CN105331405A - 一种节能环保养护汽油添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节能环保养护汽油添加剂及其制备方法，以乙醇作为汽油添加剂的主要原料，苯甲醇、丁醇、正辛醇作为辅助原料。通过添加丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚，使汽油的馏程温度降低，燃烧性能获得改善，汽车的驾驶性能指数提高，环境污染减少。其次，硝酸异丙酯和戊基双环己基酮协同作用，提高节油率，节约能源，减少积炭结焦。再次，铈源催化剂在燃烧过程中产生铈颗粒，这些颗粒分散在气缸和排气系统中，能催化氧化不完全燃烧的烃类，其与二乙烯三胺、戊基双环己基酮协同作用，有效减少了含碳沉积物的产生和废气的排放。因此，本发明制备的节能环保养护汽油添加剂能提高汽车辛烷值，净化尾气。
Description
技术领域
本发明涉及汽油添加剂技术领域，尤其涉及一种节能环保养护汽油添加剂及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强和日益严格的环保要求，世界各国都十分重视汽油质量的提高。西方发达国家从20世纪80年代就开始实施了汽油无铅化方案，目前大多数国家都禁止使用加铅汽油。随着汽车保有量的日益增加、石油资源的减少以及环保法规的日益严格，降低燃油消耗和改善排放成为汽油机研究的重中之重，除改进发动机本身外，采用添加剂改善燃油品质也是切实可行的措施，它不需要改造内燃机结构，具有使用灵活、简便及成本低等优点，研究结果表明，燃油添加剂能有效提高燃油性能、改善发动机的燃烧和排放特性。
从添加剂的生产工艺来区分，燃油添加剂可分为化学添加剂、生物及物理添加剂。化学添加剂是最早出现并应用最广泛的添加剂，即把化学药品添加到燃油中，通过化学反应来达到某种作用的添加剂，如抗爆剂、清洁剂、抗氧化剂、防冻剂、抗静电剂、助燃剂及染色剂等。提高汽油的品质主要从提高辛烷值入手，应用比较普遍的汽油添加剂组分主要包括有机金属化合物、醚类、酸脂类及醇类等。
甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)是一种能提高汽油辛烷值的有机金属化合物，属金属化合物类抗爆剂，其抗爆性能及与汽油感应性良好，但MMT对人体健康和车辆排放控制系统存在影响。甲基叔丁基醚(MTBE)为甲醇和异丁烯反应的产物，使汽油燃烧更充分，能大大减少汽车尾气中CO和臭氧排放，辛烷值高，是理想的高辛烷值汽油添加剂，但却会污染地下水。因此，开发节能环保养护汽油添加剂具有重要意义，并且，从发展趋势来看，这些环保型燃料添加剂具有良好的市场前景和竞争力。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种节能环保养护汽油添加剂及其制备方法，该节能环保养护汽油添加剂能提高汽车辛烷值，净化尾气。
有鉴于此，本发明提供了一种节能环保养护汽油添加剂，包括以下成分：
所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
优选的，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：2-6：5-10。
优选的，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：4：8。
优选的，所述铈源添加剂按照如下方法制备：将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。
优选的，所述氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比为1：1：2：0.2。
相应的，本发明还提供一种节能环保养护汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤：将30-35重量份乙醇、3-6重量份甲苯、2-4重量份丙二醇叔丁基醚、3-5重量份脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和1-2重量份环己基缩水甘油酯醚混合，搅拌15-25min，得到第一混合物；向所述第一混合物中加入6-8重量份苯甲醇、4-6重量份丁醇、4-8重量份正辛醇，用泵循环，搅拌20-25min，得到第二混合物；向所述第二混合物中加入2-4重量份环己烯、3-5重量份硝酸异丙酯、4-5重量份戊基双环己基酮、3-5重量份聚乙烯醇和3-5重量份二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入2-5重量份铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，过滤，得到节能环保养护汽油添加剂，所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
优选的，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：2-6：5-10。
优选的，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：4：8。
优选的，所述铈源添加剂按照如下方法制备：将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。
优选的，所述氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比为1：1：2：0.2。
本发明提供了一种节能环保养护汽油添加剂及其制备方法，以乙醇作为汽油添加剂的主要原料，苯甲醇、丁醇、正辛醇作为辅助原料。通过添加丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚，使汽油的馏程温度降低，燃烧性能获得改善，汽车的驾驶性能指数提高，环境污染减少。同时，丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚不含任何铅、铝、锰、锌等有色金属离子，具有环境友好的特点。其次，硝酸异丙酯和戊基双环己基酮协同作用，提高节油率，节约能源，减少积炭结焦。再次，铈源催化剂在燃烧过程中产生铈颗粒，这些颗粒分散在气缸和排气系统中，能催化氧化不完全燃烧的烃类，其与二乙烯三胺、戊基双环己基酮协同作用，有效减少含碳沉积物的产生和废气的排放。因此，本发明制备的节能环保养护汽油添加剂能提高汽车辛烷值，净化尾气。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种节能环保养护汽油添加剂，包括以下成分：
所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
本发明以乙醇作为汽油添加剂的主要原料，苯甲醇、丁醇、正辛醇作为辅助原料。其中，乙醇可进行氧化、酯化、脱水等化学反应，与汽油的理化性质很接近，这使得乙醇部分替代汽油是可行的。乙醇的辛烷值高，可用压缩比高，着火界限宽，火焰传播速度快，有利于提高热效率，具有良好的抗爆性和低污染排放性能。
