(57)【要約】アルカノールアミドを実質的に含有しない燃料組成物であって、炭化水素ベース燃料を少なくとも９５体積％、並びに、ａ）任意的にアルコキシル化されている、線状若しくは枝分かれの、飽和若しくは不飽和の、炭素原子を８〜２４個有しているモノアルコールであって、アルコール１モル当り、エチレンオキシドをゼロ若しくは１〜２０モル及び／又はプロピレンオキシドを１〜５モル含有している該モノアルコール、又は、ｂ）炭素原子を２〜６個有しているポリオールであって、炭素原子を１２〜２４個有している脂肪酸で任意的に部分的にエステル化されている該ポリオール、又は、ｃ）炭素原子を１２〜２４個有しているアルコキシル化脂肪酸であって、脂肪酸１モル当り、エチレンオキシドを４〜２０モル含有している該脂肪酸、又は、ｄ）エトキシル化ダイマー脂肪酸、から成る群から選ばれる添加剤を０．１〜５体積％含有する燃料組成物を記述する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカノールアミドを実質的に含有しない燃料組成物であって、炭化水素ベース燃料を少なくとも９５体積％、並びに、
ａ）任意的にアルコキシル化されている、線状若しくは枝分かれの、飽和若しくは不飽和の、炭素原子を８〜２４個有しているモノアルコールであって、アルコール１モル当り、エチレンオキシドをゼロ若しくは１〜２０モル及び／又はプロピレンオキシドを１〜５モル含有している該モノアルコール、又は
ｂ）炭素原子を２〜６個有しているポリオールであって、炭素原子を１２〜２４個有している脂肪酸で任意的に部分的にエステル化されている該ポリオール、又は
ｃ）炭素原子を１２〜２４個有しているアルコキシル化脂肪酸であって、脂肪酸１モル当り、エチレンオキシドを４〜２０モル含有している該脂肪酸、又は
ｄ）エトキシル化ダイマー脂肪酸、
から成る群から選ばれる添加剤を０．１〜５体積％含有する燃料組成物。
【請求項２】
炭化水素ベース燃料が、ある量の酸素供給剤を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３】
酸素供給剤が１種のアルコールである、請求項２に記載の燃料組成物。
【請求項４】
アルコールが、炭素数１〜６のアルカノールである、請求項３に記載の燃料組成物。
【請求項５】
アルカノールが、エタノール、プロパノール及びブタノール、及びそれらの異性体から成る群から選ばれている請求項４記載の燃料組成物。
【請求項６】
アルコールがエタノールである請求項５記載の燃料組成物。
【請求項７】
アルコールが、１〜１０体積％の量で存在している、請求項３に記載の燃料組成物。
【請求項８】
燃料組成物が成分ａ）を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項９】
成分ａ）が化学式（Ｉ）
Ｒ1ＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒ1は、炭素原子を８〜２４個、並びに二重結合を０個及び／又は１、２又は３個有している、線状又は枝分かれの脂肪族炭化水素基を表す）の第一級脂肪族アルコールである、請求項５に記載の燃料組成物。
【請求項１０】
成分ａ）が、カプロンアルコール、カプリルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、カプリンアルコール、ラウリルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、パルモレイルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、ペトロセリニルアルコール、リノリルアルコール、リノレニルアルコール、エレオステアリルアルコール、アラキルアルコール、ガドレイルアルコール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール、及びブラシジルアルコール、及びそれらの組合せから成る群から選ばれている請求項９記載の燃料組成物。
【請求項１１】
成分ａ）が、例えば、ココヤシ脂肪族アルコール、パーム脂肪族アルコール、パーム核脂肪族アルコール、又はアロー脂肪族アルコールのような、炭素原子を１２〜１８個有する脂肪族アルコールである、請求項９に記載の燃料組成物。
【請求項１２】
成分ａ）がオレイルアルコールである、請求項９に記載の燃料組成物。
【請求項１３】
成分ａ）が、炭素原子を１２〜１６個有するゲルベアルコールである、請求項９に記載の燃料組成物。
【請求項１４】
成分ａ）が、アルコキシル化アルコールである、請求項８に記載の燃料組成物。
【請求項１５】
アルコキシル化アルコールがエトキシル化アルコールである、請求項１４に記載の燃料組成物。
【請求項１６】
成分ａ）が、エチレンオキシド８モルでエトキシル化されたオクタノールである、請求項１５に記載の燃料組成物。
【請求項１７】
燃料の添加剤が、成分ｂ）を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項１８】
