CN109468148B - 一种无害化汽车节油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无害化汽车节油组合物，包括：烷氧基化脂肪胺类5～25重量份；油酸酰胺类5～30重量份；油酸酯15～30重量份；硬脂酸甘油酯5～15重量份；助燃剂1～5重量份；溶剂油10～15重量份；汽油清净剂14～32重量份。本发明通过上述特定的无害化汽油车节油剂的原料配方结合特定比例，使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，可有效降低燃油消耗，增加汽油车行驶里程。结果表明，本发明提供的汽油车节油剂表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，且在高温稳定性良好。

Description

一种无害化汽车节油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车添加剂技术领域，尤其是涉及一种无害化汽车节油组合物及其制备方法。
背景技术
燃油经济性标准实施之前，各汽车厂商的政策关注点主要集中于排放控制、安全性能以及动力性等方而，燃油经济性没有得到应有的重视。随着这项强制性标准的实施，燃油经济性逐渐受到厂商的重视，有些厂商根据油耗限值标准的规定，对其配套的发动机厂商提出相应的改进燃油经济性要求。提高汽油车的燃油经济性的方式有发动机性能提升、发动机润滑系统改善、燃油组分调整、燃油添加剂助力提升等。
国内外早在20世纪就开始利用催化剂作为燃油添加剂，最早人们使用铂、钯、铭的有机配体作为催化剂，取得了明显效果，但某些重金属会对环境造成二次污染。同时人们也使用表面活性剂提高燃油的雾化性能，但是提高燃油节能效果并不理想。
随着汽车保有量的增加，所带来的能源消耗、环境污染以及交通事故等问题口渐突出。汽车节能、低污染和安全性成为当前汽车发展的3大主题。我国能源紧缺，车用燃料越来越多地依赖进口。
至2005年以来，我国对车辆的燃油经济性要求一直稳步提高。2005年限值8.3L/100km，2010年限值7.5L/100km，2015年限值6.9L/100km，2020年限值5.0L/100km，2025年限值4.0L/100km。截至2018年9月，我国机动车保有量超过3.22亿辆。能源依存度逐年增加，能源安全问题日益突出。
因此，研究开发汽油车节油剂，提高油品对车辆燃油经济性，对减缓我国对进口石油的依赖性，保持国民经济的持续平稳发展，改善大、中型城市的空气质量，都具有重要的意义，而且对降低汽车消费者的燃油费用也具有重要价值。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无害化汽车节油组合物，本发明提供的组合物节油性能优异，对燃油指标无影响、对发动机无损害。
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物，包括：
Figure BDA0001920940970000021
优选的，所述烷氧基化脂肪胺类，包括乙氧化的油酸胺、乙氧基化的硬脂酸胺和乙氧基化的牛油胺中的一种或多种。
优选的，所述油酸酰胺类包括油酰胺类、油酸酰胺类、油酸三乙醇酰胺和氢化牛油脂肪胺中的一种或多种。
优选的，所述油酸酯包括油酸甲酯、油酸乙酯、油酸乙二醇酯和油酸新戊二醇混合酯、二异癸酸壬二酸酯和三羟甲基丙烷的椰油酸酯中的一种或多种。
优选的，所述助燃剂包括硝基化合物、苯甲醇和丙二酸二乙酯中的两种或两种以上；
所述溶剂包括重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或多种。
优选的，所述汽油清净剂包括曼尼希碱、聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酰亚胺和聚醚胺中两种或两种以上。
优选的，所述汽油清净剂中曼尼希碱和聚醚胺的质量比为(0.3～0.8)：(0.3～0.8)；所述曼尼希碱、聚醚胺和聚异丁烯胺的质量比为(0.3～0.8)：(0.3～0.8)：(0.3～0.8)。
优选的，所述无害化汽车节油组合物包括：
Figure BDA0001920940970000022
Figure BDA0001920940970000031
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物的制备方法，包括：
