[发明专利]蒸发燃料蒸气排放控制系统

说明书

本公开描述了一种蒸发排放控制罐系统，其包括：一个或多个罐，所述一个或多个罐包括至少一个通风侧颗粒吸附剂容积，所述至少一个通风侧颗粒吸附剂容积包括颗粒吸附剂，所述颗粒吸附剂具有：直径小于约100nm的微观孔隙；直径为约100至100,000nm的宏观孔隙；大于约150％的所述宏观孔隙的容积与所述微观孔隙的容积的比率，并且具有1.0g/dL或更小的保留率。所述系统还可包括高丁烷工作容量吸附剂。本公开还描述了一种用于减少蒸发排放控制系统中的排放的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月19日提交的美国临时专利申请62/521,912和2018年6月14日提交的美国临时专利申请62/685,174的优先权，所述专利申请全文以引用方式并入本文中用于所有目的。

背景技术

1.发现领域。本公开总体上涉及一种包括颗粒吸附剂材料的系统及其使用方法。更具体地，本公开涉及一种包括低保留率颗粒吸附剂材料的系统，以及在蒸发燃料蒸气排放控制系统中使用该低保留率颗粒吸附剂材料的方法。

2.背景信息。来自机动车辆燃料系统的汽油燃料的蒸发是烃空气污染的主要来源。可以通过罐系统来控制这种排放，所述罐系统采用活性炭吸收由燃料系统产生的燃料蒸气。在特定的发动机操作模式下，通过用环境空气吹洗罐系统以从活性炭中脱附燃料蒸气，从而周期性地从活性炭中去除吸附的燃料蒸气。然后，再生炭准备好吸附另外的燃料蒸气。

环境问题的增加持续推动实行针对机动车辆烃排放的严格法规，即使在车辆不运行时也存在严格法规要求。在车辆停放时，车辆燃料箱中的蒸气压力随着环境温度的升高而升高。通常，为了防止燃料蒸气从车辆泄漏到大气中，燃料箱通过导管连通到包含合适燃料吸附剂材料的罐中，所述燃料吸附剂材料可以暂时吸附燃料蒸气。来自燃料箱的燃料蒸气和空气的混合物通过罐的燃料蒸气入口进入罐，然后膨胀或扩散到吸附剂容积中，在该吸附剂容积中燃料蒸气被暂时储存，并且净化的空气通过罐的通风口释放到大气中。一旦发动机启动，环境空气通过罐的通风口经由歧管真空被吸入罐系统中。吹洗空气流动通过罐内部的吸附剂容积，并且脱附吸附在吸附剂容积上的燃料蒸气，然后通过燃料蒸气吹洗导管进入内燃机。吹洗空气无法脱附吸附在吸附剂容积上的全部燃料蒸气，从而导致残留的烃(“剩余物”)可能排放到大气中。另外，与气相处于局部平衡的剩余物还允许来自燃料箱的燃料蒸气迁移通过罐系统作为排放。当车辆停放并在若干天的时间段期间经历昼夜温度变化时，通常会发生这种排放，通常称为“昼间换气损失”。

在美国，加利福尼亚低排放车辆法规要求：从2003年款开始的许多车辆，罐系统的昼间换气损失(DBL)排放低于约20mg(PZEV)；从2004年款开始的大量车辆，昼间换气损失排放低于约50mg(LEV-II)。现在，加利福尼亚低放气排放车辆法规(California LowEmission Vehicle Regulation)(LEV-III)和EPA Tier 3标准要求罐DBL排放不超过20mg，根据加利福尼亚2001型式年及以后型号机动车辆的蒸发排放标准和测试程序(CaliforniaEvaporative Emissions Standards and Test Procedures for 2001 and SubsequentModel Motor Vehicles)，2012年3月22日中写入的放气排放测试程序(Bleed EmissionsTest Procedure)(BETP)、以及机动车辆空气污染物的EPA控制：Tier 3机动车辆排放和燃料标准；最终法案，40CFR部分79、80、85(EPAs Control of Air Pollution From MotorVehicles:Tier 3 Motor Vehicle Emission and Fuel Standards；Final Rule,40CFRParts 79,80,85)等。在全球范围内，相比之下，蒸发排放法规的要求不如美国严格，但现在的趋势是沿美国采取的路线制定更严格的法规。人们越来越认识到更严格的控制有利于更好地使用车辆燃料和更清洁的空气，特别是在轻型车辆使用迅速增长和空气质量问题迫切需要关注的地区。