[其他]发动机燃料

说明书

本发明是关于以甲醇和/或乙醇为基础的燃料，含有C₅/C₆，C₅-C₇烃混合物以及汽油和C₄烃添加物。

蒸馏过的甲醇，即所谓的纯甲醇，多年以来作为替代燃料在积极的进行试验ChemischeTechnologie（化学工艺），Winnacker-Küchler，5，OrganisheTechnologie（有机工艺）1，第4版，1981，517页〕。如将高级醇和水作为添加物加到甲醇中作燃料已为公知〔N.I.Wai，ThecombustionofmethanolmixedWithWater（混水甲醇的燃烧），SecndNato-Symposium;4-8，Nov，1974，Düssedorf〕

在一较老的美国专利2，365，009中，描叙了1-5碳原子的醇类，与3-5碳原子的饱和和不饱和碳氢化合物相结合的燃料。此外，同一申请人在美国专利2，404，094中（美国专利2，365，009的部分继续）描叙了一种燃料，该燃料由绝对纯的甲醇，或者一般商业上蒸馏的无水的甲醇（6例，8-11′行）与C₃-C₅脂肪烃所组成。此申请案也提出一种含2-20%C₄或C₅脂肪烃的甲醇燃料，按照5例，22-27行，优先选用高纯度碳氢化合物。此外，所使用的烃类化合物也可以是部分不饱合的，或由不饱合烃所组成（5例，28-34行）。在一些例子中（表1），作为添加组份的有正戊烷，异戊烷和C₄馏分，该馏分含有直至20%的丁烯。按照权利要求5和6，对于飞机发动机燃料的特殊情况，也可以加入C₅饱和烃混合物。在美国专利2，365，009中也描叙了乙醇与脂肪族的C₂-C₅碳氢化合物的混合物，在这当中脂肪烃不仅可以是饱和的，而且也可以是不饱和的，并且优先选用了异戊烷（权利要求8和表1）作为烃类添加物。

在DE-OS2，806，673和3，211，775中，描述了其他乙醇/烃类混合物的一些例子，特别是专业界已公认的一些努力，一些能够提供丰富乙醇的国家，例如巴西，不仅用纯的乙醇而且也与烃（汽油）混合作为燃料（ChemicalEngineeringProcess，1979，4月，11页）。

另一方面，专业界知道低级醇燃料有其重要的特有缺点，例如冷起动状态不好，外界温度低时行驶状态不好，与烃类的混合不够满意（特别是在低温），并且爆炸范围宽。冷起动的问题要到甲醇和乙醇的低着火性能中去找答案。着火性能的标准是燃料的蒸汽压，该蒸汽压是根据所谓的雷得（Reid）试验在38.0℃测定的。用雷得试验比较，汽油的蒸汽压为700毫巴，相反甲醇为350毫巴。在外界温度低于15℃时，甲醇和乙醇的蒸汽压很低，以致气体混合物几乎不可能着火。纯甲醇在空气中的爆炸界限为6.75～36.7%（体积），因此在+10℃和+35℃之间，汽车油箱中存在一种可爆炸的燃料-空气混合物。添加6-9%（重量）的异戊烷使爆炸上限低至-7℃（夏天开车）和-20℃（冬天开车），因而进一步消除了安全问题。

此外，由于异戊烷优良的溶解性能，不仅很好的溶于甲醇而且也很好的溶于乙醇，特别是在低温很出色。作为纯甲醇的蒸气压最适宜的校准数据（按照德国工程标准DIN51600，燃料标准上限蒸汽压），证实夏季为700毫巴，冬天的燃料为900毫巴（雷得试验）。鉴于所提出的问题和现有技术以及最近的试验，所以将异戊烷（2-甲基丁烷视作至今理想的添加组分。

蒸馏过的甲醇和异戊烷组成（已公知为M100）的燃料，已在一些汽车行驶试验中验证过，并且数年以来，特别是在德意志联邦共和国的许多地区乡镇进行汽车行驶试验（参见H.Muller;27，DGMK-Haupttagung（德国矿物油科学及煤碳化学学会1982，10月，6-8日）。虽然含异戊烷的甲醇在某种程度上满足了某种所需的发动机燃料的要求，但许多试验出乎预料地证明，这种燃料还带有重要的缺点。尽管异戊烷含量降到5-6%（重量），特别是在夏天开车，使用纯甲醇时，蒸汽压太高，就这种意义来讲，作为后果出现异戊烷不受欢迎的排出气体，而在冬天行驶，虽然异戊烷含量用到9%（重量），但在低温时，仍然出现蒸汽压下降，因而在冬天温度低于-10℃时，冷发动的性能还令人感到有不足之处。