KR101954918B1 - Manufacturing method of fuel additive and fuel using the same - Google Patents

Manufacturing method of fuel additive and fuel using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101954918B1
KR101954918B1 KR1020180033910A KR20180033910A KR101954918B1 KR 101954918 B1 KR101954918 B1 KR 101954918B1 KR 1020180033910 A KR1020180033910 A KR 1020180033910A KR 20180033910 A KR20180033910 A KR 20180033910A KR 101954918 B1 KR101954918 B1 KR 101954918B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
glycol monoalkyl
monoalkyl ether
alkylene glycol
water
Prior art date
Application number
KR1020180033910A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180114504A (en
Inventor
김덕섭
Original Assignee
김덕섭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김덕섭 filed Critical 김덕섭
Priority to CN201880029378.0A priority Critical patent/CN110730815B/en
Priority to PCT/KR2018/003498 priority patent/WO2018190533A1/en
Publication of KR20180114504A publication Critical patent/KR20180114504A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101954918B1 publication Critical patent/KR101954918B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1852Ethers; Acetals; Ketals; Orthoesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/04Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/08Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving lubricity; for reducing wear
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/10Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving the octane number
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2230/00Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/08Inhibitors
    • C10L2230/081Anti-oxidants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02Specifically adapted fuels for internal combustion engines
    • C10L2270/026Specifically adapted fuels for internal combustion engines for diesel engines, e.g. automobiles, stationary, marine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00Specifically adapted fuels
    • C10L2270/04Specifically adapted fuels for turbines, planes, power generation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

본 발명은, 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계를 포함하는, 연료첨가제 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a water-soluble organic solvent, which comprises mixing at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution, and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / At a temperature of from 40 캜 to 150 캜.

Description

연료첨가제의 제조방법 및 이를 이용한 연료{MANUFACTURING METHOD OF FUEL ADDITIVE AND FUEL USING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a fuel additive,

본 발명은 탄화수소계 연료의 연료첨가제의 제조방법과 이로부터 얻어지는 연료첨가제가 적용된 연료에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a fuel additive for a hydrocarbon-based fuel and a fuel to which the fuel additive obtained from the process is applied.

지구온난화로 인해 지구촌 곳곳에서 산발적으로 발생하는 각종 재해를 예방하기 위한 세계 각국의 노력이 활발히 진행되고 있다. 지난 2015년에는 미국과 중국을 비롯해 전 세계의 195개 국가가 파리기후변화협약을 맺으면서 온실가스 감축을 약속했고, 세계 각국에서는 온실가스 배출량을 줄이기 위해 다양한 노력을 시도하고 있다. 저탄소 친환경 사회를 구현해야하는 현 상황에서 일각에서는 탄산가스가 전혀 배출되지 않는 무공해 에너지원인 수소연료에 대한 연구 또한 활발하다. 수소연료전지 자동차의 경우 친환경 자동차이기는 하지만 현재 대당 가격이 너무 높아 활성화되기에는 시간이 많이 걸린다. 또한 친환경 자동차로 전기자동차도 활발히 연구되고 있다. 수소연료 자동차와 전기자동차는 연소에 의해 배출되는 입자상 물질이 없고, 지구 온난화와 관련된 가스상 물질이 없다.Worldwide efforts are being made to prevent disasters that occur sporadically in various parts of the world due to global warming. In 2015, 195 countries around the world, including the United States and China, promised to cut greenhouse gas emissions by signing the Paris Climate Change Convention, and around the world are making various efforts to reduce greenhouse gas emissions. In the current situation where a low-carbon eco-friendly society is to be realized, research on hydrogen fuel that is pollution-free energy which does not discharge carbon dioxide at all is also active. Hydrogen fuel cell cars are eco-friendly vehicles, but the price per unit is too high to activate. In addition, electric vehicles are being actively studied as eco-friendly vehicles. Hydrogen-fueled cars and electric vehicles have no particulate matter emitted by combustion, and there are no gaseous substances associated with global warming.

그러나 아직 화석연료는 자동차, 열차, 선박, 비행기 등 이동수단 뿐만 아니라 전기 생산을 위한 화력발전소에서는 없어서는 안 되는 에너지원이기 때문에, 세계 각국은 에너지효율향상, 특히 화석연료의 에너지효율향상에 노력하고 있다.However, since fossil fuels are an indispensable source of energy for electric power generation as well as transportation means such as automobiles, trains, ships and airplanes, countries around the world are striving to improve energy efficiency, especially energy efficiency of fossil fuels .

화석연료 사용량 증가는 이산화탄소 배출이 많아져 지구 온난화 현상이 가속화되고, 지구 생태계 파괴와 인류의 생활환경에 매우 나쁜 영항을 끼치며, 특히 배출되는 미세먼지(PM)의 증가는 인구가 밀집된 도시 주민의 건강을 위협하고, 평균수명을 단축시키는 등 큰 해악을 끼치고 있다.Increased use of fossil fuels accelerates the global warming phenomenon due to increased carbon dioxide emissions, deteriorates the global ecosystem and affects the living environment of the people. Especially, the increase of the fine dust (PM) Threatening the life expectancy and shortening the average life span.

특히, 석유 업계에서는 자동차 등 운송수단으로부터 배출되는 NOx나 PM(미세먼지)등에 의한 대기오염 문제가 심각함에 따라 대기오염물질의 배출저감을 위하여 가솔린의 무연화나 경유의 저황화 등 각종 연료의 품질개선에 노력하고 있다.In particular, in the petroleum industry, the problem of air pollution caused by NOx and PM (fine dust) emitted from automobiles and other vehicles is serious. Therefore, in order to reduce the emission of air pollutants, the quality of various fuels such as smokeless gasoline or diesel oil is improved I am trying to.

