与燃料经济性有关的改进制造技术

本发明专利技术涉及粘度增加组分在柴油燃料组合物中的用途，其目的是改进所述燃料组合物被引入或打算引入其中的发动机或由这种发动机提供动力的车辆的燃料经济性，其中所述粘度增加组分是粘度指数(VI)改进添加剂，其中所述VI改进添加剂包含线性嵌段共聚物，所述线性嵌段共聚物含有一种或多种选自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯单体的单体嵌段，和其中所述VI改进添加剂以0.001％w/w至0.05％w/w的浓度使用。浓度使用。浓度使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与燃料经济性有关的改进


[0001]本专利技术涉及一种改进压燃式(柴油)发动机中的柴油燃料经济性的方法；并且具体涉及粘度增加组分在柴油燃料组合物中用于改进燃料经济性的用途。

技术介绍

[0002]例如，美国和欧洲的现行排放法规对压燃式发动机的废气排放中容许的污染气体的可接受水平设定了严格的限制。
[0003]发动机和燃料制造商为改善燃烧过程和减少产生不希望的废气排放而采取的典型方法是利用某种形式的“提前燃烧”。提前燃烧是一个涵盖许多不同的燃烧模式的涵盖性术语，这些燃烧模式通常涉及以下一个或多个特征：燃料喷射比上止点(TDC)提前很多；多次燃料喷射；大量的废气再循环(EGR)；以及高喷射压力。所有这些模式通常都试图通过改进燃料
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空气混合和降低燃烧温度来实现极低水平的NOx和烟灰(微粒物质)排放。
[0004]许多发动机还包括某种形式的后处理，以将废气排放降低到排放法规要求的水平。典型的后处理包括诸如催化转化器(例如用于去除NOx排放物)和/或微粒过滤器(例如用于从废气流中去除烟灰)的设备。
[0005]控制发动机中提前燃烧过程的当前手段基于监测各种发动机/燃烧参数，诸如NOx产生，并使用发动机控制单元对发动机参数进行调节，以将发动机推向被认为燃烧过程中的NOx产生将被最小化的一组条件。然而，调节如提前燃烧这种敏感过程(尤其是当在最小NOx产生水平的方向上推动时，在这种条件下燃烧可能变得不稳定)的问题在于，可能发生不完全燃烧，从而导致烟灰/微粒物质(PM)的产量增加。因此，柴油发动机的废气排放可以被看作是NOx与PM排放之间的权衡。
[0006]因此，在现代柴油车辆中，通常将发动机设置为产生低NOx排放以及随之而来的高PM排放，然后使用PM捕集阱从排放物中去除PM，以便满足较低的总体排放标准。从文献中已知，这种设置会导致发动机效率降低并且燃料消耗显著增加。然而，替代的减排策略要复杂得多且成本更高，仅在重型车辆中大规模实施。事实上，即使如果NOx后处理广泛用于例如乘用车，PM过滤器的可靠性也将可能确保发动机设置在可预见的未来保持大致相同。
[0007]然而，应当理解，对提前燃烧和废气排放的控制不仅是空气充量和发动机控制的问题，而且还涉及燃料特性，诸如十六烷值、密度和特定添加剂的存在等。因此，在开发过程中，通过参考严格规定的参考燃料来测量发动机的排放，因此，将发动机设置优化为参考燃料的特性。该系统的缺点是，用于发动机中的燃料类型的任何变化都会对发动机性能(例如效率降低)和排放产生重大影响。
[0008]例如，为了促进现代车辆后处理技术并进一步减少车辆排放，燃料精炼厂已经投资了诸如减硫技术的补充系统。这通常导致获得的柴油密度较低。这些技术提供的增加的灵活性也使精炼厂能够通过进一步降低燃料密度使其接近相关完整规范的下限来优化“能量释放”。因此，市场上的燃料密度已逐渐远离用于发动机校准的参考燃料。某些燃料特性的这种变化意味着，实际用于特定发动机中的燃料类型可能会产生重大影响。
[0009]另外，由于喷射到车辆发动机中的燃料量主要由体积控制，因此燃料密度的减小导致发动机气缸中的可燃燃料量减少，从而导致可以转换的能量有效量减少。这进一步在低NOx和高PM的方向上驱动发动机的排放，但是不利于发动机效率且增加了燃料消耗。尽管在NOx排放方面可能有一点好处，但现在已经意识到，这种设置不能提供车辆制造商所期望的燃料经济性与废气排放之间的最佳平衡。
[0010]鉴于上述操作程序和问题，仅使用标准精炼燃料很难在燃料经济性与废气排放之间达到最佳平衡。因此，需要改进的燃料以及用于改进发动机的燃料经济性的方法。
[0011]WO2012/076653公开了粘度增加组分在柴油燃料组合物中的用途，其目的是改进燃料组合物被引入或打算引入其中的发动机的燃料经济性。WO2012/076653中有实例公开了SV200在柴油燃料组合物中用于改进燃料经济性的用途。SV200是一种聚苯乙烯/聚异戊二烯星状聚合物。在实例中，SV200以1000ppm和2000ppm的浓度使用。希望发现可以按较低浓度使用但仍可以提供显著的燃料经济性益处的粘度增加组分。
[0012]本专利技术旨在克服或减轻与现有技术相关的至少一个问题。

