklicznych, nasyconych i nienasyconych węglowodorów. Korzystnie, składnik węglowodorowy (d) jest wybrany spośród frakcji C₈-Cn. Odpowiednie przykłady składnika (d) stanowi benzen, toluen, ksylen, etylobenzen, izopropylobenzen, izopropylotoluen, dietylobenzen, izopropylo ksylen, tert-butylobenzen, tert-butylotoluen, tert-butyloksylen, cyklooktadien, cyklooctotetraen, limonen, izooktan, izononan, izodekan, izookten, myrcen, allocymen, tert-butylocykloheksan lub podobne węglowodory i ich mieszaniny.

Składnikiem węglowodorowym (d) może także być frakcja o temperaturze wrzenia 100-200°C, otrzymana w destylacji oleju, węgla bitumicznego lub produktów przetwarzania gazu syntezowego.

Jak już wspomniano, wynalazek dotyczy ponadto dodatkowej mieszanki zawierającej składniki (b) i (c) i, ewentualnie także składnik (d), którą później można dodać do składnika węglowodorowego (a) i także możliwe jest jej zastosowanie jako paliwo dla zmodyfikowanego silnika spalinowego z zapłonem iskrowym.

Dodatkowa mieszanka korzystnie ma stosunek etanolu (b) do dodatku (c) 1:150 do 200:1 objętościowo. Według korzystnego rozwiązania, dodatkowa mieszanka obejmuje zawierający tlen składnik (c) w ilości od 0,5 aż do 99,5% objętościowo, i etanol (b) w ilości od 0,5 aż do 99,5% objętościowo, i składnik (d) zawierający co najmniej jeden węglowodór C₆rC₁2, korzystniej węglowodór C₈-Cn, w ilości od 0 aż do 99% objętościowo, korzystnie od 0% aż do 90%, korzystniej od 0 aż do 79,5%, i najkorzystniej od 5 aż do 77% dodatkowej mieszanki. Dodatkowa mieszanka korzystnie ma stosunek etanolu (b) do sumy innych dodatkowych składników (c) + (d) od 1:200 do 200:1 objętościowo, korzystniej stosunek etanolu (b) do sumy składników (c) + (d) od 1:10 do 10:1 objętościowo.

Liczbę oktanową dodatkowej mieszanki można ustalić, a mieszankę można stosować do regulacji liczby oktanowej składnika (a) do pożądanego poziomu przez zmieszanie odpowiedniej części mieszanki (b), (c), (d) ze składnikiem (a).

Jako przykłady wykazujące skuteczność niniejszego wynalazku przedstawiono następujące kompozycje paliwa silnikowego, których nie podano jako ograniczenie zakresu wynalazku, lecz jedynie jako ilustracje pewnych aktualnie korzystnych rozwiązań wynalazku.

Jak to będzie oczywiste dla fachowców w dziedzinie, wszystkie kompozycje paliwowe według następujących przykładów można oczywiście także otrzymać przez przygotowanie najpierw dodatkowej mieszanki składników (b) i (c), i ewentualnie (d), którą to mieszankę można następnie dodać do składnika (a), lub vice versa. W tym przypadku niezbędne jest pewne mieszanie.

PL 194 561 B1

Przykłady

Do przygotowania komponowanego paliwa silnikowego stosowano następujące produkty jako składniki (b), (c), i (d):

- etanol o czystości do paliw sprzedawany w Szwecji przez Sekab i w USA przez ADM Corp. i Williams;

- zawierające tlen związki, poszczególne niepodstawione węglowodory i ich mieszanki sprzedawane w Niemczech przez Merck i w Rosji przez Lukoil.

- ciężka benzyna, będąca benzyną pierwszej destylacji ropy naftowej, zawierająca allfatyczne i alicykliczne, nasycone i nienasycone węglowodory. Alkilat, który jest frakcją węglowodorową składającą się prawie całkowicie z węglowodorów izoparafinowych otrzymanych przez alkilowanie izobutenu butanolem. Alkilobenzen będący mieszaniną aromatycznych węglowodorów otrzymanych przez alkilowanie benzenu. Przeważnie, techniczny alkilobenzen zawiera etylobenzen, propylobenzen, izopropylobenzen, butylobenzen i inne.

Wszystkie testowane wyjściowe benzyny i zawierające etanol paliwa silnikowe, obejmujące te zawierające składniki według wynalazku, przebadano stosując standardowe metody ASTM w laboratoriach SGS w Szwecji i w Auto Rsearch Laboratories, Inc., USA.

Test zdolności napędowej przeprowadzono na modelu VOLVO 240 DL z roku 1987 według standardowego testu EU2000 NEDC EC 98/69.

Opisy standardowego testu European 2000 (EU 2000) New European Driving Cycle (NEDC) są identyczne z opisem standardowego testu EU/ECE i Driving Cycle (91/441 EEC resp. ECE-R 83/01 i 93/116 EEC). Te standardowe testy europejskie obejmują miejskie cykle trakcyjne i ciężkie urbanistyczne cykle trakcyjne oraz wymagają spełnienia specyficznych regulacji dotyczących emisji. Analiza emisja spalin jest prowadzona według procedury próbkowania stałej objętości i wykorzystuje płomieniowy detektor jonizacji dla określania węglowodoru. Wytyczna co do emisji spalin (Exhaust Emission Directive) 91/441 EEC (Phase I) wyznacza specyficzne standardy 30 dla CO, (HC + NO) i (PM), podczas gdy europejska wytyczna zużycia paliwa (Fuel Consumption Directive) 93/116 EEC (1996) wprowadza standardy zużycia.

Testy przeprowadzono na modelu 1987 Volvo 240 DL z silnikiem 4 cylindrowym, B230F, 2,32 litra (No. LG4F20-87) rozwijającym 83 kW przy 90 obrotów/sekundę i momencie obrotowym 185 Nm przy 46 obrotach/sekundę.

P r z y k ł a d 1

Przykład 1 demonstruje możliwość zmniejszenia prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego dla przypadków gdy benzyny o prężności par według ASTM D-5191 na poziomie 90 kPa (około 13 psi) stosuje się jako bazę węglowodorową.

W celu przygotowania mieszanek tej kompozycji stosowano zimowe benzyny A92, A95 i A98, obecnie sprzedawane na rynku i zakupione w Szwecji w Shell, Statoil, Q80K i Preem.

Figura 1 demonstruje przebieg DVPE zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie zimowej benzyny A95. Zawierające etanol paliwa silnikowe na bazie zimowej benzyny A92 i A98 stosowanej w tym przykładzie także wykazują podobne właściwości.

Wyjściowa benzyna składa się z alifatycznych i alicyklicznych węglowodorów C4-C12, zarówno nasyconych jak i nienasyconych.

Stosowana zimowa benzyna A92 miała następujące właściwości:

DVPE = 89,0 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 87,7

Paliwo 1-1 (nie objęte wynalazkiem) zawierało zimową benzynę A92 i etanol i miało następujące właściwości dla różnych zawartości etanolu:

A92 : Etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 94,4 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,1

A92 : Etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 94,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,2

Następujące inne rozwiązania paliw 1-2 i 1-3 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie zimowej benzyny A92.

Paliwo według wynalazku 1-2 zawierało zimową benzynę A92 (a), etanol (b) i zawierające tlen dodatki (c) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

PL 194 561 B1

A92: etanol:octan izobutylu = 88,5 : 4,5 : 7% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,9

A92: etanol: octan izoamylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 88,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,0

A92: etanol: alkohol diacetonowy = 88,5 : 4,5 : 7% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,65

A92: etanol:acetooctan etylu = 90,5 : 2,5 : 7% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 87,8

A92: etanol:propionian izoamylu = 87,5 : 5,5 : 7% objętościowo

DVPE = 88,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,4

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że nie zawsze jest konieczne zmniejszanie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu do poziomu DVPE wyjściowej benzyny. W pewnych przypadkach wystarcza tylko dostosowanie do wymagań dla odpowiedniej benzyny. Wartość DVPE dla zimowej benzyny wynosi 90 kPa.

A92 : etanol: 3-heptanon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,9

A92: etanol:2,6-dimetylo-4-heptanol = 85 : 8,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,3

A92: etanol:diizobutyloketon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,25

Paliwo według wynalazku 1-3 zawierało zimową benzynę A92 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c) i węglowodory C6-C12 (d), i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkilat = 79 : 9 : 2 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia alkilatu wynosi 100-130°C

DVPE = 88,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,25

A92: etanol:octan izobutylu: ciężka benzyna = 80 : 5 : 5 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 88,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 88,6

A92: etanol:tert-butanol: ciężka benzyna = 81 : 5 : 5 : 9% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 87,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,6

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że nie zawsze jest konieczne zmniejszanie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu do poziomu DVPE wyjściowej benzyny. W pewnych przypadkach wystarcza tylko dostosowanie do wymagań dla odpowiedniej benzyny. Wartość DVPE zimowej benzyny wynosi 90 kPa.

A92: etanol : alkohol izoamylowy : benzen: etylobenzen: dietylobenzen = 82,5 : 9,5 : 0,5 : 0,5 : 3 : : 4% objętościowo

DVPE = 90 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,0

A92: etanol:octan izobutylu : TOLUEN = 82,5 : 9,5 : 0,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 90 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy : m-ksylen = 82,5 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 7,5% objętościowo

DVPE = 90 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,9

PL 194 561 B1

Następujące kompozycje 1-5 do 1-6 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie zimowej benzyny A98.

Zimowa benzyna A98 miała następujące właściwości:

DVPE = 89,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 92,35

Porównawcze paliwo 1-4 zawierało zimową benzynę A98 i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 95,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,85

A98: etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 94,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,1

Paliwo 1-5 zawierało zimową benzynę A98 (a), etanol (b), i zawierające tlen dodatki (c) oraz miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol: izobutanol = 84 :9 : 7% objętościowo

DVPE = 88,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98: etanol:octan tert-butylu = 84 : 9 : 7% objętościowo

DVPE = 89,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A98: etanol: alkohol benzylowy = 85 : 7,5 :7,5% objętościowo

DVPE = 89,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,05

A98: etanol:cykloheksanon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 88,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,9

A98: etanol:dietyloketon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,85

A98: etanol:metylopropyloketon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 89,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98: etanol:metyloizobutyloketon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,65

A98: etanol:3-heptanon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 89,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A98: etanol:metyloizobutyloketon = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,7

A98: etanol:cykloheksanon = 85 : 8,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98: etanol:metylofenol = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,05

Paliwo 1-6 zawierało zimową benzynę A98 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i C6-C12 węglowodory (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol: alkohol izoamylowy: izooktan = 80 : 5 : 5 :10% objętościowo

DVPE = 82,0 kPa

PL 194 561 B1

0,5 (RON + MON) = 93,2

A98: etanol: alkohol izoamylowy : m-izopropylotoluen = 78,2 : 6,1 : 6,1 : 9,6% objętościowo

DVPE = 81,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,8

A98: etanol: izobutanol: ciężka benzyna = 80 : 5 : 5 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 82,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,35

A98: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: m-izopropylotoluen = 80 : 5 : 5 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 82,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,25

A98: etanol:octan tert-butylu: ciężka benzyna = 83 : 5 : 5 :7% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 82,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

A98: etanol: alkohol izoamylowy: izooktan = 85 : 5 : 5 : 5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A98: etanol: izobutanol: ciężka benzyna = 85 : 5 : 5 :5% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98: etanol: izobutanol: izopropyl ksylen = 85 : 9,5 : 0,5 : 5% objętościowo

DVPE = 90 kPa

0,5 (RON +MON) = 93,1

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że może być konieczne zmniejszenie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu poniżej poziomu DVPE wyjściowej benzyny. Normalnie, wymagane jest aby wartość DVPE wyjściowej benzyny była większa niż narzucane wartości graniczne dla odpowiedniej benzyny. W ten sposób możliwe jest np. przekształcenie zimowej benzyny w letnią benzynę. Wartość DVPE dla letniej benzyny wynosi 70 kPa.

