用于為壓燃式發(fā)動機提供動力的方法和燃料本發(fā)明涉及用于為壓燃式內(nèi)燃機提供動力的新燃料組合物和方法。本申請要求澳大利亞專利申請AU2010905226和AU2010905225的優(yōu)先權(quán)。本申請還涉及由相同申請人在該日提交的具有共同優(yōu)先權(quán)要求的發(fā)明名稱為“Fuelandprocessforpoweringacompressionignitionengine”的國際申請。相關(guān)國際申請的說明書通過引入并入本文。

背景技術(shù)：
對常規(guī)化石燃料的燃料替代品的追求主要受對“清潔”排放燃料加之低生產(chǎn)成本和廣泛可用性的需要驅(qū)動。對燃料排放的環(huán)境影響給予了大量關(guān)注。對替代燃料的研究關(guān)注于將減少由燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)和氧化物的量的燃料以及減少非燃燒燃料和CO2排放以及其它燃燒產(chǎn)物的燃料。對用于輸送應(yīng)用的環(huán)境友好燃料組合物的推動關(guān)注于乙醇?？梢詫⑸锊牧侠缰参镉袡C物轉(zhuǎn)化為乙醇，并且通過該方法產(chǎn)生的乙醇已被用作用于火花點火式發(fā)動機的燃料的部分替代物。雖然就燃料而言，其減少了對不可再生資源的依賴，但是在總體意義上，由在發(fā)動機中使用這些燃料產(chǎn)生的環(huán)境結(jié)果并未得到顯著改善，其中較為清潔的燃燒被在較低效率的火花點火式發(fā)動機中連續(xù)使用這樣的燃料、和與使用能量、耕地、化肥和灌溉用水產(chǎn)生燃料相關(guān)的負面環(huán)境影響抵消。用于完全或部分替代傳統(tǒng)燃料的另一些燃料替代品尚未得到廣泛應(yīng)用。用可再生替代燃料完全替代傳統(tǒng)燃料、并且特別是用于壓燃式發(fā)動機的燃料(柴油燃料)的一個主要缺點涉及已感知的與這些燃料的低十六烷指數(shù)相關(guān)的問題。這樣的燃料提出以發(fā)動機高效運轉(zhuǎn)所需的方式實現(xiàn)點火的問題。本申請人還認識到在一些偏遠地區(qū)或環(huán)境，水是稀缺資源，并且在這樣的地區(qū)，可能需要發(fā)電(例如通過柴油發(fā)動機發(fā)電)加之捕獲水副產(chǎn)物用于在當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)再利用。另外，與架空輸電線路相比，就以最小可見影響將大量能量移動經(jīng)過長距離而言，通過液體管道移動大量能量是存在已久且成本效益好的技術(shù)。本申請人還認識到，在一些地區(qū)，需要捕獲在這樣的工業(yè)過程中產(chǎn)生的熱并在當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)再利用。在一些示例中，該需要與在上文中提到的對捕獲水用于再利用的需要相結(jié)合。簡言之，持續(xù)需要用于內(nèi)燃機的替代燃料。令人感興趣的是可減少排放的燃料，特別是在獲得了改善的排放特性而對燃料效率和/或發(fā)動機性能沒有重大不利影響的情況下。還需要用于為壓燃式發(fā)動機提供動力使得這樣的發(fā)動機基于柴油替代燃料運行的方法，該柴油替代燃料包含在傳統(tǒng)上并不認為適用于這樣的應(yīng)用的組分。還需要適于在可以最大限度地利用發(fā)動機運轉(zhuǎn)的所有副產(chǎn)物(包括例如，熱和水副產(chǎn)物)的偏遠地區(qū)或環(huán)境敏感的環(huán)境(例如在高緯度海洋環(huán)境，在排放方面特別是港區(qū))或其它地區(qū)(例如偏遠的干冷內(nèi)陸地區(qū))使用的柴油發(fā)動機燃料和發(fā)動機運轉(zhuǎn)方法。優(yōu)選地，這些目的以盡可能少地損失(penalty)燃料效率和發(fā)動機性能來實現(xiàn)。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種柴油發(fā)動機燃料組合物，其包含：-甲醇，水平為該燃料的至少20重量％；-水，水平為該燃料的至少20重量％；-水與甲醇之比為20∶80至80∶20；-水和甲醇的總量為該燃料組合物的至少60重量％；以及-一種或更多種添加劑，總量為該燃料的至少0.1重量％，其中氯化鈉(如果作為添加劑存在的話)的水平為該燃料的0重量％至0.5重量％，增香劑(如果作為添加劑存在的話)的水平為該組合物的0％至1.5％。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種使用包含甲醇和水的燃料為壓燃式發(fā)動機提供動力的方法，其包括：預(yù)熱吸入的空氣流，將經(jīng)預(yù)熱的空氣引入發(fā)動機的燃燒室中，并壓縮經(jīng)預(yù)熱的空氣；以及將燃料引入燃燒室中；并點燃燃料/空氣混合物從而驅(qū)動發(fā)動機。根據(jù)本文所述的方法，通過排除對產(chǎn)生高純度組分和副產(chǎn)物組分的需要、通過接受這樣的組分的共混物進入燃料，本發(fā)明可導(dǎo)致燃料生產(chǎn)的簡化和較低的成本并且減少的環(huán)境影響。從在寒冷氣候中使用燃料也可產(chǎn)生成本和環(huán)境益處，因為燃料的凝固點可以容易地滿足可能遇到的任何低溫環(huán)境。由燃料燃燒產(chǎn)生的排氣可包含低級雜質(zhì)，使得其對于后續(xù)工藝而言是理想的。作為一個實例，利用能源(其可包括可再生能源，包括太陽能)，可以將CO2轉(zhuǎn)化回甲醇以直接減少溫室氣體CO2，或者可以將高純度CO2用于有機生長(例如藻類)以用于許多終端用途，包括甲醇生產(chǎn)。根據(jù)一個實施方案，添加劑包括醚，水平為燃料的至多20重量％。該醚可以是二甲醚。在一些實施方案中，可以回收在燃料燃燒過程中產(chǎn)生的水，這對于水稀缺的偏遠地區(qū)而言是一個重要優(yōu)點。在另一些示例中，可以將在柴油發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱用于當(dāng)?shù)丶訜嵝枰?。因此，如下文所述的一些實施方案提供了動力產(chǎn)生系統(tǒng)，通過柴油發(fā)動機的運轉(zhuǎn)其以合適的方式利用發(fā)動機的水和/或熱輸出。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種動力產(chǎn)生系統(tǒng)，其包括：使用甲醇-水燃料產(chǎn)生動力從而為壓燃式發(fā)動機提供動力；預(yù)熱壓燃式發(fā)動機的吸入的空氣流，和/或用點火增強劑熏蒸(fumigating)吸入的空氣流；處理發(fā)動機排氣以回收從發(fā)動機排出的熱和/或水，以及再定向該熱和/或水用于進一步應(yīng)用。在一些實施方案中，可以將熱和/或水再循環(huán)回到發(fā)動機中用于再利用?？商孢x地或另外地，可以在當(dāng)?shù)卦俣ㄏ驘岷?或水用于其它地方。在一個實例中，可以通過熱水環(huán)路將熱供應(yīng)至附近的社區(qū)以為該社區(qū)提供熱形式的能量，例如加熱住宅或商業(yè)建筑。該實例中的發(fā)動機可用于為社區(qū)發(fā)電，對于偏遠社區(qū)而言其可特別有益。在另一些實施方案中，系統(tǒng)可適于為運載工具提供動力，所述運載工具包括軌道運載工具和水上運載工具。在這些應(yīng)用中，處理排氣以除去顆粒，并回收熱和水以在發(fā)動機中再利用以及根據(jù)需要在軌道運載工具或水上運載工具上用于其它用途。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種輸送包含甲醇和醚的兩部分預(yù)燃料組合物的方法，其包括將預(yù)燃料從第一地區(qū)輸送到遠離第一地區(qū)的第二地區(qū)，并且將醚與甲醇分離以產(chǎn)生包含甲醇的第一燃料部分和包含醚的第二燃料部分。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種包含甲醇和至多10重量％的醚的預(yù)燃料組合物。根據(jù)本發(fā)明，還提供了上述柴油燃料組合物在上述方法或動力產(chǎn)生系統(tǒng)中的用途。附圖簡述現(xiàn)在將通過示例并參照附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，在附圖中：圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案用于為壓燃式發(fā)電機提供動力的方法的流程圖；圖2是針對三種燃料組合物(100％甲醇、70％甲醇∶30％水和40％甲醇∶60％水)，待熏蒸進入發(fā)動機的作為點火增強劑的二甲醚(DME)的重量％(與燃料的重量相比)對壓縮的燃料/熏蒸劑/空氣混合物的溫度變化作圖的圖。該圖涉及可用于支持下述點火增強技術(shù)的一種方法。圖3A是說明用于為壓燃式發(fā)動機提供動力和處理發(fā)動機排氣的方法的流程圖，其中通過熱水回路將廢熱用作單獨的熱源；圖3B是與圖3A相類似的流程圖，但其不包括熏蒸發(fā)動機吸入的空氣的步驟。圖4A是圖3A和3B的流程圖的排氣處理的更詳細圖示。圖4B是與圖4A相類似的圖示，但其沒有最終的排氣空氣交換冷凝器。圖5A是說明用于為壓燃式發(fā)動機提供動力以驅(qū)動軌道運載工具和處理發(fā)動機排氣的方法的流程圖。圖5B是與圖5A相類似的流程圖，但其不包括熏蒸發(fā)動機吸入的空氣的步驟。圖6A是說明用于為壓燃式發(fā)動機提供動力以驅(qū)動海上運載工具和處理發(fā)動機排氣的方法的流程圖。圖6B是與圖6A相類似的流程圖，但其不包括熏蒸發(fā)動機吸入的空氣的步驟。圖7是說明使用液相的包含不同量的水和不同量的甲醇、DME以及DEE的燃料，用DME熏蒸的壓燃式發(fā)動機的制動熱效率的圖。圖8是說明使用包含不同量的醚作為點火增強劑的燃料，并利用DME作為熏蒸劑的壓燃式發(fā)動機的制動熱效率的圖。圖9是說明使用包含不同量的水的燃料并利用DME作為熏蒸劑的壓燃式發(fā)動機的NO排氣輸出的圖。圖10是用于獲得實施例1的結(jié)果的方法和測試設(shè)備儀器的示意圖。圖11是說明通過增加甲醇-水燃料中水的量來降低壓燃式發(fā)動機的NO排氣輸出的圖。詳述本文所述的燃料和方法適于為壓燃式(CI)發(fā)動機提供動力。特別地，該燃料和方法最適于但不限于以例如1000rpm或更小的低速運轉(zhuǎn)的CI發(fā)動機。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速甚至可以為800rpm或更小，例如500rpm或更小。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速甚至可以為300rpm或更小，例如150rpm或更小。因此，該燃料適于較大的柴油發(fā)動機，例如在船和火車上以及在發(fā)電廠中運轉(zhuǎn)的那些。較大CI發(fā)動機的較低轉(zhuǎn)速使得所選燃料組合物有充足的時間燃燒完全并且有充足的時間使充分高的百分比的燃料蒸發(fā)從而實現(xiàn)高效運轉(zhuǎn)。但是，應(yīng)理解可以使用以較高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的較小CI發(fā)動機來操作本文所述的燃料和方法。事實上，對以2000rpm和1000rpm運轉(zhuǎn)的小CI發(fā)動機進行了初步測試工作，表明該燃料也能夠為這樣的較高轉(zhuǎn)速發(fā)動機提供動力。在一些示例中，調(diào)整可以協(xié)助在較小(較高rpm)CI發(fā)動機上使用該燃料和方法，并且在下文中對其中的一些進行了詳述。燃料組合物用于該方法的燃料組合物包含甲醇和水。該燃料是壓燃式發(fā)動機燃料，即，柴油發(fā)動機燃料。到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)甲醇在壓燃式發(fā)動機中的商業(yè)應(yīng)用。甲醇的低十六烷指數(shù)(其為3至5)突出了使用甲醇作為發(fā)動機燃料(純的或共混的)的缺點。該低十六烷指數(shù)使得甲醇難以在CI發(fā)動機中點火。將水與甲醇共混進一步降低了燃料的十六烷指數(shù)，使得甲醇/水共混物燃料的燃燒甚至更困難，因此，認為將水與甲醇組合用于CI發(fā)動機是違反直覺的。燃料注入之后水的作用之一是冷卻，因為水加熱和蒸發(fā)，這進一步減少有效的十六烷。但是，已發(fā)現(xiàn)甲醇-水燃料組合物可以以高效的方式用于壓燃式發(fā)動機中，并且具有較為清潔的排氣排放，前提是引入發(fā)動機燃燒室中的吸入的空氣流被充分預(yù)熱。在下文中詳述的其它因素也有助于使具有該燃料的CI發(fā)動機的有效運轉(zhuǎn)最大化。作為二級措施，另外可以用包含點火增強劑的熏蒸劑熏蒸吸入的空氣流。該燃料可以是均質(zhì)燃料或單相燃料。該燃料通常不是包含乳化在一起的單獨的有機相和水相的乳化燃料。