CN114058418B - 汽油添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽油添加剂，其特征在于，所述汽油添加剂按照质量份计，包括以下成份：二异丙醚：20‑40份；碳酸甲乙酯：30‑40分；清净剂：5‑10份；抑制剂：0.2‑0.5份；抗氧剂：0.1‑0.3份;乳化剂：3‑8份；纯净水：5‑10份；余量为甲醇，本发明改变已有汽油添加剂的组分和比例，以改善汽油的燃烧性能，减少尾气污染物的排放，清除积碳；以提高发动机的动力性能，避免汽油分层，低温不易点火；以提高汽油添加剂的稳定性，提高抗氧化性，降低对器件的腐蚀磨损；以增加汽油的抗爆性能。

Description

汽油添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及含烃燃料领域，尤其涉及一种汽油添加剂及其制备方法。

背景技术

大量长期的研究已表明，燃料如汽油或柴油，在引擎燃烧室内以极短的瞬间燃烧，即被排出，这样的燃料燃烧並不完全，剩余的燃料以燃烧的中间产物或甚至未燃烧即被排出，这样不仅使燃料的使用率降低，也会使得大量的有害气体，如碳氢化合物和燃油不完全燃烧的中间产物排放进入空气，污染环境。在燃油中引入添加剂以提高燃油在内燃机引擎燃烧室中燃烧效率的方法已被广泛地开发及应用，虽然在市场上已有多种类型的燃油添加剂存在，但开发高效经济的节能环保型燃油添加剂仍是市场所急需的。

甲醇汽油日渐得到推广，但在推广中也发现了不足：多数甲醇汽油中虽然也加入添加剂，但由于添加剂的功效不是十分突出且又因甲醇本身的腐蚀性很强，只会相对减缓了甲醇对发动机等部件的腐蚀，而对汽车的其他性能并未有太大改善，如使用寿命、储存稳定性能、低温运转性能、冷起动性能等，且动力性能相对减弱。甲醇极性强，形成的甲醇汽油稳定性差，遇少量水或低温环境时易发生浑浊分层现象；行车应用时甲醇汽油会出现夏天易气阻，冬天不易点火的问题；甲醇热值比汽油热值低，随着燃油中甲醇比例的提高，甲醇汽油的消耗量明显增大。这种情况下，各种各样的汽油添加剂不断推新，汽油添加剂的应用越来越广泛。因此为提供一种燃烧性能好、机械性能好、动力性能好且稳定又环保的多功能汽油添加剂，具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种汽油添加剂及其制备方法，改变已有汽油添加剂的组分和比例，以改善汽油的燃烧性能，减少尾气污染物的排放，清除积碳；以提高发动机的动力性能，避免汽油分层，低温不易点火；以提高汽油添加剂的稳定性，提高抗氧化性，降低对器件的腐蚀磨损；以增加汽油的抗爆性能。

为实现上述目的，本发明提供一种汽油添加剂，所述汽油添加剂按照质量份计，包括以下成份：

二异丙醚：20-40份；

碳酸甲乙酯：30-40分；

清净剂：5-10份；

抑制剂：0.2-0.5份；

抗氧剂：0.1-0.3份；

乳化剂：3-8份；

纯净水：5-10份；

余量为甲醇。

作为优选，所述清洁剂为聚醚胺型、聚烯胺型中的一种，采用矿物油或者合成油作为载体，其中矿物油为HV1150或HV1500中的一种，合成油为聚异丁烯。

作为优选，所述抑制剂为金属腐蚀抑制剂和橡胶溶胀抑制剂，金属腐蚀抑制剂由十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠和硬脂酸丁酯按照质量比为2:1:2复配而成；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份数比1:3复配而成。

作为优选，所述乳化剂系列包括司盘85、司盘60、司盘80中的任意一种。

作为优选，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚，2,6-二叔丁基苯酚，N,N-二仲丁基对苯二酚中的一种或多种混合。

本发明还公开了一种汽油添加剂的制取方法，用于生产权利上文所述的汽油添加剂，包括以下步骤：

先按照需求称量汽油添加剂的各质量份原料；

然后将部分甲醇、纯净水和碳酸二甲酯至于恒温水浴锅中加热，连接不断搅拌4小时后静置3小时，得到第一混合物；

将剩余甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂和抗氧剂进行混合搅拌，得到第二混合物；

最后将第一混合物、第二混合物和乳化剂进行混合，不断搅拌至出现均匀温度的混合液，即得到汽油添加剂。

作为优选，恒温水浴加热的温度为25摄氏度。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的汽油添加剂中含有多种成分，首先含有良好的清洁剂，从而具有很强的清洗性能，在进气阀的高温状态下依旧存在很好的适应性，能有效对积碳为了进行清洗；此外，所添加的碳酸二甲酯是一种环境友好的碳酸酯,由于它的高含氧量、高辛烷值，从而添加至汽油中后，能使得汽油充分燃烧，提高汽油的利用率，有效提升动力，同时降低积碳的产生，而二异丙醚具有好的抗冻性能和耐热性能，加入二异丙醚调合的汽油能降低汽油的蒸汽压，使汽车的冷启动和暖机性能得到改善，可以有效的改善汽车夏天气阻熄火和冬天冷启动的现象，打火快、易启动，从而能有效满足汽油使用过程中出现的各种问题。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2-4为本发明的检测报告图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

