CN1493669A - 植物油衍生脂类燃油环保节能添加剂 - Google Patents

Abstract

一种采用植物油衍生脂类为原料生产的燃油环保节能添加剂。它是完全从在自然界能大量种植、循环生长的油料植物中制取的物质，无毒无害，如：十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、植物油等。按照比例组成配方，通过混合、加温，均质乳化工艺，并在加工中实现“三废”零排放，产品收率大于99％的制造方式取得的，一种能通用于柴油和汽油的燃油环保节能添加剂。它添加在柴油或汽油中，会释放出含有阴离子、非离子活性物质的极性基团，可改变燃油分子界面能，降低燃油分子的表面张力，促使燃油分子链裂解细化，充分雾化燃烧，能提高发动机的综合效率，同时还能逐渐软化和清除发动机内的结胶、积炭，改善发动机的工作环境，减少了发动机尾气中CO、HC、Nx、炭烟等有害物质的排放，并且能节约燃油和延长发动机的工作寿命。

Description

植物油衍生脂类燃油环保节能添加剂

本发明涉及燃油添加剂领域。更具体地，本发明涉及用于柴油和汽油的环保、节能型燃油添加剂。

随着内燃机制造技术的发展，世界上对内燃机排放标准的要求越来越严格。市场对汽油和柴油的质量要求也越来越高，虽然石油加工技术的进步，部份满足了市场对汽油、柴油的品质要求，但是汽油、柴油燃料本身的某些物理化学性能已不能适应市场对现代内燃发动机的性能要求。因此采用优质的燃油添加剂来改善和提高汽油、柴油的品质，是一种相当经济而有效的技术手段。它能使汽油、柴油在特定的空间和有限的单位时间内，更充分地燃烧，发挥其最大的能量，因而提高了其经济价值。并且能使燃烧系统变得更为洁净，减少了磨损和烧蚀，延长了发动机的使用寿命，降低了保养维护的费用。更为重要的是，由于改善了发动机的工况环境，使得发动机排放的有害物质大量减少，降低了对环境的污染。所以在人类为缓解全球环境恶化努力奋斗的同时，各种石油产品中添加剂的研制和生产发展迅速，国内、外的各种添加剂产品名目繁多，功能各有，在燃油市场上已经成为人们熟识的热点产品。

例：《具有助燃节油、净化功效的燃油添加剂》(申请人：吴振胡光荣；专利申请号：97103979；专利公告号：1168408)报道了具有助燃、节油、净化功效的燃油添加剂由按重量百分比的以下成分含量组成：乙二醇丁醚14-16，脂肪酸酯2-14，二氯乙烷15-30，丁醇25-35，环烷酸钴1-3，羧乙基锗倍半氧化物0.5-5，脂肪酰胺1-18。

《高效燃油添加剂》(申请人：廊坊源兆通信器材有限公司能源开发公可；专利申请号：95101596；专利公告号：1129730)报道了一种高效燃油添加剂及生产工艺，其特征在于将硝酸酯、乙醇、丙酮、邻硝基甲苯配制后，放入反应釜内，进行反应制成品，添加剂按0.05％剂量加入燃油之内，可节约燃油10％，降低烟度45％，降低粘度40％，是一种理想的高效、优质燃油节油添加剂。

《液体燃料添加剂》(申请人：深圳市日研科技有限公司；专利申请号：97114244；专利公告号：1210135)报道在汽油、柴油或煤油中加入少量的琥珀酰亚胺、胺氧化物类、合成脂、paradyne、二烷基二苯胺、磷酸甲酚三苯酯、甲基苯二胺、二烷基二硫代硫酸锌、二水杨酸、二氨基环己烷构成的液体燃料添加剂，在高温高压的工况条件下，引起“微爆反应”，使燃料充分燃烧，且产生巨大压力，增大发动机功率，减少尾气中CO、HC的排放量。

《多元醇酯燃料添加剂》(申请人：埃克森研究工程公司；专利申请号：97197899；专利公告号：1230210)公开报道了一种可降低气阀积碳和燃烧室积碳的多元醇酯燃料添加剂。这种酯具有约1-35％来转化的羟基，其特征在于羟基数约为5-180。

《汽油机防积炭添加剂》(申请人：贡建政；专利申请号：95112728；专利公告号：1148084)公开报道一种汽油机防积炭添加剂，其组分含量为：有机胺9-11，脂肪酸3-6，醇类8-12，溶纤剂8-12，稀土盐8-12，乳化剂2-4，烃类42-62。

