CN100506954C - 燃油添加剂 - Google Patents

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CN100506954C CNB2005100428570A CN200510042857A CN100506954C CN 100506954 C CN100506954 C CN 100506954C CN B2005100428570 A CNB2005100428570 A CN B2005100428570A CN 200510042857 A CN200510042857 A CN 200510042857A CN 100506954 C CN100506954 C CN 100506954C
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Abstract

一种燃油添加剂,由酞菁钴5~10%、二氯乙烷5~10%、辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾5~10%、辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂10~20%、油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺10~20%、混合丁醇5~10%、二甲苯20~60%重量百分比的原料制成。它以体积比为7‰、6‰、5‰分别加入到RON为88#汽油中制成无铅汽油,经检测,所检项目符合GB17930-1999质量指标要求。它以体积比为5‰加入到RON为88#汽油制成无铅汽油,与RON90汽油进行了汽油发动机台架对比经试验,检验结论:本发明燃油添加剂汽油用于燃油发动机,具有外特性功率增加、有效燃油消耗率下降、怠速工况CO和HC排放量低等优点。

Description

燃油添加剂
技术领域
本发明属于液体含碳燃料技术领域,具体涉及到含氧的有机化合物的含添加剂的液体含碳燃料。
背景技术
目前世界原油紧缺,汽车工业的迅速发展,油价不端上涨,尤其近年更为突出,油价出现历史新高,而且据预测未来燃料油短缺的这种局面还将持续至新能源的问世,所以节约用油是世界的主流,关乎国际民生的大事。
由于汽车数量的急剧增加,所排尾气对空气和水质的污染已成世界关注的主要问题,如何减少尾气的危害,其关键就在于燃油的环保性,在环保燃油方面目前虽然有清净剂的要求和需求,但是还不理想,清净剂存在很多问题,如,效果差,成本高等,甚至对尾气催化剂不利等,所以,急需高质量环保性添加剂。
汽油辛烷值是汽油质量的重要指标,国外汽油的标号一般只有93#和97#两种,而国内则大量在使用90#汽油,只有数量不多的93#和97#,存在标号低浪费大的问题。在提高汽油辛烷值方面目前世界上有非金属和金属两种添加剂,非金属添加剂用量大,成本高,而且往往含有氮等燃烧后产生氮氧化物而不利于环境,其中广泛使用的有甲基叔丁基醚(MTBE),醇类等,但是甲基叔丁基醚由于对水质的污染和一定的致癌性,在国外的使用已趋于萎缩,而醇类等由于成本高,也难以大量使用,为此世界各国如在乙醇燃油方面均给予了大量的补贴,以便于推广使用。而金属添加剂用量少,但品种非常少,除已经废止的烷基铅外,只有锰和铁的金属有机化合物可使用,无论两种化合物与其他物质如何组合,但是由于其中的金属用量较大,燃烧产物中有金属氧化物会滞留在汽缸内,对发动机的使用寿命和正常使用都有影响,而且,就锰添加剂而言,还存在对环境的污染,以及油品稳定性差,见光分解,一般的诱导期只有240分钟左右(国家标准大于480分钟),并且胶质超标等,对储备油和正常使用存在非常大的隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述燃油添加剂的缺点,提供一种无无环境污染、效率高、对发动机无不良影响的燃油添加剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案它是由下述重量百分配比的原料制成:
酞菁钴                                               5~10%
二氯乙烷                                             5~10%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                             5~10%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                             10~20%
混合丁醇                                             5~10%
二甲苯                                               20~60%。
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺           10~20%。
制备本发明的优选重量百分配比的原料为:
酞菁钴                                               6~8%
二氯乙烷                                             6~9%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                             5~8%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                             12~18%
混合丁醇                                             6~9%
二甲苯                                               31~52%。
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺           13~17%。
制备本发明的最佳重量百分配比的原料为:
酞菁钴                                               7%
