專利名稱：改進(jìn)的燃料添加劑配制物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)的燃料添加劑配制物，和制造與使用該配制物的方法。本發(fā)明的燃料添加劑提供了改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，特別是用于汽車的燃料。本發(fā)明的配制物可用于汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，用于汽車、卡車和各種其它發(fā)動(dòng)機(jī)上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種添加劑配制物，和制造與使用該配制物的方法，由此可以減少排放，改進(jìn)性能并促進(jìn)環(huán)境健康和安全，并減少與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有關(guān)的毒性物質(zhì)的危害。
背景技術(shù)：
一段時(shí)間以來，各種公司和個(gè)人一直致力于改進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和減少其對(duì)環(huán)境的有害影響。因?yàn)樵诿绹囀褂玫脑黾右呀?jīng)抵消了汽車排氣的減少，立法者、管理者、石油和汽車工業(yè)和各種其它集團(tuán)一直尋求新的方法以解決汽車對(duì)空氣的污染問題。作為這種努力的一部分，這些集團(tuán)已經(jīng)日益關(guān)注燃料和燃料添加劑的改進(jìn)?；蛟S已知最好的與空氣污染控制有關(guān)的燃料改進(jìn)是從汽油里消除了作為抗爆劑的鉛。
清潔空氣法的1990年修正案包括了新的燃料標(biāo)準(zhǔn)，它包含重新制定的汽油標(biāo)準(zhǔn)以減少毒性氣體污染物的排放和引起夏季臭氧污染的排放，也包含含氧汽油標(biāo)準(zhǔn)，以在冬季一氧化碳成為問題的區(qū)域里減少一氧化碳的排放。環(huán)境機(jī)構(gòu)，例如美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)和加里福尼亞州大氣資源局(CARB)已經(jīng)公布了各種規(guī)定以強(qiáng)制進(jìn)行許多改進(jìn)燃料的工作。汽車制造廠商和石油公司的聯(lián)盟已經(jīng)廣泛地評(píng)述了用于改進(jìn)燃料配制物的技術(shù)并提出了被稱為″汽車/油品″的研究。從汽車/油品研究獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)形成了一些規(guī)章辦法的基礎(chǔ)，例如CARB(加里福尼亞州大氣資源局)提出的合格汽油配制物的基料。
對(duì)于含氧汽油的標(biāo)準(zhǔn)，最通常使用的含氧汽油是由生物資源(在美國通常是谷物或玉米)制成的乙醇，和由甲醇制成的甲基叔丁基醚(MTBE)，而甲醇通常由天然氣制成。含氧汽油例如乙醇和MTBE增加了燃料的辛烷值，而辛烷值是燃料抗發(fā)動(dòng)機(jī)爆震性的量度。另外，MTBE與汽油混合良好并容易通過現(xiàn)有的汽油供給系統(tǒng)分配網(wǎng)輸送。見，美國石油學(xué)會(huì)網(wǎng)址發(fā)布和研究報(bào)告(http//www.api.org/newsroom.cgi)″Questions About Ethanol″和″MTBE Questions and Answers″；和″Achieving Clean Air and WaterThe Report of the BlueRibbon Panel on Oxygenates in Gasoline″，將其在此引入作為參考。
已經(jīng)摻進(jìn)新配方汽油以減少排氣和蒸汽的空氣污染，，并減少產(chǎn)生的排放物的光化學(xué)反應(yīng)性。新配方汽油由美國環(huán)保署(EPA)的管理人員認(rèn)證并必須包含至少兩個(gè)重量百分點(diǎn)(2wt％)的含氧汽油(被稱為″氧要求″)。乙醇和MTBE都用于制造新配方汽油。
乙醇(以及其它基于醇的燃料)和MTBE都有明顯的缺陷。基于乙醇的燃料配制物未能實(shí)現(xiàn)所要求的將提高性能，減少排放和環(huán)境安全結(jié)合起來。它們的表現(xiàn)基本上不好于直餾汽油而且增加了燃料的費(fèi)用。
向汽油中加入乙醇或者M(jìn)TBE稀釋了燃料的能量含量。乙醇比MTBE的能量含量低，MTBE又比直餾汽油的能量含量低。乙醇僅有相同量汽油的能量含量的約67％，并且它僅有當(dāng)量體積MTBE的能量含量的約81％。因此，行駛相同的距離需要更多的燃料，導(dǎo)致更高的燃料費(fèi)用和低的燃料經(jīng)濟(jì)性。另外，加入乙醇/汽油摻和物的汽油揮發(fā)度必須進(jìn)一步降低以便抵消摻和物中醇造成的揮發(fā)度的增加。
未曾證明乙醇是經(jīng)濟(jì)合算的，并且它的供應(yīng)常遭受限制。因?yàn)楣?yīng)限制，分銷問題，和它依賴于農(nóng)業(yè)的條件，乙醇是昂貴的。美國石油學(xué)會(huì)報(bào)告說，在1999年，乙醇的費(fèi)用大約是相同能量用量汽油的兩倍。農(nóng)業(yè)的政策也影響乙醇的供應(yīng)和和價(jià)格。
乙醇也具有比石油產(chǎn)品高得多的對(duì)水的親合力。它不能在石油管道中運(yùn)輸，因其常常包含殘余量的水。作為替代，乙醇通常用卡車運(yùn)輸，或在制造汽油的地方生產(chǎn)。乙醇也是有腐蝕性的。此外，在更高的濃度下，必須改變發(fā)動(dòng)機(jī)以使用乙醇摻和物。
乙醇同時(shí)還具有其它缺點(diǎn)。相對(duì)于直餾汽油，乙醇的蒸氣壓高。其高的蒸氣壓增加了在130°F以上溫度下的燃料氣化，這導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放的增加。EPA已經(jīng)做出結(jié)論對(duì)于乙醇摻和物，VOC的排放將顯著地增加。見，新配方汽油成品標(biāo)準(zhǔn)，59 Fed.Reg.7716，7719(1994)。
最后，雖然已有許多研究關(guān)注于乙醇作為飲料對(duì)健康的影響，但沒有關(guān)于乙醇作為燃料添加劑對(duì)健康的影響報(bào)告。也沒有從乙醇的環(huán)境結(jié)果和曝置下的趨向的角度對(duì)其進(jìn)行充分地評(píng)估。
MTBE同樣有與其共同的缺點(diǎn)。向汽油中加入MTBE開始時(shí)是為了提高辛烷值。為遵從1990年清潔空氣法修正案，以甚至較大的量加入MTBE作為含氧汽油以減少空氣污染。不幸的是，現(xiàn)在表明由于釋放(即，地下汽油儲(chǔ)存槽的泄漏，偶然的灑落，運(yùn)輸中的泄漏，汽車事故導(dǎo)致的燃料釋放，等等)的結(jié)果，MTBE已成為全美國地下水的污染物。
MTBE作為地下水的污染物是特別成問題的，因?yàn)樗扇苡谒?。它是高度流?dòng)性的，不粘著于土壤微粒，并且不容易分解。MTBE用于提高辛烷值已經(jīng)約20年了。因此，由MTBE造成的環(huán)境和健康危險(xiǎn)已與汽油不相上下。一些消息來源估計(jì)，所有泄漏的地下燃料儲(chǔ)存槽地點(diǎn)的65％涉及釋放MTBE。據(jù)估計(jì)MTBE可能污染了31個(gè)州的多至9,000個(gè)地區(qū)的水源。加利福尼亞大學(xué)的研究表明，僅只在加利福尼亞州MTBE就已經(jīng)污染了至少10,000個(gè)地下水點(diǎn)。對(duì)于再有10年該問題涉及的全部范圍就無從知曉了。見，″MTBE，to What Extent Wi1l Past ReleasesContaminate Community Water Supply Wells？″，ENVIRONMENTALSCIENCE AND TECHNOLOGY，at 2-9(2000年5月1日)，將其在此引入作為參考。
EPA也已經(jīng)確定MTBE是致癌的，至少在吸入時(shí)是如此。其它不受歡迎的環(huán)境特性是它的腐爛氣味和味道，甚至在很低濃度時(shí)(ppb，十億分之幾)也有味。因?yàn)檫@些缺點(diǎn)，美國政府正在考慮禁止將MTBE作為汽油添加劑。在1999年9月，EPA建議削減MTBE的使用或逐步取消。幾個(gè)州正在計(jì)劃停止或減少M(fèi)TBE的使用。加利福尼亞州計(jì)劃在2002年以前逐步將其取消，緬因州已經(jīng)得到EPA的允許，如果它能夠找到其它滿足空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的方法，可以停止使用MTBE。EPA也已經(jīng)批準(zhǔn)新澤西的要求，在冬季期間停止在汽油中使用MTBE。
來自MTBE的環(huán)境威脅可能甚至大于等量體積的直餾汽油。被認(rèn)為最危險(xiǎn)的汽油組分是芳烴苯、甲苯、乙苯和二甲苯(總稱，″BTEX″)。BTEX芳烴的可接受的飲用水污染限度是最低的。除了它們自己的毒性以外，乙醇和MTBE都增加了由BTEX化合物造成的環(huán)境危險(xiǎn)。在汽油中乙醇和MTBE是作為BTEX化合物的輔助溶劑。因此，來自包含乙醇和/或MTBE的汽油污染源的BTEX污染比不包含這二種含氧汽油的污染傳播得更遠(yuǎn)和更快。
BTEX芳族化合物在水中有比MTBE相對(duì)低的溶解度。當(dāng)BTEX化合物漏入土壤和地下水時(shí)，它們易于生物降解。這至少提供了一些天然的減弱作用。然而，相對(duì)于BTEX化合物，MTBE的生物降解速度顯著地更低，至少低一個(gè)數(shù)量級(jí)，或說更慢10倍。一些消息來源估計(jì)，使MTBE降解至原有污染物水平的百分之幾以下需要大約10年。
其它先驅(qū)者一直致力于配制一種清潔燃燒的新配方汽油。例如，加利福尼亞的Union Oil公司(UNOCAL)已經(jīng)獲得若干美國專利，其涉及各種RFG的配制物。Jessup等人，美國專利5,288,393，for GasolineFuel(1994年2月22日)；Jessup等人，美國專利5,593,567，forGasoline Fuel(1997年1月14日)；Jessup等人，美國專利5,653,866，for Gasoline Fuel(1997年8月5日)；Jessup等人，美國專利5,837,126，for Gasoline Fuel(1998年11月17日)；Jessup等人，美國專利6,030,521，for Gasoline Fuel(2000年2月29日)；UNOCAL的專利詳細(xì)說明了汽油摻和物的不同終餾點(diǎn)和減少選自以下的污染物的排放的目的一氧化碳(CO)；氮氧化物(NOx)；未燃燒的烴(HC)；和其他排放物。
UNOCAL已經(jīng)實(shí)施了它的RFG(新配方汽油)專利中的一個(gè)。UnionOil Company of California v.Atlantic Richfield等人，34F.Supp.2d 1208(C.D.Cal.1998)；和Union Oil Company ofCalifornia v.Atlantic Richfield等人，34 F.Supp.2d 1222(C.D.Cal.1998)；對(duì)于UNOCAL的專利RFG配制物，地方法院的裁決確定了相當(dāng)大的提成率(5.75分/加侖)。這顯著地增加了在受影響市場上的汽車燃料的費(fèi)用。雖然對(duì)該裁決已經(jīng)批準(zhǔn)上訴，Union Oil Company ofCalifornia v.Atlantic Richfield等人，208 F.3d 989，54 USPQ2d1227(Fed Cir.2000)，目前最高法院正在進(jìn)行復(fù)審。
從歷史上看，在汽車燃料的煉制和銷售上的毛利趨向于變小，通常每加侖低于分。Alexi Barrionuevo，″Stumped at the Pump？LookDeep into the Refinery″，WALL STREET JOURNAL，B1(2000年5月26日)，將其在此引入作為參考。RFG對(duì)煉油商征收了附加的費(fèi)用。相對(duì)于直餾汽油，這些配制物增加了成品的費(fèi)用。LawrenceKumins(能源政策專家，資源、科學(xué)和工業(yè)部，美國國會(huì)圖書館)給國會(huì)議員的備忘錄，″Midwest Gasoline Price Increases(2000年6月16日)，將其在此引入作為參考。UNOCAL的5.75分/加侖的提成率在RFG上造成相當(dāng)大的附加費(fèi)用負(fù)擔(dān)。