대한민국 등록특허 10-1210037에서는 내연기관용 연료첨가제로서 유동파라핀을 가열하여 파라핀 왁스를 혼합하고, 또 메틸올레이트와 액상 칼슘설포네이트와 합성지방유를 서로 혼합한 연료첨가제를 사용함으로써 차량의 연비가 향상되고, 동시에 유해 배출물질이 대폭 감소하였다고 제시하고 있다.In Korean Patent No. 10-1210037, as a fuel additive for an internal combustion engine, fuel paraffin is heated to mix paraffin wax, fuel additive in which methylolate, liquid calcium sulfonate and synthetic fatty oil are mixed with each other is used, fuel efficiency of the vehicle is improved At the same time, it is suggested that hazardous emissions are greatly reduced.

대한민국 등록특허 10-0339859에서는 탄화수소 용매와 비이온 계면활성제와 알코올과 산화몰리브덴화합물 및 알칼리화합물로 이루어진 연소촉진용 연료첨가제가 제시되어 있다.Korean Patent No. 10-0339859 discloses a fuel additive for combustion promotion comprising a hydrocarbon solvent, a nonionic surfactant, an alcohol, a molybdenum oxide compound and an alkaline compound.

대한민국 등록특허 10-1161638에서는 유화 나노 마이크로 연료첨가제 및 그 제조방법이 제시되어 있는데, 나노입자로 분산된 유중수 분자들이 연료내에 첨가되어도 유화가 일어나지 않고, 시스템을 열역학적으로 안정화시켜 연소과정에서 연료 소비 감소에 효과가 탁월하다고 기술되어 있다.Korean Patent No. 10-1161638 discloses an emulsified nano-micro fuel additive and a method for producing the emulsified nano-micro fuel additive. The emulsified nano-micro fuel additive and the method for producing the emulsified nano micro fuel additive are disclosed in Korean Patent No. 10-1161638. It is described that the effect is excellent.

WO 02/059236과 WO 2003/078552에서는 에탄올 또는 프로판올에 계면활성제를 첨가하여 에탄올-디젤 연료조성물을 제조하는 방법을 제시하고 있다.WO 02/059236 and WO 2003/078552 disclose a method for preparing an ethanol-diesel fuel composition by adding a surfactant to ethanol or propanol.

상술한 출원/등록특허에 있어, 액체 탄화수소 용매와 물을 혼합한 연료첨가제는 연비를 향상시키고, 배출가스와 입자상물질인 미세먼지(PM)을 줄이는 효과가 있기는 하나, 물과 탄화수소 용제를 안정적으로 혼합하기 위하여 계면활성제를 사용하고 있어서, 계면활성제의 연소로 인한 슬러지의 발생도 염려되고, 나노 마이크로 입자로 분산된 콜로이드 상이 탄화수소에 안정적으로 장시간 동안 분산되어 있다고 보이지는 않는다.In the above-mentioned filed / registered patent, the fuel additive obtained by mixing the liquid hydrocarbon solvent and water has the effect of improving the fuel consumption and reducing the exhaust gas and fine particulate matter (PM) which are particulate matter. However, , The use of a surfactant is concerned with the generation of sludge due to the combustion of the surfactant, and it is not believed that the colloidal phase dispersed in the nanomicroparticles is stably dispersed in the hydrocarbon for a long period of time.

그리고 아직도 많은 나라가 사용하고 있는 연료첨가제인 MTBE는 주유소 저장탱크에서 흘러나온 MTBE성분이 땅으로 스며들어 지하수를 오염시키는데, MTBE가 발암성분으로 의심된다는 연구보고서가 있으며, 미국의 일부 주에서는 이미 사용이 금지되고 있다. MTBE, a fuel additive still used by many countries, has a research report that MTBE from a gas station storage tank seeps into the ground and pollutes groundwater. MTBE is suspected to be a carcinogen. Is prohibited.

이에, 현재 전 세계적으로 MTBE의 사용을 줄이는 대신 바이오 에탄올의 사용이 증가되고 있다. 하지만 바이오 에탄올의 첨가는 바이오 에탄올이 가진 친수성 특성으로 인해 기존 송유관의 이용 제한과 유통과정에서의 수분 혼입을 최소화하기 위한 새로운 저유탱크 및 주유탱크의 설치 등 인프라 구축비용이 많이 드는 단점이 있다. Thus, the use of bioethanol is increasing, instead of reducing the use of MTBE worldwide at present. However, bioethanol has a disadvantage in that the cost of constructing infrastructures such as new storage tanks and oil tanks is too high to limit the use of existing pipelines and to minimize water contamination during distribution due to the hydrophilic nature of bioethanol.

또한, 최근 국제해사기구(IMO)의 선박배출 온실가스 규제가 현실화되면서 조선해운업계는 선체저항 감소, 추진효율 개선, 운항효율 개선, 기관 효율 개선 등 에너지효율을 향상시키기 위한 연구를 하는 한편, 대체연료로 LNG 연료를 사용하는 선박연구로 이산화탄소 배출량과 미세먼지(PM)를 줄이기 위한 연구를 하고 있다.In addition, as the regulation of ship's greenhouse gas emission of IMO has become a reality, shipbuilding industry is studying to improve energy efficiency by reducing hull resistance, improving propulsion efficiency, improving operational efficiency, and improving engine efficiency. A study of ships using LNG fuel as fuel has been conducted to reduce carbon dioxide emissions and particulate matter (PM).

