基于單氧亞甲基二甲醚的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的制作方法
【專利摘要】描述了一種壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，其含有單氧亞甲基二甲醚且十六烷值≥51。這種壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有利地含有n-聚氧雜烷烴類型的含氧化合物和／或過(guò)氧化二叔丁基。至多大約20重量％的所述單氧亞甲基二甲醚可以被二甲醚代替。
【專利說(shuō)明】基于單氧亞甲基二甲醚的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料
[0001]本發(fā)明涉及一種壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，例如柴油燃料。
[0002]根據(jù)美國(guó)機(jī)動(dòng)工程師協(xié)會(huì)技術(shù)論文集(SAE TECHNICAL PAPERSERIES) 1999-01-1508，第I到13頁(yè)的內(nèi)容，已知單氧亞甲基二甲醚(二甲氧基甲烷)與柴油的混合物作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。添加柴油燃料在此用于將單氧亞甲基二甲醚的十六烷值從29提高到超過(guò)40的數(shù)值。然而，柴油燃料的添加導(dǎo)致了不希望的煙塵排放。另一方面，由于單氧亞甲基二甲醚具有29的太低十六烷值，不可能用純的單氧亞甲基二甲醚來(lái)操作柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這會(huì)導(dǎo)致無(wú)法冷啟動(dòng)和在部件負(fù)載操作的過(guò)程中出現(xiàn)啞火的事實(shí)。
[0003]二氧亞甲基二甲醚和三氧亞甲基二甲醚/四氧亞甲基二甲醚混合物作為柴油燃料添加劑的使用從機(jī)電技術(shù)雜志MTZ，第72卷，第198到202頁(yè)(2011)的內(nèi)容是已知的。這些醚類的使用導(dǎo)致了煙塵排放的明顯降低，但是仍然需要顆粒過(guò)濾器來(lái)滿足現(xiàn)行法規(guī)的要求。除此之外，事實(shí)上這些多氧亞甲基二甲醚混合物只能以巨大的代價(jià)來(lái)生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明就是基于克服上述缺點(diǎn)的目的。特別是，本發(fā)明是基于滿足如下現(xiàn)行法規(guī)的要求:降低CO2排放以及空氣污染物排放，使用殘余生物質(zhì)和二氧化碳作為起始材料來(lái)生產(chǎn)用于壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，實(shí)現(xiàn)燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒盡可能沒(méi)有煙塵，從而為極低的廢氣排放(根據(jù)電動(dòng)汽車的實(shí)例的局部零排放)打下基礎(chǔ)，提供無(wú)毒性的甲醇替代材料，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的高廢氣再循環(huán)兼容性來(lái)減少N0X，并降低成本，減少?gòu)U氣后處理系統(tǒng)的體積和重量，例如通過(guò)不使用顆粒過(guò)濾器。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，例如柴油燃料來(lái)實(shí)現(xiàn)，其含有單氧亞甲基二甲醚(二甲氧基甲烷)且其特征在于十六烷值(CN)≥48.6，優(yōu)選≥51。
[0006]術(shù)語(yǔ)“含有”也包含術(shù)語(yǔ)“由……組成”的含義。
[0007]因此，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料包括單氧亞甲基二甲醚作為基本燃料。單氧亞甲基二甲醚(二甲氧基甲烷)的結(jié)構(gòu)式為ch3och2och3。
[0008]使用單氧亞甲基二甲醚的優(yōu)點(diǎn)首先在于，相對(duì)于所有高級(jí)多氧亞甲基二甲醚，例如三氧亞甲基二甲醚/四氧亞甲基二甲醚混合物，單氧亞甲基二甲醚已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有至少大約80重量％，優(yōu)選至少大約90重量％，且特別優(yōu)選至少大約95重量％的單氧亞甲基二甲醚。
