CN103450956B - 煤基柴油助剂 - Google Patents
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Abstract
一种煤基柴油助剂，其质量百分比组成为：丙二醇硝酸酯5%～30%、碳酸二甲酯20%～65%、乙酸甲酯5%～35%、丙二醇丁醚1%～10%、十六烷值改进剂0.5%～6%。试验结果表明，本发明助剂与-10#柴油按体积比为1:2混合得到的煤基柴油燃料的十六烷值高，成本低廉，其动力性、燃油经济性、清洁性、磨损、排放等指标均符合国家标准，在发动机运行100小时后，其扭矩降低5.23%，功率降低4.94%，油耗降低1.55%，油耗升高8.03%，排放与柴油相当，排烟明显降低。本发明煤基柴油助剂不需要改造发动机，能与市售柴油以任意比例混合使用，而且可以在较低温度下使用。
Description
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种低能高效柴油助剂。
背景技术
随着汽车车型柴油化的发展，柴油车在汽车市场上所占的份额越来越大。2003年欧洲市场上柴油车的市场份额已经达到44%，欧美国家100%重型车和90%轻型车均采用柴油机驱动。欧洲柴油轿车已占轿车年产量的32%，法国、西班牙等国更高达50%以上。中国的柴油车产量占汽车总产量的份额也从1985年的不到7%上升到2002年的31.9%。目前，我国每年消费柴油6000万吨～7000万吨，1/3靠进口柴油来平衡市场的供需矛盾。而且，随着我国经济的发展和汽车车型的柴油化，柴油市场的供需矛盾将日益突出。
目前比较常见的柴油替代燃料主要有生物柴油、DME、F-T柴油、甲醇柴油。与石化柴油相比，生物柴油、DME、F-T柴油具有S含量低、十六烷值高、芳香烃含量低等特点，除燃用生物柴油的NOx排放外，发动机燃用这3种替代燃料的排放均有不同程度的下降，但是生物柴油和DME的生产成本较高，F-T柴油的生产需要的初始投资巨大，而且这3种燃料使用时都要不同程度的对发动机进行改造，因此限制了它们的推广应用。甲醇柴油是一种可以用煤及天然气等作原料的大规模生产的经济的液体燃料，但其存在下述缺陷：（1）十六烷值仅为3左右，比柴油低的多，自燃温度却高达470℃，比柴油的200～220℃高得多，因此既难压燃也不易点燃，自发着火能力差；（2）气化潜热大，对发动机低速、低负荷时的工作过程不利；（3）热值低，不到柴油的1/2，为了保证功率输出，必须增加循环燃料供给量，加大供油系统负担，因此在原发动机为改进的情况下，不能直接应用；（4）粘度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性；（5）对有色金属、橡胶件等具有强烈的腐蚀作用；（6）与柴油混合困难，混合燃料易分层，稳定性差；（7）甲醇燃料发动机排气中含有未燃醇、醛、酮等非常规排放物，很容易带来二次污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有替代燃料存在的问题，提供一种生产成本低，理化性能与市售柴油基本一致，节能环保，不需要改造发动机且能与市售柴油以任意比例混合使用的煤基柴油助剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案是该助剂由下述质量百分配比的原料组成：
本发明的煤基柴油助剂优选由下述质量百分配比的原料组成：
本发明的煤基柴油助剂最佳由下述质量百分配比的原料组成：
上述的十六烷值改进剂由天津凯文特科技有限公司提供。
上述煤基柴油助剂的制备方法为：按照上述原料的质量百分配比，将丙二醇硝酸酯、碳酸二甲酯、乙酸甲酯、丙二醇丁醚、十六烷值改进剂混合均匀，制备成煤基柴油助剂。
本发明煤基柴油助剂的使用方法为：将煤基柴油助剂与市售柴油按照体积比为1:2混合均匀，配制成煤基柴油燃料。
本发明的煤基柴油助剂添加到柴油中得到的煤基柴油燃料的十六烷值高，其动力性、燃油经济性、清洁性、磨损、排放等指标均符合国家标准。试验结果表明，将本发明助剂与-10#柴油按体积比为1:2混合得到的煤基柴油燃料，在发动机运行100小时后，其扭矩降低5.23%，功率降低4.94%，油耗降低1.55%；发动机负荷特性试验表明，其油耗升高8.03%，排放与柴油相当，排烟明显降低，在动力近似，耗油相当，排放大幅降低的情况下，可节省柴油用量33%。本发明煤基柴油助剂不需要改造发动机，能与市售柴油以任意比例混合使用，而且可以在较低温度下使用，不受温度的限制。
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
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法为：按照上述原料的质量配比，将丙二醇硝酸酯、碳酸二甲酯、乙酸甲酯、丙二醇丁醚、十六烷值改进剂混合均匀，制备成煤基柴油助剂。
实施例2
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法与实施例1相同。
实施例5
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法与实施例1相同。
实施例6
以制备煤基柴油助剂100kg为例，所用原料的组成如下：
其制备方法与实施例1相同。
为了证明本发明的有益效果，发明人于2012年5月16日将实施例1制备的煤基柴油助剂送到机械工业内燃机油品检验评定中心进行检验，检验时将煤基柴油助剂与市售-10#柴油按体积比1:2混合配制成煤基柴油燃料，对其理化性能进行检测，并与市售-10#柴油分别进行100h发动机台架试验，对比发动机外特性、负荷特性和排放，具体试验情况如下：
参照标准：GB/T6072.1《往复式内燃机性能标准基准状况功率、燃油消耗和机油消耗的标定及试验方法》、GB/T 9487《柴油机自由加速排气烟度的测量方法》。
评定设备：经中国国家认证认可监督管理委员会资质认定的发动机评定台架；CW-37型电涡流测功机（功率为37kW，额定转速3000r/min）；AVL Dicom 4000型排放仪；AVL DiSmoke 4000型烟度计；DLH1105型柴油机，柴油机型式：立式、单缸、水冷、四冲程，缸径×行程：105mm×115mm，工作容积0.996L，燃烧室形式：直喷ω型，1小时功率13.2kW/2300r/min，12小时功率12.1kW/2300r/min。
试验测试结果见表1～8。
1、煤基柴油燃料理化性能
表1理化性能测试结果
由表1可见，采用本发明煤基柴油助剂制成的煤基柴油燃料的各项理化指标与柴油的理化指标基本一致。
2、发动机外特性
表2柴油发动机外特性试验数据
表3煤基柴油燃料发动机外特性试验数据
表4发动机外特性试验数据对比
3、发动机负荷特性
表5柴油负荷特性试验数据
表6煤基柴油燃料负荷特性试验数据
表7发动机负荷特性试验数据对比
4、发动机排放测试数据
发动机运行100h后，发动机排放测试结果见表8。
表8发动机排放试验数据对比
综合上述试验结果可见，采用本发明煤基柴油助剂制成的煤基柴油燃料与市售-10号柴油相比，发动机外特性试验表明，其扭矩降低5.23%，功率降低4.94%，油耗降低1.55%；发动机负荷特性试验表明，其油耗升高8.03%，排放与柴油相当，排烟明显降低。
Claims (2)
1.一种煤基柴油助剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料组成：
2.根据权利要求1所述的煤基柴油助剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料组成：
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