這些各式各樣的問題已經(jīng)損害了這些不同替代物中每一個(gè)的效果或成本效益。醇并未解決對(duì)于改進(jìn)的汽車燃料所需要的性能和排放問題。MTBE造成不能接受的環(huán)境(土壤和地下水)和公眾健康問題。Methyl Tertiary Butyl Ether(MTBE)，65 Fed.Reg.16093(2000)(C.F.R.(燃料研究協(xié)會(huì))編纂at 40 C.F.R.pt.755)(2000年3月24日)。新配方汽油一直是有爭論的和昂貴的。因此，對(duì)于改進(jìn)的汽油配制物仍然有相當(dāng)大的和未滿足的需要，該配制物在提高(或至少不損害)性能的同時(shí)減少來自汽車燃料的排放和對(duì)環(huán)境和公眾健康的危險(xiǎn)。本發(fā)明滿足了這些需要。
本發(fā)明采用一種獨(dú)特的組合，硝基鏈烷烴和酯油和/或甲苯，以提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是汽車的性能和減少其排放。對(duì)于不同的發(fā)動(dòng)機(jī)用途，在以前的燃料配制物中一直使用硝基鏈烷烴，沒有獲得本發(fā)明的結(jié)果。例如，硝基鏈烷烴在典型發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和其他專用發(fā)動(dòng)機(jī)中作為燃料和/或燃料添加劑使用已經(jīng)有很長時(shí)間了。硝基甲烷和硝基乙烷一直被業(yè)余愛好者使用。硝基鏈烷烴也一直廣泛地用于拉力賽，和其他競賽用途，因?yàn)樗鼈冇袠O高的能量含量。
然而，對(duì)于汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中使用硝基鏈烷烴來說有若干明顯的缺點(diǎn)。首先，某些硝基鏈烷烴是易爆炸性的，形成相當(dāng)大的危險(xiǎn)。其次，硝基鏈烷烴顯然比汽油更昂貴，其昂貴性阻礙了它們?cè)谄嚿系氖褂?。第三，硝基鏈烷烴基本上一直用于專用發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有很大差別的發(fā)動(dòng)機(jī)。第四，高能量含量的硝基鏈烷烴需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，并且在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和處理硝基鏈烷烴和該種燃料中都需要額外地小心。此外，在某些燃料用途中，硝基鏈烷烴有成膠的趨向。硝基鏈烷烴的高成本和極高的能量含量已經(jīng)阻礙了它們作為車用燃料使用。另外，硝基甲烷的極大的揮發(fā)度和爆炸危險(xiǎn)使人們認(rèn)識(shí)到不能將其在汽車上作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料使用。
盡管有這些缺點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)表了一些包含硝基鏈烷烴的燃料配制物的專利。這些專利中的一個(gè)，Michaels的美國專利3,900,297，forFuel for Engines(1975年8月19日)，描述了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的含有硝基鏈烷烴組合物的燃料配制物。Michaels指出硝基鏈烷烴配制物在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中有提前點(diǎn)火的傾向。另外，Michaels指出硝基鏈烷烴不容易在烴中混溶。
Michaels已公開一種配制物并提出權(quán)利要求，該配制物意欲增加硝基鏈烷烴在烴中的溶解度。Michaels聲稱通過包含一種合成酯潤滑油可使硝基鏈烷烴溶于汽油。Michaels具體說明，任何市場上可買到的汽油，沸點(diǎn)在140-400°F都是合適的。Michaels宣布，按照其說明的含量摻入酯潤滑油″將提供完全可混溶的(否則不混溶)硝基鏈烷烴/汽油摻和物″。Michaels的’297專利，at Col.2，II.27-28。
Michaels特意指出，在他的發(fā)明中包含酯潤滑油的優(yōu)點(diǎn)之一是提供上部汽缸潤滑″在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的燃料成分中摻入酯潤滑劑的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)提供內(nèi)部潤滑，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損和提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率?！錗ichaels的’297專利，at Col.2，II.31-35。″適于用作本發(fā)明(Michaels的發(fā)明)的燃料成分的酯潤滑油類包括在現(xiàn)代噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)中作為″合成油″而獲得廣泛應(yīng)用的那些。這些包括市場上可買到的合成的潤滑油，其符合酯類的軍用規(guī)格MIL-L-7808和MIL-L-9236。適于在本發(fā)明的組合物中使用的市場上可買到的合成油的具體例子包括Texaco SATO No.7730合成的航空渦輪機(jī)油，Monsanto Monsanto Skylube No.450噴氣機(jī)20發(fā)動(dòng)機(jī)油，和[Mobil]II渦輪機(jī)油?！錗ichaels的’297專利，at Col.3，II.11-21。Michaels描述了各種酯油類的化學(xué)配制物，Michaels的’297專利，atCol.3，II.11-Col.6，II.42，其論述在此引入作為參考。本發(fā)明的酯潤滑油類包括，但不限于，由Michaels在他的’297專利中描述的那些以及任何其它可能適合于達(dá)到本發(fā)明目的的酯油類。
Michaels特別地指出″以上說明的市場上可買到的酯油類通常包含可改進(jìn)其作為潤滑油性能的添加劑，這些添加劑通常對(duì)在我的[指Michaels的]燃料組分中的這些油類的性能沒有不利影響。一般說來，出于對(duì)迅速易得性的考慮，優(yōu)選使用市場上可買到的合成酯渦輪油類形式的酯油。″Michaels的’297專利，at Col.4，II.44-50。Michaels不僅將在這些酯油類中通常以商品出現(xiàn)的添加劑包括在內(nèi)，而且他特別地優(yōu)選它們。
在市場上可買到的酯油類通常包括的那些添加劑當(dāng)中有阻燃劑。這些阻燃劑抑制機(jī)油的燃燒，而不損害硝基鏈烷烴的溶混性，使酯油能夠潤滑上部的氣缸。
Michaels具體說明″優(yōu)選酯油以需要提供均質(zhì)液體燃料組分[原文如此]的最低量使用。低于該量的使用生成非均質(zhì)的組合物，同時(shí)伴隨液體組分的物理分層，而使用過量的酯油是不經(jīng)濟(jì)的并可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的過量積碳，火花塞結(jié)焦和基本上不能令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。不能制定通用標(biāo)準(zhǔn)以固定能夠獲得均質(zhì)組合物的準(zhǔn)確數(shù)量，因?yàn)樵摂?shù)量取決于例如汽油種類、硝基鏈烷烴和酯油這些變量，以及汽油和硝基鏈烷烴結(jié)合進(jìn)組合物中的比例...作為通常的指導(dǎo)原則，酯油使用的比例在″1-4份酯油比8份硝基鏈烷烴″時(shí)通常將提供均質(zhì)摻和物。″Michaels的’297專利，at Col.5，II.4-Col.6，II.2在制造該添加劑或燃料方面Michaels公開的內(nèi)容僅涉及如何確定酯油的合適的數(shù)量以提供均質(zhì)摻和物″通過對(duì)常規(guī)性質(zhì)進(jìn)行簡單的試驗(yàn)可以容易地確定需要的酯油數(shù)量，例如首先以需要的數(shù)量將硝基鏈烷烴加入汽油，然后分小批量加入酯油，每次加入后繼之以充分混合直至獲得均質(zhì)摻和物?！錗ichaels的’297專利，at Col.5，II.61-66。與此相比，本發(fā)明的方法和采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品兩者均與Michaels的不同。
Michaels聲稱他的發(fā)明改進(jìn)了燃燒效率，″使用本發(fā)明燃料的優(yōu)點(diǎn)是在低燃料消耗上，因?yàn)榧尤氲膿胶臀?硝基鏈烷烴和它們的混合物)改進(jìn)了燃燒效率，產(chǎn)生的高BTU(英制熱單位)能量導(dǎo)致更高的輸出功率和更清潔的燃燒，″Michaels的’297專利at Col.56，II.29-34，與熱線點(diǎn)火塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合。Michaels推測″當(dāng)這種燃料用于其它內(nèi)燃機(jī)或噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可能出現(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)?！錗ichaels的’297專利at Col.6，II.34-36?？墒?，Michaels沒有提供數(shù)據(jù)支持這種推測。除了Michaels燃料的高BTU含量和較高的燃料效率以外，Michaels也沒有確定任何功率的增加或排放的減少。
Michaels聲稱燃料含有5-95％(體積)汽油和95％-5％添加劑。Michaels的添加劑，依次又含有10-90％的硝基鏈烷烴和90-10％酯潤滑油。Michaels聲稱他的燃料是添加劑和汽油的均質(zhì)摻和物。他將他的結(jié)果歸因于酯潤滑油能夠使硝基鏈烷烴溶于汽油。Michaels的組分是一種摻和物并且不互相反應(yīng)。它們是一種簡單的混合物。
本發(fā)明人未注意到由Michaels描述和主張的配制物曾經(jīng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料用于汽車。雖然Michaels銷售用于汽車的燃料添加劑，本發(fā)明人認(rèn)為Michaels銷售的添加劑可能不同于在Michaels的’297專利中公開的添加劑。
Michaels的燃料含有0.5-81.5vol％硝基鏈烷烴。以這樣高的含量，Michaels的配制物強(qiáng)烈地告知人們不能用于汽車。硝基鏈烷烴的能量含量用于汽車簡直是太高了。Michaels本人提供的例子僅是典型發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和其他專門的用途。Michaels也沒有因提出可行的車用燃料而為該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員所了解。高的硝基鏈烷烴含量將可能損傷或毀壞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
Michaels的添加劑的成本比汽油的成本顯著地更高。即使在5vol％的濃度下，根據(jù)Michaels教導(dǎo)的配制摻和物成品的成本將比等量體積汽油的成本高多倍，如果不是成數(shù)量級(jí)的話。在Michaels告知的可能高至95vol％的高濃度下，該成本是過高的。將Michaels的燃料使用在汽車上是不能有效益的。
在1985年以前，一個(gè)叫Moshe Tal的人通過名叫TK-7的公司推銷一種類似的組合物。Tal先生以″ULX--15″銷售這種配制物。從1985年至1987年3月，Tal向商業(yè)名字為Energex的公司供應(yīng)據(jù)報(bào)告根據(jù)該’297專利制造的配制物。Energex通過在″戶外″雜志例如FIELD ANDSTREAM上登廣告在整個(gè)美國西部推銷這種產(chǎn)品。Energex的負(fù)責(zé)人參加各種活動(dòng)，例如捕魚的競賽，其中他們至少在一個(gè)場合展示了Energex/TK-7產(chǎn)品在漁船發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用。Energex/TK-7僅在狹小的，非汽車行業(yè)享有有限的銷售。后來Michaels宣布他的’297專利覆蓋Energex/TK-7配制物。
本發(fā)明人認(rèn)為Energex/TK-7配制物包含如下組合物表1.Energex/TK-7配制物