선박용 연료로는 선박용 경유와 잔사유가 있고, 보통은 Bunker-C와 Marine gas oil(선박용 경유)를 섞는 비율에 따른 점도에 따라 수치로 결정된다. 이것을 중질유(IFO)라 부르는데, 선박의 연료 절감은 선주나 운영자들에게는 비용 절감과 동시에 이산화탄소와 미세먼지를 줄이는 가장 좋은 방법이다. 국제해사기구(IMO)에서는 이산화탄소 배출을 강력하게 규제하고, 규제에 따르지 않을 시 선박운항이 정지되는 처벌도 예상된다. Marine fuels include marine diesel oil and residues, which are usually determined by the viscosity according to the mixing ratio of Bunker-C and marine gas oil. This is referred to as heavy oil (IFO), which is the best way to reduce carbon dioxide and fine dust while reducing costs for ship owners and operators. The International Maritime Organization (IMO) strongly condemns carbon dioxide emissions and is expected to suspend ship operations if it does not comply with regulations.

2015년 1월 1일 이후 배출통제지역(ECA)에 적용되는 연료유 황 함유량 제한에 따라 선박용 중유의 기본 품질에 대한 관심이 더욱 높아질 것으로 예상되는 가운데 선박용 연료 에너지 효율향상과 배출되는 이산화탄소(CO2)의 감소, 미세먼지(PM)가 줄어드는 연료첨가제의 개발이 절실하다.As of January 1, 2015, fuel oil sulfur limitations applicable to the Emission Control Area (ECA) are expected to heighten interest in the basic quality of marine fuel oil, while improving marine fuel energy efficiency and emissions of carbon dioxide (CO2) And the development of a fuel additive in which fine dust (PM) is reduced is urgently required.

따라서, 연료첨가제로서, 계면활성제를 전혀 사용하지 않고, 또한 호모나이저로 물을 분산시키지도 않고, 액체 탄화수소연료 내에서 안정적으로 분산되어 장기간 희석이 용이할 뿐만 아니라, 연소효율을 향상시키고 연소 후 배출되는 배기가스와 미세먼지(PM)를 저감시킬 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.Therefore, as a fuel additive, it is possible to stably disperse in a liquid hydrocarbon fuel without dispersing water with a homogenizer, without using a surfactant at all, to facilitate long-term dilution, to improve combustion efficiency, It is required to develop a technique capable of reducing exhaust gas and particulate matter (PM).

대한민국 등록특허 KR10-1210037호Korea Patent No. KR10-1210037 대한민국 등록특허 KR10-0339859호Korea Patent No. KR10-0339859 대한민국 등록특허 KR10-1161638호Korea Patent No. KR10-1161638 국제공개특허 WO2002/059236호WO2002 / 059236 국제공개특허 WO2003/078552호WO2003 / 078552

본 발명은 계면활성제를 전혀 사용하지 않고, 또한 호모나이저로 물을 분산시키지도 않고, 단지 물을 액체 탄화수소용제와 화학적인 반응을 통해 -O-, -OH 결합시키는 방법을 통하여 제조하고, 액체 탄화수소연료와도 화학결합을 통하여 분산되므로 안정적으로 장기간 희석이 용이할 뿐만 아니라, 가솔린과 디젤유에 첨가하여 사용시 연료 소비율이 향상되며, 배출되는 가스와 입자상물질인 PM5, PM2.5를 현저히 줄일 수 있는 연료첨가제를 제공하기 위한 것이다. The present invention relates to a process for producing a liquid hydrocarbon fuel, which comprises preparing a liquid hydrocarbon fuel by a method in which water is not bonded to a homogenizer at all and a surfactant is not used and only water is bound to a -O- or -OH through a chemical reaction with a liquid hydrocarbon solvent, And it is easy to dilute for a long period of time because it is dispersed through a chemical bond to the fuel. In addition, the fuel consumption rate is improved when it is added to gasoline and diesel oil, and the fuel additive capable of significantly reducing PM5 and PM2.5, .

또한, 본 발명은 상기 연료첨가제가 첨가된 연료를 제공하기 위한 것이다. Further, the present invention is to provide a fuel to which the fuel additive is added.

본 명세서에서는, 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150℃ 온도에서 반응시키는 단계를 포함하는 연료첨가제 제조방법이 제공된다.In the present specification, at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution and an aqueous sodium salt solution is mixed with an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / At a temperature of from 40 캜 to 150 캜.

본 명세서에서는 또한, 상기 연료첨가제 제조방법에 의해 얻어진 연료첨가제 및 탄화수소계 연료를 포함하는, 연료가 제공된다. Also provided herein is a fuel comprising a fuel additive and a hydrocarbon-based fuel obtained by the method for manufacturing the fuel additive.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 연료첨가제의 제조방법 및 이를 이용한 연료에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a fuel additive according to a specific embodiment of the present invention and a fuel using the fuel additive will be described in detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계를 포함하는, 연료첨가제 제조방법이 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for producing an aqueous solution, comprising reacting at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol mono Reacting an alkyl ether-based solvent at a temperature of 40 ° C to 150 ° C.

본 발명자들은 상술한 특정의 연료첨가제 제조방법을 이용하면, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매와 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액의 화학적 반응을 통해, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매 또는 수성 반응액 내에 존재하는 에테르 작용기 또는 히드록시기간의 결합을 유도함에 따라, 최종 제조된 연료첨가제의 소수성이 높일 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.The present inventors have found that, by using the above-described specific fuel additive manufacturing method, it is possible to produce an alkylene glycol monoalkyl ether-based solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol and an aqueous solution of a polar organic compound and a sodium salt Or a hydroxyl group present in the aqueous reaction liquid through the chemical reaction of at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of the alkylene glycol monoalkyl ether solvent and the aqueous reaction liquid, , And the invention was completed through experiments.

