[发明专利]生产改善的柴油燃料的方法

说明书

一种用于连续生产改善的柴油燃料的方法，该燃料具有改善的点火特性，更具体而言具有更高的导电性、更高的十六烷值和增加的润滑性以及具有更高的完全燃烧百分比，致使在内燃柴油机中同时发生颗粒生成减少和NO_x减少，打破这两种污染物从内燃柴油机排放的权衡。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的烃燃料升级(upgrading)的系统和方法，并且更具体而言涉及用于连续生产改善的柴油燃料的方法，该改善的柴油燃料具有增强的点火特性，更具体而言具有更大电导率和/或润滑性，允许更大百分比的完全燃烧，从而在功率损失可忽略不计的内燃机柴油发动机中燃烧时，同时致使更少的烟尘产生和氮氧化物(NOx)减少。

背景技术

柴油燃料是世界上使用最广泛的液态烃燃料之一。内燃机使用柴油的主要问题；无论是重型还是轻型，无论是道路发动机还是非道路发动机，都需要在固体碳颗粒(烟尘)和氮氧化物(NOx)排放之间进行权衡。如果需要排放较少的烟尘，可以提高发动机燃烧室的温度，而使其燃烧得更好。烟尘排放量会下降，但燃烧室会产生更多氧化剂，这意味着NOx排放量会显著增加。如果降低燃烧室的温度，则会出现相反的效果，NOx排放量会下降，但烟尘形成会更高。

现有技术示出了解决上述问题的一些努力。

例如，PCT专利公开号WO 2014168889 A1(文献D1)公开了一种通过燃料与添加剂或燃料增强剂的分子断裂和重组进行燃料裂解和优化的方法，包括：预热燃料；将所述预热燃料与水和至少一种添加剂混合直至形成微乳液混合物；使所述混合物通过泵直至达到所需压力；和将所述混合物引导至流体动力学空化反应器，在该反应器中形成空化气泡并发生解聚和新聚合物链的形成，从而提供改性燃料。D1声称所公开的方法：使用不昂贵的添加剂提高燃料体积；改进API指标；产生“更清洁”的燃料；减少燃料中有害要素，如：燃烧时的硫、CO、Ox和碳颗粒以及原油粘度；改进热值；提高D6和D2燃料中的十六烷值；能够增加较轻燃料中的辛烷值；和由于更清洁的燃烧过程，减少相关的系统维护。

然而，文献D1中公开的方法有几个不足，例如：

·D1没有充分和清楚地描述“空化”是什么意思，因为它仅将其描述为气泡发生装置，然而，D1没有提及实现他们所寻找的效果的理想工艺条件。对于空化反应器的作用，也没有在技术上进行合理解释。

·D1没有描述所添加的添加剂或燃料改善剂，它们只提到了一系列纯物质，如水、甲醇等。这些物质不是添加剂，因为它们不会给燃料添加任何特性。

·D1提及了柴油的分子断裂和解聚以及随后的再聚合。首先，柴油不含聚合物分子，无论如何，柴油不是聚合物。也不希望破坏分子，因为这会失去其热值。所有这些技术论点都基于错误的假设，即柴油是聚合物或包含聚合物分子。任何了解碳氢化合物的人都不会认为这种语义是充分的，论点也不是有效的。

·D1中描述的所有好处都没有明确的目的，它们似乎是在改性所述燃料而“改进”燃烧，但它们并没有解释“改进”的含义。

·D1提到所述改性燃料“允许”产生更少的CO、NOx和SO₂排放。减少CO没有多大意义，因为现代发动机目前不产生这种气体。NOx的减少是相关的，但D1没有证明这种效果，也没有解释实现这种效果的意义。SO₂排放的减少也是不准确的，因为这种排放取决于燃料中硫的浓度。没有能够对柴油进行改性或分子分解，从而产生停止硫氧化物产生的效果。只有分离所述燃料并产生另一硫的料流，才能降低硫浓度。另一个不精确之处是发动机很少产生SO₂，SO₃的排放是更为常见的。此外，D1揭示的降低百分比也缺乏证明其合理性的逻辑解释。