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CN1622988A - 降低内燃机污染物排放的方法,以及包含水和液态烃的燃料乳液 - Google Patents

降低内燃机污染物排放的方法,以及包含水和液态烃的燃料乳液 Download PDF

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CN1622988A
CN1622988A CN02828659.6A CN02828659A CN1622988A CN 1622988 A CN1622988 A CN 1622988A CN 02828659 A CN02828659 A CN 02828659A CN 1622988 A CN1622988 A CN 1622988A
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CN02828659.6A
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T·安布罗西尼
A·德阿米西斯
G·里沃尔塔
C·A·贝尔托利奥
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Cam Tecnologie SpA
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Cam Tecnologie SpA
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Abstract

本发明公开了一种降低包括至少一个燃烧室的内燃机污染物排放的方法，包括：将燃料乳液注入所述至少一个燃烧室；在空气存在下，在所述至少一个燃烧室内点燃燃料乳液；运转内燃机以降低所述至少一个燃烧室中的峰值燃烧温度；其中燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。该燃料乳液的使用明显降低了微粒排放，同时保持或者甚至进一步降低已经通过发动机本身降低了的NOx水平。

Description

降低内燃机污染物排放的方法， 以及包含水和液态烃的燃料乳液
本发明涉及降低内燃机，特别是柴油机污染物排放的方法，并涉及包含水和液态烃的燃料乳液。
已知液态烃在内燃机(如柴油机)中的燃烧产生大量污染物，特别是烟灰、微粒、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和非燃料烃(HC)，这会引起显著的大气污染。
燃料中加入控制量的水能够明显降低污染物的产生，这一点也是已知的。据信，这种作用是由于燃烧区中存在的水产生的多种现象造成的。例如，由于水使峰值燃烧温度降低，减少了氮氧化物(NOx)的排放，所述氮氧化物的形成是受高温促进的。另外，水滴的瞬间蒸发促进了燃料在燃烧室中更好地分布，由此明显降低了烟灰、微粒和CO的形成。这些现象的发生没有负面影响燃烧过程的效率。
人们已经提出了几种解决方案，以在应用时将水加入到液体燃料中，即刚刚在燃料被注入燃烧室之前，或者直接加入到燃烧室中。然而，这些解决方案需要对发动机的结构进行改变，并且不能够实现水在燃料中的最佳分散，而水在燃料中的最佳分散是明显降低污染物而不损害方法的热效率的基本要求。
因此，为了使水以尽可能小的液滴形式均匀分散在烃相中，迄今为止所做的最有希望的和最多的努力是针对在乳化剂(表面活性剂)存在下调配液态烃和水之间的乳液。
例如，欧洲专利申请EP-A-475,620描述了柴油机燃料与水的微乳状液，它含有十六烷值改进剂和包含亲水性表面活性剂和亲油性表面活性剂的乳化体系。这些表面活性剂选自C9-C24羧酸或磺酸的乙氧基化C12-C18烷基铵盐：亲水性表面活性剂含有至少六个环氧乙烷单元，而亲油性表面活性剂含有少于六个环氧乙烷单元。
欧洲专利申请EP-A-630,398描述了乳液形式的燃料，由烃燃料、3至35wt％的水和至少0.1wt％的乳化体系组成，所述乳化体系由失水山梨糖醇油酸酯、聚亚烷基二醇和乙氧基化烷基酚组成。
国际专利申请WO97/34969描述了水和烃之间的乳液，如柴油机燃料。该乳液通过加入由失水山梨糖醇倍半油酸酯、聚乙二醇单油酸酯和乙氧基化壬基酚组成的乳化剂稳定。该乳化剂的总HLB(亲水亲油平衡)值为6至8。
欧洲专利申请EP-A-812,615描述了稳定的液体燃料和水的乳液的制备方法。该方法包括：通过混合燃料、水和表面活性剂制备第一乳液，随后将由此制备的乳液与更多的水混合得到最终的乳液。该乳液是利用亲水性表面活性剂或亲油性表面活性剂或它们的混合物稳定的。可以使用的亲油性表面活性剂是山梨醇的脂肪酸酯，如失水山梨糖醇单油酸酯，而适用于此目的的亲水性表面活性剂是含有聚氧化烯链的山梨醇的脂肪酸酯，如聚氧化乙烯失水山梨糖醇三油酸酯。加入乙二醇或聚乙二醇能够进一步稳定该乳液。
