燃料混合物，生产方法及用途的制作方法

专利名称：燃料混合物，生产方法及用途的制作方法技术领域：本发明涉及一种燃料混合物，其生产方法以及此燃料混合物在狄塞尔发动机中和作为加热油的应用。内燃机用的常规液体燃料是由烃的混合物组成的，并且主要得自矿物油，由于原油源有限和其价格的提高，有必要将燃料中汽油烃的至少一部分以能再生的原料如动植物源的脂肪油代替。由于生物不能分解的烃急剧下降，极大地减少了与燃料可能泄漏有关的环境污染问题。如GB-PS 136，542所示，自从本世纪初就已经做了以醇类、得自用作混合媒介的植物油的游离脂肪酸代替燃料中的烃的试尝。具有化油器的内燃机的燃料混合物叙述于DE-OS 2441737中，这种燃料混合物由烃混合物(常规汽油或优质汽油)与1至4碳醇、水和(可能地)0.1-2%(重量)的植物油(也是作为混合媒介)的混合物组成。DE-PS 31，49，170和31，50，988叙述的狄塞尔燃料，其中有高至9%的烃以植物油的脂肪酸烷基酯代替，并且也含有多至5个碳原子的醇类。但主要是将植物源的油完全转化成脂肪酸烷基酯，特别是脂肪酸甲酯，即一方面其费用很高，另一方面有大量的甘油产生，难于利用。DE-PS 31 49 170的烃混合物是典型的粗柴油(gasoil)，即一种石油馏份;DE-PS 31 50 988的狄塞尔燃料混合物可含0.1-5%(重量)的发火促进剂。这些用于农业拖拉机的狄塞尔发动机燃料的浊点不低于-15℃，因此在冬季它们的应用温度有限。使用非再酯化的植物油如菜籽油作内燃机燃料也已进行过试尝。US-PS 4，359，324公开的狄塞尔发动机燃料是由25-75%的丁醇和75-25%的植物油组成的。US-PS 4，557，734公开的狄塞尔发动机燃料是由植物油、甲醇或乙醇和正辛醇组成的。US-PS 4，509，953公开的狄塞尔发动机燃料是由70-90%(体积)的粗柴油或重油、10-30%(体积)的乙醇和多至30%(体积)的轻汽油组成的。但是这些燃料使以它们为燃料的发动机常常要求有较大的改装措施，由于这些试验，人们的偏见使人相信，用矿物油燃料工作的发动机使用高比例脂肪油的燃料而不进行改装措施是不可能的。本发明的目的是提供一种燃料混合物，以可以再生长的脂肪油作为原料，有改进的浊点，可以大部分进行生物分解，可用于各种类型的狄塞尔发动机而不需有任何改装措施，而且，在工作性能上至少与矿物狄塞尔发动机油相当且无磨损现象。按照本发明，此一目的是这样达到的此燃料混合物中含a)至少一种植物油和/或动物油，b)至少一种含1至5碳原子的脂肪醇，c)汽油。本发明还提供一种生产此燃料混合物的方法，该方法的特征是将至少一种植物油和/或动物油、至少一种1至5碳原子的脂肪醇和汽油相混合。该燃料混合物最好是用作狄塞尔发动机的燃料或作为加热油。在本发明燃料混合物中用作组分a)的植物和/或动物油之例有菜籽油、豆油、棉籽油、向日葵油、蓖麻子油、橄榄油、花生油、玉米油、杏仁油、棕榈核油、椰子油、芥子油和鱼油。各种脂肪酸的混合物与甘油进行部分酯化的菜籽油是优先选择的组分a)因为它能大量供应，制取简单，菜籽经压榨即可。所用的菜籽油可以粗榨制并脱胶的形式或以精制形式与本发明的燃料混合物混合。象DE-PS 31 49 170和31 50 988中要求转变成烷基酯是不必要的。由于省掉了这一工艺步骤，使大部分能生物分解的狄塞尔发动机燃料直接从农业生产进入市场而不需进一步消耗能量也没有如甘油之类的废物质产生成为可能。组分a)在本发明燃料混合物中适合的重量比是60-88%(体积)，优选65-85%(体积)，特别优选70-80%(体积)。1至5碳的直链和支链醇都可用作本发明燃料混合物的组分b)，优先选择的是一元醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、1-甲基丁醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、1，1-二甲基丙醇和2，2-二甲基丙醇，特别优选的是异丙醇。乙醇象所用的油一样可以进行农业生产。组分b)在燃料混合物中的比例最好是6-20%(体积)，特别是10-15%(体积)。汽油可以任选用作本发明燃料混合物中的汽油组分c)，例如常规汽油或优质汽油。但优先选择测试用汽油。测试用汽油是精制汽油，其沸点为130-220℃，Abel-Pensly闪点＞21℃(参见DIN51，632，1981，11;1986.2拟订)。本发明所用的测试用汽油可以具有例如辛烷值120-140。