CN104593106B - 一种高清洁柴油添加剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清洁柴油添加剂及其制备方法。此高清洁柴油添加剂选用了与柴油互溶性好、沸点较高及高含氧量的DMC组分，及有效提高柴油十六烷值和低温流动性的新兴醚类、酯类添加剂，有效改善了柴油机的性能和排放，降低碳烟和颗粒的效果尤其明显；并引入抗氧化、抗腐蚀、抗乳化、增加柴油清净分散性等有效助剂；为了更好的起到消烟、节能作用，添加了异辛酸盐(稀土)类特效助燃添加剂，其性能也明显高于环烷酸盐类，对发动机及尾气处理催化剂也影响极低。

Description

一种高清洁柴油添加剂及制备方法

技术领域

本发明属于柴油添加剂领域、特别涉及一种高清洁柴油添加剂及制备方法。

背景技术

目前，我国燃料动力机械普遍存在着耗油量大、燃烧热效率低、排污严重等问题。对于柴油发动机而言，燃料燃烧不充分，产生的大量碳烟会沉积于汽缸并堵塞喷油嘴，进一步使燃烧变差，功率降低，耗油增加，增大发动机磨损等。而且碳烟及其吸附的多环芳烃是重要的大气污染物，对环境和人体健康有很大的危害。针对柴油，市面上出现了很多类型的燃油添加剂，虽在某一方面能一定程度的改变柴油在内燃机中的燃烧性能，但综合表现一般。

如申请号为02113851.6的一种用于柴油、重油的消烟助燃添加剂，其成份的重量百分比为：油溶性纳米铁1-10％、环烷酸钴5-25％、环烷酸钡10-30％、聚异丁烯丁二酰亚胺5-10％、长链脂肪酸1-5％。本发明加入纳米铁和环烷酸钴、环烷酸钡作催化助燃活性成份，聚异丁烯丁二酰亚胺作为清净剂，从而提高燃烧效率，节省了燃油，但在抗氧化性、抗腐蚀性、十六烷值等方面未做考虑；如申请号为200810072498.7的一种燃油添加剂，其中包括碳酸二烷基酯0.1～99.8％、双环戊二烯基铁0～80％、苯骈三氮唑0～80％、脂肪醇与环氧乙烷缩合物0.1～80％、烷基酚与环氧乙烷缩合物0.05～50％组分组成。其虽然考虑了富氧成分及助燃作用，但在抗氧化性及柴油清净分散性上表现欠佳，另外，两项发明均加入了铁基化合物，虽然都具有良好的消烟、节能功效，但长时间使用会影响发动机的正常工作及损伤尾气后处理系统。

发明内容

为了进一步弥补现有技术的不足，提高柴油发动机燃烧效率，减少碳烟生成，已达到节能环保的目的，提供了一种高清洁柴油添加剂及其制备方法。此高清洁柴油添加剂选用了与柴油互溶性好、沸点较高及高含氧量的DMC组分，及有效提高柴油十六烷值和低温流动性的新兴醚类、酯类添加剂，有效改善了柴油机的性能和排放，降低碳烟和颗粒的效果尤其明显；并引入抗氧化、抗腐蚀、抗乳化、增加柴油清净分散性等有效助剂；为了更好的起到消烟、节能作用，添加了异辛酸盐(稀土)类特效助燃添加剂，其性能也明显高于环烷酸盐类，对发动机及尾气处理催化剂也影响极低。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高清洁柴油添加剂，其特征在于，各组分的重量百分比如下：

优选的是，各组分的重量百分比如下：

优选的是，所述的DMC为碳酸二甲酯。

优选的是，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3。

优选的是，所述特效催化剂为偏二甲肼、异辛酸镧、异辛酸铈与200号溶剂按质量比2:2:1.5:4.5配置而成。

本发明还提供了一种高清洁柴油添加剂的制备方法，包括如下步骤：

在循环搅拌条件下，向DMC加入二正戊基醚和草酸二异戊酯，升温至40℃～55℃，再依次往反应釜中加入N,N'-二仲丁基对苯二胺、苯并三氮唑、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚异丁烯氨基甲酸乙酯及特效催化剂，混合均匀后，继续循环搅拌3～4小时，冷却即得高清洁柴油添加剂。

优选的是，所述的循环搅拌条件为：10-300r/min。

优选的是，各组分占所述的高清洁柴油添加剂的重量百分比为：

优选的是，各组分占所述的高清洁柴油添加剂的重量百分比为：

本发明的有益效果：

本品制备简单、使用方便，并可以添加较大的添加量，各项指标也优于同等比例的甲醇柴油；按照添加5％～15％高清洁柴油添加剂的0#柴油与未添加的0#柴油相比，十六烷值可提高2～5个单位，热效率约提高1.5％～3.5％，烟度降幅达20％以上，NOx排放降低10％以上。

其主要原料组分是含有高含氧量的碳酸二甲酯(含氧量达53.3％)，DMC毒性很低，是一种符合现代“清净工艺”要求的环保型有机化工原料，DMC与普通柴油互溶性能优异，其所提供的氧使得柴油能够在气缸中充分燃烧从而抑制柴油碳烟和颗粒的产生；

