CN114058416B - 一种非道路工程机械用燃油 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非道路工程机械用燃油。本发明提供的燃油包括：基础油和柴油添加剂；所述基础油，以体积百分含量计，包括以下组分：1％～10％的重芳烃，5％～20％的轻质白油，5％～40％的改质柴油，5％～35％的裂解柴油，10％～60％的加氢柴油，1％～10％的航空煤油，1％～10％的费托合成油；以各组分与所述基础油的体积百分比计，所述柴油添加剂包括：0.05％～0.12％的十六烷值改进剂，0.02％～0.03％的酯型抗磨剂，0.02％～0.05％的柴油增效剂。本发明提供的上述燃油适用于非道路工程机械，能够有效提高燃料利用率、降低消耗率，提升动力。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工领域，特别涉及一种非道路工程机械用燃油。
背景技术
非道路工程机械，包括挖掘类车辆、剥离类车辆、运输类车辆等。工程类车辆通常属于油耗量高、排放高的车型，而且往往需要输出较大的扭矩以保证车辆的动力性，在高转速大负荷下工作时间较长。从节能环保方面考虑，亟待开发一款适应性强的油品，降低工程车工作过程的燃油消耗率，提升动力性能，降低污染物排放。
目前较少有专门针对工程机械油开发的特种专用油品，工程机械车通常使用的是满足国家标准的油品，比如中石化、中石油及一些其他炼厂的油品，国家标准只是对理化性质做约束，并没有根据实际运行工况对油品标准进行细分，比如根据排量细分，根据车辆运行工况、根据车辆用途等细分燃油，这必然会出现油品同质化的现象出现，即所有厂家生产的油品均满足国标，但是在使用性能上却又很大差别。
在“双碳”的大背景下，对燃油和内燃机都提出了更高的要求，尽管新能源车辆是未来发展的趋势，但是当下，工程类车辆仍以燃油车为主，开发一款针对非道路工程机械用油，提高燃油有效利用率，降低燃油消耗率、提升动力，降低排放，做到高效环保，具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非道路工程机械用燃油。本发明提供的燃油适用于非道路工程机械，能够有效提高燃料利用率、降低消耗率，提升动力。
本发明提供了一种非道路工程机械用燃油，包括：基础油和柴油添加剂；
所述基础油，以体积百分含量计，包括以下组分：
以各组分与所述基础油的体积百分比计，所述柴油添加剂包括：
十六烷值改进剂 0.05％～0.12％；
酯型抗磨剂 0.02％～0.03％；
柴油增效剂 0.02％～0.05％。
优选的，所述重芳烃为重整重芳烃；所述重芳烃为C9+重芳烃，芳烃含量为99％以上。
优选的，所述重芳烃的规格为：20℃密度为900～920kg/m3，馏程为170～360℃，40℃运动粘度为1.2～1.6mm2/s。
优选的，所述轻质白油为馏程≤350℃的轻质白油。
优选的，所述改质柴油为蜡油高压加氢裂解产物；
所述改质柴油的规格为：20℃密度为830～870kg/m3，馏程为180～355℃，40℃运动粘度为2.6～3.6mm2/s，芳烃含量为40～60v％。
优选的，所述裂解柴油的规格为：20℃密度为810～845kg/m3，馏程为180～343℃，40℃运动粘度为2.2～3.2mm2/s，芳烃含量为0.5～15v％。
优选的，所述加氢柴油的规格为：20℃密度为800～836kg/m3，馏程为160～360℃，40℃运动粘度为2.2～3.8mm2/s，芳烃含量为15～40v％。
优选的，所述航空煤油的规格为：20℃密度为760～795kg/m3，馏程为150～250℃，40℃运动粘度为1.2～1.6mm2/s。
优选的，所述费托合成油的规格为：20℃密度为770～800kg/m3，馏程为160～335℃，40℃运动粘度为1.4～2.6mm2/s，饱和烃含量＞99v％，芳烃含量＜1v％。
优选的，所述十六烷值改进剂为硝酸异辛酯、2-乙基己基硝酸酯和戊基硝酸酯中的一种或几种。