二氯乙烷                                             8%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                             6%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                             15%
混合丁醇                                             6%
二甲苯                                               42%。
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺           16%。
本发明的制备方法如下:
(1)按本发明的重量配比在混合丁醇中依次加入辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾和辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂,搅拌,使其溶解。
(2)将二甲苯和二氯乙烷按本发明的重量配比混合制成混合溶液,然后将辛酸或油酸或环烷酸的酰乙二胺或酰二乙胺和酞菁钴加入到混合溶液中,搅拌至完全溶解,制成透明溶液。
(3)将上述工艺步骤(1)、(2)制备的溶液混合。
(4)按本发明的质量检验标准进行检验,检验合格后包装,得本发明产品。
发明人将本发明以体积比为7‰、6‰、5‰分别加入到RON为88#汽油中配制成三种规格的无铅汽油,由发明人所在单位委托经检测单位进行了抗爆性和综合检测,测试结论:所检项目符合GB 17930-1999质量指标要求。发明人将本发明以体积比为5‰加入到RON为88#汽油中配制成无铅汽油,由发明人所在单位委托试验单位将无铅汽油与RON90商用汽油进行了汽油发动机台架对比经试验,检验结论:CA6102汽油机使用含本发明燃油添加剂汽油与使用RON90汽油相比,外特性功率增加,3000转/分时增加3.25KW,为3.6%,以g/kW.h计,有效燃油消耗率平均下降了2.1%;1600、1800、2000、2200转/分负荷特性上有效燃油消耗率分别下降了3.0%、2.1%、2.5%、3.1%;怠速工况CO下降50.0%,HC下降30.4%。本发明燃油添加剂汽油用于燃油发动机,具有外特性功率增加、有效燃油消耗率下降、速工况CO和HC排放量低等优点。本发明可添加到燃油中用于燃油发动机。
附图说明
图1是外特性曲线图。
图2是转速为2200转/分的负荷特性试验曲线图。
图3是转速为2000转/分的负荷特性试验曲线图。
图4是转速为1800转/分的负荷特性试验曲线图。
图5是转速为1600转/分的负荷特性试验曲线图。
在图1中,横坐标为转速,左纵坐标为修正后的功率,右内纵坐标为耗油量/小时,右外纵坐标为扭矩,WM-90为本发明燃油添加剂汽油,RON90为90号汽油。
在图2~5中,横坐标为功率,左纵坐标为耗油量/千瓦小时,右纵坐标为耗油量/小时,WM-90为本发明燃油添加剂汽油,RON90为90号汽油。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
酞菁钴                                             7kg
二氯乙烷                                           8kg
环烷酸钾                                           6kg
辛酸锂                                             15kg
油酸酰二乙胺                                       16kg
混合丁醇                                           6kg
二甲苯                                             42kg
其制备方法如下:
1、按本发明的重量配比在混合丁醇中依次加入环烷酸钾和辛酸锂,搅拌,使其溶解。
2、将二甲苯和二氯乙烷按本发明的重量配比混合制成混合溶液,然后将油酸酰二乙胺和酞菁钴加入到混合溶液中,搅拌至完全溶解,制成透明溶液。
3、将上述工艺步骤1、2制备的溶液混合。
4、按本发明的质量检验标准进行检验,检验合格后包装,得本发明产品。
实施例2
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
酞菁钴                                 5kg
二氯乙烷                               5kg
环烷酸钾                               5kg
辛酸锂                                 10kg
油酸酰二乙胺                           10kg
混合丁醇                               5kg
二甲苯                                 60kg
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
酞菁钴                                10kg
二氯乙烷                              10kg
环烷酸钾                              10kg
辛酸锂                                20kg
油酸酰二乙胺                          20kg
混合丁醇                              10kg
二甲苯                                20kg
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~3的重量配比中,环烷酸钾用辛酸钾替换,其用量与环烷酸钾相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,环烷酸钾用辛酸钾替换。
实施例5
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~3的重量配比中,环烷酸钾用油酸钾替换,其用量与环烷酸钾相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,环烷酸钾用油酸钾替换。