在1986年，一個(gè)證明自己為Michaels的人與Energex接觸，聲稱Energex的添加劑侵犯了Michaels的’297專利。Energex的負(fù)責(zé)人，Don Young，與Michaels于1986年在紐約會(huì)見。Young看到了Michaels制備’297添加劑過程的某些部份。Young了解到，雖然在’297專利中沒有公開混合過程，但是’297組合物的制備中包括特定的混合方法。Energex和Michaels達(dá)成協(xié)議，由此Energex繼續(xù)銷售該配制物。
本發(fā)明人認(rèn)為Energex/TK-7添加劑是被銷售用于汽油和柴油燃料的船外推進(jìn)器發(fā)動(dòng)機(jī)。在柴油配制物中加入了一或兩個(gè)加侖的柴油燃料。本發(fā)明人不知道在這個(gè)時(shí)期(1987年3月以前)Michaels配制物進(jìn)行過任何性能測試。在1987年，Energex用盡金錢，宣告破產(chǎn)并停止銷售。從1987年3月直至1988年約5月TK-7產(chǎn)品未進(jìn)行銷售。
在1988年5月，Young開始以稍微改性的型式銷售該產(chǎn)品，名稱為″PbFree.″PbFree保證產(chǎn)品出自W.R.Grace，在Michaels的監(jiān)督之下。PbFree以″TGS″銷售該配制物。由PbFree出售的TGS配方添加劑基本上與Energex/TK-7配制物相同表2.PbFree“TGS″配制物(1988至1990)