本发明将重芳烃、轻质白油、改质柴油、裂解柴油、加氢柴油、航空煤油和费托合成油这7种组分以一定比例调和，并控制上述7种组分的规格种类，同时，添加十六烷值改进剂、酯型抗磨剂和柴油增效剂作为添加剂，经上述组分的调和，得到了满足国标要求的非道路工程机械专用柴油燃油。该燃油具有较好的燃油经济性，可满足非道路工程机械在高转速大负荷工况条件下的使用，表现出强劲的动力性和优异的经济性；能够有效提高工程机械的工作效率，降低燃油消耗，提升动力，改善排放，有利于提高发动机使用寿命。
实验结果表明，与市售0#柴油相比，本发明提供的燃油的消耗率基本得以降低，最高可降低2.83％。动力输出方面，大部分工况下发动机的扭矩得以有效提升，可使扭矩提升达到2.1％以上、甚至高达3.4％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为非道路移动机械用柴油机-非恒定转速下工作的柴油机测试工况图。
具体实施方式
本发明提供了一种非道路工程机械用燃油，包括：基础油和柴油添加剂；
所述基础油，以体积百分含量计，包括以下组分：
以各组分与所述基础油的体积百分比计，所述柴油添加剂包括：
十六烷值改进剂 0.05％～0.12％；
酯型抗磨剂 0.02％～0.03％；
柴油增效剂 0.02％～0.05％。
本发明将重芳烃、轻质白油、改质柴油、裂解柴油、加氢柴油、航空煤油和费托合成油这7种组分以一定比例调和，并控制上述7种组分的规格种类，同时，添加十六烷值改进剂、酯型抗磨剂和柴油增效剂作为添加剂，经上述组分的调和，得到了满足国标要求的非道路工程机械专用柴油。该柴油具有较好的燃油经济性，可满足非道路工程机械在高转速大负荷工况条件下的使用，表现出强劲的动力性和优异的经济性；能够有效提高工程机械的工作效率，降低燃油消耗，提升动力，改善排放，有利于提高发动机使用寿命。
关于重芳烃：
重芳烃是指分子量大于二甲苯的混合芳烃，是一种以C9芳烃为主要成分的混合芳烃；一般分为重整重芳烃、裂解汽油重芳烃和煤焦油。本发明中，所述重芳烃为重整重芳烃，具体为连续重整重芳烃。本发明中，所述重芳烃优选为C9+重芳烃；所述C9+重芳烃是指分子中碳原子数大于等于9的芳烃。本发明中，所述重芳烃的芳烃含量(体积分数)优选为99％以上，其余为非芳烃；其中，C9+芳烃含量＞80％，苯含量＜0.01％。本发明中，所述C9+重芳烃的规格优选为：20℃密度为900～920kg/m3，馏程为170～360℃，40℃运动粘度为1.2～1.6mm2/s。在本发明的一些实施例中，所述C9+重芳烃的规格为：20℃密度为914.5kg/m3，馏程为175～350.3℃，40℃运动粘度为1.53mm2/s；总芳烃含量为99.8％；十六烷值指数为23.3，十六烷值为10.2。
本发明中，所述重芳烃通过连续重整装置制得；所述连续重整装置为本领域常规装置，具有四个串联的反应器。本发明中，所述重整芳烃优选通过以下制备方法制得：在催化剂的作用下，对重整原料进行连续重整，得到三苯和高辛烷值汽油的同时，得到副产重芳烃。其中，所述催化剂优选为贵金属催化剂，更优选为UOP贵金属催化剂。所述重整原料优选为加氢石脑油、直馏石脑油、外购石脑油和焦化石脑油中的一种或几种。C9+芳烃为连续重整装置中二甲苯塔底物料；制备过程中，二甲苯塔的操作条件优选为：塔底温度240～255℃，塔底液位控制在30％～45％；塔底采出温度为205～215℃，塔顶压力为0.50～0.55MPa。塔底采用再沸器加热，加热介质为水蒸气。
本发明中，以体积百分含量表示各原料组分在基础油中的占比；所述体积百分含量是指某组分的体积/基础油总体积之比，单位％表示v/v％或v％。
本发明中，所述重芳烃在基础油中的体积百分含量为1％～10％，优选为1％～4％，更优选为2％～4％。在本发明的一些实施例中，所述重芳烃在基础油中的体积百分含量为1.00％、2.00％、2.50％、3.00％、4.00％或5.00％。
关于轻质白油：
所述轻质白油为本领域公知的市售二类轻质白油。现有技术中，生产轻质白油的工艺主要有两种：(1)高压加氢尾油通过二次加氢，脱出芳烃和烯烃，然后通过精密分馏，得到不同馏程范围和闭口闪点的白油牌号。(2)高压加氢生产润滑油的副产物，然后通过精密分馏，得到不同牌号的轻质白油。
本发明中，所述轻质白油优选为馏程≤350℃的轻质白油；更优选为D60、D70、D80、D90、D100和D110中的一种或几种。在本发明的一些实施例中，所述轻质白油的规格为：20℃密度为802.2kg/m3，馏程为227～286℃，40℃运动粘度为2.58mm2/s；总芳烃含量为0.3v％；十六烷值指数为68.5，十六烷值为57。