[0010]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料具有≥ 48.6，優(yōu)選≥ 51的十六烷值，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)前述目的是決定性的。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料不含有任何比例的基于烴的傳統(tǒng)柴油燃料。這確保了更加有利于無(wú)煙塵燃料燃燒。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中達(dá)到≥48.6，優(yōu)選≥ 51的十六烷值的原因在于所述壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有至少一種η-聚氧雜烷烴類型的含氧化合物(oxygen ate),其選自分子式為R0(-CH20_)nR的聚氧亞甲基二烷基醚,其中n=4到10，R =烷基，聚乙二醇二烷基醚和/或聚乙二醇單烷基醚甲縮醛。[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有至多大約20重量％，優(yōu)選至多大約5重量％，特別優(yōu)選至多大約3重量％的至少一種上述的η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物。
[0014]十六烷值的增加與所述至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物的濃度幾乎呈線性關(guān)系。十六烷值的增加還與使用的η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物的分子量MG相關(guān)。換言之，分子量越高，η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物的必須用量就越少。然而，分子量MG超過(guò)1000道爾頓的η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物是較不合適的并且它們?cè)趩窝鮼喖谆酌阎械娜芙庑员容^差，特別是在低溫下。
[0015]所述至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物的烷基包括封端烷基，例如甲基或乙基。這些優(yōu)選是甲基。因此，所述聚氧亞甲基二烷基醚，分子式為R0(-CH20-)nR，其中η=4到10，R=烷基，優(yōu)選是多氧亞甲基二 甲醚，其分子式為CH3O (-CH2O-)nCH3，其中η=4到10。特別優(yōu)選η=5到9，和尤其優(yōu)選6到7。
[0016]所述聚乙二醇二烷基醚優(yōu)選是聚乙二醇二甲醚。
[0017]所述聚乙二醇單烷基醚甲縮醛優(yōu)選是聚乙二醇單甲基醚甲縮醛。
[0018]優(yōu)選多氧亞甲基二甲醚的分子量MG為100到400道爾頓，優(yōu)選從166到346道爾頓。
[0019]多氧亞甲基二甲醚的用量?jī)?yōu)選為至多大約20重量％，特別優(yōu)選至多大約5重量％，和尤其優(yōu)選至多大約3重量％。
[0020]特別優(yōu)選的多氧亞甲基二甲醚是四氧亞甲基二甲醚，這是因?yàn)楹笳咭鹈黠@的粘度增加。
[0021]在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚乙二醇二甲醚的分子量MG為400到1000道爾頓，優(yōu)選500到1000道爾頓。
[0022]聚乙二醇二甲醚的用量?jī)?yōu)選為至多大約20重量％，特別優(yōu)選至多大約5重量％。
[0023]合適的聚乙二醇二甲醚是，例如聚乙二醇DME500、聚乙二醇DME750和聚乙二醇DME1000，都可以從科萊恩公司(Clariant)購(gòu)買。聚乙二醇DME500的用量?jī)?yōu)選為至多大約20重量％，特別優(yōu)選至多大約10重量％和尤其優(yōu)選至多大約5重量％。聚乙二醇DME750的用量?jī)?yōu)選為至多大約10重量％和特別優(yōu)選至多大約5重量％。聚乙二醇DME1000的用量?jī)?yōu)選為至多大約6重量％和特別優(yōu)選至多大約3重量％。
[0024]聚乙二醇二烷基醚，特別是聚乙二醇二甲醚，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，這有利于引進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。
[0025]聚乙二醇單甲醚甲縮醛優(yōu)選具有400到1100道爾頓的分子量。
[0026]聚乙二醇單甲醚甲縮醛的用量?jī)?yōu)選為至多大約20重量％，優(yōu)選至多大約10重量％和尤其優(yōu)選至多大約5重量％。分子量低于400道爾頓的聚乙二醇單甲醚甲縮醛，例如分子量為192道爾頓的2，5，7，10_四氧雜十一烷，是較不有效的。較高分子量的聚乙二醇單甲醚甲縮醛，即分子量為400到1100道爾頓的聚乙二醇單甲醚甲縮醛是特別合適的。例如MG為428道爾頓的四乙二醇單甲醚甲縮醛就可以使用。其可以從例如二摩爾四乙二醇單甲醚與一摩爾甲醛獲得。例如，也可以使用形成的950到1070道爾頓分子量MG的聚乙二醇單甲基醚。其可以從例如二摩爾分子量MG為470到530道爾頓的聚乙二醇單甲基醚，例如從科萊恩(Clariant)公司獲得的聚乙二醇Μ，與一摩爾甲醛獲得。[0027]聚乙二醇單烷基醚甲縮醛，特別是聚乙二醇單甲醚甲縮醛，可以通過(guò)已知的方法，從工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的聚乙二醇單烷基醚通過(guò)與甲醛，例如低聚甲醛的轉(zhuǎn)化而制備。
[0028]使用聚乙二醇單烷基醚甲縮醛，特別是聚乙二醇單甲醚甲縮醛，導(dǎo)致了與使用聚氧亞甲基二烷基醚，特別是多氧亞甲基二甲醚相似的結(jié)果。