A98: etanol: izobutanol: izooktan : ciężka benzyna = 60 : 9,5 : 0,5 : 15 : 15% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 70 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,85

A98: etanol: izobutanol: alkilat: ciężka benzyna = 60 : 9,5 : 0,5 : 15 : 15% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia alkilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 70 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

A98: etanol: octan tert-butylu: ciężka benzyna = 60 : 9 : 3 : 28% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 70 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,4

Następujące paliwa 1-8, 1-9 i 1-10 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie zimowej benzyny A95.

Zimowa benzyna A95 miała następujące właściwości:

DVPE = 89,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 90,1

Badanie zgodnie ze standardowym testem EU 2000 NEDC EC 98/69, opisanym powyżej, dało następujące wyniki:

PL 194 561 B1

CO (monotlenek węgla) 2,13g/km;

HC (węglowodory) 2,280g/km;

ΝΟχ (tlenki azotu) 2,265g/km;

CO2 (ditlenek węgla) 222,0 g/km;

NMHC* 2,276 g/km:

Zużycie paliwa, F_c l/188 /k 2,84 *Węglowodory inne niż kietan.

Porównawcze paliwo 1-7 zawierało A95 zkowej benzyny i etanok i kiało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 982 9 /Pa

5 (RON + MON) = 9^7

A95: etanol - 98 : 18% objętościowo (odnosi się do poniższej kieszan/i RFM1)

DVPE = 982 5 /Pa 825 (RON + MON) = 9228

Badanie porównawczej kieszan/i paliwa (RFM1) dało następujące wyni/k w porównaniu do zkowej benzyny A95:

CO -15,0%;

HC -7,3%;

NOx +15,5%;

CO2 +2,4%;

NMHC* -0,5%;

Zużycie paliwa2 Fc l/188 /k +4.7% „- oznacza zkniejszenie ekisji2 podczas gdy „+ oznacza zwię/szenie ekisji.

Paliwo według wynalaz/u 1-8 zawierało A95 zkowej benzyny (a) etanol (b) i zawierające tlen dodat/i (c) i kiało następujące właściwości dla różnych /okpozycji:

A95: etanol: eter diizoakylowy = 87 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 8725 /Pa

825 (RON + MON) = 9826

A95: etanol:octan izobutylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 8725 /Pa

825 (RON + MON) = 91285

A95: etanol:propionian izoakylu = 88 : 5 :7% objętościowo

DVPE = 8728 /Pa

825 (RON + MON) = 91235

A95: etanol:octan izoakylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 8725 /Pa

825 (RON + MON) = 91225

A95: etanol:2-o/tanon = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 8728 /Pa

825 (RON + MON) = 9825

A95: etanol: al/ohol tetrahydrofurfurylowy = 88 : 5 :7% objętościowo

DVPE = 8725 /Pa

825 (RON + MON) = 9826

Poniższe /okpozycje paliwa silni/owego wy/azują2 że nie zawsze jest /onieczne zkniejszanie nadkiernej wartości DVPE paliwa silni/owego spowodowanej obecnością etanolu do pozioku DVPE wyjściowej benzyny. W pewnych przypad/ach wystarcza tyl/o dostosowanie do wykagań dla odpowiedniej benzyny. Wartość DVPE zkowej benzyny wynosi 98 /Pa.

A95: etanol:eter diizoakylowy = 87 : 9 : 8% objętościowo

DVPE = 9828 /Pa

825 (RON + MON) = 9128

A95: etanol:octan izoakylu = 88 : 7 : 5% objętościowo

PL 194 561 B1

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,3

A95: etanol : alkohol tetrahydrofurfurylowy = 88 : 7 : 5% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

Paliwo 1-9 zawierało A95 -zimowej benzyny (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i C6-C12 węglowodory (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkilat = 83,7 : 5 : 2 : 9,3% objętościowo

Temperatura wrzenia alkilatu wynosi 100-130°C

DVPE = 88,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,65

A95: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna = 83,7 : 5 : 2 : 9,3% objętościowo.

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 88,5 kPa

0,5 (RON + MON] = 90,8

A95: etanol:octan izobutylu: alkilat = 81 : 5 : 5 : 9% objętościowo

Temperatura wrzenia alkilatu wynosi 100-130°C

DVPE = 87,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A95: etanol: octan izobutylu: ciężka benzyna = 81 : 5 : 5 : 9% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 87,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,1

A95: etanol: alkohol izoamylowy: ksylen = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,1

A95: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna = 80 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,0

A95: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: alkilat = 80 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia alkilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że może być konieczne zmniejszenie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu poniżej poziomu DVPE wyjściowej benzyny. Normalnie, wymagane jest to gdy DVPE wyjściowej benzyny jest wyższa niż narzucane wartości graniczne dla odpowiedniej benzyny. W ten sposób możliwe jest np. przekształcenie zimowej benzyny w letnią benzynę. Wartość DVPE dla letniej benzyny wynosi 70 kPa.

A95: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: izooktan = 60 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 15 : : 15% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,8

A95: etanol:octan tert-butylu: ciężka benzyna = 60 : 9 : 1 : 30% objętościowo

Temperatura wrzenia ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,4

PL 194 561 B1

Paliwo 1-10 zawiera 75% objętościowo zimowej benzyny A95, 9,6% objętościowo etanolu, 0,4% objętościowo alkoholu izobutylowego, 4,5% objętościowo m-izopropylotoluenu i 10,5% objętościowo ciężkiej benzyny przy temperaturze wrzenia 100-200°C. Ta mieszanka paliwa wykazuje możliwość zmniejszenia DVPE, zwiększając liczbę oktanową, zmniejszenie poziomu toksycznych emisji w spalinach i zmniejszenie zużycia paliwa w porównaniu z porównawczą mieszanką benzyny i etanolu (RFM 1). Kompozycja paliwa silnikowego ma następujące właściwości:

gęstość w temperaturze 15°C, według ASTM D 4052 początkowa temperatura wrzenia, według ASTM D 86 część odparowana - 70°C część odparowana - 100°C część odparowana - 150°C część odparowana - 180°C końcowa temperatura wrzenia pozostałość po odparowaniu strata przy odparowaniu zawartość tlenu, według ASTM D4815 kwasowość, według ASTM D1613 % wag. HAc pH, według ASTM D1287 zawartość siarki, według ASTM D 5453 zawartość gumy, według ASTM D381 zawartość wody, według ASTM D6304 związki aromatyczne, w tym benzen według SS 155120, sam benzen, według EN 238

DVPE, według ASTM D 5191 wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON+MON), według ASTM D 2699-86 i ASTM D 2700-86

749,2 kg/m³;

29°C;

47,6% obj.;

55,6% obj.;

84,2% obj.;

97,5% obj.;

194,9°C;

1,3% objętościowo;

1,6% objętościowo; 3,7% wagowo;

0,004;

6,6;

mg/kg;

mg/100 ml;

0,03% wagowo; 30,2% objętościowo

0,7% objętościowo; 89,0 kPa;

92,6

Mieszankę paliwa silnikowego 1-10 badano zgodnie ze standardowym testem EU 2000 NEDC EC 98/69 i otrzymano następujące wyniki, w porównaniu do zimowej benzyny A95:

CO -21%;

HC -9%:

NOx +12,8%;

CO2 +2,38%;

NMHC -6,4%;

Zużycie paliwa, F_c L/100 km +3,2%

Mieszanki paliwa 1-1 do 1-10 wykazały zmniejszenie DVPE w stosunku do badanych, zawierających etanol paliw silnikowych na bazie letniej benzyny. Podobne wyniki otrzyma się, gdy inne zawierające tlen związki według wynalazku zastosuje się zamiast dodatków według przykładów 1-1 do 1-10.

W celu przygotowania powyższych mieszanek paliwa 1-1 do 1-10 tej kompozycji paliwa silnikowego, początkową benzyną zmieszano z etanolem i odpowiedni zawierający tlen dodatek dodano do mieszanki paliwa. Otrzymaną kompozycję paliwa silnikowego pozostawiono następnie do odstania przed badaniem na okres 1 i 24 godzin w temperaturze nie niższej niż -35°C. Wszystkie powyższe mieszanki wytworzono bez zastosowania jakichkolwiek urządzeń do mieszania.

Ustalono możliwość stosowania dodatkowej mieszanki zawierającej tlenowy dodatek, innej niż etanol (c) i etanol (b) w celu skomponowania zawierającego etanol paliwa silnikowego dla standardowych silników wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym spełniających normatywne wymagania dla benzyn, uwzględniające zarówno prężność par jak i stabilne właściwości przeciwstukowe.

Poniższe kompozycje paliwowe wykazują taką możliwość.

PL 194 561 B1

Mieszankę zawierającą 50% etanolu i 50% alkoholu izoamylowego zmieszano w różnych proporcjach z zimowymi benzynami różnej klasy, przy czym prężność par (DVPE) dla nich nie przekracza kPa. Wszystkie uzyskane mieszanki miały DVPE nie większą niż wymagany przez przepisy dla zimowej benzyny, mianowicie 90 kPa.

A92: etanol: alkohol izoamylowy = 87 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 89,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,15

A95: etanol: alkohol izoamylowy = 86 : 7,0 : 7,0% objętościowo

DVPE = 89,3 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

A98: etanol: alkohol izoamylowy = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 86,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,9

Figura 2 wskazuje zachowanie prężności par (DVPE) jako funkcji zawartości etanolu przy zmieszaniu dodatkowej mieszanki 2 zawierającej 33,3% etanolu i 66,7% tert-pentanolu z zimową benzyną A95. Fig. 2 demonstruje, że zmiana zawartości etanolu w benzynie w zakresie od 0 do 11% nie powoduje zwiększenia prężności par dla tych kompozycji większego niż standardowe wymagania dla DVPE zimowych benzyn różnej klasy, które wynoszą 90 kPa.

Podobne zachowanie się DVPE obserwowano dla A92 i zimowych benzyn A98 zmieszanych z dodatkową mieszanką zawierającą 33,3% objętościowo etanolu i 66,7% objętościowo tert-pentanolu.

Obserwowano także wpływ zmniejszenia prężności par zawierających etanol benzyn podczas zwiększania zawartości etanolu w uzyskanej kompozycji od 0 do 11% objętościowo, gdy część zawierającego tlen dodatku zastąpiono węglowodorami C6-C12 (składnik (d)). Poniższe kompozycje wykazują efekt osiągany sposobami według wynalazku.

Dodatkową mieszankę zawierającą 40% objętościowo etanolu, 10% objętościowo izo-butanolu i 50% objętościowo izopropylotoluenu zmieszano z zimową benzyną przy DVPE nie więcej niż 90 kPa. Różne kompozycje miały następujące właściwości:

A92: etanol: izobutanol: izopropylotoluen = 85 : 6 : 1,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 84,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,9

A95: etanol: izobutanol: izopropylotoluen = 80 : 8 : 2 : 10% objętościowo

DVPE = 84,0 kPa

0,5 (RON +MON) = 94,1

A98: etanol: izobutanol: izopropylotoluen = 86 : 5,6 : 1,4 : 7% objętościowo

DVPE = 85,5 kPa

0,5 (RON + MON) - 93,8

Podobne wyniki otrzymano, gdy inne zawierające tlen związki i także węglowodory C6-C12 według niniejszego wynalazku użyto w stosunku według wynalazku w celu przygotowania dodatkowej mieszanki, którą następnie stosowano do otrzymywania zawierającej etanol benzyny. Te benzyny całkowicie spełniają wymagania dla paliw silnikowych stosowanych w standardowych silnikach z zapłonem iskrowym.

