CN102559307A - 一种车用醇醚柴油燃料添加剂及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用醇醚柴油燃料添加剂及其配制方法，该添加剂按重量百分比计包含：二甲氧基甲烷25～30%、正丁醇5～10%、油酸10～15%、碳酸二甲酯25～30%、二茂铁（去铁）1～3%、吐温800.1～0.25%、司盘800.1～0.3%、甲基叔丁基醚0.2～0.5%、硝酸乙酯0.1～0.3%、蓖麻油5～10%、叔丁醇0.1～0.3%、乙醇胺0.1～0.3%、102TB腐蚀抑制剂0.1～0.2%、碳十二5～10%，以及十六烷值提高剂0.2～0.5%。该车用醇醚柴油燃料添加剂配置方法为将各组分按比例加入合成罐，混合成功后注入成品罐，取小样检验合格后即得产品。本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂，可以与柴油以不同比例混溶后替代柴油使用，并具有燃烧完全，动力性强，节能效果明显，加速性能优良等特点。

Description

一种车用醇醚柴油燃料添加剂及其配制方法

技术领域

本发明涉及一种内燃机柴油机车用燃料添加剂及其配制方法，具体地，涉及一种车用醇醚柴油燃料添加剂及其配制方法。

背景技术

当今世界面临着两大问题，一是石油能源危机。二是环境污染。中国经济持续高速发展，近几年已进入汽车的高速发展期，汽车产业已成为国家的主要支柱产业，它对经济的可持续发展和人民生活水准的提高都具有重要的作用。然而，伴生而来的一些问题也日益严重，例如，中国近年来石油进口量不断增长、石油对外依存度将会不断扩大，能源安全形势非常严峻。汽车尾气排放所造成的污染已经造成人居环境空气质量的严重恶化。目前中国汽车工业的迅速发展，充斥的都是世界各大汽车公司以石油为基础的汽柴油为燃料的车型，选择出一条符合中国国情的清洁代用燃料和清洁汽车路线，才有可能走出一条有自主发展和有特色的汽车工业路线，并能保证百年以上的燃料安全供应。

车用醇醚柴油燃料是柴油中按体积或重量比加入一定比例的醇醚类燃料配制而成的一种环保节能燃料。其中，醇醚和柴油按一定比例混合，通过复合助溶剂的作用，使其形成稳定的均相体系。由于醇醚类和柴油的差异较大，所以选择合适的助溶剂十分关键，过去通过水相来调整醇醚类的闪点，但是现在的国家制定的车用醇醚柴油燃料的相关标准中对油中水的含量在检验指标中作出了严格的规定，所以要严格控制水的存在。目前形成车用醇醚柴油燃料均相体系需要加入的助溶剂量较大，成本较高，醇醚类混合比例也比较低。而且仅通过物理调和的过程，在以往的车辆运用中，醇醚柴油燃料的闪点、热值、稳定性在根本上没有解决，在市场上推行运用中有一定的难度，在车辆运行中显示其动力性能受到一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于实现醇醚类和柴油混合的车用燃料的添加剂，可以与柴油以不同比例混溶，形成稳定的均相体系，且稳定期延长。通过该添加剂还能够提高车用醇醚柴油燃料的热效率，满足发动机的动力需求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种车用醇醚柴油燃料添加剂，该添加剂按重量百分比计包含：二甲氧基甲烷25～30%、正丁醇5～10%、油酸10～15%、碳酸二甲酯25～30%、二茂铁（去铁）1～3%、吐温80 0.1～0.2%、司盘80 0.1～0.3%、甲基叔丁基醚  0.2～0.5%、硝酸乙酯0.1～0.3%、蓖麻油5～10%、叔丁醇0.1～0.3%、乙醇胺0.1～0.3%、102TB腐蚀抑制剂0.1～0.2%、碳十二5～10%，以及十六烷值提高剂0.2～0.5%。

其中，所述的二甲氧基甲烷分子式为CH₃OCH₂OCH₃，主要用作溶剂。

所述的正丁醇分子式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH，所述的油酸分子式为C₁₈H₃₄O₂。

所述的碳酸二甲酯分子式为CH₃OCOOCH₃ ，该物质不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。

所述的二茂铁分子式为Fe(C₅H₅)₂，具有消烟助燃功能，可用作燃料添加剂、抗爆剂，还可以减少柴油车冒出的煤烟，以及促使一氧化碳转化为二氧化碳的作用；在燃烧中可提高燃烧热、增加功率而达到节能和减少大气污染的效果。由于二茂铁会产生氧化铁沉积，因而本发明中采用了去铁的二茂铁。

所述的吐温80，分子式为C₆₄H₁₂₄O₂₆，是一种亲水性的表面活性剂，可作为增溶剂或乳化剂。

所述的司盘80化学成分为脱水山梨醇脂肪酸酯，是一种高级亲油性乳化剂，也可作为助溶剂及防锈剂。

所述的甲基叔丁基醚分子式为C₅H₁₂O，是优良的高辛烷值添加剂和抗爆剂，可与柴、汽油以任意比例互溶而不发生分层现象，具有良好的调和效应，调和辛烷值高于其净辛烷值。该物质化学性质稳定，含氧量相对较高，能够显著改善汽车尾气排放，降低尾气中一氧化碳的含量。而且燃烧效率高，可以抑制臭氧的生成。还可以替代四乙基铅作为抗爆剂。

