CN110747019A - 一种新型的汽油添加剂及其制备方法与混合燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于燃料技术领域，具体涉及一种新型的汽油添加剂及其制备方法与混合燃料。本申请的新型的汽油添加剂，由下列组分按重量分数组成，乙醇10‑30份，表面活性剂10‑15份，助溶剂35‑50份、金属腐蚀抑制剂1‑5份、助燃剂10‑20份、抗磨剂0.5‑1份、清净分散剂1‑8份、橡胶溶胀抑制剂0.1‑0.8份、抗氧化剂0.1‑1.5份、动力促进剂0.1‑1.0份、防气阻剂0.1‑1.0份，使得乙醇与汽油具有较好的相容性，不易产生积碳，且在车辆运行过程中不产生气阻。与现有技术相比，本发明配制工艺简单、生产成本低廉，是理想的环保能源，具有明显、良好的经济效益。

Description

一种新型的汽油添加剂及其制备方法与混合燃料
技术领域
本发明属于燃料技术领域，具体涉及一种新型的汽油添加剂及其制备方法与混合燃料。
背景技术
汽油是不可再生的石油资源，经炼油厂加工调制而成。至今已有几百年的历史，油品的主要成分是碳、氢不含氧。作为燃料油车发动机内燃烧主要靠吸入空气，利用空气中的氧来助燃，而空气70％以上都是氮气，氧气只占20％左右。四冲程发动机每完成一个冲程的时间按毫秒计算，在高速缺氧的情况下吸入气缸内的可燃气体，不可能完全燃烧做功，其结果是既浪费能源，又造成排放污染。例如尾气中的一氧化碳就是因为缺氧燃烧未能生成二氧化碳，其热效率只发挥了一半。如果这个宝贵的石油资源作为有机化工的原料，其价值方可得到充分利用，而作为燃料燃烧是十分可惜的。
随着社会的发展，科技的进步，人类越来越充分认识到这种浪费能源，污染环境的愚蠢做法。如何充分利用能源又带来环境保护的效应，进一步提高发动机的热效率，使得燃油充分燃烧，但是改造的空间有限，尾气过滤也是治标不治本，我们要从源头抓起由传统的依靠外部供氧改为燃油自供氧燃烧，使得油品的主要成本改变为碳、氢、氧的合理结构。
因此，寻找可替代的清洁能源已成为当今全世界面临的重点课题。近年来快速发展的乙醇汽油等新型能源为解决石油资源紧张与环境污染严重提供了崭新的思路。由于我国的燃油品质普遍较差，燃油中含有硫、磷以及其他杂质，这些化学成分在燃烧后随着废气的排出，会在氧传感器表面和三元催化器内部形成化学络合物。
因此，目前国内很多地区使用乙醇汽油，这种汽油有很强的清洗作用，会将燃烧室内的积垢清洗但不能分解燃烧，因此随着废气的排放这些污垢也会沉积在氧传感器表面和三元催化器内。正是由于诸多因素，使得汽车在行驶一段里程后，除了会在进气门和燃烧室内产生积炭外，还会造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及EGR阀被沉积物阻塞卡滞等故障，造成发动机工作不正常，造成油耗增加、动力下降和尾气超标等问题。
同时，汽车在行驶过程中，发动机气缸由于长期的运转可能会产生较多的积碳，并产生气密性不佳的问题，而导致汽油燃烧利用率不高而造成更大的污染。
发明内容
为了解决上述汽油燃烧不充分，易产生积碳，导致汽车工作不正常，易出现油耗增加、动力下降、尾气超标等问题，本发明提供一种新型的汽油添加剂及其制备方法与混合燃料。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型的汽油添加剂，由下列组分按重量分数组成，乙醇10-30份，表面活性剂10-15份，助溶剂35-50份、金属腐蚀抑制剂1-5份、助燃剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、清净分散剂1-8份、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.8份、抗氧化剂0.1-1.5份、动力促进剂0.1-1.0份、防气阻剂0.1-1.0份。
进一步的，表面活性剂包括脂肪酸甲酯、山梨糖醇单油酸酯；
助溶剂包括甲苯、芳烃油、异丙醇、正丁醇、三乙醇胺、环己醇、二甲醚中的一种或多种；
金属腐蚀抑制剂包括吡唑酮、甲基苯并三氮唑和硬脂酸丁酯中的一种或多种；
助燃剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、醋酸丁酯、甲基乙基酮、叔丁醇中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机氯化物；
清净分散剂包括石油磺酸钡、六甲基磷酰三胺、二聚氧乙烯脂肪酰胺、三亚乙基四胺、异丙醇中的一种或多种的混合物；
橡胶溶胀抑制剂包括N，N′-二亚水杨基丙二胺、聚异丁烯胺；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基-4-甲酚；
动力促进剂包括硝酸乙酯、硝酸异辛酯；
防气阻剂包括叔丁醇乙烯基吡咯烷酮、丙酮。
进一步的，橡胶溶胀抑制剂由N，N′-二亚水杨基丙二胺和聚异丁烯胺按照质量分数比1:3组成。
进一步的，动力促进剂由硝酸乙酯、硝酸异辛酯按照质量分数比1:1组成。
进一步的，防气阻剂由叔丁醇乙烯基吡咯烷酮、丙酮按照质量份数比2:1组成。