[0029]使用至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物不僅導(dǎo)致了根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的十六烷值提高到> 48.6，優(yōu)選> 51，還使得根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的物理性能，例如粘度、表面張力、蒸氣壓和可壓縮性(彈性模勤都接近柴油燃料的那些性能。
[0030]單氧亞甲基二甲醚在20°C的運(yùn)動(dòng)粘度為0.40mm2 / s，因此低于EN590標(biāo)準(zhǔn)(柴油燃料標(biāo)準(zhǔn)DIN EN590，2010年5月版)的最低要求2mm2 / s，它只有標(biāo)準(zhǔn)值的I / 5。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)的柴油噴射系統(tǒng)時(shí)，這種差別可能導(dǎo)致問(wèn)題。在密封間隙的泄漏量會(huì)因此增加。使用至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物在此也可以為根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的粘度的增加提供幫助。噴射特性可以因此被正向地影響。例如，燃料噴射流的平均液滴直徑和穿透深度都隨著粘度的增加而增加了。
[0031]單氧亞甲基二甲醚的潤(rùn)滑性，由于它的極性性能，已經(jīng)處于柴油燃料的范圍內(nèi)。然而，使用至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物帶來(lái)進(jìn)一步的改善，即導(dǎo)致潤(rùn)滑性的增加(HFRR 降低)。
[0032]單氧亞甲基二甲醚在25°C的表面張力為21.2mN / m。在根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中使用至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物將這個(gè)數(shù)值提高到26mN / m(與此相比，柴油燃料的表面張力為27到28mN / m)。表面張力對(duì)于霧化過(guò)程中產(chǎn)生的液滴尺寸分布具有決定性的影響，因此也對(duì)燃料噴射流的穿透深度產(chǎn)生決定性影響。在設(shè)計(jì)燃料噴射時(shí)，噴射流的穿透深度可能受到影響，例如通過(guò)使用適當(dāng)用量的至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物。
[0033]單氧亞甲基二甲醚在20°C的蒸氣壓為45kPa。通過(guò)使用至少一種n_聚氧雜烷烴類型含氧化合物，可以將蒸氣壓降低至多10%。
[0034]制備單氧亞甲基二甲醚(OMEl)的能量平衡鏈相對(duì)于，例如從甲醇和甲醛制備四氧亞甲基二甲醚(0ME4)來(lái)說(shuō)，具有明顯的優(yōu)勢(shì):
[0035]2CH30H+CH20 — C3H8O2 (OMEl) +H2O (反應(yīng)式 I)
[0036]2CH30H+4CH20 — C6H14O5 (0ME4) +H2O (反應(yīng)式 2)
[0037]通過(guò)甲醇的部分的、放熱的氧化反應(yīng)產(chǎn)生CH2O:
[0038]2CH30H+02 — 2CH20+2H20 (反應(yīng)式 3) AH=_318kJ / mo I
[0039]聯(lián)合反應(yīng)式I和2以及反應(yīng)式3我們得到:
[0040]6CH30H+02 — 2C3H802 (OMEl) +4H20 飯應(yīng)式 4)
[0041] 6CH30H+202 — C6H14O5 (0ME4) +5H20 (反應(yīng)式 5)
[0042]可以看到根據(jù)反應(yīng)式5從甲醇制備0ME4的過(guò)程中氧氣的消耗和因此能量損失是根據(jù)反應(yīng)式4制備OMEl的過(guò)程的2倍。
[0043]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有過(guò)氧化二叔丁基(DTBP)。過(guò)氧化二叔丁基也帶來(lái)期望的十六烷值的增加。
[0044]過(guò)氧化二叔丁基優(yōu)選的加入量為0.01到0.3重量％，特別優(yōu)選的用量為0.1到0.2重量％。過(guò)低的用量不能帶來(lái)期望的十六烷值的增加，而過(guò)高的用量也由于成本原因要避免。
[0045]此外，相對(duì)于基于硝酸酯的十六烷值改進(jìn)劑，例如硝酸2-乙基己酯，使用過(guò)氧化二叔丁基還具有以下優(yōu)點(diǎn)，即燃燒并不產(chǎn)生燃料N0X。
[0046]對(duì)于以單氧亞甲基二甲醚作為基本燃料的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料來(lái)說(shuō)，過(guò)氧化二叔丁基非常適合排為十六烷值改進(jìn)劑。因此，加入0.1重量％的過(guò)氧化二叔丁基與基本燃料單氧亞甲基二甲醚結(jié)合，就導(dǎo)致十六烷值增加8個(gè)單位，而對(duì)于柴油燃料，平均增長(zhǎng)只能在2 到 4 個(gè)單位(SAE952368,1995)。