所述的硝酸乙酯分子式为C₂H₅NO_3，所述的乙醇胺分子式为HO(CH₂)₂NH₂。

所述的蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯，存在于蓖麻的种子中，通过榨取或溶剂萃取法制得。

所述的叔丁醇分子式为C₄H₁₀O，可用作用溶剂、燃料添加剂（防止化油器结冰）及抗爆剂。 

所述的碳十二即碳十二杂醇油，主要成分为二元混合醇，芳香族化合物及不饱和化合物及少量辛醇等。外观为棕红色透明状液体，密度为0.850g/cm³（20℃），闪点（开杯）≥50℃，不溶于水，易溶于醚及醇类。可用作浮选剂原料或燃料，还可调油。

所述的十六烷值提高剂，如硝酸异辛酯，可提高柴油的十六烷值，有效的改善柴油的燃烧性能，提高机动车的动力性，节油效果明显。其中，所述的十六烷值表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性的指标，其大小与柴油组分的性质有关。

本发明还提供了一种车用醇醚柴油燃料添加剂的配置方法，该方法为：将上述各组分按比例加入合成罐，混合成功后注入成品罐，取小样检验合格后即得产品。

本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂具有以下优点：

通过本添加剂可以使醇醚类与柴油以不同比例混溶，且增加了醇醚柴油燃料的稳定性。该助溶剂从根本上解决了醇醚柴油燃料的闪点问题，同时也提高了醇醚类的热值和黏度，从而提高醇醚柴油燃料的热效率，满足发动机的动力需求。

本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂，其外观为接近于柴油的澄清透明液体，取一定量该添加剂和国标柴油进行调和，调成的醇醚柴油燃料粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车。并且具有燃烧完全，动力性强，节能效果明显，加速性能优良等特点。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂，各实施例具体组分如下表所示：

表1. 车用醇醚柴油燃料添加剂组成成分表。

将以上各实施例的成分分别按照以下方法配置：

将上述各组分按比例加入合成罐，混合成功后注入成品罐，取小样检验合格后即得产品。

本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂，运用胶体化学及表面化学的基本原理，根据醇醚类与柴油理化性质的特点，开发出的一种复式表面活性剂及添加剂，其中既有亲油（亲柴油）的官能团，又有亲水（亲醇）的官能团，能吸附在两相界面上，降低其表面自由能，从而使醇类与柴油能很好互溶，并在较长时间内不分层。本发明还对醇类进行了改性，提高热值，调整闪点和黏度，降低腐蚀性和对橡胶的溶解性，合成为一种类似于柴油的组分，使它和柴油在优种临界状态下的自溶混合，其性质及稳定性和柴油一样。

因而，通过本发明车用醇醚柴油燃料添加剂，可以与柴油以任何比例互溶，得到不同的醇醚柴油燃料。互溶后的醇醚柴油燃料遇水不会分层乳化、可长期存放，并且可与同标号成品柴油互换使用。凡使用柴油的车辆，不需作任何改动，均可直接使用含醇类20%以下的醇醚柴油燃料。含醇类50~70%的醇醚柴油燃料适用于工业锅炉、窑炉，含醇类90%的则适用于炉灶。其使用范围涵盖所有柴油发动机和固定柴油燃烧装置，应用范围十分广泛。

对应用了本添加剂的醇醚柴油燃料分别进行了锅炉、窑炉试验，均获得成功。在车辆试验中，试用车用醇醚柴油燃料后，车辆的动力性能、油耗、启动性能无明显变化，尾气排放物减少。

本发明提供的车用醇醚柴油燃料添加剂，其外观为接近于柴油的澄清透明液体，取一定量该添加剂和柴油进行调和（如，按照重量组成百分比，取25%车用醇醚柴油燃料添加剂和75%国标柴油相调和），调成的车用醇醚柴油燃料粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车。并且具有燃烧完全，动力性强，节能效果明显，加速性能优良等特点。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1. 一种车用醇醚柴油燃料添加剂，其特征在于，该添加剂按重量百分比计包含：二甲氧基甲烷25～30%、正丁醇、5～10%、油酸10～15%、碳酸二甲酯25～30%、二茂铁1～3%、吐温80 0.1～0.2%、司盘80 0.1～0.3%、甲基叔丁基醚  0.2～0.5%、硝酸乙酯0.1～0.3%、蓖麻油5～10%、叔丁醇0.1～0.3%、乙醇胺0.1～0.3%、102TB腐蚀抑制剂0.1～0.2%、碳十二5～10%，以及十六烷值提高剂0.2～0.5%。

2. 一种如权利要求1所述的车用醇醚柴油燃料添加剂的配置方法，其特征在于，所述的配置方法为将各组分按比例加入合成罐，混合成功后注入成品罐，取小样检验合格后即得产品。