因此，該燃料可不含乳化劑。通過甲醇和水二者的雙重溶解特性來協(xié)助燃料中添加劑組分的調(diào)整，這將使得更廣泛范圍的材料以可利用的多種水：甲醇比溶解。出乎意料地，發(fā)現(xiàn)可以將基于甲醇和較高水含量水平的特定新燃料組合物用作用于壓燃式發(fā)動機的燃料。可以將該燃料稱為柴油燃料。雖之前已描述了基于甲醇和水的一些燃料組合物，但是該類型的包含高水含量水平的燃料未示出能夠使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)。特別地，僅描述了具有水組分的甲醇燃料用于作為加熱或烹飪?nèi)剂?，其中該燃料燃燒以產(chǎn)熱。適用于柴油發(fā)動機燃料的原理非常不同，因為該燃料必須在壓燃式發(fā)動機中的壓縮條件下點燃。在烹飪/加熱燃料中使用甲醇和其它組分時可以收集到很少(如果有的話)。然而，本文所述的技術(shù)使得本文所述的新燃料可以使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)。一種新柴油燃料組合物，其包含-甲醇，水平為燃料的至少20重量％；-水，水平為燃料的至少20重量％；-水與甲醇的比為20∶80至80∶20；-水和甲醇的總量為燃料組合物的至少60重量％，例如燃料組合物的至少70重量％、至少80重量％或至少85重量％，以及-一種或更多種添加劑，總量為燃料的至少0.1重量％，其中氯化鈉的水平(如果作為添加劑存在的話)為燃料的0重量％至0.5重量％，增香劑(如果作為添加劑存在的話)的水平為組合物的0％至1.5％。根據(jù)一個實施方案，添加劑包括醚，水平為燃料的至多20重量％。醚可以是二甲醚或乙醚。在一些實施方案中，水含量水平可以為燃料組合物的大于20重量％。在下文中描述了一些實施方案的最低水含量水平。例如，最低水含量水平可以為燃料的大于25重量％、大于30重量％、大于35重量％、大于40重量％、大于45重量％、大于50重量％、大于55重量％、大于60重量％、大于65重量％或甚至大于70重量％。這樣的高水含量甲醇-水柴油燃料組合物迄今尚未提供為能夠使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)。但是，本文所述的這些高水含量甲醇-水燃料組合物可以使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)，特別是當(dāng)根據(jù)本文所述的方法使發(fā)動機運轉(zhuǎn)時。其可涉及吸入的空氣預(yù)熱或用熏蒸劑熏蒸吸入的空氣。除非另有說明，否則本文所提及的所有量指重量。在描述主燃料組合物中組分的百分比量時，其指該組分占燃料組合物的重量百分比。當(dāng)使用熏蒸劑時，不認為其是燃料組合物本身的一部分，因此在上下文中，認為燃料組合物排除熏蒸劑。該特定新柴油燃料組合物形成本發(fā)明的一方面，并且可用于操作本發(fā)明的方法，同時包含較低水含量水平的甲醇-水燃料也可用于該方法。在下文中，描述了更一般的甲醇-水燃料的特征。應(yīng)注意，這些燃料的特征可存在于本申請所要求保護的新柴油燃料中。一般而言，燃料組合物中水與甲醇的相對量可以為按重量計0.2∶99.8至80∶20。根據(jù)一些實施方案，最低水含量水平(相對于甲醇)為1∶99，例如最低比為2∶98、3∶97、5∶95、7∶93、10∶90、15∶95、19∶81、21∶79。根據(jù)一些實施方案，組合物中水的上限(相對于甲醇)為80∶20，例如75∶25、70∶30、60∶40、50∶50或40∶60?？烧J為組合物中水的相對量在“低至中等水含量”水平范圍內(nèi)，或“中等至高水含量”水平范圍內(nèi)?！暗椭林械人俊彼椒秶采w從如上所示的任意最低水平至18∶82、20∶80、25∶75、30∶70、40∶60、50∶50或60∶40的最高水平的范圍?！爸械鹊礁咚俊彼椒秶采w從20∶80、21∶79、25∶75、30∶70、40∶60、50∶50、56∶44或60∶40到如上所示上限之一的最高水平的范圍。典型的低/中等水含量水平范圍為2∶98至50∶50，典型的中等/高水含量水平范圍為50∶50至80∶20。典型的低水含量水平范圍為5∶95至35∶65。典型的中等水含量水平范圍為35∶65至55∶45。典型的高水含量水平范圍為55∶45至80∶20。本發(fā)明的新的較高水含量柴油燃料可包含上述相對量的水和甲醇，前提是該燃料包含之前所述的燃料的特征(例如最低20％的水含量)。從水在全部(主)燃料組合物中的重量百分比方面考慮，水在主燃料組合物中的相對量可以是最低為按重量計至少0.2％、至少0.5％、至少1％、至少3％、至少4％、至少5％、至少6％、至少7％、至少8％、至少9％、至少10％、至少11％、至少12％、至少13％、至少14％、至少15％、至少16％、至少17％、至少18％、或至少19％、至少20％、至少22％，按重量計為燃料組合物的至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％或至少70％的水。隨著主燃料組合物中水的重量的增加，越來越出乎意料地，用熏蒸劑熏蒸吸入的空氣克服了在點火方面燃料中水的損失，在IMEP的COV方面平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生凈動力輸出。水在燃料組合物中的最大量可以為按重量計68％、60％、55％、50％、40％、35％、32％、30％、25％、23％、20％、15％或10％。任意最低水平可以與最高水平組合而不受限制，要求最低水平低于最高水含量水平除外?；谠趯嵤├袌蟾娴臏y試結(jié)果，就期望的制動熱效率(BTE)而言，在一些實施方案中，燃料組合物中水的量為0.2重量％至32重量％。甲醇-水壓燃式發(fā)動機燃料的制動熱效率峰的最佳區(qū)為主燃料組合物中12重量％至23重量％的水?？梢詫⒃摲秶隽渴降赜蛇@兩個范圍中較寬的范圍窄化至較窄的范圍。在一些實施方案中，其與燃料組合物中點火增強劑的量(其為主燃料組合物的不大于15重量％)組合。在下文中給出了點火增強劑的細節(jié)?；谠趯嵤├袌蟾娴牧硪恍y試結(jié)果，就NOx排放的最大減少而言，在一些實施方案中，燃料組合物中水的量為22重量％至68重量％。就NOx排放的最大減少而言的最佳區(qū)為主燃料組合物的30重量％至60重量％的水?？梢詫⒃摲秶隽渴降赜蛇@兩個范圍中較寬的范圍窄化至較窄的范圍。因為NO是主要的NOx排放組分，可參照NO排放作為總NOx排放程度的較大比例或指示。在一些實施方案中，就期望的燃料特性與排放的平衡而言，燃料組合物包含主燃料組合物的5重量％至40重量％的水，例如5重量％至25重量％的水、5重量％至22重量％的水。這些水平基于在實施例中報告的測試結(jié)果的組合。對于用于本文所述方法的一般燃料，總?cè)剂辖M合物中甲醇的量優(yōu)選為燃料組合物的至少20重量％。根據(jù)一些實施方案(例如新的高水含量甲醇-水柴油燃料組合物實施方案)，燃料組合物中甲醇的量為燃料組合物的至少30％、至少40％、至少50％、至少60％或至少70％。對于用于本文所述方法的一般燃料，總?cè)剂辖M合物中水的量可以為至少0.2％、至少0.5％、至少1％、至少2％、至少3％、至少4％、至少5％、至少6％、至少7％、至少8％、至少9％、至少10％、至少11％、至少12％、至少13％、至少14％、至少15％、至少16％、至少17％、至少18％、至少19％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％和至少70％。對于新的高水含量甲醇-水柴油燃料組合物實施方案，水含量水平為燃料組合物的至少20重量％?？梢酝ㄟ^升高進入發(fā)動機的空氣的的溫度來實現(xiàn)這樣的燃料在較高水含量水平點燃?？梢酝ㄟ^使用可在燃料注入之前點燃的熏蒸劑來獲得點火特性的進一步增強，從而產(chǎn)生在燃料注入之后產(chǎn)生有利的較高溫度條件，以發(fā)生點燃。隨著燃料組合物中水的重量增加，越來越出乎意料地，上文中給出的點火增強技術(shù)克服了燃料中水的損失?？?cè)剂辖M合物中甲醇和水的組合的量可以為燃料組合物的按重量計的至少75％，例如至少80％、至少85％或至少90％。燃料組合物可包含一種或更多種添加劑，組合量為燃料組合物的至多25重量％、或至多20重量％或至多15重量％或至多10重量％。在一些實施方案中，添加劑的總水平和組合的水平為燃料組合物的不大于5％。在一些實施方案中，例如新的高水含量柴油燃料組合物，添加劑構(gòu)成燃料的至少0.1重量％。在新的高水含量柴油燃料組合物中，如果存在氯化鈉，則該添加劑的水平以燃料的不大于0.5重量％的水平存在，并且如果存在增香劑，則增香劑的水平為組合物的不大于1.5％。用于產(chǎn)生燃料組合物的甲醇可來自任何來源。作為一個實例，甲醇可以是生產(chǎn)的甲醇或廢甲醇，或粗制甲醇或半精制甲醇或未精制的甲醇。粗制甲醇或廢甲醇或半精制甲醇通?？芍饕状?，其余部分為水和相當(dāng)量的高級醇、醛、酮或在正常的甲醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的其它碳、氫和氧分子。廢甲醇可以合適或者可以不合適，這取決于污染的程度和類型。在上述章節(jié)中提及甲醇與水的比或燃料組合物中按重量計的甲醇的量指甲醇本身在甲醇來源中的量。因此，其中甲醇來源是包含90％甲醇和其它組分的粗甲醇，燃料組合物中粗甲醇的量為50％，則認為甲醇的實際量為45％甲醇。除非另有說明，否則當(dāng)確定燃料組合物中水的量時，考慮甲醇來源中的水組分，并且當(dāng)評估產(chǎn)物中組分的相對量時，將其它雜質(zhì)看作添加劑。可存在于粗甲醇中的高級醇、醛和酮可作為可溶性燃料增量劑添加劑。根據(jù)一些實施方案，燃料包含粗甲醇。術(shù)語“粗甲醇”涵蓋低純度甲醇來源，例如包含甲醇、水的甲醇來源，并且可以為至多35％的非水雜質(zhì)。粗甲醇的甲醇含量可以為95％或更少。粗甲醇可以直接用于燃料中而無需進一步精制。典型的非水雜質(zhì)包括高級醇、醛、酮。術(shù)語“粗甲醇”包括廢甲醇、粗制甲醇和半精制甲醇。該實施方案的一個特別的優(yōu)點是包含較高水平雜質(zhì)的粗甲醇可直接用于CI發(fā)動機的燃料中，而無需昂貴的精制。在這種情況下，添加劑水平(即，除水以外的粗甲醇雜質(zhì)和另一些燃料組合物添加劑)可以為燃料組合物(包括粗甲醇中的雜質(zhì))的至多60％。就使用純度較高的甲醇(例如純度為按重量計98％或更高的甲醇)作為來源的燃料組合物而言，總添加劑水平可以較低，例如不大于25％、不大于20％、不大于15％或不大于10％?？梢允褂萌魏魏线m質(zhì)量的水作為水的來源用于產(chǎn)生燃料組合物。水的來源可以是包括為未蒸餾粗制甲醇的一部分的水、或循環(huán)水、或通過反滲透純化的、通過活性物質(zhì)例如活性炭或者其它化學(xué)處理、去離子、蒸餾或蒸發(fā)技術(shù)純化的粗品水或被污染的水(例如含鹽的海水)。水可來自這些來源的組合。作為一個實例，水的來源可以是從燃燒點火發(fā)動機的富含水的排氣回收的水。該水可通過熱交換器和噴霧室或其它類似的操作器來回收。這樣的回收和再利用技術(shù)使得清潔排氣排放。在這種情況下，水被回收回到發(fā)動機中而有或沒有任何捕獲的未燃燒燃料、烴或顆粒物質(zhì)或其它燃燒產(chǎn)物返回發(fā)動機，并且通過回路燃燒步驟回收直至清除，或者通過已知純化手段進行處理。在一些實施方案中，水可以是鹽水，例如海水，已對其進行純化以從其中除去鹽。該實施方案適于水上應(yīng)用，例如在水上CI發(fā)動機中，或者用于偏遠島嶼地區(qū)的CI發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。水的品質(zhì)將對供應(yīng)鏈到上至注入發(fā)動機的點產(chǎn)生腐蝕并產(chǎn)生發(fā)動機的沉積特征，并且在這些情況下，可能需要使用防腐蝕添加劑或其它方法來對燃料進行合適的處理。包含在燃料中的添加劑的量可以考慮由將水(例如)添加到燃料中引起的任何下游稀釋作用?？纱嬖谟谌剂辖M合物中的添加劑可選自以下類別中的一種或更多種，但并非只有這些：1.點火促進劑添加劑。也可將它們稱為點火增強劑。點火促進劑是促進燃燒發(fā)生的組分。該類型的分子固有地不穩(wěn)定，并且該不穩(wěn)定性導(dǎo)致引起另一些燃料組分(例如，甲醇)燃燒的“自啟動”反應(yīng)。點火促進劑可選自在本領(lǐng)域中已知具有點火增強特性的材料，例如醚(包括C1-C6醚，例如二甲醚)、烷基硝基酯、烷基過氧化物、揮發(fā)性烴、氧化烴及其混合物。除典型的點火增強劑以外，在點火之前液體燃料組分蒸發(fā)之后，存在于燃燒區(qū)中的細分散碳水化合物顆?？梢跃哂谢蛘呖梢圆痪哂凶鳛槿紵鹗紕┑淖饔茫?，存在這樣的物質(zhì)可有助于總空氣/燃料混合物的更完全和快速的燃燒。雖然可以將其它點火促進劑添加到燃料中，但是本文所述的技術(shù)通過發(fā)動機運轉(zhuǎn)范圍促進點火而無需這樣的添加。因此，根據(jù)一些實施方案，燃料不含點火促進劑添加劑。