P r z y k ł a d 2

Przykład 2 demonstruje możliwość zmniejszenia prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego w przypadkach, gdy benzyny o prężności par według ASTM D-5191 na poziomie 70 kPa (około 10 psi) stosuje się jako bazę węglowodorową.

W celu przygotowania mieszanki tej kompozycji użyto letnich benzyn A92, A95 i A98 obecnie sprzedawanych na rynku i zakupionych w Szwecji z firmy Shell, Statoil, Q8OK i Preem.

Wyjściowa benzyna zawierała alifatyczne i alicykliczne węglowodory C4-C12, zarówno nasycone jak i nienasycone.

Figura 1 wskazuje zachowanie DVPE zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny A95. Zawierające etanol paliwa silnikowe na bazie zimowej benzyny odpowiednio A 92 i A98, wykazują podobne właściwości.

Następujące paliwa 2-2 i 2-3 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny A92.

Letnia benzyna A92 miała następujące właściwości:

PL 194 561 B1

DVPE = 70,0 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 87,5

Porównawcze paliwo 2-1 zawierało letnią benzynę A92 i etanol, i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 77,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,3

A92: etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 76,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

Paliwo 2-2 zawierało letnią benzynę A92 (a), etanol (b), i zawierające tlen dodatki (c) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol: alkohol izoamylowy = 85 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 69,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,3

A92: etanol: izobutanol = 80 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 67,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92: etanol: dietylokarbinol = 85 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 69,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

A92: etanol: diizobutyloketon = 85,5 : 7,5 : 7% objętościowo

DVPE= 69,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,0

A92: etanol: eter diizobutylowy = 85 : 0 : 7% objętościowo

DVPE = 68,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,1

A92: etanol:ester di-n-butylowy = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 88,5

A92: etanol:octan izobutylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 69,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,5

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że nie zawsze jest konieczne zmniejszanie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu do poziomu DVPE wyjściowej benzyny. W pewnych przypadkach wystarcza tylko dostosowanie do wymagań dla odpowiedniej benzyny. Wartość DVPE dla letniej benzyny wynosi 70 kPa.

A92: etanol: izobutanol = 87,5 : 10 : 7,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

A92: etanol:eter di-n-butylowy = 85 : 9 : 6% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,2

A92: etanol: diizobutyloketon = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,4

Paliwo 2-3 zawierało letnią benzynę A92 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i C6-C12 węglowodory (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol:metyloetyloketon : izooktan = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 69,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,0

A92: etanol: izobutanol: izooktan = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 69,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,1

A92: etanol: izobutanol: izononan = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,8 kPa

PL 194 561 B1

0,5 (RON + MON) = 91,0

A92 : etanol: izobutanol: izodekan = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92: etanol: izobutanol: izookten = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,2

A92: etanol: izobutanol:toluen = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,4

A92: etanol: izobutanol: ciężka benzyna = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 67,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,4

A92: etanol: izobutanol: ciężka benzyna:toluen = 80 : 9,5 : 0,5 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 67,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,9

A92: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: izopropylotoluen = 80 : 9,5 : 0,5 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 67,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,2

A92: etanol: izobutanol: izodekan = 82,5 : 9,5 : 0,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,85

A92: etanol: izobutanol: tert-butylobenzen = 82,5 : 9,5 : 0,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,5

A92: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy : ciężka benzyna:tert-butylotoluen = 82,5 : 9,2 : 0,2 : : 0,6 : 5 : 2,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,1

Następujące paliwa 2-5 i 2-6 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny A98.

Letnia benzyna A98 miała następujące właściwości:

DVPE = 69,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON)= 92, 5

Porównawcze paliwo 2-4 zawierało letnią benzynę A98 i etanol, i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 76,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A98: etanol. = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 76,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,7

Paliwo 2-5 zawierało letnią benzynę A98 (a), etanol (b) i zawierające tlen dodatki (c), i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol: izobutanol = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 69,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,5

A98: etanol: diizobutyloketon = 83 : 9,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 69,0 kPa

PL 194 561 B1

0,5 (RON + MON) = 93,9

A98: etanol: octan izobutylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 69,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,4

A98: etanol: izobutanol = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,7

A98: etanol:tert-pentanol = 90 : 5 : 5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,8

Paliwo 2-6 zawierało letnią benzynę A98 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol: izobutanol: izooktan = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 69,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,7

A98: etanol: izopropanol:alkilobenzen = 80 : 5 : 5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,0

A98: etanol: izobutanol: izooktan = 81,5 : 9,5 : 0,5 : 8,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,5

A98: etanol:tert-butanol: limonen = 86 : 7 : 4 : 4% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

Następujące paliwa 2-8 do 2-10 wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny A95.

Letnia benzyna A95 miała następujące właściwości:

DVPE = 68,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 89,8

Badanie przeprowadzone jak wskazano powyżej dla letniej benzyny A95 dały następujące wyniki:

CO (monotlenek węgla)

HC (węglowodory)

NOx (tlenki azotu)

CO2 (ditlenek węgla) NMHC*

Zużycie paliwa, F_c L/100 km

2,198 g/km; 0,245 g/km; 0,252 g/km; 230,0 g/km; 0,238 g/km; 9,95 *Węglowodory inne niż metan.

Porównawcze paliwo 2-7 zawierało letnią benzynę A95 i etanol, i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol = 95% : 5% objętościowo DVPE = 75,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,9 A95: etanol = 90% : 10% objętościowo (określone także poniżej jako RFM2) DVPE = 75,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,25

PL 194 561 B1

Badanie porównawczej mieszanki paliwa (RFM 2) dało następujące wyniki, w porównaniu do letniej benzyny A95:

CO -9,1%;

HC -4,5%;

NOx +7,3%;

CO2 +4,0%;

NMHC* -4,4%;

Zużycie paliwa, F, L/100 km +3,6% „- oznacza zmniejszenie emisji, podczas gdy „+ oznacza zwiększenie emisji

Paliwo 2-8 zawierało letnią benzynę A95 i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol: alkohol izoamylowy = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol:eter diizoamylowy = 86 : 8 : 6% objętościowo

DVPE = 66,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,2

A95: etanol: octan izobutylu = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 67,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A95: etanol:tert-butanol = 88 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 68,4 kPa

0,5 (RON+ MON) = 92,6

A95: etanol:tert-pentanol = 90 : 5 : 5% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol: izopropanol = 80 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,8

A95: etanol: 4-metylo-2-pentanol = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 66,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,0

A95: etanol: dietyloketon = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol: trimetylocykloheksanon = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 67,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,8

A95: etanol: eter metylo-tert-amylowy = 80 : 8 : 12% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,8

A95: etanol: octan n-butylu = 87 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,1

A95: etanol: izomaślan izobutylu = 90 : 5 : 5% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,0

A95: etanol: acetooctan metylu = 85 : 7 : 8% objętościowo

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,9

PL 194 561 B1

A95: etanol: 4-metylo-2-pentanol = 85 : 10 : 5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

A95: etanol: izomaślan izobutylu = 90 : 6 : 4% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

Paliwo 2-9 zawierało letnią benzynę A95 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol:tert-pentanol:alkilobenzen = 80 : 7 : 4 : 9% objętościowo

DVPE = 67,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

A95: etanol:tert-butanol:alkilobenzen = 80 : 7 : 4 : 9% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,8

A95: etanol:propanol: ksylen = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,1

A95: etanol: dietyloketon : ksylen = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,2

A95: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: izopropylotoluen = 80 : 9,5 : 0,5 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-170°C

DVPE = 68,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,4

A95: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: alkilat = 80 : 9,5 : 0,5 : 5 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-170°C

Temperatura wrzenia dla akilatu wynosi 100-130°C

DVPE = 68,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy: ksylen = 82,5 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 7,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A95: etanol: izobutanol: alkohol izoamylowy : cyklooktadien = 82,5 : 9,2 : 0,2 : 0,6 : 7,5% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON +MON) = 92,1

Kompozycja paliwa 2-10 zawierała 81,5% objętościowo letniej benzyny A95, 8,5% objętościowo m-izopropylotoluenu, 9,2% objętościowo etanolu, i 0,8% objętościowo alkoholu izoamylowego. Mieszanki 2-10 badano w celu wykazania jak kompozycja według wynalazku utrzymuje prężność par na tym samym poziomie co wyjściowa benzyna z chwilą zwiększania liczby oktanowej, zmniejszania poziomu toksycznych emisji w spalinach i zmniejszanie zużycia paliwa w porównaniu z mieszanką RFM 2 benzyny i etanolu. Mieszanka 2-10 miała następujące specyficzne właściwości:

gęstość w temperaturze 15°C,	754,1 kg/m³
według ASTM D4052
początkowa temperatura wrzenia,	26,6°C;
według ASTM D 86
część odparowana - 70°C	45,2% obj.;
część odparowana - 100°C	56,4% obj.;
część odparowana - 150°C	88,8% obj.;
część odparowana - 180°C	97,6% obj.;
końcowa temperatura wrzenia	186,3°C;

PL 194 561 B1 pozostałość po odparowaniu strata przy odparowaniu zawartość tlenu, według ASTM D4815 kwasowość, według ASTM D1613,% wag. HAc pH, według ASTM D1287 zawartość siarki, według ASTM D 5453 zawartość gumy, według ASTM D381 zawartość wody, według ASTM D6304 związki aromatyczne, według SS 155120, obejmujące benzen sam benzen, według EN 238

DVPE, według ASTM D 5191 wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON+MON), według

ASTM D 2699-86 i ASTM D 2700-86

1,6% objętościowo; 0,1% objętościowo; 3,56% wagowo; 0,007;

8,9;

mg/kg;

<1 mg/100 ml; 0,12% wagowo; 30,3% objętościowo;

0,8% objętościowo; 68,5 kPa;

92,7

Mieszanki paliwa silnikowego 2-10 badano zgodnie z testem EU 2000 NEDC EC 98/69 jak powyżej i uzyskano następujące wyniki określone jako % (+) lub (-) w porównaniu z wynikami dla wyjściowej letniej benzyny A95:

CO -0,18%

HC -8,5%;

NOx +5,3%;

CO2 +2.8%:

NMHC -9%:

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km +31%

Mieszanki paliwa 2-1 do 2-10 wykazały zmniejszenie DVPE w stosunku do badanych, zawierających etanol paliw silnikowych na bazie letniej benzyny. Podobne wyniki otrzyma się, gdy inne zawierające tlen dodatki według wynalazku zastosuje się zamiast dodatków według przykładów 2-1 do 2-10.

W celu przygotowania wszystkich powyższych mieszanek paliwa 2-1 do 2-10 tej kompozycji paliwa silnikowego, początkową benzyną zmieszano z etanolem, do której to mieszanki dodano następnie odpowiedni zawierający tlen dodatek. Otrzymaną kompozycję paliwa silnikowego pozostawiono potem do odstania przed badaniem na okres 1 i 24 godzin w temperaturze nie niższej niż -35°C. Wszystkie powyższe mieszanki wytworzono bez zastosowania jakichkolwiek urządzeń do mieszania.

Zastosowanie dodatkowej mieszanki zawierającej etanol i zawierających tlen związków innych niż etanol, do otrzymywania zawierających etanol benzyn zrealizowano z letnimi benzynami. Poniższe kompozycje paliwowe wykazują możliwość wytwarzania zawierających etanol benzyn spełniających normatywne wymagania dla letnich benzyn, w tym prężności par nie wyższej niż 70 kPa.

