CN104212503B - 一种柴油添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柴油添加剂，其组分由十六烷值改进剂、张力环笼型烃五环[5.4.0.02.6.03.10.05.9]十一烷及其他助剂组成。各组分重量份为：十六烷值改进剂20～80；张力环笼型烃3～40；助剂5～50；所述十六烷值改进剂为烷基硝酸酯。所述助剂为溶剂、表面活性剂、降凝剂、清净分散剂、消烟助燃剂、稳定剂中的一种或几种的混合物。本发明生产工艺简单，价格低廉，在柴油中添加1-6‰（重量百分比）后，可实现节油1～15％，可在降低柴油机油耗的同时有效降低尾气中有害物质的排放，使用效果良好。

Description

一种柴油添加剂
技术领域
本发明属于石油和燃料领域，涉及一种新型柴油添加剂，特别涉及一种含有张力环笼型烃五环[5.4.0.02.6.03.10.05.9]十一烷（以下简称PCU）的新型柴油添加剂。
背景技术
随着柴油机的广泛使用，柴油的消耗量逐年增长，同样也导致了车辆有害物排放的加剧。由于有害物排放对生态环境、人类健康和经济发展有着严重影响，我国政府相继制定了排放相关法规，以限制柴油车辆的有害排放。因此，进一步降低柴油机车辆的油耗和污染是当前亟待解决的问题。在众多的解决方法中，使用柴油添加剂可在不改动车辆与发动机结构、也不增加设备的条件下，通过改变燃料的化学和物理特性，即可使燃料得以充分燃烧，从而实现节能降耗和净化排放。
国内外都对柴油添加剂进行了广泛的研究，涉及到节油、降污、减少尾气烟度排放等方面，常见的添加剂主要有硝酸酯、过氧化物、醚、酯、胺、无机金属盐、有机金属盐或络合物等。但国内有关具有张力环结构的笼型烃PCU在柴油添加剂方面的应用还未见报道。
PCU分子中通过拉紧C-C键角至60度或90度，使化合物具有四面体或立方体的结构，从而向化合物中引入张力能量。由于张力能的存在，此类笼型烃一旦分子中某个键被打破，整个分子就很快破碎而释放出高能量，有可能改善或提高燃料的燃烧效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柴油添加剂，含有十六烷值改进剂、PCU和其他组分组成，其生产工艺简单，价格低廉，性能较好。
本发明提供的一种柴油添加剂，由十六烷值改进剂、张力环笼型烃和助剂组成，各组分重量份为：
十六烷值改进剂20-80；
张力环笼型烃3-40；
助剂5-50；
所述张力环笼型烃为五环[5.4.0.02.6.03.10.05.9]十一烷。PCU是一种高张力多环笼状烃，其分子内含有1个四元环和4个五元环，其结构如下所示。由于其几何结构(包括键长、键角和二面角)均偏离一般烃类化合物，分子中引入的张力能约为389.0kJ/mol，有助于增加燃烧时放出的热量。
所述的十六烷值改进剂为烷基硝酸酯，优选C5-C9的烷基硝酸酯。
所述烷基硝酸酯为硝酸戊酯、硝酸环己酯、硝酸异辛酯、硝酸壬酯。
所述助剂为溶剂、表面活性剂、降凝剂、清净分散剂、消烟助燃剂、稳定剂中的一种或几种的混合物。
所述溶剂为航空煤油或柴油。
所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述降凝剂为聚异丁烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
所述清净剂分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺或丁二酰亚胺。
所述消烟助燃剂为环烷酸铈；所述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚。
本发明的柴油添加剂的制备方法为将上述几种组分按照一定的比例直接搅拌混合均匀即可。
为了表明本发明的效果，以未加入添加剂的柴油作为对照，使用依维柯柴油动力车进行道路实验，结果表明，使用本发明的新型柴油添加剂后，节油15%，并且在柴油燃烧过程中没有黑烟；在船用柴油机上进行测试，节油率最大可达8.5%，氮氧化物NOx排放降低7～28％，一氧化碳CO排放降低1.6～15%，碳氢化合物CH排放降低1.4～9.8%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：生产工艺简单，价格低廉，在柴油中添加1-6‰（重量百分比）后，可实现节油1～15％，并可在降低柴油机油耗的同时有效降低尾气中有害物质的排放，使用效果良好。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明（以下各组分均为重量份）。
具体实施方案
实施例1
硝酸异辛酯40份，PCU10份，聚异丁烯丁二酰亚胺15份，聚异丁烯15份，2，6-二叔丁基对甲酚10份，航空煤油10份。将PCU、聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯、2，6-二叔丁基对甲酚和航空煤油直接加入到硝酸异辛酯中，常温、常压下进行搅拌，混合均匀即可。
实施例2
硝酸戊酯80份，PCU4份，聚异丁烯丁二酰亚胺12份，环烷酸铈4份。将PCU、聚异丁烯丁二酰亚胺、环烷酸铈直接加入到硝酸戊酯中，常温常压下进行搅拌，混合均匀即可。
实施例3
硝酸异辛酯55份，PCU40份，航空煤油5份，将PCU、航空煤油直接加入到硝酸异辛酯中，常温、常压直接混合搅拌均匀即可。
实施例4
硝酸环己酯40份，丁二酰亚胺5份，PCU25份，烷基酚聚氧乙烯醚4份，环烷酸铈10份，柴油16份。将PCU、丁二酰亚胺、烷基酚聚氧乙烯醚和环烷酸铈直接加入到硝酸环己酯和柴油的混合物中，常温、常压下进行搅拌，混合均匀即可。
实施例5
硝酸壬酯60份，聚异丁烯17份，PCU3份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，航空煤油17份。将PCU、聚异丁烯、脂肪醇聚氧乙烯醚和航空煤油直接加入到硝酸壬酯中，常温、常压下进行搅拌，混合均匀即可。

Claims (9)

1.一种柴油添加剂，其特征在于：其组份包括十六烷值改进剂、张力环笼型烃和助剂，各组分重量份为：
十六烷值改进剂20~80；
张力环笼型烃3~40；
助剂5~50；
所述张力环笼型烃为五环[5.4.0.02.6.03.10.05.9]十一烷；
所述十六烷值改进剂为烷基硝酸酯。
2.根据权利要求1所述的柴油添加剂，其特征在于：所述烷基硝酸酯为C5~C9的烷基硝酸酯。
3.根据权利要求1所述的柴油添加剂，其特征在于：所述烷基硝酸酯为硝酸戊酯、硝酸环己酯、硝酸异辛酯、硝酸壬酯。
4.根据权利要求1所述的柴油添加剂，其特征在于：所述助剂为溶剂、表面活性剂、降凝剂、清净分散剂、消烟助燃剂、稳定剂中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的柴油添加剂，其特征在于：所述溶剂为航空煤油或柴油。
6.根据权利要求4所述的柴油添加剂，其特征在于：所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求4所述的柴油添加剂，其特征在于：所述降凝剂为聚异丁烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
8.根据权利要求4所述的柴油添加剂，其特征在于：所述清净剂分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺或丁二酰亚胺。
9.根据权利要求4所述的柴油添加剂，其特征在于：所述消烟助燃剂为环烷酸铈；所述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚。
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