在另一些實施方案中，燃料不含DME(但是其可包含其它點火促進劑)。在二甲醚作為點火促進劑的情況下，根據(jù)一些實施方案，燃料組合物中存在小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于3％、小于1％的二甲醚或者不存在二甲醚。在一些實施方案中，主燃料組合物中醚(任意類型的醚，例如二甲醚或乙醚)的量為小于20％、小于15％、小于10％、小于5％。在一些實施方案中，存在于燃料組合物中的至少80％的點火增強劑是由一種或最多兩種特定化學(xué)品提供的，實例為二甲醚和乙醚。在一個實施方案中，單一化學(xué)特性(identity)的點火增強劑存在于燃料組合物中。在一個實施方案中，燃料組合物中至少80％的點火增強劑是由單一化學(xué)特性的點火增強劑構(gòu)成的。在每種情況下，構(gòu)成點火增強劑的單一點火增強劑或＞80％的點火增強劑組分可以是二甲醚。在另一些實施方案中，點火增強劑包含三種或更多種點火增強劑的混合物。在一些實施方案中，燃料組合物中點火增強劑的量為燃料組合物的不大于20％，例如不大于10％或不大于5％。2.燃料增量劑。燃料增量劑是提供熱能以驅(qū)動發(fā)動機的材料。就其包含在燃料組合物中而言，用作燃料增量劑的材料可將該目的作為主要目的，或者添加材料可提供該功能和另一功能。這樣的燃料增量劑的實例是：a)碳水化合物。碳水化合物包括糖和淀粉。可以出于燃料增量劑的目的包括碳水化合物，但其也可用作點火促進劑和/或燃燒促進劑。優(yōu)選地，碳水化合物為水/甲醇可溶性的，具有較高的水含量水平，在燃料中具有較大的糖溶解度。富集水(單相)燃料組合物使得碳水化合物(例如糖)解離，但是，隨著燃料組合物中液體溶劑(水/甲醇)在發(fā)動機中蒸發(fā)，碳水化合物溶質(zhì)可形成低LEL(爆炸下限)組合物的微細高表面積懸浮顆粒，其將在發(fā)動機條件下分解/反應(yīng)，提高燃料混合物的可燃性。為了實現(xiàn)混合物的可燃性的提高，優(yōu)選該碳水化合物添加劑的量為至少1％、優(yōu)選為至少1.5％并且更優(yōu)選為至少5％。優(yōu)選上限水平為燃料組合物的不大于20％。b)可溶性燃料增量劑添加劑。燃料增量劑添加劑是易燃材料。這些添加劑可以作為單獨組分或者可以作為用于產(chǎn)生燃料組合物的未蒸餾甲醇的一部分添加。這樣的添加劑包括C2-C8醇、醚、酮、醛、脂肪酸酯及其混合物。脂肪酸酯例如脂肪酸甲酯可具有生物燃料來源。這些可以通過任何生物燃料來源或方法得到。用于其產(chǎn)生的典型方法涉及植物來源的油(例如菜籽油、棕櫚油或豆油等)的酯基轉(zhuǎn)移作用?？赡苡袡C會在經(jīng)濟上增加燃料組合物本身中的燃料增量劑水平以用于特定市場，在這樣的市場中，可以產(chǎn)生或生長這樣的添加劑并且在本地消耗，減少了對基礎(chǔ)燃料和/或添加劑進行運輸?shù)男枰Ｔ谶@樣的條件下，優(yōu)選燃料組合物的至多30％、或至多40％、或至多50％的量或處理率，但是在甲醇來源為粗甲醇的情況下，可特別地考慮濃度為至多60％的總添加劑，包括這樣的燃料增量劑添加劑。3.燃燒增強劑。也可將其稱為燃燒促進劑。燃燒增強劑的一個實例是硝化銨化合物，例如硝酸銨。根據(jù)下述反應(yīng)，在200℃，硝酸銨分解為一氧化二氮：NH4NO3＝N2O+2H2O所形成的一氧化二氮與燃料在水存在下以與氧類似的方式反應(yīng)，例如CH3OH+H2O＝3H2+CO2H2+N2O＝H2O+N2CH3OH+3N2O＝3N2+CO2+2H2O。可以使用的另一些硝化銨化合物包括硝酸乙胺和硝酸三乙胺作為實例，但是也可認為這些硝酸鹽是點火增強劑(十六烷)而非燃燒增強劑，因為它們在燃料中的主要功能是點火增強。另一些燃燒促進劑可包括金屬種類或離子種類，后者通過在燃燒前或燃燒后環(huán)境下的解離形成。4.氧吸收油。氧吸收油優(yōu)選地可溶于水甲醇混合物。氧吸收油具有低自燃點并且還具有在燃燒之前以例如油的30重量％的量直接吸收氧的能力。在周圍的水蒸發(fā)之后，氧由熱氣相快速冷凝為油/固體相將更迅速地加熱油顆粒引起周圍蒸發(fā)的和過熱化的甲醇點燃。理想地適于該角色的油是亞麻油，在燃料混合物中濃度為約1％至5％。如果在燃料組合物中使用該添加劑，則應(yīng)該在惰性氣體包層下儲存燃料混合物以通過氧使油的分解最小化。亞麻油是含脂肪酸的油?？梢允褂昧硪恍┖舅岬挠痛鎭喡橛?，或者還可以使用除亞麻油以外的另一些含脂肪酸的油。優(yōu)選的油是溶于甲醇相或者在甲醇中易混從而產(chǎn)生均質(zhì)的單相組合物的那些。但是，在一些實施方案中，可以使用并非水/甲醇易混的油，特別是如果燃料組合物中還存在乳化添加劑的話。5.潤滑性添加劑。潤滑性添加劑的實例包括二乙醇胺衍生物、含氟表面活性劑和脂肪酸酯，例如在某種程度上溶于水/甲醇混合物的生物燃料，燃料組合物基于所述水/甲醇混合物。6.產(chǎn)物著色添加劑。著色添加劑協(xié)助確保燃料組合物不被誤認為液體飲料例如水?？梢允褂萌魏嗡苄灾珓?，例如黃色、紅色、藍色著色劑或這些著色劑的組合。著色劑可以是標(biāo)準(zhǔn)接受的工業(yè)液體著色劑。7.火焰顏色添加劑。非限制性實例包括鈉、鋰、鈣或鍶的碳酸鹽或醋酸鹽?？梢赃x擇火焰顏色添加劑以獲得優(yōu)選的產(chǎn)物顏色和終產(chǎn)物pH的穩(wěn)定性。在選擇待使用的添加劑時，可以考慮發(fā)動機沉積注意事項(如果有的話)。8.防腐蝕添加劑。防腐蝕添加劑的非限制性實例包括胺和銨衍生物。9.殺生物劑。雖然可以添加殺生物劑，但是一般不要求這些，因為該燃料中的高醇(甲醇)含量防止生物生長或生物污染。因此，根據(jù)一些實施方案，該燃料不含殺生物劑。10.降凝劑。雖然可以將降凝劑添加到燃料中，但是甲醇(和出于其它目的添加的任選的添加劑例如糖)抑制水的凝固點。因此，根據(jù)一些實施方案，燃料不含額外的專用降凝劑。11.沉積物還原劑。非限制性實例包括多元醇醚和三乙醇胺。12.變性劑，如果需要的話。13.pH控制劑?？梢允褂脤H升高或降低至合適的pH的試劑，其可以與燃料相容?？梢詫⑻砑觿┎⑶姨貏e是上文中的第1條和第2條中限定的那些添加到燃料中作為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)貿(mào)易產(chǎn)品(即，以精制形式)或者作為半處理水溶液(即，以非精制形式、半精制形式或粗品形式)。后一選擇潛在地降低添加劑的成本。使用這樣的粗品添加劑來源的條件是粗品形式的這樣的添加劑(作為一個實例，例如粗品糖溶液或糖漿)中的雜質(zhì)并不會不利地影響燃料注入器或發(fā)動機性能。根據(jù)一些實施方案，燃料包含至少一種添加劑。根據(jù)一些實施方案，燃料包含至少兩種不同的添加劑。一些實施方案的燃料可包含燃料組合物的20重量％至80重量％的水，和不大于20％的二甲醚。一些實施方案的二甲醚含量可以為15％或更少、10％或更少、或者5％或更少。在上文中指出醚作為點火促進劑和可溶性燃料增量劑添加劑的實例。在一些實施方案中，不考慮預(yù)期功能，醚可以以燃料組合物的總計小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于3％或小于1％的水平存在。該量可大于0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％。下限和上限可組合而不受限制，前提是下限低于所選上限。在一些實施方案中，燃料組合物包含主燃料組合物的0.2重量％至10重量％的量的醚。該醚優(yōu)選為一種醚或者兩種醚的組合。通過在甲醇基燃料中使用醚作為點火促進劑和/或可溶性燃料增量劑，已開發(fā)出了用于產(chǎn)生、輸送和使用燃料組合物的完整方法。在該示例中，甲醇基燃料可以是不含水的燃料或者甲醇-水燃料。在下文中對其進行了進一步詳述。一些實施方案的燃料中的添加劑可包括：-燃料的至多1重量％的產(chǎn)物著色添加劑，和-至多1重量％的火焰顏色添加劑。就吸入的空氣預(yù)熱實施方案而言的發(fā)動機運轉(zhuǎn)細節(jié)圖1說明了描繪在CI發(fā)動機10中使用燃料11-甲醇/水的混合物的方法的流程圖。該方法包括預(yù)熱吸入的空氣流12，然后將經(jīng)預(yù)熱的空氣引入發(fā)動機10的燃燒室中，然后將燃料11引入燃燒室中并通過壓燃來點燃燃料/經(jīng)預(yù)熱空氣的混合物從而驅(qū)動發(fā)動機。在發(fā)動機壓縮沖程的初始階段之前或過程中將吸入的空氣12(可通過多種技術(shù)對其進行預(yù)熱)注入燃燒室中，以在將燃料注入燃燒室中之前壓縮空氣?？諝獾膲嚎s使燃燒室中的溫度升高從而在壓縮的最后階段將燃料噴入室中時為燃料提供有利的點火條件。預(yù)熱吸入的空氣12在壓縮沖程開始時提供了較高的溫度基礎(chǔ)，導(dǎo)致燃料注入點的溫度高于空氣未被預(yù)熱的情況并且因此更易燃。所需預(yù)熱水平取決于點燃水/甲醇燃料混合物所需的燃燒室中燃料注入點處所需的溫度。這進而取決于燃料中水與甲醇的相對比例。經(jīng)預(yù)熱空氣溫度的水平的實例示于下述實施例中，但一般地，發(fā)現(xiàn)就具有低至中水含量水平的燃料而言，合適的預(yù)熱吸入的空氣溫度為至少50℃、或至少100℃，例如約100℃至150℃，例如約130℃。就具有中至高水含量水平的燃料而言，預(yù)熱溫度在至少約150℃、例如150℃至300℃或更高的范圍內(nèi)。吸入的空氣的預(yù)熱抵消不良的甲醇/水燃料的十六烷特征，特別是具有中等至高水含量水平的那些?？梢酝ㄟ^多種方法實現(xiàn)預(yù)熱。在圖1所示的實施方案中，通過以下來預(yù)熱吸入的空氣12：捕獲熱排出物22(其包括燃燒的氣體和未燃燒的燃料和另一些顆粒)，使所述排出物通過熱交換器20(其加熱進入熱交換器的氣流15)并冷卻排出物22?？梢蕴峁┡c吸入的空氣12連通(inlinewith)的風(fēng)機以通過發(fā)動機循環(huán)優(yōu)化吸入的空氣的壓力特性。用于預(yù)熱的技術(shù)包括下述加熱方法中的任意一種或組合：1.廢熱預(yù)熱器-通過使用與圖1的實施方案相關(guān)的在上文中討論的熱交換器。2.熏蒸吸入的空氣-用點火增強劑熏蒸吸入的空氣流以使燃燒室中的溫度升高-在下文中詳述。3.增壓器/鼓風(fēng)機-或者由發(fā)動機驅(qū)動的用以將吸入的空氣引入燃燒室中，并通過升高氣壓加熱吸入的空氣的其它空氣壓縮裝置。4.渦輪增壓器-或者由發(fā)動機排氣或其它廢熱驅(qū)動的用以將吸入的空氣引入燃燒室中，并通過升高氣壓加熱吸入的空氣的其它空氣壓縮機制。5.直接加熱-使用直接方法加熱空氣，例如通過元件電加熱或燃料的燃燒產(chǎn)生所需溫度升高。在發(fā)動過程中和低發(fā)動機負荷下可以使用這樣的方法。6.電熱塞(或熱燈泡)-使熱進入發(fā)動機氣缸，該類包括用以直接加熱吸入的空氣的與吸入的空氣成直線的外部加熱器。由于空氣的較低質(zhì)量流(與空氣的質(zhì)量流未減少的選擇3至4相比而言)，所以使廢熱由發(fā)動機排氣通過熱交換器(上述選擇1，沒有風(fēng)機)將導(dǎo)致發(fā)動機輸出較低功率。但是，該最大功率的損失可以被在燃料注入點較熱條件下的較高燃燒效率和對與石油基柴油燃料相比過量的空氣的較低需求所抵消。由排氣或其它驅(qū)動的補償用壓力風(fēng)機可抵消在空氣溫度升高的條件下減少的空氣質(zhì)量流?？商孢x地，渦輪增壓器或增壓器可以單獨施用或者與發(fā)動機排氣熱交換器組合使用來產(chǎn)生高燃燒效率以及更大的動力。在另一實施方案中，根據(jù)已知技術(shù)進行燃料的加熱可輔助點火過程。預(yù)熱選擇與中等至高水/低甲醇燃料組合將發(fā)動機循環(huán)由在點火和燃燒以及最初膨脹期過程中的恒定體積在最適于使發(fā)動機性能最大化的時間區(qū)間內(nèi)改變?yōu)槎ㄏ虻母嗟暮愣囟扰蛎?其中來自甲醇的熱大部分用來蒸發(fā)水)。圖1所示的方法包括排氣處理和循環(huán)組分用于收集和整合排出物回到燃料。特別地，所述處理包括水、未燃燒燃料、烴、二氧化碳和其它小量排放物的回收和整合。在具有中等至高水含量水平而不排除低水含量水平的燃料中，富含水的排氣可以是燃料水的來源，并且可以捕獲低水平的排氣污染物并返回至發(fā)動機。從排出物回收水涉及冷卻和冷凝排出物并收集經(jīng)冷凝的水。圖1示出排出物22在熱交換器20中通過與吸入的空氣12進行熱交換而冷卻后，使冷卻的排氣通過冷凝器25，通過冷凝器25可收集水并作為循環(huán)燃料32返回至發(fā)動機10。在處理過程的最后階段中，第二熱交換器34輔助冷凝，并且另外包括噴霧室布置，使用可能經(jīng)純化并且可包含添加劑的水來捕獲和純化燃料中的任何未燃燒的甲醇或其它烴、煤煙或其它顆粒。這些顆粒與循環(huán)燃料32一起返回到發(fā)動機用于通過“循環(huán)至消除”過程清除，同時經(jīng)純化的清潔排氣33可釋放到接近不包含污染物的大氣中。噴霧室中所使用的水可來自廣泛范圍的替代來源，并且可以被純化或去離子。水可包含任選的添加劑。任選的添加劑應(yīng)當(dāng)與燃燒方法相符。熱交換器354可以是如圖1所示的鹽水/水熱交換器，其引導(dǎo)鹽水通過入口36并使鹽水通過出口37。