雖然本發(fā)明人注意到對(duì)于從1985年以前起直至1987年明顯銷售著的Energex/TK-7配制物未能得到性能數(shù)據(jù)，而在1989年和1990年之間對(duì)PbFree TGS配制物進(jìn)行了性能測試。
作為綜合的題目，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料測試常遭遇高度的可變性，需要精確地限定試驗(yàn)參數(shù)和對(duì)照物。汽油在組成上是極易變化的。對(duì)該燃料進(jìn)行對(duì)照對(duì)于保證從發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)中獲得統(tǒng)計(jì)上顯著的結(jié)果是必要的。美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM Standards)2000年年刊，第五部分Petroleum Products，Lubricants，and Fossil Fuels，Volume05.04，Petroleum Products and Lubricants(IV)D 5966-最近的；American National Standards Institute(ANSI)，″AutomotiveFuels--Diesel--Requirement and Test Methods″，PublicationNo.SS-EN 590，和″Automotive Fuels--Unleaded petrol--Requirements and Test Methods，″Publication No.SS-EX228；Society of Automotive Engineers(SAE)，″AutomotiveGasolines，″Publication No.J312--199807(1998年7月)，將其在此引入作為參考。
對(duì)于相同配制物在類似條件下的不同測試，取決于被測量的排放參數(shù)，其差異度可能多至5-17％。在性能測試收集的數(shù)據(jù)中的差異度是固有的。不同車輛和甚至相同車輛每天性能都在變化。對(duì)于若干相似的車輛使用相同燃料重復(fù)進(jìn)行多次測試，在″名義上相同的汽車″之間的差異度能夠是平均值的大約10至27％。The Effects of Aromatics，MTBE，Olefins and T90 on Mass Exhaust Emissions from Currentand Older Vehicles--The Auto/Oil Quality ImprovementResearch Program.Society of Automobile Engineers (SAE)Technical Paper Series 912322，International Fuels andLubricants Meeting and Exposition，Toronto，Canada(1991年10月7-10)，將其在此引入作為參考。在相同車輛使用相同燃料的重復(fù)試驗(yàn)中，結(jié)果的差異度可能是平均值的大約5至17％(SAE，1991)。大氣條件，例如濕度，也可以引入差異度。(SAE，1991)。
在1989年和1990年間對(duì)TGS產(chǎn)品的試驗(yàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)的可靠性方面甚至不能滿足公認(rèn)的要求。因此，預(yù)計(jì)TGS試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異度甚至比5-17％更高。
對(duì)TGS產(chǎn)品的初步試驗(yàn)是在1989年和1990年由內(nèi)布拉斯加州大學(xué)和克利夫蘭州立大學(xué)進(jìn)行的。這兩者都是小型的″中間試驗(yàn)″研究。兩家研究人員都建議進(jìn)行更積極的測試以驗(yàn)證初次的結(jié)果。本發(fā)明人相信這種決定性的測試從未進(jìn)行過。
在1989年克利夫蘭州立大學(xué)的物理系教授Ronald Haybron對(duì)TGS產(chǎn)品進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。他測試了一臺(tái)車輛和使用了普通(辛烷值87)未加鉛的泵送汽油，而不是按照公認(rèn)的測試標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)燃料配制物。也沒有在同一個(gè)點(diǎn)測量的數(shù)據(jù)(例如，在相同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下)。這些程序上的缺陷，小樣本規(guī)模，和缺少合適的對(duì)照物限制了從克利夫蘭州的研究中得到任何可靠的結(jié)論。
克利夫蘭州的研究在每加侖燃料0.1盎司添加劑的濃度下測試該添加劑。這種添加劑濃度大大低于Michaels的’297專利中具體說明和權(quán)利要求的含量。Michaels公開的添加劑濃度為5至95％(每加侖6.25盎司至121.6盎司)或更多?？死蛱m州的測試是在這個(gè)范圍以外進(jìn)行的。雖然結(jié)果不是統(tǒng)計(jì)上顯著的，Haybron教授聲稱在功率上提高8至20％，減少一氧化碳排出量8至10％，完全處在即使是進(jìn)行了良好控制的研究的差異度之內(nèi)。
內(nèi)布拉斯加州大學(xué)的教授Peter Jenkins未能重復(fù)這些結(jié)果。內(nèi)布拉斯加州大學(xué)機(jī)械工程系對(duì)″TGS燃料添加劑″進(jìn)行了測試。內(nèi)布拉斯加大學(xué)的測試對(duì)在相同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下每種濃度的添加劑的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)定。但是，使用的也是泵送汽油(普通87辛烷值)而不是對(duì)照的基準(zhǔn)燃料。僅測試了兩臺(tái)車輛。雖然某些評(píng)定表明在高濃度的添加劑(即，每加侖0.5盎司)下有改進(jìn)，但是在最低濃度(每加侖0.1盎司)的測試中顯示出很少，如果有的話，的差別。雖然Jenkins教授聲稱試驗(yàn)表明在燃料消耗上有10至14％的改進(jìn)，但那些值完全處在即使是進(jìn)行了良好控制的研究的差異度之內(nèi)。在其它參數(shù)上很少或沒有改進(jìn)。
在1990年，PbFree改性了配制物，但是繼續(xù)銷售具有在表3中確定的組成的添加劑
表3.PbFree配制物(1990至1998)

本發(fā)明人認(rèn)為在1991年期間PbFree企圖將產(chǎn)品銷售給LeasewayTrucking Company和Cummins Engines Corporation。在那時(shí)，該配制物是在Michaels的監(jiān)督下由W.R.Grace供應(yīng)。
本發(fā)明人認(rèn)為PbFree將產(chǎn)品提供給Brigham Young University(BYU)的工程學(xué)院用于測試。產(chǎn)品是由Michaels提供的。本發(fā)明人了解到，PbFree組合物未能，也就是PbFree(Michaels)配制物未能在BYU的測試中改進(jìn)性能或減少排放。
在1992年，Michaels停止向PbFree提供產(chǎn)品。Young企圖從公開的可以得到的來源，例如Michaels的’297專利復(fù)制Michaels的配制物?？墒牵琘oung不能單從’297專利中復(fù)制Michaels的配制物，基于Young在1986年對(duì)Michaels制備他的添加劑的過程的觀察，Young確定必須有一種特殊的混合步驟。Young用各種方法進(jìn)行試驗(yàn)--在密閉的桶中攪拌，翻滾組分，和″熱通氣″--這樣能夠提供一種出售的添加劑配制物。這些混合方法中沒有一項(xiàng)是在Michaels的’297專利中公開的。
Young繼續(xù)以″PbFree″配制物的名稱制造和銷售以上驗(yàn)明的配制物直至1998年，在那一年P(guān)bFree歇業(yè)。本發(fā)明人注意到在這期間對(duì)于PbFree配制物的性能沒有測試。在1998年，Young開始以Envirochem，LLC(″Envirochem″)的名稱銷售該添加劑。表4是對(duì)該Envirochem″EChem″配制物的檢驗(yàn)
表4 Envirochem“Echem”配制物(1998至1999)

除了來源于Michaels的在前的配制物(即，上述討論到的ULX-15，TGS，PbFree和EChem配制物)，其它發(fā)明人已經(jīng)公開和主張了包括硝基鏈烷烴和甲苯和/或酯油的添加劑。然而，許多這些在前的已知配制物或者用作典型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料或者用作潤滑油。見，例如，Brodhacker，美國專利2,673,793，關(guān)于典型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(1954年3月30日)；Hartley，美國專利5,880,075，關(guān)于合成的生物可降解的潤滑油和官能液(1999年3月9日)；和Tiffany，美國專利5,942,474，關(guān)于基于合成潤滑油的雙沖程的酯(1999年8月24日)。本發(fā)明人注意到其中的兩個(gè)專利公開了硝基鏈烷烴和酯油/甲苯配制物作為燃料添加劑的用途Gorman，美國專利4,330,304，關(guān)于燃料添加劑(1982年5月18日)；和Simmons，美國專利4,073,626，關(guān)于烴類燃料添加劑和改進(jìn)烴類燃料燃燒的方法(1978年2月14日)。
Gorman公開了一種硝基鏈烷烴混合物，包括硝基丙烷、硝基乙烷、硝基甲烷、及其他，為添加劑的3-65wt％。Gorman也公開了一些配制物，其中濃度為74wt％(大大超過本發(fā)明)的甲苯與環(huán)氧丙烷，叔丁基氫過氧化物，硝基丙烷-1和-2，和乙酸酐一起存在。Gorman，’304專利，Col.9，II.53Simmons公開了一種混合物，其中有1份芳族硝基酸的鐵鹽，10至100份硝基鏈烷烴，和溶劑(可以是甲苯)。Simmons沒有說明使用酯油。在Simmons的某些實(shí)例中，鹽不用溶劑直接加入燃料中。在至少兩個(gè)Simmons的實(shí)施例中，溶劑包含約四分之一的混合燃料，大大超過本發(fā)明中的甲苯和/或酯油的濃度。
無論是Gorman還是Simmons，或任何其它已知的在前的配制物，都沒有公開過本發(fā)明的硝基鏈烷烴，和酯油和/或甲苯的范圍，更不用說本發(fā)明的減少排放物的獨(dú)特的益處。在前的已知配制物是通過用與本發(fā)明不同的方法制得的。許多在前的已知配制物在燃料中的使用濃度比本發(fā)明更高。然而，本發(fā)明在較低的添加劑濃度下降低排放。此外，本發(fā)明可以用于各種燃料，包括汽油、汽油和MTBE(甲基叔丁基醚)、汽油和乙醇，和汽油/乙醇/MTBE配制物。
在2000年1月，Envirochem的資產(chǎn)被First Stanford Envirochem，Inc.購買，以Magnum Environmental Technologies，Inc.的名字從事交易，它即是本專利申請(qǐng)的受讓人。本發(fā)明人一直孜孜不倦地致力于研究和改進(jìn)在前的已知配制物。作為這些努力的結(jié)果，本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)明了一種新的配制物以及制備和使用該配制物的方法。
本發(fā)明人從研究EChem配制物開始。在2000年1月由EmissionTesting Service(ETS)進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，雖然EChem配制物與標(biāo)準(zhǔn)的無鉛汽油和標(biāo)準(zhǔn)汽油加11％MTBE相比性能相近或稍次，但是它較之汽油降低了一氧化碳的排放，較之汽油加MTBE降低了NOx排放，較之該兩者改進(jìn)了燃料效率。
本發(fā)明在相當(dāng)大的方面不同于在前的已知配制物以及基于醇(乙醇)和MTBE的燃料添加劑，而性能好于在前的已知配制物。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案公開在表5
表5.MAZ 100配制物

本發(fā)明人在配制物中和在制備本發(fā)明的組合物的方法中已經(jīng)作出了許多特殊的改變。本發(fā)明人認(rèn)為這些改變產(chǎn)生了已經(jīng)看到的改進(jìn)。
雖然在前的配制物使用2-硝基丙烷，或1-硝基丙烷和2-硝基丙烷的結(jié)合物，但是本發(fā)明人優(yōu)選從配制物中去掉2-硝基丙烷。2-硝基丙烷是已知的致癌物質(zhì)。去掉它改進(jìn)了產(chǎn)品的原材料處理安全性。
與采用市場上可買到的酯油類的在前的已知配制物不同，本發(fā)明人優(yōu)選改變酯油，去掉或不引入磷酸三甲苯酯。磷酸三甲苯酯是已知的神經(jīng)毒素。此外，磷酸三甲苯酯具有阻燃性。本發(fā)明人認(rèn)為這種改性在降低排放，降低添加劑濃度，特別是冷啟動(dòng)方面改進(jìn)了本發(fā)明的配制物的性能。它也使該產(chǎn)品能安全地處理。
本發(fā)明人優(yōu)選將甲苯加入配制物中。本發(fā)明人認(rèn)為甲苯可以使硝基鏈烷烴乳化在汽油中或使硝基鏈烷烴更可溶于汽油并降低排放。
本發(fā)明人優(yōu)選將酯油的用量降低至低于大部分在前的已知添加劑的水平。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這能降低排放。
本發(fā)明人優(yōu)選降低硝基甲烷的濃度。硝基甲烷也是已知的神經(jīng)毒素。減少硝基甲烷可降低毒性和減少排放。
相對(duì)于大部分的在前的已知配制物，本發(fā)明優(yōu)選在燃料中以較低的整體濃度使用。這也能減少排放和降低毒性。
本發(fā)明以先前的配制物中未試驗(yàn)的、無效的或者未能產(chǎn)生本發(fā)明獨(dú)特的效益組合的濃度改進(jìn)了性能，降低了原材料處理的要求和降低了對(duì)于環(huán)境和公眾健康與安全的危險(xiǎn)性。
一直沒有可靠地證實(shí)在前的已知配制物在性能或排放方面提供了任何改進(jìn)。另一方面，本發(fā)明在低的添加劑濃度下獲得了效益。因此，本發(fā)明滿足了對(duì)于在環(huán)境上安全的改進(jìn)燃料添加劑的需要，長期以來就感覺到這一需要，但一直未解決。本發(fā)明人注意到，在前的配制物中沒有一種可降低排放，特別是在冷啟動(dòng)時(shí)。在前的已知配制物中沒有一種建議了本發(fā)明的配制物。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是提供發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，該發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在對(duì)已知添加劑是典型的添加劑濃度下提供改進(jìn)的性能，即使在較低的濃度下也能降低排放，同時(shí)避免了與在前的已知添加劑和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有關(guān)的許多問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，其相對(duì)于用于汽車的在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料顯示出改進(jìn)的性能，同時(shí)避免了與用于汽車的在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有關(guān)的許多問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供相對(duì)于在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料降低了排放的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，同時(shí)避免了與在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有關(guān)的許多問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，其相對(duì)于在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料可降低排放，同時(shí)避免了與用于汽車的在前的已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有關(guān)的許多問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供對(duì)于含氧油料，例如乙醇和MTBE的替代品或補(bǔ)充物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供對(duì)于含氧油料，例如乙醇和MTBE的替代品或補(bǔ)充物，其能夠降低排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在冷啟動(dòng)中降低排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供降低總烴排放的改進(jìn)的燃料配制物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供降低非甲烷系烴排放的改進(jìn)的配制物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供降低一氧化碳排放的改進(jìn)的燃料配制物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供降低NOx一氧化二氮形成的改進(jìn)的燃料配制物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供降低臭氧形成的改進(jìn)的燃料配制物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是降低生成臭氧的前體的形成。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在冷啟動(dòng)中降低烴排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在冷啟動(dòng)中降低一氧化碳的排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在冷啟動(dòng)中降低NOx排放。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在冷啟動(dòng)中降低臭氧生成。
本發(fā)明的另外的目的和優(yōu)點(diǎn)部分地在隨后的說明中陳述，部分地是通過本說明可顯而易見的或可以通過本發(fā)明的實(shí)施來了解的。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過在附加的權(quán)利要求中特別指出的手段和組合詳細(xì)地實(shí)現(xiàn)。
附圖簡述

