(57)【要約】  一の態様において、システムは、燃料流を溶媒と混合して混合流を形成するように構成される混合器を含み、溶媒は燃料流の第１の成分よりも燃料流の第２の成分に対して高い親和性を有する。システムは、混合流を、（ｉ）燃料流の第１の成分を含む第１の燃料留分と（ｉｉ）燃料流の第２の成分を含む混合留分とに、第１の燃料留分と前記混合留分との揮発性の差に基づいて、分離するように構成される第１の分離器とを含む。このシステムは、混合留分を、燃料流の第２の成分を含む第２の燃料留分と溶媒留分とに分離するように構成される第２の分離器を含む。
2020514622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料流を溶媒と混合して混合流を形成するように構成される混合器であって、前記溶媒は、前記燃料流の第２の成分に対して燃料流の第１の成分より高い親和性を有する、前記混合器と；
前記混合流を、（ｉ）前記燃料流の前記第１の成分を含む第１の燃料留分と（ｉｉ）前記燃料流の前記第２の成分を含む混合留分とに、前記第１の燃料留分と前記混合留分との揮発性の差に基づいて分離するように構成される第１の分離器と；
前記混合留分を、前記燃料流の前記第２の成分を含む第２の燃料留分と溶媒留分とに分離するように構成される第２の分離器と；を備える、
システム。
【請求項２】
前記第１の燃料留分は、前記第２の燃料留分とは異なる自己点火特性値を有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記混合器は、前記燃料流を、前記第２の分離器からの前記溶媒留分の少なくとも一部と混合するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記混合流を加熱するように構成される第１のヒータを備え、
前記第１の分離器は、前記加熱された混合流を分離するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のヒータは、前記第１の分離器からの前記第１の燃料留分と熱交換することにより前記混合流を加熱するように構成される熱交換器を備える、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記混合留分を加熱するように構成される第２のヒータを備え、
前記第２の分離器は、前記加熱された混合留分を分離するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２のヒータは、前記第２の分離器からの前記第２の燃料留分と熱交換することによって前記混合留分を加熱するように構成される熱交換器を備える、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の分離器がフラッシュ蒸留分離器を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の分離器が、フラッシュタンク、薄膜及び吸着ユニットのうちの１つ以上を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
車両のエンジンの運転特性に基づいて、前記第１の分離器及び前記第２の分離器の１つ以上を制御するように構成されるコントローラを備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記エンジンの前記運転特性は、エンジン負荷、エンジントルク、及びエンジン速度、燃料気液比、燃料蒸気ロック指数、燃料運転性能指数、燃料のＴ９０又はＴ９５特性、燃料の潤滑性、燃料の粘性、及びエンジン速度―トルク比のうちの１つ以上を備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記第１の分離器及び前記第２の分離器のうちの１つ以上を制御して、燃料を、目標の自己点火特性値で前記エンジンに提供する、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記第１の分離器、前記第２の分離器、又はその両方の温度及び圧力のうちの１つ以上を制御するように構成される、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記混合器と前記第１の分離器との間に流体的に結合されたオリフィスを備える、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記エンジンの前記運転特性に基づいて前記オリフィスを制御して前記混合流の体積流量を変えるように構成される、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の分離器に結合され、前記第１の燃料留分を貯蔵するように構成される第１の燃料タンクと；
前記第２の分離器に結合され、前記第２の燃料留分を貯蔵するように構成される第２の燃料タンクと；を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
燃料流を溶媒と混合して混合流を形成するステップであって、前記溶媒は、前記燃料流の第２の成分に対して前記燃料流の第１の成分よりも高い親和性を有する、ステップと；
前記混合流を、（ｉ）前記燃料流の前記第１の成分を含む第１の燃料留分と（ｉｉ）前記燃料流の前記第２の成分を含む混合留分とに、前記第１の燃料留分と前記混合留分との揮発性の差に基づいて分離するステップと；
前記混合留分を、前記燃料流の前記第２の成分を含む第２の燃料留分と溶媒留分とに分離するステップと；を備える、
方法。
【請求項１８】
前記第１の燃料留分は、前記第２の燃料留分とは異なる自己点火特性値を有する、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記燃料流を溶媒と混合するステップは、前記燃料流を前記溶媒留分と混合するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
車両の運転中に前記車両に搭載された前記混合流を分離するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記混合流を加熱するステップを備え、
前記混合流を分離するステップは、前記加熱された混合流を分離するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記混合流を加熱するステップは、前記第１の燃料留分との熱交換によって前記混合流を加熱するステップを備える、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記混合留分を加熱するステップを備え、