Figura 2 wskazuje zachowanie się prężności par (DVPE) jako funkcji zawartości etanolu przy zmieszaniu letniej benzyny A95 z dodatkową mieszanką 3 zawierającą 35% objętościowo etanolu, 5% objętościowo alkoholu izoamylowego i 60% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia pomiędzy 100-170°C.

Figura 2 demonstruje, że zmiana zawartości etanolu w benzynie w zakresie od 0 do 20% nie powoduje zwiększenia prężności par dla tych kompozycji większego niż standardowe wymagania dla DVPE letnich benzyn, które wynosi 70 kPa.

Podobne zachowanie się DVPE obserwowano dla A92 i letniej benzyny A98 zmieszanej z dodatkową mieszanką zawierającą 35% objętościowo etanolu, 5% objętościowo alkoholu izoamylowego i 60% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia 100-170°C.

Stosunek etanolu do zawierającego tlen związku innego niż etanol w dodatkowej mieszance, stosowanej do otrzymywania zawierającej etanol benzyny, ma istotne znaczenie. Ustalenie stosunku pomiędzy składnikami dodatku według niniejszego wynalazku umożliwia regulację prężności par zawierających etanol benzyn w szerokim zakresie.

Poniższe kompozycje wykazują możliwość stosowania dodatku mieszanki zarówno przy dużych jak i małych zawartościach etanolu. Dodatkową mieszankę zawierającą 92% objętościowo etanolu, 6% objętościowo alkoholu izoamylowego i 2% objętościowo izo-butanolu zmieszano z letnią benzyną. Otrzymane kompozycje miały następujące właściwości:

PL 194 561 B1

A92: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 80 : 18,4 : 1,2 : 0,4% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,3

A95: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 82 : 16,56 : 1,08 : 0,36% objętościowo

DVPE = 69,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

A98: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 78 : 20,24 : 1,32 : 0,44% objętościowo

DVPE = 70,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,5

Dodatkową mieszankę zawierającą 25% objętościowo etanolu, 60% objętościowo alkoholu izoamylowego i 15% objętościowo izobutanolu mieszano z letnią benzyną. Otrzymane kompozycje miały następujące właściwości:

A92: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 80 : 5 : 12 : 3% objętościowo

DVPE = 66,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 88,6

A95: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 84 : 4 : 9,6 : 2,4% objętościowo

DVPE = 65,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,3

A98: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 86 : 3,5 : 8,4 : 2,1% objętościowo

DVPE = 65,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

Podobne wyniki otrzymano, gdy inne zawierające tlen związki (c) i także węglowodory C6-C12 (d) według wynalazku użyto w stosunku ustalonym według wynalazku w celu przygotowania dodatkowej mieszanki, którą następnie zastosowano do otrzymywania zawierających etanol benzyn. Te benzyny całkowicie spełniają wymagania dla paliw silnikowych stosowanych w standardowych silnikach z zapłonem iskrowym.

Ponadto, dodatkową mieszankę zawierającą etanol i zawierający tlen związek według wynalazku inny niż etanol w stosunku według niniejszego wynalazku, można stosować jako niezależne paliwo silnikowe dla silników przystosowanych do pracy na etanolu.

P r z y k ł a d 3

Przykład 3 demonstruje możliwość zmniejszenia prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego w przypadkach gdy jako bazę węglowodorową stosuje się benzyny o prężności par według ASTM D-5191 na poziomie 48 kPa (około 7 psi).

W celu przygotowania mieszanki tej kompozycji użyto bezołowiowe letnie benzyny A92, A95, i A98 spełniające standardy USA i zakupione w USA pod nazwami handlowymi Phillips J Base Paliwo, Union Clear Base i Indoln.

Wyjściowe benzyny zawierały alifatyczny i alicykliczny węglowodory C₅-C₁2, w tym zarówno nasycone jak i nienasycone.

Figura 1 wskazuje zachowanie DVPE zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny USA - A92. Zawierające etanol paliwa silnikowe na bazie letnich benzyn odpowiednio A95 i A98, wykazują podobne właściwości. Letnia benzyna USA - A92 miała następujące właściwości:

DVPE = 47,8 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 87,7

Paliwo 3-1 zawierało letnią benzynę USA - A92 i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 55,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,0

A92: etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 55,4 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,1

Paliwo 3-2 zawierało letnią benzynę USA - A92, etanol, i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol: alkohol izoamylowy = 83 : 8,5 : 8,5% objętościowo

DVPE = 47,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,6

PL 194 561 B1

A92 : etanol: propionian izoamylu = 82 : 8 : 10% objętościowo

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,9

A92: etanol: 2-etyloheksanol = 82 : 8 : 10% objętościowo

DVPE = 47,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,2

A92: etanol: alkohol tetrahydrofurfurylowy = 82 : 7 : 10% objętościowo

DVPE = 47,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,3

A92: etanol:cykloheksanon = 82 : 7: 10% objętościowo

DVPE = 47,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,1

A92: etanol: metoksybenzen = 80 : 8,5 : 11,5% objętościowo

DVPE = 46,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

A92: etanol: metoksytoluen = 82 : 8 : 10% objętościowo

DVPE = 46,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92: etanol:benzoesan metylu = 82 : 8 : 10% objętościowo

DVPE = 46,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że nie zawsze jest konieczne zmniejszanie nadmiernej wartości DVPE paliwa silnikowego spowodowanej obecnością etanolu do poziomu DVPE wyjściowej benzyny. W pewnych przypadkach wystarcza tylko dostosowanie do wymagań dla odpowiedniej benzyny. Wartość DVPE dla letniej benzyny USA wynosi 7 psi, co odpowiada 48,28 kPa.

A92: etanol: alkohol izoamylowy = 83 : 9 : 8% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,8

A92: etanol: metoksytoluen = 84 : 8 : 8% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

A92: etanol:benzoesan metylu = 85 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,1

Paliwo 3-3 zawierało letnią benzynę USA - A92 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: etanol: alkohol izoamylowy: izobutyl alkohol: ciężka benzyna = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 47,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,5

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: m-izopropylotoluen = : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: izooktan = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo DVPE = 47,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,3

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 76 : 9,2 : 0,3 : 0,1 :

PL 194 561 B1

14,4% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200^oC

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,6

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna: izooktan = 76 : 9,2 : 0,3 : : 0,1 : 10,4 : 4% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,8

A92: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna:m-izopropylotoluen = 77 : : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 10,4 : 3% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,9

Następujące paliwa wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny USA - A98.

Benzyna USA - A98 miała następujące właściwości:

DVPE = 48,2 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 92,2

Porównawcze paliwo 3-4 zawierało letnią benzynę USA - A98 i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:A98: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 56,3 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98: etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 55,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

Paliwo 3-5 zawierało letnią benzynę USA - A98 (a), etanol (b) i zawierające tlen dodatki (c), i miało następujące właściwości dla różnych kompozycjii

A98: etanol: alkohol izoamylowy = 82,5 : 9 : 8,5% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy = 82,5 : 9 : 7 : 1,5% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,4

A98: etanol: alkohol tetrahydrofurfurylowy = 80 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 48,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,7

Paliwo 3-6 zawierało letnią benzynę USA - A98 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: izooktan = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,9

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: m-izopropylotoluen = 75,5 : 9,2 : 0,3 : 0,1 :

14,9% objętościowo

DVPE = 47,5 kPa 0,5 (RON + MON) = 94,4

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna: izooktan = 75 : 9,2 : 0,3 : : 0,1 : 8,4 : 7% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

PL 194 561 B1

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy:

ciężka benzyna: m-izopropylotoluen = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 10,4 : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C

DVPE = 48,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,7

A98: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy:

ciężka benzyna: alkilat = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 7,9 : 7,5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia dla akilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

Następujące paliwa wykazały możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie letniej benzyny USA - A95.

Letnia benzyna USA - A95 miała następujące właściwości:

DVPE = 47,0 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 90,9

Letnią benzynę USA - A95 stosowaną jako paliwo porównawcze badano według cyklu testowego EU2000 NEDC EC 98/69 na silniku Volvo 240 DL z 4-cylindrami B230F, 2,32 litra, rok 1987 (No. LG4F20-87) rozwijającym 83 kW przy 90 obrotach/sekundę i momencie obrotowym 185 Nm przy 46 obrotach/sekundę.

Badanie przeprowadzono jak powyżej dały następujące wyniki dla letniej benzyny USA - A95:

CO (monotlenek węgla) 2,406 g/km;

HC (węglowodory) 0,556 οΖση;

NO* (tlenki azotu) C),278 οΖση;

CO2 (ditlenek węgla) 232.6

NMHC* C),258 ^/^ί;

Zużycie paliwa, F_c L/100 km ,,33 m * Węglowodory inne niż metan.

Porównawcze paliwo 3-7 zawierało letnią benzynę USA - A95 i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol = 95 : 5% objętościowo

DVPE = 55,3 kPa

0,5 (RON +MON) = 91,5

A95: etanol = 90 : 10% objętościowo

DVPE = 54,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

Badanie mieszanki benzyna porównawcza - alkohol (RFM3) zawierającej 90% objętościowo letniej benzyny USA - A95 i 10% objętościowo etanolu przeprowadzono na silniku Volvo 240 DL z roku 1987, 4 cylindry B230F, 2,32 litra (nr. LG4F20-87) zgodnie ze standardowym testem EU 2000 NEDC EC 98/69, dało następujące wyniki, w porównaniu z letnią benzyną USA - A95:

CO -12,5%;

HC 4,8%;

NOx +2,3%;

CO2 +3,7%;

NMHC* -4,0%;

Zużycie paliwa, F, L/100 km +3,1% „- oznacza zmniejszenie emisji, podczas gdy „+ oznacza zwiększenie emisji.

