CN102041115B - 一种乙醇柴油复合添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油产品添加剂领域，尤其涉及一种乙醇柴油复合添加剂及其制备方法。本发明提供一种乙醇柴油复合添加剂由表面活性剂、助溶剂、金属腐蚀抑制剂、十六烷值改进剂、润滑性添加剂组成。本发明所述的添加剂能增大乙醇的含量，而且具有良好的抗相分离性能、持久保持光亮澄清、抗腐蚀性能，节油效果，有效减少了汽车尾气中有害气体的排放，不需要改造现有柴油发动机即可直接使用，经济效益和社会效益显著。

Description

一种乙醇柴油复合添加剂及其制备方法

技术领域

本发明属于石油产品添加剂领域，尤其涉及一种乙醇柴油复合添加剂及其制备方法。

背景技术

我国柴油消费量较大，柴油机有害排放物氮氧化合物(NO_x)及碳烟微粒(PM)已经成为城市空气污染的主要来源。而经过试验与应用发现，只要在柴油中掺烧少量乙醇燃料，就能明显降低柴油机的硫化物、黑烟、颗粒物和NO_x等有害物质排放量，并且还可节省燃油量，有较好的环保和经济效益。另外，有限的石油储量和开采量难以满足社会日益增长的需求，我国已成为石油进口大国，用乙醇替代部分柴油，也有利于保障我国的能源安全。

由于乙醇和柴油的十六烷值、粘度、闪点和凝点等性质差别较大，需要加入添加剂改善乙醇柴油混合体系的物性。乙醇柴油是在柴油内添加乙醇的一种新型环保节能的新能源，其添加技术方案分为两种，一种是乙醇柴油机械混合法，属乙醇低比例混合法；另一种为乙醇柴油助溶剂法，属乙醇高比例混合法。

关于乙醇柴油助溶剂方面的研究，国内外已有许多专家在积极的进行。Engergy Corporation开发了一种名为“Purano1”的添加剂，能使乙醇和柴油泼溅混合，在配制含15％的乙醇混合柴油过程中，加入2-5％的这种添加剂和少量十六烷值增强剂，配成的混合柴油已经成功地应用在几个试验项目中。英国的AAE科技公司在配制10％的乙醇混合柴油时加入1.25％的AAE添加剂，发动机耐力测试和排放物测试均良好。中国专利CN1473912A中，以合成的共聚物和非离子表面活性剂为主要成分，与一些次要的成分(增溶剂、溶剂油)混合成助溶剂，加入到乙醇柴油混合物中，可以形成均匀溶液，尾气烟度最大幅度可降低80％，并有一定的抗水性能。

上述技术中所公开的再乙醇和柴油中的添加剂，有的不能解决高比例的乙醇掺混比或不能保证乙醇-柴油的长期稳定，有的添加剂价格昂贵，成分繁杂，添加量大，增加了使用成本。而且乙醇和柴油混合燃料大都经过高速剪切搅拌，磁化等繁琐过程，从而使得现有乙醇柴油的经济性较差，不利于推广应用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种乙醇柴油复合添加剂，这种不仅可以增大乙醇的含量，而且具有良好的抗相分离性能、持久保持光亮澄清、抗腐蚀性能，节油效果，有效减少了汽车尾气中有害气体的排放，不需要改造现有柴油发动机即可直接使用，经济效益和社会效益显著。

本发明提供一种乙醇柴油复合添加剂，主要技术方案如下：

各原料重量份数为：

表面活性剂                30-45份

助溶剂                    20-40份

金属腐蚀抑制剂            5-20份

十六烷值改进剂            5-15份

润滑性添加剂              2-10份

所述的表面活性剂由按重量份数计算的如下组分制备而成：

失水山梨醇单油酸酯        18-36份

三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚  5-27份

所述的助溶剂由按重量份数计算的如下组分制备而成：

正辛烷            1-4份

正丁醇            1-8份；

甲基环戊烷        3-8份；

异丙醚            1-6份；

所述的金属腐蚀抑制剂由按重量份数计算的如下组分制备而成：

丙炔醇            1-10份；

肌醇六磷酸酯      1-10份；

N-甲基吗啉        1-6份；

所述的十六烷值改进剂由按重量份数计算的如下组分制备而成：

二甲氧基乙烷      3-15份；

二甲氧基丙烷      1-5份；

所述的润滑性添加剂由按重量份数计算的以下组分制备而成：

中度聚合α-烯烃   1-5份；

C8α-烯烃         0-3份；

C12α-烯烃        0-3份；

将上述各组分制成本发明乙醇柴油复合添加剂的制备方法是：

(1)将助溶剂正辛烷、异丙醚、甲基环戊烷、正丁醇加入原料混溶罐中，自然混溶20-30分钟；

(2)在上述混料中加入失水山梨醇单油酸酯、三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚，常温常压下搅拌15-20分钟；