圖1描述的是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參比燃料Indolene(美國聯(lián)邦試驗(yàn)汽油)，包含本發(fā)明添加劑的燃料(MAZ 100)在排放上的改進(jìn)百分率。
圖2描述的是相對(duì)于MTBE，包含本發(fā)明添加劑的燃料(MAZ 200)在排放上的改進(jìn)百分率。
圖3描述的是相對(duì)于RFG(新配方汽油)，包含本發(fā)明添加劑的燃料(MAZ 300)在排放上的改進(jìn)百分率。
圖4描述的是現(xiàn)有技術(shù)，也就是包含MTBE的燃料相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參比燃料Indolene在排放上的改進(jìn)百分率。
圖5描述的是現(xiàn)有技術(shù)，也就是RFG相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參比燃料Indolene在排放上的改進(jìn)百分率。
圖6描述的是包含本發(fā)明(MAZ 100)，現(xiàn)有技術(shù)的MTBE和RFG的燃料各自相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)參比燃料Indolene在排放上的改進(jìn)百分率。
發(fā)明概述本發(fā)明包含改進(jìn)的燃料添加劑配制物，和制造與使用該配制物的方法。在這里具體化，本發(fā)明包含含有硝基鏈烷烴和酯油和/或芳烴的用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包含用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，其含有第一組分，該第一組分包含0至99vol％的硝基鏈烷烴，選自1-硝基丙烷，2-硝基丙烷，硝基乙烷和硝基甲烷；第二組分，該第二組分基本上包含余量的添加劑配制物，選自酯油潤滑劑，和/或帶有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性的尾端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性的尾端的增溶劑，和芳族烴；該添加劑配制物減少以下一種或多種物質(zhì)的排放總碳?xì)浠衔铮羌淄橄禑N，一氧化碳，NOx和臭氧前體。該芳族烴可以包括，但不限于，苯的脂族衍生物，苯，二甲苯，或甲苯。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，和包含添加劑的燃料，其包含約10至約30vol％的硝基甲烷；約10至約30vol％的硝基乙烷；約40至約60vol％的1-硝基丙烷約2至約8vol％的甲苯；和約1到約3vol％的改性酯油，或增溶劑。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括制備燃料添加劑配制物的方法，包括在混合容器中加入約1份基本上不含磷酸三甲苯酯的改性酯油或增溶劑；加入約5份甲苯；使所述的酯油或所述的增溶劑和所述的甲苯在環(huán)境溫度和壓力下靜置約10分鐘；向所述的酯油或所述的增溶劑和甲苯的混合物中加入約10份硝基甲烷；向所述的混合物中加入約10份硝基乙烷；向所述的混合物中加入約29份1-硝基丙烷；和通過小直徑計(jì)量管在低壓力和環(huán)境溫度下對(duì)所述的混合物平緩地通氣。在這里具體說，本發(fā)明也包括由本發(fā)明的方法制得的添加劑。本發(fā)明還包括含有由本發(fā)明的方法制得的添加劑的燃料，以及該添加劑和燃料產(chǎn)品作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的用途。
該燃料可用于任何種類的動(dòng)力裝置，包括，但不限于，鍋爐、渦輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)，或任何其他種類合適的用途。
上述一般說明和以下詳細(xì)說明都僅僅是示例性的和說明性的，不是作為權(quán)利要求限定本發(fā)明。附圖(其在此引入作為參考)和說明的組成部分說明了本發(fā)明的某些實(shí)施方案，并且與詳細(xì)說明一起用來解釋本發(fā)明的原理。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述如同在附表和圖中的數(shù)據(jù)所說明的和在附有的權(quán)利要求中所公開的，本發(fā)明是一種用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料添加劑，含有硝基鏈烷烴，和增溶劑。在這里具體說，本增溶劑可以是各種酯中的任何種，包括但不限于酯油，醇，胺和/或芳烴。本發(fā)明包含改進(jìn)的燃料添加劑配制物，和制造與使用該配制物的方法。
本發(fā)明人已經(jīng)創(chuàng)造出一種在汽油和/或柴油燃料中產(chǎn)生穩(wěn)定的硝基鏈烷烴混合物的新方法，也就是通過引入酯油和/或其它增溶劑和/或芳烴組分和本發(fā)明的混合方法。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在酯油已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行了改性，或使用了另一種合適的增溶劑的條件下，低濃度的添加劑可降低排放。具體地說，對(duì)酯油改性以除去或不引入市場上可買到的酯油中的磷酸三甲苯酯組分，和增溶劑具有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端。由于除去，改性和/或取代組分并通過降低燃料中添加劑的濃度，已經(jīng)在減少排放物的同時(shí)減少了毒性。
通過除去，引入，改變或減少各種組分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了排放的減少。例如，磷酸三甲苯酯已經(jīng)基本上從市場上可買到的酯油中除去，或不引入；增溶劑已經(jīng)取代該酯油；已經(jīng)在先前的已知配制物中降低或除去2-硝基丙烷；酯油和/或增溶劑，和硝基甲烷的濃度較之某些在前的已知配制物已經(jīng)降低；和/或在燃料中添加劑的總濃度已經(jīng)降到低于在先前的已知發(fā)明中通常使用的水平。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通常是高爆炸性的和危險(xiǎn)的硝基甲烷，當(dāng)作為燃料混合物的組分(c.170毫克/升)被引入時(shí)，其溶解度降低至汽油烴溶解度的水平(c.120毫克升)，并顯著地低于10％MTBE在汽油中的摻合物的比較高的水溶解度(5000毫克/升)。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了在保持優(yōu)良的減少排放能力的同時(shí)安全地制造該產(chǎn)品，配制物必須在各種組分之間保持小心的平衡。
本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了許多改進(jìn)，相信這些改進(jìn)賦予了本發(fā)明在排放上的有益作用。
首先，本發(fā)明的酯油組分包含已經(jīng)從其商品形式上改性了的酯油。在本發(fā)明中，酯油的存在并不是如同在先前的已知配制物中那樣，用于上部汽缸潤滑的目的以降低磨擦，而是提高硝基鏈烷烴在汽油中的溶混性。市場上可買到的(商品)酯油通常包括各種添加劑包。這些添加劑通常包含各種賦予酯油不同特性的物質(zhì)，例如抗燃燒性，耐腐蝕性，穩(wěn)定性和各種各樣的其它性能。在本發(fā)明之前的在先發(fā)明人和已知配制物教導(dǎo)說酯油應(yīng)該以它的商品形式使用，也就是說要包含在酯油產(chǎn)品商品中發(fā)現(xiàn)的添加劑。
然而，這種添加劑中許多是高毒性的和已知的環(huán)境污染物。此外，某些添加劑賦予的性能在燃料配制物中并不需要，例如阻燃性。阻燃劑的功能是保護(hù)酯油防止它燃燒。如此，酯油剩下的功用就是潤滑上部氣缸。一些在先的發(fā)明人，包括Michaels，特別地教導(dǎo)說，效益來自于保持這一性能。另外，酯油在本發(fā)明中以這樣的低濃度存在(即，優(yōu)選添加劑配制物的約1.8vol％，或燃料的0.00142vol％)，以至于該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員對(duì)商品酯油所期望的阻燃性能對(duì)于本發(fā)明的效能具有微不足道的作用(如果有的話)。
然而，本發(fā)明與每個(gè)先前已知的配制物相反，已經(jīng)改變了酯油的添加劑包，產(chǎn)生了意外的有益的性能。本發(fā)明人，采用已經(jīng)從酯油中除去或排除了一個(gè)添加劑組分-磷酸三甲苯酯-的商品酯油(MobilJet 11 Oil)進(jìn)行工作。雖然磷酸三甲苯酯是有毒的，它存在于MobilJet 11 Oil的商品配制物中。與Michaels使用商品酯油的教導(dǎo)相反，本發(fā)明人已經(jīng)改變了本發(fā)明中的酯油使其基本上不含這種有毒成分。本發(fā)明人認(rèn)為通過在化學(xué)上除去磷酸三甲苯酯和/或不加入它已經(jīng)改變了這種酯油，這在某種意義上有益于本發(fā)明。如何改變酯油以除去或不引入磷酸三甲苯酯是屬于本領(lǐng)域中普通的技術(shù)人員了解的范圍。結(jié)合本發(fā)明的其它特點(diǎn)，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)降低排放的性能和能力通過本發(fā)明被提高到出乎意料的程度。
在本發(fā)明中添加劑中的酯油和燃料中的添加劑以這樣低的濃度存在，以致該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員將預(yù)計(jì)從酯油中除去一種組分將對(duì)燃料的性能或其降低排放的能力無影響，特別是考慮到Michaels的教導(dǎo)。然而，本發(fā)明人已經(jīng)確切地看到了由本發(fā)明得到的那些益處。本發(fā)明人認(rèn)為從酯油中除去磷酸三甲苯酯組分可能以幾種可能的方式中的任何一種影響本發(fā)明通過形成新內(nèi)容的組合物，通過以某些方式改變酯油或它的一種或多種組分；通過在燃料中乳化或懸浮硝基鏈烷烴；通過某種形式的離子反應(yīng)；通過某種形式的甲基化反應(yīng)；或通過改變本發(fā)明的組分中的一種或多種的溶解度。本發(fā)明人正在繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行研究。
在本發(fā)明產(chǎn)生時(shí)，該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員一直未預(yù)計(jì)到本發(fā)明的益處。除去阻燃劑涉及到一種權(quán)衡。阻燃劑的存在使酯油能夠經(jīng)受住燃燒并提供了更好的上部汽缸潤滑。在先的發(fā)明人，例如Michaels，已經(jīng)將提高它們的添加劑性能的至少某些措施歸結(jié)于用酯油提高上部汽缸潤滑。另一方面，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于本發(fā)明來說，與除去阻燃劑所造成的益處相比，提高上部汽缸潤滑并不是關(guān)鍵的。因此Michaels關(guān)注于增加功率和燃料效率，這兩者都與提高上部汽缸潤滑有關(guān)，本發(fā)明人的企圖是降低排放，而且特別是在冷啟動(dòng)中的排放。在這方面，從酯油中除去磷酸三甲苯酯產(chǎn)生了出乎意料的有益的結(jié)果。另外，增溶劑可以取代酯油。以下將更詳細(xì)地描述增溶劑。
其次，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中去掉了2-硝基丙烷。更確切地說，在本發(fā)明的這些實(shí)施方案中使用1-硝基丙烷代替2-硝基丙烷，2-硝基丙烷是有毒的。除去2-硝基丙烷和采用較少毒性的1-硝基丙烷替代減少了暴露于毒物下的可能性，從而提高了安全性。相比之下，先前的已知配制物，例如Michaels的配制物，專門地使用2-硝基丙烷。其它人簡直就是不能區(qū)別1-硝基丙烷和2-硝基丙烷。
第三，本發(fā)明人已經(jīng)優(yōu)選降低酯油對(duì)硝基鏈烷烴的比例。這將隨之降低由酯油的燃燒所產(chǎn)生的排放。酯油對(duì)硝基鏈烷烴的比例已經(jīng)降到大大低于很多先前的已知配制物中使用的水平。Michaels教導(dǎo)說，以添加劑配制物的10-90％的水平使用酯油，與此相反，在本發(fā)明中優(yōu)選范圍低于約10％，更優(yōu)選低于約2％。Michaels教導(dǎo)說，高濃度的酯油對(duì)于提供上部汽缸潤滑和產(chǎn)生均質(zhì)的燃料是必須的。他建議酯油的最大濃度為25％以防止可能的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)焦。本發(fā)明人已經(jīng)在遠(yuǎn)低于Michaels范圍的下限的濃度上產(chǎn)生了有益的效果。
第四，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中已經(jīng)加入甲苯以加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和改進(jìn)排放。甲苯是汽油的一種組分。甲苯可在汽油中乳化硝基鏈烷烴和/或改進(jìn)硝基鏈烷烴在汽油中的溶解度，減少所需要的酯油量。這種取代使本發(fā)明人能用較低排放量的組分(甲苯)取代較高排放量的組分(酯油)。在本方法中，允許適當(dāng)?shù)南趸溚闊N乳液進(jìn)入添加劑，并最終進(jìn)入燃料。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)甲苯提高和增加了本發(fā)明中的酯油的作用，提高了硝基鏈烷烴在汽油中的溶解度。
第五，本發(fā)明人在本配制物中優(yōu)選限制硝基甲烷的用量。硝基甲烷是高毒性的并且是危險(xiǎn)的。它帶來相當(dāng)大的爆炸危險(xiǎn)和威脅著人身安全。限制硝基甲烷的濃度減少了這種危險(xiǎn)并降低了添加劑和隨后它在其中被使用的燃料的毒性。
在較早的專利中這種組分的毒性未被考慮過。本發(fā)明人已經(jīng)在本發(fā)明的配制物中作出幾種改性以減少由配制物的毒性組分而帶來的對(duì)健康的危險(xiǎn)。本發(fā)明人也利用本發(fā)明改性了配制物以減少來自發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。在本發(fā)明的燃料中低濃度的添加劑包實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。在先前的已知配制物中所使用的和在在先的專利中所公開的更高的濃度將導(dǎo)致NOx，未燃燒的硝基鏈烷烴，總碳?xì)浠衔锖头羌淄橄禑N的更高的排放。它們也將傾向于增加臭氧的形成。這將由通常在先前的已知配制物中發(fā)現(xiàn)的酯油的高濃度和硝基鏈烷烴的高濃度兩者所引起。在先前的已知配制物中公開的酯油和硝基甲烷的比較高的濃度下，燃料將顯著地更具有毒性和對(duì)地下水形成更大的危險(xiǎn)。通常排放將增加，特別是毒性物質(zhì)的排放。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅在低濃度的酯油和硝基甲烷下，排放能夠減少。
第六，本發(fā)明人在本發(fā)明中優(yōu)選系統(tǒng)化地制造本發(fā)明的配制物。先前的已知添加劑一直以小量，分批地制備，常常沒有使用生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，和很少以至不注意產(chǎn)品質(zhì)量控制。
與本發(fā)明的方法相反，Michaels聲明對(duì)于需要的酯油或增溶劑的用量沒有一般規(guī)定，因?yàn)槠桶雌芳?jí)而變化，并且對(duì)于甚至來自相同煉油廠的汽油也變化很大，這取決于多個(gè)變數(shù)，例如可以得到的原油，煉油廠的操作和一年中的時(shí)期。Michaels的方法要求連續(xù)監(jiān)測以確保正在摻合的燃料是適當(dāng)均質(zhì)的。為了確定酯油，硝基鏈烷烴和汽油的摻合是合適的，Michaels的方法要求將硝基鏈烷烴加入汽油中，然后足夠的酯油以遞增的量加入到汽油中。具體地說，Michaels要求加入少量的酯油然后混合，然后加入更多量的酯油，重復(fù)該過程直至在燃料中獲得均勻的摻合。Michaels沒有如本發(fā)明人公開和主張的那樣公開增溶劑的使用。
這樣，Michaels的燃料必須以間斷式工藝進(jìn)行混合。相比之下，本發(fā)明沒有這樣的限制。本發(fā)明的配制物能夠被加入到任何燃料中。另外，它能夠以標(biāo)準(zhǔn)量加入，因?yàn)椴恍枰粩嗟卣{(diào)整以制造均質(zhì)的燃料。這樣，本發(fā)明能以間歇式或連續(xù)式的方法制造和摻合添加劑，而連續(xù)式方法容易實(shí)現(xiàn)為生產(chǎn)規(guī)模的操作所需要的標(biāo)準(zhǔn)化。
本發(fā)明人預(yù)期，優(yōu)選的生產(chǎn)規(guī)模的方法將包括以下步驟1.在清潔的不銹鋼容器中；2.對(duì)于每55加侖的添加劑，加入1加侖的改性酯油(所有的磷酸三甲苯酯已基本上從其中除去)，或增溶劑；3.加入5加侖的甲苯；4.讓配料在環(huán)境溫度下靜置10分鐘，不混合；5.加入10加侖的硝基甲烷；6.加入10加侖的硝基乙烷；7.加入29加侖的1-硝基丙烷；8.在低壓力和環(huán)境溫度下通過用小直徑管給溶液通氣進(jìn)行混合，使混合容器與環(huán)境大氣壓力相通；9.通過在放空中使用冷凝器回收蒸發(fā)的硝基甲烷；10.儲(chǔ)存該添加劑配制物至隨時(shí)可使用；11.將該添加劑與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(汽油，汽油和MTBE，汽油和乙醇，和/或汽油和乙醇和MTBE)混合，在汽油中，優(yōu)選濃度為每加侖燃料中0.1盎司(0.07812％)，在柴油中，優(yōu)選濃度為每加侖燃料中0.2盎司(0.15624％)。
本發(fā)明人認(rèn)為本發(fā)明的出乎意料的結(jié)果，至少部分地可歸因于如上所述的加入配料的方法和順序。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，優(yōu)選按照以下方法完成混合步驟在低壓力下(10-磅/平方英寸)通過小直徑管子(直徑為1/4″-3/8″)用空氣鼓泡達(dá)10-15分鐘。
對(duì)于該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員顯而易見的是，可以對(duì)組合這些配料的方式進(jìn)行改性和變化以制備本發(fā)明的添加劑配制物。例如，該混合容器可以是環(huán)氧樹脂襯里的鋼制或任何其它合適的材料。在形成反應(yīng)性的中間體或反應(yīng)產(chǎn)物的前提下，選擇混合容器的材料的指導(dǎo)原則是要求不會(huì)在配料之間造成更進(jìn)一步的相互作用或，做為替代，應(yīng)有利于或催化任何可以發(fā)生的反應(yīng)。另外，該方法可以在間歇式或連續(xù)式的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在連續(xù)式基礎(chǔ)上，可以調(diào)節(jié)停留時(shí)間以達(dá)到上述的持續(xù)時(shí)間。另外，可以分別地混合甲苯和酯油，或者以間歇式，或者以連續(xù)式。同樣地，為了減少對(duì)于硝基甲烷的處置材料的困難可以將硝基甲烷和硝基乙烷配料合并。這樣，意圖是使本發(fā)明包括對(duì)于結(jié)合配料方法的改性和取代，只要它們屬于附加的權(quán)利要求和它們的等效體的范圍之內(nèi)。
制備本發(fā)明的配制物的方法包括的步驟確保各組分正確地混合，同時(shí)減少排出氣體，要不然它將會(huì)在加工期間產(chǎn)生。例如，本發(fā)明人使用了簡單的冷凝器以收集在加工期間釋放的硝基甲烷。
第七，本發(fā)明人期望，與Michaels公開的″均質(zhì)的″″摻合物″相反，本配制物可以優(yōu)選包含通過本配制物的各種組分的相互作用而形成的一種或多種反應(yīng)產(chǎn)物?？商娲兀瑢?duì)于酯油的改性可以改變酯油組分的組成。作為另外可供選擇的，本發(fā)明人可以使硝基鏈烷烴，酯油，和/或甲苯在燃料中乳化或者懸浮?？梢园l(fā)生離子反應(yīng)或甲基化反應(yīng)，或通過配料的組合可以改變一種或多種組分在其它組分中的溶解度。本發(fā)明人繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行評(píng)價(jià)，力圖發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明中的這些可能的相互作用的確切性質(zhì)。
最后，本發(fā)明獲得了提高的性能以及在比先前的已知配制物更低的添加劑濃度下減少了排放。完全排除任何反應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)性的中間體或組分之間的相互作用，本發(fā)明在多個(gè)方面不同于先前的已知配制物。相對(duì)于Michaels組合硝基鏈烷烴和酯油的比例為10-90％至90-10％，本發(fā)明組合它們的比例在那些范圍以外，也就是，酯油相對(duì)于硝基鏈烷烴低于約20％，和優(yōu)選少于10％。更具體地說，本發(fā)明限定酯油相對(duì)于硝基鏈烷烴的比例小于約10％。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，酯油相對(duì)于硝基鏈烷烴的比例可以小于約2％，也就是約1.8vol％。
在本發(fā)明中每加侖燃料使用的添加劑量大大低于Michaels告知的用量。對(duì)比于Michaels的添加劑含量為汽油量的5-95％，本發(fā)明添加劑的通常用量小于約20％。更具體地說，添加劑量通常小于10％或5％。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，添加劑量優(yōu)選保持低于約0.1％，也就是約0.08％(或者說每加侖燃料的添加劑是0.1盎司)本發(fā)明包括燃料添加劑配制物，和制造與使用該配制物的方法。本發(fā)明的燃料添加劑配制物優(yōu)選包含1-硝基丙烷、硝基乙烷、硝基甲烷、甲苯和酯油和/或增溶劑。當(dāng)用作為汽車和其他內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí)，本發(fā)明優(yōu)選在汽油中含有0.01vol％至小于約5vol％的添加劑。
在這些范圍中，在Michaels燃料中的硝基鏈烷烴用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本發(fā)明的范圍。對(duì)比于Michaels的硝基鏈烷烴含量范圍是0.5％-85.5％，本發(fā)明的燃料中硝基鏈烷烴用量通常的范圍是0.064％-7.6vol％，和優(yōu)選低于0.5vol％。
本發(fā)明一方面包含連續(xù)范圍的酯油和/或甲苯的組合，另一方面包含連續(xù)范圍的酯油和硝基鏈烷烴的組合。本發(fā)明人認(rèn)為酯油和甲苯在本發(fā)明中的功能是使硝基鏈烷烴與汽油反應(yīng)，與汽油乳化，或變成可溶于汽油?？梢允褂眉妆胶?或酯油。優(yōu)選兩者都使用。下表說明，但不限于，本發(fā)明的甲苯/酯相對(duì)于硝基鏈烷烴的一些范圍表6本發(fā)明的添加劑中甲苯/酯油相對(duì)于硝基鏈烷烴的比例

