CN1325615C

CN1325615C - 发动机用多功能高效复合型燃油添加剂及其制备方法

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Publication number: CN1325615C
Application number: CNB2003101068751A
Authority: CN
Inventors: 龚速; 李刚; 蔺忆铭
Original assignee: Youren Sci & Tech Development Co Ltd Tianjin Development Area
Current assignee: Youren Sci & Tech Development Co Ltd Tianjin Development Area
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: CN1611582A

Abstract

本发明涉及一种发动机用多功能高效复合型燃油添加剂及其制备方法。主要特点是该添加剂由复合极性溶剂、复合清净分散剂、复合阻聚剂、复合抗腐蚀剂、润滑剂、破乳剂、助溶剂构成。本发明考虑了原料油中不同烯烃含量造成的影响，燃油在发动机中燃烧过程、燃油热效率的充分发挥，同时考虑添加剂组成成份之间的协同效应，使之加少量添加剂(约0.01%)在发动机运转中就能显著增加动力和降低排放污染。

Description

发动机用多功能高效复合型燃油添加剂及其制备方法

所属领域

本发明涉及发动机用多功能高效燃料油添加剂，更具体地说是一种适用于市售各种汽油、柴油以及电喷汽油机和柴油机的发动机用多功能高效复合型燃油添加剂及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，汽车在人民生活中的比重在不断增加，至2000年我国机动车保有量已达2500万辆，其中汽车约1300万辆，大中城市的汽车拥有量更是逐年猛增，如北京市2003年仅轿车就有约200万辆。机动车的发展促进了国民经济的发展并给人民带来了极大方便，但随之而来的负面影响是燃料油消耗的极大压力以及对城乡环境的大气污染。为此各国政府制订了节约能源和降低机动车尾气污染物排放的各种相关政策。我国年产原油约2亿吨，汽油耗量4千万吨，柴油耗量4千万吨，加上其它动力消耗须原油3亿余吨，故每年须进口原油1亿多吨。从战略角度出发，开发新能源和降低现有石油消耗已是各国政府重要任务之一。环境污染给人类带来了严重危害，而城市的重要污染源之一就是机动车尾气排放污染物(CO、CO₂、HC及NO_x等)。全球矿物燃料产生的CO、HC、NO_x中有约1/2是汽油、柴油机排放的，此外柴油机还排放SO₂及颗粒污染物黑烟。为解决上述问题，我国近年也制订了相关法律，大力推广加有添加剂清洁汽油，并限令自2000年7月起首先在北京、上海、广州试行。

发动机用燃油的使用经历着一个复杂过程，燃油不仅在贮运中会发生理化变化，而且在发动机系统和燃烧时又要进行各种复杂的瞬时物理化学变化，特别在燃烧室中要经受高温(一般在600℃以上)、高压的考验。以往的汽、柴油添加剂仅使用单一的抗氧剂、单一的分散剂、单一的清洗剂和单一的防锈剂进行复配，常是顾此失彼，使用效果不明显，在燃油中添加量较大(一般在1∶1000)。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机用多功能高效复合型燃油添加剂及其制备方法，它能有效地促进燃油在发动机内的充分燃烧，增强发动机的运行动力和降低排放的污染物，且添加量较小。

实现本发明的基本技术方案：

本发明多功能高效燃油添加剂的组成及含量(重量％)：

A.复合极性溶剂 5％～20％

B.复合清净分散剂 10％～30％

C.复合阻聚剂 0.2％～3％

D.复合抗腐蚀剂 0.02％～5％

E.润滑剂 5％～25％

F.破乳剂 0.001％～0.05％

在上述混合物的基础上加助溶剂至100％。

本发明所述的复合极性溶剂为乙酰丙酮与聚乙二醇醚、环己酮与聚乙二醇醚、乙酰丙酮与二甘醇乙醚间的混合物，任一组的重量比均为1∶1，用以溶解胶质，清洗燃油系统及进气阀，喷油嘴以及发动机燃烧室，不仅提高了燃油质量，减少了供油系统堵塞、提高了发动机的动力、降低了燃油消耗。

本发明所述的复合清净分散剂为环烷酸镁与烯基丁二酰亚胺、水杨酸盐与烯基丁二酰亚胺的复合物，任一组的重量比为1∶2～2∶1，用于和极性溶剂共同清净分散发动机高温区燃油在喷嘴、燃烧室等处形成的胶质，积炭，使之随燃油气体一同氧化燃烧，在低温区的胶质、积炭沉积颗粒被分散、增溶分散于燃油中随燃油一起燃烧，即清洁了化油器，进排气阀、燃烧室，保养内燃机又降低了油耗。