(3)加入金属腐蚀抑制剂丙炔醇、N-甲基吗啉、肌醇六磷酸酯，搅拌20-30分钟；

(4)加入十六烷值改进剂二甲氧基乙烷、二甲氧基丙烷，搅拌10-15分钟；

(5)加入中度聚合α-烯烃、C12α-烯烃、C8α-烯烃，加热温度为45℃-50℃，然后进入加压反应釜内，加80-100个大气压，搅拌25-30分钟后静置24小时，排出沉淀物，即得到本发明的添加剂产品。

根据环境温度、乙醇含量添加1％-2.5％的该复合添加剂，可以使含5％-18％乙醇的混合柴油混合均匀，稳定存放三个月以上。

使用本发明的复合添加剂制成的乙醇柴油和0#汽油的对比结果如下所示：

(1)使用本发明的复合添加剂制成的乙醇柴油和0#柴油的机动车尾气污染物排放浓度对比检测结果对比结果如表1：

表1

根据本次检测结果可以看出，在同一辆车上使用乙醇柴油比使用市售0#柴油时除在低怠速状态时CO值略有上升外，其它各项污染物排放浓度均有所下降，大幅度地减少了尾气中有害气体的排放。

用乙醇柴油逐渐受到重视，尽管乙醇柴油的闪点问题还没有解决，但乙醇柴油商业化应用应该是可以预见的。

(2)负荷特性对比检测结果

城间运行模式乙醇柴油对0#柴油节油率：0；快速车道运行模式乙醇柴油对0#汽油综合节油量：0.06kg/100km。

本发明的有益效果为：使用本发明乙醇柴油添加剂调制而成的乙醇柴油，具有稳定性好、节油效果好的特点；因其包含表面活性剂，便于储运，且长时间存放也不发生相分离和沉淀现象，经检测，产品溶水率可达0.5％以下，完全解决了油品含水率超标而导致乙醇柴油发生相分离现象；在不添加十六烷值改进剂的条件下，柴油醇燃料的乙醇含量不宜过高，否则将引起使用混合燃料的发动机燃烧性能下降，本发明乙醇柴油复合添加剂调制成的乙醇柴油，因十六烷值改进剂的存在而不会影响产品的十六烷值；加入表面活性剂和助溶剂后，乙醇柴油的储存稳定性大大提高，最低储存环境温度可以下降到-18℃左右；本发明制成的乙醇柴油比甲醇柴油毒性小，不必事先做毒性处理，使燃料的使用性更安全可靠。乙醇柴油燃料中添加了腐蚀抑制剂，提高燃料阻止水分与氧分子对金属和橡胶塑垫的腐蚀作用，保护金属表面延缓锈蚀；粘度是表征流体的流动阻力性能的参数。燃油的粘度对发动机的影响是双方面的。粘度大，润滑性能好，但流动阻力增大，粘度小，流动性能好，但发动机运动件的摩擦磨损性能会恶化。柴油乙醇混合燃料的粘度低于普通柴油的粘度，加入润滑性添加剂后，可减少乙醇柴油对发动机运动件的摩擦。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案，但本发明不以具体实施例为限。

实施例1

本发明的乙醇柴油复合添加剂是由下述重量份数的原料组成：

失水山梨醇单油酸酯18份，三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚20份，正辛烷2份，正丁醇5份，甲基环戊烷5份，异丙醚3份，丙炔醇5份，肌醇六磷酸酯8份，N-甲基吗啉2份，二甲氧基乙烷10份，二甲氧基丙烷2份，中度聚合α-烯烃1-5份，C8α-烯烃1份，C12α-烯烃1份。