前記混合留分を分離するステップは、前記加熱された混合留分を分離するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記混合留分を加熱するステップは、前記第２の燃料留分との熱交換により前記混合留分を加熱するステップを備える、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
車両のエンジンの運転特性に基づいて、前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記エンジンの前記運転特性は、エンジン負荷、エンジントルク、及びエンジン速度、燃料気液比、燃料蒸気ロック指数、燃料運転性能指数、燃料のＴ９０又はＴ９５特性、燃料の潤滑性、燃料の粘性、及びエンジン速度―トルク比のうちの１つ以上を備える、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記混合流及び前記混合留分のうち１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、前記エンジンに目標の自己点火特性値を有する燃料を提供するために、分離する前記ステップを制御するステップを備える、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記混合流及び前記混合留分のうち１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上の流量を制御するステップを備える、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、分離する前記ステップの温度又は圧力を制御するステップを備える、
請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を、車両に格納された対応する燃料タンクに貯蔵するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を車両のエンジンに提供するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を分離タンクに貯蔵するステップを備える、
請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年２月２８日付で出願された米国特許出願第１５／４４５，２５７号の優先権を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
自動車、トラック、ボート、全地形型車両等の車両には、動力として内燃機関が一般に用いられている。これらのエンジンは、運転中にガソリン、ディーゼル、又は別の種類の燃料を消費する。この燃料は、オクタン価又はセタン価などの自己点火（自己着火）特性値により特徴付けられる。
【発明の概要】
【０００３】
一態様としてのシステムは、燃料流を溶媒と混合して混合流を形成するように構成される混合器を含み、前記溶媒は、前記燃料流の第２の成分に対して燃料流の第１の成分より高い親和性を有する。本システムは、前記混合流を、（ｉ）前記燃料流の前記第１の成分を含む第１の燃料留分と（ｉｉ）前記燃料流の前記第２の成分を含む混合留分とに、前記第１の燃料留分と前記混合留分との揮発性の差に基づいて分離するように構成される第１の分離器を含む。本システムは、前記混合留分を、前記燃料流の前記第２の成分を含む第２の燃料留分と溶媒留分とに分離するように構成される第２の分離器を含む。
【０００４】
各実施は、以下の特徴のうちの１つ以上を有することができる。
【０００５】
前記第１の燃料留分は、前記第２の燃料留分とは異なる自己点火特性値を有する。
【０００６】
前記混合器は、前記燃料流を、前記第２の分離器からの前記溶媒留分の少なくとも一部と混合するように構成される。
【０００７】
本システムは、前記混合流を加熱するように構成される第１のヒータを含む。前記第１の分離器は、前記加熱された混合流を分離するように構成される。前記第１のヒータは、前記第１の分離器からの前記第１の燃料留分と熱交換することにより前記混合流を加熱するように構成される熱交換器を含む。
【０００８】
本システムは、前記混合留分を加熱するように構成される第２のヒータを含む。前記第２の分離器は、前記加熱された混合留分を分離するように構成される。前記第２のヒータは、前記第２の分離器からの前記第２の燃料留分と熱交換することによって前記混合留分を加熱するように構成される熱交換器を含む。
【０００９】
前記第１の分離器がフラッシュ蒸留分離器を含む。
【００１０】
前記第２の分離器が、フラッシュタンク、薄膜及び吸着ユニットのうちの１つ以上を含む。
【００１１】
本システムは、車両のエンジンの運転特性に基づいて、前記第１の分離器及び前記第２の分離器の１つ以上を制御するように構成されるコントローラを含む。前記エンジンの前記運転特性は、エンジン負荷、エンジントルク、及びエンジン速度、燃料気液比、燃料蒸気ロック指数、燃料運転性能指数、燃料のＴ９０又はＴ９５特性、燃料の潤滑性、燃料の粘性、及びエンジン速度―トルク比のうちの１つ以上を含む。前記コントローラは、前記第１の分離器及び前記第２の分離器のうちの１つ以上を制御して、燃料を、目標の自己点火特性値で前記エンジンに提供する。前記コントローラは、前記第１の分離器、前記第２の分離器、又はその両方の温度及び圧力のうちの１つ以上を制御するように構成される。本システムは、前記混合器と前記第１の分離器との間に流体的に結合されたオリフィスを含む。前記コントローラは、前記エンジンの前記運転特性に基づいて前記オリフィスを制御して前記混合流の体積流量を変えるように構成される。
【００１２】
本システムは、前記第１の分離器に結合され、前記第１の燃料留分を貯蔵するように構成される第１の燃料タンクと、前記第２の分離器に結合され、前記第２の燃料留分を貯蔵するように構成される第２の燃料タンクと；を含む。
【００１３】
一態様としての方法は：燃料流を溶媒と混合して混合流を形成するステップであって、前記溶媒は、前記燃料流の第２の成分に対して前記燃料流の第１の成分よりも高い親和性を有する、ステップと；前記混合流を、（ｉ）前記燃料流の前記第１の成分を含む第１の燃料留分と（ｉｉ）前記燃料流の前記第２の成分を含む混合留分とに、前記第１の燃料留分と前記混合留分との揮発性の差に基づいて分離するステップと；前記混合留分を、前記燃料流の前記第２の成分を含む第２の燃料留分と溶媒留分とに分離するステップと；を含む。
【００１４】
各実施は、以下の特徴のうちの１つ以上を有することができる。
【００１５】
前記第１の燃料留分は、前記第２の燃料留分とは異なる自己点火特性値を有する。
【００１６】
前記燃料流を溶媒と混合するステップは、前記燃料流を前記溶媒留分と混合するステップを含む。
【００１７】
本方法は、車両の運転中に前記車両に搭載された前記混合流を分離するステップを含む。