這樣的熱交換器適用于在例如船上處理排氣，其中在海洋的情況下鹽水的可用性充足并且易于得到。也可采用利用冷凝物或其它手段的其它排氣處理步驟來將排放到大氣的氣體中的目標(biāo)污染物減少至低水平。在另一實施方案中，可以將組分(例如任何未燃燒燃料)吸附到活性表面上，之后使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)解吸附，并且包含為主燃料或熏蒸劑組分以進一步減少污染?？商孢x地，可以使用催化劑來催化反應(yīng)任何可氧化物質(zhì)例如未燃燒的燃料，升高排氣溫度并提供可應(yīng)用的其它熱源。另外，如果多個發(fā)動機運轉(zhuǎn)例如以發(fā)電，則可以將所聚集的排氣處理為單流，以用來自一個或更多個這樣的發(fā)動機的排氣的循環(huán)燃料進行處理/冷凝。在水循環(huán)回到發(fā)動機的情況下，可能需要排料件(38)以確?？赡艽嬖诘娜魏纬志眯晕镔|(zhì)不累積(accululate)。在這種情況下，所除去的水可能由來自排氣的額外冷凝構(gòu)成(如果可得的話)，或者如果不可得的話，由合適量的水(39)構(gòu)成。期望的是，通過選擇適當(dāng)?shù)倪M料流和添加劑可幾乎消除吹除(blowdown)，但是固體也可通過例如空氣中的灰塵進入系統(tǒng)，其可需要不時清洗。使用中至高水含量水平的燃料的一個優(yōu)點是所得排氣基本不包含雜質(zhì)，其對于燃燒后處理而言是理想的?？梢蕴幚泶嬖谟谂懦鑫镏械碾s質(zhì)并循環(huán)至清除。例如，在冷凝和純化期，作為水/甲醇燃料的燃燒的排氣產(chǎn)物的二氧化碳被吸收到循環(huán)水中。可替選地，排出物中的二氧化碳可循環(huán)到發(fā)動機的吸入的空氣中，因此優(yōu)化進入發(fā)動機的氧水平，并產(chǎn)生純二氧化碳和水蒸發(fā)排氣。以該方式產(chǎn)生的二氧化碳對于進一步處理而言是理想的，例如通過轉(zhuǎn)化為甲醇和循環(huán)至燃料。來自處理和循環(huán)方法的排放到大氣中的最終排氣33幾乎不包含燃料、烴、顆粒、硫氧化物和氮氧化物排放物。在燃燒期形成任何氮氧化物或硫氧化物和/或水中吸收二氧化碳可導(dǎo)致返回與燃料混合的水的pH失衡。為了防止產(chǎn)生這樣的組分，可以向燃料中添加化學(xué)處理以中和任何失衡或?qū)⑵涑?。就熏蒸實施方案而言的發(fā)動機運轉(zhuǎn)細節(jié)在本文所述的一些實施方案中，采用用包含點火增強劑的熏蒸劑熏蒸吸入的空氣。在一些實施方案中，其與吸入的空氣預(yù)熱相結(jié)合，并且在另一些實施方案中，進行熏蒸而無需吸入的空氣預(yù)熱。根據(jù)一些實施方案，可以使用用包含點火增強劑的熏蒸劑熏蒸吸入的空氣的選擇作為預(yù)熱發(fā)動機空氣的附加技術(shù)。熏蒸使得進燃燒室中被壓縮空氣的溫度進一步升高，使得其在燃料注入點時更易燃，這是由于熏蒸材料的預(yù)燃燒，和輔助甲醇燃燒發(fā)生的分解物質(zhì)(breakdownspecie)的存在。熏蒸使得在燃料注入之前燃燒室中發(fā)生預(yù)燃燒。該兩步點火方法(或“點火”運轉(zhuǎn))依賴于發(fā)動機活塞的壓縮沖程將經(jīng)熏蒸空氣的溫度升高至燃點。當(dāng)在壓縮沖程結(jié)束時注入時，這進而加強了燃燒室中的點火條件，從而為甲醇和水燃料提供充分熱的環(huán)境，以在升高的溫度條件下經(jīng)歷加速點燃，快速地蒸發(fā)燃料中的甲醇和水，并產(chǎn)生高熱效率。熏蒸劑在發(fā)動機以低水含量水平穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中的溫度貢獻為50℃至100℃。就低水含量水平燃料而言，在燃料注入點，該貢獻導(dǎo)致燃燒室溫度與已知的燃燒點火式發(fā)動機中的溫度相當(dāng)。隨著燃料中水含量水平升高，可以將熏蒸劑的量調(diào)整為抵消水的冷卻作用。所得制動熱效率與柴油燃料的制動熱效率相當(dāng)，凈效率結(jié)果取決于多種因素例如發(fā)動機的尺寸及其構(gòu)造。甲醇和水燃料以該方式高效且完全地燃燒將排氣排放中的未燃燒或經(jīng)修飾的烴和顆粒減到最少，導(dǎo)致“較為清潔”的排放。這在具有較低轉(zhuǎn)速的較大CI發(fā)動機中特別明顯，其中燃燒方法的效率最大化，因為在點火運轉(zhuǎn)中允許充分的時間進行兩步的開始和完成。與吸入的空氣相關(guān)的術(shù)語“熏蒸”指材料或混合物的引入，在這樣情況下，將包含點火增強劑的熏蒸劑引入吸入的空氣流以形成蒸氣或氣體，點火增強劑通過該過程得到良好分布。在一些實施方案中，一般通過將材料的細霧噴到吸入的空氣流中或者作為氣體注入來引入小量的材料。在壓縮沖程期間，點燃操作具有預(yù)熱吸入的空氣的作用。水甲醇混合物的性質(zhì)是在燃燒之后，反應(yīng)產(chǎn)物中產(chǎn)生較少的顯熱，需要熱來蒸發(fā)所存在的水。這意味著與基于烴燃料運轉(zhuǎn)的柴油發(fā)動機相比，在注入點可適應(yīng)更嚴(yán)苛的條件，同時保持在發(fā)動機的設(shè)計限制范圍內(nèi)。這些更嚴(yán)苛的條件通過熏蒸劑燃燒或升高的空氣溫度(通過直接加熱空氣)和/或通過使用經(jīng)改良發(fā)動機構(gòu)造(例如渦輪增壓或增壓)而升高的壓力和溫度而產(chǎn)生?？梢韵鄬τ诎谌剂现械募状己退幕旌衔飦砜刂泣c火增強劑的量從而以及時的方式獲得在燃燒室中產(chǎn)生燃料點燃的條件，從而由發(fā)動機遞送最佳可能熱效率。在未控制點火增強劑與燃料混合物之比的情況下，燃燒可在TDC之前(例如，在TDC之前25℃至30℃)顯著地開始，并且因此，點火增強劑的使用可具有中性作用并且對發(fā)動機的熱效率沒有貢獻或者貢獻非常小。在發(fā)動機的優(yōu)選運轉(zhuǎn)中，對熏蒸劑/空氣混合物的點燃進行定時以盡可能晚地延遲該燃料的燃燒(以避免發(fā)動機的動力沖程的非必要功)并且在注入之后與主燃料的良好燃燒相一致。這意味著應(yīng)當(dāng)在開始注入主燃料之前點燃次燃料，但并非在包含于次燃料中的能量為發(fā)動機貢獻最小或零熱效率之前太長時間。通過使用以下點火控制中的一種或組合，可以通過點火控件將燃料的點火控制為盡可能地接近理想時間：a)發(fā)動機吸入的空氣溫度控制：a.利用來自以下的熱控制空氣預(yù)熱器的外部溫度：i.電功率加熱裝置，其用于發(fā)動機的啟動和加熱。ii.利用燃料的加熱器，所述燃料可以是發(fā)動機燃料或用于該目的的任何合適的燃料。iii.利用來自排氣的廢熱通過熱交換直接加熱到達發(fā)動機的吸入的空氣。iv.利用適于該目的的任何其它熱源。b.利用發(fā)動機排氣能量為渦輪增壓器提供動力，所述渦輪增壓器可不具有將降低發(fā)動機吸入的空氣溫度的內(nèi)部冷卻器。c.用增壓器加熱空氣以提高溫度和壓力。b)利用熏蒸劑產(chǎn)生燃料的兩步“點火”燃燒。1.控制引入吸入的空氣口的熏蒸劑相對于燃料的量；2.控制熏蒸劑中點火增強劑與其它組分的百分比(認識到還可能存在水和其它組分例如甲醇)。3.根據(jù)在發(fā)動機的rpm運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)以高負荷(50％至100％)或低負荷(低于50％)運轉(zhuǎn)的發(fā)動機來控制上述1和2。雖然引入發(fā)動機中(分別通過吸入的空氣口或者進入燃燒室中)的熏蒸劑與主燃料的相對量將根據(jù)所應(yīng)用的發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件而改變，但是一般期望在以中負荷或高負荷的穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)過程中，熏蒸劑中點火增強劑的量為主燃料組合物的按重量計的較低百分比。就包含100％點火增強劑(例如DME)的熏蒸劑而言，期望的是按重量計的熏蒸劑與主燃料的相對量為至多20重量％、至多18％、至多15％、至多13％、至多10％、至多8％、至多7％、至多6％、至多5％。熏蒸劑水平優(yōu)選為主燃料組合物的至少0.2重量％、至少0.5重量％、至少1重量％或至少2重量％。這些圖都基于重量，假設(shè)熏蒸劑包含100％的點火增強劑，并且可以按比例調(diào)整為按重量計的熏蒸劑中減少的點火增強劑含量?？梢詤⒄找氚l(fā)動機中的按克/秒計的量或者用于發(fā)動機尺寸的任何其它合適的對應(yīng)測量方法對其進行測量。另外有利的是約10％或更少(例如8％或7％)的上限，因為可以將包含至多期望的醚作為點火增強劑(例如分別為10％、8％或7％的點火增強劑)的預(yù)燃料組合物遞送到壓燃式發(fā)動機處，點火增強劑閃蒸并以對應(yīng)于用同一目的水平的熏蒸劑運轉(zhuǎn)發(fā)動機所需的量回收。在另一些實施方案中，在發(fā)動機處可以有達到較高水平的熏蒸劑水平的提高(top-up)(例如，從點火增強劑(例如醚)的單獨儲存物提高)。關(guān)于上述圖2，總熏蒸劑/空氣流中除點火增強劑以外的非水組分的目的％可以為不大于40％，例如5％至40％或10％至40％、20％至40％或30％至40％，其余部分為點火增強劑，例如DME(其十六烷值為55至57)。可以基于另一些點火增強劑的十六烷值和特定發(fā)動機構(gòu)造對這些百分比作出調(diào)整。所有百分比都為按重量計。水可以以與發(fā)動機的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)相一致的任何量存在，這樣的水可以由熏蒸劑產(chǎn)生，例如如果由燃料催化地產(chǎn)生、或者作為進入發(fā)動機的環(huán)境吸入的空氣流的一部分。可以在用于為CI發(fā)動機提供動力的方法中提供催化反應(yīng)器，其中進行甲醇催化脫水(取自燃料的轉(zhuǎn)移部分)成為DME。使用所產(chǎn)生的DME作為熏蒸劑中的點火增強劑用于熏蒸吸入的空氣。當(dāng)用作熏蒸劑的點火增強劑時，本文所述的另一些實施方案采用用于產(chǎn)生二甲醚的其它技術(shù)。在一些這樣的實施方案中，DME可以在甲醇產(chǎn)生處產(chǎn)生，并且作為預(yù)燃料組合物的一部分遞送到發(fā)動機位置處。可能需要對上述燃料和方法進行一些調(diào)整以優(yōu)化以較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速(例如1000rpm至3000rpm，以及更高)運轉(zhuǎn)的較小CI發(fā)動機的運轉(zhuǎn)和效率。除了上文所述的任意一種或更多種技術(shù)預(yù)熱吸入的空氣流以外，可以單獨或組合使用下述運轉(zhuǎn)方面用于以較高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機：●用包含點火增強劑的熏蒸劑熏蒸吸入的空氣流。●使用例如電熱塞加熱燃燒室。●預(yù)熱燃料進料?！裣蛉剂虾?或熏蒸劑中添加促進燃料點燃和燃燒的添加劑。在下文中對這些添加劑中的一些進行了討論。●選擇如上所討論的燃料組合物中適當(dāng)?shù)乃克?。例如低至中水含量水平范圍?！駥⒀魟┲械乃克竭x擇為與發(fā)動機構(gòu)造相符的合適水平。另外，在較大CI發(fā)動機以較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速(例如，1000rpm或更小)運轉(zhuǎn)時，如果期望的話也可使用這些選擇。熏蒸劑用于依賴于熏蒸的一些實施方案中的熏蒸劑包含點火增強劑。在燃料的上下文中，熏蒸劑還可包含另一些組分，例如甲醇、水和在上文中列舉的任意添加劑中的一種或更多種。就熏蒸劑的下述用途而言，可以將之前所述的燃料稱為用于壓燃式發(fā)動機的“主燃料”，可以將熏蒸劑稱為“次燃料”。點火增強劑是增強可燃材料的點火的材料。使用甲醇作為用于壓燃式發(fā)動機的主燃料組合物中的核心燃料組分的挑戰(zhàn)之一是甲醇不像其它燃料那樣易燃的事實。點火增強劑是具有良好點火特性的材料，并且可用于產(chǎn)生點火，隨后主燃料組合物中的甲醇(和其它可燃材料)將燃燒。潛在燃料組分的點火特征由該組分的十六烷值(或可替選地十六烷指數(shù))來描述。十六烷值是材料點火延遲的測量，其為燃料注入開始與燃燒(即，點火)開始之間的時間段。合適的點火增強劑可具有大于40的十六烷值(例如，十六烷值為55至57的DME)。在確定熏蒸劑中點火增強劑與其它組分的相對量以及熏蒸劑與主燃料組合物相比的量、負荷和發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，應(yīng)當(dāng)考慮存在于熏蒸劑中的點火增強劑的十六烷值。熏蒸劑的總十六烷值將基于各組分的比例貢獻和十六烷特性的組合，關(guān)系不必然是線性的。可包含在熏蒸劑中的點火增強劑的一些非限制性實例包括：-醚，例如低級烷基(為C1-C6醚)，特別是二甲醚和乙醚，-烷基硝酸酯，-烷基過氧化物，及其混合物。二甲醚是優(yōu)選的適用于熏蒸劑中的高點火特征點火增強劑。