本發(fā)明包含一種或多種硝基鏈烷烴。在這里具體化，本發(fā)明的硝基鏈烷烴包含硝基甲烷，硝基乙烷，和/或硝基丙烷。每種可以與其它種組合存在，或排除其它種存在。例如，硝基甲烷、硝基乙烷和硝基丙烷中的每一個(gè)可以組成本發(fā)明的硝基鏈烷烴組分的0％-100％，如表6所示。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，優(yōu)選硝基鏈烷烴是硝基甲烷。優(yōu)選地，硝基甲烷以該添加劑的硝基鏈烷烴組分的20％-40％存在，更優(yōu)選地，以添加劑配制物的20％存在。下表7說明，但同樣不限于，本發(fā)明的硝基鏈烷烴的一部分范圍表7在本發(fā)明的添加劑的硝基鏈烷烴組分中各種硝基鏈烷烴的相對(duì)比例

雖然本發(fā)明人認(rèn)為硝基甲烷對(duì)本發(fā)明的效果的影響比其它硝基鏈烷烴更重要，但是硝基甲烷比硝基乙烷和/或硝基丙烷，在原材料處理，環(huán)境和對(duì)公眾健康的威脅方面相對(duì)更危險(xiǎn)。硝基甲烷毒性更大。另外，硝基甲烷具有更大的爆炸危險(xiǎn)，要求采取該領(lǐng)域普通的技術(shù)人員熟知的處置這種揮發(fā)性化合物的周密的原材料處理步驟。為了實(shí)施本發(fā)明，以下公認(rèn)的原材料處理方法是強(qiáng)制性的，以此減少對(duì)于身體傷害和/或爆炸的危險(xiǎn)。
基于上述連續(xù)的組成范圍，在表8中對(duì)本發(fā)明的主要組分的某些范圍進(jìn)行說明，但不是限制
表8本發(fā)明的組分

如同甲苯和酯油的相對(duì)數(shù)量一樣，可調(diào)節(jié)各種硝基鏈烷烴的相對(duì)數(shù)量以使其互相協(xié)調(diào)。一方面是硝基鏈烷烴的相對(duì)量，另一方面是酯油和甲苯的相對(duì)量，也需調(diào)節(jié)以互相協(xié)調(diào)。
如同從表8中所看到的，本發(fā)明組分的比例低于先前的已知配制物中的那些組分的范圍。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明包含表9本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的配制物