技术实现思路

[0013]因此，在本专利技术的第一方面，提供了粘度增加组分在柴油燃料组合物中的用途，其目的是改进所述燃料组合物被引入或打算引入其中的发动机或由这种发动机提供动力的车辆的燃料经济性，其中所述粘度增加组分是粘度指数(VI)改进添加剂，其中所述VI改进添加剂包含线性嵌段共聚物，所述线性嵌段共聚物含有一种或多种选自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯单体的单体嵌段，和其中所述VI改进添加剂以0.001％w/w至0.05％w/w的浓度使用。
[0014]根据本专利技术，进一步提供了一种用于改进发动机或由这种发动机提供动力的车辆的燃料经济性的方法，所述方法包括向所述发动机的燃烧室中引入包含粘度增加组分的(柴油)燃料组合物，其中所述粘度增加组分是粘度指数(VI)改进添加剂，其中所述VI改进添加剂包含线性嵌段共聚物，所述线性嵌段共聚物含有一种或多种选自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯单体的单体嵌段，和其中所述VI改进添加剂以0.001％w/w至0.05％w/w的浓度使用。
[0015]令人惊讶地发现，本文定义的线性嵌段共聚物在柴油燃料组合物中的用途可以在发动机中提供改进的燃料经济性益处，即使以低浓度使用时也是如此。
附图说明
[0016]通过附图进一步说明本专利技术，其中：
[0017]图1示出了“新欧洲驾驶循环”(NEDC)，其包括四个连续的“城市循环”(ECE)和一个市郊“陆上循环”(EUDC)。
[0018]图2示出了通过碳质量平衡测量的125mg/kg剂量SV160带来的燃料消耗益处。图2所示的总NEDC和EUDC的益处具有统计学意义，置信度为90％。
[0019]图3示出了通过科里奥利仪测量的125mg/kg剂量SV160带来的燃料消耗益处。图3所示的总NEDC和EUDC的益处具有统计学意义，置信度为90％。
具体实施方式
[0020]发动机优选地是柴油发动机或压燃式发动机。然而，还可以设想，本专利技术可适用于汽油燃料组合物和非压燃式类型的相应内燃发动机。柴油发动机也可以是涡轮增压柴油发动机。发动机可受发动机管理系统(EMS)的控制。
[0021]可在精炼时或精炼外(诸如在交付给销售点之前或在销售点)将粘度增加组分添加到燃料组合物中。
[0022]本专利技术还涉及用于改进/增加发动机或由这种发动机提供动力的车辆的燃料经济性的方法。该方法包括向发动机的燃烧室中引入包含粘度增加组分的燃料组合物。优选的燃料组合物是柴油燃料，并且优选的发动机是压燃式发动机。应当理解，除非另有说明，否则关于本专利技术的用途所述的所有特征和实施方案适用于本专利技术的方法。
[0023]在另一方面，本专利技术涉及一种操作压燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.粘度增加组分在柴油燃料组合物中的用途，其目的是改进所述燃料组合物被引入或打算引入其中的发动机或由这种发动机提供动力的车辆的燃料经济性，其中所述粘度增加组分是粘度指数(VI)改进添加剂，其中所述VI改进添加剂包含线性嵌段共聚物，所述线性嵌段共聚物含有一种或多种选自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯单体的单体嵌段，和其中所述VI改进添加剂以0.001％w/w至0.05％w/w的浓度使用。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述VI改进添加剂包含聚苯乙烯
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聚异戊二烯线性嵌段共聚物。3.根据权利要求1或2所述的用途，其中基于所述燃料组合物的总重量，所述VI改进添加剂按以下浓度使用：(i)0.005％w/w至0.03％w/w；(ii)0.006％w/w至0.025％w/w；或者(iii)0.007％w/w至0.02％w/w。4.根据权利要求1或2所述的用途，其中基于所述燃料组合物的总重量，所述VI改进添加剂按以下浓度使用：(iv)0.0075％w/w至0.0175％w/w；(v)0.008％w/w至0.015％w/w；(vi)0.009％w/w至0.013％w/w。5.根据任一前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：