乙醚是合適的點火增強劑的另一實例?？梢詫⒅魅剂现械募状即呋剞D(zhuǎn)化為二甲醚。因此，二甲醚可催化地產(chǎn)生自主燃料組合物流，然后將該流單獨地熏蒸進入發(fā)動機中到達主燃料組合物(與吸入的空氣一起)?？商孢x地，包含二甲醚的熏蒸劑組合物可以作為現(xiàn)成的熏蒸劑組合物由燃料供應(yīng)者提供給發(fā)動機所有者。在另一實施方案中，可以在一個地區(qū)產(chǎn)生包含甲醇和至多15重量％的醚點火增強劑(例如二甲醚)的預(yù)燃料組合物并輸送(例如，通過管道)到另一地區(qū)用于為壓燃式發(fā)動機提供燃料。在一些實施方案中，預(yù)燃料組合物還可包含水。在管道的末端，預(yù)燃料中的部分或全部醚點火增強劑組分可以與預(yù)燃料組合物的其它組分(特別是甲醇，以及沸點高于醚的另一些組分)分離。然后，可以將分離的醚組分作為熏蒸劑熏蒸進入壓燃式發(fā)動機中，與被用作主燃料組合物的預(yù)燃料組合物的剩余部分分離，直接應(yīng)用(如果其包含一些水)或者在使用之前對組合物進行進一步調(diào)整(例如，調(diào)整水含量)。預(yù)燃料中醚點火增強劑的量可以為至多10重量％、或至多9重量％。上限將取決于醚和溫度條件的選擇。在下述章節(jié)中給出了CI發(fā)動機動力產(chǎn)生系統(tǒng)的更多細節(jié)。點火增強劑(例如二甲醚)合適地構(gòu)成熏蒸劑的至少5％和熏蒸劑的至少10％，例如熏蒸劑的至少15％、20％、30％、40％、50％、60％、65％、70％、75％、80％、82％、84％、86％、88％或90％。一般優(yōu)選熏蒸劑的點火增強劑含量在該范圍的上端，因此，在一些實施方案中，點火增強劑含量為大于70％或更多。例如，在從倉庫或者從來源于預(yù)燃料組合物的回收的分離的點火增強劑引入純組分的情況下，點火增強劑可構(gòu)成熏蒸劑的至多100％。當(dāng)通過主燃料(其包含除甲醇以外的組分，由該組分形成DME)的催化反應(yīng)由主燃料轉(zhuǎn)化時，或者如果產(chǎn)生不純的高點火特征組分或者從倉庫獲取時，則這樣的組分的上限將因此降低。熏蒸劑中各組分的相對量可以保持恒定，或者可以隨發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間長度而變化。影響熏蒸劑中組分的相對量的因素包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)、負荷的水平和可變性、發(fā)動機構(gòu)造以及熏蒸劑各組分的特定特性。在另一些實施方案中，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的不同階段，熏蒸劑組合物可保持相對恒定，而熏蒸劑(熏蒸進入發(fā)動機的克/秒)與注入發(fā)動機中的主燃料組合物(克/秒)相比的相對量被調(diào)整。當(dāng)期望在不同的發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件(轉(zhuǎn)速、負荷、構(gòu)造)下用不同的熏蒸劑組合物運轉(zhuǎn)CI發(fā)動機時，可以通過熏蒸劑組合物的計算機控制或者通過任意其它形式的控制來改變熏蒸劑組合物來適配(suit)。調(diào)整可以是基于計算期望的熏蒸劑組合物以匹配現(xiàn)行發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件的算法的浮動調(diào)整(slidingadjustment)，或者可以是步進式調(diào)整(step-wiseadjustment)。例如，在一些條件下，可以將較高總十六烷指數(shù)熏蒸劑(例如100％DME)以就運轉(zhuǎn)燃料而言高的重量％熏蒸進入發(fā)動機中，然后可以將熏蒸劑轉(zhuǎn)換為包含較低百分比的DME和一些較低十六烷指數(shù)組分的第二組合物。在另一實施方案中，組合物可以是穩(wěn)定的，并且空氣/熏蒸劑比可變。熏蒸劑中除點火增強劑和水之外的非水組分的目的％合適地為不大于40％，例如為5％至40％或10％至40％或20％至40％或30％至40％?？梢曰诹硪恍c火增強劑和可燃組分的十六烷值以及特定發(fā)動機構(gòu)造對這些百分比進行調(diào)整。另外，在一些實施方案中，水可存在于熏蒸劑中，作為轉(zhuǎn)化反應(yīng)(例如，甲醇到DME)的產(chǎn)物或者作為來自含水的反應(yīng)器進料的載劑(carrythrough)或者作為單獨的流或者與添加劑組合添加。除點火增強劑以外可存在于熏蒸劑中的組分的實例包括甲醇、水、在上文中列舉的添加劑(在燃料組合物的上下文中)和烷烴氣體(通常為直鏈烷烴，包括低級烷烴，例如C1-C6烷烴，特別是甲烷、乙烷、丙烷或丁烷以及長鏈烷烴(C6及以上))。在一些實施方案中，熏蒸劑包含至少60％的一種組分，一個實例是二甲醚。熏蒸劑的一種主要組分的量可以為大于62％、65％、68％、70％、72％、75％、78％或80％。熏蒸劑或次燃料可以直接從倉庫得到，或者可以在處理主燃料之后作為純形式的熏蒸劑供應(yīng)至發(fā)動機(通過甲醇到DME的催化轉(zhuǎn)化，接著進行純化以產(chǎn)生由DME組成的熏蒸劑)。可替選地，熏蒸劑可包含點火增強劑和處理主燃料之后的另一些組分(即，熏蒸劑并非為純形式)或者來自倉庫的另一些組分。在這種情況下，雜質(zhì)仍與期望熏蒸結(jié)果相容，即，熏蒸劑還可包括水和甲醇，或者可包含與該應(yīng)用相容的另一些材料(例如C1-C8醇)。主燃料組合物和熏蒸劑可供應(yīng)為兩部分燃料，或者可遞送為兩個燃料部分的“盒”。在這種情況下，可以將熏蒸劑描述為兩部分燃料的“次燃料組分”，因此，上述熏蒸劑的描述還適用于第二燃料組分?？梢詫⒅魅剂辖M合物和次燃料組分泵送到與壓燃式發(fā)動機相連的單獨儲存容器中。因此，對于用于使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)的兩部分燃料，該燃料組合物包含：-包含甲醇和水的主燃料組合物，和-包含點火增強劑的次燃料組分。在上下文中，主燃料可以是新的高水含量甲醇-水柴油燃料，或其它。在使用該兩部分燃料時，將主燃料引入壓燃式發(fā)動機的燃燒室中，將次燃料熏蒸進入壓燃式發(fā)動機的吸入的空氣口。用于為壓燃式發(fā)動機供應(yīng)燃料的方法，其包括：-將包含甲醇和水的主燃料組合物供應(yīng)至與壓燃式發(fā)動機的燃燒室流體連接的第一容器，和-將包含點火增強劑的次燃料組分供應(yīng)至與壓燃式發(fā)動機的吸入的空氣口流體連接的第二容器。如上所述，可以通過將一部分主燃料催化轉(zhuǎn)化為點火增強劑在原位完全或部分地制備次燃料。這特別適于點火增強劑為二甲醚的情況。在一個實施方案中，提供了兩部分燃料在燃燒點火式發(fā)動機的運轉(zhuǎn)中的用途，其中所述兩部分燃料包含：-包含甲醇和水的主燃料組合物，和-包含點火增強劑的次燃料組分。本發(fā)明還提供了包含甲醇和至多10重量％的醚的預(yù)燃料組合物。該醚可以是二甲醚。如上所述，醚組分可以與預(yù)燃料組合物的其余部分分離以用作次燃料組分，并且預(yù)燃料組合物的其余部分可用作主燃料組合物。所述其余部分可直接用作全部主燃料組合物，或者可以調(diào)整組合物以產(chǎn)生主燃料組合物。因此，在該實施方案中，預(yù)燃料可能不包含水，并且可以在除去醚之后添加水以產(chǎn)生主燃料組合物。在一些實施方案中，當(dāng)將燃料用于在下文中進一步描述動力產(chǎn)生系統(tǒng)之一時，可能不需要水用于主燃料組合物中。本發(fā)明還提供了將兩部分燃料組合物(第一部分包含甲醇，第二部分包含醚)從一個地區(qū)輸送到另一地區(qū)的方法，其包括將包含甲醇和醚的預(yù)燃料組合物從一個地區(qū)輸送到第二地區(qū)，將醚與甲醇分離以產(chǎn)生包含甲醇的第一燃料部分和包含醚的第二燃料部分。輸送可以為通過管道泵送的方式。第一地區(qū)可以是甲醇制造廠地區(qū)，另一地區(qū)(第二地區(qū))是遠離第一地區(qū)的地區(qū)。該偏遠地區(qū)通常為距離至少1千米，并且可能距離許多千米。偏遠地區(qū)可以是壓燃式發(fā)電機用于發(fā)電的地區(qū)、或裝貨港或火車側(cè)軌或需要兩部分燃料的任何其它合適的地區(qū)。CI發(fā)動機動力產(chǎn)生系統(tǒng)使用本文所述的甲醇/水混合物燃料和用于為壓燃式發(fā)動機提供動力的相關(guān)系統(tǒng)(也稱為方法)，可以開發(fā)動力產(chǎn)生系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)從而以降低的排放水平高效地產(chǎn)生動力，并且其還可以處理發(fā)動機排氣以捕獲來自排氣的熱和水并且隨后進行再利用或再定向。熱和水的再利用或循環(huán)促進提高的系統(tǒng)效率和總體減少的廢物和排放。熱和水的再定向可以在一系列不相關(guān)應(yīng)用中找到用途，包括加熱和冷卻所在地/位置和再生水用于社區(qū)或作為其他系統(tǒng)的一部分。圖3A至6B說明了用于為壓燃式發(fā)動機提供動力的包含本文所述的方法和燃料的動力產(chǎn)生系統(tǒng)的實例。應(yīng)理解，在這些方法中示出的燃料是基于甲醇的燃料，其可包含多種量的水，并且可包含0％至80％的量的水。圖3A和3B示出用于產(chǎn)生甲醇燃料并且將甲醇燃料供應(yīng)至IC發(fā)動機111(也稱為柴油發(fā)動機)以產(chǎn)生輸出動力的方法，但其還包括減少排放的發(fā)動機排氣處理，其利用發(fā)動機排氣重循環(huán)水并且合并熱水環(huán)路(HWL)113a、113b(參見圖4A和4B)以向當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)提供熱。由發(fā)動機產(chǎn)生的輸出動力還可用于服務(wù)發(fā)電廠位于其中的社區(qū)，例如可用于為社區(qū)發(fā)電。圖3A與3B的不同之處在于圖3A示出使用空氣熏蒸進入發(fā)動機的方法，而圖3B所示的方法省略了熏蒸吸入的空氣的步驟。圖3A和3B說明了燃料制造廠101和該燃料通過供應(yīng)網(wǎng)103的遠程供應(yīng)。燃料制造廠可以是常規(guī)的甲醇制造廠，其可使用由大的偏遠煤場102中的常規(guī)鍋爐產(chǎn)生的流所發(fā)的電。這樣的工廠產(chǎn)生煤燃燒排放特性。或者，發(fā)電廠102可引入燃燒式發(fā)動機，其使用如本文所述的甲醇燃料來發(fā)產(chǎn)生甲醇燃料所需的電。這可為由煤廠產(chǎn)生的那些提供較為清潔的具有較低排放的替代品。甲醇基燃料在工廠101中生產(chǎn)并且可主要包含甲醇、甲醇-水混合物或甲醇-醚混合物或甲醇-水-醚混合物。在一個實施方案中，該燃料包含甲醇和DME以90％至99.5％共混的“全燃料”甲醇和DME混合物，其在大氣壓下作為非沸騰液體，可直接用于發(fā)動機111。在甲醇和DME的混合物中，DME以適于作為液體輸送并且避免醚轉(zhuǎn)化為氣相的穩(wěn)定的量提供。該量將取決于燃料在管道103中輸送時的壓力和溫度，但一般為總?cè)剂狭康男∮?0％，并且在7％至8％的范圍內(nèi)?？商孢x地，可以供應(yīng)在加壓條件下具有較高DME比例的燃料。在另一替選中，可以輸送含接近100％甲醇的高甲醇含量(例如，化學(xué)級)的燃料用于隨后在所要求的中心(即，發(fā)電廠)附近部分轉(zhuǎn)化為DME。該形式的包含高百分比的甲醇的預(yù)燃料組合物可包含約0.2％或更高的水組分。在另一替選中，在管道中輸送的燃料或預(yù)燃料可以是甲醇-水燃料。甲醇-水燃料中的水可以與甲醇(例如在粗甲醇中)相關(guān)，或者可以來源于可經(jīng)濟效益好地用于該目的的生產(chǎn)區(qū)中過剩的水。根據(jù)輸送網(wǎng)中的構(gòu)建的以及用于促進發(fā)動機/方法運轉(zhuǎn)的材料，可以在輸送燃料中添加一些添加劑潤滑性和腐蝕促進劑。在區(qū)域網(wǎng)的管道中遠距離輸送大量易燃液體中的能量是成熟的技術(shù)。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施如管道103還可用于將甲醇燃料安全地并且經(jīng)濟效益好地遞送到遙遠的地區(qū)。在通過管道103進行輸送之后，燃料到達動力產(chǎn)生工廠，所述動力產(chǎn)生工廠包括壓燃式發(fā)動機111、預(yù)處理平臺104和排氣處理器113、115、116、118。燃料可以在發(fā)動機111中直接按原樣使用，或者可以對燃料實施任選的預(yù)處理以在工廠運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)安全且可靠地運轉(zhuǎn)。出于系統(tǒng)完整性原因，還可涵蓋啟動和關(guān)閉燃料的儲存器，例如，可以儲存醚組分。