CN106433816B - 一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物,由双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯、聚异丁烯酰胺等物质原料制成。本发明所述的汽油添加剂组合物具有原料易得,不含金属元素、苯胺、甲缩荃等国标禁用物质,同时还具钝化、抗氧、防胶、分散性强、辛烷值提高较大等特点,其与各类基础油有良好的互溶性和分散性,对汽油的蒸汽压、馏程、铜腐、硫含量、苯含量等其它理化指标无影响。将该汽油添加剂组合物加入汽油中后可效降低汽油消耗,使燃烧后排气中的一氧化碳和碳氢化合物的排放显著下降。
Description
技术领域
本发明属于油品用化工添加剂的制备技术领域,涉及一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物。
背景技术
近年来,随着社会经济的快速发展,国内机动车拥有量正呈高速增长的态势,致使得我国机动车燃油消耗增长过快、尾气排放污染问题日益突出。为此本领域科技人员在致力于对汽油发动机改进的同时,也在尝试使用汽油添加剂来改善车用汽油的品质,以期达到提高发动机功率、降低汽油消耗、减少汽车尾气对环境污染的目的。
以往汽车工业为了获得更高的机械效率而不断提高发动机的压缩比,广泛采用了低辛烷值汽油,低辛烷值汽油在高压缩比条件下燃烧极易产生“爆震”。汽油机发生爆震时,火焰速度极快,使得燃料来不及充分燃烧便被排出汽缸形成黑烟,即造成“雾霾”,导致发动机功率下降,油耗增大;同时受高温高压的强烈冲击,发动机很容易被损坏,使得活塞顶或汽缸剧烈磨损及变形,迫使发动机停止工作,同时燃烧室积碳增多,并造成碳氢化合物排放量骤增,形成环境污染。
为了提高汽油的燃烧效率,减少尾气排放对环境的污染,目前各炼油企业在汽油生产过程中,调和成品油都需要添加助燃剂、清净剂等多种复合添加剂,以解决质量和成本的问题,但现行市场上很多复合添加剂质量良莠不齐,存在多种缺点:如功能较为单一、添加后效果不明显,包括助燃剂对汽油的辛烷值提升和减排无效果,清净剂对汽油燃烧时无明显节油效果,另如辛烷值提升幅度低且含有国标中明令禁止使用的物质,节油效果不显著,对尾气排放无明显改善等。有鉴于此,就本领域而言,开发一种可满足国标要求、具有节能减排且对汽油辛烷值等功能有明显提升作用的汽油添加剂是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决,进而提供一种运行操作简单、添加量少、绿色环保无污染、可使辛烷值得到较大幅度提高的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物。
本发明的另一个目的提供该汽油添加剂组合物的制备方法。
为实现上述发明目的而提供的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物为由下述质量比的物质原料制成的双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物:
根据上述技术方案作出的一种优选的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物由下述质量百分比的物质原料制成:
用于制备该汽油添加剂组合物的方法包括以下步骤:
A、常温条件下,按质量比将双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯加入反应釜中,搅拌均匀后、升温至90℃~120℃(回流),保温反应4小时,蒸馏除去低沸物;
B、待体系温度降至室温,加入聚异丁烯酰胺,搅拌均匀后即得液态产品。
上述用于制备该汽油添加剂组合物的方法中,所用的反应釜为带有加热、搅拌及冷凝装置的混合反应器,具体规格可为带有加热、搅拌及冷凝装置的500L、1000L、5000L不锈钢反应釜。
具体实施中,通过该汽油添加剂组合物可制成多种具有节能减排功能的车用汽油,如车用无铅汽油、甲醇汽油及乙醇汽油等。制备方法是在不同规格的基础油中,将该汽油添加剂组合物与基础汽油按1‰~3%比例进行调和,可制备出不同等级、不同要求的车用汽油。
本发明所述的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物——双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物与现有技术相比具有无毒、无污染、无特殊异味,添加量小、提高汽油抗爆性能显著、添加工艺简单等优点,该添加剂组合物能全面改善汽油性能,大幅度提高汽油辛烷值,且不含金属元素、苯胺类、氮甲基苯胺(即甲缩荃)、碳酸二甲酯、醋酸仲丁酯等GB17930-2013标准禁用物质,同时还兼具有钝化、抗氧、防胶、分散性强、辛烷值提高较大等特点;该汽油添加剂组合物对醇醚、石脑油等组分和非烃组分油有良好的互溶性和分散性,不影响汽油蒸汽压、馏程、铜腐、硫含量、苯含量等其它理化指标,对汽车氧气传感器也没有影响,添加入该添加剂组合物后的汽油完全满足《车用汽油》GB17930-2013标准要求,可有效降低汽油消耗,使燃烧后排气中的CO和碳氢化合物的排放显著下降。
表1列出了该具有节能减排功能的汽油添加剂组合物对不同辛烷值基础油中的感受性。
表1:具有节能减排功能的汽油添加剂组合物的感受性
基础油RON | 添加量% | 添加后RON | 增加RON |
69.2 | 3 | 89.8 | 20.6 |
75.4 | 2.5 | 90.1 | 14.7 |
85.6 | 1.5 | 91.8 | 6.2 |
88.7 | 1 | 92.5 | 3.8 |
89.1 | 2 | 95.5 | 6.4 |
90.2 | 2.5 | 98.7 | 8.2 |
表中数据表明,该组合物对基础油的感受性能良好,而且对中高辛烷值的油品均有明显的效果,其辛烷值提升效果远高于MTBE和苯胺类物质。
本发明涉及的具有节能减排功能的汽油添加剂双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物的理化指标见表2。
