CN105779042A - 节油环保汽油品质提升剂及其制法和含其的汽油组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节油环保汽油品质提升剂及其制法和含其的汽油组合物。以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的原料组成包括：10wt％‑30wt％的聚醚胺、5wt％‑20wt％的聚异丁烯胺、10wt％‑25wt％的聚环氧丁烷、20wt％‑40wt％的助燃剂、0wt％‑20wt％的矿物油和5wt％‑10wt％的抗氧剂，该节油环保汽油品质提升剂的各组分质量百分比之和为100％。本发明还提供了上述节油环保汽油品质提升剂的制备方法及含有该节油环保汽油品质提升剂的汽油组合物。本发明的节油环保汽油品质提升剂不仅能有效清除和抑制发动机沉积物，而且能够最大可能地实现降低尾气污染物排放，节省燃油的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种提升剂及其制备方法，特别涉及一种节油环保汽油品质的提升剂及其制备方法，属于油气品质提升技术领域。
背景技术
随着汽车技术的不断进步，电喷发动机在汽车上得到了广泛应用。然而，汽油中烯烃等组分容易在发动机的喷油嘴、进气阀及燃烧室等部位形成沉积物，使发动机的各项工作性能和尾气排放受到影响。汽油品质提升剂能改善油品质量，有效抑制和清除发动机沉积物，改善发动机运行状况，减少有害气体的排放，因而成为研究开发的热点。
自上世纪50年代，美国Chevron和Ethyl公司分别推出第一代汽油品质提升剂以来，汽油品质提升剂己有四代产品问世。第一代产品为早期使用的解决化油器积炭的品质提升剂。第二代产品为国外80年代中期推出的适应发动机燃料电子喷射系统，防止喷嘴堵塞的品质提升剂；第三代产品是保持进气阀清净的品质提升剂；第四代产品是能有效抑制燃烧室形成沉积物(积碳)的品质提升剂，同时要求其对喷嘴、进气阀及燃烧室均有清净作用。
目前，我国市售品质提升剂品牌繁多，但中国环境科学院的一项研究(郭瑞莲，鲍晓峰.汽油清净剂对发动机沉积物生成影响的试验研究[J].小型内燃机与摩托车，2009，38(6):24-27)表明，市售汽油品质提升剂质量良莠不齐，在被检测的100种汽油品质提升剂中，有效的汽油品质提升剂仅占26％左右，合格产品仍以第三代为主。此外，在我国在国民经济增长的同时，随着汽车保有量的增加，也带来巨大的环境压力和能源紧张问题。中国目前汽车耗油量占石油总用量得35％-40％，而且还处于上升趋势。北京、上海等大城市，在煤烟污染得到控制之后，汽车尾气已成为最大的空气污染源。
鉴于此，汽油品质提升剂应不仅局限于能有效清除和抑制发动机沉积物，而且应该实现最大可能的降低尾气污染物排放和节省燃油的功效。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种节油环保汽油品质提升剂，该节油环保汽油品质提升剂不仅能有效清除和抑制发动机沉积物，而且能够最大可能地实现降低尾气污染物排放，节省燃油的功效。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的原料组成包括：10wt％-30wt％的聚醚胺、5wt％-20wt％的聚异丁烯胺、10wt％-25wt％的聚环氧丁烷、20wt％-40wt％的助燃剂、0wt％-20wt％的矿物油和5wt％-10wt％的抗氧剂，其中，该节油环保汽油品质提升剂的各组分质量百分比之和为100％。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，对采用的聚醚胺的重均分子量和氮含量没有特别限制，优选地，采用的聚醚胺的重均分子量700-1300，氮含量为0.4wt％-1.7wt％。例如，可以选择由Lubrizol生产的型号为PEA-1的聚醚胺，其氮含量为1.40wt％、由阿拉丁生产的型号为PEA-2的聚醚胺，其氮含量为1.12wt％、由锦州天合化学公司生产的型号为PEA-3的聚醚胺，其氮含量为0.95wt％。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，对采用的聚异丁烯胺的重均分子量和氮含量没有特别限制，优选地，采用的聚异丁烯胺的重均分子量500-1500，氮含量为1.0wt％-1.8wt％。例如，可以选择由BASF生产的型号为PIBA-1的聚异丁烯胺，其氮含量为1.35wt％、由BASF生产的型号为PIBA-2的聚异丁烯胺，其氮含量为1.09wt％、由吉化集团生产的型号为PIBA-3的聚异丁烯胺，其氮含量为1.00wt％。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，优选地，采用的聚环氧丁烷为环氧丁烷与环氧丙烷的共聚物或环氧丙烷与高碳醇的共聚物，重均分子量为700-1200，羟值为0.15mgKOH/g-0.60mgKOH/g。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，优选地，以助燃剂的总质量为100wt％计，采用的助燃剂的原料组成包括30wt％-60wt％的质子化溶剂、5wt％-20wt％的非离子性表面活性剂以及30wt％-60wt％的(高级)有机酸、(高级)脂肪酸或(高级)不饱和脂肪酸，所述助燃剂的各组分质量百分比之和为100％；