특히, 상기 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과의 반응성이 높아, 별도의 계면활성제 첨가 없이도 안정적으로 분산된 연료첨가제 제조에 용이하여, 종래 계면활성제 첨가에 따른 연소시 슬러지의 발생의 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다.In particular, the alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol may be prepared by mixing at least one aqueous reaction solution selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and a sodium salt aqueous solution, It is possible to easily produce a fuel additive stably dispersed without addition of a surfactant. Thus, it is possible to solve the problem of generation of sludge during combustion according to the addition of a conventional surfactant.

또한, 소수성이 향상된 연료첨가제를 통해 휘발유 또는 경유와 같은 탄화수소계 연료에 첨가시, 안정적인 분산을 통해 장기간 희석이 용이할 수 있고, 이를 통해 연료첨가제가 첨가된 연료의 연소효율을 향상시키며, 배기가스나 미세먼지는 감축시키는 것을 실험을 통해 확인하였다.Further, when added to a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil through a fuel additive having improved hydrophobicity, it is possible to facilitate long-term dilution through stable dispersion, thereby improving the combustion efficiency of the fuel to which the fuel additive is added, Experiments have confirmed the reduction of snow and dust.

구체적으로, 상기 일 구현예의 연료첨가제 제조방법은 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the fuel additive manufacturing method of one embodiment includes at least one aqueous reaction solution selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution, and an aqueous reaction solution having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol Alkylene glycol monoalkyl ether solvent at a temperature of 40 ° C to 150 ° C.

먼저, 상기 수성 반응액은 순수한 물 또는 이를 포함한 수용액으로서 물을 포함하는 특징이 있다. 구체적으로, 상기 수성 반응액은 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 수성 반응액은 물, 극성 유기화합물 수용액, 소듐염 수용액, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 수성 반응액으로 물을 사용하거나, 물과 극성 유기화합물 수용액의 혼합물, 또는 물과 소듐염 수용액의 혼합물을 들 수 있다.First, the aqueous reaction solution is characterized by containing water as pure water or an aqueous solution containing it. Specifically, the aqueous reaction solution may contain at least one member selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and a sodium salt aqueous solution. That is, the aqueous reaction solution may contain water, a polar organic compound aqueous solution, an aqueous sodium salt solution, or a mixture of two or more thereof. Preferably, water is used as the aqueous reaction solution, a mixture of water and a polar organic compound aqueous solution, or a mixture of water and an aqueous sodium salt solution.

상기 극성 유기화합물 수용액은 극성 유기화합물이 물에 용해된 용액을 의미하며, 상기 극성 유기 화합물은 물과 같은 수용성 용매에 매우 잘 녹는 특성을 가지며,  알코올, 케톤, 에테르, 에스터, 아세탈, 과산화물, 및 에폭사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The polar organic compound aqueous solution means a solution in which the polar organic compound is dissolved in water. The polar organic compound has a property of dissolving very well in a water-soluble solvent such as water, and has an alcohol, ketone, ether, ester, acetal, Epoxides, and the like.

상기 알코올은, 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부틸 알코올, sec-부틸 알코올, iso-부틸 알코올, Tert-부틸 알코올, 헥산올, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 알코올의 농도의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 90%이상, 또는 90% 내지 99.9%, 또는 95% 내지 99.9%일 수 있다.The alcohol may include methanol, ethanol, propanol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, Tert-butyl alcohol, hexanol, or a mixture of two or more thereof. An example of the concentration of the alcohol is not particularly limited, but may be, for example, 90% or more, or 90% to 99.9%, or 95% to 99.9%.

상기 케톤은, 디이소부틸 케톤, 에틸아밀 케톤, 카르본(carvone), 멘톤(Menthone), 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The ketone may include diisobutyl ketone, ethyl amyl ketone, carvone, Menthone, or a mixture of two or more thereof.

상기 에테르는, 디부틸 에테르, 삼차-부틸 이소부틸 에테르, 에틸부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 디헥실 에테르, 디이소옥틸에테르 등의 모노에테르; 또는 이의 디에테르; 또는 탄소수 4 내지 10의 디알킬시클로에테르; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.Examples of the ether include monoethers such as dibutyl ether, tert-butyl isobutyl ether, ethyl butyl ether, diisobutyl ether, dihexyl ether and diisooctyl ether; Or diethers thereof; Or a dialkyl cyclo ether having 4 to 10 carbon atoms; Or a mixture of two or more thereof.

상기 에스터는, 에틸 포름산 에스터, 메틸 아세테이트, 옥틸 아세테이트, 이소아밀 포로피온산 에스터, 메틸 부티르산 에스터, 에틸 올레산 에스터, 에틸카프릴산 에스터 등의 유기산 에스터; 또는 시크로헥실 질산염, 이소프로필 질산염, n-아밀 질산염, 2-에틸 헥실 질산염, 이소-아밀 질산염 등의 무기산 에스터; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The ester may be an organic acid ester such as ethyl formate ester, methyl acetate, octyl acetate, isoamylporphionic acid ester, methyl butyric acid ester, ethyl oleate ester or ethyl caprylate ester; Or inorganic acid esters such as cyclohexyl nitrate, isopropyl nitrate, n-amyl nitrate, 2-ethylhexyl nitrate and iso-amyl nitrate; Or a mixture of two or more thereof.