实施例6
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~5的重量配比中,辛酸锂用油酸锂替换,其用量与辛酸锂相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,辛酸锂用油酸锂替换。
实施例7
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~5的重量配比中,辛酸锂用环烷酸锂替换,其用量与辛酸锂相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,辛酸锂用环烷酸锂替换。
实施例8
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~7的重量配比中,油酸酰二乙胺用辛酸酰二乙胺替换,其用量与油酸酰二乙胺相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,油酸酰二乙胺用辛酸酰二乙胺替换。
实施例9
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~7的重量配比中,油酸酰二乙胺用环烷酸酰二乙胺替换,其用量与油酸酰二乙胺相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,油酸酰二乙胺用环烷酸酰二乙胺替换。
实施例10
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~7的重量配比中,油酸酰二乙胺用辛酸酰乙二胺替换,其用量与油酸酰二乙胺相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,油酸酰二乙胺用辛酸酰乙二胺替换。
实施例11
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~7的重量配比中,油酸酰二乙胺用油酸酰乙二胺替换,其用量与油酸酰二乙胺相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,油酸酰二乙胺用油酸酰乙二胺替换。
实施例12
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为:
在以上实施例1~7的重量配比中,油酸酰二乙胺用环烷酸酰乙二胺替换,其用量与油酸酰二乙胺相同。其他组分及其用量与相应的实施例相同。
其制备方法与实施例1相同,油酸酰二乙胺用环烷酸酰乙二胺替换。
为了验证本发明的有益效果,发明人采用本发明实施例1制备的燃油添加剂添加到RON为88#汽油中(检验时产品名称为车用无铅汽油),由发明人所在单位将车用无铅汽油委托陕西省石油产品质量监督检验二站进行了检验,并委托西安汽车产品质量监督检验站进行了发动机台架对比试验(试验时名称为WM-90汽油),各种试验情况如下:
一、抗爆性和综合检测
1、检测RON为88#的汽油中添加7‰(v/v)本发明燃油添加剂后的各项指标
检验样品:RON为88#的汽油中添加7‰(v/v)本发明添加剂制成车用无铅汽油。
检验时间:2003年11月24日
测试结果:
测试结果见表1。
表1  RON为88#汽油中添加7‰(v/v)本发明燃油添加剂的检测结果表
Figure C200510042857D00101
结论:所检项目符合GB  17930-1999质量指标要求。
2、检测RON为88#的汽油中添加5‰(v/v)本发明燃油添加剂后的各项指标
检验样品:RON为88#的汽油中添加5‰(v/v)本发明添加剂制成车用无铅汽油。
检验时间:2004年7月16日
测试结果:测试结果见表2
表2  RON为88#汽油中添加5‰(v/v)本发明燃油添加剂的检测结果表
Figure C200510042857D00111
测试结论:所检项目符合GB  17930-1999质量指标要求。
3、检测RON为88#的汽油中添加6‰(v/v)本发明燃油添加剂后的各项指标
检验样品:RON为88#的汽油中添加6‰(v/v)本发明添加剂制成车用无铅汽油。
检验时间:2004年7月8日。
测试结果:测试结果见表3。
表3  RON为88#汽油中添加6‰(v/v本发明)燃油添加剂的检测结果
测试结论:所检项目符合GB  17930-1999质量指标要求。
二、发动机台架对比试验
1、实验条件
实验地点:西安汽车产品质量监督检验站;
实验时间:2003年8月7日;
环境状况:大气压力99.4Kpa,干球温度38.0℃,湿球温度34.0℃;
燃料:RON90商用汽油,密度:0.73;本发明燃油添加剂以体积比为5‰加入到RON为88#汽油配制成本发明燃油添加剂汽油(试验时名称为WM-90),密度:0.73。
试验仪器设备:发动机,型号CA6102为由第一汽车厂生产;测功机,型号为CW150,由遂吕动力机械厂生产,经陕西省计量研究所鉴定;油耗计,型号为DF313,由日本小野公司生产,经陕西省计量研究所鉴定;通风干湿度计,型号为DHM2,由天津气象仪器厂生产,经陕西省计量研究所鉴定;动槽水银气压表,型号为DYM1,由长春气象仪器厂生产,陕西省计量研究所鉴定;废气分析仪,型号为AVL,由AVL公司生产,经陕西省计量研究所鉴定。
2、试验项目
对本发明燃油添加剂汽油与RON90汽油分别进行以下试验:
(1)发动机外特性试验;
(2)发动机转速分别为1600、1800、2000、2200转/分负荷特性试验;
(3)怠速排气污染物试验。
3、试验结果
发动机外特性试验数据见表5。外特性曲线见图1,负荷特性试验数据见表6,曲线见图2~5,怠速污染物测试结果见表4。
4、检验结论
(1)CA6102汽油机使用本发明燃油添加剂汽油与使用RON90汽油相比,外特性功率增加,3000转/分时增加3.25KW,为3.6%;以g/kW.h计,有效燃油消耗率平均下降了2.1%;
(2)CA6102汽油机使用本发明燃油添加剂汽油与使用RON90汽油相比,1600、1800、2000、2200转/分负荷特性上有效燃油消耗率分别下降了3.0%、2.1%、2.5%、3.1%;
(3)CA6102汽油机使用本发明燃油添加剂汽油与使用RON90汽油相比,怠速工况CO下降50.0%,HC下降30.4%。
表1  怠速污染物测试数据
Figure C200510042857D00131
表5  外特性试验数据表
RON90汽油
 
