CN1328116A - 一种发动机燃料添加剂 - Google Patents
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Abstract
一种发动机燃料添加剂,系用精炼的植物油为原料,首先提取混合的单甘酯,再经三段冷却结晶,最后经分子蒸馏即得到所需的产品。本发明的添加剂加到汽油和柴油里燃烧,燃料燃烧率高达98%以上,而排放的尾气中CO含量下降27－60%、HC化合物下降15－30%,有害颗粒物质下降25－80%,因此本发明的添加剂是一种高科技含量,高附加值的新型环保节能产品。
Description
技术领域
本发明涉及石油产品添加剂技术，更具体地说，是一种提高发动机燃料燃烧率的添加剂。
背景技术
为了满足发动机条件和环保的要求，对发动机燃料本身某些物理化学性能必须进行改善，其中在燃料中加入添加剂的方法是经济有效的手段之一。市场上的燃料添加剂种类很多，如为改善汽油的储存安定性，加入抗氧剂和金属钝化剂；为改善柴油流动性，加入柴油流动改进剂等等。另外还有一种为了提高燃料燃烧值的添加剂如美国的JG、BG等口牌的产品，这些添加剂以增加动力为主，并辅之于节油效果。由于这些添加剂中含有某些金属和芳烃等成份，它们虽能提高燃料的燃烧值，但是燃烧后排放污染物增加二次污染，即使经常更换某些辅助部件，由于成本高和更换频繁而不被市场认可。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种由天然植物提取的物质用作发动机燃料的添加剂。
本发明的添加剂是采用下列方法提取：
(1)制取混合单甘酯：在100份精炼的植物油原料中加入植物油重量的30％的甘油和1％的碱催化剂，在210℃下反应2小时，然后加入催化剂重量的150％的磷酸，混合搅拌30分钟后冷却至75℃，经过滤分离，最高可得到83％的混合单甘酯，滤渣经处理后送去制造磷肥，
(2)冷却结晶：步骤(1)得到的混合单甘酯在50℃熔化后分三段冷却，其冷却温度：第一段30℃、第二段15℃、第三段5℃，第一、二段冷却速率分别控制1-2℃/小时、0.3-0.5℃/小时，第三段恒温养晶8小时，第二、三段的冷却介质与制冷机组相连接，以保证冷却介质温度能精确调节，冷却介质与混合单甘酯的温差为5-8℃，经过滤得到混合单甘酯为原料重量的55-60％的液体产物，余下的固体脂用于食品业二次产口的制作如用于制造人造奶油等，所述的冷却介质为水，
(3)分子蒸馏：将(2)步得到的液体产物，在刮膜式蒸馏塔中，于0.7pa真空度和240-285℃下进行1-3级分子蒸馏，获得用作汽油的添加剂或者在0.7pa真空度和280-320℃下经1-3级分子蒸馏即获得用作柴油的添加剂。
本发明步骤(1)的制备方法是采用《油酯化学及工艺学》(中国轻工业出版社出版，1989，第四版第二册)和《植物油脂生产与综合利用》(中国轻工业出版社，1999，第一版)公开的技术。
本发明步骤(2)冷却结晶是采用《油脂加工》(中国商业出版社，1999，第一版)公开的技术。
本发明步骤(3)所用刮膜蒸馏塔是已知设备。
本发明所述的精炼植物油包括棕榈油、棕榈仁油、豆油、菜籽油。
本发明的添加剂产品是一种混合物，包括棕油单甘酯、油酸单甘酯、亚油酸单甘酯、月桂酸单甘酯。
本发明的添加剂在发动机燃料中的加入量为燃料体积的0.1-0.4％，它可以与其它燃料添加剂混合使用。
本发明添加剂的优点和效果：
本发明的添加剂是以植物油为原料的提取物，不存在已有技术中的某些金属和芳烃化合物，经试验显示，由于该添加剂在能使燃油的分子离子化，燃油分子排列均匀，使燃烧效率大幅度提高，最高达98％以上，根本解决燃料燃烧不完全的问题，使尾气中CO排放量下降27-60％，HC化合物下降15-30％，有害颗粒物质下降25-80％。
综上所述，本发明的添加剂是一种不含任何金属成份和芳烃化合物的绿色产品，不会产生二次污染，对尾气净化装置无危害，而且产品的原料来源于取之不尽的植物原料，因此本发明的添加剂属于高科技含量，高附加值的新型环保、节能产品。
具体实施方式
下面通过具体的实例进一步说明本发明的特点。
实例1
本实例是制备汽油添加剂，具体制备过程：
(1)制取混合单甘酯：100kg精制的棕榈油中加入30kg甘油和1kg甲醇钠催化剂，在210℃下反应2小时，再加入1.5kg磷酸，混合搅拌30分钟，冷却至75℃，经过滤分离，得到83kg的混合单甘酯，滤渣送去制造磷肥；
(2)冷却结晶：将步骤(1)得到的混合单甘酯在50℃下熔化后分三段(三组结晶塔)冷却，其冷却温度：分别为30℃、15℃、5℃，第二、三段的冷却速率分别控制1.5℃/小时、0.4℃/小时，第三段恒温养晶8小时，经过滤得到浊点为7-8℃的液体产物48kg，余下的固体脂可用于食品行业；
(3)分子蒸馏：将步骤(2)制得的液体产物，在刮膜式蒸馏塔中，在0.7pa和240-285℃下进行2次分子蒸馏，制得16.8kg的汽油添加剂，其主要理化指标见表1。