按照本发明，所述丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚可使汽油的馏程温度降低，燃烧性能获得改善，使汽车的驾驶性能指数提高，环境污染减少。同时，丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚代替甲基叔丁基醚，不含任何铅、铝、锰、锌等有色金属离子，具有环境友好的特点，并且，在不需要改造现有汽车发动机的情况下即可直接完全使用。
按照本发明，所述硝酸异丙酯和戊基双环己基酮协同作用，提高节油率，节约能源，还可以减少积炭结焦。所述二乙烯三胺是一种多乙烯多胺醇胺，属于胺类助燃剂，具有清洁尾气的作用，还降低了CO和碳烟的排放。
所述铈源添加剂是铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的混合物，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比优选为1：2-6：5-10，更优选为1：4：8。
上述的铈源催化剂在燃烧过程中产生铈颗粒，这些颗粒分散在气缸和排气系统中，能催化氧化不完全燃烧的烃类，其与二乙烯三胺、戊基双环己基酮协同作用，有效减少含碳沉积物的产生和废气的排放。
作为优选方案，所述铈源添加剂按照如下方法制备：将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。其中，所述氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比优选为1：1：2：0.2。
相应的，本发明还提供一种节能环保养护汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤：将30-35重量份乙醇、3-6重量份甲苯、2-4重量份丙二醇叔丁基醚、3-5重量份脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和1-2重量份环己基缩水甘油酯醚混合，搅拌15-25min，得到第一混合物；向所述第一混合物中加入6-8重量份苯甲醇、4-6重量份丁醇、4-8重量份正辛醇，用泵循环，搅拌20-25min，得到第二混合物；向所述第二混合物中加入2-4重量份环己烯、3-5重量份硝酸异丙酯、4-5重量份戊基双环己基酮、3-5重量份聚乙烯醇和3-5重量份二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入2-5重量份铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，过滤，得到节能环保养护汽油添加剂，所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比优选为1：2-6：5-10，更优选为1：4：8。
所述铈源添加剂优选按照如下方法制备：将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。
作为优选方案，所氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比为1：1：2：0.2。
本发明制备的铈源催化剂在燃烧过程中产生铈颗粒，这些颗粒分散在气缸和排气系统中，能催化氧化不完全燃烧的烃类，其与二乙烯三胺、戊基双环己基酮协同作用有效减少了含碳沉积物的产生和废气的排放。
从以上方案可以看出，本发明以醇类化合物为主，辅助以醚类化合物，不用MTBE，而用其他的醚类替代，更为环保，然后加入一些辅助的功能添加剂，并采用了铈源添加剂。本发明制备的节能环保养护汽油添加剂能提高汽车辛烷值，净化尾气，节能环保。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料和化学试剂均为市购。
所述的苯甲醇来自寿光市紫旭化工有限公司；
所述的丁醇来自上海天成环境保护化工有限公司；
所述的正辛醇上海宝瑞化工有限公司；
所述的聚乙烯醇来自上海翔普国际贸易有限公司；
所述的戊基双环己基酮来自湖北巨胜科技有限公司；
所述的环己烯来自上海中一化工有限公司；
实施例1
本发明的技术方案为一种节能环保养护汽油添加剂，由以下重量份的原料组成：
上述的铈源添加剂为铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺、异丁醇的混合体，其重量比为1：4：8。
上述铈源催化剂的制备过程如下：
将1重量份的氯化亚铈加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液A，1重量份的乙酰丙酮，2重量份的甘醇二甲醚加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液B，0.2重量份的氢氧化钠加入到12重量份的去离子水中配置成溶液C。室温下，将溶液B滴加到溶液C中，生成白色悬浮液。滴加完毕后继续搅拌反应30min，将溶液A滴加到上述的B、C混合溶液中，出现固体颗粒沉淀，滴加完毕后继续反应两个小时，抽滤水洗干燥，在三氯甲烷溶液中重结晶得到固体产物，即铈源催化剂。
本发明的节能环保养护汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1、将相应重量份的乙醇、甲苯、丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚加入到容器中，搅拌15-25min。
2、加入相应重量份的苯甲醇、丁醇、正辛醇，用泵循环，混合搅拌20-25min。
3、加入相应重量份的环己烯、硝酸异丙酯、戊基双环己基酮、聚乙烯醇、二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min。
4、加入相应重量份的铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，最后对汽油添加剂进行过滤，去掉不溶物，得到最后的产物。
实施例2
本发明的技术方案为一种节能环保养护汽油添加剂，由以下重量份的原料组成：
上述的铈源添加剂为铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺、异丁醇的混合体，其重量比为1：4：8。
上述铈源催化剂的制备过程如下：
将1重量份的氯化亚铈加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液A，1重量份的乙酰丙酮，2重量份的甘醇二甲醚加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液B，0.2重量份的氢氧化钠加入到12重量份的去离子水中配置成溶液C。室温下，将溶液B滴加到溶液C中，生成白色悬浮液。滴加完毕后继续搅拌反应30min，将溶液A滴加到上述的B、C混合溶液中，出现固体颗粒沉淀，滴加完毕后继续反应两个小时，抽滤水洗干燥，在三氯甲烷溶液中重结晶得到固体产物，即铈源催化剂。