[0047]在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有單氧亞甲基二甲醚，至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物，以及過(guò)氧化二叔丁基，后者優(yōu)選的用量為0.01到0.3重量％。由于加入了過(guò)氧化二叔丁基，對(duì)于十六烷值的增加，如果需要的話，可以減少至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物的用量。
[0048]在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料含有至少80重量％的單氧亞甲基二甲醚，I到20重量％、優(yōu)選5到20重量％、特別優(yōu)選5到19.7重量％的至少一種η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物，其選自多氧亞甲基二甲醚、聚乙二醇二甲醚和/或聚乙二醇單甲醚甲縮醛，以及0.01到0.3重量％的過(guò)氧化二叔丁基。
[0049]在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，至多大約20重量％，優(yōu)選至多11.5重量％且特別優(yōu)選至多大約10重量％的單氧亞甲基二甲醚可以用二甲醚代替。這導(dǎo)致蒸氣壓增加到60kPa(夏季燃料)或90kPa( “油蒸氣鐘(grease vapour bell) ”的生產(chǎn))并且降低成本。二甲醚在此作為單氧亞甲基二甲醚的替代燃料。二甲醚在20°C的蒸氣壓為504kPa，并且易溶于單氧亞甲基二甲醚。通過(guò)使用二甲醚就可以使根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的蒸氣壓適應(yīng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN228 (汽油標(biāo)準(zhǔn)DIN EN2282207版)，并且使十六烷值和可過(guò)濾性適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)EN590。根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的粘度盡可能地接近標(biāo)準(zhǔn)EN590的要求。
[0050]包括單氧亞甲基二甲醚、η-聚氧雜烷烴類型含氧化合物、任選的二甲醚和過(guò)氧化二叔丁基的組分的含量，相對(duì)于它們的重量％優(yōu)選產(chǎn)生比例100%。
[0051]相對(duì)于單氧亞甲基二甲醚，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料具有增加的粘度，保留了低溫下的可過(guò)濾性(CFPP)，密度增加且使十六烷值達(dá)到≥48.6，優(yōu)選≥51。
[0052]正如上文提到過(guò)的，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在優(yōu)選的實(shí)施方案中并不含有任何烴類，例如沒(méi)有基于烴的柴油燃料部分。
[0053]此外，根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0054]根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使得甲醇間接作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使用。這使得看起來(lái)在將來(lái)，在歐盟和美國(guó)的公眾加油站里可以取消甲醇作為燃料的用途，因?yàn)樗黠@的毒性。另一方面，可以在工業(yè)規(guī)模將甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)閱窝鮼喖谆酌?。因此，根?jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使得甲醇間接作為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，因?yàn)榧状贾贿m合于運(yùn)轉(zhuǎn)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料因此使得能夠間接使用甲醇和二甲醚作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液體燃料。 二甲醚是理想的柴油燃料，其像單氧亞甲基二甲醚一樣以無(wú)煙塵方式燃燒。二甲醚的主要缺點(diǎn)在于它的_25°C的低沸點(diǎn)。因此，它只能被作為液化氣處理，所以具有的缺點(diǎn)就是不能夠使用可用于液體燃料的基礎(chǔ)設(shè)施。[0056]相對(duì)于甲醇，單氧亞甲基二甲醚基本上是無(wú)毒的。它也可以用于化妝品和藥品，以及水體危害等級(jí)為I級(jí)。