【００１８】
本方法は、前記混合流を加熱するステップを含む。前記混合流を分離するステップは、前記加熱された混合流を分離するステップを含む。
【００１９】
本方法は、前記混合留分を加熱するステップを含む。前記混合留分を分離するステップは、前記加熱された混合留分を分離するステップを含む。前記混合留分を加熱するステップは、前記第２の燃料留分との熱交換により前記混合留分を加熱するステップを含む。
【００２０】
本方法は、車両のエンジンの運転特性に基づいて、前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップを含む。前記エンジンの前記運転特性は、エンジン負荷、エンジントルク、及びエンジン速度、燃料気液比、燃料蒸気ロック指数、燃料運転性能指数、燃料のＴ９０又はＴ９５特性、燃料の潤滑性、燃料の粘性、及びエンジン速度―トルク比のうちの１つ以上を含む。前記混合流及び前記混合留分のうち１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、前記エンジンに目標の自己点火特性値を有する燃料を提供するために、分離する前記ステップを制御するステップを含む。前記混合流及び前記混合留分のうち１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上の流量を制御するステップを含む。前記混合流及び前記混合留分のうちの１つ以上を分離する前記ステップを制御するステップは、分離する前記ステップの温度又は圧力を制御するステップを含む。
【００２１】
本方法は、前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を、車両に格納された対応する燃料タンクに貯蔵するステップを含む。
【００２２】
本方法は、前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を車両のエンジンに提供するステップを含む。
【００２３】
本方法は、前記第１の燃料留分及び前記第２の燃料留分のうちの１つ以上を分離タンクに貯蔵するステップを含む。
【００２４】
ここで述べる搭載式燃料分離システムは、以下の利点の１つ以上を有する。搭載式燃料分離システムを用いると、燃料消費量、燃料コスト、及び車両からの二酸化炭素排出量を低減でき、車両のエンジンの運転特性に良好に適合する燃料を提供することによってエンジンの効率を向上できる。例えば、実装することにより、エンジン負荷又は運転条件に基づいて特定の最適化された自己点火特性値の燃料をエンジンに供給できる。搭載式燃料分離システムにより、車両の運転者は、自己点火特性の高い燃料よりも大概は安価な自己点火特性の低い燃料を購入できるようになるが、その購入燃料と購入燃料から分離した点火特性の高い部分の両方を使うことができるのである。搭載式燃料分離システムを用いると、高オクタン価燃料の需要を減らすことができるため、低オクタン価燃料の生産が促される。低オクタン価燃料は製造がより単純で、一般的に、もたらされる温室ガス排出量が低い。搭載式燃料分離システムによって、分離工程に追加のエネルギーを必要とせずに、燃料流を複数の留分に分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、搭載式燃料分離システムを含む車両の図である。
【００２６】
【図２Ａ】図２Ａは、搭載式燃料分離システムの図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、搭載式燃料分離システムの図である。
【００２７】
【図３】図３はフローチャートである。
【００２８】
【図４】図４は、搭載式燃料分離システムの運転結果を示すグラフである。
【図５】図５は、搭載式燃料分離システムの運転結果を示すグラフである。
【図６】図６は、搭載式燃料分離システムの運転結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
ここで述べる燃料分離システムは、エンジンを利用して動力を発生させる自動車、トラック、ボート、その他の車両といった、内燃機関を有する車両に搭載することができる。この搭載式燃料分離システムは、リサーチオクタン価（ＲＯＮ）やセタン価などの、自己点火特性値等の燃料流の特性に基づいて、燃料流を２つ以上の個々の留分（ｆｒａｃｔｉｏｎ、画分）の流れに分離できる。燃料流を分離するために燃料流には溶媒が添加される。溶媒は、燃料流の特定の成分に親和性があり、これらの成分の揮発性を、燃料流の残りの成分の揮発性に対して変化させる。次に、抽出蒸留工程を用いて、成分を複数の燃料留分に分離できる。次に、溶媒は、親和性のある燃料留分から取り除かれ、再利用のために搭載式燃料分離システムへ戻される。
【００３０】
図１を参照すると、車両システム１００は、車両１０２に搭載された搭載式燃料分離システム１０８を含む。図１の例では、車両１０２は自動車として描かれている。しかしながら、車両１０２は、有人か無人かに関わらず、自動車、モーターサイクル、全地形車両（ＡＴＶ）、船舶（例えば、ボート若しくは別の種類の船舶）、又は空輸車両（例えば、飛行機、超軽量飛行機（ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔ）、ドローン、若しくは別の種類の空輸車両）を含むことができる。より一般的には、ここで用いられる用語「車両」は、ガソリン、ナフサ、ディーゼル又は別の同種の燃料などの炭化水素液体燃料から動力を得る任意の装置を指す。車両は、ガソリン燃料の場合はリサーチオクタン価（ＲＯＮ、単にオクタン価とも呼ばれる）又はディーゼル燃料の場合はセタン価のように、自己点火特性値を有する燃料を用いるように設計されたエンジンを備えた任意の装置であってもよい。
【００３１】
車両１０２は、搭載式燃料分離システム１０８に流体的に結合される燃料流入口１０４を含み、これにより、例えば車両１０２の運転中に、燃料流１０６を分離システム１０８へ提供する。燃料流１０６の燃料は、例えば、ガソリン（例えば、９１ＲＯＮガソリン、９５ＲＯＮガソリン、又は別のＲＯＮを含むガソリン）、軽質直留ナフサ（Ｌｉｇｈｔ  Ｓｔｒａｉｇｈｔ−Ｒｕｎ  Ｎａｐｈｔｈａ、ＬＳＲＮ）、ディーゼル、又は内燃機関の別の種類の燃料であってもよい。いくつかの例では、燃料タンク（不図示）は、例えば特定量の燃料を収容するために、燃料流入口１０４と搭載式燃料分離システム１０８との間に流体的に結合される。いくつかの例では、例えば、車両１０２の運転の必要に応じて、燃料流１０６を、燃料タンクから搭載式燃料分離システム１０８まで可変的に流す（ｃｉｒｃｕｌａｔｅ）こと（例えば、圧送すること）ができる。いくつかの例では、車両１０２の燃料レールを、燃料流１０６を流すのに用いることもできる。
【００３２】