表2:具有节能减排功能的汽油添加剂组合物的理化指标
项目 | 单位 | 指标 |
外观 | / | 淡黄色至浅棕色透亮液体 |
密度 | g/mL | 0.95±0.1 |
铁、锰、铅 | % | 未检出 |
凝点 | ℃ | ≤‐25 |
与汽油的溶解性 | / | 可互溶 |
以市售92号汽油为基础油,添加1.5%的该具有节能减排功能的汽油添加剂双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物,按照GB/T17930-2013质量指标要求进行全项分析测定,与空白汽油对比,考察加入前后汽油理化性能的变化。试验结果见表3。
表3:92号汽油中加入该组合物的实验结果
由上表油品全分析结果可以看出:92号汽油中加入1.5%的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物后,辛烷值增加了4.5,而汽油的其他各项理化指标基本没有变化,加入后汽油理化指标完全满足95号汽油标准要求。
以市售92号汽油为基础油,添加1.5%的本发明所述的具有节能减排功能的汽油添加剂双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物,按照GB/T18297-2001、GB18285-2005及GB/T14951-2007质量指标要求进行动力性、经济性和排放特性测定,与基础汽油对比,考察加入前后汽油上述性能的变化。试验结果见表4。
表4:92号汽油中加入该组合物台架实验结果
由上表台架实验结果可以看出:92号汽油中加入1.5%的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物后,外特性上最大功率增大2.15%,有效燃料消耗率平均下降2.04%;在怠速(800r/min)工况下CO由0.02%下降到0.00%,HC排放量由31ppm下降到27ppm;在高怠速(800r/min)工况下,CO由0.09%下降到0.06%,HC排放量由33ppm下降到29ppm。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述,但本发明的实际应用范围并不局限于下述的实施例。
实施例1
一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物(双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物):按质量比由双环戊二烯10份、环烷酸25份、对甲基苯酚15份的反应产物、二甲苯48份、聚异丁烯酰胺2份组成。
该汽油添加剂组合物的制备方法按下述步骤进行:
A.按质量比称取一定量的双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯、聚异丁烯酰胺;
B.常温条件下,按质量比将双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯加入反应釜中,搅拌均匀后、升温至120℃(回流),保温反应4小时,蒸馏除去低沸物;
C.待体系温度降至室温,加入聚异丁烯酰胺,搅拌均匀后即得液态产品。
实施例2
一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物(双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物):按质量比由双环戊二烯15份、环烷酸35份、对甲基苯酚25份的反应产物、二甲苯24份、聚异丁烯酰胺1份组成,制备方法同实施例1。
实施例3
一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物(双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物):按质量比由双环戊二烯20份、环烷酸32份、对甲基苯酚30份的反应产物、二甲苯15份、聚异丁烯酰胺3份组成,制备方法同实施例1。
实施例1-3添加1%具有节能减排功能的汽油添加剂的效果
由表中数据可见,本发明的具有节能减排功能的汽油添加剂能显著提高汽油的辛烷值,对汽油有明显的抗爆效果;汽车有效燃料消耗降低,燃烧后排气中的一氧化碳和碳氢化合物的排放显著下降,该添加剂的环境效益和经济效益显著。
Claims (4)
1.一种具有节能减排功能的汽油添加剂组合物,其特征在于该组合物为由下述质量比的物质原料制成的双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物:
用于制备该汽油添加剂组合物的方法包括以下步骤:
A、常温条件下,按质量比将双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯加入反应釜中,搅拌均匀后、升温至90℃~120℃,保温反应4小时,蒸馏除去低沸物;
B、待体系温度降至室温,加入聚异丁烯酰胺,搅拌均匀后即得液态产品。
2.根据权利要求1所述的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物,其特征在于该组合物为由下述质量比的物质原料制成的双环戊二烯基环烷酸对甲基苯酯组合物:
用于制备该汽油添加剂组合物的方法包括以下步骤:
A、常温条件下,按质量比将双环戊二烯、环烷酸、对甲基苯酚、二甲苯加入反应釜中,搅拌均匀后、升温至90℃~120℃,保温反应4小时,蒸馏除去低沸物;
B、待体系温度降至室温,加入聚异丁烯酰胺,搅拌均匀后即得液态产品。
3.根据权利要求1或2所述的具有节能减排功能的汽油添加剂组合物,其特征在于所述反应釜为带有加热、搅拌及冷凝装置的混合反应器。
4.利用权利要求1或2所述具有节能减排功能的汽油添加剂组合物制备的车用汽油,其特征在于所述的车用汽油为添加有该具有节能减排功能的汽油添加剂组合物的普通车用汽油、车用无铅汽油、甲醇汽油及乙醇汽油。
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