n P Gs Peo Meo ge Gt
r/min ml/30s kW N.m g/kW.h kg/h
1200 46.00 145.20 45.95 365.66 313.38 12.72
1400 45.80 170.80 53.38 364.07 317.35 14.96
1600 45.40 189.90 60.47 360.89 311.45 16.64
1800 44.30 206.70 66.38 352.14 308.82 18.11
2000 43.50 225.70 72.42 345.78 309.07 19.77
2200 42.50 248.30 77.83 337.83 316.38 21.75
2600 40.70 287.40 88.09 323.53 323.57 25.18
3000 36.20 324.10 90.40 287.75 355.54 28.39
本发明燃油添加剂汽油
 
n P Gs Peo Meo ge Gt
r/min ml/30s kW N.m g/kW.h kg/h
1200 46.80 145.40 46.75 372.01 308.45 12.74
1400 45.80 164.90 53.38 364.07 306.39 14.45
1600 45.50 188.70 60.60 361.68 308.80 16.53
1800 45.00 209.00 67.43 357.71 307.40 18.31
2000 43.50 223.80 72.42 345.78 306.47 19.60
2200 42.90 247.80 78.57 341.01 312.80 21.71
2600 41.00 285.30 88.74 325.91 318.85 24.99
3000 37.50 321.20 93.65 298.09 340.15 28.14
表6  负荷特性试验数据表
RON90汽油n=2200r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 41.9 239.7 67.8 309.8 21.0
2 38.5 221.4 62.3 311.4 19.4
3 33.5 191.5 54.2 309.6 16.8
4 28.2 175.4 45.6 336.8 15.4
5 24.0 152.3 38.8 343.6 13.3
6 18.2 131.0 29.4 389.8 11.5
7 13.2 110.7 21.4 454.1 9.7
8 8.7 91.9 14.1 572.0 8.1
本发明燃油添加剂汽油
n=2200r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 42.5 239.7 68.8 305.4 21.0
2 38.0 203.7 61.5 290.3 17.8
3 34.0 189.9 55.0 302.5 16.6
4 28.9 170.7 46.8 319.9 15.0
5 24.0 151.0 38.8 340.7 13.2
6 18.0 129.6 29.1 389.9 11.4
7 13.3 108.3 21.5 441.0 9.5
8 8.3 87.8 13.4 572.8 7.7
RON90汽油
n=2000r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 42.1 222.3 61.9 314.5 19.5
2 37.3 194.2 54.9 310.1 17.0
3 33.0 172.3 48.5 311.0 15.1
4 28.1 157.6 41.3 334.1 13.8
5 23.6 139.8 34.7 352.9 12.2
6 18.7 118.9 27.5 378.8 10.4
7 13.0 97.4 19.1 446.3 8.5
8 8.3 81.9 12.2 587.8 7.2
本发明燃油添加剂汽油
n=2000r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 42.3 211.5 62.2 297.8 18.5
2 38.5 191.9 56.6 296.9 16.8
3 35.0 179.2 51.5 305.0 15.7
4 29.3 156.9 43.1 319.0 13.7
5 24.0 139.6 35.3 346.5 12.2
6 19.8 123.2 29.1 370.6 10.8
7 13.5 99.6 19.9 439.5 8.7
8 8.9 79.0 13.1 528.7 6.9
RON90汽油
n=1800r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 42.2 198.5 55.9 311.3 17.4
2 37.6 167.2 49.8 294.3 14.6
3 33.3 150.1 44.1 298.3 13.1
4 29.0 135.4 38.4 309.0 11.9
5 23.9 124.0 31.6 343.4 10.9
6 18.5 102.0 24.5 364.9 8.9
7 13.6 86.7 18.0 421.9 7.6
8 8.8 70.1 11.6 527.2 6.1
本发明燃油添加剂汽油
n=1800r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 43.6 195.0 57.7 296.0 17.1
2 38.5 168.3 51.0 289.3 14.7
3 34.8 154.1 46.1 293.1 13.5
4 29.7 136.9 39.3 305.1 12.0
5 24.5 122.7 32.4 331.5 10.7
6 19.4 106.0 25.7 361.6 9.3
7 13.8 86.6 18.3 415.3 7.6
8 8.6 69.3 11.4 533.3 6.1
RON90汽油
n=1600r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 42.1 178.4 49.5 315.5 15.6
2 38.5 154.0 45.3 297.8 13.5
3 34.0 139.8 40.0 306.2 12.2
4 29.0 124.2 34.1 318.9 10.9
5 23.7 108.0 27.9 339.3 9.5
6 18.5 94.1 21.8 378.7 8.2
7 13.5 78.1 15.9 430.8 6.8
8 8.8 61.9 10.4 523.8 5.4
本发明燃油添加剂汽油
n=1600r/min
 