国际专利申请WO92/19701描述了降低燃气轮机NOx排放的方法，其中使用了含有柴油机燃料的水乳液。该乳液通过加入选自下面的乳化剂稳定：通过缩合烷基胺或羟烷基胺与脂肪酸得到的链烷醇酰胺；和乙氧基化烷基酚。乳化剂的HLB值优选小于或等于8。可以加入物理稳定剂如蜡、纤维素衍生物或树脂来提高稳定性。如专利申请WO93/07238所述，上述乳液可以通过加入带有伯羟基端基的二官能团嵌段聚合物，特别是含有环氧丙烷/环氧乙烷嵌段的共聚物来进一步稳定。
国际专利申请WO00/15740描述了乳化的水混合的燃料组合物，包含：(A)在汽油或柴油范围内沸腾的烃；(B)水；(C)较小的乳化量的至少一种燃料可溶的盐，该盐是通过(C)(I)含有约16至500个碳原子的至少一种酰化剂和(C)(II)氨和/或至少一种胺之间的反应制成的；和(D)水混合的燃料组合物的约0.001至约15wt％的、不同于组分(C)的水溶性无灰、无卤、无硼和无磷胺盐。酰化剂(C)(I)包括羧酸和它们的活性等价物如酰卤、酸酐和包括部分酯和甘油三酯的酯。燃料还可以包括其它组分如助表面活性剂，选自HLB为2至10，优选4至8的离子或非离子化合物；有机十六烷值改进剂，包括取代或未取代的脂肪族或环脂族醇的硝酸酯；防冻剂，通常是醇如乙二醇、丙二醇、甲醇、乙醇和它们的混合物；以燃料组合物的重量计，其含量为0.1至10％，优选0.1至5％。
国际专利申请WO01/51593描述了一种燃料，包含水和液态烃之间的乳液，还包含可通过下面的组分之间的反应得到的聚合物表面活性剂作为乳化剂：(i)用至少一种衍生自二羧酸的基团官能化的聚烯烃低聚物或其衍生物；和(ii)包括直链氧化烯单元的聚氧化烯，所述聚氧化烯连接到任选地含有一个或多个烯属不饱和度的直链烷基上。所述燃料可以还包含醇如甲醇、乙醇、异丙醇或乙二醇作为防冻剂，以燃料的总重量计，其含量通常为0.5至8wt％，优选1至4wt％。
降低柴油机的NOx废气排放还可以通过控制发动机工作以降低峰值燃烧温度来实现。
这种降低可以例如通过将部分废气再循环到发动机进气歧管来实现，在歧管处，所述部分废气与进入的空气/燃料混合。通过在这些条件下稀释空气/燃料混合物，降低了峰值燃烧温度，结果整体上降低了NOx的排出量。这样的系统通常称作废气再循环(EGR)系统。第一个EGR系统早在70年代就作为开/关设备引入了。然而，连续再循环废气导致不稳定的发动机工作，降低的功率输出和由于再循环气体中存在的微粒造成的油污染。当对发动机引入了闭环回路计算机控制后，通过对应于发动机的运行条件，特别是在加速过程中，控制再循环废气的速率或量，大大改善了EGR系统。对EGR系统的一般综述参见例如M.Schultz的“Emission Controls：Part II：GM Exhaust Gas RecirculationSystems”(排放控制：第二部分：GM废气再循环系统)，出版在Motor，第159卷(1983年2月)，第15页，还可以参见美国专利3,796,049和4,454,854。
通过控制发动机的工作降低峰值燃烧温度并由此降低NOx排放的另一系统是基于电子控制燃烧室中的注入时机。特别地，推迟的注入降低NOx排放，而过渡延迟造成更高的燃料消耗和HC排放。因此，精确的注入时机是必要的，这通过电子柴油控制系统(EDC)保证。曲轴参考点提供了调节定时设备设置的基础。通过采用针形运动传感器跟踪针形阀的运动(控制注射的开始)，直接在注入喷嘴处跟踪注射的开始，能够实现极高的精确度(参见如美国专利5,445,128)。
降低废气中NOx的另一种已知方法是基于在涡轮增压式发动机内冷却压缩的进气，以降低发动机中的燃烧温度，并因此降低了NOx排放。此类方法描述在例如美国专利6,145,498中。
关于降低柴油机废气排放的发动机措施的一般综述可参见例如“Bosch Automotive Handbook”，4th Edition，1996年10月(第530-535页)。
为了满足越来越严格的排放标准的要求，人们已经进行了一些尝试以将降低排放的不同技术组合起来。
例如，美国专利4,479,473中描述了一种通过控制再循环到进气歧管的发动机废气和调节发动机燃料注射泵的注射时间表来控制柴油机排放的系统。
美国专利5,271,370描述了一种乳液燃料发动机，其具有至少一个带有用于向汽缸中注射乳液燃料的注射喷嘴的汽缸，所述乳液燃料是通过混合第一燃料和第二燃料形成的。所述发动机包括，用于将部分废气返回到进气通道来再循环废气的废气再循环装置；和用于控制再循环的废气量的废气再循环控制装置。因此，当发动机通过使用乳液燃料工作时，水和柴油机燃料第一次混合。或者，预先通过混合柴油机燃料和水制成并储存在乳液燃料罐的乳液燃料可以被输送到注射喷嘴，并然后注入汽缸中。
本申请人感觉到将下述两者结合起来的必要：控制峰值燃烧温度的技术如上述那些，和无需进一步改变发动机就能够被加入到燃烧室中的燃料乳液的使用。
此外，本申请人认识到提供含有少量水而不降低燃料乳液的性能的燃料乳液对降低污染物排放，特别是微粒排放的重要性。
