CN103194282B - 一种柴油复合添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工技术领域，涉及一种能够降低油耗、减少尾气排放物污染的柴油多功能复合添加剂，其主要由柴油清净剂、消烟助燃剂、十六烷值改进剂、降凝剂、抗氧剂、金属腐蚀抑制剂以及助溶剂，通过均匀混合制得，这种柴油复合添加剂能够改善柴油清净性、低温流动性、抗氧化性和防腐蚀性能，同时提高燃油燃烧性能，降低油耗，以及降低汽车尾气污染物。

Description

一种柴油复合添加剂

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，涉及一种能够降低油耗、减少尾气排放物污染的柴油多功能复合添加剂。

背景技术

在石油资源日益枯竭、全球石油储量日益下降的背景下，以及随着柴油机的广泛使用，我国对柴油的需求量与日俱增，同时我国的石油产品，特别是机动车燃油的利用率普遍较低，这不仅造成了燃油的浪费，同时还导致由于机动车尾气污染物的产生的大气污染加剧的问题。因此，进一步降低柴油机车辆的油耗和污染物排放是当前急需解决的问题。在众多的解决方法中，使用柴油添加剂的方法是在不改动汽车车辆与发动机结构，只通过改变燃料的物化性质，适用于不同环境下燃油的使用，同时使燃料得以充分燃烧，从而实现节能和净化排放。因此，开发高效、节能的柴油多功能添加剂受到人们的重视。

在现今的柴油添加剂技术中，对柴油添加剂的研究都注重在单一功能或较少的复合功能的添加剂水平和方向上，由于复合添加剂之间的作用研究还处在初级阶段，使得复合添加剂难以达到多功能的效果，而且某些添加剂配方中使用了对柴油或汽车有害的物质。如中国专利CN1335375A的车用柴油添加剂配方中的磺酸镁、磷酸酯、中国专利CN1796508A的多功能添加剂配方中的环烷酸钙都是金属有机化合物，它会加剧汽车发动机的磨损，同时CN1445431A的节油净化剂配方中的二氯乙烷对燃油也是有害成分，会导致贵金属三元催化剂中毒，这都会对柴油或汽车带来不利的影响，因此开发一种多功能的复合型柴油添加剂以满足市场的需要成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有石化行业柴油复合型添加剂的单一性问题，提供了一种能够降低油耗、减少尾气排放物污染的柴油多功能复合添加剂，其主要由柴油清净剂、消烟助燃剂、十六烷值改进剂、降凝剂、抗氧剂、金属腐蚀抑制剂以及助溶剂，通过均匀混合制得，这种柴油复合添加剂能够改善柴油清净性、低温流动性、抗氧化性和防腐蚀性能，同时提高燃油燃烧性能，降低油耗，以及降低汽车尾气污染物。

本发明的具体技术方案是：

按重量份计主要有效成分为：

柴油清净剂      20～40份;

消烟助燃剂      10～20份;

十六烷值改进剂  10～18份;

降凝剂          20～35份;

抗氧剂          2～12份;

金属腐蚀抑制    5～15份;

助溶剂          5～20份;

其中所述的柴油清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物;所述的消烟助燃剂为硝基链烷烃化合物;所述的十六烷值改进剂为硝基烷基酯类化合物。

上述组分的复合型添加剂，能有效的改善燃油的清净性能，具体地讲，能够保持汽车燃油系统的清洁功能以及有效抑制喷油嘴以及燃烧室沉积物的生成。

由于，柴油机不使用火花塞点火，而柴油直接通过喷嘴进入燃烧室在燃烧室压燃着火，所以其沉积物的清除主要通过抑制这两个部位的沉积物，故此发明人选择柴油清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物，其中聚异丁烯胺对抑制喷油嘴沉积物的生成的效果优良，而聚醚胺对燃烧室沉积物的减少和清除作用明显，且能产生良好的抑制效果，同时还可以是供油油路更加顺畅，从而提高燃油的燃烧性能，而所述的聚异丁烯胺与聚醚胺的质量比为2:1～1:2，在这种配比下两者的协同作用达到最佳。

