[发明专利]点火特性改善的柴油燃料

说明书

柴油燃料组合物包括柴油基础燃料和至少一种发泡剂，其中所述发泡剂选自酯化合物、草酸酯化合物和二氮烯化合物，并且其中如通过热重分析(TGA)测量，所述发泡剂在25℃下在柴油基础燃料中的溶解度为100mg/kg或更高，其分解温度的范围为50℃至300℃，并且其中如通过声悬浮测量，所述柴油燃料组合物的蒸发速率大于所述柴油基础燃料的蒸发速率。

技术领域

本发明涉及具有改善的点火特性的柴油燃料，更具体地说，涉及十六烷值增强的柴油燃料。本发明还涉及具有改善的蒸发特性的柴油燃料。

背景技术

燃料组合物的十六烷值是其易点火性和易燃烧性的量度。若是使用十六烷值较低的燃料，则压燃式(柴油)发动机往往较难启动，并且当寒冷时运转的噪音较大；相反，十六烷值较高的燃料往往会使冷启动更容易，降低发动机噪音，并减少由不完全燃烧引起的白烟(“冷烟”)。

因此，通常优选具有高十六烷值的柴油燃料组合物，随着排放法规变得越来越严格，并且由于这种汽车用柴油规格通常规定了最小十六烷值，故越来越优选十六烷值高的柴油燃料组合物。为此，许多柴油燃料组合物含有点火改进剂，又称为十六烷增加添加剂或十六烷(值)改进剂/增强剂，以确保符合此类规格并通常改善燃料的燃烧特性。

此外，由于柴油燃料起到传热流体的作用，故热稳定性是柴油燃料质量的一个重要属性。例如，较差的热稳定性可能会导致燃料滤清器过早堵塞。

当前，最常用的柴油燃料点火改进剂是硝酸2-乙基己酯(2-EHN)，它是通过缩短添加它的燃料的点火延迟来操作。然而，2-EHN可能会对燃料的热稳定性产生不利影响，因为它在相对较低的温度下分解时会形成自由基。2-EHN在大气压下于约43℃下开始分解。较差的热稳定性也会导致不稳定反应产物，例如胶质物、漆和其它不溶物的增加。这些产物可能会阻塞发动机滤清器并堵塞燃料喷射器和阀门，并因此导致发动机效率或排放控制损失。

2-EHN可能也很难以浓缩形式储存，因为它易于分解，并且因此容易形成可能爆炸的混合物。此外，已经注意到，2-EHN在温和的发动机条件下最有效地发挥作用。

这些缺点意味着通常将需要替换2-EHN，同时又要维持可接受的燃烧性质。

US2015/0284652公开了包括柴油基础燃料和至少一种二杂环二氮烯二甲酰胺化合物的燃料组合物，其公开了二杂环二氮烯二甲酰胺化合物如AZDP(偶氮二羰基二哌啶)可用于缩短点火延迟和/或在柴油燃料中用作有效的十六烷值改进剂。

US2014/230320公开了包括柴油基础燃料和至少一种二烃基二氮烯二甲酰胺(DHCDD)的燃料组合物，其实例公开了DODD可改善柴油燃料的十六烷值。

发明内容

现已发现，具有某些化学和物理性质的某些类型的燃料添加剂(下文称为‘发泡剂’)可以用来缩短点火延迟和/或在柴油燃料中用作有效的十六烷值改进剂。具体地说，已经发现，具有某些化学和物理性质的某些类型的燃料添加剂(在本文中称为‘发泡剂’)使添加了该燃料添加剂的柴油燃料的蒸发速率提高，而蒸发速率提高又有助于改善燃烧性质。具体地说，已经发现，与含有AZDP(偶氮二羰基二哌啶)的类似柴油燃料的蒸发速率相比，本文公开的燃料添加剂(在本文中称为‘发泡剂’)提高添加了该燃料添加剂的柴油燃料的蒸发速率。

根据本发明，提供一种柴油燃料组合物，其包括柴油基础燃料和至少一种发泡剂，其中所述发泡剂选自酯化合物、草酸酯化合物和二氮烯化合物及其混合物，并且其中如通过热重分析(TGA)测量，所述发泡剂在25℃下在柴油基础燃料中的溶解度为100mg/kg或更高，其分解温度的范围为50℃至300℃，并且其中如通过声悬浮测量，所述柴油燃料组合物的蒸发速率大于柴油基础燃料的蒸发速率。优选地，如通过声悬浮测量，所述柴油燃料组合物的蒸发速率大于含有AZDP而不是所述发泡剂的类似组合物的蒸发速率。