现在，本申请人发现，上述目标和其它显著改进可以通过向内燃机供给燃料乳液来实现，所述内燃机的工作被控制以降低峰值燃烧温度，所述燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。该燃料乳液的使用明显降低了微粒排放，同时保持或甚至进一步降低了通过发动机本身已经降低了的NOx水平。燃料乳液中减少量的水是非常重要的，因为它允许不显著影响发动机的功率输出，因此使得所述燃料乳液还可以用于其中功率损耗是制约因素的应用，如载重卡车和客车。此外，在EGR系统的情况下，低水平的微粒排放使得可以降低油污染。
因此，在第一方面，本发明涉及降低包括至少一个燃烧室的内燃机的污染物排放的方法，该方法包括：
将燃料乳液注入所述至少一个燃烧室；
在空气存在下，在所述至少一个燃烧室内点燃燃料乳液；
运转内燃机，以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度；
其中所述燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。
按照一个优选的实施方案，运转内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，将燃烧过程中产生的一部分废气再循环到所述至少一个燃烧室中。
按照另一个优选的实施方案，运转内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，控制燃烧室内燃料乳液的注入时机。
按照另一个优选的实施方案，运转内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，压缩并冷却进入燃烧室前的吸入空气。
按照一个优选的实施方案，在本发明方法中，燃料乳液中的水含量不超过15wt％，优选2至12wt％，更优选2.5至10wt％，甚至更优选3至8wt％。
按照另一个优选的实施方案，在本发明方法中，预先确定含氧水溶性有机化合物的量，以使得水溶性有机氧的量为0.1至5wt％，优选0.3至4wt％，更优选0.5至2.5wt％，甚至更优选0.8至2wt％。
除非另外指出，本发明说明书和权利要求书中，所述量以相对于燃料乳液的总重量的wt％表示。
在另一方面，本发明涉及一种燃料乳液，其包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂，和作为降低污染物特别是微粒排放的添加剂的至少一种含氧水溶性有机化合物，其中燃料乳液中水的量不超过15wt％，优选2至12wt％，更优选2.5至10wt％，甚至更优选3至8wt％，并且预先确定含氧水溶性有机化合物的量，以使水溶性有机氧的量为0.1至5wt％，优选0.3至4wt％，更优选0.5至2.5wt％，甚至更优选0.8至2wt％。
在另一方面，本发明涉及一种降低内燃机的污染物，特别是微粒排放的方法，所述内燃机以包含烃相和分散在烃相中的水相的燃料乳液为燃料，该方法包括向燃料乳液中加入至少一种含氧水溶性有机化合物，以在水相中得到预定的水溶性有机氧的量。
在另一方面，本发明涉及含氧水溶性有机化合物在降低以燃料乳液为燃料的内燃机的污染物排放，特别是微粒排放中的应用。
申请人希望指出，本发明的燃料乳液特别适合用于给载重卡车和/或客车加燃料的燃料分配网络，在所述车辆中需要能够降低污染物排放，特别是微粒排放，而基本上不影响发动机的功率输出的燃料。
因此，按照另一方面，本发明涉及燃料乳液作为燃料在用于给载重卡车和/或客车加燃料的分配网络中的应用，所述燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。
水溶性有机氧的量是连接到溶解在燃料乳液的水相中的含氧水溶性有机化合物上的氧的量。假设加入到燃料乳液中的所有该化合物都溶解在水相中，那么能够基于所述水溶性化合物中包含的氧原子数确定上述水溶性有机氧的量。
根据本发明的水溶性化合物(为了简单起见，本文中也等同于“水溶性化合物”)是含有至少一个含氧基团的非离子有机化合物，20℃下可溶于水，通常不含有其它杂原子如硫、氮、磷、卤素。优选所述含氧基团可以选自羟基、醚基、酯基、酮基、过氧基团和它们的组合。
优选地，在20℃下，所述水溶性化合物在水中的溶解度至少为5wt％，更优选至少8wt％。
根据本发明的含氧水溶性有机化合物可以选自：
(i)醇，例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、双丙酮醇、糠醇；
(ii)二醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2，3-己二醇、1，3-丙二醇、2，3-己二醇、聚乙二醇；
(iii)多元醇，如甘油、一缩二甘油、山梨醇、甘油2-甲基醚、甘油三甲基醚、甘油单乙酸酯、果糖、半乳糖、蔗糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇；