进一步的，由下列组分按重量分数组成，乙醇12份，表面活性剂10份，助溶剂40份、金属腐蚀抑制剂5份、助燃剂20份、抗磨剂1.0份、清净分散剂8份、橡胶溶胀抑制剂0.8份、抗氧化剂1.2份、动力促进剂1.0份、防气阻剂1.0份。
进一步的，由下列组分按重量分数组成，乙醇18份，表面活性剂12份，助溶剂50份、金属腐蚀抑制剂3份、助燃剂10份、抗磨剂0.5份、清净分散剂4份、橡胶溶胀抑制剂0.5份、抗氧化剂0.8份、动力促进剂0.7份、防气阻剂0.5份。
进一步的，由下列组分按重量分数组成，乙醇30份，表面活性剂15份，助溶剂35份、金属腐蚀抑制剂1份、助燃剂15份、抗磨剂0.8份、清净分散剂1.5份、橡胶溶胀抑制剂0.4份、抗氧化剂0.5份、动力促进剂0.5份、防气阻剂0.3份。
一种新型的汽油添加剂制备方法，制备上述的新型的汽油添加剂，其方法如下：
步骤一：将清净分散剂加入到含有助溶剂的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，再依次加入金属腐蚀抑制剂、抗磨剂、清净分散剂、橡胶溶胀抑制剂、抗氧化剂、动力促进剂、防气阻剂，搅拌混合均匀，得到第一混合液；
步骤二：将表面活性剂、助燃剂加入到含有乙醇的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，再加入第一混合液，继续搅拌并恒温反应0.5-3h，制得汽油添加剂。
一种混合燃料，包括汽油和上述的新型的汽油添加剂，其中，所述新型的汽油添加剂质量百分比为5％-60％。
本发明提供一种新型的汽油添加剂，由下列组分按重量分数组成，乙醇10-30份，表面活性剂10-15份，助溶剂35-50份、金属腐蚀抑制剂1-5份、助燃剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、清净分散剂1-8份、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.8份、抗氧化剂0.1-1.5份、动力促进剂0.1-1.0份、防气阻剂0.1-1.0份，使得使得乙醇与汽油具有较好的相容性，汽油能够充分燃烧，不易产生积碳，且在车辆运行过程中不产生气阻，原料简单易得，生产成本低。与现有技术相比，本发明配制工艺简单、生产成本低廉，是理想的一种替代性环保能源，具有明显、良好的经济效益，能广泛普及应用到机动车领域。
附图说明
图1为新型的汽油添加剂制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种新型的汽油添加剂，由下列组分按重量分数组成，乙醇10-30份，表面活性剂10-15份，助溶剂35-50份、金属腐蚀抑制剂1-5份、助燃剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、清净分散剂1-8份、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.8份、抗氧化剂0.1-1.5份、动力促进剂0.1-1.0份、防气阻剂0.1-1.0份。
表面活性剂包括脂肪酸甲酯、山梨糖醇单油酸酯；
助溶剂包括甲苯、芳烃油、异丙醇、正丁醇、三乙醇胺、环己醇、二甲醚中的一种或多种；
金属腐蚀抑制剂包括吡唑酮、甲基苯并三氮唑和硬脂酸丁酯中的一种或多种；
助燃剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、醋酸丁酯、甲基乙基酮、叔丁醇中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机氯化物；
清净分散剂包括石油磺酸钡、六甲基磷酰三胺、二聚氧乙烯脂肪酰胺、三亚乙基四胺、异丙醇中的一种或多种的混合物；
橡胶溶胀抑制剂包括N，N′-二亚水杨基丙二胺、聚异丁烯胺，该N，N′-二亚水杨基丙二胺和聚异丁烯胺按照质量分数比1:3组成；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基-4-甲酚；
动力促进剂包括硝酸乙酯、硝酸异辛酯按照质量分数比1:1组成；
防气阻剂包括叔丁醇乙烯基吡咯烷酮、丙酮按照质量份数比2:1组成。
本实施例的汽油添加剂由下列组分按重量分数组成，乙醇12份，表面活性剂10份，助溶剂40份、金属腐蚀抑制剂5份、助燃剂20份、抗磨剂1.0份、清净分散剂8份、橡胶溶胀抑制剂0.8份、抗氧化剂1.2份、动力促进剂1.0份、防气阻剂1.0份。
如图1所示，一种新型的汽油添加剂制备方法，制备上述的新型的汽油添加剂，其方法如下：
S101：将清净分散剂加入到含有助溶剂的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀；
S102：依次加入金属腐蚀抑制剂、抗磨剂、清净分散剂、橡胶溶胀抑制剂、抗氧化剂、动力促进剂、防气阻剂，搅拌混合均匀，得到第一混合液；
S103：将表面活性剂、助燃剂加入到含有乙醇的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，再加入第一混合液，继续搅拌并恒温反应0.5-3h，制得汽油添加剂。