[0057]起始原料甲醇可以直接通過(guò)二氧化碳的加氫來(lái)制備。因此，可能存在來(lái)自發(fā)電廠、水泥廠和鋼廠的二氧化碳再循環(huán)的可能性，從而在理論上實(shí)現(xiàn)節(jié)約二氧化碳高達(dá)50%。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在貧-運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒，類似于氣態(tài)二甲醚的燃燒，也在高AGR速率下以無(wú)煙塵和無(wú)顆粒的方式進(jìn)行。因此，可以采用在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的措施達(dá)到非常低的NOx排放和顆粒數(shù)排放。廢氣后處理不需要顆粒過(guò)濾器，只需要氧化催化劑，它阻止根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在未燃燒和部分燃燒時(shí)排放。優(yōu)點(diǎn)在于，由于排氣系統(tǒng)的排氣背壓低而造成的燃料價(jià)值相關(guān)的燃料消耗的降低以及顯著降低廢氣后處理系統(tǒng)的成本，空間要求和重量。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料可以采用基本沒(méi)有硫化合物的方式生產(chǎn)而不需要特定的另外清潔。因此，使用經(jīng)濟(jì)的、非高級(jí)的金屬催化劑進(jìn)行未燃燒的含氧化合物和一氧化碳的后氧化成為可能。
[0060]在使用化學(xué)相關(guān)的基于聚亞烷基二醇的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油潤(rùn)滑的發(fā)動(dòng)機(jī)中可以使用根據(jù)本發(fā)明的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。因此，由于兩種材料的化學(xué)相關(guān)性，在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中常規(guī)引入少量燃料以及在燃料中引入相對(duì)小比例的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，仍然沒(méi)有負(fù)面影響。
[0061]將借助于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。但是這些實(shí)施例并不能以任何方式限制或約束本發(fā)明。
[0062]實(shí)施例1:
[0063]單氧亞甲基二甲醚與20、10、7.5或5重量％的聚乙二醇DME500 (Clariant)混合?；旌衔锏氖闀?huì)從40彈氧亞甲基二甲醚)增加到75、55、51或46.5?；旌衔锏恼扯葟?.45 增加到 0.72、0.53、0.50 或 0.45mm2 / S。CFPP 從〈_80°C下降到-17°C、_25°C、〈_30°C或 <-30°C。
[0064]實(shí)施例2:
[0065]5或3重量％的聚乙二醇DMElOOO(Clariant)溶解在單氧亞甲基二甲醚中?；旌衔锏腃N為53或50，粘度為0.49或0.44mm2 / S。CFPP增加到_3°C或_10°C。
[0066]實(shí)施例3:
[0067]5重量％的聚乙二醇DMElOOO(Clariant)溶解在單氧亞甲基二甲醚中。在混合物中加入0.05重量％或0.1重量％的0丁8卩，CN增加至Ij 54.4或55.2。
[0068]實(shí)施例4:
[0069]3重量％的聚乙二醇DMElOOO(Clariant)溶解在單氧亞甲基二甲醚中。在混合物中加入0.05重量％的DTBP，CN增加至Ij 52。
[0070]實(shí)施例5:
[0071]單氧亞甲基二甲醚與10重量％的聚乙二醇DME500和10重量％的四氧亞甲基二甲醚混合。CN增加到65。運(yùn)動(dòng)粘度增加到0.59mm2 / S。潤(rùn)滑性能(HFRR磨損值降低到240 μ m)的增加是顯著的。CFPP為-28°C。
[0072]實(shí)施例6:
[0073]單氧亞甲基二甲醚與10重量％的聚乙二醇DME500和5重量％的四氧亞甲基二甲醚混合。CN增加到55。[0074]實(shí)施例7:
[0075]5重量％的0ME6-10(0ME6-10=多氧亞甲基二甲醚)溶解在單氧亞甲基二甲醚(平均MG為290)中。CN增加到55，粘度達(dá)到0.7mm2 / S。
[0076]實(shí)施例8:
[0077]通過(guò)對(duì)氣態(tài)二甲醚施壓，實(shí)施例1到7描述的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料可以吸收至多
11.5重量％的二甲醚。單氧亞甲基二甲醚的溶解量取決于各個(gè)季節(jié)的蒸氣壓要求。所含燃料的性質(zhì)可以與實(shí)施例1到7的那些相比較。
[0078]對(duì)比例1:
[0079]純單氧亞甲基二甲醚(英力士公司Ineos，美因茨Mainz99.7%)的CN為40，粘度為 0.45mm2 / s (20°C )，表面張力為 21.2mN / m，20°C蒸氣壓為 42.6kP，CFPP 為低于 _60°C。
[0080]對(duì)比例2: [0081]5重量％的聚乙二醇單甲醚350 (Clariant)溶解在單氧亞甲基二甲醚中，加入0.1重量％的DTBP。十六烷值增加到51。溶液在_18°C凍結(jié)。薄片在解凍過(guò)程中形成，其在