而所述的消烟助燃剂能够改善燃油的燃烧性能，促进燃油的燃烧，提高燃油利用率，减少燃油不完全燃烧所产生的碳氢化合物，特别是碳烟和颗粒物的排放;本发明的柴油消烟助燃剂是硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷的一种或几种混合物的硝基链烷烃化合物。

本发明中所采用的十六烷值改进剂能够减明显缩短柴油机中柴油的着火延迟期，降低柴油机噪音，同时提高机车的冷启动性和工作平稳性。发明人所选用的柴油十六烷值改进剂为硝酸烷基酯类化合物，常用的可以为硝酸异辛酯、硝酸异戊酯或硝酸正丁酯;本发明中优选上述三者后与其他组分的协同效果最佳。

而降凝剂能够提高柴油的低温流动性能，加入该剂后，冷滤点能降低6～10°C，本发明中的柴油降凝剂优选为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，一般选用市场上可直接购得的产品，如T1804共聚物。

除了上述的几种组分之外，本发明提供的柴油多功能复合添加剂还含有柴油抗氧剂，柴油抗氧剂为屏蔽酚和芳胺的混合物，屏蔽酚可以为2，6-二叔丁基对甲酚或2，6-二叔丁基混合酚，芳胺为N，N-二仲丁基对苯二胺或N-环己基-N-苯基对苯二胺，其混合比例为4:1～1:1(质量比)，其中屏蔽酚能够有效提高油品的氧化安定性，但是其使用温度不超过100℃，而芳香胺能够在高温下使用，但其成本高，且有一定的毒性;基于上述的原因，发明将两者混用，而混用之后其抗氧化效果大于单一使用之和。这是由于这两种不同抗氧化剂可以分别在不同的阶段终止烃类氧化产生自由基的链锁反应，因而能抑制柴油由于氧化而生成胶质的倾向，从而提高油品的抗氧化性能和延长其使用或贮存寿命。

金属腐蚀抑制剂能够防止或抑制柴油对汽车发动机金属部件的腐蚀，本发明优选的金属腐蚀抑制剂为苯并三唑化合物或甲苯并三唑化合物;而助溶剂能够使添加剂混合均匀，达到均一透明的体系方便后期的加工制备，本发明的助溶剂为甲苯、二甲苯或150#溶剂油的一种或多种混合物。

发明人同时公开了制备上述述的柴油复合添加剂的方法，具体步骤如下:

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。这样可以减少个组分之间的相互影响，使其协同效果更佳。

使用本发明上述柴油复合添加剂的方法为该柴油复合添加剂在商品柴油的添加量为体积比0.03～0.3%。小于该添加量，则达不到清净减排的效果，而高于这一含量，则清净减排的效果增效不明显，且生产和实用的成本大大加大。

综上所述，本发明所提供的柴油复合添加剂能够改善柴油清净性、低温流动性、抗氧化性和防腐蚀性能，同时提高燃油燃烧性能，降低油耗，以及降低汽车尾气污染物。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，可以使本领域技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1：

一种柴油多功能复合添加剂按重量百分比计由以下组分组成:清净剂20%，消烟助燃剂10%，十六烷值改进剂10%，降凝剂22%，抗氧剂12%，金属腐蚀抑制剂6%，助溶剂20%。

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。

所述的清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物，其质量比为2∶1;消烟助燃剂为硝基甲烷;十六烷值改进剂为硝酸异辛酯;降凝剂为T1804;抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N，N-二仲丁基对苯二胺的混合物，其质量比为4:1;金属腐蚀抑制剂为苯并三唑化合物;助溶剂为二甲苯。

该柴油多功能复合添加剂在商品柴油的添加量为0.03%(体积比)。

实施例2：

一种柴油多功能复合添加剂按重量百分比计由以下组分组成:清净剂30%，消烟助燃剂10%，十六烷值改进剂12%，降凝剂25%，抗氧剂5%，金属腐蚀抑制剂8%，助溶剂10%。