Paliwo 3-8 zawierało letnią benzynę USA - A95, etanol i zawierające tlen dodatki, i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol: alkohol izoamylowy = 83 : 8,5 : 8,5% objętościowo

PL 194 561 B1

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,7

A95: etanol: octan n-amylu = 80 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,8

A95: etanol: octan cykloheksylu = 80 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 46,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A95: etanol:tetrametylotetrahydrofuran = 80 : 12 : 8% objętościowo

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

A95: etanol: metylotetrahydropiran = 80 : 15 : 5% objętościowo

DVPE = 46,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

A95: etanol: alkohol izoamylowy = 84 : 8,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON +MON) = 91,7

A95: etanol: octan fenylu = 82,5 : 10 : 7,5% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON] = 92,3

A95: etanol:tetrametylotetrahydrofuran = 81 : 10 : 9% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON.+MON) = 92,2

Paliwo 3-9 zawierało letnią benzynę USA - A95 (a), etanol (b), zawierające tlen dodatki (c), i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : : 15,4% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: izooktan = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 15,4% objętościowo

DVPE = 47,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: m-izopropylotoluen = 75 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : : 15,4% objętościowo

DVPE = 46,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A95: etanol: alkohol tetrahydrofurfurylowy : cyklooktatetraen = 80 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 46, 6 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

A95: etanol: 4-metylo-4-oksytetrahydropiran : allocymen = 80 : 9,5: 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 46,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,1

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 76,5 : 9,2 : 0,3 : 0,1 : 7 : 6,9% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 48,2 kPa

PL 194 561 B1

0,5 (RON + MON) = 91,7

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna: izooktan = 76,5 : 9,2 :

: 0,3 : 0,1 : 7 : 6,9% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: m-izopropylotoluen = 77 : 9,2 : 0,3 : 0, 1: : 13,4% objętościowo

DVPE = 48,2 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,9

Kompozycje paliwa 3-10 zawierały 76% objętościowo letniej benzyny USA - A95, 9,2% objętościowo etanolu, 0,25% objętościowo alkoholu izoamylowego, 0,05% objętościowo alkoholu izobutylowego, 11,5% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia 100-200°C, i 3% objętościowo izopropylotoluenu. Mieszanki 3-10 badano w celu wykazania jak wynalazek umożliwia produkcję zawierającej etanol benzyny całkowicie spełniające wymagania narzuconych standardów, przede wszystkim co do poziomu DVPE, a także innych parametrów. Jednocześnie benzyna ta zabezpiecza zmniejszenie toksycznych emisji w spalinach i niższe zużycie paliwa w porównanie do mieszanki RFM 3 wyjściowej letniej benzyny USA - A95 zawierającej 10% etanolu. Mieszanki 3-10 miały następujące specyficzne właściwości:

^gęsto^ść w ^tem^pera^turze we^dłu^{g ASTM} D^{4052 74}4,9 ^gg/m³ początkowa temperatura wrzenia, 6,,°°Ο;

według ASTM D 86 część odparowana - 70°C 3,,6% bbj.;

część odparowana - 100°C 00,8% bój.;

część odparowana - 150°C 6(5,1% bbj.:

część odparowana - 190°C 7,,%% bbj.:

końcowa temperatura wrzenia 24^^,8C0;

pozostałość po odparowaniu 1.%% bbj.:

strata przy odparowaniu , .%% bbj.:

zawartość tlenu, według ASTM D4815 ^,7%% wogowo,, kwasowość, według ASTM D1613,% wag. HAc D,077;

pH, według ASTM D1287 ,,87;

zawartość siarki, według ASTM D 5453 49 mg/k;;

zawartość gumy, według ASTM D381 ,,9 mg/109 ml;

zawartość wody, według ASTM D6304 wgoow,, związki aromatyczne, według SS 155120, 31,8% obejmujące benzen bbjętościow7;

sam benzen, według EN 238 4,8%bbjętościow7;

DVPE, według ASTM D 5191 8(5,9kP;;

wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON+MON), według ASTM 2,,2

D 2699-86 i ASTM D 2700-86

Mieszanki paliwa silnikowego 3-10 badano na silniku Volvo 240 DL z roku 1987, 4 cylindry B230F, 2,32 litra (nr. LG4F20-87) zgodnie z testem EU 2000 NEDC EC 98/69 jak powyżej i uzyskano następujące wyniki wyrażone jako ( + ) lub (-) % w odniesieniu do wyników dla wyjściowej letniej benzyny USA - A95:

CO

HC

NOx

CO2

-15,1%

-5,6%j +0,5%j

NMHC

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km bez zmian; -4,5%j bez zmian.

Podobne wyniki otrzymano gdy badane związki zawierające tlen zastąpiono innymi związkami zawierającymi tlen.

PL 194 561 B1

W celu przygotowania wszystkich powyższych mieszanek paliwa, letnią benzynę USA zmieszano najpierw z etanolem, do której to mieszanki dodano następnie odpowiedni zawierający tlen dodatek. Otrzymaną kompozycję paliwa silnikowego pozostawiono następnie do odstania przed badaniem na okres 1 i 24 godzin w temperaturze nie niższej niż -35°C. Wszystkie powyższe mieszanki wytworzono bez zastosowania jakichkolwiek urządzeń do mieszania.

Ustalono możliwość stosowania dodatkowej mieszanki obejmującej etanol i zawierające tlen związki inne niż etanol, także do regulacji prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego stosowanego w standardowych silnikach wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym na bazie letnich benzyn, spełniającej standardy USA. Dodanie węglowodorów C₈-C12 do kompozycji dodatkowej mieszanki zwiększa skuteczność zmniejszania nadmiernego prężności par przez dodatek, spowodowanego obecnością etanolu w benzynie.

Dodatkową mieszankę zawierającą 60% objętościowo etanolu, 32% objętościowo alkoholu izoamylowego i 8% objętościowo alkoholu izobutylowego zmieszano w różnych proporcjach z letnimi benzynami USA mającymi prężność par (DVPE) nie większą niż 7 psi, co odpowiada 48,28 kPa.

Otrzymane kompozycje miały następujące właściwości:

A92: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 87,5 : 7,5 : 4 : 1% objętościowo

DVPE-51,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,7

A95: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 85 : 9 : 4,8 : 1,2% objętościowo

DVPE-51,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,8

A98: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol = 80 : 12 : 6,4 : 1,6% objętościowo

DVPE = 52,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,5

Powyższe przykłady wykazują możliwość częściowego obniżenia nadmiaru prężności par, o około 50% nadmiaru prężności par benzyny spowodowanego obecnością etanolu w mieszance.

Dodatkową mieszankę zawierającą 50% objętościowo etanolu i 50% objętościowo metyloizobutyloketonu zmieszano w różnych proporcjach z letnią benzyną USA o prężności par (DVPE) nie większej niż 7 psi, co odpowiada 48,28 kPa. Otrzymane kompozycje miały następujące właściwości:

A92: etanol: metyloizobutyloketon = 85 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 49,4 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,0

A95: etanol: metyloizobutyloketon = 84 : 8 : 8% objętościowo

DVPE = 48,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,7

A98: etanol: metyloizobutyloketon = 82 : 9 : 9% objętościowo

DVPE = 49,7 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,9

Powyższe przykłady wykazują możliwość częściowego obniżenia nadmiaru prężności par o około 80% nadmiaru prężności par benzyny spowodowanego obecnością etanolu w mieszance.

Figura 2 wskazuje zachowanie się prężności par (DVPE) jako funkcji zawartości etanolu w mieszankach letniej benzyny USA - A92 i dodatkowej mieszanki 4 zawierającej 35% objętościowo etanolu, 1% objętościowo alkoholu izoamylowego, 0,2% objętościowo izobutanolu, 43,8% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia pomiędzy 100-170°C, i 20% izopropylotoluenu. Fig. 2 demon-struje, że zastosowanie tej dodatkowej mieszanki w kompozycji zawierającej etanol benzyny umożliwia zmniejszenie o więcej niż 100% nadmiaru prężności par spowodowanego obecnością etanolu.

Podobne wyniki co do DVPE otrzymano dla letniej benzyny USA - A95 i A98 zmieszanej z dodatkową mieszanka składającą się z 35% objętościowo etanolu, 1% objętościowo alkoholu izoamylowego, 0,2% objętościowo izobutanolu, 43,8% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia 100-170°C i 20% objętościowo izopropylotoluenu.

Podobne wyniki otrzymano gdy inne zawierające tlen związki i węglowodory C6-C12 według wynalazku użyto w proporcji według tego wynalazku do skomponowania dodatkowej mieszanki, którą następnie stosowano do otrzymywania zawierających etanol benzyn. Te benzyny całkowicie spełniają wymagania dla paliw silnikowych stosowanych w standardowych silnikach wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym.

PL 194 561 B1

Ponadto, dodatkową mieszankę zawierającą etanol, zawierający tlen związek inny niż etanol, i węglowodory Οβ-Ο₁2 w proporcji i kompozycji według niniejszego wynalazku, można stosować jako niezależne paliwo silnikowe dla silników przystosowanych do pracy na etanolu.

P r z y k ł a d 4

Przykład 4 demonstruje możliwość zmniejszenia prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego w przypadkach gdy bazą węglowodorową paliwa jest niestandardowa benzyna o prężności par według ASTM D-5191 na poziomie 110 kPa (około 16 psi).

W celu przygotowania mieszanki tej kompozycji stosowano bezołowiowe zimowe benzyny A92, A95 i A98 zakupione w Szwecji w firmach Shell, Statoil, Q8OK i Preem oraz kondensat gazowy (GK) zakupiony w Rosji z Gazpromu.

Składnik węglowodorowy (HCC) dla kompozycji paliwa silnikowego wytworzono przez zmieszanie około 85% objętościowo zimowej benzyny A92, A95 lub A98 z około 15% objętościowo kondensatu gazowego ciekłego węglowodoru (GC).

W celu przygotowania składnika węglowodorowego (HCC) dla mieszanek paliwa 4-1 do 4-10 tej kompozycji paliwa silnikowego, około 85% objętościowo zimowej benzyny A92, A95 lub A98 zmieszano najpierw z kondensatem gazowym ciekłego węglowodoru (GC). Otrzymany składnik węglowodorowy (HCC) pozostawiono następnie do odstania przez 24 godziny. Uzyskana benzyna zawierała alifatyczne i alicykliczne węglowodory C3-C12, zarówno nasycone jak i nienasycone.

Figura 1 demonstruje zachowanie DVPE zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie zimowej benzyny A98 i kondensatu gazowego. Zawierające etanol paliwo silnikowe na bazie zimowej benzyny A92 i A98 i kondensat gazowy (GC) wykazują podobne właściwości.

Benzyna zawierająca 85% objętościowo zimowej benzyny A92 i 15% objętościowo kondensatu gazowego (GC) miała następujące właściwości:

DVPE = 110,0 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 87,9

Porównawcze paliwo 4-1 zawierało zimową benzynę A92, kondensat gazowy (GC) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: GC: etanol= 80,75 : 14,25 : 5% objętościowo

DVPE= 115,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,4

A92: GC: etanol= 76,5 : 13,5 : 10% objętościowo

DVPE = 115,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

Paliwo według wynalazku 4-2 zawierało zimową benzynę A92, kondensat gazowy (GC), etanol i zawierający tlen dodatek i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy = 74 : 13 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 109,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,35

A92: GC: etanol: 2,5-dimetylotetrahydrofuran = 68 : 12 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 110,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,75

A92: GC: etanol:propanol = 68 : 12 : 12 : 8% objętościowo

DVPE = 109,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,0

A92: GC: etanol:diizopropylokarbinol = 72 : 13 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 109,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,3

A92: GC: etanol: acetofenon = 72 : 13 : 9 : 6% objętościowo

DVPE= 110,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92: GC: etanol :propionian izobutylu = 75 : 13 : 5 : 7% objętościowo

DVPE = 109,2 kPa

0,5 (RON - MON) = 90,0

Paliwo 4-3 zawierało zimową benzynę A92, kondensat gazowy (GC), etanol, zawierający tlen dodatek i węglowodory C6-C12 i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92: GC: etanol: izobutanol: izopropylobenzen = 68 : 12 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

PL 194 561 B1

DVPE = 108,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,7

A92: GC: etanol: eter tert-butyletylowy : ciężka benzyna = 68 : 12 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 108,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

A92: GC: etanol: eter izoamylometylowy :toluen = 68 : 12 : 9,5 : 0,5 : 10% objętościowo

DVPE = 107,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

Poniższe kompozycje paliwowe wykazują, że wynalazek umożliwia zmniejszenie nadmiaru DVPE niestandardowej benzyny do poziomu odpowiadającego standardowej benzynie. DVPE dla standardowej zimowej benzyny A92 wynosi 90 kPa.

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: alkilat = 55:10:9,5:0,5 : 12,5 : 12,5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia dla akilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: etylobenzen = 55 : 10 : 9,5 : 0,5 : 15 : : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 89,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,9

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: izopropylotoluen = 55 : 10 : 9,5 : 0,5 : 20 : : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 90,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,6

Następujące kompozycje wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierających etanol mieszanek paliwowych na bazie około 85% objętościowo zimowej benzyny A98 i około 15% objętościowo kondensatu gazowego.