成分ｂ）が、炭素原子を２〜８個、及び１モル当り２〜４のヒドロキシル官能価、を有する有機化合物である、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項１９】
成分ｂ）が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、並びに、それらのオリゴマー、例えば、ブチレンジグリコール、グリセロール、及びペンタエリトルトール又はトリメチロールプロパンのようなネオペンチル化合物、から成る群から選ばれている、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２０】
成分ｂ）が、ポリオールの、部分的にエステル化された誘導体である、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２１】
成分ｂ）が、炭素原子を８〜２２個有する脂肪酸との、グリセロールモノエステル及び／又はグリセロールジエステルである、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２２】
成分ｂ）が、脂肪酸で部分的にエステル化されたペンタエリトリチルエステルである、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２３】
成分ｂ）が、部分的にエステル化されたジエチレングリコール、ペンタエリトルトール又はトリメチロールプロパンから成る群から選ばれている、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２４】
成分ｂ）がグリセロールである、請求項１７に記載の燃料組成物。
【請求項２５】
成分ｂ）がジエチレングリコールモノブチルエーテルである、請求項２４に記載の燃料組成物。
【請求項２６】
燃料の添加剤が、成分ｃ）を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項２７】
成分ｃ）が、１種以上のエトキシル化脂肪酸である、請求項２６に記載の燃料組成物。
【請求項２８】
エトキシレートが、アルコキシドとして専らエチレンオキシド基を含有している、請求項２７に記載の燃料組成物。
【請求項２９】
エトキシレートが、エステル１モル当り、エチレンオキシド４〜２０モルを含有している、請求項２７に記載の燃料組成物。
【請求項３０】
成分ｃ）が、炭素原子を５〜３０個有する天然由来又は合成由来の脂肪酸である、請求項２６に記載の燃料組成物。
【請求項３１】
脂肪酸が、ココヤシ油、パーム核油、大豆油、ひまわり油、ナタネ油、綿実油、魚油、牛脂及びラードから成る群から選ばれており、具体的な諸例が、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ラウロレイン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、アラキン酸、ガドレイン酸、ベヘン酸及びエルカ酸である、請求項３０に記載の燃料組成物。
【請求項３２】
燃料の添加剤が、成分ｄ）を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３３】
脂肪酸が、５０〜９９重量％のダイマー含有量を有するダイマー脂肪酸である、請求項３２に記載の燃料組成物。
【請求項３４】
炭化水素ベース燃料が、ディーゼル油を含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３５】
ディーゼル油が石油ディーゼル燃料である、請求項３４に記載の燃料組成物。
【請求項３６】
ディーゼル油の部分が、バイオディーゼル燃料である、請求項３４に記載の燃料組成物。
【請求項３７】
成分ａ）〜ｄ）はそれぞれ、１２未満のＨＬＢ値を有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３８】
［ディーゼル油］：［添加剤］の体積比（ｖ／ｖ）が、１０００：０．５〜１０００：５０の範囲にある、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３９】
組成物が実質的に無水である、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４０】
組成物が、ある量の水を含有し、しかも、実質的に安定で且つ実質的に均質な溶液から成っている、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４１】
組成物が、ディーゼル油８８〜９８．５体積％と、エタノール１〜１０体積％と、添加剤ａ）、ｂ）、ｃ）又はｄ）０．５〜２体積％とから成っている、請求項３４に記載の燃料組成物。
【請求項４２】
窒素源をも含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４３】