汽油组分c)的比例最好是6-20%(体积)，特别是10-15%(体积)。通常的添加剂也可加入本发明的燃料混合物中。可达1%(体积)的乙醚是优先使用的添加剂，作为冬季狄塞尔发动机工作的启动助剂。将组分a)、b)、c)混合而生产的本发明的燃料混合物可用于各种狄尔发动机而不需有适于新燃料的特别改装。因此，本发明的燃料混合物可用于例如汽车、货车、农业和林业机器、备用设备、泵浦和船舶的狄塞尔发动机操作。这些发动机可以交替使用本发明的燃料混合物和惯用的狄塞尔机矿物燃料进行操作，对于汽车和货车可达到高度的灵活性。本发明燃料混合物中所用的作为组分b)的醇，特别是异丙醇，可用作活塞环和阀座的防焦剂。作为添加剂加入的汽油可使混合物澄清并使燃料混合物的点火性能得到改进，测试用汽油的结果最好。燃料的好的点火性能，由于混合时间短或延迟短，总味着狄塞尔发动机有好的启动行为和运转平稳性;如果延迟点火的时间长，则能听到所谓的“柴油机爆震”。以本发明燃料混合物用于狄塞尔机进行废气测定试验，所得到的烃和氧化氮值以及一氧化碳值远比现今狄塞尔机废气的欧洲标准充许值低。废气中的二氧化硫值与惯用的矿物燃料的情况(通常为0.15%)相比可以忽略不计，因为所用的组分实际不含硫。本发明的燃料混合物也能在低温下使用而没有任何问题产生，例如在冬季和高海拔区使用，因为其浊点可达-28℃;此混合物在低温也不产生絮凝;以动植物脂肪为基础与已知狄塞尔机燃料相比，因此就大大地扩大了应用范围。下列实施例和试验将对本发明进行说明。生产实例1-5简单混合以下组分以生产本发明的燃料混合物1) %(体积)蓖麻油 80乙醇 10常规汽油 102) %(体积)菜籽油 75异丙醇 12.5试验用汽油 12.53) %(体积)向日葵油 73异丙醇 13.5试验用汽油 13.54) %(体积)菜籽油 76异丙醇 11试验用汽油 135) %(体积)菜籽油 74异丙醇 12试验用汽油 12甲醇 2在狄塞尔发动机中进行的试验本发明的燃料混合物是在正常工作的不同构造的狄塞尔发动机中试验的使用产品车，结构没有改装。发动机气缸排量为1.6升-3.0升。实例1-5中所述的所有燃料均用于这种车辆。上述试验没有产生任何功能干扰。300D-涡轮汽车在运行循环ECE 15.04后显示，废气排放值低于欧洲标准对于此类构造的车辆的边界值。表1为按实例2的本发明燃料混合物所测的废气值(运行循环中的试验结果)。表1本发明燃料混合物2 界限值〔g/test〕(ECE/15.04)测定值〔g/test〕 典型值(Typifying) 系列值(Series)CO 7.12 30.00 36.00HC FID 1.51 - -NOx 3.46 - -HC+NOx 4.96 8.00 10.00颗粒 1.266 1.10 1.30权利要求1.一种燃料混合物，该混合物含a)至少一种植物和/或动物油，b)至少一种1至5个碳原子的脂肪醇，c)汽油。2.权利要求1的燃料混合物，其特征是所含的组分a)的量为60-88%(体积)。3.权利要求1或2的燃料混合物，其特征是所含的组分b)的量为6-20%(体积)。4.权利要求1至3任一项的燃料混合物，其特征是所含的组分c)的量为6-20%(体积)。5.权利要求1至4任一项的燃料混合物，其特征是所含组分a)选自菜籽油、豆油、棉花油、向日葵油、蓖麻子油、橄榄油、玉米油、杏仁油、棕榈核油、椰子油、芥子油或花生油。6.权利要求1至5任一项的燃料混合物，其特征是组分a)为菜籽油。7.权利要求6的烧料混合物，其特征是菜籽油为粗压榨并脱胶的菜籽油。8.权利要求6的烧料混合物，其特征是菜籽油为一种精制油。9.权利要求1至8任一项的燃料混合物，其特征是组分b)是一直链或支链的一元醇。10.权利要求9的燃料混合物，其特征是组分b)为异丙醇。11.权利要求1至10任一项的燃料混合物，其特征在于汽油是一种测试用汽油。12.生产权利要求1至11任一项的燃料混合物的方法，其特征是将至少一种植物油和/或动物油、至少一种1至5个碳原子的脂肪醇与汽油相混合。13.将权利要求1至11任一项的燃料混合物作为燃料用于狄塞尔发动机或作为加热油。全文摘要本发明涉及一种燃料混合物，该混合物含至少一种植物和/或动物油、至少一种1至5碳原子的脂肪醇和汽油。混合这些组分以进行生产。这种燃料混合物适用于各种类型的狄塞尔发动机而不需进行改装。此混合物也可用作加热油。文档编号C07C31/00GK1066871SQ9210292公开日1992年12月9日 申请日期1992年5月19日 优先权日1991年5月23日发明者H·舒尔, H·P·舒尔 申请人:艾泰克公司