搭載式燃料分離システム１０８は、例えば、燃料流１０６の特定の特性に基づいて、燃料流１０６を２つ以上の個々の留分流に分離する。いくつかの例では、燃料流１０６を、それぞれが異なる自己点火特性値（例えば、ＲＯＮ、セタン価、又は別の値）を有する留分に分離できる。いくつかの例では、燃料流１０６を、芳香族留分、酸化物留分、又は別の特徴を有する留分に分離できる。
【００３３】
搭載式燃料分離システムは、燃料流１０６を複数の留分に分離できる、フラッシュ蒸留分離器等（例えば、フラッシュタンク、蒸留塔、小型蒸留ユニット、その他のタイプの蒸留分離器）の１つ以上の分離ユニットを含むことができる。いくつかの例では、分離ユニットを複数の圧力、複数の温度、又はその両方で運転して、望ましい分離特性、分離された留分の特定流量、分離された留分の特性、又は別の結果を達成できる。
【００３４】
図１の例では、複数の燃料留分導管(コンジット)１１０、１１２は、搭載式燃料分離システム１０８を留分燃料タンク１１４、１１６にそれぞれ流体的に結合する。例えば、燃料留分導管１１０は、搭載式燃料分離システム１０８を留分燃料タンク１１４に流体的に結合することで特定の自己点火特性値を有する搭載式燃料分離システム１０８によって出力された燃料留分を貯蔵できるようにする一方、燃料留分導管１１２は、搭載式燃料分離システム１０８を留分燃料タンク１１６に流体的に結合することで異なる自己点火特性値を有する搭載式燃料分離システム１０８によって出力された別の燃料留分を貯蔵できるようにする。特定の例では、留分燃料タンク１１４は、搭載式燃料分離システム１０８によって出力され留分燃料タンク１１６に貯蔵された別の燃料留分より高いＲＯＮ又はセタン価を有する搭載式燃料分離システム１０８によって出力された燃料留分を貯蔵できる。いくつかの例では、例えば、搭載式燃料分離システム１０８の分離ステージの数に応じて、３つ以上の留分燃料タンクを搭載式燃料分離システム１０８に流体的に結合できる。
【００３５】
図１の例では、留分燃料タンク１１４、１１６は、留分燃料供給ライン１１８及び１２０並びに制御弁１２２を通してエンジン１２４（例えば、内燃ガソリン、ナフサ、又はディーゼル機関）に流体的に結合される。例えば、留分燃料タンク１１４（例えば、より高いＲＯＮ燃料留分を貯蔵するもの）は、供給ライン１１８を通してエンジン１２４に流体的に結合され、留分燃料タンク１１６（例えば、より低いＲＯＮ燃料留分を貯蔵するもの）は、供給ライン１２０を通してエンジン１２４に流体的に結合される。例えば、速度対トルク条件のような動的（例えば、瞬時又はリアルタイム）運転条件に基づいて、制御弁１２２を（例えば、車両制御システム（不図示）により）制御して留分燃料タンク１１４、１１６の１つに貯蔵された特定の燃料留分をエンジン１２４へ供給できる。供給された燃料留分は、動的（例えば、瞬時又はリアルタイム）運転条件に最適化された自己点火特性値（例えば、ＲＯＮ又はセタン価）を有することができる。例えば、（例えば、タンク１１４に貯蔵される）より高いＲＯＮ燃料留分は、高負荷エンジン条件及び高速エンジン条件のうち１つ以上に応じて、エンジン１２４へ流すことができる。（例えば、タンク１１６に貯蔵される）より低いＲＯＮ燃料留分は、低負荷エンジン条件及び低速エンジン条件のうち１つ以上に応じて、エンジン１２４へ流すことができる。
【００３６】
いくつかの例では、留分燃料タンク１１４、１１６からの燃料流１１８及び１２０を、それぞれエンジン１２４へ供給できる。いくつかの例では、燃料流１１８及び１２０を混合することができ、混合された燃料をエンジン１２４内へ直接的に噴射できる。いくつかの例では、燃料流１１８、１２０を、それぞれエンジン１２４内へ直接的に噴射できる。いくつかの例では、一方の燃料流（例えば、燃料流１１８）をポート噴射することができ、他方の燃料流（例えば、燃料流１２０）をエンジン１２４のシリンダ内に直接噴射することができるできる。エンジンへの燃料流の直接的な噴射は、エンジン１２４に正確な燃料を供給する際の時間遅れの回避に役立てることができる。というのは、制御弁１２２の後方の燃料ラインの中に既に存在する燃料に起因して時間遅れが生じる可能性があるからである。態様によっては、燃料流１１８及び１２０の燃料経路はできるだけ短く保たれる。
【００３７】
ここで述べる搭載式燃料分離システム１０８は、燃料消費量、コスト、及びＣＯ２排出量のうちの１つ以上の低減に役立つ。例えば、エンジンの（例えば、動的又はリアルタイム）運転要件に応じて、最小限の適切な自己点火特性値（例えば、ＲＯＮ又はセタン価）を有する燃料留分をエンジン１２４へ供給できる。例えば、搭載式燃料分離システム１０８は、高負荷及び高速運転条件用に比較的高いＲＯＮ燃料留分を（例えば、留分燃料タンク１１４に）、低負荷及び低速運転条件用に比較的低いＲＯＮ燃料留分を（例えば、留分燃料タンク１１６に）それぞれ貯蔵できる。
【００３８】
いくつかの例では、留分燃料タンク１１４及び１１６の一方又は両方をシステム１００から取り除くことができ、そしてこれにより、燃料留分の一方（例えば、より高いＲＯＮ留分又はより低いＲＯＮ留分）を、エンジン運転条件（例えば、速度対トルク、エンジンマップ運転ポイント他）によって指示されるように、搭載式燃料分離システム１０８からエンジン１２４へリアルタイム（例えば、車両１０２に動力を供給するエンジン１２４の運転中）に流すことができる。これらの例では、車両１０２上の唯一の燃料貯蔵タンクを、燃料流入口１０４と搭載式燃料分離システム１０８との間に（例えば、標準の車両燃料タンクのように）流体的に結合できる。この構成では、搭載式燃料分離システム１０８は、単独の燃料タンクを含む従来の車両１０２に統合できる。
【００３９】
図２Ａは、燃料流１０６を複数の留分に分離する例示の搭載式燃料分離システム２００の図であり、各留分は異なる自己点火特性値（例えば、異なるＲＯＮ又はセタン価）を有する燃料を含む。分離を達成するために、特定の特性（例えば、高ＲＯＮ燃料又は低ＲＯＮ燃料）を有する燃料流１０６の成分に親和性を有する溶媒が燃料流１０６に添加される。溶媒を添加すると、高ＲＯＮ成分及び低ＲＯＮ成分のような、燃料の成分間の揮発性の差が大きくなる。特に、燃料流１０６へ溶媒を添加すると、溶媒が親和性を有する燃料流１０６のこれらの成分の揮発性を変える（例えば、高める又は低くする）。これらの成分は、これらの成分と燃料流中の他の成分との揮発性の違いに基づいて、抽出蒸留によって残りの燃料流から分離できる。
【００４０】