상기 아세탈은, 디메틸 아세탈, 포름알데히드 디에틸 아세탈, 아세트알데히드 디에틸 아세탈, 아세트알데히드 디부틸 아세탈, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The acetal may include dimethylacetal, formaldehyde diethyl acetal, acetaldehyde diethyl acetal, acetaldehyde dibutyl acetal, or a mixture of two or more thereof.

상기 과산화물은, 3-부틸 과수산화물, 삼차-부틸 과산화아세테이트, 이차-삼차 부틸 과산화물, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The peroxide may include 3-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxide acetate, secondary-tertiary butyl peroxide, or a mixture of two or more thereof.

상기 에폭사이드는, 1,2-에폭시-4-에폭시 에틸시클로헥산, 에폭시화 메틸 에스테르, 에틸헥실 글리시딜, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The epoxide may include 1,2-epoxy-4-epoxyethylcyclohexane, epoxidized methyl ester, ethylhexyl glycidyl, or a mixture of two or more thereof.

또한, 상기 소듐염 수용액은 소듐(Na)을 양이온으로 함유한 염이 물에 용해된 용액을 의미하며, 구체적인 예로는 NaOH 수용액 또는 규산나트륨(Na2O-nSiO2-xH2O) 수용액을 포함할 수 있다.The sodium salt aqueous solution means a solution in which a salt containing sodium (Na) as a cation is dissolved in water. Specific examples thereof include an aqueous solution of NaOH or an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 O-nSiO 2 -xH 2 O) can do.

한편, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol일 수 있다. 상기 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예로, 30℃의 온도, 클로로포름 용매(Chloroform) 및 1 mL/min의 flow rate를 들 수 있다.Meanwhile, the alkylene glycol monoalkyl ether solvent may have a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol. The weight average molecular weight means the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC method. In the process of measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by the GPC method, a detector such as a known analyzer and a refractive index detector, and an analyzing column can be used. Conditions, solvents, and flow rates can be applied. Specific examples of the measurement conditions include a temperature of 30 DEG C, a chloroform solvent (Chloroform), and a flow rate of 1 mL / min.

상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매의 중량평균 분자량이 250 g/mol 초과로 지나치게 증가하게 되면, 연료첨가제 내에서 계면활성제로서 작용하게 되어, 연료에 적용된 이후 연소시 슬러지가 발생되는 한계가 있다.If the weight average molecular weight of the alkylene glycol monoalkyl ether solvent is excessively increased to more than 250 g / mol, it acts as a surfactant in the fuel additive, and there is a limit that sludge is generated in combustion after being applied to fuel.

상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르 또는 이의 유도체 화합물을 모두 포함하는 의미로 사용되었고, 구체적으로, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르 및 이의 에스터화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터, 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터, 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The alkylene glycol monoalkyl ether solvents include alkylene glycol monoalkyl ethers or derivative compounds thereof. Specifically, the alkylene glycol monoalkyl ether solvents include alkylene glycol monoalkyl ethers, di An alkylene glycol monoalkyl ether, a trialkylene glycol monoalkyl ether, and an ester thereof. That is, the alkylene glycol monoalkyl ether solvent may be an alkylene glycol monoalkyl ether, a dialkylene glycol monoalkyl ether, a trialkylene glycol monoalkyl ether, an alkylene glycol monoalkyl ether ester, a dialkylene glycol monoalkyl ether Esters, trialkylene glycol monoalkyl ether esters, or a mixture of two or more thereof.

보다 구체적으로, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르 또는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터의 예로는 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(EGEE), 에틸렌글리콜 모노메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜 모노부틸에테르(EGBE),  에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트(EGEEA), 에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트(EGBEA), 에틸렌글리콜 모노프로필에테르(EGPE), 에틸렌글리콜 모노페닐에테르(EGPhE), 에틸렌글리콜 모노헥실에테르(EGHE), 에틸렌글리콜 모노2-에틸헥실에테르 등을 들 수 있다.More specifically, examples of the alkylene glycol monoalkyl ether or alkylene glycol monoalkyl ether ester include ethylene glycol monoethyl ether (EGEE), ethylene glycol monomethyl ether (EGME), ethylene glycol monobutyl ether (EGBE), ethylene (EGEEA), ethylene glycol monobutyl ether acetate (EGBEA), ethylene glycol monopropyl ether (EGPE), ethylene glycol monophenyl ether (EGPhE), ethylene glycol monohexyl ether (EGHE), ethylene glycol mono 2 -Ethylhexyl ether, and the like.

또한, 상기 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르 또는 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터의 예로는 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(DGME), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(DGEE), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트(DGEEA), 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르(DGBE), 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트(DGBEA), 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르(DGPE), 디에틸렌글리콜 모노헥실에테르(DGHE) 등을 들 수 있다. Examples of the above-mentioned dialkylene glycol monoalkyl ether or dialkylene glycol monoalkyl ether ester include diethylene glycol monomethyl ether (DGME), diethylene glycol monoethyl ether (DGEE), diethylene glycol monoethyl ether acetate (DGEEA), diethylene glycol monobutyl ether (DGBE), diethylene glycol monobutyl ether acetate (DGBEA), diethylene glycol monopropyl ether (DGPE), and diethylene glycol monohexyl ether (DGHE).