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。

所述的清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物，其质量比为1:1;消烟助燃剂为硝基乙烷;十六烷值改进剂为硝酸正丁酯;降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，T1804;抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N-环己基-N-苯基对苯二胺的混合物，其质量比为2:1;金属腐蚀抑制剂为甲苯并三唑化合物;助溶剂为甲苯。

该柴油多功能复合添加剂在商品柴油的添加量为0.08%(体积比)。

实施例3：

一种柴油多功能复合添加剂由以下组分组成：以重量百分比计，清净剂40%，消烟助燃剂10%，十六烷值改进剂10%，降凝剂20%，抗氧剂3%，金属腐蚀抑制剂12%，助溶剂5%。

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。

所述的清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物，其质量比为1:2;消烟助燃剂为硝基甲烷和硝基乙烷(质量比为1:2);十六烷值改进剂为硝酸异戊酯;降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，T1804;抗氧剂为2，6-二叔丁基混合酚和N-环己基-N-苯基对苯二胺的混合物，其质量比为1:1;金属腐蚀抑制剂为苯并三唑化合物;助溶剂为150#溶剂油。

该柴油多功能复合添加剂在商品柴油的添加量为0.15%(体积比)。

实施例4：

一种柴油多功能复合添加剂由以下组分组成：以重量百分比计，清净剂20%，消烟助燃剂15%，十六烷值改进剂10%，降凝剂25%，抗氧剂10%，金属腐蚀抑制剂9%，助溶剂11%。

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。

所述的清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物，其质量比为1:1;消烟助燃剂为硝基甲烷和硝基乙烷(质量比为3:2);十六烷值改进剂为丙酮;降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，T1804;抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和2，6-二叔丁基对甲酚和N-环己基-N-苯基对苯二胺的混合物，其质量比为3:1;金属腐蚀抑制剂为苯并三唑化合物;助溶剂为150#溶剂油。

该柴油多功能复合添加剂在商品柴油的添加量为0.3%(体积比)。

试验例:

将实例1-4中所制备的汽油复合添加剂按照实施例中的添加量添加到0#柴油中：结果如下：

可见，抗氧剂的加入能提高柴油的氧化安定性;金属腐蚀抑制剂能够抑制金属的腐蚀;清净剂以及消烟助燃剂提高燃烧效率，使油耗降低，尾气排放降低。使用含有上述物质的本发明所提供的添加剂之后，能够明显提升燃油燃烧性能，降低油耗，以及降低汽车尾气污染物;可见本发明提供的柴油复合添加剂较现有技术中的同类产品，其效果更为突出，且成本更低。

Claims (4)

1.一种柴油复合添加剂，其特征在于：按重量份计主要有效成分为：

其中所述的柴油清净剂为聚异丁烯胺和聚醚胺的混合物；所述的消烟助燃剂为硝基链烷烃化合物；所述的十六烷值改进剂为硝基烷基酯类化合物；

所述的聚异丁烯胺与聚醚胺的质量比为2:1～1:2；

所述的抗氧剂为屏蔽酚和芳胺的混合物，所述的屏蔽酚为2，6-二叔丁基对甲酚或2,6-二叔丁基混合酚，芳胺为N,N-二仲丁基对苯二胺或N-环己基-N-苯基对苯二胺，屏蔽酚和芳胺的质量比为4:1～1:1；

所述的硝基链烷烃化合物选自硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷中的一种或几种混合物；

所述的硝酸烷基酯类化合物选自硝酸异辛酯或硝酸异戊酯或硝酸正丁酯。

2.根据权利要求1所述的柴油复合添加剂，其特征是：所述的降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述的金属腐蚀抑制剂为苯并三唑化合物或甲苯并三唑化合物；所述的助溶剂为甲苯、二甲苯或150#溶剂油的一种或多种混合物。

3.制备如权利要求1所述柴油复合添加剂的方法，具体步骤是：

依次将抗氧剂、十六烷值改进剂、降凝剂、金属腐蚀抑制剂、助溶剂混合均匀后，再与消烟助燃剂混合，最后与清净剂混合至均匀透亮即可。

4.权利要求1所述柴油复合添加剂的使用方法，其特征在于：该柴油复合添加剂在商品柴油的添加量为体积比0.03～0.3％。