(iv)酯，如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸乙二醇酯、乙二醇二乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、甘油单乙酸酯、乳酸异丙醇酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸异丙酯；
(v)醚，如乙二醇二乙醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇二甲醚、二甘醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单丁醚、三甘醇单乙醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚；
(vi)酮，如2-丙酮、2-戊酮、3-丙酮、2-甲基-3-戊酮、3-羟基-2-戊酮、4-羟基-2-戊酮、5-羟基-2-戊酮；
或它们的混合物。
本发明的燃料乳液包含至少一种乳化剂。所述乳化剂或乳化剂混合物的亲水-亲油平衡(HLB)值为2至10，优选3至8。
所述乳化剂通常可溶于烃燃料，并且可以选自下面几类产品：
(a)通过(a1)用至少一个衍生自二羧酸的基团官能化的聚烯烃低聚物或其衍生物，与(a2)包含线性氧化烯单元的聚氧化烯反应生成的产物，所述聚氧化烯连接到任选地含有一个或多个烯键式不饱和度的长链烷基上；
(b)通过(b1)烃基取代的羧酸酰化剂与(b2)氨或胺反应得到的产物，所述酰化剂的烃基取代基具有50至500个碳原子。
其它乳化剂可以选自：链烷醇酰胺、烷基芳基磺酸盐、胺氧化物、聚(氧化烯)化合物(包括环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物)、羧酸化醇的乙氧化物、乙氧基化的醇、乙氧基化的烷基酚、乙氧基化的胺和酰胺、乙氧基化的脂肪酸、乙氧基化的脂肪酯和油、脂肪酯、甘油酯、二醇酯、咪唑啉衍生物、卵磷脂及衍生物、木质素及衍生物、甘油单酯及衍生物、烯烃磺酸盐、磷酸酯及衍生物、丙氧基化和乙氧基化的脂肪酸或醇或烷基酚、失水山梨糖醇衍生物、蔗糖酯及衍生物、硫酸酯或醇或乙氧化醇或脂肪酯，和它们的混合物。
可以在本发明中使用的乳化剂的更多细节可参见EP-A-475,620，EP-A-630,398，WO97/34969，EP-A-812,615，WO92/19701，WO93/07238，WO00/15740和WO01/51593，这些文献通过引用结合在本文中。
在本发明燃料乳液中使用的所述至少一种乳化剂的量主要根据要乳化的水的量和液态烃燃料的类型预先确定。优选地，所述至少一种乳化剂的用量为0.1至10wt％，优选0.5至5wt％。
本发明的燃料乳液通常是油包水型，其中水滴分散在连续的烃相中。
本发明的燃料包括液态烃燃料，通常是由石油的蒸馏得到的，并且基本上由脂肪族、环烷属的、烯属的和/或芳族烃的混合物组成。所述液态烃通常具有1至53cSt的40℃下粘度，0.75至1.1kg/dm3的15℃下密度，并且可选自例如用作汽车燃料或用于生热的瓦斯油、燃料油、煤油、航空燃料(喷气式发动机燃料)。
用于燃料乳液中的水可以是任何类型的水，如工业水或家用水。然而，优选使用软化水或去离子水，以避免在燃烧室内表面和/或注射器上形成无机沉淀物。
本发明的燃料乳液可以含有其它添加剂如十六烷值改进剂、缓蚀剂、润滑剂、杀虫剂、消泡剂和它们的混合物。
特别地，十六烷值改进剂是改善燃料爆震性能的产品，通常选自硝酸酯、亚硝酸酯和无机或有机型过氧化物，它们可溶于水相或优选地可溶于烃相中，如有机硝酸酯(参见例如专利EP-475,620和US5,669,938)。其中优选使用的是含有最高达10个碳原子的烷基或环烷基硝酸酯，如硝酸乙酯、硝酸戊酯、硝酸正己酯、硝酸2-乙基己酯、硝酸正癸酯、硝酸环己酯等，或它们的混合物。
杀虫剂可以选自本领域已知的那些，如吗啉衍生物、异噻唑啉-3-酮衍生物、三(羟甲基)硝基甲烷、甲醛、噁唑烷、溴硝丙二醇(2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇)、2-苯氧基乙醇、二羟甲基脲或它们的混合物。
加入本发明燃料乳液中的含氧水溶性有机化合物还可以起到防冻剂的作用。然而，对于有些应用来说，建议向燃料乳液中再加入选自本领域可得的防冻剂。
本发明的燃料乳液还可以包括至少一种水溶性胺或铵盐，如硝酸铵、乙酸铵、硝酸甲基铵、乙酸甲基铵、乙二胺二乙酸盐、硝酸脲、二硝酸脲或它们的混合物，其用量为0.001至15wt％(参见WO00/15740)。
本发明的燃料乳液通常是通过采用乳化设备混合各组分制备的，其中乳液的形成可以是通过运动部件施加的机械作用的结果，或者是使被乳化的各组分通过静态混合设备的结果，或者是组合的机械作用和静态作用的结果。通过将水相和烃相，任选地经过预混，加入到乳化设备中形成乳液。乳化剂和可能存在的其它添加剂可以单独地加入，或者优选地根据它们的溶解度性能预先混合在水相或烃相中加入。优选地，含氧水溶性有机化合物预先混合在水相中，而乳化剂预先混合在烃相中。
下面将根据一些工作实施例进一步描述本发明。