本发明中，所述轻质白油在基础油中的体积百分含量为5％～20％，优选为15％～20％。在本发明的一些实施例中，所述轻质白油在基础油中的体积百分含量为5.00％、8.00％、10.00％、15.00％或20.00％。
关于改质柴油：
改质柴油一般为蜡油高压加氢裂解产物。本发明中，所述改质柴油的规格优选为：20℃密度为830～870kg/m3，馏程为180～355℃，40℃运动粘度为2.6～3.6mm2/s，芳烃含量为40～60v％。本发明中，所述改质柴油的十六烷值和十六烷值指数较低，具体的，所述十六烷值为20～35，所述十六烷值指数为25～42。在本发明的一些实施例中，所述改质柴油的规格为：20℃密度为867.9kg/m3，馏程为184.5～355℃，40℃运动粘度为2.6mm2/s，芳烃含量为56v％；十六烷值为27，十六烷值指数为30.2。
本发明中，所述改质柴油为自制得到；具体的，以长链蜡油为原料，在加氢精制脱硫脱氮过程中，在高温高压及催化剂的作用下，原料发生部分裂解，产生改质柴油。在上述制备过程中，条件优选为：反应压力8～12MPa，反应温度330～390℃，体积空速0.3～1.0h-1。
本发明中，所述改质柴油在基础油中的体积百分含量为5％～40％，优选为5％～13％，更优选为5％～12％。在本发明的一些实施例中，所述改质柴油在基础油中的体积百分含量为5.00％、10.00％、12.00％、13.00％、15.00％、20.00％或28.00％。
关于裂解柴油：
所述裂解柴油为高压催化柴油裂解产物柴油。本发明中，所述裂解柴油的规格优选为：20℃密度为810～845kg/m3，馏程为180～343℃，40℃运动粘度为2.2～3.2mm2/s，芳烃含量为0.5～15v％。本发明中，所述裂解柴油的十六烷值和十六烷值指数较低，具体的，所述十六烷值为40～48，所述十六烷值指数为40～50。在本发明的一些实施例中，所述裂解柴油的规格为：20℃密度为826.7kg/m3，馏程为186.7～343℃，40℃运动粘度为2.26mm2/s，芳烃含量为10.4v％；十六烷值为49，十六烷值指数为47.7。
本发明中，所述裂解柴油为自制得到；具体的，采用柴油裂解装置进行，两个反应器串联使用，第一个反应器为加氢精制反应器，第二个反应器为裂解和后精制反应器，通过两个反应器中催化剂的共同作用，使得产物中芳烃和烯烃含量均较低。在上述制备过程中，条件优选为：反应压力10～12MPa，反应温度300～380℃，体积空速0.5～1.2h-1。
本发明中，所述裂解柴油在基础油中的体积百分含量为5％～35％，优选为5％～30％。在本发明的一些实施例中，所述裂解柴油在基础油中的体积百分含量为5.00％、10.00％、16.00％、20.00％、23.00％、30.00％或32.00％。
关于加氢柴油：
所述加氢柴油一般为中低压加氢装置产物柴油。本发明中，所述加氢柴油的规格优选为：20℃密度为800～836kg/m3，馏程为160～360℃，40℃运动粘度为2.2～3.8mm2/s，芳烃含量为15～40v％。在本发明的一些实施例中，所述加氢柴油的规格为：20℃密度为835.3kg/m3，馏程为175.2～355.7℃，40℃运动粘度为2.45mm2/s，芳烃含量为19.6v％；十六烷值为47.8，十六烷值指数为50.7。
本发明中，所述加氢柴油为自制得到；具体的，利用中低压加氢装置，通过催化剂的作用，脱出原料中的硫、氮、氧、金属及烯烃和芳烃。其中，所述原料优选为焦化柴油、常减压柴油和部分催化柴油中的一种或几种。在上述制备过程中，条件优选为：反应压力6～8MPa，反应温度330～380℃，体积空速0.5～1.5h-1。
本发明中，所述加氢柴油在基础油中的体积百分含量为10％～60％，优选为35％～46％。在本发明的一些实施例中，所述加氢柴油在基础油中的体积百分含量为15.00％、35.00％、42.00％、45.00％、46.00％、50.00％或55.00％。
关于航空煤油：