NO. P Gs Pe ge Gt
ml/30s kW g/kW.h kg/h
1 44.0 176.6 51.8 298.9 15.5
2 38.8 151.9 45.6 291.5 13.3
3 34.6 135.7 40.7 292.0 11.9
4 30.0 122.9 35.3 305.0 10.8
5 25.5 114.8 30.0 335.2 10.1
6 20.3 97.3 23.9 356.9 8.5
7 15.3 82.5 18.0 401.5 7.2
8 10.3 67.8 12.1 490.1 5.9

Claims (3)

1、一种燃油添加剂,其特征在于它是由下述重量百分比的原料制成:
酞菁钴                                             5~10%
二氯乙烷                                           5~10%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                           5~10%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                           10~20%
混合丁醇                                           5~10%
二甲苯                                             20~60%
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺         10~20%。
2、按照权利要求1所述的燃油添加剂,其特征在于其中由下述重量百分比的原料制成:
酞菁钴                                                  6~8%
二氯乙烷                                                6~9%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                                5~8%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                                12~18%
混合丁醇                                                6~9%
二甲苯                                                  31~52%
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺              13~17%。
3、按照权利要求1所述的燃油添加剂,其特征在于其中由下述重量百分比的原料制成:
酞菁钴                                               7%
二氯乙烷                                             8%
辛酸钾或油酸钾或环烷酸钾                             6%
辛酸锂或油酸锂或环烷酸锂                             15%
混合丁醇                                             6%
二甲苯                                               42%
油酸酰二乙胺或辛酸酰二乙胺或环烷酸酰二乙胺或
辛酸酰乙二胺或油酸酰乙二胺或环烷酸酰乙二胺        16%。
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