一种混合燃料，包括汽油和上述的新型的汽油添加剂，其中，所述新型的汽油添加剂质量百分比为5％-60％，本实施例的汽油为国际92#或95#车用汽油。
将混合燃料放置于温度25-35℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机分别燃用商品汽油和混合燃料，采用自由加速烟度试验方法，利用排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.32m-1，混合燃料的自由加速烟度值为2.56m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和混合燃料，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率272g/kW·h，混合燃料最低燃料消耗率228/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率337g/kW·h，混合燃料平均燃料消耗率286/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和混合燃料，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为60.1kW，混合燃料的最大功率为71.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为213N·m，混合燃料的最大转矩为247N·m。
通过排放性能、经济性能、动力性能测试可知混合燃料的动力性能和经济性能均有所提高，烟度等排放量有明显降低。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：该汽油添加剂由下列组分按重量分数组成，乙醇18份，表面活性剂12份，助溶剂50份、金属腐蚀抑制剂3份、助燃剂10份、抗磨剂0.5份、清净分散剂4份、橡胶溶胀抑制剂0.5份、抗氧化剂0.8份、动力促进剂0.7份、防气阻剂0.5份。
将该汽油添加剂与汽油混合获得混合燃料，接着将混合燃料放置于温度25-35℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机燃用商品汽油和混合燃料，采用自由加速烟度试验方法，利用排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.32m-1，混合燃料的自由加速烟度值为2.26m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和混合燃料，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率272g/kW·h，混合燃料最低燃料消耗率208/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率337g/kW·h，混合燃料平均燃料消耗率276/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和混合燃料，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为60.1kW，混合燃料的最大功率为69.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为213N·m，混合燃料的最大转矩为254N·m。
通过排放性能、经济性能、动力性能测试可知混合燃料的动力性能和经济性能均有所提高，烟度等排放量有明显降低。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于：由下列组分按重量分数组成，乙醇30份，表面活性剂15份，助溶剂35份、金属腐蚀抑制剂1份、助燃剂15份、抗磨剂0.8份、清净分散剂1.5份、橡胶溶胀抑制剂0.4份、抗氧化剂0.5份、动力促进剂0.5份、防气阻剂0.3份。
将混合燃料放置于温度25-35℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机分别燃用商品汽油和混合燃料，采用自由加速烟度试验方法，利用排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.32m-1，混合燃料的自由加速烟度值为2.36m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和混合燃料，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率272g/kW·h，混合燃料最低燃料消耗率218/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率337g/kW·h，混合燃料平均燃料消耗率281/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和混合燃料，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为60.1kW，混合燃料的最大功率为71.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为213N·m，混合燃料的最大转矩为267N·m。