또한, 상기 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르 또는 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르에스터의 예로는 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(TGME), 트리에틸렌글리콜 모노에틸에테르(TGEE), 트리에틸렌글리콜 모노부틸에테르(TGBE), 트리에틸렌글리콜 모노프로필에테르(TGPE) 등을 들 수 있다. Examples of the trialkylene glycol monoalkyl ether or trialkylene glycol monoalkyl ether ester include triethylene glycol monomethyl ether (TGME), triethylene glycol monoethyl ether (TGEE), triethylene glycol monobutyl ether (TGBE ), Triethylene glycol monopropyl ether (TGPE), and the like.

이때, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 대한 수성 반응액의 부피비율이 0.1 내지 1.5, 또는 0.2 내지 1.3, 또는 0.24 내지 1.12일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 대한 무극성 유기용매의 부피비율이 0.5 내지 1, 또는 0.6 내지 1일 수 있다. 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 대한 수성 반응액의 부피비율이란, 상기 수성 반응액의 부피를 상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매의 부피로 나눈 값을 의미한다. 상술한 특정의 반응물 투입조건에서 반응을 진행시, 반응물의 손실을 최소화하면서 부반응을 억제하여 높은 반응효율을 구현할 수 있다.In this case, the volume ratio of the aqueous reaction solution to the alkylene glycol monoalkyl ether solvent may be 0.1 to 1.5, or 0.2 to 1.3, or 0.24 to 1.12. The volume ratio of the non-polar organic solvent to the alkylene glycol monoalkyl ether solvent may be 0.5 to 1, or 0.6 to 1. The volume ratio of the aqueous reaction solution to the alkylene glycol monoalkyl ether solvent means a value obtained by dividing the volume of the aqueous reaction solution by the volume of the alkylene glycol monoalkyl ether solvent. When the reaction is carried out under the above-mentioned specific reactant input conditions, it is possible to suppress the side reaction while minimizing the loss of the reactants, thereby realizing a high reaction efficiency.

한편, 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150℃ 온도에서 반응시키는 단계는 40℃ 내지 150℃, 또는 45℃ 내지 130℃, 또는 50℃ 내지 120℃, 또는 50℃ 내지 90℃, 또는 60℃ 내지 90℃, 또는 80℃ 내지 90℃ 온도조건에서 진행될 수 있다. 상술한 특정의 온도조건에서 반응을 진행시, 반응물의 손실을 최소화하면서 부반응을 억제하여 높은 반응효율을 구현할 수 있다.Meanwhile, at least one aqueous reaction solution selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / The step of reacting at a temperature of from 40 캜 to 150 캜 may be carried out at a temperature of from 40 캜 to 150 캜, or from 45 캜 to 130 캜, or from 50 캜 to 120 캜, or from 50 캜 to 90 캜, or from 60 캜 to 90 캜, Lt; 0 > C. When the reaction is carried out under the above-mentioned specific temperature conditions, it is possible to suppress the side reaction while minimizing the loss of the reactants, thereby realizing high reaction efficiency.

상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 미만의 온도, 구체적으로 예를 들어 20℃ 내지 30℃의 상온에 방치할 경우, 상기 수성 반응액과 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는 단순히 물리적 혼합을 통해 혼합용액을 형성할 뿐, 화학적으로 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 -O-, -OH-, -OOH- 등의 결합이 형성되는 치환반응이 진행되기 어렵다.At least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol, The aqueous reaction liquid and the alkylene glycol monoalkyl ether solvent are mixed with each other to form a mixed solution only through physical mixing, and chemically react with alkyl A substitution reaction in which a bond such as -O-, -OH-, -OOH-, or the like is formed in a phenol-based solvent is difficult to proceed.

또한, 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 150℃ 초과의 고온으로 반응시키게 되면, 반응물인 수성 반응액이나 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매가 기화되어 손실되는 양이 지나치게 많아져 반응 효율이 감소할 수 있다.Also, it is preferable to use at least one aqueous reaction solution selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution, and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / When the reaction is carried out at a high temperature of more than 150 ° C., the amount of the aqueous reaction solution or the alkylene glycol monoalkyl ether solvent to be reacted is lost due to vaporization, and the reaction efficiency may be reduced.

상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계는, 필요에 따라 산소, 이산화탄소, 및 일산화탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기체 분위기에서 진행될 수 있다. 상술한 기체 조건에서 반응을 진행시, 산화 반응조건이 형성되어 높은 반응효율을 구현할 수 있다.At least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol, To 150 캜 may be carried out in at least one gas atmosphere selected from the group consisting of oxygen, carbon dioxide, and carbon monoxide, if necessary. When the reaction is carried out under the above-described gas conditions, an oxidation reaction condition is formed and a high reaction efficiency can be realized.

이처럼 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계에서는, 수성 반응액과 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매간의 화학반응으로 인해 상분리가 발생할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 반응 결과물내 상층액 및 하층액 중 상층액을 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 분리단계에서 상층액과 하층액의 분리방법의 예로는 분별깔대기를 들 수 있다.The at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / In the step of reacting at a temperature of < RTI ID = 0.0 > 150 C < / RTI >, phase separation may occur due to the chemical reaction between the aqueous reaction solution and the alkylene glycol monoalkyl ether solvent. At this time, if necessary, it may further include separating the upper layer liquid in the reaction product and the upper layer liquid in the lower layer liquid. An example of a method of separating the upper layer liquid and the lower layer liquid in the separation step is a separating funnel.