9.2 °C下才完全溶解。
[0082]對(duì)比例3:
[0083]3重量％的聚乙二醇單甲醚1000(Clariant)溶解在單氧亞甲基二甲醚中，加入
0.1重量％的DTBP。十六烷值增加到52。溶液在-18°c凍結(jié)。薄片在解凍過(guò)程中形成，其在4°C下才完全溶解。
[0084]-十六燒值的測(cè)定使用T來(lái)自ASGAnalytikService Gesellschaft公司的“AFIDA” 測(cè)量?jī)x，Trent iner Ring30,86356 NeuSaSS:
[0085]AFIDA (先進(jìn)燃料注射延遲分析儀)的運(yùn)行原理如下:
[0086]由高壓泵通過(guò)高壓管線將待測(cè)燃料充滿高壓存儲(chǔ)器(油軌)。下游壓電噴射閥(Bosch壓電式噴嘴)向裝有加壓空氣的預(yù)熱的燃燒室中注入設(shè)定量的燃料。
[0087]精細(xì)霧化的燃料點(diǎn)燃，產(chǎn)生的燃燒氣體導(dǎo)致燃燒室中壓力升高。時(shí)間壓力過(guò)程以高分辨率被記錄下來(lái)，點(diǎn)火延遲和十六烷值被計(jì)算出來(lái)。AFIDA可以與設(shè)備聯(lián)合來(lái)檢測(cè)廢氣組成。
[0088]借助于氣體混合器(調(diào)整λ值)，燃燒空氣的組成可以有針對(duì)性的進(jìn)行變化。如同在CFR或BASF的十六烷值電機(jī)中一樣使用基準(zhǔn)物對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0089]測(cè)試過(guò)程的圖解顯示在圖1中。
[0090]圖1
[0091]檢測(cè)在下列測(cè)試條件下進(jìn)行:
[0092]
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，含有單氧亞甲基二甲醚，其特征在于所述燃料的十六烷值≥48.6ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料，其特征在于所述燃料的十六烷值≥51。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料，其特征在于所述燃料含有至少80重量％的單氧亞甲基二甲醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃料，其特征在于所述燃料含有至少一種η-聚氧雜烷烴類型的含氧化合物，其選自分子式RCK-CH2O-)nR的聚氧亞甲基二烷基醚，其中n=4到10和R =烷基，聚乙二醇二烷基醚和/或聚乙二醇單烷基醚甲縮醛。
5.根據(jù)叔利要求4所述的燃料，其特征在于所述燃料含有至多20重量％，優(yōu)選至多5重量％，且特別優(yōu)選至多3重量％的至少一種η-聚氧雜烷烴類型的含氧化合物，其選自分子式R0(-CH20-)nR的聚氧亞甲基二烷基醚，其中n=4到10和R =烷基、聚乙二醇二烷基醚和/或聚乙二醇單烷基醚甲縮醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的燃料，其特征在于所述聚氧亞甲基二烷基醚是多氧亞甲基二甲醚，所述聚乙二醇二烷基醚是聚乙二醇二甲醚，和所述聚乙二醇單烷基醚甲縮醛是聚乙二醇單甲醚甲縮醛。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料，其特征在于所述多氧亞甲基二甲醚的分子量MG為100到400道爾頓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料，其特征在于所述聚乙二醇二甲醚的分子量MG為400到1000道爾頓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料，其特征在于所述聚乙二醇單甲醚甲縮醛的分子量MG為400到1000道爾頓。
10.根據(jù)上述至少任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料，其特征在于所述燃料含有過(guò)氧化二叔丁基。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料，其特征在于所述燃料含有至多0.3重量％，優(yōu)選至多0.1重量％的過(guò)氧化二叔丁基。
12.根據(jù)上述至少任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料，其特征在于所述燃料含有至少80重量％的單氧亞甲基二甲醚，I到20重量％的至少一種η-聚氧雜烷烴類型的含氧化合物，所述含氧化合物選自多氧亞甲基二甲醚、聚乙二醇二甲醚和/或聚乙二醇單甲醚甲縮醛，以及0.01到0.3重量％的過(guò)氧化二叔丁基。
13.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料，其特征在于至多20重量％的單氧亞甲基二甲醚被二甲醚替代。
14.根據(jù)上述任 一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料，其特征在于其不含任何烴。
【文檔編號(hào)】C10L1/198GK103992825SQ201410090725
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】E·雅各布 申請(qǐng)人:曼貨車與公共汽車股份公司