本发明的节能环保养护汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1、将相应重量份的乙醇、甲苯、丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚加入到容器中，搅拌15-25min。
2、加入相应重量份的苯甲醇、丁醇、正辛醇，用泵循环，混合搅拌20-25min。
3、加入相应重量份的环己烯、硝酸异丙酯、戊基双环己基酮、聚乙烯醇、二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min。
4、加入相应重量份的铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，最后对汽油添加剂进行过滤，去掉不溶物，得到最后的产物。
实施例3
本发明的技术方案为一种节能环保养护汽油添加剂，由以下重量份的原料组成：
上述的铈源添加剂为铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺、异丁醇的混合体，其重量比为1：4：8。
上述铈源催化剂的制备过程如下：
将1重量份的氯化亚铈加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液A，1重量份的乙酰丙酮，2重量份的甘醇二甲醚加入到10重量份的乙醇水溶液中(乙醇：水V/V＝1：1)配置成溶液B，0.2重量份的氢氧化钠加入到12重量份的去离子水中配置成溶液C。室温下，将溶液B滴加到溶液C中，生成白色悬浮液。滴加完毕后继续搅拌反应30min，将溶液A滴加到上述的B、C混合溶液中，出现固体颗粒沉淀，滴加完毕后继续反应两个小时，抽滤水洗干燥，在三氯甲烷溶液中重结晶得到固体产物，即铈源催化剂。
本发明的节能环保养护汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1、将相应重量份的乙醇、甲苯、丙二醇叔丁基醚、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和环己基缩水甘油酯醚加入到容器中，搅拌15-25min。
2、加入相应重量份的苯甲醇、丁醇、正辛醇，用泵循环，混合搅拌20-25min。
3、加入相应重量份的环己烯、硝酸异丙酯、戊基双环己基酮、聚乙烯醇、二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min。
4、加入相应重量份的铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，最后对汽油添加剂进行过滤，去掉不溶物，得到最后的产物。
对本发明实施例1-3制备的节能环保养护汽油添加剂的性能进行检测，结果如表1所示
表1本发明实施例制备的节能环保养护汽油添加剂的性能测试结果
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种节能环保养护汽油添加剂，其特征在于，包括以下成分：
所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
2.根据权利要求1所述的节能环保养护汽油添加剂，其特征在于，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：2-6：5-10。
3.根据权利要求2所述的节能环保养护汽油添加剂，其特征在于，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：4：8。
4.根据权利要求1所述的节能环保养护汽油添加剂，其特征在于，所述铈源添加剂按照如下方法制备：
将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；
将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；
将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；
室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；
向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。
5.根据权利要求4所述的节能环保养护汽油添加剂，其特征在于，所述氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比为1：1：2：0.2。
6.一种节能环保养护汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将30-35重量份乙醇、3-6重量份甲苯、2-4重量份丙二醇叔丁基醚、3-5重量份脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚和1-2重量份环己基缩水甘油酯醚混合，搅拌15-25min，得到第一混合物；
向所述第一混合物中加入6-8重量份苯甲醇、4-6重量份丁醇、4-8重量份正辛醇，用泵循环，搅拌20-25min，得到第二混合物；
向所述第二混合物中加入2-4重量份环己烯、3-5重量份硝酸异丙酯、4-5重量份戊基双环己基酮、3-5重量份聚乙烯醇和3-5重量份二乙烯三胺，升温至42-46℃下搅拌20-35min，得到第三混合物；
向所述第三混合物中加入2-5重量份铈源添加剂，于40-46℃下搅拌25-30min，降温至室温，过滤，得到节能环保养护汽油添加剂，所述铈源添加剂由铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇组成。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：2-6：5-10。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述铈源催化剂、邻苯二甲酰亚胺和异丁醇的重量比为1：4：8。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铈源添加剂按照如下方法制备：
将氯化亚铈加入至第一乙醇水溶液中，得到溶液A；
将乙酰丙酮和甘醇二甲醚加入至第二乙醇水溶液中，得到溶液B；
将氢氧化钠加入去离子水中得到溶液C；
室温下，将所述溶液B滴加至所述溶液C中，搅拌后得到悬浮液；
向所述悬浮液中滴加所述溶液A，反应1-3小时，抽滤、水洗、干燥，重结晶后得到铈源催化剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述氯化亚铈、乙酰丙酮、甘醇二甲醚和氢氧化钠的重量比为1：1：2：0.2。
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