所述航空煤油一般为加氢裂化装置产物航煤。本发明中，所述航空煤油的规格优选为：20℃密度为760～795kg/m3，馏程为150～250℃，40℃运动粘度为1.2～1.6mm2/s。在本发明的一些实施例中，所述航空煤油的规格为：20℃密度为782kg/m3，馏程为155.1～248.8℃，40℃运动粘度为1.2mm2/s；芳烃含量为12.5v％；十六烷值为46，十六烷值指数为49.8。
本发明中，所述航空煤油在基础油中的体积百分含量为1％～10％，优选为3％～5％。在本发明的一些实施例中，所述航空煤油在基础油中的体积百分含量为2.00％、3.00％、4.00％、5.00％、7.00％或8.00％。
关于费托合成油：
所述费托合成油为煤间液化产物，本发明对所述费托合成油的来源没有特殊限制，为市售商业品即可。本发明中，所述费托合成油的规格优选为：20℃密度为770～800kg/m3，馏程为160～335℃，40℃运动粘度为1.4～2.6mm2/s，饱和烃含量＞99v％，芳烃含量＜1v％。在本发明的一些实施例中，所述费托合成油的规格为：20℃密度为791.3kg/m3，馏程为176.2～334.3℃，40℃运动粘度为2.53mm2/s；芳烃含量为0.9v％；十六烷值为68，十六烷值指数为73.6。
本发明中，所述费托合成油在基础油中的体积百分含量为1％～10％，优选为7.5％～10.00％。在本发明的一些实施例中，所述费托合成油在基础油中的体积百分含量为4.00％、5.00％、7.00％、7.50％、9.00％或10.00％。
在本发明的一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃1.00％，轻质白油5.00％，改质柴油13.00％，裂解柴油23.00％，加氢柴油45.00％，航空煤油4.00％，费托合成油9.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃3.00％，轻质白油15.00％，改质柴油15.00％，裂解柴油10.00％，加氢柴油50.00％，航空煤油2.00％，费托合成油5.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃5.00％，轻质白油10.00％，改质柴油20.00％，裂解柴油16.00％，加氢柴油42.00％，航空煤油2.00％，费托合成油5.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃4.00％，轻质白油20.00％，改质柴油12.00％，裂解柴油5.00％，加氢柴油46.00％，航空煤油3.00％，费托合成油10.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃2.00％，轻质白油15.00％，改质柴油10.00％，裂解柴油5.00％，加氢柴油55.00％，航空煤油4.00％，费托合成油9.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃1.00％，轻质白油5.00％，改质柴油10.00％，裂解柴油20.00％，加氢柴油50.00％，航空煤油7.00％，费托合成油7.00％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃2.50％，轻质白油15.00％，改质柴油5.00％，裂解柴油30.00％，加氢柴油35.00％，航空煤油5.00％，费托合成油7.50％。
在本发明的另一个实施例中，上述7种组分的调和比例如下：重芳烃5.00％，轻质白油8.00％，改质柴油28.00％，裂解柴油32.00％，加氢柴油15.00％，航空煤油8.00％，费托合成油4.00％。
关于柴油添加剂：十六烷值改进剂、酯型抗磨剂、柴油增效剂。
本发明中，所述十六烷值改进剂优选为硝酸异辛酯、2-乙基己基硝酸酯和戊基硝酸酯中的一种或几种。所述十六烷值改进剂的纯度优选＞99.5％。本发明中，以所述十六烷值改进剂与上述基础油的体积百分比计，所述十六烷值改进剂的用量为0.05％～0.12％；具体可为0.05％、0.07％、0.09％、0.10％、0.11％、0.12％。