A)将烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯类、硬脂酸甘油酯和溶剂油混合，得到混合物；
B)将所述混合物与助燃剂、汽油清净剂混合，得到无害化汽油车节油组合物。
优选的，所述步骤A)混合温度为20～60℃；所述混合时间为2～6h；步骤B)所述混合温度为30～40℃；所述混合时间为2～6h。
与现有技术相比，本发明提供了一种无害化汽车节油组合物，包括：烷氧基化脂肪胺类5～25重量份；油酸酰胺类5～30重量份；油酸酯15～30重量份；硬脂酸甘油酯5～15重量份；助燃剂1～5重量份；溶剂油10～15重量份；汽油清净剂14～32重量份。本发明通过上述特定的无害化汽油车节油剂的原料配方结合特定比例，使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，可有效降低燃油消耗，提升发动机的净功率，增加汽油车行驶里程并且不增加发动机的积碳。分别在节油降耗性能和燃油添加剂对发动机无害化方面对汽油车节油剂的效果进行测试，依据台架模拟NEDC循环验证节油剂的节油效果，根据GB/T18297-2001《发动机性能试验方法》、GB/T19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》测定其对发动机的无害化性。结果表明，本发明提供的汽油车节油剂表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，且在高温稳定性良好。
附图说明
图1为本发明实施例2的无害化前后发动机喷嘴照片。
具体实施方式
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物，包括：
Figure BDA0001920940970000041
本发明所述无害化汽车节油组合物均以重量份计，当总量为100重量份时，等同于质量百分比。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括5～25重量份的烷氧基化脂肪胺类；优选包括5～23重量份的烷氧基化脂肪胺类；更优选包括5～20重量份的烷氧基化脂肪胺类；最优选包括7～18重量份的烷氧基化脂肪胺类。具体可为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份或18重量份。
本发明所述烷氧基化脂肪胺类包括但不限于乙氧基化的油酸胺、乙氧基化的硬脂酸胺和乙氧基化的牛油胺中的一种或多种。本发明对于上述具体来源不进行限定，本领域技术人员熟知的市售即可。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括5～30重量份的油酸酰胺类化合物，优选包括8～30重量份油酸酰胺类；更优选包括10～30重量份油酸酰胺类；最优选包括13～30重量份油酸酰胺类。具体可为13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份。
按照本发明，所述油酸酰胺类包括油酰胺类、油酸单乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺和油酸三乙醇酰胺中的一种或多种。本发明对于上述具体来源不进行限定，本领域技术人员熟知的市售即可。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括15～30重量份的油酸酯；优选包括18～30重量份的油酸酯；更优选包括20～30重量份的油酸酯；具体可为20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份。
本发明所述油酸酯包括油酸甲酯、油酸乙酯、油酸乙二醇酯和油酸新戊二醇混合酯、二异癸酸壬二酸酯和三羟甲基丙烷的椰油酸酯中的一种或多种。本发明对于上述具体来源不进行限定，本领域技术人员熟知的市售即可。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括5～15重量份的硬脂酸甘油酯；优选包括10～15重量份的硬脂酸甘油酯；更优选包括10～13重量份的硬脂酸甘油酯；具体可为10重量份、11重量份、12重量份或13重量份。
本发明对于上述硬脂酸甘油酯具体来源不进行限定，本领域技术人员熟知的市售即可。