《高效柴油添加剂及其制造方法》(申请人：中国人民解放军第九七0二工厂；专利申请号：88106101；专利公告号：1033393)报道了一种高效柴油添加剂由20-65％环烷酸锌、23-52％的环烷酸锰、5-18％的环烷酸铁和7-20％的环烷酸钴混合搅拌均匀而成。每500公斤柴油加入1公斤高效柴油添加剂，节油率达10％以上，同时可降低尾气烟度。

美国专利US4659337(专利申请号：US1986000821727)报道一种发动机燃料添加剂，它能控制辛烷值，控制降低烃、一氧化碳排放和清洁汽化器性能。该添加剂是马来酐、聚醚多胺(最好是聚醚二胺)，和n-烷基——亚烃基二胺的反应产物。

美国专利US5931977(专利申请号：US1997000971411)报道了一种柴油添加剂，它含有30-50％醇，25-35％酮，3-10％硅化物(含有3-5个C原子，9-18个H原子，3-5个O原子)。该添加剂能增加功率，减少排放，降低污染。

然而现在技术中的燃油添加剂或者成本昂贵，制造工艺复杂，或者成分众多，或者不能同时用于汽油和柴油。因此，本领域迫切需要开发成本低廉、制造工艺简便，组份简单的环保节能的燃油添加剂。此外本领域还需要开发在制造燃油添加剂过程中不会产生对环境造成新的污染，和选用生物型可持续资源为原料生产的安全无毒的环保节能燃油添加剂。

本发明第一方面提供了一种燃油添加剂，它含有：

1-50重量份数的植物油；

12-32重量份数的十二烷酸；

10-30重量份数的三甘脂；

20-40重量份数的十八烷酸；

2-7重量份数的乙醇。

在1#优选例中所述的燃油添加剂为固体形式；

在2#优选例中所述的燃油添加剂为乳膏体形式；

在3#优选例中所述的燃油添加剂为液体形式。

在本发明的另一方面提供了一种制备燃油添加剂的方法，它包括步骤：

1、将12-32重量份数的十二烷酸；20-40重量份数的十八烷酸；10-30重量份数的三甘脂；2-7重量份数的乙醇一起混合，形成混合物。

2、在90-150℃下加温步骤(1)中制得的混合物60-100分钟。

3、冷却步骤(2)中的混合物至50-70℃。

4、将1-50重量份数的植物油加入步骤(3)的混合物中，用高剪切均质乳化机进行均质乳化60-100分钟。

5、将步骤(4)中混合物冷却至室温5-30℃，制得燃油添加剂。

如本文所用“植物油衍生脂”是指基于通过对植物油，例如：大豆油、棉籽油、花生油、菜籽油、乌桕子油、桐油、茶籽油、椰子油、棕榈油、蓖麻油、玉米油、芝麻油等植物油通过油化加工取得的衍生脂类。

适用于本发明的“植物油衍生脂”是必需从植物油加工中取得的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂。

一类合适的原料是十二烷酸、十八烷酸，它们是已知用于生产洗涤剂，化妆品，表面活性剂的原料。

另一类合适的原料是三甘脂、植物油，它们是已知用于食用和生产涂料、润滑剂的原料。

乙醇是作为聚合、催化、醇化的中间体。

本发明的燃油添加剂具有优良的环保节能作用。其工作原理如下：

1、当该添加剂溶入汽油、柴油等燃料中时，会释放出含阴离子、非离子活性物质的极性基团，它吸附在燃油分子的表面，能改变燃油分子的界面能。使燃油分子表面张力降低，促使燃油分子链裂解细化。能充分雾化燃烧，提高了内燃发动机的综合效率。

2、该添加剂释放的极性基团吸附在金属表面，能防止并清除燃油中胶质物形成的结胶、积碳，改善内燃发动机的工作环境。

3、该添加剂中植物脂肪是含氧物质，在高温燃烧时，能释放氧原子，能使燃油的碳氢化合物燃烧的更彻底，因而减少了(CO)、(HC)、(Nx)、碳烟等尾气污染物的生成。

4、该添加剂中的脂肪酸不含金属皂素，具有良好的润滑性能，对内燃发动机的供油系统和汽缸壁、活塞环，均有良好的润滑保护作用，能降低内燃发动机工作时的噪声和延长内燃发动机的工作寿命。

本发明植物油衍生脂类燃油环保节能添加剂的制备方法通常包括以下步骤：

1、配料：

取12-32重量份数的十二烷酸、20-40重量份数的十八烷酸、10-30重量份数和三甘脂、2-7重量份数的乙醇，一起混合，形成混合物。

本发明使用的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂，必需是从植物油为原料加工中获得的衍生脂类产品。在配料加入少量的乙醇起到了聚合、催化、醇化作用。