本发明中，所述酯型抗磨剂优选通过以下制备方法制得：油酸与甘油进行酯交换反应，得到酯型抗磨剂。其中，所述油酸与甘油的摩尔比优选为1∶(1.02～1.20)。所述酯交换反应的温度优选为110～140℃，反应的时间优选为6～10h。所得酯型抗磨剂为单甘油酯、多甘油酯的混合物。本发明中，以酯型抗磨剂与上述基础油的体积百分比计，所述酯型抗磨剂的用量为0.02％～0.03％；具体可为0.020％、0.023％、0.026％、0.028％、0.030％。
本发明中，所述柴油增效剂优选通过以下制备方法制得：将助燃剂、抗氧剂、分散剂和溶剂混合，得到柴油增效剂。其中，所述助燃剂优选为樟脑、奈和环烷酸铁的一种或几种。所述抗氧剂优选为对苯二胺和/或二甲基乙酰胺。所述分散剂优选为聚异丁烯丁二酰亚胺和/或脂肪醇聚氧乙烯醚。所述溶剂优选为二甲苯和/或三甲苯。本发明中，所述助燃剂：抗氧剂：分散剂：溶剂的摩尔比优选(5～10)∶(1～3)∶(5～10)∶(80～90)。在本发明的一些实施例中，所述摩尔比为5∶2∶10∶83。上述制备过程中，所述混合的方式没有特殊限制，按照本领域常规混料方式将物料混匀即可。本发明中，以柴油增效剂与上述基础油的体积百分比计，所述柴油增效剂的用量为0.02％～0.05％；具体可为0.026％、0.036％、0.038％、0.042％、0.045％、0.048％、0.050％。
本发明将上述所有组分调和得到非道路工程机械用燃油，所得燃油的规格为：20℃密度为825～840kg/m3，90％馏出温度为300～320℃，终馏点＜350℃，40℃运动粘度为2.2～4.0mm2/s；芳烃含量为16～28v％；十六烷值为48～52.5，十六烷值指数＞48；校正磨痕直径＜420μm。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的非道路工程机械用燃油的制备方法，包括：将重芳烃、轻质白油、改质柴油、裂解柴油、加氢柴油、航空煤油、费托合成油和柴油添加剂混合，得到燃油。其中，所述混合的方式没有特殊限制，按照本领域技术人员熟知的常规调和混料方式，能够将各组分混合均匀即可。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的非道路工程机械用燃油在非道路工程机械中的应用。所述非道路工程机械包括挖掘类车辆、剥离类车辆或运输类车辆等。
本发明将重芳烃、轻质白油、改质柴油、裂解柴油、加氢柴油、航空煤油和费托合成油这7种组分以一定比例调和，并控制上述7种组分的规格种类，同时，添加十六烷值改进剂、酯型抗磨剂和柴油增效剂作为添加剂，经上述组分的调和，得到了满足国标要求的非道路工程机械专用柴油。该柴油具有较好的燃油经济性，可满足非道路工程机械在高转速大负荷工况条件下的使用，表现出强劲的动力性和优异的经济性；能够有效提高工程机械的工作效率，降低燃油消耗，提升动力，改善排放，有利于提高发动机使用寿命。
实验结果表明，与市售0#柴油相比，本发明提供的燃油的消耗率基本得以降低，最高可降低2.83％。然而在动力输出方面，大部分工况下发动机的扭矩得以有效提升，可使扭矩提升达到2.1％以上、甚至高达3.4％。
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。
实施例1～8
1、燃油原料：
(1)基础油的7种组分种类参见表1：
表1基础油的7种组分种类
| 分析指标 | 重芳烃 | 轻质白油 | 改质柴油 | 裂解柴油 | 加氢柴油 | 航空煤油 | 费托合成油 |
| 20℃密度，kg/m3 | 914.5 | 802.2 | 867.9 | 826.7 | 835.3 | 782 | 791.3 |
| 40℃运动粘度，mm2/s | 1.53 | 2.58 | 2.6 | 2.26 | 2.45 | 1.2 | 2.53 |
| 初馏点，℃ | 175 | 227 | 184.5 | 186.7 | 175.2 | 155.1 | 176.2 |
| 10％馏出温度，℃ | 184.4 | 252 | 203 | 203.5 | 210.4 | 172.6 | 214.5 |
| 50％馏出温度，℃ | 195.7 | 259 | 230 | 236.4 | 265.5 | 198.0 | 269.0 |