更优选地，采用的质子化溶剂包括甲醇或水；
采用的非离子性表面活性剂HLB值为1-7，更优选为Span60、Span80或Span85；
采用的(高级)有机酸、(高级)脂肪酸或(高级)不饱和脂肪酸的碳数为C12-C24；
最优选地，采用的质子化溶剂为水，采用的非离子性表面活性剂为Span80，采用的(高级)有机酸、(高级)脂肪酸或(高级)不饱和脂肪酸为油酸(C18H34O2)；
采用的助燃剂包括质量比5：5：1的水、油酸和Span80。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，优选地，采用的矿物油包括高沸点脱芳烃矿物油D80(兰州润滑油研发中心内燃机油所生产)或D100(南京顶一化工有限公司生产)。因为，黏度指数高的载体油黏温性能好，高温下仍可以将被主剂分散的沉积物洗涤下来，保证清洗效果。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，优选地，采用的抗氧剂包括型号为T501、T503、T511或T531的抗氧剂。上述型号的抗氧剂由辽宁天合化工公司生产或由苏州特种化学公司生产。
本发明提供的节油环保汽油品质提升剂中，优选地，按体积比计，该节油环保汽油品质提升剂在汽油中的添加比例为1：500-1：4000。
本发明还提供了上述节油环保汽油品质提升剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将聚醚胺、聚异丁烯胺、聚环氧丁烷、助燃剂、矿物油和抗氧剂，在室温下匀速搅拌4h-5h后，得到节油环保汽油品质提升剂。
本发明又提供了一种汽油组合物，以该汽油组合物中含有的汽油的总体积计，该汽油组合物包括1/4000-1/500的上述节油环保汽油品质提升剂。
本发明的节油环保汽油品质提升剂主要由主剂、载体油以及其他添加剂等组成。本发明的节油环保品质提升剂中，聚醚胺、聚异丁烯胺作为主剂，起清净分散作用，能够使发动机各部位的沉积物从金属表面剥离下来，分离、胶溶于汽油中，而且所选的聚醚胺、聚异丁烯胺具有活性高，不会引起燃烧室沉积物增加的特点。聚环氧丁烷和矿物油是载体油组分，在提升剂中，可以不加矿物油，也可以聚环氧丁烷、矿物油作为载体油混合使用。助燃剂能够提高汽油在发动机内雾化效果，实现稀薄燃烧。抗氧剂能够终止汽油氧化过程中的自由基链式反应，还能钝化金属对汽油氧化的催化作用。
本发明节油环保汽油品质提升剂适用于在传统石油、传统汽油、甲醇汽油、乙醇汽油等中添加，具有显著的清净、节油及减排效果。
本发明的节油环保汽油品质提升剂不仅能有效清除和抑制发动机沉积物，而且能够最大可能地实现降低尾气污染物排放，节省燃油的功效。
本发明的节油环保汽油品质提升剂的制备方法简单。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
下述实施例中使用的聚醚胺为型号为PEA-1的聚醚胺，购自Lubrizol，聚异丁烯胺PIBA-1购自BASF，聚环氧丁烷x105B购自吉化辽源化工，助燃剂为由蒸馏水、油酸、Span80按质量比5：5：1混合而成，矿物油D80购自兰州润滑油研发中心内燃机油所，抗氧剂T501购自苏州特种化学公司，
实施例1
本实施例提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的组成包括：
将上述组分按质量称重，加入到搅拌釜，匀速搅拌4小时，使之充分混合，得到节油环保汽油品质提升剂-1。
实施例2
本实施例提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的组成包括：
将上述组分按质量称重，加入到搅拌釜，匀速搅拌5小时，使之充分混合，得节油环保汽油品质提升剂-2。
实施例3
本实施例提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的组成包括：
将上述组分按质量称重，加入到搅拌釜，匀速搅拌4小时，使之充分混合，得节油环保汽油品质提升剂-3。
实施例4
本实施例提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的组成包括：
将上述组分按质量称重，加入到搅拌釜，匀速搅拌4小时，使之充分混合，得节油环保汽油品质提升剂-4。
实施例5
本实施例提供了一种节油环保汽油品质提升剂，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的组成包括：
将上述组分按质量称重，加入到搅拌釜，匀速搅拌5小时，使之充分混合，得节油环保汽油品质提升剂-5。
实施例6