二正戊基醚与草酸二异戊酯是新兴的十六烷值改进剂，不仅弥补了DMC十六烷值较低的缺陷，还与DMC一起增加了柴油的低温流动性，并使柴油的硫含量和芳烃含量有了较大程度的下降，也为部分炼厂改善柴油质量或是油品升级提供了一个有效解决途径。

为了更好地改善柴油机的性能和排放，引入了偏二甲肼高能燃料、异辛酸镧、异辛酸铈与200溶剂油组成的特效助燃催化剂，结合富氧组分DMC，更好的促进了燃料完全燃烧，提高了燃料的燃烧效率，进一步抑制了碳烟与多环芳烃的生成，协同增效作用明显。

本添加剂还使用了抗氧化、抗腐蚀、抗乳化及清净分散等多效成分，大幅减少了沉积物生成，有效延长了机件的使用寿命，大大减少了燃烧尾气碳烟及有害气体的排放，尤其是PM2.5的排放，有利于降低污染、保护环境。

具体实施方式：

实施例1：

高清洁柴油添加剂，由以下质量的组分制成：

DMC45公斤、二正戊基醚30公斤、草酸二异戊酯15公斤、N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5公斤、苯并三氮唑0.5公斤、脂肪醇聚氧乙烯醚4公斤、聚异丁烯氨基甲酸乙酯3公斤、特效催化剂2公斤。

实施例2：

该高清洁柴油添加剂的制备方法，采用如下步骤：

向反应釜中加入55公斤得DMC，边循环搅拌边加入15公斤得二正戊基醚，加入20公斤的草酸二异戊酯，加热并控制温度在40℃时依次往反应釜中加入0.2公斤的N,N'-二仲丁基对苯二胺、0.3公斤的苯并三氮唑、5公斤的脂肪醇聚氧乙烯醚、3.5的聚异丁烯氨基甲酸乙酯及1公斤的特效催化剂，循环搅拌反应3小时后冷却即可。

实施例3：

该高清洁柴油添加剂的制备方法，采用如下步骤：

向反应釜中加入60公斤得DMC，边循环搅拌边加入15公斤得二正戊基醚，加入15公斤的草酸二异戊酯，加热并控制温度在53℃时依次往反应釜中加入0.3公斤的N,N'-二仲丁基对苯二胺、0.2公斤的苯并三氮唑、3公斤的脂肪醇聚氧乙烯醚、5公斤的聚异丁烯氨基甲酸乙酯及1.5公斤的特效催化剂，循环搅拌反应4小时后冷却即可。

实施例4：

该高清洁柴油添加剂的制备方法，采用如下步骤：

向反应釜中加入50公斤得DMC，边循环搅拌边加入25公斤得二正戊基醚，加入15公斤的草酸二异戊酯，加热并控制温度在45℃时依次往反应釜中加入0.5公斤的N,N'-二仲丁基对苯二胺、0.5公斤的苯并三氮唑、4公斤的脂肪醇聚氧乙烯醚、3公斤的聚异丁烯氨基甲酸乙酯及2公斤的特效催化剂，循环搅拌反应3.5小时后冷却即可。

表1高清洁柴油添加剂的添加效果

结果表明：将实例4所制高清洁柴油添加剂按5％～15％加入到普通国标0#和—10#柴油中，十六烷值可提高2～5个单位，热效率约提高1.5％～3.5％，烟度降幅达20％以上，NOx排放降低10％以上。另外，在山东进行了试验推广，主要区域为山东的济南、德州、聊城、菏泽、莱芜等地，合作实验推广单位由油品经营企业、加油站等，经过春夏秋冬四季，上万辆车次的柴油车试验应用，普通反馈车辆加入了该高清洁柴油添加剂，燃烧效率大幅提高，动力增强，点火容易，排放有了明显改善，对燃料其他性能无不良影响。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种高清洁柴油添加剂，其特征在于，各组分的重量百分比如下：

所述特效催化剂为偏二甲肼、异辛酸镧、异辛酸铈与200号溶剂油按质量比2:2:1.5:4.5配置而成。

2.如权利要求1所述的高清洁柴油添加剂，其特征在于，各组分的重量百分比如下：

3.如权利要求1或2所述的高清洁柴油添加剂，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3。

4.一种高清洁柴油添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按权利要求1或2所述重量份数称取各原料，在循环搅拌条件下，向碳酸二甲酯加入二正戊基醚和草酸二异戊酯，升温至40℃～55℃，再依次往反应釜中加入N,N'-二仲丁基对苯二胺、苯并三氮唑、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚异丁烯氨基甲酸乙酯及特效催化剂，混合均匀后，继续循环搅拌3～4小时，冷却即得高清洁汽油添加剂；所述特效催化剂为偏二甲肼、异辛酸镧、异辛酸铈与200号溶剂油按质量比2:2:1.5:4.5配置而成。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的循环搅拌条件为：10-300r/min。