混合物の体積に基づき、０．１％ｖ／ｖ〜１．０％ｖ／ｖの量でセタン・ブースターをも含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４４】
５％ｖ／ｖ未満の量で乳化破壊剤をも含有している、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４５】
請求項３４に記載の燃料組成物を調製する方法において、ａ）〜ｄ）から成る群から選ばれる添加剤を、０．１〜５体積％の量でディーゼル油と混合する工程と、その混合物をスプラッシュブレンドして、透明で安定な燃料にする工程とを包含する、調製方法。
【請求項４６】
請求項３に記載の燃料組成物を調製する方法において、
(i) ａ）〜ｄ）から成る群から選ばれる特定の添加剤を、０．１〜５体積％の量でアルコールに溶解する工程と、
(ii) その溶液を炭化水素燃料とスプラッシュブレンドする工程と、
を包含する、調製方法。
【請求項４７】
炭化水素燃料がディーゼル油である、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
請求項１に記載の燃料組成物を使用することを包含する、内燃機関を動かす方法。
【請求項４９】
アルコール含有ディーゼル燃料のための可溶化剤として、成分ａ）〜ｄ）を使用する方法。
【請求項５０】
請求項８に記載の燃料組成物を製造するために成分ａ）を使用する方法。
【請求項５１】
請求項１７に記載の燃料組成物を製造するために成分ｂ）を使用する方法。
【請求項５２】
請求項２６に記載の燃料組成物を製造するために成分ｃ）を使用する方法。
【請求項５３】
請求項３２に記載の燃料組成物を製造するために成分ｄ）を使用する方法。
【請求項５４】
付随の諸実施例に関連して実質的に記述されている燃料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカノールアミドを含有せず且つ選定された特定の添加剤を含有する燃料組成物に関する。
【０００２】
本発明は更に、ディーゼル油／エタノールの混合物を調製する方法と、アルコール含有ディーゼル燃料のための可溶化剤として、選定された独特の諸成分を使用する方法とに関する。
【背景技術】
【０００３】
燃料用添加剤として界面活性剤を使用することは、長く知られてきた。一例として、例えば、英国特許ＧＢ２２１７２２９号明細書には、エトキシル化アルコール４８体積部と、ラウリル酸ジエタノールアミド３〜８部と、オレイン酸ジエタノールアミド３〜８部と、エトキシル化オレイン酸１．５〜４部とを含有する添加剤が記述されている。そのような諸組成物は、燃料中の水を溶解して腐食を減少させる添加剤として適している。しかし、燃料と混合されている相として、水の代わりに、例えば短鎖アルコールが使用される場合、諸問題が生じる。この目的のために、ＷＯ９８／１７７４５には、ジエタノールアミド２５体積％と、エトキシル化アルコール５０体積％と、脂肪酸１モル当りエチレンオキシド７モルでエトキシル化されたＣ14脂肪酸２５体積％とを含有する、代わりの組成物が記述されている。その添加剤は、ディーゼル燃料中のエタノールの溶解性を改善するために使用される。その燃料が圧縮点火機関（ディーゼル機関）で燃焼するとき、その添加剤によって、結果的にＣＯ2、ＣＯ及びＮＯx、及び粒状物質（ＰＭ）が低減することになる。
【０００４】
従来のままでは、所望の効果を達成するためには、多量の特定の諸物質を使用しなければならないという不都合がある。このような方法で、燃焼のガス反応生成物（とりわけ、ＮＯx及びＣＯ又はＣＯ2及びＰＭ）の著しい低減を達成するためには、できるだけ簡単である経済的添加剤を使用することによって、燃料中（好ましくは、ディーゼル燃料中）のアルコールの溶解を達成させる必要が長期間に渡り存在してきた。
【発明の開示】
【０００５】
本出願の目的は、上述の諸問題を解決することである。
【０００６】
今や意外にも、諸燃料中の（好ましくは、ディーゼル燃料中の）アルコールの十分な溶解は、選定された独特の諸成分を使用することによって達成することができることが分かった。
【０００７】
本発明の第１の面によると、アルカノールアミドを実質的に含有しない燃料組成物であって、炭化水素ベース燃料を少なくとも９５体積％、並びに、
ａ）任意的にアルコキシル化されている、線状若しくは枝分かれの、飽和若しくは不飽和の、炭素原子を８〜２４個有しているモノアルコールであって、アルコール１モル当り、エチレンオキシドをゼロ若しくは１〜２０モル及び／又はプロピレンオキシドを１〜５モル含有している該モノアルコール、又は
ｂ）炭素原子を２〜６個有しているポリオールであって、炭素原子を１２〜２４個有している脂肪酸で任意的に部分的にエステル化されている該ポリオール、又は
ｃ）炭素原子を１２〜２４個有しているアルコキシル化脂肪酸であって、脂肪酸１モル当り、エチレンオキシドを４〜２０モル含有している該脂肪酸、又は
ｄ）エトキシル化ダイマー脂肪酸、
から成る群から選ばれる添加剤を０．１〜５体積％含有する燃料組成物が提供される。