请参阅图1，本发明公开了一种汽油添加剂，按照质量份计，包括以下成份：二异丙醚：20-40份；碳酸甲乙酯：30-40分；清净剂：5-10份；抑制剂：0.2-0.5份；抗氧剂：0.1-0.3份；乳化剂：3-8份；纯净水：5-10份；余量为甲醇。对于汽油添加剂而已，其主要目的是为了提升汽油的燃烧程度，使得汽油能够完全燃烧，从而提高汽油的使用效率，同时降低积碳的产生；在本申请之前，采用的主要成分是MTBE(甲基叔丁基醚)，但是MTBE有强烈的气味，引起呼吸困难、气喘、头晕头疼、失眠以及眼睛充血和皮疹等过敏症状，并有潜在的致癌可能性，而且泄漏的MTBE对地下水资源造成严重污染，因此已被许多国家所禁用，虽然乙醇可作为生物基添加剂，将其加入可提高汽油的整体质量，但是添加10％乙醇后汽车尾气排放颗粒物数量和质量会有所增加，但是当乙醇量增大到30％时，汽车尾气排放颗粒物数量却降低30-45％，此外，乙醇的添加量还会受到工况，环境以及汽车发动机技术的不同，因此差距较大，并不能应用于市面上的所有汽车；也正是基于此，本申请通过采用含氧量更多的碳酸甲乙酯，与汽油作用后能有效提高辛烷值，提高汽油的燃烧质量，减少废气的排放量，提高抗爆性能，降低发动机抖动和噪音；抑制剂能有效防止甲醇等对发动机元部件或者管道进行腐蚀，从而保护发动机，延长使用寿命。

为了实现上述目的，清洁剂为聚醚胺型、聚烯胺型中的一种，采用矿物油或者合成油作为载体，其中矿物油为HV1150或HV1500中的一种，合成油为聚异丁烯。在具体的实施过程中，清洁剂为GA2-2000或CGA2-300，聚醚胺型或者聚烯胺型物质可用于汽油添加剂领域，但是由于其一般是用于生产树脂，作为固化剂而使用，因此如果直接添加到汽油中，会由于其官能团中含有醚键或碳碳双键，会与汽油中的某些物质发生反应从而影响整个汽油的燃烧效率，因此就需要利用矿物油或者合成油对清洁剂进行溶解包裹，从而避免清洁剂与汽油中的物质进行反应。

抑制剂为金属腐蚀抑制剂和橡胶溶胀抑制剂，金属腐蚀抑制剂由十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠和硬脂酸丁酯按照质量比为2:1:2复配而成；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份数比1:3复配而成。在具体的实施过程中，由于甲醇具有一定的腐蚀能力，为了避免甲醇对汽车的零部件造成损坏，因此添加抑制剂，从而达到保护汽车零部件的目的。

乳化剂系列包括司盘85、司盘60、司盘80中的任意一种；抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚，2,6-二叔丁基苯酚，N,N-二仲丁基对苯二酚中的一种或多种混合。乳化剂的使用，是为了使得所有的物质更好地混合均匀，而抗氧剂能有效确保添加剂耐存储，不会发生变质等问题。