本發(fā)明的酯油包括很少以至沒有阻燃劑。本發(fā)明人認(rèn)為這一改性使本發(fā)明能夠在冷啟動(dòng)時(shí)減少排放。這一結(jié)果是令人驚訝的，特別是在包含添加劑的各種商品酯油已長期存在和廣泛應(yīng)用的情況下。然而，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種改性使冷啟動(dòng)時(shí)排放的改善程度足以補(bǔ)償因酯油的燃燒和損失而造成的對(duì)上部汽缸潤滑能力下降的副作用。
本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，相對(duì)于各種已知配制物測試本發(fā)明的配制物的性能。這些配制物如以下實(shí)施例中所示。
實(shí)施例1美國聯(lián)邦試驗(yàn)汽油(Indolene)作為標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)燃料。Indolene購自Philips Chemical CompanyUTG 96(OBPU9601)。
實(shí)施例2Indolene與Echem摻合。Indolene是以上實(shí)施例1中的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)燃料。在測試本發(fā)明的配制物中使用的EChem配制物是從Don Young獲得的。EChem配制物的制備是通過在經(jīng)清洗的環(huán)氧襯里鐵桶中結(jié)合1加侖的商品Mobil Jet II油和5加侖的甲苯；讓甲苯/酯油混合物靜置10分鐘；加入10加侖的硝基甲烷；加入10加侖的硝基乙烷；加入29加侖的1-硝基丙烷；和在低壓力和環(huán)境溫度下通過小直徑管向配料通氣；如此制備添加劑。EChem添加劑以每加侖燃料0.1盎司的比率加入Indolene中。
實(shí)施例3本發(fā)明的MAZ 100配制物制備如下1.清洗55加侖的環(huán)氧襯里罐；2.加入1加侖的酯油(改性的Mobil Jet II油，沒有磷酸三甲苯酯添加劑)；3.加入5加侖的甲苯；4.讓酯油和甲苯在環(huán)境溫度和壓力下靜置10分鐘；5.將10加侖的硝基甲烷加入混合物；6.將10加侖的硝基乙烷加入混合物；7.將29加侖的1-硝基丙烷加入混合物；
8.在低壓力和環(huán)境溫度下通過用小直徑管平緩地通氣使各組分混合，與環(huán)境大氣相通以使混合容器排氣；9.然后將MAZ 100添加劑配制物儲(chǔ)存至需要測試的時(shí)候；10.將該添加劑與對(duì)照發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(Indolene)混合，濃度為每加侖Indolene中0.1盎司MAZ 100添加劑(0.07812％)。
實(shí)施例4正如實(shí)施例1中所指出的那樣，Indolene取自Phillips ChemicalCompany。加入11％的MTBE。
實(shí)施例5由Phillips Chemical Company獲得RFG II。在試驗(yàn)中使用的RFG配制物是California P-II CERT Fuel(OCPCP201)。
本發(fā)明人已經(jīng)將本配制物與其它燃料進(jìn)行了許多對(duì)比。結(jié)果列入以下表10-l3內(nèi)。
表10 MAZ 100配制物排氣試驗(yàn)結(jié)果

表11 基于Indolene，MAZ 100配制物相對(duì)于EChem 1配制物的改進(jìn)

在1992 Plymouth Voyager(1992型普利茅斯旅行者)中使用底盤測功器測試MAZ 100。試驗(yàn)在University of California，Riverside，College of Engineering Center for Environmental Research andTechnology(CE-CERT)的研究室進(jìn)行，遵照聯(lián)邦政府的測試規(guī)程(FTP)。總共四個(gè)燃料被測試以評(píng)價(jià)該添加劑在汽油中的性能。四個(gè)測試的燃料是(燃料1)Indolene(美國聯(lián)邦試驗(yàn)汽油)；(燃料2)含有0.1vol％MAZ 100的Indolene；(燃料3)含有11vol％MTBE的Indolene；和(燃料4)Phase II Federal RFG。
試驗(yàn)開始之前，由Magnum Environmental Technologies，Inc.的人員制備本發(fā)明的MAZ 100配制物。該人員從Angus Chemicals獲得硝基甲烷、硝基乙烷和1-硝基丙烷，從Mobil Chemical Company獲得合成酯油(無TCP的Mobil Jet 2)，和從Van Waters & Rogers ChemicalDistributors獲得甲苯。該人員按照如上所述的方法將10份硝基甲烷，10份硝基乙烷，29份1-硝基丙烷，5份甲苯，和1份酯油混合以形成MAZ100添加劑。將這些材料提供給CE-CERT和用來在CE-CERT進(jìn)行試驗(yàn)。
CE-CERT由Phillips Chemical Company獲得經(jīng)認(rèn)證的Indolene(UTG 96)和經(jīng)認(rèn)證的Phase II California RFG。CE-CERT從ARCO獲得商品級(jí)MTBE(95％MTBE)。Magnum Environmental Technologies提供″MAZ 100″添加劑。在進(jìn)行試驗(yàn)之前CE-CERT的人員通過將″MAZ 100″添加劑或者M(jìn)TBE與合適的經(jīng)認(rèn)證汽油摻合制備出四個(gè)試驗(yàn)燃料中的兩個(gè)(以上燃料2和燃料3)。CE-CERT人員通過將0.1vol％的MAZ 100加入Indolene并攪拌得到的試驗(yàn)燃料制備燃料2。CE-CERT人員通過將11vol％的MTBE加入Indolene并攪拌得到的試驗(yàn)燃料制備燃料3。對(duì)于燃料1和燃料4不必須攪拌。
每種燃料都在1992 Voyager中遵照聯(lián)邦政府試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于每種燃料重復(fù)進(jìn)行三次試驗(yàn)。在每次試驗(yàn)運(yùn)行中，在Tedlar袋中收集排氣樣品，和分析每個(gè)袋中存在的以下物質(zhì)的含量(1)一氧化碳(CO)，(2)氮氧化物(NOx)，(3)非甲烷系烴；和(4)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)，它們是形成臭氧的前體，能夠預(yù)示每種試驗(yàn)燃料的臭氧形成潛力。
聯(lián)邦政府試驗(yàn)規(guī)程包括三階段階段l相當(dāng)于冷啟動(dòng)；階段2相當(dāng)于瞬變狀態(tài)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是變化的；和階段3相當(dāng)于熱啟動(dòng)狀態(tài)。在FTP的三階段中的每一階段里，在每次試運(yùn)轉(zhuǎn)中都將排氣樣品收集在單獨(dú)的袋中。相當(dāng)于冷啟動(dòng)的第一階段中的每次試運(yùn)轉(zhuǎn)的樣品收集在袋1里。相當(dāng)于瞬變階段的每次試運(yùn)轉(zhuǎn)的排氣樣品收集在袋2里。相當(dāng)于熱啟動(dòng)階段的每次試運(yùn)轉(zhuǎn)的排氣樣品收集在袋3里。
所有四個(gè)試驗(yàn)燃料在相同的1992 Plymouth Voyager中進(jìn)行試驗(yàn)，并用足夠體積的試驗(yàn)燃料沖洗整個(gè)車輛的燃料系統(tǒng)并排出，除去先前試驗(yàn)的燃料遺留物以確保結(jié)果代表當(dāng)前試驗(yàn)的燃料。對(duì)每次使用的試驗(yàn)燃料也進(jìn)行化學(xué)分析，以查驗(yàn)在試驗(yàn)燃料中存在的烴和其他化合物。
記錄對(duì)每種試驗(yàn)燃料測定的CO、NOx、非甲烷系烴和形成臭氧潛力，比較所有四個(gè)燃料。本發(fā)明人已經(jīng)將本配制物與其它燃料進(jìn)行了許多對(duì)比。結(jié)果列入以下表12和13內(nèi)。關(guān)于″MAZ 100″的情況代表本發(fā)明的配制物
表12 MAZ 100配制物的排氣試驗(yàn)結(jié)果(克/英里)

*結(jié)果未能得到基于上述信息，看到在排放上有如下百分率的改進(jìn)表13相對(duì)于Indolene MAZ 100配制物在排放上的改進(jìn)

*結(jié)果未能得到對(duì)于使用的試驗(yàn)車輛，本發(fā)明的配制物在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上產(chǎn)生了優(yōu)于基準(zhǔn)燃料和MTBE的結(jié)果。本發(fā)明人認(rèn)為，使用1994年左右以后制造的車輛也許不能重復(fù)本發(fā)明的結(jié)果，因?yàn)檫@種車輛安裝有氧傳感器和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，它可以快速地調(diào)節(jié)燃料與氧的比例和調(diào)速，使添加劑在排放上的有益作用減到最少。盡管如此，本發(fā)明人認(rèn)為在1992年車輛中本發(fā)明的有益作用應(yīng)歸因于本發(fā)明對(duì)于先前的已知配制物的改性和變化。
對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯而易見的是在本發(fā)明的構(gòu)成和組合上可以作出各種改性和變化而不致脫離本發(fā)明的范圍或精神。這樣，本發(fā)明意欲包括對(duì)于本發(fā)明的改性和變化，只要它們屬于附加的權(quán)利要求和它們的等效體的范圍之內(nèi)。例如，可以制備包含硝基鏈烷烴和增溶劑的本添加劑配制物。
如同在附表和附圖中的數(shù)據(jù)所說明和在附有的權(quán)利要求中所公開的那樣，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料添加劑，包含硝基鏈烷烴和增溶劑，其中增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端?；瘜W(xué)極性末端可以包括醚基，或任何其它合適的化學(xué)極性基團(tuán)?；瘜W(xué)非極性末端基可以包括烴基，或任何其它合適的化學(xué)非極性基團(tuán)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料添加劑，包含硝基鏈烷烴和酯化合物，其中酯化合物含有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端。化學(xué)極性末端可以包括醚基，或任何其它合適的化學(xué)極性基團(tuán)?；瘜W(xué)非極性末端基可以包括烴基，或任何其它合適的化學(xué)非極性基團(tuán)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料添加劑，包含硝基鏈烷烴和簡單酯化合物，其中簡單酯化合物含有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端，化學(xué)極性末端可以包括醚基，或任何其它合適的化學(xué)極性基團(tuán)?；瘜W(xué)非極性末端基可以包括烴基，或任何其它合適的化學(xué)非極性基團(tuán)。可以通過使醚醇和一元酸，或任何其它能產(chǎn)生簡單酯化合物的合適反應(yīng)物反應(yīng)制備簡單酯化合物。簡單酯化合物可以是簡單醚醇酯。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案是用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料添加劑，包含硝基鏈烷烴和氨基鏈烷烴化合物，其中氨基鏈烷烴化合物含有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端，化學(xué)極性末端可以包括氨基，或任何其它合適的化學(xué)極性基團(tuán)?；瘜W(xué)非極性末端基可以包括烴基，或任何其它合適的化學(xué)非極性基團(tuán)。氨基鏈烷烴化合物可以有如下結(jié)構(gòu)式 其中R1和R2或者是氫，烷基(甲基、乙基、丙基或任何其它相容的基團(tuán))，或者是芳基，和n可以在1-8之間變化。該主烴鏈也可以是支化的。該化合物也可以含有兩個(gè)或更多個(gè)具有烷基或芳基取代基的氨基。預(yù)期含有醚、酯和氨基的不同組合的化合物也可在汽油中用作為硝基鏈烷烴的增溶劑。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該氨基鏈烷烴化合物可以進(jìn)一步包含 其中，n＝6時(shí)，可以是(1-甲基庚胺)； 1-二甲氨基-3-己酰氧基丙烷； 1-(N-乙基-N-甲基)氨基-2-丙氧基乙烷(proyloxyethane)；和
1-(N-乙基-N-甲基)氨基-2-氧-戊酰氧基乙基醚。
簡單醚醇酯可以通過為該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的幾種途徑合成。這些酯中的大部分選定酰氯路線合成，因?yàn)檫@種合成比較快并且容易以出色的收率完成。這一路線不會(huì)被選擇用于工業(yè)化生產(chǎn)，因?yàn)槠鹗嫉孽Ｂ缺认鄳?yīng)的酸貴相當(dāng)多。此外，這種酰氯合成涉及使用醚，一種具有揮發(fā)性和爆炸性的化合物。
獲得這種經(jīng)確定的酯的工業(yè)化的路線優(yōu)選通過醇在酸性樹脂催化劑上與酸直接反應(yīng)。這一路線涉及在反應(yīng)中除去水，幾次過濾，和蒸餾步驟等工業(yè)化學(xué)中的常見方法。
以下部分描述六個(gè)另外的實(shí)施例，使用兩個(gè)醇和兩個(gè)酰氯在胺的存在下制備這些酯類。實(shí)施例12描述的是，使用將酸加入醇中，在酸性樹脂催化劑的存在下直接反應(yīng)的路線合成這些酯類中的一種。在實(shí)施例12中，酸催化劑被回收并且可以再使用，正辛烷也是如此，它也可以通過蒸餾回收再利用。這樣實(shí)施例12是更經(jīng)濟(jì)和安全地獲得這些酯類的路線。
實(shí)施例6二乙二醇乙醚(carbitolTM)正辛酸(C8)酯的制備在裝備有磁性攪拌器，溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克二乙二醇乙醚，111克三乙基胺和200毫升二乙基醚。然后將該燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入163克的正辛酰氯。在攪拌的同時(shí)將酰氯加入燒瓶中。在攪拌下將整個(gè)混合物在水浴中維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥加過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例7二乙二醇乙醚正己酸(C6)酯的制備在裝備有磁性攪拌器、溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克的二乙二醇乙醚，111克的三乙基胺和200毫升的二乙醚。然后將燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入163克正己酰氯。在攪拌的同時(shí)將酰氯加入燒瓶中。在攪拌下將整個(gè)混合物在水浴中維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。
然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥并過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例8二乙二醇乙醚(cellosolveTM)正己酸酯的制備在裝備有磁性攪拌器，溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克二乙二醇乙醚，111克三乙基胺和200毫升二乙基醚。然后將燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入163克正己酰氯。在攪拌的同時(shí)將酰氯加入燒瓶中。在攪拌下將整個(gè)混合物在水浴中維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。
然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥并過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例9乙氧基乙醚正辛酸酯的制備在裝備有磁性攪拌器，溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克二乙二醇乙醚，111克三乙基胺和200毫升二乙基醚。然后將燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入163克正己酰氯。在攪拌的同時(shí)將酰氯加入燒瓶中。在攪拌下將整個(gè)混合物在水浴中維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。
然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥并過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例10乙氧基醚與正辛酸和正己酸混合物的酯的制備在裝備有磁性攪拌器，溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克二乙二醇乙醚，111克三乙基胺和200毫升二乙基醚。然后將燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入81.5克正辛酰氯和81.5克正己酰氯。在攪拌下將酰氯加入燒瓶，維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。
然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥并過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例11二乙二醇乙醚與正辛酸和正己酸混合物的酯的制備在裝備有磁性攪拌器、溫度計(jì)和加料漏斗的3升燒瓶中加入147克的二乙二醇乙醚。111克的三乙基胺和200毫升的二乙醚。然后將燒瓶部分地浸入冷水浴中。然后在加料漏斗中裝入81.5克正辛酰氯和81.5克正己酰氯。在攪拌的同時(shí)將酰氯加入燒瓶中。在攪拌下將整個(gè)混合物在水浴中維持兩個(gè)小時(shí)，使放熱反應(yīng)平息。溫升停息后，將燒瓶在冷水中再保持另一小時(shí)。
然后過濾反應(yīng)混合物以除去氯化氫胺固體。然后在加熱水浴中在200毫米左右壓強(qiáng)下真空汽提濾液。然后采用2％的硫酸鈉水溶液一次萃取殘余物，和將殘余物在固體無水硫酸鈉上干燥并過濾得到最終產(chǎn)品。
實(shí)施例12通過直接酯化制備二乙二醇乙醚正辛酸酯在裝備有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)、加料漏斗和Dean-Stark蒸餾配合接頭的5升反應(yīng)燒瓶中加入1600毫升二乙二醇一乙醚，1260毫升辛酸，600毫升正辛烷和79.6克的商品Amberlist催化劑樹脂(聚苯乙烯磺酸)。
在1.5小時(shí)期間，使反應(yīng)混合物回流以除去反應(yīng)出的1366毫升水。然后將燒瓶在水浴中冷卻至室溫，其后將反應(yīng)產(chǎn)物過濾除去樹脂催化劑。然后用冷水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物兩次，用0.5摩爾氫氧化鈉洗滌一次，然后再用冷水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物兩次。然后在125毫米壓強(qiáng)和125℃對(duì)物料進(jìn)行真空汽提。
通過測定皂化值確定最終產(chǎn)品的純度(通過滴定)。該產(chǎn)物的皂化值是221mgKOH/克，對(duì)比理論皂化值216mgKOH/克。
通過簡單混合實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)上確定溶混性和增溶作用。這些實(shí)驗(yàn)包括使用上述的增溶劑，將購買的商品汽油和Indolene(在工業(yè)上使用的調(diào)制的″標(biāo)準(zhǔn)″模擬汽油)與硝基鏈烷烴混合。以如下方式開始溶解性實(shí)驗(yàn)。
每次實(shí)驗(yàn)使用相同尺寸的試管(13*l00mm)。在每個(gè)試管中，加入5毫升的汽油或者indolere。汽油購自Texaco，為最低的等級(jí)，無鉛。使用的Indolene按原樣來自Magnum EnvironmentalTechnologies。使用的Mobil Jet II油也按原樣來自MagnumEnvironmental Technologies。
向含有汽油或Indolene的試管中加入1毫升硝基甲烷和0.2毫升甲苯(表14和15)，或者不加入甲苯(表16和17)。硝基甲烷和甲苯按原樣來自Aldrich Chemical。完成加料以后，每個(gè)試管被翻轉(zhuǎn)三次以確保適當(dāng)混合。
混合以后，每個(gè)試管顯示出有兩個(gè)液相，表明不溶解性。
用滴加方法將指定的增溶劑加入每個(gè)試管。每滴增溶劑加入后，將試管翻轉(zhuǎn)三次，用十五分鐘使其靜置和達(dá)到平衡。繼續(xù)加入增溶劑直至相分離消失，這樣出現(xiàn)完全溶解。這樣，從表14的結(jié)果看，說明需要21滴PPL增溶劑272-60溶解混合物，26滴PPL增溶劑305-35和39滴Mobil Jet II油。
表14汽油溶解性實(shí)驗(yàn)