【０００８】
本出願に関連し、燃料は、エネルギー供給用の全ての作動物質(operating materials)であって、それの自由燃焼エネルギーが機械仕事(mechanical work)に転換される該作動物質を意味するものと解釈される。これらには、室温及び大気圧で液体である、あらゆるタイプの自動車燃料及び航空燃料が包含される。自動車燃料（例えば、乗用車エンジン又は大型トラックエンジンのための燃料）には、規定の炭化水素として、例えば、ガソリン留分、又は沸点が一層高い諸鉱油留分が含有される。ディーゼル燃料は、クラッキングによる軽油から、又は、褐炭若しくは無煙炭の低温乾留で得られるタールから、得られる。
通例の製品は、０．８３〜０．８８ｇ／ｃｍ3の密度と、１７０〜３６０℃の沸点と、７０〜１００℃の引火点とを有する。炭化水素燃料は、既知のいずれかの炭化水素燃料又はそれらの混合物を含有することがあり、従って、そのような燃料には、例えば、石油ディーゼル燃料又はバイオディーゼル燃料、ガソリン、航空燃料、アルコール、その他同等のものが包含されるが、それらに限定されない。本発明による諸燃料は好ましくは、石油ディーゼル燃料を含有するか、又は石油ディーゼル燃料から成る。それら燃料はまた、いわゆるバイオディーゼル燃料（即ち、脂肪酸メチルエステル、好ましくは、ナタネ油脂肪酸のメチルエステル）を含有する。
【０００９】
本発明による諸燃料は、それら燃料が、上記クラスａ）〜ｄ）から選ばれる唯１つの成分を含有し、しかも、その結果として、高価で複雑な、独特の異なる諸物質の混合物は全く必要としない、という事実によって特徴付けられる。
従って、本発明の１つの面によると、燃料組成物は成分ａ）を含有する。
【００１０】
成分ａ）
脂肪族アルコールは、化学式（Ｉ）
Ｒ1ＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒ1は、炭素原子を８〜２４個、並びに二重結合を０個及び／又は１、２又は３個有している、線状又は枝分かれの脂肪族炭化水素基を表す）の第一級脂肪族アルコールを意味するものと理解すべきである。典型的な諸例は、カプロンアルコール、カプリルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、カプリンアルコール、ラウリルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、パルモレイルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、ペトロセリニルアルコール、リノリルアルコール、リノレニルアルコール、エレオステアリルアルコール、アラキルアルコール、ガドレイルアルコール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール、及びブラシジルアルコール、並びに、それらの工業用混合物であって、例えば、ローレンのオキソ合成(Roelen's oxo synthesis)により油脂又はアルデヒドに基づいて調製された工業用メチルエステルの高圧水素化において得られる該混合物、及び、不飽和脂肪族アルコールのオリゴマー化におけるモノマー留分として得られる該混合物である。炭素原子を１２〜１８個有する工業用脂肪族アルコール（例えば、ココヤシ脂肪族アルコール、パーム脂肪族アルコール、パーム核脂肪族アルコール、又はアロー脂肪族アルコール）が好ましい。オレイルアルコールはとりわけ好ましい。炭素原子を１２〜１６個有するゲルベ(Guerbet)アルコールは更に好ましい。
【００１１】
化学式（Ｉ）の脂肪族アルコールの、アルコキシル化された（好ましくは、エトキシル化された及び／又はプロポキシル化された）誘導体を使用することも、とりわけ好ましい。これら化合物の調製は、既知であり、例えば、酸触媒又は塩基触媒の存在下、脂肪族アルコールをエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドと反応させることによって実施される。好ましい付加物は、脂肪酸１モル当りエチレンオキシドを１〜２０モル及び／又はプロピレンオキシドを１〜５モル含有する。脂肪族アルコール１モル当りエチレンオキシドを１〜２０モル含有し且つプロピレンオキシドを含有しないアルコキシル化アルコールは、とりわけ好ましい。基Ｒが不飽和Ｃ12-18基を表わせば、更に好ましい。エチレンオキシドを８モルでエトキシル化された脂肪族アルコールは、更にとりわけ好ましい化合物ａ）と見なすことができる。
【００１２】
本発明の第２の面によると、燃料添加剤は成分ｂ）を含有する。
成分ｂ）