本发明所述的复合阻聚剂为2.6二叔丁基对甲酚与N-苯基-1-萘胺的复合物，二者重量比为2∶1～1∶2；或者2.2’亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)与N、N’二仲丁基对苯二胺的复合物，二者重量比为2∶1～1∶2；或者2.6二叔丁基混合酚与4、4’二辛基二苯胺的复合物，二者重量比为1∶0.4～0.4∶1。由于我国所产汽油主要是催裂化工艺制调合油，烯烃相对含量较多(一般大于15％)，在存贮和内燃机油箱中易于氧化聚合产生胶泥，被带入燃油系统堵塞过滤器，使系统供油不畅，带入进气阀、喷嘴等处，使阀座、阀杆运动不灵，喷嘴堵塞，复合阻聚剂的加入，使油品在使用初期以及受热后产生的聚合反应链锁终断，防止烯烃类不饱和烃聚合产生胶质。

本发明所述的复合抗腐蚀剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、2-巯基苯并噻唑分别与十二烯基丁二酸或二聚酸的复合物，任一组的二者的重量比为1∶2～2∶1，用于同时防止有色金属及钢铁锈蚀。

本发明所述的润滑剂为基础矿物油，其粘度为v＝20-100mm²/s的HVI基础矿物油或ZN矿物油，如HVI100、HV1150、HV1200、HV1500及100ZN、150ZN、500ZN中之一或二种，用于内燃机各部件的润滑，减少其磨损以及摩擦动力损失。

本发明所述的破乳剂为环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚，胺与环氧化合物缩合物(T1001)，破乳剂SP中的一种。

本发明所述的助溶剂为甲苯或二甲苯与烷基苯、柴油、航煤的之一或者与其二者或者三者的混合物，但其中甲苯或二甲苯的比例不小于助溶剂总重量的10％。

本发明所述的制备方法是：

a.在室温条件下按相应比例将复合阻聚剂、复合抗腐蚀剂溶于复合极性溶剂中，形成混合液；

b.在温度为45±5℃、反应釜转速为160r/min条件下，按比例依次投入助溶剂、润滑剂、复合清净分散剂和混合液混合在一起，最后加入破乳剂并搅拌40分钟；

d.停止搅拌，冷却至室温；

e.过滤后得成品溶液。

本发明提供的多功能高效燃油添加剂配方和现有技术相比有如下的特点：

考虑了原料油中不同烯烃含量造成的影响，燃油在发动机中燃烧过程、燃油热效率的充分发挥，同时考虑添加剂组成成份之间的协同效应，使之加少量添加剂(约0.01％)在发动机运转中就能显著增加动力和降低排放污染。故本添加剂使用复合极性溶剂、复合清净分散剂、复合阻聚剂、复合抗腐蚀剂以及润滑剂、助溶剂、破乳剂并以一定比例调制配合成多功能高效燃油添加剂。其优点效果为(1)使用复合型清净分散剂及复合型溶剂，使燃油在高、低温环境下均可起到溶解、分散燃油系统中所产生的胶泥，积炭作用，使发动机得到良好的养护，胶质下降20％-30％，喷嘴堵塞率平均下降15％。(2)复合阻聚剂对不同烯烃含量的燃油均能充分发挥其良好抗氧阻聚作用，减少燃油中胶质产生。(3)复合抗腐蚀剂的使用，不仅使内燃机钢铁件得到防锈保护，也使其有色金属材料得到良好防腐蚀保护。(4)由于本添加剂充分发挥了各组成成份间的协同效应，故而添加量小(1∶10000～1∶12000)，就可起到降低排放污染，提高内燃机动力、降低燃油耗量的优良效果，使油耗下降10％-15％，CO净化率＞60％，HC下降率＞40％，功率提高1.3KW。

本添加剂广泛适用于汽车、柴油车、摩托车及火车、轮船、燃油锅炉等一切使用车用汽油，车用柴油和重油等燃料油的内燃机械，使之达到功率提高，油耗下降，减少污染，养护设备，延长发动机寿命的目的。

具体实施方式

下面通过实例对本发明特点作进一步阐述。

实例1：

A.复合极性溶剂采用乙酰丙酮∶聚乙二醇醚＝1∶1，共13Kg；

B.复合清净分散剂采用水杨酸盐与烯基丁二酰亚胺＝0.4∶1，共10Kg；

C.复合阻聚剂采用2.6二叔丁基对甲酚∶N苯基-1-萘胺＝2∶0.8，共0.6Kg；

D.复合抗腐蚀剂采用苯并三氮唑∶十二烯基丁二酸＝2∶1，共1Kg；

E.润滑剂采用HVI 150基础矿物油，15Kg；

F.破乳剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚，0.003Kg；

G.助溶剂二甲苯与烷基苯、柴油的混合液体，共60.4Kg，其中：二甲苯20Kg；制备方法为：

d.停止搅拌，冷却至室温；

e.过滤后得成品溶液。

实例2：A.复合极性溶剂为环己酮∶聚乙二醇醚＝1∶1，共10Kg；B.复合清净剂为烷基水杨酸钙∶双烯基丁二酰亚胺＝0.5∶1，共15Kg；C.复合阻聚剂为2.2’亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)∶N，N’二仲丁基对苯二胺＝2∶1，共0.8Kg；D.复合抗腐蚀剂为苯并三氮唑衍生物∶十二烯基丁二酸＝2∶1，共2Kg；E.润滑剂为ZN(150ZN)矿物油，共14Kg；F.破乳剂为胺与环氧化合物缩合物(T1001)，共0.003Kg；G.助溶剂为58.2Kg(其中：二甲苯15Kg)；制备方法同实例1