表15 INDOLENE溶解性實(shí)驗(yàn)

表16汽油溶解性實(shí)驗(yàn)

表17 INDOLENE溶解性實(shí)驗(yàn)

本發(fā)明人已經(jīng)創(chuàng)造出一種在汽油和/或柴油中產(chǎn)生穩(wěn)定的硝基鏈烷烴混合物的新方法，也就是通過引入本發(fā)明的增溶劑(其中增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)非極性末端)和混合方法。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)低濃度的燃料添加劑可減少排放。通過除去、改性和/或取代組分并通過降低燃料中添加劑的濃度，已經(jīng)在減少排放物的同時(shí)減少了毒性。
對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯而易見的是在本發(fā)明的構(gòu)成和組合上可以作出各種改性和變化而不致脫離本發(fā)明的范圍或精神。這樣，本發(fā)明意欲包括對(duì)于本發(fā)明的改性和變化，只要它們屬于附加的權(quán)利要求和它們的等效體的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于燃料的添加劑配制物，包含硝基鏈烷烴；和增溶劑；所述的燃料相對(duì)于不含有所述的添加劑的燃料造成的排放減少。
2.權(quán)利要求1的配制物，其中所述的增溶劑含有相對(duì)極性和非極性末端。
3.權(quán)利要求1的配制物，其中所述的增溶劑選自酯油、酯醇、簡單酯醇、醚酯醇、酯胺和芳烴。
4.權(quán)利要求1的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。
5.權(quán)利要求1的配制物，另外含有芳烴。
6.權(quán)利要求1的配制物，另外含有苯的脂族衍生物。
7.權(quán)利要求5的配制物，其中所述的芳烴選自苯、乙苯、二甲苯和甲苯。
8.用于燃料的添加劑配制物，包含第一組分，含有0-99vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，一種或多種選自酯油、酯醇、簡單酯醇、酯胺和芳烴。該添加劑配制物用于減少選自以下的一種或多種的排放物總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
9.權(quán)利要求8的配制物，其中所述的第一組分含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷和硝基乙烷。
10.權(quán)利要求8的配制物，進(jìn)一步含有低于20vol％的芳烴和低于10vol％的酯油。
11.權(quán)利要求8的配制物或燃料，其中所述的配制物適用的動(dòng)力裝置選自鍋爐、渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。
12.權(quán)利要求11的配制物或燃料，其中所述的內(nèi)燃機(jī)選自汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
13.權(quán)利要求1的配制物，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、NOx、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴和臭氧前體。
14.權(quán)利要求1或8的配制物，其中所述的增溶劑含有低于約2vol％的所述的用于減少選自以下的一種或多種排放物的添加劑配制物尾氣排放物和烴排放物。
15.權(quán)利要求1或8的配制物，其中硝基鏈烷烴組分的含量為所述的配制物的低于約10vol％。
16.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含添加劑配制物，其含有硝基鏈烷烴；和增溶劑；所述的燃料相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
17.權(quán)利要求16的燃料，其中所述的增溶劑進(jìn)一步含有相對(duì)極性末端和非極性末端。
18.權(quán)利要求16的燃料，其中所述的增溶劑選自酯油、酯醇、簡單酯醇、醚酯醇、酯胺和芳烴。
19.權(quán)利要求的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴進(jìn)一步含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。
20.權(quán)利要求16的燃料，另外含有芳烴。
21.權(quán)利要求16的燃料，另外含有苯的脂族衍生物。
22.權(quán)利要求20的燃料，其中所述的芳烴選自苯、乙苯、二甲苯和甲苯。
23.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含添加劑配制物，其含有第一組分，含有0-99vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，其選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，是一種或多種選自酯油、酯醇、簡單酯醇、醚酯醇、酯胺和芳烴的物質(zhì)；該添加劑配制物用于減少選自以下的一種或多種的排放物總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
24.權(quán)利要求23的燃料，其中所述的第一組分進(jìn)一步含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷和硝基乙烷。
25.權(quán)利要求23的燃料，進(jìn)一步含有包含酯油和甲苯的添加劑。
26.權(quán)利要求23的燃料，進(jìn)一步含有包含低于20vol％甲苯和低于10vol％的酯油的添加劑。
27.權(quán)利要求16或23的燃料，其中所述的配制物適用的動(dòng)力裝置選自鍋爐、渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。
28.權(quán)利要求27的燃料，其中所述的內(nèi)燃機(jī)選自汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
29.權(quán)利要求16的燃料，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、NOx、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴和臭氧前體。
30.權(quán)利要求16或23的燃料，其中所述的增溶劑的含量為所述的添加劑配制物的低于約2vol％，以減少選自以下的一種或多種排放物尾氣排放物和烴排放物。
31.權(quán)利要求16或103的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴的含量為所述的添加劑配制物的低于約10vol％。
32.用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含硝基鏈烷烴；和增溶劑；其中所述的增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端；所述的燃料相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
33.權(quán)利要求32的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。
34.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含第一組分，含有0-99vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，是一種或多種選自含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端的增溶劑的物質(zhì)；該添加劑配制物可減少選自以下的一種或多種的排放物的排放總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
35.權(quán)利要求34的配制物，其中所述的第一組分含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷和硝基乙烷。
36.權(quán)利要求34的配制物，進(jìn)一步含有低于20vol％的芳烴和低于10vol％的所述的增溶劑。
37.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含約10至約30vol％的硝基甲烷；約10至約30vol％的硝基乙烷；約40至約60vol％的1-硝基丙烷約2至約8vol％的甲苯；和約0.5-約3vol％增溶劑，其中所述的增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端。
38.權(quán)利要求37的配制物，進(jìn)一步含有約20vol％硝基甲烷，約20vol％硝基乙烷，和約60vol％1-硝基丙烷。
39.權(quán)利要求37的配制物，進(jìn)一步含有約10vol％甲苯和約2vol％所述的增溶劑。
40.權(quán)利要求32，34或37的添加劑配制物，另外含有芳烴。
41.權(quán)利要求32，34或37的添加劑配制物，另外含有苯的脂族衍生物。
42.權(quán)利要求40的配制物，其中所述的芳烴選自苯、乙苯、二甲苯和甲苯。
43.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的配制物適用的動(dòng)力裝置選自鍋爐、渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。
44.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端選自醚基和胺基。
45.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端選自烴基，芳烴基和脂族烴基
46.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的增溶劑選自酯、酯醇、簡單酯醇、簡單醚醇酯、醚和酯的胺化合物。
47.權(quán)利要求46的配制物，其中所述的酯通過醚醇與一元酸的反應(yīng)制備。
48.權(quán)利要求46的配制物，其中所述的酯通過醚醇，酰氯和胺的反應(yīng)制備。
49.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的增溶劑是氨基鏈烷烴化合物。
50.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的增溶劑是具有以下結(jié)構(gòu)式的氨基鏈烷烴化合物 中R1選自氫，烷基和芳基；中R2選自氫，烷基和芳基；和其中n等于1-8。
51.權(quán)利要求32或37的配制物，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、NOx、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴和臭氧前體。
52.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的增溶劑的含量為所述的添加劑配制物的低于約2vol％，以減少選自以下的一種或多種排放物尾氣排放物和烴排放物。
53.權(quán)利要求32，34或37的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴的含量為所述的配制物的低于約10vol％。
54.制備燃料添加劑配制物的方法，包括混合容器中加入約1份增溶劑，其中所述的增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端；將所述的在環(huán)境溫度和壓力下靜置10分鐘；向所述的增溶劑混合物中加入約10份硝基甲烷；向所述的混合物中加入約10份硝基乙烷；向所述的混合物中加入約29份1-硝基丙烷；通過小直徑的計(jì)量管在低壓力和環(huán)境溫度下對(duì)所述的混合物平緩地通氣；儲(chǔ)存該添加劑。
55.權(quán)利要求54的方法，在將所述的增溶劑靜置的步驟之前，還包括加入約5份甲苯。
56.由權(quán)利要求54的方法制造的添加劑。
57.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，包含由權(quán)利要求54的方法制造的添加劑。
58.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，包含由權(quán)利要求54的方法制造的添加劑，其濃度為每加侖發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中有約0.1盎司的添加劑。
59.一種用于車輛的燃料，包含由權(quán)利要求54的方法制造的添加劑。
60.一種用于減少來自車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有硝基鏈烷烴；和增溶劑，其中所述的增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端；將所述的添加劑以相對(duì)于所述的燃料的約1-99vol％的濃度加入到所述的燃料中。
61.權(quán)利要求60的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴進(jìn)一步含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。
62.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有第一組分，含有0-99vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，是一種或多種選自含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端的增溶劑的物質(zhì)；該添加劑配制物減少選自以下的一種或多種的排放物總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
63.權(quán)利要求62的燃料，其中所述的第一組分進(jìn)一步含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、2-硝基丙烷和硝基乙烷。
64.權(quán)利要求62的燃料，進(jìn)一步含有包含低于20vol％甲苯和低于10vol％的所述的增溶劑的添加劑。
65.一種用于減少來自汽車的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有約10至約30vol％的硝基甲烷；約10至約30vol％的硝基乙烷；約40至約60vol％的1-硝基丙烷；約2至約8vol％的甲苯；約1-約3vol％的增溶劑，其中所述的增溶劑含有至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端和至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端；和將所述的添加劑加入到該燃料中。
66.權(quán)利要求65的燃料，進(jìn)一步含有約20vol％硝基甲烷，約20vol％硝基乙烷和約60vol％1-硝基丙烷。
67.權(quán)利要求65的燃料，進(jìn)一步含有約10vol％甲苯和約2vol％所述的增溶劑。
68.權(quán)利要求60，62或65的燃料，進(jìn)一步含有芳烴。
69.權(quán)利要求60，62或65的燃料，進(jìn)一步含有苯的脂族衍生物。
70.權(quán)利要求68的燃料，其中所述的芳烴選自苯、乙苯、二甲苯和甲苯。
71.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的配制物適用的動(dòng)力裝置選自鍋爐、渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。
72.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)極性末端選自醚基和胺基。
73.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的至少一個(gè)化學(xué)上相對(duì)非極性末端選自烴基，芳烴基和脂族烴基
74.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的增溶劑選自酯醇、簡單酯醇、簡單醚酯醇、和酯胺化合物。
75.權(quán)利要求74的燃料，其中所述的酯通過醚醇與一元酸的反應(yīng)制備。
76.權(quán)利要求74的燃料，其中所述的酯通過醚醇，酰氯和胺的反應(yīng)制備。
77.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的增溶劑是氨基鏈烷烴化合物。
78.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的增溶劑是具有以下結(jié)構(gòu)式的氨基鏈烷烴化合物 其中R1選自氫，烷基和芳基；其中R2選自氫，烷基和芳基；和其中n等于1-8。
79.權(quán)利要求71的燃料，其中所述的內(nèi)燃機(jī)選自汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
80.權(quán)利要求60，62或65的燃料，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、NOx、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴和臭氧前體。
81.權(quán)利要求60，62或65的配制物，其中所述的酯油的含量為所述的添加劑配制物的低于約2vol％，以減少選自以下的一種或多種排放物尾氣排放物和烴排放物。
82.權(quán)利要求60，62或65的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴的含量為所述的配制物的低于約10vol％。
83.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含基本上不含2-硝基丙烷的硝基鏈烷烴；和酯油；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的最后濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
84.權(quán)利要求83的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴進(jìn)一步含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。
85.權(quán)利要求83的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴還包含約10-40vol％硝基甲烷。
86.權(quán)利要求83的配制物，其中所述的酯油基本上不含磷酸三甲苯酯。
87.權(quán)利要求83的配制物，進(jìn)一步含有芳烴。
88.權(quán)利要求87的配制物，其中所述的芳烴是甲苯。
89.權(quán)利要求83的配制物，其中以每加侖燃料中所述的配制物低于約0.5盎司的濃度將所述的配制物加入所述的燃料中。
90.用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含第一組分，含有0-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷，硝基乙烷和硝基甲烷；第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，是一種或多種選自除去磷酸三甲苯酯和甲苯的改性酯油的物質(zhì)；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的最后濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中；該添加劑配制物減少選自以下的一種或多種的排放物總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
91.權(quán)利要求90的配制物，其中所述的第一組分含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、和硝基乙烷。
92.權(quán)利要求90的配制物，其中所述的第一組分包含約10-40vol％硝基甲烷。
93.權(quán)利要求90的配制物，其中所述的第二組分是除去磷酸三甲苯酯的改性酯油，和進(jìn)一步含有是甲苯的第三組分。
94.權(quán)利要求90的配制物，進(jìn)一步含有低于20vol％甲苯和低于10vol％的酯油。
95.權(quán)利要求90的配制物，其中以每加侖燃料中所述的配制物低于約0.5盎司的濃度將所述的配制物加入所述的燃料中。
96.權(quán)利要求90的配制物，其中所述的配制物用于內(nèi)燃機(jī)。
97.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含約10至約30vol％的硝基甲烷；約10至約30vol％的硝基乙烷；約40至約60voI％的1-硝基丙烷；約2至約8vol％的甲苯；和約1-約3vol％的改性酯油，其中所有磷酸三甲苯酯基本上已經(jīng)除去；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的最后濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中。
98.權(quán)利要求97的配制物，進(jìn)一步含有約20vol％硝基甲烷，約20vol％硝基乙烷和約60vol％1-硝基丙烷。
99.權(quán)利要求97的配制物，進(jìn)一步含有約10vol％甲苯和約2vol％所述的改性酯油。
100.權(quán)利要求97的配制物，其中以每加侖燃料中所述的配制物低于約0.5盎司的濃度將所述的配制物加入所述的燃料中。
101.權(quán)利要求97的配制物，其中所述的配制物用于內(nèi)燃機(jī)并且減少所述的內(nèi)燃機(jī)的排放。
102.權(quán)利要求83，96或101的配制物，其中所述的內(nèi)燃機(jī)選自汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
103.權(quán)利要求83或101的配制物，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴、NOx和臭氧前體。
104.權(quán)利要求83，90或97的配制物，其中所述的酯油的含量為所述的添加劑配制物的低于約2vol％，以減少選自以下的一種或多種排放物尾氣排放物和烴排放物。
105.權(quán)利要求83，90或97的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴組分的含量為所述的配制物的低于約10vol％，以減少所述的添加劑配制物的毒性
106.權(quán)利要求83，90或97的配制物，其中所述的硝基鏈烷烴組分的含量為所述的配制物的超過約10vol％，以提高選自以下的一種或多種性能燃油里程和燃料經(jīng)濟(jì)性。
107.一種用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含硝基鏈烷烴；酯油；和芳烴；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
108.權(quán)利要求107的配制物，其中所述的芳烴是甲苯。
109.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含濃度為低于約10vol％的硝基鏈烷烴；和酯油；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
110.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含濃度為大于約90vol％的硝基鏈烷烴；和酯油；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
111.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含基本上不含2-硝基丙烷的硝基鏈烷烴；和酯油；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
112.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含硝基鏈烷烴；和濃度為低于約10vol％的酯油；所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
113.用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的添加劑配制物，包含含有約10-40vol％硝基甲烷的硝基鏈烷烴，和其中所述的硝基鏈烷烴基本上不含2-硝基丙烷；含量為所述的配制物的低于約2vol％的酯油，其中所述的酯油基本上不含磷酸三甲苯酯；和甲苯；其中以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的最后濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中；和所述的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)相對(duì)于不含有所述的添加劑的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料造成的排放減少。
114.制備燃料添加劑配制物的方法，包括在混合容器中加入約1份改性酯油，其中所有磷酸三甲苯酯基本上已經(jīng)除去；加入約5份甲苯；使所述的酯油和所述的甲苯在環(huán)境溫度和壓力下靜置約10分鐘；向所述的酯油和甲苯的混合物中加入約10份硝基甲烷；向所述的混合物中加入約10份硝基乙烷；向所述的混合物中加入約29份1-硝基丙烷；通過小直徑的計(jì)量管在低壓力和環(huán)境溫度下對(duì)所述的混合物平緩地通氣；儲(chǔ)存該添加劑。
115.由權(quán)利要求114的方法制造的添加劑。
116.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，包含由權(quán)利要求114的方法制造的添加劑。
117.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，包含由權(quán)利要求114的方法制造的添加劑，其濃度為每加侖發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中有約0.1盎司的添加劑。
118.一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，包含由權(quán)利要求114的方法制造的添加劑。
119.用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有基本上不含2-硝基丙烷的硝基鏈烷烴；和酯油；以每加侖燃料中的添加劑低于約0.5盎司的濃度將所述的添加劑加入所述的燃料中。
120.權(quán)利要求119的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴進(jìn)一步含有一種或多種選自以下的硝基鏈烷烴組分1-硝基丙烷，硝基乙烷和硝基甲烷；
121.權(quán)利要求119的燃料，進(jìn)一步含有芳烴。
122.權(quán)利要求121的燃料，其中所述的芳烴是甲苯。
123.用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有第一組分，含有0-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷，硝基乙烷和硝基甲烷；第二組分，基本上包含余量的添加劑配制物，是一種或多種選自除去磷酸三甲苯酯的改性酯油和甲苯的物質(zhì)；其中以每加侖燃料中所述的配制物低于約0.5盎司的濃度將所述的配制物加入所述的燃料中；和該添加劑配制物減少選自以下的一種或多種的排放物總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴，一氧化碳，NOx和臭氧前體。
124.權(quán)利要求123的燃料，其中所述的第一組分進(jìn)一步含有20-40vol％硝基甲烷，和60-80vol％的一種或多種硝基鏈烷烴組分，選自1-硝基丙烷、和硝基乙烷。
125.權(quán)利要求123的燃料，其中所述的第一組分包含約10-40vol％硝基甲烷。
126.權(quán)利要求123的燃料，其中所述的第二組分是除去磷酸三甲苯酯的改性酯油，并進(jìn)一步含有甲苯作為第三組分。
127.權(quán)利要求123的燃料，進(jìn)一步含有包含低于20vol％甲苯和低于10vol％的酯油的添加劑。
128.權(quán)利要求123的燃料，其中以在所述的燃料中所述的添加劑低于約5vol％的濃度將所述的添加劑加入所述的燃料中。
129.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有約10至約30vol％的硝基甲烷；約10至約30vol％的硝基乙烷；約40-約60vol％的1-硝基丙烷約2至約8vol％的甲苯；約1-約3vol％的改性酯油，其中所有磷酸三甲苯酯基本上已經(jīng)除去；和以該添加劑在該燃料中低于約5vol％的最后濃度將該添加劑加入到該燃料中。
130.權(quán)利要求129的燃料，進(jìn)一步含有約20vol％硝基甲烷，約20vol％硝基乙烷和約30vol％1-硝基丙烷。
131.權(quán)利要求129的燃料，進(jìn)一步含有約10vol％甲苯和約2vol％的基本上已經(jīng)除去所有磷酸三甲苯酯的改性酯油。
132.權(quán)利要求129的添加劑，其中以每加侖燃料中所述的配制物低于約0.5盎司的濃度將所述的添加劑加入所述的燃料中。
133.權(quán)利要求119，123或129的配制物，其中所述的配制物用于內(nèi)燃機(jī)。
134.權(quán)利要求133的燃料，其中所述的內(nèi)燃機(jī)選自汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
135.權(quán)利要求119，123或129的燃料，其中所述的減少的排放包括選自以下的一種或多種排放物的減少一氧化碳、NOx、總碳?xì)浠衔?，非甲烷系烴和臭氧前體。
136.權(quán)利要求119，123或129的燃料，其中所述的酯油的含量為所述的添加劑配制物的低于約2vol％，以減少選自以下的一種或多種排放物尾氣排放物和烴排放物。
137.權(quán)利要求119，123或129的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴組分的含量為所述的配制物的低于約10vol％，以減少所述的添加劑配制物的毒性。
138.權(quán)利要求119，123或129的燃料，其中所述的硝基鏈烷烴組分的含量為所述的添加劑配制物的超過約10vol％，以提高選自以下的一種或多種性能燃油里程和燃料經(jīng)濟(jì)性。
139.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有含有約10-40vol％硝基甲烷的硝基鏈烷烴；含量為所述的配制物的低于約2vol％的酯油，其中所述的酯油基本上不含磷酸三甲苯酯；和甲苯；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中。
140.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有硝基鏈烷烴；酯油；和芳烴；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的濃度加入到所述的燃料中。
141.權(quán)利要求140的燃料，其中所述的芳烴是甲苯。
142.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有濃度為低于約10vol％的硝基鏈烷烴；和酯油；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的濃度加入到所述的燃料中。
143.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有濃度為大于約90vol％的硝基鏈烷烴；和酯油；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中。
144.一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛的排放的燃料，包含配制的添加劑，其含有硝基鏈烷烴；和濃度為低于約10vol％的酯油；以所述的添加劑在所述的燃料中低于約5vol％的濃度將所述的添加劑加入到所述的燃料中。
全文摘要
本申請(qǐng)描述了改進(jìn)的燃料添加劑配制物，其使用方法和制造該燃料配制物的方法。本發(fā)明的改進(jìn)的燃料添加劑包含硝基鏈烷烴混合物(含有硝基甲烷，硝基乙烷和硝基丙烷)，和經(jīng)改性的商品酯油和/或增溶劑，和/或甲苯的結(jié)合物。酯油和/或增溶劑和/或甲苯相對(duì)于硝基鏈烷烴的比例優(yōu)選低于20vol％，并且添加劑的余量由硝基鏈烷烴組成。也提供了制備和使用該添加劑配制物的方法。
文檔編號(hào)C10L10/00GK1509325SQ01816546
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月28日
發(fā)明者亞瑟·R·富特, 邁克爾·萊金, 彼得·瓦赫特爾, 艾伯特·施拉格, 施拉格, 萊金, 亞瑟 R 富特, 瓦赫特爾 申請(qǐng)人:麥戈那姆環(huán)境科技有限公司