将具有表1所示组成的燃料在用于汽车Volkswagen Passat 1.9 TDI130cv的柴油机上进行测试，所述汽车具有EGR系统和燃料注射单元泵。根据欧洲标准ECE R15+EUDC，在底盘辊功率计上测试发动机。该测试循环重现了结合了郊外驱动(EUDC)段的城市驱动循环(ECE)，来说明更主动的高速驱动模式。根据该标准测试排放量，并用每公里路程的污染物克数表示。
结果表示在表2中。
表1
燃料   1 2  3  4  5
柴油机燃料EN590   100 86.22  90.22  87.22  92.22
水   -- 12.00  8.00  8.00  4.00
乳化剂   -- 1.60  1.60  1.60  1.60
MEG   -- --  --  3.00(*)  2.00(**)
十六烷值改进剂   -- 0.15  0.15  0.15  0.15
杀菌剂   -- 0.03  0.03  0.03  0.03
组成用wt％表示。
乳化剂：通过聚环氧乙烷-脂肪酸单酯与马来酸酐官能化的聚异丁烯之间的反应制成(根据WO01/51593的实施例1)；
MEG：单乙二醇；
十六烷值改进剂：硝酸2-乙基己酯；
杀菌剂：异噻唑啉-3-酮衍生物。
(*)相当于1.55wt％的水溶性有机氧；
(**)相当于1.03wt％的水溶性有机氧。
表2
 燃料 1  2  3  4  5
 NOx(g/km) 0.448  0.404  0.345  0.375  0.362
 微粒(g/km) 0.035  0.020  0.020  0.010  0.013
 CO(g/km) 0.276  0.422  0.356  0.400  0.201

Claims (38)

1.一种降低包括至少一个燃烧室的内燃机的污染物排放的方法，该方法包括：
将燃料乳液注入所述至少一个燃烧室；
在空气存在下，在所述至少一个燃烧室内点燃燃料乳液；
运转所述内燃机，以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度；
其中所述燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。
2.权利要求1的方法，其中运转所述内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，将燃烧过程中产生的一部分废气再循环到所述至少一个燃烧室中。
3.权利要求1的方法，其中运转所述内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，控制燃烧室内燃料乳液的注入时机。
4.权利要求1的方法，其中运转所述内燃机以降低在所述至少一个燃烧室内的峰值燃烧温度的步骤包括，压缩并冷却进入燃烧室前的吸入空气。
5.上述权利要求中任一项的方法，其中水以不超过15wt％的量存在。
6.权利要求5的方法，其中水以2至12wt％的量存在。
7.权利要求6的方法，其中水以2.5至10wt％的量存在。
8.权利要求7的方法，其中水以3至8wt％的量存在。
9.上述权利要求中任一项的方法，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.1至5wt％。
10.权利要求9的方法，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.3至4wt％。
11.权利要求10的方法，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.5至2.5wt％。
12.权利要求11的方法，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.8至2wt％。
13.上述权利要求中任一项的方法，其中含氧水溶性有机化合物是具有至少一个含氧基团的非离子有机化合物，所述含氧基团选自羟基、醚基、酯基、酮基、过氧基团和它们组合。
14.上述权利要求中任一项的方法，其中含氧水溶性有机化合物20℃下在水中的溶解度至少为5wt％。
15.权利要求14的方法，其中含氧水溶性有机化合物20℃下在水中的溶解度至少为8wt％。
16.上述权利要求中任一项的方法，其中含氧水溶性有机化合物选自醇、二醇、多元醇、醚、酮和它们的混合物。
17.上述权利要求中任一项的方法，其中乳化剂的亲水-亲油平衡(HLB)值为2至10。
18.权利要求17的方法，其中乳化剂的亲水-亲油平衡(HLB)值为3至8。
19.上述权利要求中任一项的方法，其中乳化剂以0.1至10wt％的量存在。
20.权利要求19的方法，其中乳化剂以0.5至5wt％的量存在。
21.一种燃料乳液，其包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂，和作为降低污染物排放的添加剂的至少一种含氧水溶性有机化合物，其中水以不超过15wt％的量存在，并且含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.1至5wt％。