2、加温处理：

在完成配料步骤后，对获得的混合物进行加温。加温处理通常是在正常气氛中，在90-150℃温度条件下，保持60-100分钟。

加温处理的作用是使混合物充分反应，缩短聚合、催化、醇化时间。

3、保温冷却：

加温步骤完成后，在正常气氛下自然冷却至50-60℃。

冷却时间不少于300分钟。如果冷却时间少于300分钟，可采用措施保温。

4、均质乳化：

在保温冷却至50-60℃的混合物中，加入1-50重量份数的植物油，用高剪切均质乳化机进行均质乳化60-100分钟。

5、冷却

均质乳化后的混合物自然冷却至20-30℃，视1-50重量份数的植物油加入量的比例，即可分别获得固体、乳膏体、液体三种形式的燃油添加剂。

添加比例：

本发明的燃油添加剂使用时，通常按：

1升汽油或柴油加入0.15-0.2克固体状燃油添加剂，或者1升汽油或柴油加入0.3-0.4克乳膏状燃油添加剂，或者1升汽油或柴油加入0.7-1克液体状燃油添加剂，当然在实际使用中，消费者不可能精确计量，稍多或稍少在燃油中加入添加剂，并不会对发动机产生负面影响，仅是导致消费者使用成本的合理性而已。

本发明的燃油添加剂具有以下优点：

1、成本低廉：

目前，本发明的燃油添加剂已经达到的经济指标是：每升汽油或柴油使用成本为：人民币0.04元，所产生的节能经济效益人民币0.11元以上，消费者每使用1升燃油能获净利润为人民币0.07元以上，消费者使用成本只有目前市场现有其他各类燃油添加剂的1/10和1/2。

2、技术指标优异：

使用本发明的燃油添加剂的车辆，经过行驶200公里左右的走合期后，发动机尾气排放的污染物指标明显下降，汽油车排放的HC、CO、NX有害气体总量减少26％-33％，柴油车排放的碳烟黑度BOSCH值减少29％-36％，发动机功率和扭距增加3％-4％，节约燃油消耗4％-7％，发动机噪声有所下降。

3、可持续发展强劲：

本发明的燃油添加剂的制作原料，是完全从在自然界能够大量种植，循环生长的油料植物中取的物质，是可再生，取之不尽的无毒、无害的绿色环保节能产品，符合当前世界可持续发展的条件。

4、配方简单、安全无毒、生产工艺实现“三废”零排放：

本发明的燃油添加剂的配方简单组份少。产品完全无毒，使用安全性好。在生产的过程中，没有废气、废水、废渣的产生，产品收率大于99％，对环境不构成任何污染。

5、通用性强，使用简便：

本发明的燃油添加剂，不受汽油和柴油的品种限制，可同时用于各种牌号的汽油和柴油，具有添加简便，通用性强的特点。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，所有的百分比和份数按重量计。

实施例1

燃油添加剂1

将十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在130℃加温75分钟，随后在不少300分钟时间内，逐渐冷却至60℃时。按(表一)中所述比例加入植物油，在高剪切均质乳化机中，进行均质乳化100分钟，然后冷却成型制成1.5克/粒的固体形状产品。

实施例2

燃油添加剂2

将十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在120℃加温80分钟，随后在不少300分钟时间内，逐渐冷却至65℃时，按(表一)所述比例加入植物油，在高剪切均质乳化机中，进行均质乳化80分钟，然后冷却后就成为乳膏形状产品。

实施例3

燃油添加剂3

将十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在140℃加温90分钟，随后在不少300分钟时间内，逐渐冷却至70℃时，按(表一)所述比例加入植物油，在高剪切均质乳化机中，进行均质乳化60分钟，然后冷却后就成为液体形状产品。

                                              (表一)

	十二烷酸(重量份数)	十八烷酸(重量份数)	三甘脂(重量份数)	植物油(重量份数)	乙醇(重量份数)	产品形式
							燃油添加剂1	28	40	25	5	4	固体
燃油添加剂2	19	37	30	20	6	乳膏体
							燃油添加剂3	15	20	18	50	7	液体

Claims (3)

1、一种用于柴油和汽油的燃油环保节能添加剂，在原料配方中其特征是：采用植物油衍生脂类；十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、植物油。用乙醇作为催化、醇化的中间体，通过混合、加温、均质乳化，制成固体、乳膏体、液体三种形状的燃油添加剂。

2、根据权利要求1所述的燃油添加剂，其特征是：原料配方中的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂是从植物油加工中取得的产品，用乙醇作为催化、醇化的中间体。

3、根据权利要求1所述的燃油添加剂，其特征是：将原料按照比例组成配方，通过混合、加温，均质乳化，制成的固体、乳膏体、液体三种形状可用于柴油和汽油的燃油环保节能添加剂。