本发明还公开了一种汽油添加剂的制取方法，用于生产权利汽油添加剂，包括以下步骤：

先按照需求称量汽油添加剂的各质量份原料；然后将部分甲醇、纯净水和碳酸二甲酯至于恒温水浴锅中加热，连接不断搅拌4小时后静置3小时，得到第一混合物；将剩余甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂和抗氧剂进行混合搅拌，得到第二混合物；最后将第一混合物、第二混合物和乳化剂进行混合，不断搅拌至出现均匀温度的混合液，即得到汽油添加剂。其中，恒温水浴加热的温度为25摄氏度。在本实施例中，如果将碳酸二甲酯直接加入到汽油中，会破坏原有汽油中的有机相平衡，为了避免这种情况的出现，就需要将碳酸二甲酯、甲醇和纯净水三者达到相应的液液相平衡；而纯净水的存在，是由于汽油在生产或者运输过程中，可能由于空气湿度或者灌装过程中的泄露等通常含有少量的水份，如果仅仅是为了保证有机物之间的液相平衡，当添加到汽油中后，汽油中存在的水份就很有可能破坏碳酸二甲酯与甲醇之间的平衡，从而使得碳酸二甲酯在水中进行溶解，对水环境造成污染；因此就需要使得甲醇、纯净水和碳酸二甲酯达到实现液液相平衡。此外，由于含有少量的水份，添加剂随燃油通过喷油系统进入燃烧室，被点燃或自燃之前会使燃油雾滴中的水颗粒发生汽化现象，由于水瞬间蒸发的速度明显快于油，燃油雾滴迅速被分解成纳米尺度的油汽颗粒(分子团)----完成了燃油“二次雾化”。在之后的爆燃阶段使燃油充分、均匀燃烧。根据微型液体理论，这个过程还会使燃油的物理活性提高，进而提高燃油的燃烧性能。这两种作用的综合结果使燃油的消耗大幅度降低，发动机的动力性能大幅度提高的同时，不仅能降低碳氢化合物、一氧化碳、烟度FSN，颗粒物PM10这些有害物质的排放，还对成为环保焦点的氮氧化物的治理有独特功效。由于燃油在机械雾化下的不均匀导致的燃烧室局部高温高压，是氮氧化物产生的主要原因。纳米燃油添加剂的加入，使燃油被“二次雾化”后燃烧均衡，极大的改善燃烧环境，从而大幅度减少了氮氧化物的生成，通过多次平衡试验得知，甲醇、碳酸二甲酯和纯净水按照3：2：0.4的比例进行混合时最佳，此时碳酸二甲酯在水中的分配系数接近于0，说明碳酸二甲酯不会对环境造成污染。

下面通过具体的实施例来阐述本发明：

实施例一：

称取二异丙醚：200g；碳酸甲乙酯：200g；清净剂：10g；抑制剂：2g；

抗氧剂：2g；乳化剂：30份；纯净水：70g；甲醇600g备用；

首先将525g甲醇与碳酸甲乙酯和纯净水进行混合，然后置于25摄氏度的恒温水浴锅搅拌4小时，然后冷却3小时，得到第一混合物；

然后将75g甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂、抗氧剂进行混合搅拌，得到第二混合物；

向第一混合物加入乳化剂，然后将第二混合物以10-20ml/s的速度滴加至第一混合物内，常温常压下磁力搅拌3-5小时，得到汽油添加剂。

实施例二：

称取二异丙醚：100g；碳酸甲乙酯：150g；清净剂：25g；抑制剂：1g；抗氧剂：0.5g；乳化剂：15份；纯净水：30g；甲醇350g备用；

首先将225g甲醇与碳酸甲乙酯和纯净水进行混合，然后置于25摄氏度的恒温水浴锅搅拌4小时，然后冷却3小时，得到第一混合物；

然后将125g甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂、抗氧剂进行混合搅拌，得到第二混合物；

向第一混合物加入乳化剂，然后将第二混合物以10-20ml/s的速度滴加至第一混合物内，常温常压下磁力搅拌3-5小时，得到汽油添加剂。

实施例三：

称取二异丙醚：150g；碳酸甲乙酯：150g；清净剂：25g；抑制剂：1g；抗氧剂：0.5g；乳化剂：15份；纯净水：30g；甲醇350g备用；

首先将225g甲醇与碳酸甲乙酯和纯净水进行混合，然后置于25摄氏度的恒温水浴锅搅拌4小时，然后冷却3小时，得到第一混合物；

然后将125g甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂、抗氧剂进行混合搅拌，得到第二混合物；

向第一混合物加入乳化剂，然后将第二混合物以10-20ml/s的速度滴加至第一混合物内，常温常压下磁力搅拌3-5小时，得到汽油添加剂。

将上述三个实施例所获得产品添加到汽油中，均采用同一系列的车辆进行检测，收集汽车尾气中的CO、NO_X及HC、颗粒物进行检测后，结果如下表所示尾气排放：

	<![CDATA[HC/10<sup>-6</sup>]]>	CO/％	<![CDATA[NO<sub>X</sub>/10<sup>-6</sup>]]>	颗粒物/％
					实施例一(g/km)	4.3	0.06	200	0.02
实施例二(g/km)	4.0	0.01	185	0.02
					实施例三(g/km)	3.9	0.03	183	0.03

，且本申请的实施例二和实施三中，不同点在于所添加的二异丙醚的量不同，而二异丙醚的雷德蒸汽压较低，加入二异丙醚调合的汽油能降低汽油的蒸汽压，使汽车的冷启动和暖机性能得到改善，可以有效的改善汽车夏天气阻熄火和冬天冷启动的现象，打火快、易启动，在一定程度上降低了耗油量以及尾气中相关物质的排量，但是若添加过多，会使得产生更多的积碳，因此实施例二作为本申请的最优实施例。