22.权利要求21的燃料乳液，其中水以2至12wt％的量存在。
23.权利要求22的燃料乳液，其中水以2.5至10wt％的量存在。
24.权利要求23的燃料乳液，其中水以3至8wt％的量存在。
25.权利要求21至24中任一项的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.3至4wt％。
26.权利要求25的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.5至2.5wt％。
27.权利要求26的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物以预定量存在，以使水溶性有机氧的量为0.8至2wt％。
28.权利要求21至27中任一项的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物是具有至少一个含氧基团的非离子有机化合物，所述含氧基团选自羟基、醚基、酯基、酮基、过氧基团和它们的组合。
29.权利要求21至28中任一项的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物20℃下在水中的溶解度至少为5wt％。
30.权利要求29的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物20℃下在水中的溶解度至少为8wt％。
31.权利要求21至30中任一项的燃料乳液，其中含氧水溶性有机化合物选自醇、二醇、多元醇、醚、酮和它们的混合物。
32.权利要求21至31中任一项的燃料乳液，其中乳化剂的亲水-亲油平衡(HLB)值为2至10。
33.权利要求32的燃料乳液，其中乳化剂的亲水-亲油平衡(HLB)值为3至8。
34.权利要求21至33中任一项的燃料乳液，其中乳化剂的存在量为0.1至10wt％。
35.权利要求34的燃料乳液，其中乳化剂的存在量为0.5至5wt％。
36.一种降低内燃机污染物排放的方法，所述内燃机以包含烃相和分散在烃相中的水相的燃料乳液为燃料，该方法包括向燃料乳液中加入至少一种含氧水溶性有机化合物，以在水相中得到预定量的水溶性有机氧。
37.含氧水溶性有机化合物作为用于降低以燃料乳液作燃料的内燃机的污染物排放的添加剂的应用。
38.燃料乳液作为燃料在用于给载重卡车和/或客车加燃料的分配网络中的应用，所述燃料乳液包含液态烃燃料、水、至少一种乳化剂和至少一种含氧水溶性有机化合物。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007063036A2 (en) 2005-11-29 2007-06-07 Akzo Nobel N.V. Surface-active polymer and its use in a water-in-oil emulsion
KR20090003360A (ko) * 2006-04-27 2009-01-09 뉴 제너레이션 바이오퓨얼스, 인코포레이티드 바이오연료 조성물 및 바이오연료의 제조 방법
WO2011025512A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 Mcallister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US8387599B2 (en) * 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US7628137B1 (en) 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
KR101364416B1 (ko) 2009-12-07 2014-02-17 맥알리스터 테크놀로지즈 엘엘씨 대형 엔진 적용에 적합한 일체식 연료 인젝터 점화기 및 연관된 이용 및 제조방법
GB201008577D0 (en) * 2010-05-24 2010-07-07 Aquafuel Res Ltd Engine cleaning method
IT1403085B1 (it) * 2010-10-27 2013-10-04 Eni Spa Composizione di gasolio comprendente eteri della glicerina contenenti catene alchiliche lineari o loro miscele
US8919377B2 (en) 2011-08-12 2014-12-30 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
US9109179B2 (en) * 2012-04-20 2015-08-18 Broadleaf Energy, LLC Renewable biofuel