Benzyna zawierająca 85% objętościowo zimowej benzyny A98 i 15% objętościowo kondensatu gazowego (GC) miała następujące właściwości:

DVPE = 109,8 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 92,0

Porównawcze paliwo 4-4 zawierało zimową benzynę A98, kondensat gazowy (GC) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: GC: etanol = 80,75 : 14,25 : 5% objętościowo

DVPE= 115,3 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,1

A98: GC: etanol = 76,5 : 13,5 : 10% objętościowo

DVPE = 114,8 kPa 0,5 (RON + MON) = 94,0

Paliwo według wynalazku 4-5 zawierało zimową benzynę A98, kondensat gazowy (GC) i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98: GC: etanol: alkohol izoamylowy = 74 : 13 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 109,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

A96: GC: etanol: etoksybenzen = 72 :13 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 110,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,0

A98: GC: etanol: 3,3,5-trimetylocykloheksanon = 72 :13 : 7,5 : 7,5% objętościowo

DVPE = 109,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,3

Paliwo 4-6 zawierało zimową benzynę A98, kondensat gazowy, etanol, zawierające tlen dodatki, i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

PL 194 561 B1

A98: GC: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 68 : 12 : 9,2 : 0,6 : 0,2 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 107,4 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,8

A98: GC: etanol:eter etylo-izobutylowy : myrcen = 72 : 13 : 9,5 : 0,5 : 5% objętościowo

DVPE = 110,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,6

A98: GC: etanol: izobutanol: izooktan = 68 : 12 : 5 : 5 : 10% objętościowo

DVPE = 102,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,5

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że wynalazek umożliwia zmniejszenie nadmiaru DVPE niestandardowej benzyny do poziomu DVPE odpowiadającej standardowej benzyny. DVPE dla standardowej zimowej benzyny A98 wynosi 90,0 kPa.

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: alkilat = 55 : 10 : 9,5 : 0,5 : 12,5 : 12,5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia dla akilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 89,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,0

A92: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna: izopropylobenzen = 55 : 10 : 9,5 : 0,5 : 15 : 10% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 89,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,2

A92: GC: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: izopropylotoluen = 55 : 10 : 5 : 5 : 20 : 5% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 88,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 94,1

Następujące kompozycje wykazują możliwość regulowania prężności par (DVPE) zawierających etanol mieszanek paliwowych na bazie około 85% objętościowo zimowej benzyny A95 i około 15% objętościowo kondensatu gazowego.

DVPE = 109,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON)= 90,2

Składnik węglowodorowy (HCC) zawierający 85% objętościowo zimowej benzyny i 15% objętościowo kondensatu gazowego (GC) stosowano jako paliwo porównawcze dla zbadania jak to opisano powyżej i uzyskano następujące wyniki:

CO 2,033g/km;

HC 0,279g/km;

NOx 0,279 g/km;

CO2 229,5 g/km;

NMHC 0,255g/km;

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km 9,89

Paliwo 4-7 zawierało benzynę zimową A95, kondensat gazowy (GC) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: GC: etanol = 80,75 : 14,25 : 5% objętościowo

DVPE = 115,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,7

A95: GC: etanol = 76,5 : 13,5 : 10% objętościowo

DVPE = 114,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

PL 194 561 B1

Porównawczą mieszankę paliwa (RFM4) zawierającą 80,75% zimowej benzyny A95, 14,25% kondensatu gazowego (GC) i 5% etanolu zbadano jak opisano powyżej i uzyskano następujące wyniki wyrażone jako ( + ) lub (-) % w odniesieniu do wyników dla benzyny zawierającej 85% objętościowo zimowej benzyny A95 i 15% objętościowo kondensatu gazowego (GC):

CO 63,88%

HC -7,%%;

ΝΟχ +12,1%;

CO2 +1,1%;

NMHC -7,%%;

Zużycie paliwa, Fc, L/100 km +2,62%.

Paliwo według wynalazku 4-8 zawierało benzynę zimową A95, kondensat gazowy (GC), etanol i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: GC: etanol: alkohol izoamylowy = 74 : 13 : 6,5 : 6,5% objętościowo

DVPE = 109,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A95: GC: etanol: fenol = 72 : 13 : 8 : 7% objętościowo

DVPE = 107,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

A95: GC: etanol: octan fenylu = 68 : 12 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 106,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,8

A95: GC: etanol: 3-hydroksy-2-butanon = 68 : 12 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 108,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

A95: GC: etanol: acetooctan tert-butylu = 68 : 12 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 108,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

A95: GC: etanol: 3,3,5-trimetylocykloheksanon = 71 : 12 : 9 : 8% objętościowo

DVPE = 108,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,6

Paliwo 4-9 zawierało benzynę zimową A95, kondensat gazowy (GC), etanol, zawierające tlen dodatki, i węglowodory C6-C12 (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95: GC: etanol: alkohol izoamylowy: alkohol izobutylowy: ciężka benzyna = 68 : 12 : 9,2 : 0,6 : 0,2 : 10% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 107,0 kPa

0,5 (RON +MON) = 92,1

A95: GC: etanol: izobutanol:cyklooktatetraen = 72 : 13 : 9,5 : 0,5 : 5% objętościowo

DVPE = 108,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują, że wynalazek umożliwia zmniejszenie nadmiaru prężności par (DVPE) niestandardowej benzyny do poziomu odpowiadającego standardowej benzynie. DVPE standardowej zimowej benzyny A95 wynosi 90,0 kPa.

A95: GC: etanol: alkohol izoamylowy: izobutanol: ciężka benzyna: alkilat = 55 : 10 : 9,2 : 0,6 : : 0,2 : 12,5 : 12,5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

Temperatura wrzenia dla akilatu wynosi 100-130°C.

DVPE = 89,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,4

A95: GC: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna:tert-butyloksylen = 55 : 10 : 9,5 : 0,5 : 20 : : 5% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 89,8 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

PL 194 561 B1

A95: GC: etanol: izobutanol: ciężka benzyna: izopropylobenzen = 55 : 10 : 5 : 5 : 20 : 5% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 100-200°C.

DVPE = 89,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,2

Paliwo silnikowe 4-10 zawierało 55% objętościowo zimowej benzyny A95, 10% objętościowo kondensatu gazowego (GC), 5% objętościowo etanolu, 5% objętościowo tert-butanolu, 20% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia 100-200°C i 5% objętościowo izopropylotoluenu. Mieszanki 4-10 badano w celu wykazania jak wynalazek umożliwia komponowanie zawierającej etanol benzyny całkowicie spełniającej wymagania narzuconych standardów, przede wszystkim ze względu na ograniczenia prężności par, a także innych parametrów paliwa, nawet gdy wyjściowy składnik węglowodorowy (HCC) ma DVPE znacznie większą niż standardowe wymagania. Jednocześnie, ta zawierająca etanol benzyna zmniejsza poziom toksycznych emisji w spalinach i zmniejsza się zużycie paliwa w porównaniu z powyżej opisaną mieszanką RFM 4. Mieszanki 4-10 miały następujące specyficzne właściwości:

gęstość w temperaturze 15°C, według ASTM D4052 początkowa temperatura wrzenia, według ASTM D 86 część odparowana - 70°C część odparowana - 100°C część odparowana - 150°C część odparowana - 180°C końcowa temperatura wrzenia pozostałość po odparowaniu strata przy odparowaniu zawartość tlenu, według ASTM D4815 kwasowość, według ASTM D1613,% wag. HAc pH, według ASTM D1287 zawartość siarki, według ASTM D 5453 zawartość gumy, według ASTM D381 zawartość wody, według ASTM D6304 związki aromatyczne, według SS 155120 obejmujące benzen sam benzen, według EN 238

698,6 kg/m³; 20,5°C;

47,0% obj.; 65,2% obj.; 92,4% obj.; 97,3% obj.; 189,9°C;

0,5% obj.;

1,1% obj.;

3,2% wagowo; 0,001;

7,0;

mg/kg;

mg/100 ml; 0,01% wagowo; 30,9% obj.;

0,7% obj.;

90,0 kPa;

92,3

Mieszankę paliwa silnikowego 4-10 badano jak powyżej i uzyskano następujące wyniki wyrażone jako (+) lub (-) % w odniesieniu do wyników dla paliwa silnikowego zawierającego 85% objętościowo zimowej benzyny A95 i 15% objętościowo kondensatu gazowego:

CO -14,0%

HC -8,6%;

NOx bez zmian;

CO2 +1,0%;

NMHC -6,7%;

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km +2.0%

Podobne wyniki otrzyma się, gdy inne zawierające tlen dodatki według wynalazku zastosuje się zamiast zawierających tlen dodatków według przykładów 4-1 do 4-10.

W celu przygotowania wszystkich powyższych mieszanek paliwa 4-1 do 4-10 tej kompozycji paliwa silnikowego, składnik węglowodorowy (HCC), który jest mieszanką zimowej benzyny i kondensatu gazowego (GC), zmieszano najpierw z etanolem, do której to mieszanki dodano następnie odpowiedni zawierający tlen dodatek i węglowodory Οβ-Ο₁2· Otrzymaną kompozycję paliwa silnikowego pozostaPL 194 561 B1 wiono następnie do odstania przed badaniem na okres 1 i 24 godzin w temperaturze nie niższej niż

-35°C. Wszystkie powyższe mieszanki wytworzono bez zastosowania jakichkolwiek urządzeń do mieszania.

Mieszanki paliwa według wynalazku wykazały możliwość regulowania prężności par zawierających etanol paliw silnikowych dla standardowych silników wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym na bazie niestandardowych benzyn o dużej prężności par.

Figura 2 wskazuje zachowanie się prężności par (DVPE) jako funkcji zawartości etanolu mieszanek składnika węglowodorowego (HCC), zawierających 85% objętościowo zimowej benzyny A98 i 15% objętościowo kondensatu gazowego, i dodatkowej mieszanki 1, zawierającej 40% objętościowo etanolu i 60% objętościowo benzoesanu metylu.

Figura 2 demonstruje, że zastosowanie tej dodatkowej mieszanki zawierającej etanol i zawierający tlen dodatek inny niż etanol, umożliwia uzyskanie zawierającej etanol benzyny, której prężności par nie przekroczą prężności par wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC).

Podobne wyniki dla DVPE otrzymano dla mieszanek paliwowych dodatkowej mieszanki zawierającej 40% objętościowo etanolu i 60% objętościowo benzoesanu metylu, oraz składnika węglowodorowego zawierającego 15% objętościowo kondensatu gazowego (GC) i 85% objętościowo lub zimowej benzyny A92 lub A95.

Podobne wyniki otrzymano gdy inne zawierające tlen związki i węglowodory C6-C12 według wynalazku użyto w proporcji według wynalazku do skomponowania dodatkowej mieszanki, którą następnie użyto do otrzymywania zawierających etanol benzyn.

Te mieszanki benzyny według wynalazku mają prężności par (DVPE) nie przekraczającą DVPE wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC). Jednocześnie możliwe jest wprowadzanie zawierającego tlen dodatku tylko w ilości wystarczającej do uzyskania zawierającej etanol benzyny całkowicie spełniającej wymagania dla paliwa silnikowych stosowanych w standardowych silnikach wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym.

P r z y k ł a d 5

Przykład 5 demonstruje możliwość zmniejszenia prężności par zawierającego etanol paliwa silnikowego w przypadkach gdy bazowy węglowodór paliwa jest przekomponowaną benzyną o prężności par według ASTM D-5191 na poziomie 27,5 kPa (około 4 psi).

W celu przygotowania mieszanek tej kompozycji stosowano bezołowiową przekomponowaną benzynę zakupioną w Szwecji od Preem i w Rosji od Lukoil, i eter naftowy zakupiony od Merck w Niemczech.