搭載式燃料分離システム２００は、燃料分離サブアセンブリ（組立体）２５０（破線で示す）を含む。燃料分離サブアセンブリ２５０に受け入れられた燃料流１０６は、熱交換器２１０で加熱される。熱交換器２０２は、プレートフレーム式熱交換器、シェルチューブ式熱交換器、フィンチューブ式熱交換器、又は別の種類の熱交換器であってもよい。燃料流１０６は、以下の段落で説明するように、燃料分離器２１２から出力される第１の燃料留分２１４との熱交換によって熱交換器２１０で加熱される。熱交換器２１０は、第１の燃料留分２１４の蒸気を熱源として用いて、燃料流１０６を、第１の燃料留分２１４の温度よりわずかに低い温度まで、例えば第１の燃料留分２１４の温度の約５℃以内又は約１０℃以内まで加熱する。いくつかの例では、熱交換器２１０に加えて、電気加熱ユニット、加熱テープなどの追加の加熱構成要素を用いることができる。追加の加熱構成要素は、例えば、車両が始動した際の「コールドスタート」状態において用いることができる。例えば、コールドスタート状態では、第１の燃料留分２１４は、燃料流１０８を加熱するために熱交換器２１０に十分な熱を提供するのに最初は十分に熱くない場合がある。この状況では、追加の加熱構成要素を、第１の燃料留分２１４が十分に高い温度に達するまで使用することができる。
【００４１】
熱交換器２１０から出力された加熱燃料流１０６は、混合器２０６内で溶媒と混合される。いくつかの例では、溶媒は、燃料分離サブアセンブリ２５０内の下流混合物から戻されたリサイクル流２０４である。いくつかの例では、溶媒は貯蔵タンクなどの別の供給源から供給される。混合流の燃料に対する溶媒の体積比は、例えば、約０．１と約０．３との間の、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３等であってよい。溶媒は、高い自己点火特性値を有する成分又は低い自己点火特性値を有する成分などの燃料流１０６中の特定の成分に対して、高い親和性を有する。溶媒の例として、トリエチレングリコール、プロピレンカーボネート、フェノール、又はテトラエチレングリコールが挙げられる。
【００４２】
燃料と溶媒との混合流２０８は、混合器２０６から出力され、蒸留塔又はフラッシュタンクなどの燃料分離器２１２に供給される。燃料分離器２１２は、燃料と溶媒との混合流２０８を２つの留分流、すなわち、蒸気流として出力される第１の燃料留分２１４と、液体流として出力される燃料と溶媒を含む混合留分２１６とに分離する。第１の燃料留分２１４の燃料は、混合留分２１６の燃料とは異なる自己点火特性値を有する。例えば、第１の燃料留分２１４の燃料は、混合留分２１６の燃料よりも高い自己点火特性値を有していてよく、又は、第１の燃料留分２１４の燃料は、混合留分の燃料より低い自己点火特性を有していてよい。
【００４３】
いくつかの例では、燃料分離器２１２へ入る混合流２０８の流量又は圧力は、例えば、弁、固定オリフィス、可変オリフィス、又は流量制御装置などのオリフィスによって制御され、第１の燃料留分２１４及び第２の燃料留分２２０において望ましい自己点火特性値の燃料を得ることができる。例えば、混合流２０８の流量は、毎時約１リットル（Ｌ／ｈ）〜約５０Ｌ／ｈの間とすることができる。
【００４４】
燃料分離器２１２は、約７０℃〜約２００℃の間の温度、例えば、約７０℃、約９０℃、約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃等の温度で運転できる。燃料分離器２１２の温度は、第１の燃料留分２１４及び第２の燃料留分２２０（以下の段落で説明）において望ましい自己点火特性値の燃料を得るのに十分な温度とすることができる。排気ガス又は高温クーラントのような追加の熱源２１３は、燃料分離器２１２へ直接熱を供給して、燃料分離器２１２を望ましい温度にすることができる。
【００４５】
いくつかの例では、燃料分離器２１２は、約１バール（１００ｋＰａ）等の周囲圧力で運転される。いくつかの例では、燃料分離器２１２は、混合流２０８内の増加された高揮発性成分を回収するために、真空下で（例えば、周囲圧力よりも低い圧力下で）運転される。例えば、燃料分離器２１２を、約０．１バール〜約１バールの間、例えば約０．１バール（１０ｋＰａ）、約０．２バール（２０ｋＰａ）、約０．３バール（３０ｋＰａ）、約０．４バール（４０ｋＰａ）、約０．５バール（５０ｋＰａ）、約０．６バール（６０ｋＰａ）、約０．７バール（７０ｋＰａ）、約０．８バール（８０ｋＰａ）、約０．９バール（９０ｋＰａ）、約１．０バール（１００ｋＰａ）等の圧力で運転できる。いくつかの例では、燃料分離器２１２を、周囲圧力よりもかなり高い圧力下で運転し、望ましい流れ条件又は燃料品質を達成できる。例えば、燃料分離器２１２を、約２バール、約４バール、約６バール、約８バール、約１０バールなど、約１０バールまでの圧力で運転できる。
【００４６】
燃料分離器２１２は、燃料と溶媒との混合流２０８を混合流の留分成分の相対的な揮発性に基づいて少なくとも２つの別の留分（例えば、第１の燃料留分２１４と混合留分２１６）に分離するフラッシュ蒸留アセンブリとすることができる。特に、混合流１０８中の溶媒は、混合流の燃料中の特定の成分に対して親和性を有する。これらの成分に対する溶媒の親和性により、これらの成分の揮発性が変わる。一例として、溶媒の存在は、燃料中の低ＲＯＮ成分の揮発性を低下させ得る。混合流２０８が燃料分離器２１２で蒸留されると、低ＲＯＮ成分の揮発性は低下するので、これらの成分の蒸発が防止される。これらの低揮発性の低ＲＯＮ成分は、溶媒とともに液体のままで、混合留分２１６を形成する。溶媒が親和性を持たない燃料の成分（例えば、より高ＲＯＮ成分）は影響を受けない。したがって、これらの高ＲＯＮ成分は、低ＲＯＮ成分よりも高い揮発性を有し、蒸発して第１の燃料留分２１４を形成する。
【００４７】
いくつかの例では、フラッシュ蒸留アセンブリは、スクリーン又は類似の内部構造を有する１つ以上のフラッシュタンクを含み、液滴（ミスト）が第１の燃料留分２１４と一緒に運ばれるのを防止又は低減できる。いくつかの例では、フラッシュ蒸留アセンブリは、分離を改善するために、そして、構造化された又はランダムなパッキングが充填された、あるいは、トレイが充填された小型蒸留ユニットとすることができ、第１の燃料留分２１４へのミスト持ち込みを防止又は低減する。いくつかの例では、フラッシュ蒸留アセンブリ内のフラッシュタンクの数は、例えば、燃料流１０６の成分（例えば、直鎖アルカン、分岐アルカン、環状アルカン、アルケン、芳香族化合物）及びそれらの相対揮発性、酸化物などの燃料流１０６の添加物の揮発性、第１の燃料留分２１４及び混合留分２１６の燃料の望ましい自己点火特性値、第１の燃料留分２１４及び混合留分２１６の相対流量、若しくは他の特徴、又はそれらの組み合わせによって特定できる。燃料分離器２１２からの２つの出力流（例えば、第１の燃料留分２１４及び混合留分２１６）が示されているが、（例えば、いくつかの燃料分離ステージの数、フラッシュタンク等）３つ以上の出力流を、燃料分離器２１２から出力することができる。
【００４８】
