[发明专利]具有良好运转性能的充氧汽油组合物

说明书

发明背景

本专利申请要求2008年5月8日提交的临时申请序列号为61/051,536的专利的优先权，将所述文献全文以引用的方式并入本文中。

本发明涉及燃料，更具体地讲涉及充氧汽油，所述充氧汽油包括含有高浓度丁醇的汽油。本发明提供具有良好运转性能的充氧汽油。

汽油是适用于火花点火发动机的燃料并且其一般包含多种烃的混合物作为主要组分，所述烃具有不同的沸点并且通常在大气压下在约79°F至约437°F范围内的温度下沸腾。此范围是近似的并且可根据所存在的烃分子、所存在的添加剂或其它化合物(如果存在的话)的实际混合物、以及环境条件而变化。通常，汽油的烃组分包含C₄至C₁₀烃。

汽油通常需要符合某些物理和性能标准。为了获得发动机或其它燃料燃烧设备的适当运转，可能要实现某些特性。然而，许多物理和性能特征是因其它原因如环境管理而由国家或地区规定设定的。物理特性的实例包括雷德蒸汽压、硫含量、氧含量、芳烃含量、苯含量、烯烃含量、蒸馏出90％燃料时的温度(T90)、蒸馏出50％燃料时的温度(T50)等等。性能特征可包括辛烷值、燃烧性能、以及排放组分。

例如，在美国许多地区销售的汽油的标准一般示于ASTM标准规范号D 4814-07a(“ASTM D4814”)中，将其以引用方式并入本文。其它联邦和州政府规定对此标准进行了补充。示于ASTM D4814中的汽油规格根据许多影响挥发性和燃烧性的参数如气候、季节、地理位置和海拔而变化。为此，根据ASTM D4814制造的汽油分为挥发性类别AA、A、B、C、D和E，和防气阻类别1、2、3、4、5和6，每种类别具有一套规定，描述符合相应类别要求的汽油。本说明书还提出了用于测定说明书中参数的测试方法。

例如，共混以在相对温暖气候下用于夏日驾驶季节期间的AA-2类汽油必须具有的最大蒸汽压为7.8psi，蒸馏出其10体积％组分的最高温度(“T10”)为158°F，蒸馏出其50体积％组分的温度范围(“T50”)介于170°F至240°F之间，蒸馏出其90体积％组分的最高温度(“T90”)为374°F，蒸馏终点为437°F，蒸馏残余物最大为2体积％，“运转性能指数”或“DI”最高温度为1250°F。具体地讲，当汽油共混物包含乙醇时，ASTM D4814使用D86蒸馏温度和乙醇浓度的线性组合来计算运转性能指数(DI)，计算如下：

DI＝1.5(T10)+3(T50)+T90+2.4(乙醇体积％)式(A)

然而，对照实验已表明：对于包含高浓度丁醇的汽油共混物，冷启动和暖机运转性能可能有问题。也已发现，由燃料挥发性参数(如上述运转性能指数(DI))预测冷启动和暖机运转性能的现有方法对于高丁醇共混物是无效的。

发明概述

本发明为用于制备具有高丁醇浓度的汽油共混物的方法，所述汽油共混物具有良好的冷启动和暖机运转性能，所述方法包括：a)形成高浓度的至少一种丁醇异构体和至少一种汽油共混原料的共混物；和b)将在最高约200°F的温度下蒸发的所得汽油共混物的体积分数保持在至少35体积％。通过本发明方法形成的共混物优选包含至少约20体积％，更优选至少约30体积％，并且最优选至少约40体积％的所述至少一种丁醇异构体。通过本发明方法形成的汽油共混物中所述至少一种丁醇异构体优选包含异丁醇。本发明也是通过本发明方法形成的所得汽油共混物。

优选实施方案的描述

汽油是本领域熟知的并且一般包含烃的混合物作为主要组分，所述烃具有不同的沸点并且通常在大气压下在约79°F至约437°F范围内的温度下沸腾。此范围是近似的并且可根据所存在的烃分子、所存在的添加剂或其它化合物(如果存在的话)的实际混合物以及环境条件而变化。充氧汽油是汽油共混原料与一种或多种充氧剂的共混物。

汽油共混原料可由单一组分制得，如得自精炼厂烷化反应单元或其它精炼流的产品。然而，通常使用一种以上的组分来共混汽油共混原料。对汽油共混原料进行共混以满足所期望的物理和性能特征并且符合管理机构要求，并且可能涉及几种组分，例如三种或四种，或可能涉及许多种组分，例如十二种或更多种。

汽油和汽油共混原料任选可包含其它化学物质或添加剂。例如，可加入添加剂或其它化学物质来调节汽油性能以符合管理机构要求，增加或强化所期望的性能，降低不可取的不利效应，调节性能特征，或换句话讲改进汽油的特性。此类化学物质或添加剂的实例包括洗涤剂、抗氧化剂、稳定性增强剂、破乳剂、腐蚀抑制剂、金属减活化剂等等。可使用一种以上的添加剂或化学物质。