CN103540371B - 一种乙醇柴油添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于能源技术领域，具体涉及一种乙醇柴油复合添加剂。本发明的乙醇柴油复合添加剂，其为按质量份数计算的如下组分制备而成：C4~C7醇10-20份、醚类50-70份、高分子聚合物10-20份、十六烷值改进剂10-20份。本发明的乙醇柴油复合添加剂可提高乙醇柴油的稳定性，改善乙醇柴油燃料的冷起动性能和着火性能。
Description
技术领域
本发明属于能源技术领域，具体涉及一种乙醇柴油复合添加剂。
背景技术
随着全球能源消耗的急剧增加，有限的石油资源已经难以满足人们对能源的需求，而汽车保有量的不断增加，使得汽车尾气对环境的污染越来越严重。为了缓解石油资源的短缺和保护生态环境，世界各国都开始致力于清洁代用燃料的研发。在众多的代用燃料中，乙醇作为可再生的含氧燃料，不仅可由甘蔗、甜高梁等廉价农作物酿制，还可以有效地降低汽车的尾气排放，因此被公认为最具有发展潜力的汽车代用燃料。目前，乙醇作为汽油机燃料已在我国北方的部分城市推广应用，但在柴油机上的应用还处于探索阶段。这主要是因为: (1)当温度变化大时，乙醇柴油燃料容易引起相分离，这意味着乙醇柴油在1年内的大多数季节不能正常使用。(2)乙醇的十六烷值非常低，使得乙醇柴油燃料的十六烷值下降，从而严重影响柴油机的着火特性和冷起动特性。因此需要添加乙醇柴油复合添加剂来改善乙醇柴油的本质。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种乙醇柴油复合添加剂。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
一种乙醇柴油复合添加剂，其为按质量份数计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 10-20份
醚类 50-70份
高分子聚合物 10-20份
十六烷值改进剂 10-20份。
优选的，上述的乙醇柴油复合添加剂，其为按质量份数计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 15份
醚类 60份
高分子聚合物 15份
十六烷值改进剂 15份。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的C4~C7醇按质量份数计算的如下组分制备而成：
异丁醇 25份
异戊醇 18份
环戊醇 12份
环己醇 10份。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的醚类按质量份数计算的如下组分制备而成：
乙醚 45份
甲乙醚 25份。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的高分子聚合物按质量份数计算的如下组分制备而成：
乙烯乙酸乙酯共聚物 15份
乙烯丙酸乙酯共聚物 18份
乙酸乙酯-反丁烯二酸酯 26份。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的十六烷值改进剂按质量份数计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 20-30份
单硝酸异山梨酯 10-15份。
上述的乙醇柴油复合添加剂中，所述的十六烷值改进剂按质量份数计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 25份
单硝酸异山梨酯 13份。
本发明的乙醇柴油复合添加剂中，C4~C7醇为油状物，可以帮助乙醇溶解，使乙醇均匀分散在柴油中，不容易产生相分离。
醚类易燃，可以改进乙醇柴油的着火性能。
高分子聚合物具有很好的乳化作用，加至乙醇柴油中可以避免在贮藏和长期放置时因微量水分的混入而发生的相分离。为了保证助溶剂的助溶效果，高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。另外，高分子聚合物的相对平均分子质量较大，粘度较高，可以在分散相外形成一层粘稠的高分子膜，从而减缓乙醇对柴油粘度降低的影响，改善乙醇-柴油的润滑性。
十六烷值改进剂可以增加乙醇柴油的十六烷值，改善乙醇柴油的着火特性，提高乙醇柴油冷起动特性。
本发明的乙醇柴油添加剂复合添加剂就能显著地改善乙醇柴油的低温溶解性，在0℃下溶解10%乙醇仅需添加剂1%左右，即使在-10℃时，复合添加剂的用量也不超过2%。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明的乙醇柴油复合添加剂可提高乙醇柴油的稳定性，改善乙醇柴油燃料的冷起动性能和着火性能。
（2）加入本发明的乙醇柴油复合添加剂后，乙醇柴油的溶解度明显提高，发动机冷起动试验也表明，加入复合添加剂后，乙醇柴油的着火性能已达到原柴油的水平。
（3）添加本发明乙醇柴油复合添加剂后，10%乙醇柴油室温放置6个月，10%乙醇柴油不会出现分层现象。
（4）本发明乙醇柴油复合添加剂能够有效提高乙醇柴油的十六烷值，添加本发明乙醇柴油复合添加剂后，10%乙醇柴油的十六烷值能够达到原柴油的水平或略高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
乙醇柴油复合添加剂105份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 15
醚类 60
高分子聚合物 15
十六烷值改进剂 15
其中， C4~C7醇15份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
异丁醇 25
异戊醇 18
环戊醇 12
环己醇 10
醚类60份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙醚 45
甲乙醚 25
高分子聚合物15份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙烯乙酸乙酯共聚物 15
乙烯丙酸乙酯共聚物 18
乙酸乙酯-反丁烯二酸酯 26