実質的に燃料のみを含む第１の燃料留分２１４は、熱交換器２１０内の燃料流１０８との熱交換により液体に凝縮される。凝縮された第１の燃料留分２１４は、留分燃料タンク又は標準的な車両燃料タンクに貯蔵でき、又はリアルタイムにエンジンへ流すことができる。燃料と溶媒とを含む混合留分２１６は、回収ユニット２２２から出力される第２の燃料留分２２０との熱交換により熱交換器２１８で加熱される。熱交換器２１８は、混合留分２１６を、第２の燃料留分２２０の温度よりわずかに低い温度まで、例えば第２の燃料留分２２０の温度の約５℃以内又は約１０℃以内の温度まで加熱できる。いくつかの例では、熱交換器２１８に加えて、電気加熱ユニット、加熱テープ等の追加の加熱構成要素を用いることができる。追加の加熱構成要素は、例えば、車両を始動している「コールドスタート」状態で使える。例えば、コールドスタート状態では、第２の燃料留分２２０は、混合留分２１６を加熱するために熱交換器２１８へ十分な熱を提供するには最初は十分に熱くない場合がある。この状況では、追加の加熱構成要素を、第２の燃料留分２２０が十分に高い温度に達するまで使うとよい。
【００４９】
加熱された混合留分２１６は、フラッシュタンク、薄膜、吸着ベースの分離器などの回収ユニット２２２に供給される。回収ユニット２２２は、混合留分２１６中の溶媒を燃料から分離する。分離された燃料は、第２の燃料留分２２０として出力される。溶媒は、リサイクル流２０４として混合器２０６へ戻されて、さらなる分離のために再利用される、貯蔵される、又は廃棄されることができる。
【００５０】
いくつかの例では、回収ユニット２２２への混合留分２１６の流量又は圧力は、弁、固定オリフィス、可変オリフィス、又は流量制御装置などのオリフィスによって制御できる。例えば、混合留分２１６の流量は、約０．５Ｌ／ｈ〜約２０Ｌ／ｈの間とすることができる。
【００５１】
回収ユニット２２２を、約１１０℃〜約２８０℃の間の温度、例えば約１１０℃、約１３０℃、約１５０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２２０℃、約２４０℃、約２６０℃、約２８０℃等の温度で運転できる。いくつかの例では、排気ガスなどの追加の熱源２２３は、回収ユニット２２２を望ましい温度まで加熱できる。
【００５２】
いくつかの例では、回収ユニット２２２は、約１バール（１００ｋＰａ）のような周囲圧力で運転される。いくつかの例では、エンジンの運転特性は、エンジン負荷、エンジントルク、及びエンジン速度、燃料気液比、燃料蒸気ロック指数、燃料運転性能指数、燃料Ｔ９０又はＴ９５特性、燃料潤滑性、燃料粘性、及びエンジン速度−トルク比のうち１つ以上を含む特性を有し、回収ユニット２２２は、混合流２０８中の増加した高揮発性成分を回収するために真空下で（例えば、周囲圧力よりも低い圧力下で）運転される。例えば、回収ユニット２２２を、例えば約０．１バール〜約１バールの間の圧力、例えば約０．１バール（１０ｋＰａ）、約０．２バール（２０ｋＰａ）、約０．３バール（３０ｋＰａ）、約０．４バール（４０ｋＰａ）、約０．５バール（５０ｋＰａ）、約０．６バール（６０ｋＰａ）、約０．７バール（７０ｋＰａ）、０．８バール（８０ｋＰａ）、約０．９バール（９０ｋＰａ）、約１．０バール（１００ｋＰａ）等の圧力で運転できる。いくつかの例では、回収ユニット２２２は、周囲圧力よりもかなり高い圧力下で運転して、望ましい流れ状態又は燃料品質を達成できる。例えば、回収ユニット２２２を約１０バール（１ＭＰａ）までの圧力、例えば約２バール（２００ｋＰａ）、約４バール（４００ｋＰａ）、約６バール（６００ｋＰａ）、約８バール（８００ｋＰａ）、約１０バール（１ＭＰａ）等の圧力で運転できる。
【００５３】
図２Ｂを参照すると、例示の搭載式燃料分離システム２００’は、燃料流１０６を複数の留分に分離する燃料分離サブアセンブリ２５０’を含み、各留分は異なる自己点火特性値（例えば、異なるＲＯＮ又はセタン価）を有する燃料を含む。燃料分離サブアセンブリ２５０’では、図２Ａに関連して前の段落で説明したように、燃料流１０６が熱交換器２１０で加熱される。熱交換器２１０から出力された加熱燃料流１０６は、混合器２０６内で溶媒と混合される。
【００５４】
混合器２０６から出力された混合流２０８は、排気ガス又は高温クーラントなどの搭載熱源との熱交換により別の熱交換器２５２で加熱される。熱交換器２５２は、混合流２０８を燃料分離器２１２が運転される温度よりも高い温度に加熱する。これは、燃料分離器２１２における混合流２０６の蒸発が、混合流の冷却を引き起こすからである。
【００５５】
前の段落で説明したように、燃料分離器は混合流２０６を第１の燃料留分２１４と混合留分２１６とに分離する。混合留分２１６は、回収ユニット２２２から出力される第２の燃料留分２２０と熱交換することにより、熱交換器２１８で加熱される。次に、熱交換器２１８から出力された混合留分２１６は、排気ガス又は高温クーラントなどの搭載熱源との熱交換により、別の熱交換器２５４で更に加熱される。熱交換器２５４は、混合留分２１６を回収ユニット２２２が運転される温度よりも高い温度に加熱する。これは、回収ユニット２２２内の混合留分２１６の蒸発が混合留分の冷却を引き起こすからである。
【００５６】
加熱された混合留分２１６は、前の段落で説明したように、混合留分２１６を燃料留分と溶媒とに分離する回収ユニット２２２に供給される。
【００５７】
いくつかの例では、図２Ａ及び図２Ｂで示す例のように、溶媒の沸点は混合留分２１６の燃料の沸点より高い。例えば、ガソリンやナフサのような燃料には、高沸点の溶媒を使用できる。これらの例では、回収ユニット２２２は、溶媒の沸点よりも低く、燃料の沸点よりも高い温度で運転される。したがって、溶媒は液体として出力され、燃料は第２の燃料留分２２０を形成する蒸気として出力される。第２の燃料留分２２０は、熱交換器２１８内の混合留分２１６を加熱するために使用することができ、熱交換器２１８内で混合留分２１６と熱交換することにより液体に凝縮できる。液体の第２の燃料留分２２０は、留分燃料タンク又は標準の車両燃料タンクに貯蔵できる、又は、リアルタイムでエンジンに循環させることができる。
【００５８】
いくつかの例では、溶媒の沸点は混合留分２１６の燃料の沸点よりも低い。例えば、低沸点の溶媒は、ディーゼルや中間留分のような燃料に使用できる。これらの例では、回収ユニットの沸点は溶媒の沸点より高く、燃料の沸点よりも低い温度で運転される。したがって、燃料は、第２の燃料留分２２０を形成する液体として出力され、溶媒は蒸気として出力される。場合によっては、熱交換器２１８で混合留分２１６と熱交換することにより、蒸発した溶媒を凝縮して液体にすることができる。場合によっては、蒸発した溶媒を別の成分の液体に凝縮できる。
【００５９】
いくつかの例では、搭載式燃料分離システムの運転中に溶媒損失が発生する可能性があり、エンジン又は環境への有害な影響を回避するために溶媒を選択できる。例えば、硫黄又は窒素を含まない溶媒を使用できる。いくつかの例では、溶媒は酸素を含み、燃料の自己点火特性値を増加させることができる。いくつかの例では、溶媒を選択することにより、ディーゼルエンジン用燃料などのために燃料潤滑性、粘性、又はその両方を改善できる。いくつかの例では、溶媒は燃料と混和でき、いくつかの例では、溶媒は燃料と混和できない。