本发明特别通过上述烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯和硬脂酸甘油酯的协同配合，最终制备得到的无害化汽车节油组合物使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括1～5重量份的助燃剂，优选包括2～5重量份的助燃剂，更优选包括3～5重量份的助燃剂，具体可以为3重量份、4重量份或5重量份。
本发明所述助燃剂包括硝基化合物、苯甲醇和丙二酸二乙酯中的两种或两种以上。
本发明所述助燃剂优选为硝基化合物，具体可为硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷。
本发明所述助燃剂可以为硝基化合物与苯甲醇的复配，可以为硝基化合物与丙二酸二乙酯的复配；还可以为硝基化合物、苯甲醇和丙二酸二乙酯的复配；所述复合比例优选具体为(0.3～0.5)：(0.3～0.5)：(0.3～0.5)
本发明对于上述助燃剂具体来源不进行限定，本领域技术人员熟知的市售即可。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括10～15重量份的溶剂油；优选包括10～14重量份的溶剂油；更优选包括10～13重量份的溶剂油；，具体可为10重量份、11重量份、12重量份或13重量份。
本发明所述溶剂包括重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或多种；优选包括重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的两种或两种以上。
在本发明中，所述溶剂油的牌号优选为芳烃油150，具体可为芳烃油60、芳烃油100、芳烃油150、芳烃油200、芳烃油300、D80、D100、D110。
本发明提供的一种无害化汽车节油组合物包括14～32重量份的汽油清净剂；优选包括14～30重量份的汽油清净剂；更优选包括14～28重量份的汽油清净剂。具体可为14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份或28重量份。
在本发明中，所述汽油清净剂符合《GB 19592-2004车用汽油清净剂》，包括但不限于曼尼希碱、聚醚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺和聚异丁烯胺中的一种或多种；优选的，所述汽油清净剂包括曼尼希碱、聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酰亚胺和聚醚胺中两种或两种以上。
具体的，所述汽油清净剂中曼尼希碱和聚醚胺的质量比为(0.3～0.8)：(0.3～0.8)；所述曼尼希碱、聚醚胺和聚异丁烯胺的质量比为(0.3～0.8)：(0.3～0.8)：(0.3～0.8)。
本发明通过上述特定的汽油清净剂与上述烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯和硬脂酸甘油酯的协同配合，最终制备得到的无害化汽车节油组合物使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害。
按照本发明，所述无害化汽车节油组合物包括：
Figure BDA0001920940970000061
本发明通过优化无害化汽油车节油剂的原料配方，使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，可有效降低燃油消耗，增加汽油车行驶里程。分别在节油降耗性能和燃油添加剂对发动机无害化方面对无害化汽油车节油剂的效果进行测试，结果表明，本发明提供的无害化汽油车节油剂对表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，且在高温稳定性良好。
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物的制备方法，包括：
A)将烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯类、硬脂酸甘油酯和溶剂油混合，得到混合物；
B)将所述混合物与助燃剂、汽油清净剂混合，得到无害化汽油车节油组合物。
本发明提供的无害化汽车节油组合物的制备方法首先将烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯类、硬脂酸甘油酯和溶剂油混合，得到混合物。混合后静置一段时间。其中，所述混合温度优选为20～60℃，具体可为20℃、30℃、40℃、50℃或60℃；所述混合的时间优选为2～6h，具体可为2h、3h、4h、5h或6h。