实例2
本实例是制备柴油添加剂。制备过程：第一、二步同实例1，第三步分子蒸馏是在0.7pa和280-320℃下分子蒸馏2次，在原料量与实例1相同的情况下，得到19.2kg柴油添加剂。其理化性能见表1。
实例3
本实例是实例1添加剂的应用实例。
试验条件：在90#无铅汽油中加入0.2％(体)的实例1添加剂，进行行车试验，试验采用四冲程单缸汽油机，并与未加添加剂的90#汽油对比，结果见表2。经测试油耗平均降低8.6％，转速(怠速)有效率提高10％。
实例4
本实例是在93#汽油中加入0.15％(体)实例1添加剂，分别在夏利、桑塔纳、红旗、切诺基、北京BJ2020进行行车实验结果见表3。
由表3结果看出，车辆百公里耗油量明显下降，并随着行驶速度(转速)的提高和路程的加长，节油也随之增大；尾气污染的排放显著降低；CO下降28-53％、HC下降15-27％，完全符合国家对尾气排放的要求。
实例5
本实例是在0#柴油中分别加入0.2％体和0.3％(体)的实例2添加剂，用于依维可车辆进行试验，尾气排放净化率达20％以上。
用于柴油工程车(如堆土机、铲车)，黑烟排放明显降低，司机普遍反映，机械动力提高，比不加添加剂的燃油省力、省油。
表1
| 密度(20℃)，kg/m3 | 860-900 | GB/T1884 |
| 饱和蒸汽压，Kpa | ≤60 | GB/T8017 |
| 含硫量，％ | ≤0.10 | GB/T380 |
| 铜片腐蚀(50℃，3h) | ≤1 | GB/T5096 |
| 酸度，mg KOH/100ml | ≤8 | GB/T258 |
| 机械杂质，％ | 无 | GB/T511 |
| 水分，％ | 无 | GB/T260 |
表2
| 油耗，升/百公里节油％ | 尾气排放平均 | 转速(怠速)，r/min | |
| CO，％ | HC，PPm | ||
| 7.8 | 0.8 | 540 | 920 |
| 9.6 | 1.85 | 460 | 960 |
| 8.4 | 0.92 | 500 | 940 |
表3
| 项目 | CO，％ | HC，ppm | 油耗，L/百分里 | ||||||
| 未加 | 加入 | 降低，％ | 未加 | 加入 | 降低，％ | 未加 | 加入 | 节油，％ | |
| 夏利1 | 5.9 | 3.1 | 47.5 | 970 | 790 | 18.56 | 6.6 | 6.0 | 9.1 |
| 夏利2 | 7.3 | 3.5 | 52.1 | 1120 | 810 | 27.67 | 8.9 | 8.0 | 10.11 |
| 夏利3 | 6.4 | 4.0 | 37.5 | 590 | 440 | 25.4 | 7.9 | 7.1 | 10.13 |
| 桑塔纳 | 5.8 | 3.6 | 37.9 | 1010 | 790 | 21.78 | 8.9 | 8.1 | 9.0 |
| 切诺基 | 5.46 | 3.0 | 45.1 | 416 | 353 | 15.14 | 12.7 | 11.4 | 10.23 |
| 北京JB2020 | 6.0 | 4.1 | 31.66 | 1110 | 940 | 15.31 | 13.6 | 12.3 | 9.56 |
| 红旗 | 3.9 | 2.8 | 28.2 | 730 | 590 | 19.18 | 10.3 | 9.45 | 8.25 |
Claims (3)
1.一种发动机燃料添加剂，其特征在于该添加剂是由下述方法制备获得：
(1)制取混合单甘酯：在100份精炼的植物油原料中加入植物油重量的30％的甘油和1％的碱催化剂，在210℃下反应2小时，然后加入催化剂重量的150％的磷酸，混合搅拌30分钟后冷却至75℃，经过滤分离，最高可得到83％的混合单甘酯，滤渣经处理后送去制造磷肥，
(2)冷却结晶：步骤(1)得到的混合单甘酯在50℃熔化后分三段冷却，其冷却温度：第一段30℃、第二段15℃、第三段5℃，第一、二段冷却速率分别控制1-2℃/小时、0.3-0.5℃/小时，第三段恒温养晶8小时，第二、三段的冷却介质与制冷机组相连接，冷却介质与混合单甘酯的温差为5-8℃，经过滤得到混合单甘酯为原料重量的55-60％的液体产物，余下的固体脂用于食品业二次产品的制作，所述的冷却介质为水，
(3)分子蒸馏：将(2)步得到的液体产物，在刮膜式蒸馏塔中，于0.7pa真空度和240-285℃下进行1-3级分子蒸馏，获得用作汽油的添加剂或者在0.7pa真空度和280-320℃下经1-3级分子蒸馏即获得用作柴油的添加剂。
2.按照权利要求1所述的燃料添加剂，其特征在于所述的植物油包括棕榈油、棕榈仁油、豆油、菜籽油。
3.权利要求1所述的发动燃料添加剂的应用，在燃料油中加入燃料油体积的0.1-0.4％。
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