[发明专利]具有改良的低温性能的燃料组合物

说明书

技术领域

本发明总体上涉及燃油组合物。本发明更具体地涉及与新颖的设计用于减少可再生燃料和可再生燃料与石油燃料的混合物储存时形成微粒的添加组合物组合的可再生燃料及可再生燃料与石油燃料的混合物。

背景技术

燃烧化石燃料对环境带来的破坏是广泛公知的全球性问题。政府和民众的提议是减少此有害效应。影响液体燃料工业的两个最主要的提议是EPA(环境保护署)规章控制道路燃料的硫含量，及日益意识到需要应用可再生燃料。

为了满足排放和燃料经济目标，汽车原始设备制造商(automotive Original Equipment Manufacturers，OEM′s)正在调查应用氮氧化物捕集器、微粒捕集器及直喷技术。这样的捕集器和催化系统倾向于不耐受硫，再加上燃烧富含硫的燃料所呈现的不利的环境影响，导致全球都在努力减少燃料的硫含量(请参照ACEA(Alliance of Automobile Manufacturers，汽车制造商联盟)于2000年4月发布的世界燃料宪章(World-Wide Fuel Charter)，其整个教导内容通过引用合并于此)。当前日益需要低硫和超低硫燃料，以保证符合最新技术生产的车辆的整个使用寿命期间的排放要求。政府也正引进进一步的立法，以减少微粒物质和燃料排放。

在美国，环境保护署(EPA)规章要求燃料的硫含量满足最低硫标准，特别是商品燃料的硫重量要少于15ppm。相似的规定在全球其他国家也存在。

为了降低燃料的硫含量，最常应用的方法称为“加氢处理”。加氢处理是一种工艺，通过该工艺在压力、催化剂作用下使氢与燃料中的硫化合物反应，从而生成硫化氢气体和碳氢化合物。

总体来说，最重要的期望是应用“绿色”或“可再生燃料”作为能源。这些燃料获得关注是由于各种社会和政治因素。石油燃料对二氧化碳排放/全球变换的影响，以及对国外资源的依赖，是推动其得到广泛支持的几个突出因素。

可再生燃料作为一种馏分正得到更大的市场接受度，从而扩充了柴油机的市场容量。可再生燃料与石油的混合物作为柴油发动机的燃料，用于加热、发电、及用于驱动大型船只、小型船只以及机动车辆。

混合燃料的可再生馏分部分通常称为生物柴油。生物柴油的定义是植物或动物油的脂肪酸烷基酯。尽管更多的少见油源，例如海藻提取油或麻风籽油也引起市场的兴趣，但用于生物柴油生产的常用的油是油菜籽、大豆、棕榈、棕榈仁、牛脂、向日葵及烹饪用油或者动物脂肪。

生物柴油通过使全油与醇类(主要是甲醇)在催化剂(酸或碱)，例如氢氧化钠或甲醇钠的作用下进行(酯交换)反应制备。这种制备生物柴油的方法称为CD工艺，其记载于众多专利申请中(请参考DE-A 4 209 779，美国5,354,878号专利，EP-A-56 25 04，其全部教导通过引用合并于此)。

生物柴油是在美国环境保护署(EPA)合法注册的燃料和燃料添加剂。为了使材料具备作为生物柴油的资格，燃料必须满足美国ASTM D6751标准(其整个教导通过引用合并于此)及欧洲的独立于生产添加剂用油或脂肪或使用的特定工艺的EN 14214标准(其整个教导通过引用合并于此)。ASTM D6751标准的目的是保证作为占20％和更低的混合水平的调和油使用的生物柴油的质量，而EN 14214是用于保证独立地用作燃料和用于制备与石油燃料混合的生物柴油的100％生物柴油的质量。

也可以通过更新的和不同于传统的用于生产传统的生物柴油的酯交换反应工艺的方法来制备可再生燃料。这些现代的方法的示例包括基于费托(Fischer-Tropsch)GTL(气态到液态)技术的BTL(生物质到液体)和应用生物提取的脂肪和油的加氢处理来生成碳氢化合物燃料的“下一代”生物柴油。尽管这些可再生燃料具有许多积极的政治和环境属性，但它们也具有一些在将材料作为石油柴油的替代燃料或调和油时必须考虑的负面特征。行业中普遍关注的其中一个特征是，可再生燃料及可再生燃料/石油燃料混合物在储存时易形成不能溶解的微粒。

本发明解决燃料行业的关于在可再生燃料以及可再生燃料/石油柴油混合物中形成微粒的可操作性问题。

发明内容

本发明总体上涉及燃料组合物。本发明更具体地涉及用于在可再生燃料(BIOO)和可再生燃料/石油燃料(Bxx)混合物中抑制微粒生成的新颖添加剂组合物，以及使用这样的组合物的方法。

可再生燃料组合物包含(i)可再生化合物，及(ii)新颖添加剂组合物。

混合燃料组合物包含(i)石油基化合物，(ii)可再生化合物，及(iii)新颖添加剂组合物。