モノアルコールに加えて、ポリオール及びそれらのエステル化誘導体もまた、本発明による燃料のための適切な添加剤である。ポリオールは、炭素原子を２〜８個、及び１モル当り２〜４のヒドロキシル官能価、を有する有機化合物である。これらには、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、及びそれらのオリゴマー（例えば、ブチレンジグリコール）が包含される。もう１つの、好ましく使用されるポリオールはグリセロールである。更に、ペンタエリトルトール又はトリメチロールプロパンのようなネオペンチル化合物は、群ｂ）のための適切な成分である。ポリオールの、部分的にエステル化された誘導体（例えば、炭素原子を８〜２２個有する脂肪酸との、グリセロールモノエステル及び／又はグリセロールジエステル）は、更に好ましい。とりわけ好ましいエステルは、脂肪酸で部分的にエステル化されたペンタエリトリチルエステルである。エーテル（例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル）等の他の誘導体もまた適している。
【００１３】
本発明の更なる面によると、燃料添加剤は成分ｃ）を含有する。
成分ｃ）
本発明による組成物には、成分ｃ）としてアルコキシル化脂肪酸が含有される。これらの脂肪酸アルコキシレートは、既知の化合物であり、当業者に知られているあらゆる方法によって調製することができる。本発明による組成物に含有されている諸脂肪酸アルコキシレートは、アルコキシドとして専らエチレンオキシド基を含有している。それら脂肪酸アルコキシレートは、エステル１モル当り、エチレンオキシドを４〜２０モル（とりわけ、エチレンオキシドを２〜１０モル）含有するのが好ましい。
【００１４】
使用される脂肪酸成分は、動物油脂及び植物油脂から（例えば、ココヤシ油、パーム核油、大豆油、ひまわり油、ナタネ油、綿実油、魚油、牛脂及びラードから）脂肪分解(lipolysis、 リポリーシス)によって得ることのできる、炭素原子を５〜３０個有する天然由来又は合成由来の脂肪酸（とりわけ、直鎖の飽和又は不飽和の脂肪酸）であり、それらの工業用混合物を包含する、具体的な諸例は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ラウロレイン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、アラキン酸、ガドレイン酸、ベヘン酸及びエルカ酸である。
【００１５】
本発明の更なる面によると、燃料添加剤は成分ｄ）を含有する。
成分ｄ）
不飽和脂肪酸のオリゴマー化は、諸総括的記事［例えば、「Ａ．ベール(Behr)：Ｆａｔ  Ｓｃｉ，Ｔｅｃｈｎｏ．９３，３４０（１９９１）」、「Ｇ．スピテラー(Spiteller)：Ｆａｔ  Ｓｃｉ，Ｔｅｃｈｎｏｌ，９４，４１（１９９２）」、又は「Ｐ．ダウテ(Daute)等：Ｆａｔ  Ｓｃｉ，Ｔｅｃｈｎｏｌ，９５，９１（１９９３）」によるもの］に記載されている既知の環状電子反応である。そのオリゴマー化を行う場合、概して２つ又は３つの脂肪酸が結合して、ダイマー又はトリマーを形成する。それらダイマー又はトリマーは脂環式構造を有する。それらダイマー及びトリマーを含有する留分の他に、いわゆるモノマー留分が得られる。このモノマー留分は、転化されていない出発原料と、その反応の間、異性化によって形成されてしまった枝分かれモノマーとを含有する。加えて、当然に一層大きい諸オリゴマーも存在する。しかし、それらオリゴマーは通常、あまり重要でない。オリゴマー化は、加熱するか又は貴金属触媒の存在下で行うことができる。その反応は、粘土（例えば、モンモリロナイト）の存在下で行うのが好ましい。ダイマー及びトリマーの含有量、又はモノマー留分の量は、反応条件によって調整することができる。諸工業用混合物は、最終的には蒸留を行うことによって精製することもできる。オリゴマー化のための適切な出発原料は、炭素原子を１２〜２２個（好ましくは、１６〜１８個）有する工業用不飽和脂肪酸である。典型的な諸例は、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リノール酸、リノレン酸、共役脂肪酸、エレオステアリン酸、リシノール酸、ガドレイン酸、エルカ酸、及び、飽和脂肪酸を有するそれらの工業用混合物、である。適切な工業用混合物の典型的な諸例は、水素化されていない開裂(cleavage)脂肪酸又は４０〜１４０の範囲のヨウ素価を有する天然トリグリセリド（例えば、パーム油酸、獣脂脂肪酸、ナタネ脂肪酸、ひまわり脂肪酸、及びその他同種類のもの）である。オレイン酸を一層多く含有する開裂脂肪酸が好ましい。
【００１６】
諸脂肪酸の他に、それらのエステル（好ましくは、メチルエステル）をダイマー化することができる。水素化を行う前に、その酸をオリゴマー化すること、及び、その酸をメチルエステルに転化することも可能である。エステル基の酸基への転化は、それ自体知られている方法で行われる。
【００１７】
ダイマー脂肪酸は、本発明との関連においてとりわけ好ましく、工業用オレイン酸をオリゴマー化することによって得られ、また、５０〜９９重量％のダイマー含有量と、１〜５０重量％のポリマー含有量（トリマー含有量を含む）とを有するのが好ましい。モノマー含有量は、１〜１５重量％である場合があり、所望によって、蒸留することにより減らすことができる。オリゴマー化によって得られ、工業用オレイン酸であり、且つ、７０〜８５重量％のダイマー含有量と、１０〜２０重量％のポリマー含有量と、５〜１５重量％のモノマー含有量とを有する、ダイマー脂肪酸が、とりわけ好ましい。重量％は、ダイマー脂肪酸の総量に基づいている。