在預(yù)處理平臺104，可以通過閃蒸將燃料分為兩個富集相，甲醇富集部分107，和醚富集部分105，例如DME。由于DME的低沸點，它特別適于該閃蒸過程。可以使用來自溫度為50℃至60℃的熱水流的發(fā)動機排氣的低水平廢熱來將閃蒸分離低沸點DME與甲醇。在一些實施方案中，甲醇富集相可包含少量的DME，其中大多數(shù)DME被閃蒸掉。在另一些實施方案中，高比例的DME可保留在液相中，只有用以確保良好和完全燃燒的充足DME蒸發(fā)并被用作熏蒸劑105。例如，如果來自制造廠的燃料包含7％DME，則其中5％可保留在液相中，其中2％被用作熏蒸劑105用于添加到加熱燃燒氣110進入發(fā)動機111中。預(yù)處理可包括用以補充DME或其它熏蒸劑的供應(yīng)的轉(zhuǎn)化選擇?？商孢x地，可以從倉庫獲得需要量的點火促進劑，例如DME。也可以是另一些這樣的試劑，例如DEE和本文所述的其它點火促進劑。預(yù)處理平臺還可包括輸送燃料的處理部分不僅用以分離待用作熏蒸劑的DME，還用以產(chǎn)生過量的DME用作另一些方法的液體燃料成分。例如，剩余的DME可以通過為HWL提供剩余的熱來有益于附近的社區(qū)。可替選地或另外地，DME可以與發(fā)電廠方法整合。還可以從動力產(chǎn)生系統(tǒng)中除去甲醇燃料(無論在處理之前還是之后)并用于當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)品生產(chǎn)。還可能輸送到粗甲醇的制造廠，在上游制造廠節(jié)約投資成本和運營成本。用于動力產(chǎn)生工廠的這樣的燃料進料將適于上述選擇：分離部分粗甲醇用于DME產(chǎn)生，剩余的燃料投入發(fā)動機中。在能量和投資成本方面，該選擇將替代制造廠101的蒸餾裝置，在該蒸餾裝置中，大多數(shù)產(chǎn)物被蒸餾并且在動力產(chǎn)生工廠處以小得多的單位經(jīng)歷“過頭(overthetop)”(以較低量經(jīng)歷“過頭”)。該選擇還可以使用當(dāng)?shù)谼ME附近需求中心，即在動力產(chǎn)生工廠附近。在進入發(fā)動機之前，使用熱水進行的預(yù)處理平臺104處的燃料預(yù)處理還可加熱甲醇燃料107，熱水來自文丘里洗滌器115返回線路。離開于處理平臺140的水作為灌溉質(zhì)量水106存在。冷卻的灌溉質(zhì)量水106可以與來自冷凝器116的冷凝物混合物，并且如果必要的話，冷凝器可用于確?？山邮艿牧鞒鑫餃囟?。在針對具有HWL的動力產(chǎn)生所示出的實例中，可使用柴油發(fā)動機產(chǎn)生1MW及以上的功率。這并不排除低于1MW的功率，其可用于較小使用者并且具有低NOX、SOX和顆粒結(jié)果。柴油發(fā)動機特別適于燃燒后處理，因為其提供了僅以對發(fā)動機效率的小消費通過清潔和熱交換設(shè)備移動排氣所需的空氣壓力的驅(qū)動力。本文所述的一些燃料混合物的性質(zhì)指由于發(fā)動機尺寸的固有熱效益增加，所以與較小活塞相比，優(yōu)選大直徑活塞。較大活塞還降低注入燃料影響活塞壁的風(fēng)險，確保燃料適當(dāng)?shù)厝紵⑶也桓蓴_潤滑劑膜。雖然進一步在下文中提到的實驗示出在以大于1000rpm運行的發(fā)動機中測試的燃料，但是如之前所提出的，燃料可成功地用于通常以僅低于100rpm至多1000rpm運轉(zhuǎn)的較低轉(zhuǎn)速發(fā)動機中，該范圍通常描述為低至中轉(zhuǎn)速范圍。該轉(zhuǎn)速范圍使得更通常地描述為低至中等轉(zhuǎn)速范圍。該轉(zhuǎn)速范圍使得揮發(fā)性點火促進劑有更多的時間進入蒸氣空間作為蒸氣并且在壓縮沖程過程中開始其與熱壓空氣進行化學(xué)反應(yīng)。在燃燒期期間較大的時間寬限將允許燃料更完全地燃燒并降低發(fā)動機排出的排氣中的未燃燒燃料和其它組分的水平。較大的時間寬限將允許汽缸中的燃料有更多的時間通過水氧分子的接觸而完全燃燒，使得使用較低的λ，這樣增加了發(fā)動機排氣中水的濃度。通過將進入發(fā)動機111的甲醇107和水108的混合物與空氣100混合來在發(fā)動機111中產(chǎn)生動力，可以將所述混合物預(yù)熱并且在圖3A和3B中所述的實例中，通過冷凝器116用發(fā)動機排氣來預(yù)熱所述混合物。合適的預(yù)熱溫度可以為40℃至50℃。燃料中的水可來源于水庫或者來源于從排氣循環(huán)通過冷凝器116的水(在下文中對其進行了更詳細的解釋)。排氣的處理包括使發(fā)動機排氣通過使用靶向CO2和氧化物的催化劑的催化轉(zhuǎn)化器112。這將引起排氣的邊際加熱，其中該熱可用于HWL或用于在下文中進一步描述的與圖5A、5B、6A和6B相關(guān)的另一些方法中。催化轉(zhuǎn)化器112還將任意燃料或燃燒產(chǎn)物減少至適當(dāng)?shù)乃?。最終階段活性碳或類似物可任選地用于清潔。另外，本文所述的甲醇燃料清潔地燃燒，煤煙低，其促進催化劑性能。HWL通過泵送水的環(huán)路攜帶熱到達基于當(dāng)?shù)氐哪康牡?，例如居住區(qū)。圖4A和4B說明了HWL熱交換器113處的HWL供應(yīng)線路113a和返回線路113b。來自動力產(chǎn)生方法的利用熱副產(chǎn)物可用于為居住區(qū)和商業(yè)區(qū)提供低成本加熱。通過催化轉(zhuǎn)化器112下游的HWL熱交換器113加熱通過HWL泵送的水。熱交換器113是基于HWL的返回以40℃的溫度運轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)單位，到達HWL的設(shè)計調(diào)度溫度(dispatchtemperature)為80℃。在所需表面積方面，較冷的HWL返回溫度和高效的交換器設(shè)計將確保排氣的充分冷卻。在苛性注射器處添加排氣處理添加劑，其將任何苛性化學(xué)品和其它合適的酸性中和劑注入排氣用于期望結(jié)果。例如，為了清除來自最終排氣的酸性化合物，將低劑量的堿性液體(例如，50％的苛性鈉和水)注入排氣流中，用于使痕量的酸無效并控制流經(jīng)工廠的灌溉用水的pH。將終pH控制在最滿足當(dāng)?shù)貤l件的水平。文丘里洗滌器115或其它合適的混合物裝置示于HWL交換器113的下游。該單位具有若干功能，第一功能為密切混合排氣與循環(huán)水流，水流的作用為將排氣從離開HWL交換器的85℃至90℃冷卻至離開文丘里洗滌器的55℃至60℃。這樣的冷卻將由排氣產(chǎn)生冷凝水并收集可使用已知方法處理的顆粒，或者最終形成離開工廠以回到土地的最終灌溉用水的一部分。離開洗滌器115的去酸化的和清潔的排氣產(chǎn)生離開最終冷凝器的較高純度排氣。在文丘里洗滌器115與鰭片式風(fēng)機熱交換器100之間泵送水。鰭片式風(fēng)機熱交換器100或其它合適的設(shè)備是通過文丘里洗滌器獲取來自排氣的熱并阻止該熱到達空氣的另一氣/液交換，空氣被一個或更多個風(fēng)機驅(qū)動流經(jīng)熱交換器100，該方式的熱阻止的一個優(yōu)點是在低溫阻止熱，因此，對該方法的總效率沒有大的影響。作為將熱排放到大氣中的替選，來自鰭片式風(fēng)機排氣的加熱空氣可作為加熱的燃燒空氣110直接用于發(fā)動機，在這種情況下，可以從風(fēng)機施加一些壓力以抵消對空氣質(zhì)量流的加熱作用。將熱排放到大氣的另一替選是通過能夠以可依賴且環(huán)境可接受的方式散大量熱的冷水池或其它水系統(tǒng)。圖4A說明了在高水回收系統(tǒng)中回收水的最終大排氣/燃燒空氣交換器，即冷凝器116。在其中不必要進行高的水回收的系統(tǒng)中，不包括冷凝器116。圖4B說明了與圖4A類似的中水回收系統(tǒng)，但省略了冷凝器116。最終的(任選的)冷凝器116將來自文丘里洗滌器115的排氣從約50℃至60℃冷卻至約5℃至20℃的環(huán)境溫度。在將溫度降低該量時，從工廠回收的所產(chǎn)生的水顯著地增加。除產(chǎn)生水用于在動力產(chǎn)生工廠外進行灌溉或再利用以外，來自冷凝器116的冷凝物可任意地用于動力產(chǎn)生方法。可以將預(yù)處理的燃料注入冷凝物中以減少下游設(shè)備(例如，HWL交換器)中的NOX形成和相關(guān)的酸化事件。冷凝物還可形成待用于特定燃料共混物的燃燒的水的來源，作為替選或所貯存的水。此外，可以將來自冷凝器的較高品級的水進一步處理為適于飲用的水，或者可以添加到由文丘里洗滌器產(chǎn)生的灌溉質(zhì)量水中以及在文丘里洗滌器115與鰭片式風(fēng)機熱交換器100之間循環(huán)。來自冷卻排氣的熱不是廢熱，而是可以與進入發(fā)動機111中的吸入的空氣進行交換。除循環(huán)廢熱和水對該方法中所需的燃料和所產(chǎn)生的排放的益處以外，水的熱的回收傾向于還穩(wěn)定發(fā)動機運轉(zhuǎn)。進入發(fā)動機的較冷吸入的空氣使得回收更多的熱。圖3B與圖3A的不同之處在于，其說明了用于產(chǎn)生甲醇燃料并將甲醇燃料供應(yīng)至發(fā)動機11l的方法，而未用點火促進劑熏蒸吸入的空氣。將來自制造廠101的甲醇燃料通過管道基礎(chǔ)設(shè)施103輸送以直接用于發(fā)動機111，其中預(yù)熱吸入的空氣110。該甲醇流可包含低水平的水，例如至少0.2％的水。不需要進行預(yù)處理以閃蒸分離醚與所輸送的燃料，因為不需要熏蒸劑。但是，仍可發(fā)生預(yù)處理以制備用于燃燒的燃料和/或分離醚用于動力產(chǎn)生工廠外部的分離用途。還應(yīng)理解，與圖3A相關(guān)，用排出的熱預(yù)熱吸入的空氣的步驟不是必要的并且可以省略。但是，有用的是使用排出的熱和循環(huán)排出顆粒來提高發(fā)動機效率和減少排放?？商孢x地，從文丘里洗滌器到鰭片式風(fēng)機的水在原則上可用于加熱吸入的空氣的目的。在圖3B所示的方法中，可以通過多種方法預(yù)熱吸入的空氣，包括使用由排氣轉(zhuǎn)移的熱，例如通過冷凝器116或在燃燒后過程(例如在催化轉(zhuǎn)化階段)的早期排氣獲得的熱?？商孢x地，使用本文所述的另一些技術(shù)來預(yù)熱吸入的空氣，包括用電加熱元件、電熱塞直接加熱，以及例如通過增壓器或渦輪增壓器間接加熱。圖5A和圖5B說明了使用本文所述的技術(shù)和燃料來產(chǎn)生動力的概念是如何用于為軌道運載工具提供動力的。圖5A和5B中的附圖標(biāo)記對應(yīng)于與圖3A和3B相關(guān)地使用的相同數(shù)字和條目。燃料的任何預(yù)處理104與燃料通過發(fā)動機111的使用相同。在離開催化轉(zhuǎn)化器112通過第一熱交換器120之后冷卻排氣，第一熱交換器120使用環(huán)境空氣來冷卻排氣和加熱燃燒空氣110。軌道運載工具上的排氣處理不同于將水與其它排出物分離的HWL過程。離開催化轉(zhuǎn)化器的排氣流經(jīng)活性氧化鋁水吸收循環(huán)121和活性氧化鋁水演化循環(huán)122以產(chǎn)生清潔的熱的和干燥的排氣到達大氣，同時通過水冷凝器123從排氣再捕獲水?？梢詫⒃俨东@的水供應(yīng)回到預(yù)處理階段或者用于不可攜帶軌道運載工具用途。離開活性氧化鋁循環(huán)的較冷干燥排氣可通過第二熱交換器124使用以在軌道運載工具上提供加熱或冷卻。在一個實施方案中，在甲醇工廠101燃料的生產(chǎn)會潛在地引起兩種組分儲存在軌道運載工具中：(1)設(shè)計為提供正確的NOX/性能結(jié)果的水甲醇混合物，和(2)分別加壓儲存的熏蒸劑組分。與船運重量損失相比，軌道重量損失不大。圖5B，類似于圖3B，說明了不使用熏蒸劑并且僅依賴于預(yù)熱的軌道運載工具動力產(chǎn)生方法。對不使用熏蒸劑的HWL方法的優(yōu)點進行的相同評論適用于與圖5B相關(guān)地描述的方法。圖6A和6B說明了用于海上(例如，在船上)目的的動力產(chǎn)生方法的概念。與HWL動力產(chǎn)生方法實例類似，可以在船上提供根據(jù)船確定大小的甲醇制造廠以為給船提供動力的一個或更多個發(fā)動機111供應(yīng)甲醇基燃料。與上述實例類似，圖6A說明了吸入的空氣中使用熏蒸劑點火增強劑的方法，而圖6B說明了沒有熏蒸劑的方法。相反，該方法可包括未預(yù)熱的吸入的空氣或預(yù)熱的吸入的空氣。海上運載工具上的第一熱交換器120使用較冷的環(huán)境空氣冷卻排氣。可以將排氣的一部分循環(huán)為加熱的燃燒空氣110。然后，剩余的冷卻排氣送到脫鹽器125和另一些熱交換設(shè)備以使排出的熱回收最大化用于運載工具的需要(例如容器和運載工具加熱)。脫鹽器使用對于海上運載工具而言易于得到的海水。當(dāng)用于上述應(yīng)用時，與本文所述的方法和燃料相關(guān)的一般優(yōu)點是其使得為能量和資源受限的社區(qū)和位置遞送若干益處。特定優(yōu)點包括：●開發(fā)可能由于不合適(例如，高硫)而仍保持未開發(fā)的偏遠資源。●為高效生物質(zhì)共處理提供無縫選擇以還原CO2?！褡钤绲纳镔|(zhì)共使用將延長現(xiàn)有資源的壽命?！襁€可能整合另一些可再生資源，例如風(fēng)和太陽?！