本发明对于上述烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯类、硬脂酸甘油酯和溶剂油的具体组分和比例上述已经有清楚的描述，在此不再赘述，
将所述混合物与助燃剂、汽油清净剂混合，得到无害化汽油车节油组合物。其中，所述混合温度优选为20～60℃，具体可为20℃、30℃、40℃、50℃或60℃；所述混合的时间优选为2～6h，具体可为2h、3h、4h、5h或6h，得到无害化汽油车节油剂。
本发明提供了一种无害化汽车节油组合物，包括：烷氧基化脂肪胺类5～25重量份；油酸酰胺类5～30重量份；油酸酯15～30重量份；硬脂酸甘油酯5～15重量份；助燃剂1～5重量份；溶剂油10～15重量份；汽油清净剂14～32重量份。本发明通过上述特定的无害化汽油车节油剂的原料配方结合特定比例，使其表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，可有效降低燃油消耗，增加汽油车行驶里程。分别在节油降耗性能和燃油添加剂对发动机无害化方面对汽油车节油剂的效果进行测试，依据台架模拟NEDC循环验证节油剂的节油效果，根据GB/T18297-2001《发动机性能试验方法》、GB/T19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》测定其对发动机的无害化性。结果表明，本发明提供的汽油车节油剂表现出优异的节油性，对燃油指标无影响、对发动机无损害，且在高温稳定性良好。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种无害化汽车节油组合物及其制备方法进行详细描述。
实施例1
1)成分设计：
无害化汽油车节油剂100重量份，乙氧化的油酸胺5重量份、油酸酰胺类30重量份、油酸甲酯30重量份、硬脂酸甘油酯5重量份、助燃剂(硝基甲烷和苯甲醇各0.5重量份)1重量份、溶剂油10重量份、汽油清净剂(曼尼希碱5重量份、聚醚胺5重量份、聚异丁烯胺各9重量份)19重量份。
2)制备无害化汽油车节油剂：
按照上述各组分百分比，先将乙氧化的油酸胺、油酸酰胺类、油酸甲酯、硬脂酸甘油酯、汽油清净剂30℃混合4h，再加入助燃剂、溶剂油搅拌均匀，室温储存。
实施例2
无害化汽油车节油剂100重量份，乙氧基化的硬脂酸胺10重量份、油酸酰胺类24重量份、油酸乙酯24重量份、硬脂酸甘油酯13重量份、助燃剂(硝基乙烷和苯甲醇各1.5重量份)3重量份、溶剂油11重量份、汽油清净剂15重量份(曼尼希碱、聚醚胺、聚异丁烯胺各5重量份)。
2)制备无害化汽油车节油剂：
按照上述各组分百分比，先将乙氧基化的硬脂酸胺、油酸酰胺类、油酸乙酯、硬脂酸甘油酯、汽油清净剂30℃混合4h均匀，再加入助燃剂、溶剂油搅拌均匀，室温储存。
实施例3
无害化汽油车节油剂100重量份，乙氧基化的牛油胺15重量份、油酸三乙醇酰胺18重量份、油酸乙二醇酯13重量份、硬脂酸甘油酯15重量份、助燃剂(1-硝基丙烷和苯甲醇各2.5重量份)5重量份、溶剂油15重量份、汽油清净剂19重量份(曼尼希碱5重量份、聚醚胺5重量份、聚异丁烯胺各9重量份)。
2)制备无害化汽油车节油剂：
按照上述各组分百分比，先将乙氧基化的牛油胺、油酸三乙醇酰胺、油酸乙二醇酯、硬脂酸甘油酯、汽油清净剂30℃混合4h均匀，再加入助燃剂、溶剂油搅拌均匀，室温储存。
实施例4
无害化汽油车节油剂100重量份，乙氧化的油酸胺20重量份、乙氧化牛油脂肪胺10重量份、油酸新戊二醇混合酯20重量份、硬脂酸甘油酯10重量份、助燃剂4重量份(1-硝基丙烷和丙二酸二乙酯各2重量份)、溶剂油13重量份、汽油清净剂23重量份(曼尼希碱7重量份、聚醚胺7重量份和聚异丁烯胺9重量份)。
2)制备无害化汽油车节油剂：
按照上述各组分百分比，先将乙氧化的油酸胺、乙氧化牛油脂肪胺、油酸新戊二醇混合酯、硬脂酸甘油酯、汽油清净剂30℃混合4h均匀，再加入助燃剂、溶剂油搅拌均匀，室温储存。
实施例5
无害化汽油车节油剂100重量份，乙氧基化的硬脂酸胺25重量份、油酸酰胺5重量份、油酸甲酯16重量份、硬脂酸甘油酯8重量份、助燃剂2重量份(硝基甲烷和丙二酸二乙酯各1重量份)、溶剂油12重量份、汽油清净剂(曼尼希碱10重量份、聚醚胺10重量份和聚异丁烯胺12重量份)32重量份。
2)制备无害化汽油车节油剂：
按照上述各组分百分比，先将乙氧基化的硬脂酸胺、油酸酰胺、油酸甲酯、硬脂酸甘油酯、汽油清净剂30℃混合4h均匀，再加入助燃剂、溶剂油搅拌均匀，室温储存。
性能测试
