阅读说明：本技术 特定挥发性脂肪酸酯在汽油发动机中减少排放的用途 (Use of specific volatile fatty acid esters for reducing emissions in gasoline engines ) 是由 让·伊夫·杜普雷 让·路易斯·雷韦尔 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及挥发性脂肪酸的酯在用于汽油发动机的燃料中以减少汽油发动机的氮氧化物、未燃烧的烃以及颗粒的排放的用途,这样的酯具有在4与8之间的碳原子数。(The invention relates to the use of esters of volatile fatty acids in fuels for gasoline engines to reduce the emission of nitrogen oxides, unburned hydrocarbons and particulates from gasoline engines, such esters having a number of carbon atoms between 4 and 8.)

具体实施方式

因此，本发明涉及至少一种挥发性脂肪酸酯在用于汽油发动机的燃料中以减少氮氧化物和未燃烧的烃的排放，以及优选地还减少来自汽油发动机的颗粒的用途，所述酯包括在4与8之间的碳数。

优选地，包括在4与8之间的碳数的一种或多种挥发性脂肪酸酯以由一种或多种酯、汽油以及可能的其他成分形成的燃料的按体积计至少15％的比率，以及甚至更优选地以至少20％的比率，优选地以至少30％的比率，以及根据特别合适的实施方式以至少50％的比率使用。这些比率使得可以在减少汽油发动机的氮氧化物、未燃烧的烃和颗粒的排放方面实现特别有效的结果。

根据本发明使用的一种或多种挥发性脂肪酸的短酯可以选自以下酯：乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸丙酯、丁酸丙酯、戊酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯及其混合物。

根据本发明使用的一种或多种酯优选根据任何合适的方法全部或部分地从生物质(生物质来源的挥发性脂肪酸和/或生物质来源的醇)获得。它们可以特别地全部或部分地并且优选全部地通过以下获得：生物质的发酵(厌氧发酵挥发性脂肪酸，以及酒精或丙酮丁醇(aceto-butanol)发酵醇)，即通过生物质来源的醇酯化生物质来源的挥发性脂肪酸。挥发性脂肪酸也可以由在微生物燃料电池中的二氧化碳或一氧化碳获得。因此，包括在4与8之间的碳数的挥发性脂肪酸的酯可以完全或部分地通过以下获得：通过生物质来源的醇酯化生物质来源的挥发性脂肪酸，或通过醇(醇可以具有生物质来源或其他方式)酯化由在微生物燃料电池中的二氧化碳或一氧化碳产生的挥发性脂肪酸。

在汽油发动机的燃料中，包括在4与8之间的碳原子数的挥发性脂肪酸的酯特别使得能够并且可以用于以下：

--通过将至少20％比率的酯掺入燃料中来减少通过汽油发动机的氮氧化物的排放，或例如，将50％的酯掺入燃料中减少至少10％(特别地可以根据满足欧洲法规Euro 6，即2012年5月29日的法规459/2012的要求的方法测量氮氧化物的排放)；和/或

--通过将至少20％比率的酯掺入燃料中来减少通过汽油发动机的未燃烧的烃的排放，或例如，将50％的酯掺入燃料中减少至少10％(特别地可以根据满足欧洲法规Euro6，即2012年5月29日的法规459/2012的要求的方法测量未燃烧的烃的排放)；

--以及任选地，通过将至少25％比率的酯掺入燃料中来减少通过汽油发动机行进的每公里排放的颗粒的质量和数目，或例如，将50％的酯掺入燃料中减少至少12.5％(特别地可以根据满足欧洲法规Euro 6，即2012年5月29日的法规459/2012的要求的方法测量通过汽油发动机行进的每公里排放的颗粒的质量和数目)。