通过排放性能、经济性能、动力性能测试可知混合燃料的动力性能和经济性能均有所提高，烟度等排放量有明显降低。
上述仅为本发明的优选具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种新型的汽油添加剂，其特征在于：由下列组分按重量分数组成，乙醇10-30份，表面活性剂10-15份，助溶剂35-50份、金属腐蚀抑制剂1-5份、助燃剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、清净分散剂1-8份、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.8份、抗氧化剂0.1-1.5份、动力促进剂0.1-1.0份、防气阻剂0.1-1.0份。
2.根据权利要求1所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：所述
表面活性剂包括脂肪酸甲酯、山梨糖醇单油酸酯；
助溶剂包括甲苯、芳烃油、异丙醇、正丁醇、三乙醇胺、环己醇、二甲醚中的一种或多种；
金属腐蚀抑制剂包括吡唑酮、甲基苯并三氮唑和硬脂酸丁酯中的一种或多种；
助燃剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、醋酸丁酯、甲基乙基酮、叔丁醇中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机氯化物；
清净分散剂包括石油磺酸钡、六甲基磷酰三胺、二聚氧乙烯脂肪酰胺、三亚乙基四胺、异丙醇中的一种或多种的混合物；
橡胶溶胀抑制剂包括N，N′-二亚水杨基丙二胺、聚异丁烯胺；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基-4-甲酚；
动力促进剂包括硝酸乙酯、硝酸异辛酯；
防气阻剂包括叔丁醇乙烯基吡咯烷酮、丙酮。
3.根据权利要求2所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：所述橡胶溶胀抑制剂由N，N′-二亚水杨基丙二胺和聚异丁烯胺按照质量分数比1:3组成。
4.根据权利要求2所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：所述动力促进剂由硝酸乙酯、硝酸异辛酯按照质量分数比1:1组成。
5.根据权利要求2所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：所述防气阻剂由叔丁醇乙烯基吡咯烷酮、丙酮按照质量份数比2:1组成。
6.根据权利要求1所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：由下列组分按重量分数组成，乙醇12份，表面活性剂10份，助溶剂40份、金属腐蚀抑制剂5份、助燃剂20份、抗磨剂1.0份、清净分散剂8份、橡胶溶胀抑制剂0.8份、抗氧化剂1.2份、动力促进剂1.0份、防气阻剂1.0份。
7.根据权利要求1所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：由下列组分按重量分数组成，乙醇18份，表面活性剂12份，助溶剂50份、金属腐蚀抑制剂3份、助燃剂10份、抗磨剂0.5份、清净分散剂4份、橡胶溶胀抑制剂0.5份、抗氧化剂0.8份、动力促进剂0.7份、防气阻剂0.5份。
8.根据权利要求1所述的新型的汽油添加剂，其特征在于：由下列组分按重量分数组成，乙醇30份，表面活性剂15份，助溶剂35份、金属腐蚀抑制剂1份、助燃剂15份、抗磨剂0.8份、清净分散剂1.5份、橡胶溶胀抑制剂0.4份、抗氧化剂0.5份、动力促进剂0.5份、防气阻剂0.3份。
9.一种新型的汽油添加剂制备方法，其特征在于：制备权利要求1-8任一所述的新型的汽油添加剂，其方法如下：
步骤一：将清净分散剂加入到含有助溶剂的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，再依次加入金属腐蚀抑制剂、抗磨剂、橡胶溶胀抑制剂、抗氧化剂、动力促进剂、防气阻剂，搅拌混合均匀，得到第一混合液；
步骤二：将表面活性剂、助燃剂加入到含有乙醇的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，再加入第一混合液，继续搅拌并恒温反应0.5-3h，制得汽油添加剂。
10.一种混合燃料，其特征在于：包括汽油和权利要求1-8任一所述的新型的汽油添加剂，其中，所述新型的汽油添加剂质量百分比为5％-60％。
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