上该高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。
十六烷值改进剂15份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 25
单硝酸异山梨酯 13
实施例2
乙醇柴油复合添加剂80份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 10
醚类 50
高分子聚合物 10
十六烷值改进剂 10
其中， C4~C7醇10份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
异丁醇 25
异戊醇 18
环戊醇 12
环己醇 10
醚类50份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙醚 45
甲乙醚 25
高分子聚合物10份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙烯乙酸乙酯共聚物 15
乙烯丙酸乙酯共聚物 18
乙酸乙酯-反丁烯二酸酯 26
上该高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。
十六烷值改进剂10份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 20
单硝酸异山梨酯 15
实施例3
乙醇柴油复合添加剂130份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 20
醚类 70
高分子聚合物 20
十六烷值改进剂 20
其中， C4~C7醇20份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
异丁醇 25
异戊醇 18
环戊醇 12
环己醇 10
醚类70份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙醚 45
甲乙醚 25
高分子聚合物20份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
乙烯乙酸乙酯共聚物 15
乙烯丙酸乙酯共聚物 18
乙酸乙酯-反丁烯二酸酯 26
上该高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。
十六烷值改进剂20份，由按质量配比计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 30
单硝酸异山梨酯 10
本发明乙醇柴油的冷起动性
采用单缸水冷、直喷式S1105型柴油机进行台架试验，压缩比为17.1，标定功率/转速为12.1kW/2200 r·min-1，最大转矩/转速为58.8 N·m/1760 r·min-1。试验用燃料为-10号柴油(简称E0)、89%柴油+10%乙醇+1%复合添加剂(简称E10)、78%柴油+20%乙醇+2%复合添加剂(简称E20)和67.5%柴油+30%乙醇+2.5%复合添加剂(简称E30)。将S1105型单缸柴油机置于低温环境实验室，改变周围环境的温度，进行冷起动试验。
试验结果表明，在0℃环境下，采用20%乙醇+78%柴油+2%(C4~C7)醇构成的乙醇柴油时，柴油机反复起动3次后，仍不能顺利着火运转，而E0、E10、E20均可以在1次起动时间内着火运转。表明本发明的乙醇柴油复合添加剂能改善乙醇柴油的着火性能。
外观稳定性测定
将上述乙醇柴油复合添加剂按照89%柴油+10%乙醇+1%复合添加剂比例混合，观察其外观，室温放置6个月，并与现有市售柴油和90%柴油+10%乙醇进行比较。结果见表1.
表1 不同添加剂柴油的外观比较结果
| 样品 | 0月外观 | 6个月后外观 |
| 市售柴油 | 均一 | 均一未见分层 |
| 90%柴油+10%乙醇 | 均一 | 分层 |
| 实施例1 | 均一 | 均一未见分层 |
| 实施例2 | 均一 | 均一未见分层 |
| 实施例3 | 均一 | 均一未见分层 |
表1的结果表明，添加本发明乙醇柴油复合添加剂后，10%乙醇柴油室温放置6个月，10%乙醇柴油不会出现分层现象。
十六烷值对比测试
将上述乙醇柴油复合添加剂按照89%柴油+10%乙醇+1%复合添加剂比例混合，分别通过GB/T 386-91方法测定上述实施例1-3制得的柴油样品的十六烷值，并与现有市售柴油和90%柴油+10%乙醇进行比较。结果见表2。
表2的结果表明，本发明乙醇柴油复合添加剂能够有效提高乙醇柴油的十六烷值，添加本发明乙醇柴油复合添加剂后，10%乙醇柴油的十六烷值能够达到原柴油的水平或略高。
Claims (4)
1.一种乙醇柴油复合添加剂，其特征在于，其为按质量份数计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 10-20份
醚类 50-70份
高分子聚合物 10-20份
十六烷值改进剂 10-20份；
所述的C4~C7醇按质量份数计算的如下组分制备而成：
异丁醇 25份
异戊醇 18份
环戊醇 12份
环己醇 10份；
所述的醚类按质量份数计算的如下组分制备而成：
乙醚 45份
甲乙醚 25份；
所述的高分子聚合物按质量份数计算的如下组分制备而成：
乙烯乙酸乙酯共聚物 15份
乙烯丙酸乙酯共聚物 18份
乙酸乙酯-反丁烯二酸酯 26份；
所述的十六烷值改进剂按质量份数计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 20-30份
单硝酸异山梨酯 10-15份。
2.根据权利要求1所述的乙醇柴油复合添加剂，其特征在于，其为按质量份数计算的如下组分制备而成：
C4~C7醇 15份
醚类 60份
高分子聚合物 15份
十六烷值改进剂 15份。
3.根据权利要求1所述的乙醇柴油复合添加剂，其特征在于，所述的高分子聚合物的亲憎平衡值应为3~6。
4.根据权利要求1所述的乙醇柴油复合添加剂，其特征在于，所述的十六烷值改进剂按质量份数计算的如下组分制备而成：
硝酸异辛酯 25份
单硝酸异山梨酯 13份。
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