本发明所述的乙醇柴油复合添加剂的制备方法，其具体步骤为：

(1)按上述配比将助溶剂正辛烷、异丙醚、甲基环戊烷、正丁醇加入原料混溶罐中，自然混溶25分钟；

(2)在上述混料中加入失水山梨醇单油酸酯、三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚，常温常压下搅拌18分钟；

(3)加入金属腐蚀抑制剂丙炔醇、N-甲基吗啉、肌醇六磷酸酯，搅拌25分钟；

(4)加入十六烷值改进剂二甲氧基乙烷、二甲氧基丙烷，搅拌10分钟；

(5)加入中度聚合α-烯烃、C12α-烯烃、C8α-烯烃，加热温度为45℃，然后进入加压反应釜内，加90个大气压，搅拌25分钟后静置24小时，排出沉淀物，即得到本发明的添加剂产品。

实施例2

本发明乙醇柴油复合添加剂是由下述重量份数的原料组成：

失水山梨醇单油酸酯20份，三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚10份，正辛烷1份，正丁醇8份，甲基环戊烷3份，异丙醚5份，丙炔醇5份，肌醇六磷酸酯6份，N-甲基吗啉2份，二甲氧基乙烷5份，二甲氧基丙烷4份，中度聚合α-烯烃3份，C8α-烯烃2份，C12α-烯烃1份。

本发明乙醇柴油复合添加剂的制备方法，其具体步骤同实施例1。

实施例3

本发明乙醇柴油复合添加剂是由下述重量份数的原料组成：

失水山梨醇单油酸酯19份，三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚5份，正辛烷2份，正丁醇3份，甲基环戊烷5份，异丙醚3份，丙炔醇8份，肌醇六磷酸酯7份，N-甲基吗啉1份，二甲氧基乙烷10份，二甲氧基丙烷2份，中度聚合α-烯烃2份，C8α-烯烃1份。

本发明乙醇柴油复合添加剂的制备方法，其具体步骤同实施例1。

实施例4

本发明乙醇柴油复合添加剂是由下述重量份数的原料组成：

失水山梨醇单油酸酯20份，三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚5份，正辛烷4份，正丁醇1份，甲基环戊烷3份，异丙醚2份，丙炔醇5份，肌醇六磷酸酯8份，N-甲基吗啉2份，二甲氧基乙烷4份，二甲氧基丙烷1份，中度聚合α-烯烃3份，C8α-烯烃2份，C12α-烯烃1份。

本发明乙醇柴油复合添加剂的制备方法，其具体步骤同实施例1。

Claims (2)

1.一种乙醇柴油复合添加剂，其特征在于：由按重量份计的如下原料制备而成：

所述的表面活性剂由按重量份计的如下原料制备而成：失水山梨醇单油酸酯  18-36份、三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚  5-27份；所述的助溶剂由按重量份计的如下原料制备而成：正辛烷  1-4份正丁醇  1-8份甲基环戊烷  3-8异丙醚  1-6份；所述的金属腐蚀抑制剂由按重量份计的如下原料制备而成：丙炔醇  1-10份  肌醇六磷酸酯  1-10份  N-甲基吗啉  1-6份；所述的十六烷值改进剂由按重量份计的如下原料制备而成：二甲氧基乙烷  3-15份  二甲氧基丙烷  1-5份；所述的润滑性添加剂由按重量份计的以下原料制备而成：中度聚合a-烯烃  1-5份C8 Q-烯烃  0-3份C12 Q-烯烃  0-3份。

2.按权利要求1所述各组分制成所述添加剂的生产方法是：

(1)将助溶剂正辛烷、异丙醚、甲基环戊烷、正丁醇加入原料混溶罐中，自然混溶20-30分钟；

(2)在上述混料中加入失水山梨醇单油酸酯、三梨糖甘油酸酯聚氧乙烯醚，常温常压下搅拌15-20分钟；

(3)加入金属腐蚀抑制剂丙炔醇、N-甲基吗啉、肌醇六磷酸酯，搅拌20-30分钟；

(4)加入十六烷值改进剂二甲氧基乙烷、二甲氧基丙烷，搅拌10-15分钟；

(5)加入中度聚合a-烯烃、C12 Q-烯烃、C8a-烯烃，加热温度为45。C-50。C，然后进入加压反应釜内，加80-100个大气压，搅拌25-30分钟后静置24小时，排出沉淀物，即得到所述的添加剂产品。