【００６０】
特定の例では、トリエチレングリコールをガソリン分離のための溶媒として使用できる。トリエチレングリコールは、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）などのガソリンの高ＲＯＮ成分に親和性があり、ガソリンよりも高い沸点を持つ。燃料流にトリエチレングリコールを添加すると、燃料の高ＲＯＮ成分の揮発性は低下する。したがって、低ＲＯＮ成分は、燃料分離器２１２で溶媒−燃料混合物から分離され、第１の燃料留分を形成し、高ＲＯＮ成分は、回収ユニット２２２で蒸気として溶媒から取り除かれる。
【００６１】
より一般的には、いくつかの例では、溶媒がディーゼル燃料中の芳香族分子の揮発性を変化させるように高沸点及び高極性の溶媒を使用でき、これにより、他のディーゼル成分から芳香族分子を分離して必要に応じセタンを生成する。
【００６２】
いくつかの例では、燃料の特定の成分の揮発性に与える特定の溶媒の効果は、溶媒含む場合と含まない場合とにおける各成分の活性係数を計算することによって特定できる。成分（又は溶媒を含む成分）の活性係数は、混合液の成分の平衡状態に基づいて計算できる。溶媒を含む成分の活性係数と溶媒を含まない成分の活性係数との比が１より大きい場合、溶媒の添加により成分の揮発性が向上する。同じ比率が１未満の場合、溶媒の添加により成分の揮発性は低下する。
【００６３】
搭載式燃料分離システム２００は、燃料分離サブアセンブリ２５０に通信可能に結合された制御システム２３０を含む。制御システム２３０は、機械式、空圧式、電気機械式、若しくはマイクロプロセッサベースの制御システム、又は別の種類の制御システム、又は、それらを組み合わせた制御システムとすることができる。制御システム２３０は、搭載式燃料分離システムを含む車両のエンジンのエンジン運転特性に関連する入力を受け取ることができる。エンジンの運転特性としては、例えば、エンジン負荷と、エンジントルクと、エンジン速度と、気液比、蒸気ロック指数、運転性能指数、Ｔ９０若しくはＴ９５特性、燃料潤滑性、燃料粘度等の燃料仕様と、あるいはエンジン速度−トルク比とが挙げられる。
【００６４】
エンジン運転特性に基づいて、制御システム２３０は、高又は低ＲＯＮ燃料の量及び燃料に関連するＲＯＮ値等、エンジンに送られる燃料の種類を特定できる。例えば、高負荷では、ノッキングやエンジンの損傷を避けるために、ガソリンエンジンには高オクタン価（例えば、長い点火遅延）の燃料が適している。いくつかの例では、制御システム２３０は、例えば、工場設定、運転履歴、又はその両方などの要因に基づいて、エンジン用に高又は低ＲＯＮ燃料（及び関連するＲＯＮ値）の適切量の推定値を保持することができる。いくつかの例では、制御システム２３０は、特定のエンジン運転特性に対して高又は低ＲＯＮ燃料の量又は特定のＲＯＮ値を指定する予測機能を有することができる。
【００６５】
燃料分離サブアセンブリ２５０の運転特性は、第１及び第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の自己点火特性に影響を及ぼす可能性がある。制御システム２３０は、燃料分離サブアセンブリ２５０へ制御信号を送信して、燃料分離サブアセンブリの１つ以上の運転特性を調整し、与えられたエンジン運転特性に対して適切な種類の燃料を取得できる。第１及び第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の自己点火特性に影響を及ぼすように調整できる運転特性の例は、例えば、１つ以上の燃料分離器２１２、回収ユニット２２２の運転圧力、温度、又はその両方、及び各熱交換器２０２、２１０、２１８がそれぞれの流れ１０８、２０８、２１６を加熱する温度が含まれ得る。第１及び第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の自己点火特性に影響を及ぼすように調整できる運転特性の他の例は、例えば、１つ以上の燃料流１０６、２１４、２２０の流量、圧力、及び温度を含むことができ、それらは、弁２１３、固定オリフィス、又は可変オリフィスなどのオリフィスの作動を制御することにより調整できる。いくつかの例では、燃料分離器２１２が小型蒸留ユニットを含む場合のように、第１及び第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の自己点火特性に影響を及ぼすように調整できる運転条件には、例えばリボイラの温度、コンデンサの温度、蒸留ユニットの平衡段の数、還流比、コンデンサから抜き出される凝縮液の量、又はその他の特性を含むことができる。
【００６６】
特定の例では、一定圧力下で燃料分離器２１２の温度を上げると、第１の燃料留分の燃料のＲＯＮは増加するが、第１の燃料留分の流量は減少する。逆に、燃料分離器の温度を下げると、第１の燃料留分の燃料のＲＯＮは下がるが、第１の燃料留分の流量は増加する。
【００６７】
いくつかの例では、制御システム２３０は、燃料分離サブアセンブリ２５０の運転の他の態様を制御できる。例えば、制御システム２３０は、混合留分２１６用の導管内の弁、固定オリフィス、又は可変オリフィス（不図示）などのオリフィスを制御して、燃料分離器２１２内で液体を最小レベルに維持できるようにすることができる。したがって、混合留分２１６に蒸気が入るのを防ぐのに役立つ。
【００６８】
いくつかの例では、制御システム２３０は、コールドスタート、気液比、蒸気ロック指数、運転性能指数、潤滑性、粘性等の、第１及び第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の特性を監視できる。第１又は第２の燃料留分２１４、２２０の燃料の特性が閾値を超えて変化する場合、制御システム２３０は、燃料分離サブアセンブリ２５０の運転特性を調節する、又は、閾値内に維持するために腐食抑制剤、ノック防止剤、酸素添加剤、酸化防止剤、洗浄剤、潤滑性向上剤、又はその他の種類の添加剤などの燃料添加物を燃料留分に導入することができる。
【００６９】
いくつかの例では、第１の燃料留分２１４、第２の燃料留分２２０、又はその両方は、それぞれの熱交換器２１０、２１８で完全には液体に凝縮されない。これらの例では、部分的に凝縮した燃料留分２１４、２２０を更に冷却して、燃料留分２１４、２２０に残っている蒸気をより完全に凝縮させることができる。場合によっては、部分的に凝縮された燃料留分２１４、２２０内の蒸気は分離され、エンジンへの空気取入口を有するエンジンに流すことができる。場合によっては、冷却コイル、ラジエータなどの第２の熱交換器（不図示）が、例えば、車両の空調システムの一部である冷たい冷媒を用いて燃料留分２１４、２２０を更に冷却できる。場合によっては、部分的に凝縮した燃料留分２１４、２２０の圧力を上げて、燃料留分２１４、２２０を更に凝縮できる。