有利地，除上文所陈述的用途外，根据本发明的用途还可以使以下成为可能：

--将汽油的“研究法”辛烷值提高至少2点，优选地至少3点；和/或

--将汽油的“马达法”辛烷值提高至少2点，优选地至少3点。

这些用途是非常有利的，并且使得可以获得与当前使用的汽油相比对环境具有显著减少的负面影响的燃料。

可以使用其他汽油添加剂与短酯组合，以增加挥发性脂肪酸的酯的作用并协同作用。为了优化燃烧，除了挥发性脂肪酸的短酯之外，特别地可以向汽油中添加一种或多种烷烃，其分子的碳原子数在4与10之间。所述烷烃可以为石油来源或源自生物质。优选地，根据本发明使用的烷烃源自生物质。所述烷烃与短酯组合使得甚至可以进一步减少氮氧化物和未燃烧的烃的排放。所述烷烃优选地选自辛烷、异辛烷、癸烷及其混合物。实际上，所述烷烃倾向于改善混合物的燃烧。

所述烷烃优选地以燃料的按体积计0与50％之间的掺入比率使用。它们优选地由源自通过“Kolbe”电解的生物质的厌氧发酵的挥发性脂肪酸产生。

除了短酯、汽油和可能的烷烃外，还可以将一种或多种其他产品组合添加到燃料中，所述产品选自：

--改善辛烷值的添加剂，诸如有机金属化合物诸如MMT和二茂铁，或醚诸如ETBE或TAME，或芳族烃诸如甲苯，

--改善润滑的添加剂，诸如平均酯，诸如戊酸己酯、己酸己酯或更长的酯，

--降低燃烧温度的产品，诸如可能与水混合的氮化合物诸如胺、脲或氨，

--醇，诸如异丙醇、丁醇、己醇或辛醇，

--及其混合物。

所述添加剂使得可以特别地并且与挥发性脂肪酸的酯组合以进一步减少氮氧化物和未燃烧的烃的排放，或者实际上改善汽油发动机的其他运行参数。

现在将通过实施例和测试结果说明本发明。

实施例

实施例1：

在RON 95汽油中使用15％丁酸乙酯(85％汽油-15％丁酸乙酯)

实施例2：

在RON 95汽油中使用30％丁酸乙酯(70％汽油-30％丁酸乙酯)

实施例3：

在RON 95汽油中使用30％丁酸乙酯和10％异辛烷(60％汽油-30％丁酸乙酯-10％异辛烷)

实施例4：

在RON 95汽油中使用50％丁酸乙酯和20％异辛烷(30％汽油-50％丁酸乙酯-20％异辛烷)

测试结果

进行测试的目的是评估在包括汽油的燃料中使用包括在4与8之间的碳原子数的挥发性脂肪酸的酯对汽油发动机的氮氧化物、未燃烧的烃和颗粒的排放的影响以及还对汽油的辛烷值的影响。

与单独的RON 95汽油相比，使用实施例1至4的组合物在EP6单圆柱点燃式发动机上进行排放测试。

根据法国燃料规格的监管标准，在实验室中进行了RON辛烷值测量。

测试的操作方案描述如下：

每种燃料混合物实施8个发动机点，以涵盖代表以下驱动循环的使用：

--1500rpm，4、8、12bar和最大AIP

--2000rpm，4、8、12bar和最大AIP

对于每个发动机点，优化点火提前以获得最大AIP(平均指示压力)。混合物的丰度调整为1。有必要等待几分钟，以稳定发动机的热排放和废气排放。在PBS PEGASOR探头上分析颗粒。

表1列出了与氮氧化物排放相关的结果。

[表1]

表2列出了与未燃烧的烃的排放相关的结果。

[表2]

表3列出了与颗粒排放相关的结果。

[表3]

表4列出了与辛烷值相关的结果。

[表4]

	RON辛烷值
		RON 95	95.1
实施例1	98.1

这些结果实际上示出，使用挥发性脂肪酸的短酯同时使得可以：

--减少氮氧化物的排放

--减少未燃烧的烃的排放

--减少颗粒的排放。

它还使得可以非常显著地提高汽油的辛烷值。