实例3：乙酰丙酮∶二甘醇乙醚＝1∶1，共11Kg；环烷酸镁∶多烯基丁二酰亚胺＝0.5∶1，共19Kg；2.6二叔丁基对甲酚∶4，4’二辛基二苯胺＝1∶0.4)，共0.5Kg；苯并三氮唑∶二聚酸＝2∶1，共1Kg；HV1500，共15.5Kg；破乳剂SP，共0.005Kg；54Kg(其中：二甲苯15Kg)；制备方法同实例1

下面提供应用实例：

1.取实例1添加剂按1∶10000比例加到90号汽油中，进行加剂前后效果实验。

试验机型：376QA发动机

怠速排放试验：转速850r/min

	加剂前	加剂后	净化率％
	加剂前	加剂后	净化率％	CO(％)	1	0.3	72
HC(ppm)	700	35	50	CO(％)	1	0.3	72

节油率平均11％(最高18％)

功率提高1.3KW

扭矩提高5N.M

2.取实例2添加剂，按1∶12000比例加到90号汽油中，进行路面行车试验。车型：解放141型大客车

行驶里程(Km)	状态	耗油量(L)	单耗(L/100Km)	节油率(％)
行驶里程(Km)	状态	耗油量(L)	单耗(L/100Km)	节油率(％)	11600	加剂前	3210	27.6	17
13000	加剂后	2980	22.9		11600	加剂前	3210	27.6

上线检测一次合格。

3.取实例3添加剂，按1∶10000比例加到0号柴油中，进行路面行车试验。

车型：解放牌柴油机行驶10000Km

加剂前油耗(L/100Km)	加剂后油耗(L/100Km)	节油率(％)	平均节油率(％)
加剂前油耗(L/100Km)	加剂后油耗(L/100Km)	节油率(％)	平均节油率(％)	18.0	15.5	13.8	15.8
17.3	14.2	17.9		18.0	15.5	13.8

烟度值下降40％，动力明显加大。上线检测一次合格。

Claims

1.一种发动机用多功能高效复合型燃油添加剂，其特征在于：由复合极性溶剂、复合清净分散剂、复合阻聚剂、复合抗腐蚀剂、润滑剂、破乳剂和助溶剂组成，各组份的重量百分比为：复合极性溶剂5～20％、复合清净分散剂10～30％、复合阻聚剂0.2～3％、复合抗腐蚀剂0.02～5％、润滑剂5～25％、破乳剂0.001～0.05％、余量为助溶剂；其中所述复合极性溶剂为乙酰丙酮与聚乙二醇醚、环己酮与聚乙二醇醚或者乙酰丙酮与二甘醇乙醚的混合物，任一组中的两种组份的重量比均为1∶1；其中所述复合清净分散剂为环烷酸镁与烯基丁二酰亚胺或者水杨酸盐与烯基丁二酰亚胺的复合物，任一组中的两种组份的重量比为1∶2～2∶1；其中所述复合阻聚剂为2，6二叔丁基对甲酚与N-苯基-1-萘胺的复合物、2，2’亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)与N，N’二仲丁基对苯二胺的复合物或者2，6二叔丁基混合酚与4，4’二辛基二苯胺的复合物；当复合阻聚剂为2，6二叔丁基对甲酚与N-苯基-1-萘胺的复合物时，二者重量比为2∶1～1∶2；当复合阻聚剂为2，2’亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)与N，N’二仲丁基对苯二胺的复合物时，二者重量比为2∶1～1∶2；当复合阻聚剂为2，6二叔丁基混合酚与4，4’二辛基二苯胺的复合物时，二者重量比为1∶0.4～0.4∶1；其中所述复合抗腐蚀剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物或2-巯基苯并噻唑分别与十二烯基丁二酸或二聚酸的复合物，任一组中的两种组份的重量比均为1∶2～2∶1；其中所述润滑剂为粘度v＝20-100mm²/s的HVI基础矿物油或ZN矿物油；其中所述破乳剂为环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚、胺与环氧化合物缩合物或破乳剂SP；其中所述助溶剂为甲苯或二甲苯与烷基苯、柴油、航煤中的一种或者二种或者三种的混合物，但助溶剂中甲苯或二甲苯的比例不小于助溶剂总重量的10％。

2.根据权利要求1所述的一种发动机用多功能高效复合型燃油添加剂，其特征在于：润滑剂为NVI100 HVI150、HVI200、HVI500、100ZN、150ZN或500ZN。

3.根据权利要求1或2所述的发动机用多功能高效复合型燃油添加剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：a.在室温条件下按相应比例将复合阻聚剂和复合抗腐蚀剂溶于复合极性溶剂中，形成混合液；b.在温度为45±5℃、反应釜转速为160r/min条件下，按比例依次投入助溶剂、润滑剂和复合清净分散剂，并与混合液混合在一起，最后加入破乳剂并搅拌40分钟；c.停止搅拌，冷却至室温；d.过滤后得成品溶液。