【００１８】
添加剤成分ａ）〜ｄ）は、それらのＨＬＢ値が１２未満となるように選定するのが好ましい。ＨＬＢ値は次のように算出する：
ＨＬＢ＝［親水性鎖の分子量］×２０／［全分子量］
【００１９】
本発明の更なる面によると、炭化水素ベース燃料は、ある量の、１種以上のアルコールを含有することがある。そのようなアルコールは、Ｃ１〜Ｃ６のアルカノール（例えば、プロパノール、ブタノール又はエタノール、及びそれらの異性体）であるのが好ましい。エタノールが最も好ましいアルコールである。炭化水素ベース燃料が１種のアルコールを含有する場合、存在するアルコールの量は異なることがあるが、１〜１０体積％の量で存在するのが好ましい。このように、本発明の燃料組成物は、炭化水素ベース燃料を少なくとも８５体積％、１種のアルコール（例えば、エタノール）を１〜１０体積％、並びに、前記の群ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）から選ばれる１種の添加剤を０．１〜５体積％、含有することがある。
【００２０】
本発明による燃料組成物は、成分ａ）、ｂ）、ｃ）又はｄ）を個々に、燃料／エタノールの混合物と混合することによって調製される。好ましい燃料組成物は、その中の、［燃料（例えば、石油ディーゼル燃料）］：［添加剤］の体積比（ｖ／ｖ）が、１０００：０．５〜１０００：５０の範囲、好ましくは１０００：１〜１０００：５０の範囲にある。
【００２１】
本発明の好ましい態様において、ディーゼル油９０〜９４．５体積％と、アルコール（例えば、エタノール）５〜８体積％と、上述の添加剤ａ）、ｂ）、ｃ）又はｄ）０．５〜２体積％とから成る燃料組成物が提供される。
【００２２】
本発明による添加剤を使用することによって、燃料とアルコール（例えば、エタノール）の混合物、好ましくは石油ディーゼル燃料とエタノールの混合物を、経済的な方法で調製することが可能となる。ディーゼル油／エタノールの混合物には、添加剤を最大量０．５〜２．０体積％添加するのが好ましい。水が存在することもある。好ましくは水を０．５体積％未満含有する実質的に無水のエタノールを使用することが、とりわけ好ましい。更に、燃料組成物全体は、無水であるのが好ましい。即ち、その含水率は、０．２体積％未満、好ましくは０．１１体積％未満であるべきである。
【００２３】
本発明の更なる面は、ディーゼル油８８〜９８．５体積％と、アルコール（例えば、エタノール）１〜１０体積％と、上述の添加剤ａ）、ｂ）、ｃ）又はｄ）０．５〜２体積％とから成る燃料組成物に関する。
【００２４】
諸燃料のためのエタノールは、化石燃料の供給原料から、又は、穀物若しくは他のバイオマス(biomass: 生物資源)材料から得られる糖(sugars)を発酵させることによって、製造することができる。従って、本発明の燃料組成物に従って使用するのに適したエタノールは、デンプンベース糖の酵母発酵又は細菌発酵によって得られる燃料用エタノールである場合がある。そのようなデンプンベース糖は、トウモロコシ、サトウキビ、タピオカ(tapioca)及びテンサイ(sugar beet)から抽出されることがある。もう１つの方法として、燃料用エタノールは、特定のバイオマス材料、例えば、（固形都市廃棄物、廃棄紙、紙スラッジ、おがくずのセルロース部分を包含する）産業廃棄物源からのバイオマス材料を、既知の希酸及び／又は濃酸及び／又は酵素で加水分解することによって製造することができる。バイオマスはまた、（例えば、もみ殻、及び製紙工場スラッジを包含する）農業残渣から集めることもできる。
【００２５】
本発明に従って使用するのに適した燃料用エタノールは、水を全く含有しないか、又はほんの汚染レベルで含有することがある。例えば、エタノールを含有する燃料は、極微量の水を含有することがあることに注目すべきである。このように、例えば、無水エタノールは通常、水を０．５％ｗ／ｗ以下含有する。従って、以下、無水燃料組成物と言えば、実質的に水を含有しないが、例えば、水を０．５％ｗ／ｗ以下含有することがある組成物であると解釈すべきである。もう１つの方法として、本発明に従って使用するのに適した燃料用エタノールは、水を一層多くの量、５％ｗ／ｗ以下で含有することがある（含水エタノール）。
【００２６】
従来、ディーゼル燃料と組合せてエタノールを使用すれば、特に水が存在する場合、望ましくないことであるが、エタノール／ディーゼル燃料の混合物が２つの異なる相に分離し、得られた混合物を可燃性燃料として使用することが不適切になるという問題が生じていた。本発明の燃料用添加剤を使用すれば、２つの相が形成されることなく、含水エタノールと従来のディーゼル燃料とを思い通りに混合することができる。本発明に従って混合された燃料用エタノールを使用すれば、あらゆる燃料組成物に、所望の燃焼性が与えられる、例えば、燃料の安定度が改善され、煙及び粒状物質が低減され、ＣＯ及びＮＯｘ排出量が低減され、アンチノック性が改善され、及び／又は不凍化性(anti-freeze characteristics)が改善される。