Wyjściowe benzyny zawierały alifatyczne i alicykliczne węglowodory C6-C12, w tym nasycone i nienasycone.

Figura 1 demonstruje zachowanie DVPE zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie przekomponowanej benzyny A92 i eteru naftowego. Podobne właściwości obserwowano dla zawierającego etanol paliwa silnikowego na bazie przekomponowanej benzyny A95 i A98 i eteru naftowego.

Należy podkreślić, że dodanie etanolu do przekomponowanej benzyny powoduje większy przyrost prężności par w porównaniu z dodaniem etanolu do standardowej benzyny.

Benzyna zawierająca 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A92 i 20% objętościowo eteru naftowego (PB) miała następujące właściwości:

DVPE = 27,5 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON)= 85,5

Porównawcze paliwo 5-1 zawierało przekomponowaną benzynę A92, eter naftowy (PB) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92 : PB: etanol= 76 : 19 : 5% objętościowo

DVPE = 36,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,0

A92 : PB: etanol= 72 : 18 : 10% objętościowo

DVPE = 36,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,7 i

Paliwo według wynalazku 5-2 zawierało przekomponowaną benzynę A92, eter naftowy (PB), etanol i zawierający tlen dodatek i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

PL 194 561 B1

A92 : PB: etanol: alkohol izoamylowy = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 27,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,5

A92 : PB: etanol: eter diizobutyly = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 27,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,8

A92 : PB: etanol: n-butanol = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 27,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,1

A92 : PB: etanol: 2,4,4-trimetylo-1-pentanol = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 25,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,8

Paliwo 5-3 zawierało przekomponowaną benzynę A92, eter naftowy (PB), etanol, zawierające tlen dodatki i także węglowodory C8-C12 i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A92 : PB: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : 15% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 140-200°C.

DVPE = 27,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 89,3

A92 : PB: etanol: n-butanol: ciężka benzyna: ksylen = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : 7,5 : 7,5% objętościowo Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 140-200°C.

DVPE= 27,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,2

A92 : PB: etanol: alkohol tetrahydrafurfurylowy:izopropylobenzen = 60 : 15 : 9 : 1 : 15% objętościowo

DVPE = 27,5 kPa 0,5 (RON + MON) = 91,3

Poniższe kompozycje paliwowe wykazują możliwość regulowania prężności par zawierających etanol benzyn na bazie przekomponowanej benzyny A98 i eteru naftowego (PB).

Paliwo silnikowe zawierające 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A98 i 20% objętościowo eteru naftoweg (PB) miało następujące właściwości:

DVPE = 27,3 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 88,0

Porównawcze paliwo 5-4 zawierało przekomponowaną benzynę A98, eter naftowy (PB) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98 : PB: etanol = 76 : 19 : 5% objętościowo

DVPE = 36,3 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,0

A98 : PB: etanol = 72 : 18 : 10% objętościowo

DVPE = 35,8 kPa 0,5 (RON + MON) = 92,5

Paliwo 5-5 według wynalazku zawierało przekomponowaną benzynę A98, eter naftowy (PB), etanol i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98 : PB: etanol: alkohol izoamylowy = 64 :16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 26,9 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A98 : PB: etanol: alkohol n-amylowy = 64 :16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 26,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,2

A98 : PB: etanol: 3,7-dimetoksyoktadien-1,6-ol-3 = 68 :17 : 9 : 6% objętościowo

DVPE = 27,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,6

A98 : PB: etanol: 3,6-dimetylo-3-oktanol = 68 :17 : 9 : 6% objętościowo

DVPE = 27,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,5

Paliwo 5-6 zawierało A98 przekomponowaną benzynę, eter naftowy (PB), etanol, zawierające tlen dodatki i węglowodory C₈-C^ (d) i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A98 : PB: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : 15% objętościowo

PL 194 561 B1

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 140-200°C.

DVPE = 27,0 kPa, 0,5 (RON + MON) = 91,7

A98 : PB: etanol: 3,7-dimetoksyoktadien-1,6-ol-3 : allocymen = 60 : 15 : 9 : 1 : 15% objętościowo

DVPE = 26,0 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

A98 : PB: etanol: metylocykloheksanol: limonen = 60 : 15 : 9,5 : 1: 14,5% objętościowo

DVPE = 25,4 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,2

Poniższe kompozycje paliwa silnikowego wykazują możliwość regulowania prężności par zawierającej etanol mieszanki paliwa na bazie około 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A95 i około 20% objętościowo eteru naftowego (PB). Benzyna zawierająca 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A95 i 20% objętościowo eteru naftowego (PB) miała następujące właściwości:

DVPE = 27,6 kPa

Wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON + MON) = 86,3

Składnik węglowodorowy (HCC) zawierający 80% objętościowo przekomponowanej benzyny i 20% objętościowo eteru naftowego (PB) stosowanego jako paliwo porównawcze badano na silniku Volvo 240 DL z roku 1987, 4 cylindry B230F, 2,32 litra (nr. LG4F20-87) zgodnie z testem EU 2000 NEDC EC 98/69 i uzyskano następujące wyniki:

CO 2,631 g/km;

HC 0,348 g/km;

NOx 0,313 g/km;

CO2 235,1 g/km;

NMHC 0,308 g/km;

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km 10,68

Paliwo 5-7 zawierało przekomponowaną benzynę A95, eter naftowy (PB) i etanol i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95 : PB: etanol = 76 : 19 : 5% objętościowo

DVPE = 36,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,2

A95 : PB: etanol = 72 : 18 : 10% objętościowo

DVPE = 36,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,7

Porównawczą mieszankę paliwa (RFM5) zawierającą 72% objętościowo przekomponowanej benzyny A95, 18% objętościowo eteru naftowego (PB) i 10% objętościowo etanolu, badano na silniku Volvo 240 DL z roku 1987, 4 cylindry B230F, 2,32 litra (nr. LG4F20-87) zgodnie z testem EU 2000 NEDC EC 98/69 jak powyżej i uzyskano następujące wyniki wyrażone jako (+) lub (-) % w odniesieniu do wyników dla benzyny zawierającej 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A95 i 20% objętościowo eteru naftowego (GC):

CO -4.8%

HC -1,%%;

NOx +26,%%;

CO2 +4,%%;

NMHC -0,6%;

Zużycie paliwa, F_c, L/100 km +5,%%.

Paliwo 5-8 zawierało przekomponowaną benzynę A95, eter naftowy (PB), etanol i zawierające tlen dodatki i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95 : PB: etanol: alkohol izoamylowy = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo

DVPE = 27,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

A95 : PB: etanol: 2,6-dimetylo-4-heptanol = 64 : 16 : 10 : 10% objętościowo DVPE = 27,0 kPa

PL 194 561 B1

0,5 (RON + MON) = 92,4

A95 : PB: etanol: octan tetrahydrofurfurylu = 60 ; 15 : 15 : 10% objętościowo

DVPE = 25,6 kPa

0,5 (RON + MON) = 93,0

Paliwo 5-9 zawierało przekomponowaną benzynę A95, eter naftowy (PB), etanol, zawierające tlen dodatki, i węglowodory C₈-C12 i miało następujące właściwości dla różnych kompozycji:

A95 : PB: etanol: alkohol izoamylowy: ciężka benzyna = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : 15% objętościowo

Temperatura wrzenia dla ciężkiej benzyny wynosi 140-200°C.

DVPE = 27,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 91,4

A95 : PB: etanol: alkohol tetrahydrofurfurylowy : tert-butylocykloheksan = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : : 15% objętościowo

DVPE = 26,5 kPa

0,5 (RON + MON) = 90,7

A95 : PB: etanol: 4-metylo-4-hydroksytetrahydropiran : izopropylotoluen = 60 : 15 : 9,2 : 0,8 : : 15% objętościowo

DVPE = 26,1 kPa

0,5 (RON + MON) = 92,0

Paliwo silnikowe 5-10 zawierało 60% objętościowo przekomponowanej benzyny A95, 15% objętościowo eteru naftowego (PB), 10% objętościowo etanolu, 5% objętościowo 2,5-dimetylotetrahydrofuranu i 10% objętościowo izopropylo-toluenu. Mieszanki 5-10 badano w celu wykazania jak wynalazek umożliwia mieszance benzyny zawierającej etanol o małej prężności par, w której występowanie etanolu w kompozycji paliwa silnikowego nie powoduje zwiększenia prężności par w porównaniu do wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC).

Ponadto, ta benzyna zabezpiecza zmniejszenie toksycznych emisji w spalinach i mniejsze zużycia paliwa w porównaniu z powyższą mieszanką RFM 5. Mieszanki 5-10 miały następujące specyficzne właściwości:

gęstość w temperaturze 15°C, według ASTM D4052 początkowa temperatura wrzenia, według ASTM D 86 część odparowana - 70°C część odparowana - 100°C część odparowana - 150°C część odparowana - 190°C końcowa temperatura wrzenia pozostałość po odparowaniu strata przy odparowaniu zawartość tlenu, według ASTM D4815 kwasowość, według ASTM D1613,% wag. HAc pH, według ASTM D1287 zawartość siarki, według ASTM D 5453 zawartość gumy, według ASTM D38 1 zawartość wody, według ASTM D6304 związki aromatyczne, według SS 155120, obejmujące benzen sam benzen, według EN 238

DVPE, według ASTM D 5191 wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON+MON), według

ASTM D 2699-86 i ASTM D 2700-86

764,6 kg/m³; 48,9°C;

25,3% obj.; 50,8% obj.; 76,5% obj.; 95,6% obj.; 204,5°C;

1,4% obj.; 0,5% obj.; 4,6% wagowo; 0,08;

7,5;

mg/kg;

1,5 mg/100 ml; 0,1% wagowo; 38% obj.;

0,4% obj.;

27,2 kPa;

91,8

Mieszanki paliwa silnikowego 5-10 badano jak opisano uprzednio i uzyskano następujące wyniki wyrażone jako (+) lub (-) % w odniesieniu do wyników dla paliwa silnikowego zawierającego 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A95 i 20% objętościowo eteru naftowego:

PL 194 561 B1 co -1:^3^%

HC -6,2%;

No_x bezzmian;

CO₂ +2^^2n',

NMHC -6,4%;

Zużycie paliwa, F_c, L/-00 km +3,2%

Podobne wyniki otrzyma się, gdy iaab zawierające tlen dodatki według wynalazku zastosuje się zamiast zawierających tlen dodatków według przykładów 5-- do 5--0.

W celu przygotowania wszystkich powyższych mieszanek paliwa 5-- do 5--0 tej kompozycji paliwa silnikowego, składnik węglowodorowy (HCC) będący mieszaniną przekomponowanej benzyny i eteru naftowego (PB) zmieszano najpierw z etanolem, do której to mieszanki dodano następnie odpowiedni zawierający tlen dodatek i węglowodory C₈-C-2. Otrzymaną kompozycję paliwa silnikowego pozostawiono następnie do odstania przed badaniem na okres - i 24 godzin w temperaturze nie niższej niż -35°C. Wszystkie powyższe mieszanki wytworzono bez zastosowania jakichkolwiek urządzeń do mieszania.

Wynalazek wykazał możliwość regulowania prężności par zawierających etanol paliw silnikowych dla standardowych silników wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym na bazie niestandardowych benzyn o małej prężności par.