将实施例1-5所制备的节油环保汽油品质提升剂按体积比1:1000加入到市售93#汽油中，遵照GB/T 19230-2003《评价汽油品质提升剂使用效果的试验方法》，利用进气阀沉积物模拟试验机对加剂汽油进行检测，实验数据列于表1中。
表1加剂汽油进气阀沉积物模拟试验结果
实施例7
委托国家石油产品质量监督检测中心，在戴姆勒·克莱斯勒生产的四缸，排量为2.0L的M111发动机上使用93#汽油，将实施例1的节油环保汽油品质提升剂-1按1:2000(体积比)加入汽油中，按照GB/T 19230.6-2003《评价汽油品质提升剂使用效果的试验方法》进行检测，结果列于表2中。
表2国家石油产品质量监督检测中心检测结果
实施例8
委托国家环保总局机动车排污监控中心，将实施例1的节油环保汽油品质提升剂-1按1:2000(体积比)加入汽油中，按照GB18352.3-2005规定的运转循环工况法(ECE15+EUDC)进行燃油经济性对比，测试结果列于表3。
表3北京现代BH7200DAY轿车工况法燃油经济性测试结果
实施例9
委托国家环保总局机动车排污监控中心，将实施例1的节油环保汽油品质提升剂-1按1:2000(体积比)加入汽油中，按照GB18352.3-2005规定的运转循环工况法(ECE15+EUDC)进行污染物排放对比，测试结果列于表4中。
表4捷达FV7160ATI轿车工况污染物排放测试结果
实施例10
委托天津索克汽车试验有限公司，将实施例1的节油环保汽油品质提升剂-1按1:2000(体积比)加入国四汽油，在2000rpm，负荷点分别为25％、50％、75％、90％、100％这五个工况点分别测试发动机的HC排放本底值及功率，测试结果列于表5中。
表5汽油品质提升剂对发动机HC排放本底值及功率的影响
以上实施例说明，本发明的节油环保汽油品质提升剂适用于在传统石油、传统汽油、甲醇汽油、乙醇汽油等中添加，具有显著的清净、节油及减排效果。
Claims (10)
1.一种节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，以该节油环保汽油品质提升剂的总质量为100wt％计，该节油环保汽油品质提升剂的原料组成包括：10wt％-30wt％的聚醚胺、5wt％-20wt％的聚异丁烯胺、10wt％-25wt％的聚环氧丁烷、20wt％-40wt％的助燃剂、0wt％-20wt％的矿物油和5wt％-10wt％的抗氧剂，其中，该节油环保汽油品质提升剂的各组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，所述聚醚胺的重均分子量700-1300，氮含量为0.4wt％-1.7wt％。
3.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，所述聚异丁烯胺的重均分子量500-1500，氮含量为1.0wt％-1.8wt％。
4.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，所述聚环氧丁烷为环氧丁烷与环氧丙烷的共聚物或环氧丙烷与高碳醇的共聚物；其中，所述聚环氧丁烷的重均分子量为700-1200，羟值为0.15mgKOH/g-0.60mgKOH/g。
5.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，以所述助燃剂的总质量为100wt％计，所述助燃剂的原料组成包括30wt％-60wt％的质子化溶剂、5wt％-20wt％的非离子性表面活性剂以及30wt％-60wt％的有机酸、脂肪酸或不饱和脂肪酸，所述助燃剂的各组分质量百分比之和为100％；
其中，所述质子化溶剂包括甲醇或水；
所述非离子性表面活性剂HLB值为1-7，优选为Span60、Span80或Span85，更优选为Span80；
所述有机酸、脂肪酸或不饱和脂肪酸的碳数为C12-C24，优选为油酸。
6.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，所述矿物油包括高沸点脱芳烃矿物油D80或D100。
7.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，所述抗氧剂包括型号为T501、T503、T511或T531的抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的节油环保汽油品质提升剂，其特征在于，按体积比计，该节油环保汽油品质提升剂在汽油中的添加比例为1：500-1：4000。
9.权利要求1-8任一项所述的节油环保汽油品质提升剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
将聚醚胺、聚异丁烯胺、聚环氧丁烷、助燃剂、矿物油和抗氧剂，在室温下匀速搅拌4h-5h后，得到所述节油环保汽油品质提升剂。
10.一种汽油组合物，其特征在于，以该汽油组合物中含有的汽油的总体积计，该汽油组合物包括1/4000-1/500的权利要求1-8任一项所述的节油环保汽油品质提升剂。
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