以92#V车用汽油为基础油，添加实施例1～5产品120ppm。在试验样机上进行台架NEDC模拟测试，获得每样品燃油台架模拟NEDC循环测试燃油消耗量，并结合燃油密度、模拟行驶里程等参数，计算出模拟NEDC测试中燃油消耗率，对无害化汽油车节油剂实施例1～5制成的节油剂进行节油效果检测，检测结果如表1所示：
表1汽油车机油剂油耗测试结果
Figure BDA0001920940970000091
Figure BDA0001920940970000101
发动机无害化台架实验
测试标准：发动机万有特性测试依据标准GB/T18297-2001《发动机性能试验方法》进行。发动机耐久性测试依据标准GB/T 19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》进行。
测试用发动机：本项目拟采用某款1.5T GDI发动机，其净功率测试经验值如下图：
表2试验样机参数
Figure BDA0001920940970000102
进行发动机可靠性测试，测试内容包括发动机初试、耐久性测试、发动机复试。初复试内容为发动机万有特性测试，测试内容包括发动机功率及燃油消耗率，初复试测试各进行1次万有特性测试；耐久性测试拟进行400h，耐久工况为交变负荷工况。通过初复试动力性、经济性结果对比，动力性平均增长0.58％、经济性平均增长0.8％，汽油车机油剂(实例2)对发动机运行可靠性无影响。图1为本发明实施例2的无害化前后发动机喷嘴照片，其中左图为无害化前，右图为无害化后的照片；由图1可以看出，耐久性测试拟进行400h后发动机喷嘴无明显严重结焦现象。
表3经济性对比结果
Figure BDA0001920940970000103
Figure BDA0001920940970000111
表4经济性对比结果
Figure BDA0001920940970000112
Figure BDA0001920940970000121
Figure BDA0001920940970000131
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种无害化汽车节油组合物，其特征在于，包括：
烷氧基化脂肪胺类 5~25重量份；
油酸酰胺类 5~30重量份；
油酸酯 15~30重量份；
硬脂酸甘油酯 5~15重量份；
助燃剂 1~5重量份；
溶剂油 10~15重量份；
汽油清净剂 14~32重量份；
所述油酸酰胺类包括油酸酰胺和油酸三乙醇酰胺的一种或多种;
所述烷氧基化脂肪胺类包括乙氧化的油酸胺、乙氧基化的硬脂酸胺和乙氧基化的牛油胺中的一种或多种;
所述油酸酯包括油酸甲酯、油酸乙酯、油酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷的椰油酸酯中的一种或多种;
所述助燃剂包括硝基化合物、苯甲醇和丙二酸二乙酯中的两种或两种以上；
所述溶剂包括重芳烃油、脱芳烃烷烃溶剂油和轻芳烃油中的一种或多种;
所述汽油清净剂包括曼尼希碱、聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酰亚胺和聚醚胺中两种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述汽油清净剂中曼尼希碱和聚醚胺的质量比为（0.3~0.8）：（0.3~0.8）；所述曼尼希碱、聚醚胺和聚异丁烯胺的质量比为（0.3~0.8）：（0.3~0.8）：（0.3~0.8）。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述无害化汽车节油组合物包括：
烷氧基化脂肪胺类 5~23重量份；
油酸酰胺类 8~30重量份；
油酸酯 18~30重量份；
硬脂酸甘油酯 5~10重量份；
助燃剂 2~5重量份；
溶剂油 10~14重量份；
汽油清净剂 14~30重量份。
4.一种权利要求1~3任意一项所述的无害化汽车节油组合物的制备方法，其特征在于，包括：
A）将烷氧基化脂肪胺类、油酸酰胺类、油酸酯类、硬脂酸甘油酯和溶剂油混合，得到混合物；
B）将所述混合物与助燃剂、汽油清净剂混合，得到无害化汽油车节油组合物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)混合温度为20~60℃；所述混合时间为2~6h；步骤B）所述混合温度为30~40℃；所述混合时间为2~6h。
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