[发明专利]具有改善的润滑性的低硫燃料组合物

说明书

本专利申请要求提交于2011年7月28日的美国临时申请61／512,859的权益；其全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及具有改善的润滑性的新型低硫燃料组合物。更具体地，本发明涉及具有丁醇并展示改善的润滑性的新型低硫燃料组合物。

背景技术

为了减少空气污染和与石油基燃料相关联的负面环境影响，石油公司和汽车制造商已在开发多种技术以减少有害排放，而同时保持燃料效率。含硫化合物是当燃料被点燃或燃烧时可在环境中潜在地形成有害化合物的石油基燃料中的组分。具体地，含硫化合物可转化成二氧化硫，其随后可在大气中转化成硫基酸。该酸随后与雨水混合以形成“酸雨。”此外，已知含硫化合物降低催化转化器的效果，其具有增加有害排放的可能。

在这方面，政府已经开始调控燃料中允许的最大硫含量，并且石油公司和炼油厂已经实施用于降低硫含量以符合这些法规的工艺。例如，在美国，环境保护署(Environmental Protection Agency)(EPA)制定了2级车(Tier2Vehicle)&Gasoline Sulfur Program，其限制了汽油和柴油燃料中的平均硫量(参见例如联邦注册(Federal Register)，第65卷，No.28，2000年2月10日公布的)。相似地，在欧洲，分别于2000和2005年生效的Euro III和IV标准规定了在燃料中允许的最大硫量(参见例如，Directive98／69／EC of the European Parliament and ofthe Council)。在2009年，Euro V要求燃料必须具有10ppm或更小的硫含量。

一般来讲，本领域熟知的是燃料中的硫含量可通过加氢脱硫来降低。例如，燃料中的硫和含硫化合物可在精炼过程中通过将未完成加工的燃料暴露于氢，同时加压以形成硫化氢而减少。此类方法的例子包括SCANfining^TM和OCTGAIN^SM脱硫方法(参见例如美国专利5,985,136；美国专利6,013,598；和美国专利6,126,814)。然而，加氢脱硫方法不但降低了燃料中的硫和含硫化合物的量，而且该方法也降低了其它含杂原子的化合物(例如含氮和含氧化合物)的量。然而，可形成空气污染物和酸雨的相同含硫和含杂原子的化合物也用作燃料中的天然润滑剂。同样地，当去除或减少这些化合物时，所得燃料具有较低的润滑性。

润滑性是燃料的一种重要特性。事实上，如果燃料不具有足够量的润滑性，则汽车中的各种组件可能受损或可能发生故障。例如，如果燃料不具有足够的润滑性，包括燃料泵和喷射器在内的汽车燃料系统组件可能受损。这当然受到汽车和发动机制造商与销售商的关注，由于没有足够润滑性的燃料可能过早地使汽车部件受损，这将导致在任何保修期内的附加费用，更不用说会损害公司在顾客中的商誉。

加氢脱硫的另一个问题是燃料的辛烷值可能受到负面影响。这一般来讲可能由在加氢脱硫过程期间过度氢化未完成加工的燃料内的烯烃发生。虽然可通过改变使用的催化剂和方法实施时的温度和压力来调节加氢脱硫方法以尝试并防止过度氢化，此类选择性加氢脱硫方法可能是成本高昂且难以实施的。同样地，在一个方面，最终的燃料可包含多于期望的氢化烯烃，这可负面地影响辛烷值，或者作为另外一种选择，实施选择性加氢脱硫方法可能是成本高昂且困难的。

同时，在市场和公众中存在减少对石油基燃料依赖的普遍趋势。作为响应，包括乙醇燃料共混物在内的可再生的含氧燃料已经进入市场。例如，在美国，大多数(如果不是全部)规定的汽油目前包括至少10体积％的乙醇。另外，具有至多85体积％乙醇(E85)的汽油共混物可为常见的。然而，即使乙醇燃料共混物可减少制造燃料所需的石油量，也已知乙醇降低燃料的润滑性(参见例如，Hansen，Engine FuelSystem Durability with Ethanol-Diesel Blends，可参见：http：／／www.uiweb.uidaho.edu／bioenergy／Bioenergy2002conference／pdffiles／papers／082.pdf)。因此，不但通过加氢脱硫去除硫和含硫化合物以符合政府法规来减少燃料中的天然润滑剂，而且将乙醇加入到汽油中可进一步降低燃料润滑性。