US9169821B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US9169814B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Systems, methods, and devices with enhanced lorentz thrust
US8752524B2 (en) 2012-11-02 2014-06-17 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced thrust
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
DE102013003726A1 (de) * 2013-03-05 2014-09-11 MTR Energy AG Verfahren zur Herstellung eines Additivs und Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, einer Turbine und eines Strahltriebwerks
US9194337B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Advanced Green Innovations, LLC High pressure direct injected gaseous fuel system and retrofit kit incorporating the same
CN105733708A (zh) * 2016-03-10 2016-07-06 安徽辉源机电有限公司 一种低硫节能柴油抗磨润滑剂及其制备方法
US20190257254A1 (en) * 2016-11-01 2019-08-22 Yaw Obeng System And Method For Operating An Engine With Reduced NOx Emissions
GB2565050B (en) * 2017-07-27 2020-06-17 Dolphin N2 Ltd Split cycle engine with peak combustion temperature control
CN120487400B (zh) * 2025-07-17 2025-09-19 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机的保护方法、电子控制单元和车辆

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3501914A (en) * 1967-07-14 1970-03-24 Exxon Research Engineering Co Hydrocarbon fuel powered vehicle employing emulsified fuel
GB1260473A (en) * 1968-07-22 1972-01-19 Shell Int Research Emulsified hydrocarbon fuel
US3732084A (en) * 1969-06-16 1973-05-08 Exxon Research Engineering Co Emulsified carbon fuel
GB1360177A (en) * 1971-12-25 1974-07-17 Nissan Motor Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
US4031118A (en) * 1973-09-17 1977-06-21 The Lubrizol Corporation Ester-containing process and compositions
JPS58222962A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Honda Motor Co Ltd 車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法
US4479473A (en) * 1983-01-10 1984-10-30 Ford Motor Company Diesel engine emission control system
US5004479A (en) * 1986-06-09 1991-04-02 Arco Chemical Technology, Inc. Methanol as cosurfactant for microemulsions
IT1229787B (it) 1989-05-26 1991-09-11 Eniricerche Spa Composizione ibrida di carburante diesel.