여기서 상층액과 하층액은 상기 반응 결과물에서 상분리가 발생하여 경계면으로 구분되는 서로다른 2종의 액을 의미하며, 보다 큰 밀도를 가져 경계면을 기준으로 아래쪽에 위치한 액을 하층액, 보다 작은 밀도를 가져 경계면을 기준으로 위쪽에 위치한 액을 상층액으로 구분할 수 있다.Here, the upper layer and the lower layer represent two different liquids which are separated by the interface due to phase separation in the reaction product. The lower layer and the lower layer have a larger density, The liquid located on the upper side with respect to the boundary surface can be classified into the supernatant.

보다 구체적으로, 상기 상층액은 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 수성 반응액이 화학 결합된 물질이 존재하고, 하층액은 수성 반응액에 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매의 일부 성분이 결합된 상태로 존재하는 것으로 보인다.More specifically, in the upper layer liquid, a substance in which an aqueous reaction liquid is chemically bonded to an alkylene glycol monoalkyl ether solvent is present, and the lower layer liquid is a substance in which some components of an alkylene glycol monoalkyl ether solvent are combined with an aqueous reaction solution It seems to exist in the state.

한편, 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계 이후, 상기 반응 결과물에 무극성 유기용매를 첨가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, at least one aqueous reaction solution selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / And then adding the nonpolar organic solvent to the reaction product after the reaction at a temperature of 40 ° C to 150 ° C.

상기 무극성 유기용매는 상기 수성 반응액과 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매간의 반응이후, 반응 결과물 내에 잔류하는 과량의 수성 반응액을 침전시키기 위해 사용할 수 있다. The non-polar organic solvent may be used after the reaction between the aqueous reaction solution and the alkylene glycol monoalkyl ether-based solvent to precipitate an excess aqueous reaction solution remaining in the reaction product.

상기 무극성 유기 용매는 물과 같은 수용성 용매에 매우 잘 녹지 않는 특성을 가지며,  상기 무극성 유기 용매의 예로는 탄소수가 5 내지 20인 탄화수소계 용매, 구체적으로 톨루엔, 자일렌, 헥산, 테트라데칸, 옥타데센 등이 있으며, 바람직하게는 톨루엔을 사용할 수 있다. 상기 톨루엔은 순도 99%이상의 톨루엔 또는 시판되는 공업용 Toluene(공업용 Toluene은 25%의 Benzene이 함유)을 제한없이 사용할 수 있다.The nonpolar organic solvent has a property of being insoluble in a water-soluble solvent such as water. Examples of the nonpolar organic solvent include hydrocarbon solvents having 5 to 20 carbon atoms, such as toluene, xylene, hexane, tetradecane, octadecene , And toluene can be preferably used. The toluene may be toluene having a purity of 99% or more or commercially available industrial toluene (industrial toluene containing 25% of benzene) without limitation.

이처럼 상기 반응 결과물에 무극성 유기용매를 첨가하는 단계를 거치는 경우, 상기 반응 결과물에 무극성 유기용매를 첨가하는 단계 이후, 무극성 유기용매가 혼합된 혼합물내 상층액 및 하층액 중 상층액을 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 분리단계에서 상층액과 하층액의 분리방법의 예로는 분별깔대기를 들 수 있다.When the nonpolar organic solvent is added to the reaction product as described above, the step of adding the nonpolar organic solvent to the reaction product results in separation of the upper organic solvent and the upper organic solvent from the lower organic solvent. . An example of a method of separating the upper layer liquid and the lower layer liquid in the separation step is a separating funnel.

여기서 상층액과 하층액은 상기 반응 결과물에서 상분리가 발생하여 경계면으로 구분되는 서로다른 2종의 액을 의미하며, 보다 큰 밀도를 가져 경계면을 기준으로 아래쪽에 위치한 액을 하층액, 보다 작은 밀도를 가져 경계면을 기준으로 위쪽에 위치한 액을 상층액으로 구분할 수 있다.Here, the upper layer and the lower layer represent two different liquids which are separated by the interface due to phase separation in the reaction product. The lower layer and the lower layer have a larger density, The liquid located on the upper side with respect to the boundary surface can be classified into the supernatant.

필요에 따라, 상기 반응 결과물 내 상층액 및 하층액 중 상층액을 분리시키는 단계 이전에, 반응 결과물을 상온(20℃)으로 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 반응 결과물을 상온(20℃)으로 냉각시키는 단계를 통해, 반응 결과물 내에 상액과 하액으로 상분리가 진행될 수 있다.If necessary, the step of separating the supernatant in the reaction product and the supernatant in the supernatant may further include cooling the reaction product to room temperature (20 ° C). Through the step of cooling the reaction product to room temperature (20 ° C), phase separation can proceed in the reaction product as a supernatant and a supernatant.

또한, 상기 일 구현예의 연료첨가제 제조방법은, 상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 40℃ 내지 150 ℃ 온도에서 반응시키는 단계이후, 반응 결과물을 열처리하여 저비점 불순물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. Also, the fuel additive manufacturing method according to one embodiment of the present invention is a method for producing a fuel additive, which comprises reacting at least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution and an aqueous sodium salt solution and having a weight average molecular weight of 50 g / Treating the reaction product with an alkylene glycol monoalkyl ether solvent at a temperature of 40 ° C to 150 ° C to remove low boiling point impurities.

상기 반응 결과물에 대한 열처리를 통해 반응 결과물 내에 포함되어 있던  -O-, -OH-, 또는 -OOH- 결합을 끊어, 이를 포함한 원자단을 불순물로서 증발시켜 제거할 수 있다.-O-, -OH-, or -OOH- bonds contained in the reaction product may be broken through heat treatment of the reaction product, and the atomic group including the -O-, -OH-, or -OOH- bond may be removed by evaporation as an impurity.