| 90％馏出温度，℃ | 287.3 | 272 | 303 | 312.3 | 333.7 | 231.2 | 309.6 |
| 95％馏出温度，℃ | 328.8 | 278 | 331 | 332 | 348.3 | 237.4 | 322.7 |
| 终馏点，℃ | 350.3 | 286 | 355 | 343 | 355.7 | 248.8 | 334.3 |
| 十六烷值指数 | 23.3 | 68.5 | 30.2 | 47.7 | 50.7 | 49.8 | 73.6 |
| 十六烷值 | 10.2 | 57 | 27 | 49 | 47.8 | 46 | 68 |
| 硫含量，mg/kg | 1.0 | 0.9 | 3.1 | 0.5 | 5.2 | 0.9 | 2.3 |
| 芳烃含量，v％ | 99.8 | 0.3 | 56 | 10.4 | 19.6 | 12.5 | 0.9 |
(2)柴油添加剂种类如下：
十六烷值改进剂：硝酸异辛酯。
酯型抗磨剂：将1.00mol油酸与1.06mol甘油于140℃下进行酯交换反应8h，得到酯型抗磨剂。
柴油增效剂：将助燃剂(环烷酸铁)、抗氧剂(对苯二胺)、分散剂(聚异丁烯丁二酰亚胺)、溶剂(二甲苯)按摩尔比5∶2∶10∶83混匀，得到柴油增效剂。
2、燃油制备：
将以上原料按照下表2-3中的组分配比进行调和，制得燃油。
表2基础油的调和比例
| 重芳烃 | 轻质白油 | 改质柴油 | 裂解柴油 | 加氢柴油 | 航空煤油 | 费托合成油 | |
| 实施例1 | 1.00％ | 5.00％ | 13.00％ | 23.00％ | 45.00％ | 4.00％ | 9.00％ |
| 实施例2 | 3.00％ | 15.00％ | 15.00％ | 10.00％ | 50.00％ | 2.00％ | 5.00％ |
| 实施例3 | 5.00％ | 10.00％ | 20.00％ | 16.00％ | 42.00％ | 2.00％ | 5.00％ |
| 实施例4 | 4.00％ | 20.00％ | 12.00％ | 5.00％ | 46.00％ | 3.00％ | 10.00％ |
| 实施例5 | 2.00％ | 15.00％ | 10.00％ | 5.00％ | 55.00％ | 4.00％ | 9.00％ |
| 实施例6 | 1.00％ | 5.00％ | 10.00％ | 20.00％ | 50.00％ | 7.00％ | 7.00％ |
| 实施例7 | 2.50％ | 15.00％ | 5.00％ | 30.00％ | 35.00％ | 5.00％ | 7.50％ |
| 实施例8 | 5.00％ | 8.00％ | 28.00％ | 32.00％ | 15.00％ | 8.00％ | 4.00％ |
表3添加剂的调和比例
| 十六烷值改进剂 | 酯型抗磨剂 | 柴油增效剂 | |
| 实施例1 | 0.07 | 0.020 | 0.045 |
| 实施例2 | 0.11 | 0.020 | 0.026 |
| 实施例3 | 0.12 | 0.023 | 0.050 |
| 实施例4 | 0.10 | 0.026 | 0.048 |
| 实施例5 | 0.09 | 0.028 | 0.042 |
| 实施例6 | 0.10 | 0.020 | 0.038 |
| 实施例7 | 0.05 | 0.026 | 0.036 |
| 实施例8 | 0.12 | 0.030 | 0.050 |
3、燃油性质检测：
对实施例1～8所得燃油进行各项性质检测，结果参见表4。
表4实施例1～8所得燃油的性质
| 指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 20℃密度，kg/m3 | 830.6 | 833.5 | 837.8 | 829.3 | 828.7 | 829.2 | 825.4 | 837.0 |
| 40℃运动粘度，mm2/s | 2.38 | 2.42 | 2.40 | 2.42 | 2.41 | 2.34 | 2.34 | 2.30 |
| 初馏点，℃ | 180.9 | 185.2 | 183.7 | 186.7 | 183.8 | 179.7 | 186.0 | 184.1 |