IT1238004B (it) 1990-02-02 1993-06-21 Eniricerche Spa Composizione ibrida di combustibile liquido in microemulsione acquosa
CA2048906C (en) 1990-09-07 2002-12-10 Jan Bock Microemulsion diesel fuel compositions and method of use
AU1900092A (en) 1991-04-25 1992-12-21 Nalco Fuel Tech Process for reducing nitrogen oxides emissions and improving the combustion efficiency of a turbine
US5271370A (en) * 1991-07-31 1993-12-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Emulsion fuel engine
CA2120241A1 (en) 1991-10-01 1993-04-15 Leonard Dubin Emulsification system for light fuel oil emulsions
WO1993018117A1 (fr) 1992-03-09 1993-09-16 Ecotec (Sarl) Carburants emulsionnes
US5445128A (en) * 1993-08-27 1995-08-29 Detroit Diesel Corporation Method for engine control
US5669938A (en) * 1995-12-21 1997-09-23 Ethyl Corporation Emulsion diesel fuel composition with reduced emissions
FR2746106B1 (fr) 1996-03-15 1998-08-28 Combustible emulsionne et l'un de ses procedes d'obtention
CA2207339A1 (en) 1996-06-12 1997-12-12 Goro Ishida Emulsion fuel production method and apparatus, emulsion fuel combustion apparatus, and emulsion fuel production supply apparatus
US6035834A (en) * 1997-02-10 2000-03-14 Industrial Power Generating Corporation Nitrogen oxides reducing aftercooler for turbocharged engines
US5820640A (en) * 1997-07-09 1998-10-13 Natural Resources Canada Pyrolysis liquid-in-diesel oil microemulsions
US6648929B1 (en) 1998-09-14 2003-11-18 The Lubrizol Corporation Emulsified water-blended fuel compositions
GB2352246A (en) * 1999-07-17 2001-01-24 Abu Jawdeh Pauline An emulsifier composition for a water in fuel emulsion
US7018433B2 (en) 2000-01-12 2006-03-28 Cam Tecnologie S.P.A.. Fuel comprising an emulsion between water and a liquid hydrocarbon
DE10003105A1 (de) * 2000-01-25 2001-07-26 Basf Ag Kraftstoff-Wasser-Emulsionen, enthaltend Emulgatoren auf Polyisobuten-Basis
US6606856B1 (en) * 2000-03-03 2003-08-19 The Lubrizol Corporation Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine
US20030084658A1 (en) * 2000-06-20 2003-05-08 Brown Kevin F Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine using a water diesel fuel in combination with exhaust after-treatments
US20040068922A1 (en) * 2002-02-13 2004-04-15 Barbour Robert H. Fuel additive composition and fuel composition and method thereof
US6598584B2 (en) * 2001-02-23 2003-07-29 Clean Air Partners, Inc. Gas-fueled, compression ignition engine with maximized pilot ignition intensity
DE10109845A1 (de) * 2001-03-01 2002-09-05 Basf Ag Emulgatoren, insbesondere auf Basis von Polyisobutylenaminen
DE10125158A1 (de) * 2001-05-22 2002-12-05 Basf Ag Nieder-und hochmolekulare Emulgatoren, insbesondere auf Bassis von Polyisobutylen, sowie deren Mischungen
US20050120619A1 (en) * 2001-06-29 2005-06-09 Frederick W Koch Emulsified fuel compositions prepared employing emulsifier derived from high polydispersity olefin polymers
WO2003006588A1 (en) * 2001-07-09 2003-01-23 Cam Tecnologie S.P.A. Fuel comprising an emulsion between water and a liquid hydrocarbon
US6742335B2 (en) * 2002-07-11 2004-06-01 Clean Air Power, Inc. EGR control system and method for an internal combustion engine
US20040111955A1 (en) * 2002-12-13 2004-06-17 Mullay John J. Emulsified water blended fuels produced by using a low energy process and novel surfuctant
JP4251123B2 (ja) * 2003-11-04 2009-04-08 株式会社デンソー 内燃機関
US9018148B2 (en) * 2005-04-28 2015-04-28 Cherron Oronite Company LLC Method and system for screening lubricating oil compositions
US7459589B2 (en) * 2005-12-22 2008-12-02 Shell Oil Company Process for the preparation of an alkylene glycol

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