窕诮M合的熱和功率(CHP)或組合的冷卻熱和冷卻(CCHP)，為有需求的中心提供電能。●在事實上清除由電能的產(chǎn)生階段產(chǎn)生的所有非CO2污染物?！裨诳赡艿淖畲蟪潭壬喜东@來自資源的氫并將這些資源轉(zhuǎn)化為水用于有需求的中心(按重量計與氧反應(yīng)的1份氫轉(zhuǎn)化物∶9份水)。在這樣的安排下，也可部分地認為化石燃料資源是具有潛在“自由攜帶”作用的水資源，因為在任何情況下，燃料遞送機制將吸收其自身分布成本。用活性氧化鋁或其它合適的吸收材料或技術(shù)來處理水以除去通過催化轉(zhuǎn)化器(其處理熱發(fā)動機排氣)的突破。●通過熱水環(huán)路(HWL)冷卻排氣來為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)提供廢熱，并與當(dāng)?shù)氐臒嵝枨笾行慕粨Q該主要的熱能來源，用于加熱或制冷目的。通過利用本文所述的技術(shù)得到的清潔的排氣使得動力產(chǎn)生接近市場，這是對于特別是煤燃燒的動力產(chǎn)生而言通常無法實現(xiàn)的特征。●高效地回收水和熱?？梢允褂昧硪恍徂D(zhuǎn)移方法，回收增加但成本較高，還可任選地通過例如在鰭片式風(fēng)機冷卻器之前循環(huán)水來加熱燃燒空氣(在圖3A和3B的實例中)?！窨梢垣@得水的高回收率，約0.7至1噸灌溉用水/噸所消耗的甲醇，或者如果基于經(jīng)濟和工程背景無可非議則會更高?！裉峁﹑H中性灌溉用水用于由當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)直接使用?！裉峁┧礈斓呐懦鑫?，其中和酸并除去顆粒物至低水平。排氣中的其它污染物例如SOX和烴也將少。本文所述的具有水產(chǎn)生、HWL熱整合和排放結(jié)果的技術(shù)將在發(fā)動機效率方面有成本，但是，在許多情況下，期望該方面可以被供應(yīng)鏈益處和上文中提到的益處抵消。實施例實施例1：用以研究用于壓燃式發(fā)動機的甲醇水燃料組合物的實驗項目1.1概述該報告總結(jié)了由墨爾本大學(xué)進行的關(guān)于壓燃式發(fā)動機中不同甲醇基燃料的性能和發(fā)動機輸出排放的實現(xiàn)項目過程中得到的結(jié)果。所測試的燃料是甲醇、水、二甲醚(DME)和乙醚(DEE)的混合物。因為甲醚不是常用的壓燃式燃料，所以使用了兩種點火促進劑系統(tǒng)。第一點火促進劑系統(tǒng)由吸入的空氣預(yù)熱器組成。通過將發(fā)動機吸入的空氣加熱到至多150℃(所施加的安全界限)，在接近壓縮沖程結(jié)束時達到較高溫度，在該點注入主燃料填充物。在一些情況下，這些溫度足夠高使得發(fā)生注入燃料的壓燃。用于促進點火的第二系統(tǒng)涉及氣體二甲醚(DME)連續(xù)注入(即熏蒸)發(fā)動機的吸入的空氣口。因為DME具有較低的點火溫度和較高的十六烷值，所以DME在壓縮沖程過程中隨著空氣/熏蒸劑混合物壓縮而自燃，從而釋放熱能進而可點燃主燃料填充物。該測試在改良的1D81Hatz-安裝在室內(nèi)建立的機動/吸收功率計設(shè)備上的單缸柴油發(fā)動機上進行。在未改良狀態(tài)，該自燃吸氣發(fā)動機由約667cc體積的單缸產(chǎn)生至多10kW的軸功率。非?？赡芩鶞y試的所有燃料的絕對性能在較大發(fā)動機中較佳，因為通常已知在發(fā)動機區(qū)發(fā)動機峰效率隨發(fā)動機尺寸增加，這是由于基本物理法則。這樣，認為在現(xiàn)有測試項目中，應(yīng)當(dāng)相對于對該發(fā)動機裝滿柴油燃料的結(jié)果查看就非柴油燃料而言的發(fā)動機性能。特別地，如果使用相對于該發(fā)動機之柴油的給定的替選燃料獲得了可與之相當(dāng)?shù)男阅芑蚋训男阅?，則也可以在較大發(fā)動機上獲得該相對性能。當(dāng)然，在給定發(fā)動機上使給定燃料的絕對性能最大化需要進一步優(yōu)化，并且其應(yīng)提高發(fā)動機性能。該實驗項目的一般觀察如下：1.經(jīng)熏蒸發(fā)動機測試這些結(jié)果示出，在更高效的運轉(zhuǎn)條件下，經(jīng)熏蒸的發(fā)動機產(chǎn)生了與柴油發(fā)動機相比可比的效率、較低的NO排放和低得多的顆粒排放。2.加熱的吸入的空氣測試這些結(jié)果示出發(fā)動機排出的NO排放可與柴油發(fā)動機相當(dāng)。隨著經(jīng)熏蒸發(fā)動機運行，再次觀察到與柴油發(fā)動機相比低得多的顆粒物排放。在該運轉(zhuǎn)模式下，需要進行進一步工作來提高發(fā)動機的效率。1.2實驗方法該測試在改良的1D81Hatz柴油發(fā)動機-安裝在室內(nèi)建立的機動/吸收功率計設(shè)備上進行。圖10給出了設(shè)備的方法和儀器圖。在下表1中詳述了未改良的發(fā)動機規(guī)格。在發(fā)動機測試過程中未改變這些規(guī)格。對發(fā)動機進行的改良由以下組成：●用螺線管驅(qū)動注入系統(tǒng)和單獨的燃料泵以及注入系統(tǒng)替代機械燃料注入器和燃料泵。將電支配(commanded)的常用軌道柴油注入器用于為系統(tǒng)提供燃料。注入器(Bosch，model0445110054-RE)在未改良發(fā)動機上遞送與該注入器相比顯著較高的體積流量，使得可遞送表2中水含量最高的燃料同時獲得與柴油和純甲醇燃料相同的空氣/燃料比。對于該發(fā)動機而言，該注入器尺寸過大，并且因此應(yīng)導(dǎo)致發(fā)動機性能的顯著降低，甚至在基于與未經(jīng)改良的發(fā)動機相同的柴油燃料運行時也是如此。因此，在表2中列出的用于測試替選燃料的適當(dāng)參照相同，改良系統(tǒng)基于柴油運行，其結(jié)果列于表3、4和5中。預(yù)計進一步測試(特別是具有較低水含量的燃料)將使得使用較小注入器并因此顯著提高發(fā)動機性能。如圖10所示，將燃料混合到加壓儲存容器中使得在注入發(fā)動機中之前DME不轉(zhuǎn)化為氣相。在測試過程中，該容器總是為5至10巴。然后，在注入發(fā)動機中之前，通過Haskel-空氣驅(qū)動泵對離開該容器的液體燃料加壓至800巴。使用高壓蓄電池來確保燃料線路壓力在測試過程中保持恒定。通過在測壓元件上懸置加壓儲存容器來測量燃料流量，并測量各測試過程中容器質(zhì)量的變化率?！裎肟諝馄绻?inletmanifold)的延伸將吸入的空氣預(yù)熱器與DME熏蒸入口相連。將兩種系統(tǒng)用作主燃料填充物的點火促進劑。●延伸排氣歧管以連接所有排放分析系統(tǒng)。●Kistler壓電式換能器。安裝發(fā)動機的缸頭以記錄缸內(nèi)壓力?！袷褂肧hellHelixRacing10W60油用于所有測試。其為合成油。使用多個獨立系統(tǒng)分析排氣排放?！馦AHA顆粒物質(zhì)計該裝置提供發(fā)動機排氣中顆粒物質(zhì)的重量測量?！馚oschUEGO傳感器這是測量空氣-燃料比的產(chǎn)生裝置。雖然已針對烴燃料產(chǎn)生了該裝置，但是與通過ADS9000排放臺架(bench)測量的空氣-燃料比相比表明，對于所測試的所有燃料而言，其功能良好，水含量大于50％的那些除外(圖4)?！馎DS9000排放臺架該裝置測量NO的發(fā)動機排放。在取樣前，排氣樣本流經(jīng)未加熱的線路和脫水器，因此，樣本氣體的水含量應(yīng)接近于在環(huán)境條件下飽和。在測試項目之前和過程中使用就所測量的量而言的校正氣體和氣體分離器校正ADS9000。●GasmetFTIR排放分析儀使用適當(dāng)?shù)男Ｕ龤怏w校正該裝置并根據(jù)供應(yīng)商的說明書用高純度氮進行調(diào)零。以2000rpm的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速和λ值2(即，空氣過量100％)測試各燃料。未改良的發(fā)動機以約1.5的λ運轉(zhuǎn)。因為用純甲醇以λ1.5進行的第一測試導(dǎo)致發(fā)動機咬粘(在一個示例中，由于過早注入)，所以選擇精簡操作。在λ2未經(jīng)歷進一步發(fā)動機咬粘?？傮w測試發(fā)動機規(guī)程如下。1.加熱的吸入的空氣運行。首先將吸入的空氣升高至150℃。將注入持續(xù)時間設(shè)置為λ值為2，注入的開始設(shè)置為上止點。然后，加熱控制器降低吸入的空氣溫度，同時發(fā)動機運行，直至強制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩(positiveenginetorque)不再持續(xù)。于是加熱器吸入的空氣控制器將入口溫度設(shè)置為高于操作停止時的程度。于是，注入的開始與保持恒定發(fā)動機轉(zhuǎn)速的動力計控制器同步，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)矩達到所謂的“最大制動轉(zhuǎn)矩(MBT)”。MBT是恒定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空氣/燃料比的最高效運轉(zhuǎn)條件。記錄該運轉(zhuǎn)條件下所得的注入時間(開始和持續(xù))和其他所測量的量。2.經(jīng)熏蒸的吸入的空氣運行。在以高DME流量的平穩(wěn)運行條件下建立發(fā)動機。將主燃料注入持續(xù)設(shè)置為λ值為2，并且將注入開始時間設(shè)置為上止點。減少DME流量，同時將主燃料流量增加至保持恒定λ，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)矩達到最大。然后，開始注入開始定時，直至達到MBT定時，同時持續(xù)調(diào)節(jié)主燃料流量以保持λ，如果需要的話。記錄該運轉(zhuǎn)條件下所得的注入定時(開始和持續(xù))和其他所測量的量。3.柴油機燃料運轉(zhuǎn)使注入開始時間到達MBT，同時通過注入持續(xù)時間將λ保持在2。燃料的說明書如下?！窦状迹?9.8％+純度●去離子水，99.8％+純度●二甲醚(DME)，98％+純度●乙醚(DEE)，98％+純度1.3結(jié)果測試工作的結(jié)果示于下表中。表1：未經(jīng)改良的發(fā)動機說明表2：所測試燃料一覽表(在150℃下，粗體的那些未產(chǎn)生凈功輸出，即使吸入的空氣也是如此)表3：柴油性能數(shù)據(jù)表4：柴油ADS9000排放數(shù)據(jù)表5：用DME熏蒸得到的性能數(shù)據(jù)表6：用加熱的吸入的空氣得到的性能數(shù)據(jù)表7：用DME熏蒸得到的MAHA和ADS9000(計算的濕排氣)排放表8：用加熱的吸入的空氣得到的MAHA和ADS9000(計算的濕排氣)排放＊由于測試過程中壓力傳感器失效未得到這些條目表9：用DME熏蒸得到的燃燒分析數(shù)據(jù)表10：用加熱的吸入的至氣得到的燃燒分析數(shù)據(jù)1.5其它測試工作進行其它測試工作以開發(fā)額外的燃料和熏蒸劑組合，這些測試的結(jié)果總結(jié)于下表11和12中。注意如下：●總之，在1000rpm時的發(fā)動機效率低于較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的相同或類似燃料。這基于未經(jīng)改良Hatz發(fā)動機在約2000rpm具有峰效率的事實，并且是期望的。當(dāng)用于針對在較低rpm的峰效率設(shè)計的較大發(fā)動機時，將提高使用燃料的效率?！裼捎谠摐y試項目過程中傳感器的失效，未示出使用ADS9000裝置進行的NO排放。燃料注入器在測試號25過程中失效。針對該測試記錄的數(shù)據(jù)仍貌似合理，因為失效發(fā)生在測試的晚期，并且因此包含在該附錄中。應(yīng)注意運行25和27的比較性能，它們具有非常類似的主燃料組合物，添加劑除外。表11：用DME熏蒸得到的性能數(shù)據(jù)表11(續(xù))：用DME熏蒸得到的性能數(shù)據(jù)表11(續(xù))：用DME熏蒸得到的性能數(shù)據(jù)表12：用加熱的吸入的空氣得到的性能數(shù)據(jù)表12(續(xù))：用加熱的吸入的空氣得到的性能數(shù)據(jù)表12(續(xù))：用加熱的吸入的空氣得到的性能數(shù)據(jù)1.5燃料組合物的體積％與質(zhì)量％的比較表在上述1.1至1.4中給出的測試結(jié)果的表基于按體積測量的主燃料組合物中的組分的相對量。下表13和14使得在燃料組合物的體積％與重量％之間作出轉(zhuǎn)化。表13：重量％與質(zhì)量％的比較表-熏蒸表14：體積％與質(zhì)量％的比較表-吸入的空氣預(yù)熱1.6在章節(jié)1.1至1.5報告的對測試結(jié)果的觀察水和醚加DME熏蒸劑：在上文中報告的工作表明水具有一些關(guān)鍵的特性，其對甲醇燃料作出了額外的添加：1.如果注射有可燃甲醇燃料，多至一點，效率不降低，而是增加到優(yōu)化點，然后隨著水的比例連續(xù)升高而降低。