【００２７】
本発明の添加剤が存在することによって、燃料組成物は、むらがなく安定で均質な組成物を形成して単一層を創り出し、同時に、その結果、一層優れた完全燃焼が得られることとなり、公害が低減され、１ガロン当りのマイルが増大する。
燃料（とりわけ、アルコールベース燃料）が混合される結果として、一層冷たい装填で一層正確に燃えて、通常、エンジンの劣化に起因する、アルデヒド、過酸及び過酸化物の諸反応によって存在する鉄ギ酸塩を低減することができる。
【００２８】
更に、本発明の燃料組成物を使用することを包含する、内燃機関を稼動させる方法が提供される。
【００２９】
ベンツェル(Wenzel)の国際特許出願Ｎｏ．ＷＯ９９／３５２１５号パンフレットには、窒素源（例えば、尿素）を含有する、可燃性燃料のための添加剤が記述されている。その添加剤はＮＯｘを低減すると記述されているが、それら組成物は非常に複雑であり、
水溶性アルコール、
Ｃ６〜Ｃ１２のアルコール、
Ｃ６〜Ｃ１８のエトキシル化アルコール、
Ｃ１０〜Ｃ２４の脂肪酸、及び
窒素源
を含む多数の成分を含有している。
【００３０】
今や意外にも、本発明の燃料組成物は、尿素等の窒素化合物と組合せれば、非常に小さい［燃料］：［添加剤］比を有することができることを見出だした。
【００３１】
このように、本発明に基づく、上述の燃料組成物と窒素源とが提供される。
【００３２】
窒素化合物は、アンモニア、ヒドラジン、アルキルヒドラジン、ジアルキルヒドラジン、尿素、エタノールアミン、モノアルキルエタノールアミン、及びジアルキルエタノールアミンであって、アルキル基がメチル、エチル、ｎ−プロピル又はイソプロピルから独立して選ばれるそれら化合物から成る群から選ぶことができる。尿素が好ましい。窒素化合物は、無水化合物であっても含水化合物（例えば、水溶液）であってもよく、また、５％ｗ／ｗ以下の水溶液でもよい。
【００３３】
本発明の更なる特徴によると、燃料組成物中における窒素化合物の溶解度を増大させる方法であって、上述のような燃料添加剤と炭化水素燃料と窒素化合物とを混合する工程を包含する該増大方法が提供される。本発明の方法は、上述の通り、任意的に、アルコール（例えば、エタノール）又は水を添加することを包含することがある。
【００３４】
本発明のこの面の燃料添加剤を製造する場合、窒素化合物を使用する方法も提供される。本発明の燃料添加剤を製造する場合、とりわけ尿素を使用する方法が提供される。
【００３５】
本発明のこの面における燃料組成物中の窒素化合物は、燃料添加剤の中に組み入れることによって添加しても良いし、或いは、別々に添加しても良い。更に、窒素化合物は水溶液として添加しても良い。
【００３６】
本発明の燃料組成物はまた任意的に、混合物の体積に基づき０．１％ｖ／ｖ〜１．０％ｖ／ｖの量でセタン・ブースター(cetane booster)をも含有することがある。本発明の燃料組成物中にセタン・ブースターが含有される場合、セタン・ブースターは本発明の燃料添加剤の一部として添加しても良いし、或いは、セタン・ブースターは別々に添加しても良い。
【００３７】
混合物中で使用するのに適したセタン・ブースターは、硝酸２−エチルヘキシル、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジエチレングリコールメチルエーテル、シクロヘキサノール、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる。混合物中に存在するセタン・ブースターの量は、特定のディーゼル燃料のセタン価と、特定の燃料組成物中に存在するエタノールの量との関数である。通常、ディーゼル燃料のセタン価が低ければ低いほど、セタン・ブースターの量はそれだけ大きくなる。同様に、エタノールは典型的には、セタン抑制剤として作用するため、溶液中のエタノールの濃度が高ければ高いほど、混合物中のセタン・ブースターはそれだけ多く必要であることがある。
【００３８】
とりわけ、本発明の諸燃料添加剤は、マイクロエマルション(micro emulsions)を生成するのが従来の諸添加剤に比べて一層効果的であるという点で、それら添加剤は好都合である。従って、それら添加剤は、たとえ水が存在していても、炭化水素燃料を含有する安定で透明で均質な溶液（例えば、ディーゼル燃料／エタノール）を一層効果的に製造することができる。従って、本発明の更なる特徴に基づく、ある量の水を任意的に含有する上述の燃料組成物であって、燃料が、実質的に安定で透明で且つ実質的に均質な溶液から成っている該燃料組成物が提供される。
【００３９】
更に、本発明の燃料添加剤又は燃料組成物はまた任意的に、混合物の体積に基づき５％ｖ／ｖ未満（好ましくは、１％ｖ／ｖ未満）の量で乳化破壊剤(demulsifier)をも含有することがある。
【００４０】