此外，请参阅,2至图4，本申请也经过相关检测认证后，不包含任何的有毒有害物质，完全符合国家相关标准。

下面将本申请所得到的汽油添加剂添加到对应的车辆上进行具体的应用，通过相关的实验数据进行详细的说明：

测试一：

车型：一汽解放4250 载重量：满载

原百公里油耗：32.7升/百公里

测试前车辆总行驶公里数：951206公里

测试后车辆行驶总公里数：967513公里

使用飙动力省油丸晶体总行驶公里数：16307公里

使用飙动力省油丸晶体总共加油：4230.12升

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：25.94升/百公里

使用前后百公里节省燃油6.8升/百公里。

测试二：

车型：豪瀚460；载重量：满载；

原百公里油耗：33.4升/百公里；

测试前车辆总行驶公里数：338160公里；

测试后车辆行驶总公里数：357319公里；

使用飙动力省油丸晶体总行驶公里数：19159公里；

使用飙动力省油丸晶体总共加油：5150.52升；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：26.8升/百公里；

使用前后百公里节省燃油6.6升/百公里。

测试三：

车型：东风天龙2500 载重量：满载；

原百公里油耗：33.8升/百公里；

测试前车辆总行驶公里数：80230公里；

测试后车辆总行驶公里数：102934公里；

使用飙动力省油丸晶体总行驶公里数：22704公里；

使用飙动力省油丸晶体总共加油：6265.2升；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：27.6升/百公里；

使用前后百公里油耗节省：6.2升/百公里。

测试四：

车型：吉普牧马人(改装版)排量：3.6L车牌：粤B·6R99W

原百公里油耗：19升/百公里；

使用飙动力省油丸晶体总共行驶9654公里；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：12.6升/百公里；

百公里省油：6.4升。

测试五：

车型：吉普牧马人(改装版) 车牌：皖H·MZ005排量：3.6L

原百公里油耗：18升/百公里；

使用飙动力省油丸晶体总共行驶8697公里；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：13升/百公里；

百公里省油：5升。

测试六：

车型：别克凯越 排量：1.6L；车牌：粤S·757Y4

原百公里油耗：9升/百公里；

使用飙动力省油丸晶体总共行驶2931公里；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：6.8升/百公里；

百公里省油：2.2升。

测试七：

车型：长安CS75 车牌：川R·TP020排量：2.0L；

原百公里油耗：11升/百公里；

使用飙动力省油丸晶体总共行驶4756公里；

使用飙动力省油丸晶体后百公里油耗：9.1升/百公里；

百公里省油：1.9升。

并且将实施例四与实施例五进行相关的检测，检测报告图2和图3所示，从而能有效证明本申请完全符合相关国家标准。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽油添加剂，其特征在于，所述汽油添加剂按照质量份计，包括以下

成份：

二异丙醚：20-40 份；

碳酸甲乙酯：30-40 分；

清净剂：5-10 份；

抑制剂：0.2-0.5 份；

抗氧剂：0.1-0.3 份;

乳化剂：3-8 份；

纯净水：5-10 份；

余量为甲醇；

所述清洁剂为聚醚胺型、聚烯胺型中的一种，采用矿物油或者合成油作为载

体，其中矿物油为 HV1150 或 HV1500 中的一种，合成油为聚异丁烯；

所述抑制剂为金属腐蚀抑制剂和橡胶溶胀抑制剂，金属腐蚀抑制剂由十二烷

基磺酸钠、苯甲酸钠和硬脂酸丁酯按照质量比为 2:1:2 复配而成；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份数比 1:3 复配而成。

2.根据权利要求 1 所述的汽油添加剂，其特征在于，所述乳化剂系列包括司

盘 85、司盘 60、司盘 80 中的任意一种。

3.根据权利要求 1 所述的汽油添加剂，其特征在于，所述抗氧剂为 2,6-二

叔丁基对甲酚，2,6-二叔丁基苯酚，N,N-二仲丁基对苯二酚中的一种或多种混合。

4.一种汽油添加剂的制取方法，其特征在于，用于生产权利要求 1-3 任一项

所述的汽油添加剂，包括以下步骤：

先按照需求称量汽油添加剂的各质量份原料；

然后将部分甲醇、纯净水和碳酸二甲酯至于恒温水浴锅中加热，连接不断搅

拌 4 小时后静置 3 小时，得到第一混合物；

将剩余甲醇与二异丙醚、清净剂、抑制剂和抗氧剂进行混合搅拌，得到第二

混合物；

最后将第一混合物、第二混合物和乳化剂进行混合，不断搅拌至出现均匀温

度的混合液，即得到汽油添加剂。

5.根据权利要求 4 所述的制取方法，其特征在于，恒温水浴加热的温度为25 摄氏度。

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