申請人假設(shè)效率的增加可能是由于例如以下因素的因素組合：a.在加熱(例如紅外IR)帶，水的廣譜特性例如發(fā)射系數(shù)和吸收系數(shù)比甲醇優(yōu)越，隨著甲醇以加速從小滴蒸發(fā)，其輔助發(fā)射熱吸收到混合的燃料和水的滴中，因為甲醇首先將共有該較高熱吸收率并蒸發(fā)。在文獻中報告的水的發(fā)射率為0.9至1.0，即，接近紅外線照射的黑體，同時甲醇小于接近0.4的值的一半。b.水的熱導(dǎo)率大于甲醇。c.水的熱擴散率大于甲醇。d.上述點b.和c.將引起所存在的水滴中熱的較大傳遞，隨著甲醇濃度隨滴收縮而降低，再次加速液相甲醇到氣體的轉(zhuǎn)化。摘自ThermochimicaActa492(2009)第95至100頁2.上文中報告的工作提供了水甲醇燃料的可用性的證據(jù)，該證據(jù)的提供是通過證實其在熏蒸劑方面用合適量的點火促進甚至以高水平運行時的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。從圖7所示的數(shù)據(jù)，其來自上文中報告的工作，示出當(dāng)水含量為主燃料組合物的約12重量％至23重量％時，獲得制動熱效率峰。提高的BTE區(qū)的水含量為2％至32％，用DME熏蒸劑得到的優(yōu)化區(qū)為接近16％至18％。這是出乎意料的結(jié)果。出乎意料的是向燃燒室中注入這樣高水含量水平的水將使得在IMEP的COV方面，壓燃式發(fā)動機可以以可接受的運轉(zhuǎn)而運轉(zhuǎn)。(所示平均有效壓力的可變系數(shù))從上文中報告的實驗數(shù)據(jù)，在大多數(shù)情況下，低級BET執(zhí)行物(performer)為未稀釋甲醇，通過包括在4％至9％的重量范圍內(nèi)的DME的混合物獲得良好的性能。隨著包含之前提到的相當(dāng)量的DME的燃料中水的含量超過約30重量％，效率降至與被燃燒而不存在水的燃料相一致的水平。應(yīng)注意，有約70％的水的燃料在發(fā)動機中燃燒，即使一半效率由于較高的廢水含量。圖8提供了主燃料的醚含量(重量％)和燃料的作為結(jié)果的BTE的示意圖。使用括號(})來標(biāo)記與使用乙醚作為燃料組合物中的醚組分相關(guān)的點，而在其它繪圖點中使用的醚為二甲醚。圖8示出與未經(jīng)稀釋的甲醇的情況相比，通過將4％DME以約16％水含量引入液相引起B(yǎng)TE升高約1.5％。一般而言，通過使用由虛線示出的盒中的某一量的醚來提供的結(jié)果為主燃料組合物提供優(yōu)點。增加醚含量超過10％水平(即，在圖右側(cè)的盒的外側(cè))引入額外的成本而沒有相應(yīng)的方法改進或優(yōu)點。在低水含量水平，與4％相比，16％DME的益處較小，在高于約6％的水含量，4％DME優(yōu)于16％DME。在整個水含量范圍，約8重量％的DME具有稍微高于4％DME的BTE，在燃料中，差平均為約0.3％至最大為約36％的水。在較低水含量范圍，燃料中的乙醚(DEE，加括號的點)示出較弱的BET，其中性能類似于凈甲醇，但是隨著燃料中的水含量升高至大于約25％，約8％的DEE提高其性能以匹配DME的那些。在制動熱效率方面，除非有其他原因，例如揮發(fā)性或蒸汽壓力占優(yōu)勢(prevailed)，否則在甲醇水燃料中可能不會在DME之前選擇DEE。水和熏蒸劑對NO的作用：在其中應(yīng)用冷卻劑例如水的經(jīng)熏蒸環(huán)境下，不能預(yù)測可以獲得NO的減少，并且不能預(yù)測NO減少的程度。測試工作示出隨著水含量水平升高，NO大大減少，如圖9所示，在36重量％水的條件下示出0.2克/kw-hr的低壓。圖10提供了增加水含量對排氣中NOX的作用的另一說明。4％和8％DME線路示出對NOX形成的最佳應(yīng)答，即使在高吸入的空氣溫度下也是如此。在熏蒸的情況下可見相同的趨勢，在隨著水含量水平增加NOX減少的情況下，16.5％DME和8.8％DEE示出與低DME情況相比較高水平的NO。與沒有預(yù)熱的柴油燃料相比，沒有水的加熱運行產(chǎn)生較高的NO。從上述數(shù)據(jù)和附圖顯而易見，有優(yōu)點的運轉(zhuǎn)區(qū)涉及使用包含甲醇和主燃料組合物中20重量％至22重量％的水和4重量％至6重量％的DME的主燃料組合物，同時進行熏蒸。該燃料將獲得良好的效率和低NO。如在本申請的其它章節(jié)中詳述的，期望的燃料操作區(qū)可以隨CI發(fā)動機的可接受運轉(zhuǎn)進一步擴增。相反，相同發(fā)動機中的燃料以λ2和2000rpm(在這些圖中，所有熏蒸測試的λ和轉(zhuǎn)速)得到4.9克/kw-小時。熏蒸劑：對于復(fù)合的燃料組合物，特別是對于包含水和甲醇以及任選的其他添加劑(例如DME)的燃料組合物，之前未考慮使用熏蒸劑(或熏蒸)。當(dāng)然，未層報告這樣的技術(shù)的商業(yè)使用。這可能是由于認為這樣的燃料根本不大可能良好工作的事實，這是由于甲醇的低加熱值，將甲醇與高潛熱稀釋劑例如水混合進一步損傷該低加熱值。使用包含大量水組分的燃料也是反直覺的，因為通常使用水來滅火而非幫助它們?nèi)紵榱搜芯吭擃I(lǐng)域，使用具有缸為5升V8發(fā)動機的類似容量的單缸發(fā)動機，安裝有較大注入器以克服低加熱值/升待測試燃料中的一些。這些較大注入器具有降低發(fā)動機效率的作用，但是作為燃料之間的比較，前提是應(yīng)用相同條件(mirrorconditions)，發(fā)動機測試專家承認比較的有效性。在測試的特定操作條件中需要尺寸過大的注入器，并且由于發(fā)動機尺寸小，發(fā)動機以高rpm運轉(zhuǎn)，但進一步工作使得改良這些因素，其結(jié)果是注入發(fā)動機吸入的空氣中的熏蒸劑(點火增強劑)的相對量減小。實施以支持該申請的實驗工作以2000rpm和1000rpm實施，后者是用于該項目的Hatz發(fā)動機的最低可運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。實施例2：70％甲醇∶30％水燃料，同時使用吸入的空氣加熱方法和熏蒸操作將包含70％甲醇和30％水的燃料引入壓燃式發(fā)動機中示意性地示于圖1中。在發(fā)動機的不同運轉(zhuǎn)階段(發(fā)動，低負荷下的穩(wěn)定狀態(tài)、50％至100％滿負荷的穩(wěn)定狀態(tài)、怠速等)，發(fā)動機可以以不同模式以及不同模式的組合運轉(zhuǎn)。在以0％至50％發(fā)動機負荷運轉(zhuǎn)時，將吸入的空氣預(yù)熱至150℃至200℃，不存在熏蒸劑。在升高的溫度下到達發(fā)動機的氣流損失由低負荷發(fā)動機補償。在滿負荷的50％的運轉(zhuǎn)的情況下，可以降低吸入的空氣預(yù)熱水平，并且另外可以使用包含95％DME、3％甲醇和2％水的熏蒸劑。將總?cè)剂线M料的5重量％的量的熏蒸劑注入吸入的空氣。該熏蒸水平可隨著接近滿負荷而下降。在發(fā)動時，可預(yù)熱吸入的空氣，此外，將相對于主燃料的較大重量％的熏蒸劑熏蒸進入吸入的空氣口。用于該階段的運轉(zhuǎn)的一種合適的熏蒸劑是20％至50％的包含100％DME的熏蒸劑。在發(fā)動機運行后的怠速時，可停止熏蒸。吸入的空氣預(yù)熱，由熏蒸周期性輔助(針對發(fā)動機rpm和負荷)使得發(fā)動機的運轉(zhuǎn)克服水在主燃料組合物中以30％的水平存在。實施例3：95％甲醇∶5％水燃料，進行加熱而不進行熏蒸重復(fù)實施例2但使用95％甲醇∶5％水燃料組合物。將吸入的空氣預(yù)熱至150℃至200℃。這樣的布置可包括渦輪增壓器和排氣/吸入的空氣熱交換器。實施例4：26％甲醇∶74％水，進行加熱和熏蒸重復(fù)實施例3但使用26％甲醇、74％水燃料組合物。該燃料組合物可適用于水上應(yīng)用-用于運轉(zhuǎn)船CI發(fā)動機。在這種情況下，如果需要獲得所需水平的由排氣冷凝，則可以使用海水作為散熱器。在水上條件下，為了通過溢出量的不易燃氣相的存在來確保密閉空間的安全性，燃料組合物中的水含量水平為約74％(或更多)，其中燃料的26％(或更少)為甲醇。該高水含量避免了引起發(fā)動機室燃燒的點火風(fēng)險。該燃料是可以泵入主燃料儲存容器于可供使用的組合物(即，74％的水在甲醇組合物中)中的實例?？商孢x地，可以將具有較低水含量水平(與發(fā)動機使用的組合物相比)的預(yù)混合物泵入儲存容器中，水含量水平通過最終在儲存物之間通過預(yù)混合物的水稀釋增加并填充進入發(fā)動機。水源可以是任何水源，并且例如可以是循環(huán)水或脫鹽的水。對在容器上加載的燃料組合物的重量而言，該選擇具有優(yōu)點。該燃料的點火需要如上所述的加熱方法。熏蒸進入吸入的空氣口的DME蒸汽或噴霧提供用以點燃燃料的充分手段。排氣中水的量可計算為約30％至50％。其基于燃料中最初的水和來自甲醇和DME燃燒的水以及吸入的空氣中的水。該出乎意料地高的結(jié)果產(chǎn)生自甲醇(與低溫液氫相比，基于體積其包含更多的氫)的高氫含量，和燃料中高含量的水，吸入的空氣中的水蒸汽和來自燃料的水燃燒產(chǎn)物(甲醇和DME)。對于該燃燒反應(yīng)，將產(chǎn)生過量的水，并且存在捕獲其一部分用于循環(huán)以及與儲存在儲存容器中的較低水含量的預(yù)混合燃料混合。在一些實施方案中，有利的是通過輸送較高甲醇含量基燃料降低與燃料中水的存在相關(guān)的供應(yīng)鏈物流成本，并且通過從發(fā)動機排氣捕獲水來滿足較高水含量水平的目的發(fā)動機質(zhì)量。使用純水和就在終期除去的選定物質(zhì)而言的任選添加劑的熱交換和噴霧室布置可構(gòu)造為確保來自甲醇燃燒的非CO2污染低。另外，可通過使用已知技術(shù)將未燃燒甲醇吸附到活性表面用于隨后解吸附并循環(huán)到方法中的發(fā)動機中或者用于合并為熏蒸劑或主燃料的一部分來實現(xiàn)排氣的最終清潔。就SOX而言，在這種情況下，排氣可具有如下分析：SOX＜0.1ppm。一般而言，與油基柴油燃料相比，其它污染劑(例如NOX顆粒)的排放將低得多。在燃燒期形成的任何小量NOX和SOX和水相中CO2的吸附可導(dǎo)致返回與燃料混合的水的弱酸化。該返回水混合物可能需要化學(xué)處理或機械調(diào)整以抵消該弱酸化。就燃料、烴、顆粒、NOX和SOX排放而言，由這樣的清潔導(dǎo)致的排氣具有與柴油燃料相比改善的排放，這在環(huán)境上是有利的。CO2回收得自高水燃料的排氣幾乎不包含雜質(zhì)，使其對于后續(xù)處理而言是理想的。特別地，可以利用能源，其可包括可再生資源，例如太陽能等，將CO2轉(zhuǎn)化回甲醇以直接減少溫室氣體CO2或者高純度CO2可用于有機生長例如藻類用于多種終端用途，包括甲醇生產(chǎn)。通過分離或純化空氣中的氧水平，可以從發(fā)動機中減少或清除氮，其中通過氮的氧化得到NOX勢能的減少或清除。排氣CO2循環(huán)為發(fā)動機O2吸入的空氣于是使得優(yōu)化進入發(fā)動機中的氧水平的優(yōu)化，以及產(chǎn)生主要純的CO2和水蒸汽排氣。該富集的CO2對于進一步處理為甲醇或上述應(yīng)用(如果需要的話)而言是理想的。實施例5：90％甲醇∶5％水∶15％DME燃料，進行加熱而不進行熏蒸重復(fù)實施例2，但將DME添加到主燃料甲醇水燃料組合物中。將吸入的空氣預(yù)熱至50℃至150℃。這樣的布置可包括渦輪增壓器和排氣/吸入的空氣熱交換器。在較高負荷范圍內(nèi)，所需的預(yù)熱程度可以低或者為零，在較低負荷和較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速需要溫和預(yù)熱。實施例6：用于預(yù)加方法的燃料組合物，有任選的熏蒸劑在下表中，給出了甲醇/水燃料組合物的實例用于使壓燃式發(fā)動機運轉(zhuǎn)，同時進行預(yù)熱?？梢栽谥辽?0℃或至少100℃或至少150℃或至少200℃或至少250℃或至少300℃或更高(取決于占優(yōu)勢的條件)的水平預(yù)熱吸入的空氣來操作這些甲醇/水燃料組合物。另外(或者就吸入的空氣預(yù)熱而言可替選地)，這些燃料組合物可以與熏蒸劑組合使用，用于燃料的合適的熏蒸劑的實例示于表的第二部分中。各標(biāo)號行的主燃料可以與相同標(biāo)號行的合適熏蒸劑配對，但是相鄰燃料和熏蒸劑之間的配對也是可能的?？紤]到燃料增量劑、潤滑劑、點火促進劑和另一些添加劑的一致性，它們選自在上文的詳述中提供的實例。在表中提到的這些添加劑的量％指該描述的單一添加劑的量或當(dāng)組合使用該類的多于一種添加劑時該描述的添加劑的總量。特定實例采用糖或脂肪酸酯作為燃料增量劑、脂肪酸酯或乙醇胺衍生物作為潤滑性添加劑、醚作為點火增強劑，以及產(chǎn)物顏色和火焰顏色添加劑作為額外的添加劑。在表中示出了多種熏蒸劑，與分類為較高點火組分的那些相比，一些組分的點火特性較低。所列出的組分并非是排它的，也可以使用在該文獻中其它地方列舉的并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的另一些合適的組分。Δ重量％：除100％水/甲醇組合以外＊按重量計的總?cè)剂线M料