それら添加剤の効果は、該添加剤が可溶化効果(solubilising effect)を有するという意味に理解することができる。従って、エタノール含有ディーゼル燃料のための可溶化剤として成分ａ）〜ｄ）を使用する方法もまた、特許請求する。
【００４１】
上述の燃料組成物を製造するために成分ａ）〜ｄ）を使用する方法もまた提供される。
【００４２】
次に、単なる実施例として本発明を記述する。
【実施例１】
【００４３】
例１
本発明による諸添加剤の効果は、「ＥＮ１１６：１９９７」に従う目詰まり点試験(cold filter plugging point test)（ＣＦＰＰ）によって試験を行った。
【００４４】
本試験方法によると、添加剤を含有する燃料は、この目的のために、徐々に−３０℃まで冷却した。１℃の温度間隔でその都度、試料を採取し、次いで、２ｋＰａに減圧した標準化濾過手段を通して吸引した。そのとき表示される温度値は、燃料が所定の時間で該濾過手段を通ってもはや流動することができない温度に相当する。本発明の諸化合物について得られた諸結果の典型は、−１８℃のＣＦＰＰ値を与えた、［オレイルアルコール］＋［４．６ＥＯ］であった。このＣＦＰＰ値は、添加剤なしのディーゼル燃料に対する値に相当する。
【実施例２】
【００４５】
例２
調製及び諸組成物
エトキシル化オレイン酸で添加剤組成物を調合し、次いで、認可ディーゼル燃料である、セタン改良剤０．１％を含有するＵＳ  Ｎｏ．１（芳香族化合物１０％）を含有するエタノール７．７％／ディーゼル燃料９２．３％の諸混合物に、この組成物の１体積％を添加して、光学的に透明で安定な諸マイクロエマルション燃料を得た。これらは、「米国連邦規制基準(the Code of Federal Regulations)、タイトル４０、パート８６、サブパートＮ」に記載されている、「ＥＰＡ（米国環境保護局）重税エンジン認可試験」を用いて、１９９１デトロイト・ディーゼル・シリーズ(Detroit Diesel Series)６０エンジンの自動車燃料として試験を行った。
【００４６】
有毒排気ガス排出量を測定し、無添加のベースディーゼル燃料のものと比較した。有毒ガスであるＣＯ、ＣＯ2、ＮＯx及び粒状物質の著しい減少が得られた。
【実施例３】
【００４７】
例３
典型的な添加剤（即ち、モノエトキシル化オレイン酸）と、従来技術の添加剤とを、含水エタノール（７．７％ｖ／ｖ）とディーゼル燃料（９２．３％ｖ／ｖ）の燃料混合物を安定化させるのに使用したとき、それらの可溶化効率を比較した。
【００４８】
従来技術の添加剤は、ジエタノールアミド２５％、エトキシル化Ｃ９〜１１アルコール５０％、及びＥＯ７モルでエトキシル化されたＣ１４脂肪酸２５％とを含有した。
【００４９】
０．６％ｖ／ｖ以下の含水率と、体積として決定した、透明で安定した溶液を造るのに必要な添加剤の量と、を含有するエタノール／ディーゼル燃料の混合物を実験的に製造した。
【００５０】
含水率に対して、可溶化比（即ち、本発明の添加剤の体積で割った、従来技術の添加剤の体積）をプロットした（図１を参照）。その結果から、本発明の添加剤は、とりわけ低水分濃度において効果が著しく大きいことが確認される。
【実施例４】
【００５１】
例４
石油ディーゼル燃料／バイオディーゼル燃料／エタノールの混合物
認可ディーゼル燃料と、バイオディーゼル燃料と、例１に記述される界面活性剤添加剤で安定化させたエタノールとの混合物を造った。排気ガス物質試験によって、ベースディーゼル燃料と比べて、ＣＯ、ＮＯx及び粒状物質が減少することが分かった。
【実施例５】
【００５２】
例５
石油ディーゼル燃料／エタノール／尿素の混合物
エタノールに入れた尿素０．２５％の試験例Ａ溶液をＵＳ  Ｎｏ．１ディーゼル燃料と、７．７：９２．３の比で混合し、次いで、添加剤１．０％を添加して、透明なマイクロエマルション自動車燃料を生成した。この混合物を使用した試験によって、有毒ガス排出量はベース燃料よりも一層低減されており、その低減には尿素が寄与していたことが分かった。
【実施例６】
【００５３】
例６
ガソリン／エタノールの混合物
ＥＰＡ及びＣＡＲＢと、種々の量のエタノールの諸混合物を調合した（例えば、典型的な混合物は、ガソリン９０％ｖ／ｖ及びエタノール１０％ｖ／ｖを含有した）。本発明の添加剤を少量（典型的には、１％ｖ／ｖ）、ガソリン／エタノールの諸混合物に添加し、結果として得られた諸燃料は、自動車燃料として試験を行って、排出量を、ベースガソリンのものと比較した。それら試験結果によって、エタノール／ガソリンの諸混合物が燃えれば一層低いレベルの有毒ガス排出量を与えることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】含水率に対して、可溶化比（即ち、本発明の添加剤の体積で割った、従来技術の添加剤の体積）をプロットしたグラフである。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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