【００７０】
いくつかの例では、監視システム２４０は、燃料分離サブアセンブリ２５０の運転中に失われた溶媒の量を監視できる。例えば、監視システムは、リサイクル流２０４、第１の燃料留分２１４、又はその両方の流量を測定できる。どちらかの流れの流量が、対応する閾値を下回った場合、追加の溶媒をリサイクル流２０４に導入して溶媒の損失を補うことができる。
【００７１】
いくつかの例では、熱交換器２１０、２１８、２５２、２５４のうちの１つ以上を燃料分離サブアセンブリから除くことができる。しかし、熱交換器のこの除去は、燃料分離器２１２、回収ユニット２２２、又はその両方に対して、より大きな加熱要件を課す可能性がある。いくつかの例では、燃料分離器２１２、回収ユニット２２２、又はその両方は、加熱要件を低くするために、周囲圧力より低い圧力などの減圧下で運転できる。いくつかの例では、熱交換器２１０、２１８、２５２、２５４のうちの１つ以上は、車両の排気ガスからの廃熱又は高温クーラントとの熱交換によって少なくとも部分的に加熱を提供し、よって車両の運転のエネルギー浪費を減らすことができる。
【００７２】
いくつかの例では、例えば、車両がアイドル状態にあるときに、１つ以上の燃料留分を燃料分離器２１２、回収ユニット２２２、又はその両方に貯蔵できる。
【００７３】
図３を参照すると、搭載型燃料分離の工程例では、燃料流が熱交換器又は他の種類の加熱コンポーネントで加熱される（３００）。加熱された燃料流は溶媒と混合され（３０２）、更に加熱される（３０４）。更なる加熱（３０４）は、（例えば、図２Ｂに示すように）熱交換器内で、又は（例えば、図２Ａに示すように）燃料分離器に熱を直接導入することによって行うことができる。溶媒は、燃料流の特定の成分に対して親和性があり、これらの成分の揮発性を、燃料流中の残りの成分の揮発性に対して増やす又は減らす。
【００７４】
燃料と溶媒の混合流は、燃料分離器で第１の燃料留分と混合留分とに分離される（３０６）。混合留分には、燃料と溶媒が含まれる。第１の燃料留分の燃料の自己点火特性値は、混合留分の燃料の自己点火特性値とは異なる。例えば、第１の燃料留分の燃料は、混合留分の燃料より高い自己点火特性値を有することができる。第１の燃料留分は液体に凝縮され（３０８）、留分燃料タンク又は標準の車両燃料タンクに貯蔵される、又は、エンジンに直接流される。
【００７５】
混合留分を加熱し（３１０）、回収ユニットで第２の燃料留分と溶媒とに分離する（３１２）。第２の燃料留分は液体に凝縮され（３１４）、留分燃料タンク又は標準の車両燃料タンクに貯蔵される、又は、エンジンに直接流される。溶媒は、例えば、流入される燃料流と混合する（３０２）ために、再利用の準備がなされる（３１６）、又は貯蔵される、もしくは廃棄される。
【００７６】
実施例−燃料の分離
【００７７】
図２Ａに示す搭載式燃料分離システムを、周囲条件（１バール（１００ｋＰａ）及び２３℃）において流量１０リットル／時で９５ＲＯＮのサウジアラビア産のガソリンを処理するために運転した。溶媒としてトリエチレングリコールを用いた。溶媒の流量範囲は、ガソリン流量の１０乃至２５体積パーセントであった。それぞれの燃料分離器及び回収ユニットとして、単独のフラッシュタンクを用いた。第１及び第２の燃料留分のＲＯＮ特性を、燃料分離器（図２Ａ及び図２Ｂの２１２）の運転温度の関数として測定した。溶媒損失も測定した。
【００７８】
図４を参照すると、第１の燃料留分（「ＨｉＲＯＮ」）及び第２の燃料留分（「ＬｏＲＯＮ」）のＲＯＮ（左軸）及び流量（右軸）を、燃料分離器の温度の関数として測定した。第１の燃料留分の流量をライン４００として示し、第２の燃料留分の流量をライン４０２として示す。燃料分離器の温度を１０２℃に維持し、回収ユニットの温度を１６０℃に維持した。燃料分離器と回収ユニットの両方を、周囲圧力下で運転した。第１と第２の燃料留分のＲＯＮを、ガソリン成分の体積混合によって推定した。これらの結果は、燃料分離器の温度を上げると、第１の燃料留分のＲＯＮを増やすことができるが、第１の燃料留分の流量が低くなるという犠牲を払うことを示している。逆に、燃料分離器をより低い温度で操作すると、第１の燃料留分の高い流量とより低いＲＯＮとを達成する。この例では、第２の燃料留分のＲＯＮは燃料分離器の温度に実質的に依存せず、第２の燃料留分の流量に対する燃料分離器の温度の影響は、通常、第１の燃料留分に対する影響とは反対である。
【００７９】
図５を参照すると、第１及び第２の燃料留分のＲＯＮ（左軸）及び流量（右軸）は、分離工程中の溶媒損失に対してプロットされる。第１の燃料留分の流量はライン５００として示され、第２の燃料留分の流量はライン４０２として示される。溶媒損失は、リサイクル流の溶媒に対する第１及び第２の燃料留分の溶媒の比率を特定することにより測定した。これらの結果は、分離工程中の一般的に少ない量の溶媒損失を示し、第１及び第２の燃料留分が実質的に燃料のみを含むことを示している。また、これらの結果は、第１の燃料留分がより高いＲＯＮ燃料を含む場合、発生する溶媒損失が少ないことを示している。
【００８０】
図６を参照すると、燃料分離器のさまざまな温度に対して、回収ユニットの温度ごとにＲＯＮがプロットされている。これらの結果は、回収ユニットと燃料分離器の両方の温度が高いほど、ＲＯＮ燃料が高くなることを示している。
【００８１】
その他の実施も付帯する特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００８２】
１００  車両システム
１０２  車両
１０４  燃料流入口
１０６  燃料流
１０８、２００  搭載式燃料分離システム
１１０、１１２  燃料留分導管
１１４、１１６  留分燃料タンク
１１８、１２０  供給ライン
１２２  制御弁
１２４  エンジン
２０６  混合器
２１０、２１８  熱交換器（第１及び第２のヒータ）
２１２  燃料分離器（第１の分離器）
２２２  回収ユニット（第２の分離器）
２３０  制御システム
２４０  監視システム
２５０  燃料分離サブアセンブリ
【図１】
2020514622.tif 000003
【図２Ａ】
2020514622.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
2020514622.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020514622.tif 000008
【図６】
2020514622.tif 000009
【国際調査報告】
2020514622.tif 000010
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