Figura 2 wskazuje zachowanie prężności par (DVPE) gdy składnik węglowodorowy (HCC) zawierający 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A92 i 20% objętościowo eteru naftowego, zmiesza się z zawierającą tlen mieszanką dodatku 5, zawierającą 40% objętościowo etanolu, 20% objętościowo 3,3,5-trimetylocykloheksanonu i 20% objętościowo ciężkiej benzyny o temperaturze wrzenia -30 do -70°C i 20% objętościowo tert-butyltoluenu. Wykres demonstruje, że zastosowanie dodatku według wynalazku umożliwia otrzymywanie zawierające etanol benzyny, której prężności par nie przekracza prężności par wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC).

Podobne zachowanie się DVPE wykazano gdy zmieszano powyższy zawierający tlen dodatek ze składnikiem węglowodorowym (HCC) zawierającym 20% objętościowo eteru naftowego (GC) i 80% objętościowo przekomponowanej benzyny A95 lub A98.

Podobne wyniki otrzymano, gdy inne zawierające tlen związki i węglowodory C8-C-2 według wynalazku użyto w proporcji według wynalazku do skomponowania zawierającego tlen dodatku, który następnie zastosowano do otrzymywania zawierającej etanol benzyny.

Te benzyny mają prężność par (DVPE) nie większą niż DVPE wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC). Jednocześnie, wskaźnik przeciwstukowy dla wszystkich zawierających etanol benzyn wytworzonych zgodnie z wynalazkiem był większy niż dla wyjściowego składnika węglowodorowego (HCC).

Powyższy opis i przykłady korzystnych rozwiązań według wynalazku powinny być traktowane raczej ilustracją niż jako ograniczenie niniejszego wynalazku, zdefiniowanego w zastrzeżeniach patentowych. Łatwo można zauważyć, że liczne zmiany i kombinacje przedstawionych powyżej cech można stosować bez odchodzenia od niniejszego wynalazku określonego w zastrzeżeniach patentowych. Wszystkie takie modyfikacje są, zgodnie z zamiarem, objęte zakresem następujących zastrzeżeń patentowych.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

-. Sposób ζγζι^βζθπιθ par w pallwie zawierającym etanol dla siiników spallnowych z zapłonem iskrowym na bazie węglowodoru C3 do C-2 zawierającym 0,- do 20% objętościowo etanolu, do 0,25% wagowych wody według ASTM D 6304, do 7% wagowych tlenu według ASTM D 48-5, znamienny tym, że oprócz składnika węglowodorowego C3 do C-2 (a) i składnika etanolowego (b), w mieszance paliwa stosuje się zawierający tlen dodatek (c) w ilości od 0,05 do -5% objętościowych całkowitej mieszaniny paliwa, wybrany spośród takich, jak co najmniej jeden spośród związków następującego typu: alkohol o 3--0 atomach węgla, eter dialkilowy o 6--0 atomach węgla, keton o 4-9 atomach węgla, ester alkilowy kwasu karboksylowego o 5-8 atomach węgla, hydroksyketon o 4-6 atomach węgla, ketonoester kwasu karboksylowego o 5-8 atomach węgla, i heterocykliczny związek zawierający tlen wybrany spośród alkoholu tetrahydrofurfurylowego, octanu tetrahydrofurfurylowego, dimetylotetrahydrofuranu, tetrahydropuranu metylu, 4-metylo-4-oksytetrahydropuranu, i ich mieszanin,

PL 194 561 B1 i składnik (d), wybrany spośród co najmniej jednego C₆-C₁2 węglowodoru, w ilości takiej, że stosunek objętościowy składnika (b) do sumy składników (c) i (d) wynosi od 1:200 do 200:1.
2. Sposób według zastrz. 1, tym, że zawieeający tlen dodatek (c) i składnik (d) dodaje się do etanolowego składnika (b), po czym mieszankę (c) i (b) i (d) dodaje się do składnika węglowodorowego (a).
3. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że etanolowyskkadnikib) dodaaesię do skkadnika węglowodorowego (a), do której to mieszanki (b) i (a) dodaje się zawierający tlen dodatek (c) i dodaje się składnik (d).
4. Sposóbwedług 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że skkadnik (a) j ess wybrany z grupy obejmującej nie przekomponowaną benzynę standardowego typu, ciekły węglowodór z ropy naftowej, ciekły węglowodór z gazu naturalnego, ciekły węglowodór z gazu odlotowego z chemicznego odzysku po karbonizacji, ciekły węglowodór z przeróbki gazu syntezowego lub ich mieszanin, przy czym korzystna jest nie przekomponowana benzyna standardowego typu.
5. Kompozycja pallwa siimkowego dla typowych siiników spallnowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym na bazie węglowodoru C3 do C12 zawierająca 0,1 do 20% objętościowo etanolu, do 0,25% wagowych wody według ASTM D 6304, do 7% wagowych tlenu według ASTM D 4815 o zmniejszonej prężności par, znamienna tym, że zawiera (a) składnik węglowodorowy składający się z frakcji węglowodorowych C3-C12;

(b) eeanol o czystości do pallw wyssępujący w Hośccach od 0,% do 20%, odpowiednio od 1 do 20%, korzystnie 3 do 15%, i korzystniej 5 do 10% objętościowo, w przeliczeniu na całkowitą objętość kompozycji paliwa silnikowego;

(c) zawietający (ten dodatek zawietający co najmniej j eden z poniższych związków (ypu: alkohol o 3-10 atomach węgla, eter dialkilowy o 6-10 atomach węgla, keton o 4-9 atomach węgla, ester alkilowy kwasu karboksylowego o 5-8 atomach węgla, hydroksyketon o 4-6 atomach węgla, ketonoester kwasu karboksylowego o 5-8 atomach węgla, i heterocykliczny związek zawierający tlen wybrany spośród alkoholu tetrahydrofurfurylowego, octanu tetrahydrofurfurylowego, dimetylotetrahydrofuranu, tetrahydropuranu metylu, 4-metylo-4-oksytetrahydropuranu, i ich mieszanin, w ilościach od 0,05% do 15%, odpowiednio 0,1 do 15%, korzystnie 3 do 10%, i najkorzystniej 5 do 10% objętościowo w przeliczeniu na całkowitą objętość kompozycji paliwa silnikowego; i składnik (d), wybrany spośród co najmniej jednego C6-C12 węglowodoru, korzystnie węglowodór C₈-Cn w ilości takiej, że stosunek objętościowy składnika (b) do sumy składników (c) i (d) wynosi od 1:200 do 200:1.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że wykazuje następujące właściwości:

(i) gęstość w temperaturze 15°C, według ASTM D 4059 co najmniej 690 kg/m³;

(ii) prężność par według ASTM D 5191 od 20 kPa do 120 kPa;

(iii) zawartość kwasów według ASTM D 1613 nie więcej niż 0,1% wag. HAc;

(iv) pH według ASTM D 1287 od 5 do 9;

(v) zawartość związków aromatycznych według SS 155120 nie więcej niż 40% ob)ętościowo, przy czym benzen występuje w ilościach według EN 238 nie więcej niż 1% objętościowo;

(vi) zawartość siarki według ASTM D 5453 nie więcej niż 50 mg/kg;

(vii) zawartość gumy według ASTM D 381 nie więcej niż 2 mg/100 ml;

(viii) destylacja według ASTM D86, przy czym początkowa temperatura wrzenia wynosi co najmniej 20°C; część odparowana w temperaturze 70°C wynosi co najmniej 25% objętościowo; część odparowana w temperaturze 100°C wynosi co najmniej 50% objętościowo; część odparowana w temperaturze 150°C wynosi co najmniej 75% objętościowo; część odparowana w temperaturze 190°C wynosi co najmniej 95% objętościowo; końcowa temperatura wrzenia nie więcej niż 205°C; i pozostałość po odparowaniu nie więcej niż 2% objętościowo; i (ix) wskaźnik przeciwstukowy 0,5 (RON+MON) według ASTM D 2699-86 i ASTM D 2700-86 co najmniej 80.
7. Mieszanina do zastesowania w sposobie zmnieeszania prężności par mieszanki pallwa siirnkowego dla typowych silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym zawierająca jako składnik (b) etanol o czystości do paliw, jako składnik (c) zawierający tlen dodatek, i jako składnik (d) co najmniee( eden C₆-Ci₂ węglowodór, znamiennatym, że zawieea etendowy skkadnik (bb, w i -oścc 0,5-99,5%, korzystnie od 9,5 aż do 99%, korzystniej od 20 aż do 95% objętościowo, i najkorzystniej od 25 aż do 92% objętościowo w przeliczeniu na całkowitą objętość mieszaniny; zawierający tlen składnik (c) stanowiący co najmniej jeden z poniższych związków typu: alkohol o 3-10 atomach węgla, eter dialkilowy o 6-10 atomach węgla, keton o 4-9 atomach węgla, ester alkilowy kwasu karboksylowego

PL 194 561 B1 o 5-8 atomach węgla, hydroksyketon o 4-6 atomach węgla, ketonoester kwasu karboksylowego o 5-8 atomach węgla, i heterocykliczny związek zawierający tlen wybrany spośród alkoholu tetrahydrofurfurylowego, octanu tetrahydrofurfurylowego, dimetylotetrahydrofuranu, tetrahydropuranu metylu, 4-metylo-4-oksytetrahydropuranu, i ich mieszanin, w ilościach od 0,5 do 99,5%, korzystnie od 0,5% aż do 90%, korzystniej od 0,5 aż do 80%, i najkorzystniej od 3 aż do 70% objętościowo w przeliczeniu na objętość całkowitą mieszaniny; i składnik (d) zawierający co najmniej jeden węglowodór C6-C12, korzystnie węglowodór Cs-C^, w ilości takiej, że stosunek objętościowy składnika (b) do sumy składników (c) i (d) wynosi od 1:200 do 200:1.
8. Mieszanina według zastrz. 7, znamienna tym, że etanol o czystości do pallw zawiera co najmniej 99,5% objętościowo etanolu.
9. Mieszanina według zastrz. 7, znamienna tym, że składnik (b) stanowi mieszanina skażonego etanolu jaka jest dostarczana na rynek, zawierająca około 92% objętościowo etanolu, i pozostałość do 100% objętościowo części składnika (b) stanowią węglowodory i produkty uboczne.
10. Mieszanina według zastrz. 7, znamienna tym, że składnik (d) jest pojedynczym ali^ał^'/c^^ nym nasyconym i nienasyconym, lub alicyklicznym nasyconym lub nienasyconym węglowodorem, lub ich mieszaninami, i/lub frakcją węglowodorów o temperaturze wrzenia 100-200°C, otrzymaną z destylacji ropy naftowej, węgla bitumicznego lub produktów z przetwarzania gazu syntezowego.
11. Zastosowań ie mieszanki według zastrz. 7, jako pallwa w zmodyfikowanym siir^il^u benzynowym spalinowym wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym.
12. Zassosowanie mieszaniny według zasł:rz. 7 do o^zy mywa nia pallwa benzynowego zawierającego składniki (a) i (b) i (c) i (d) dla typowych silników spalinowych wewnętrznego spalania z zapłonem iskrowym i regulacji liczby oktanowej takiego paliwa do pożądanej wartości, przez zmieszanie odpowiedniej ilości mieszanki z typowym paliwem benzynowym (a), z jednoczesnym utrzymaniem lub zmniejszeniem prężności par tak otrzymanej kompozycji paliwowej w porównaniu do prężności par samego składnika benzynowego (a).
13. Zastosowanie kompozycji według zastrz. 5 do zmniejszania zużycia paliwa w porównaniu z odpowiednią benzyną etanolową zawierającą mieszaninę składników (a) i (b).
14. Zastosowanie kompozycji według zastrz. 5 do zmniejszania zawartości szkodliwych substancji w gazach wydechowych w porównaniu z odpowiednią benzyną etanolową zawierającą mieszaninę składników (a) i (b).