| 10％馏出温度，℃ | 208.5 | 213.5 | 210.1 | 215.7 | 213.9 | 207.7 | 212.0 | 205.3 |
| 50％馏出温度，℃ | 250.5 | 252.9 | 248.3 | 253.8 | 255.5 | 250.2 | 248.9 | 236.5 |
| 90％馏出温度，℃ | 314.6 | 312.9 | 312.2 | 309.0 | 312.7 | 313.3 | 307.9 | 301.1 |
| 95％馏出温度，℃ | 331.9 | 329.4 | 330.7 | 324.7 | 328.1 | 330.0 | 324.0 | 321.7 |
| 终馏点，℃ | 342.9 | 340.5 | 343.1 | 335.5 | 338.2 | 340.6 | 334.3 | 336.2 |
| 十六烷值指数 | 50.0 | 50.3 | 47.7 | 52.8 | 52.6 | 50.2 | 52.4 | 44.9 |
| 十六烷值 | 51.2 | 51 | 50 | 51.8 | 52.5 | 51.3 | 51.5 | 48 |
| 硫含量，mg/kg | 3.2 | 3.4 | 3.2 | 3.3 | 3.6 | 3.3 | 2.5 | 2.1 |
| 芳烃含量，v％ | 20.1 | 22.6 | 26.4 | 20.8 | 19.5 | 19.4 | 16.0 | 28.0 |
| 多环芳烃含量，v％ | 3.2 | 3.3 | 3.5 | 2.9 | 3.1 | 3.2 | 2.6 | 3.3 |
| 润滑性，μm | 420 | 416 | 402 | 392 | 370 | 401 | 389 | 396 |
| 脂肪酸甲酯含量，v％ | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 | ＜0.1 |
| 氧化安定性,mg/100mL | 0.8 | 0.9 | 0.8 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
由表4测试结果可以看出，本发明提供的工程机械燃油的性质如下：20℃密度为825～840kg/m3，90％馏出温度为300～320℃，终馏点＜350℃，40℃运动粘度为2.2～4.0mm2/s；芳烃含量为16～28v％；十六烷值为48～52.5，十六烷值指数＞48；校正磨痕直径＜420μm。
4、燃油性能测试：
对燃油进行台架试验和实车测试实验，台架选用发动机参数如下表5所示，所有实施例中的油品均在发动机上进行实验，根据GB 20891-2014非道路移动用柴油机排气污染排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)，进行台架测试，工况测试点按照图1进行，图1为非道路移动机械用柴油机-非恒定转速下工作的柴油机测试工况图。
表5发动机主要参数
| 发动机形式 | 增压中冷、高压共轨 | 气缸数 | 6 |
| 气缸排列形式 | 直列 | 缸径x冲程 | 126x130 |
| 排量(L) | 9.726 | 排放水平 | 国Ⅵ |
| 额定功率(kW) | 276 | 最大扭矩(Nm) | 1560 |
| 额定转速(rpm) | 2000 | 最大扭矩转速(rpm) | 1200-1500 |
| 全负荷最低燃油消耗率(g/kWh) | 189 | 装车机油 | CI-4 15W-40 |
测试中，边界条件及测试流程做如下要求：循环过程中冷却液温度为85±2℃；循环过程中燃油温度为38±1℃；循环过程中中冷后温度为45±1℃；循环过程中进气温度为24±2℃；循环过程中润滑油温度不进行控制。
以市售0#柴油作为对照样，同样进行上述测试，将本发明实施例1～8的测试结果与市售0#柴油进行对比，台架实验测试结果参见表6。
表6台架实验测试结果
| 油品 | 与0#柴油相比燃油消耗变化率，％ | 与0#柴油相比动力输出扭矩变化率，％ |
| 实施例1 | -1.87 | +2.15 |
| 实施例2 | -0.43 | +0.35 |
| 实施例3 | +0.15 | -0.21 |
| 实施例4 | -2.12 | +2.94 |
| 实施例5 | -2.83 | +3.41 |
| 实施例6 | -1.21 | +1.74 |
| 实施例7 | -2.00 | +2.72 |
| 实施例8 | +1.20 | -0.91 |
注：表1中，+表示增加率，-表示降低率。
由表6测试结果可以看出，与市售0#柴油相比，实施例1～8中，大部分燃油的消耗率得以降低，最高可降低2.83％。同时在动力输出方面，大部分燃油(实施例1-2,4-7)使发动机的扭矩得以有效提升，其中，实施例1,4,5,7表现尤为优异，可使扭矩提升达到2.1％以上、甚至高达3.4％。综合经济性和动力性，其中，组分调和比例处于前文中优选范围内的实施例4,5,7的效果最佳。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，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，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。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。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (2)
1.一种非道路工程机械用燃油，其特征在于，包括：基础油和柴油添加剂；
所述基础油，以体积百分含量计，包括以下组分：
重芳烃 1.00%~4.00%；
轻质白油 5%~20%；
改质柴油 5.00%~13.00%；
裂解柴油 5.00%~30.00%；
加氢柴油 35.00%~55.00%；
航空煤油 3.00%~5.00%；
费托合成油 7.50%~10.00%；
以各组分与所述基础油的体积百分比计，所述柴油添加剂包括：
十六烷值改进剂 0.05%~0.10%；
酯型抗磨剂 0.020%~0.028%；
柴油增效剂 0.036%~0.048%；
所述重芳烃为重整重芳烃；所述重芳烃为C9+重芳烃，芳烃含量为99%以上；所述重芳烃的规格为：20℃密度为900~920 kg/m3，馏程为170~360℃，40℃运动粘度为1.2~1.6 mm2/s；
所述轻质白油为馏程≤350℃的轻质白油；
所述改质柴油为蜡油高压加氢裂解产物；所述改质柴油的规格为：20℃密度为830~870kg/m3，馏程为180~355℃，40℃运动粘度为2.6~3.6 mm2/s，芳烃含量为40~60 v%；
所述裂解柴油的规格为：20℃密度为810~845 kg/m3，馏程为180~343℃，40℃运动粘度为2.2~3.2 mm2/s，芳烃含量为0.5~15 v%；
所述加氢柴油的规格为：20℃密度为800~836 kg/m3，馏程为160~360℃，40℃运动粘度为2.2~3.8 mm2/s，芳烃含量为15~40 v%；
所述航空煤油的规格为：20℃密度为760~795 kg/m3，馏程为150~250℃，40℃运动粘度为1.2~1.6 mm2/s；
所述费托合成油的规格为：20℃密度为770~800 kg/m3，馏程为160~335℃，40℃运动粘度为1.4~2.6 mm2/s，饱和烃含量＞99 v%，芳烃含量＜1v%；
所述柴油增效剂通过以下制备方法制得：将助燃剂、抗氧剂、分散剂和溶剂混合，得到柴油增效剂；
其中，
所述助燃剂为樟脑、奈和环烷酸铁的一种或几种；
所述抗氧剂为对苯二胺和/或二甲基乙酰胺；
所述分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺和/或脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述溶剂为二甲苯和/或三甲苯；
所述助燃剂：抗氧剂：分散剂：溶剂的摩尔比为（5~10）∶（1~3）∶（5~10）∶（80~90）。
2.根据权利要求1所述的燃油，其特征在于，所述十六烷值改进剂为硝酸异辛酯、2-乙基己基硝酸酯和戊基硝酸酯中的一种或几种。
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