즉, 상기 저비점 불순물은 -O-, -OH-, 또는 -OOH- 결합을 함유한 화합물을 의미하며, 상기 저비점 불순불의 비점은 60℃ 미만으로 낮아, 60℃이상의 열처리 조건에서 기화되어 제거될 수 있다.That is, the low boiling point impurity means a compound containing -O-, -OH-, or -OOH- bond, and the boiling point of the low boiling point impurity is low at less than 60 캜, have.

이를 위해, 상기 분리된 상층액의 열처리는 60℃ 내지 150℃ 온도에서 10초 내지 30시간동안 진행될 수 있다.For this purpose, the heat treatment of the separated supernatant may be carried out at a temperature of 60 ° C to 150 ° C for 10 seconds to 30 hours.

한편, 필요에 따라, 상기 분리된 상층액을 열처리하여 저비점 불순물을 제거하는 단계이후, 액상의 탄화수소화합물을 전체 연료첨가제 부피를 기준으로 0.1부피% 내지 30부피%로 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. If necessary, the step of removing the low boiling point impurities by heat treatment of the separated supernatant may further include adding a liquid hydrocarbon compound in an amount of 0.1% by volume to 30% by volume based on the total fuel additive volume have.

상기 액상의 탄화수소화합물의 예로는 액상 파라핀계 화합물, 액상 나프탈렌계 화합물, 액상 올레핀계 화합물, 액상 방향족계 화합물 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 예로, 상기 액상 방향족계 화합물로는 자일렌을 들 수 있다.Examples of the liquid hydrocarbon compound include a liquid paraffin compound, a liquid naphthalene compound, a liquid olefin compound, and a liquid aromatic compound. As a more specific example, the liquid aromatic compound may include xylene.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 일 구현예의 연료첨가제 제조방법에 의해 얻어진 연료첨가제 및 탄화수소계 연료를 포함하는, 연료가 제공될 수 있다. 상기 일 구현예의 연료첨가제 제조방법으로부터 얻어진 연료첨가제로 가솔린연료, 디젤연료, 선박유, 항공유에 첨가시 배기가스와 입자상물질을 감소시키고, 연비의 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a fuel including the fuel additive and the hydrocarbon-based fuel obtained by the fuel additive manufacturing method of this embodiment can be provided. The fuel additive obtained from the fuel additive manufacturing method of one embodiment can reduce exhaust gas and particulate matter when added to gasoline fuel, diesel fuel, marine oil, and aviation oil, thereby improving fuel efficiency.

또한 상기 일 구현예의 연료첨가제 제조방법으로부터 얻어진 연료첨가제는 소수성의 성질을 가지므로, 이를 첨가한 연료는 수분함유에 따른 상분리 현상이 거의 일어나지 않거나 상분리 현상이 매우 적어, 파이프라인을 통한 연료의 수송이 가능하게 될 것으로 판단된다.Also, since the fuel additive obtained from the fuel additive manufacturing method of the embodiment has a hydrophobic property, the added fuel has little phase separation depending on the moisture content, and the phase separation phenomenon is very small, .

상기 연료첨가제 제조방법에 대한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.The content of the fuel additive manufacturing method includes all of the above-mentioned contents in the embodiment.

상기 연료첨가제는 전체 연료 부피를 기준으로 0.05 부피% 내지 50 부피%, 또는 0.1 부피% 내지 30 부피%로 포함될 수 있다.The fuel additive may be included in an amount of 0.05% by volume to 50% by volume, or 0.1% by volume to 30% by volume based on the total fuel volume.

상기 탄화수소계 연료는 석탄액화연료, 오리멀전, 휘발유, 경유, 등유, 중유(벙크유), 항공가솔린, 및 제트연료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 탄화수소계 연료는 석탄액화연료, 오리멀전, 휘발유, 경유, 등유, 중유(벙크유), 항공가솔린, 제트연료, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The hydrocarbon-based fuel may include at least one selected from the group consisting of coal liquefied fuel, orimal fuel, gasoline, light oil, kerosene, heavy oil (bunk oil), aviation gasoline, and jet fuel. That is, the hydrocarbon-based fuel may include coal liquefied fuel, orimal fuel, gasoline, light oil, kerosene, heavy oil (bunk oil), aviation gasoline, jet fuel, or a mixture of two or more thereof.

상기 연료는 빙결방지제, 정전기방지제, 부식방지제, 산화방지제, 윤활제, 옥탄가 향상제, 세탄가 향상제, 유동성 향상제, 확산제 및 열안정제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 첨가제는 빙결방지제, 정전기방지제, 부식방지제, 산화방지제, 윤활제, 옥탄가 향상제, 세탄가 향상제, 유동성 향상제, 확산제, 열안정제 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The fuel may further include at least one additive selected from the group consisting of an anti-freezing agent, an antistatic agent, a corrosion inhibitor, an antioxidant, a lubricant, an octane number improver, a cetane number improver, a flow improver, a diffusing agent and a heat stabilizer. That is, the additives may include an anti-freezing agent, an antistatic agent, a corrosion inhibitor, an antioxidant, a lubricant, an octane number improver, a cetane number improver, a flow improver, a diffusing agent, a heat stabilizer or a mixture of two or more thereof.

본 발명에 따르면, 계면활성제를 전혀 사용하지 않고, 또한 호모나이저로 물을 분산시키지도 않고, 액체 탄화수소연료 내에서 안정적으로 분산되어 장기간 희석이 용이할 뿐만 아니라, 연소효율을 향상시키고 연소 후 배출되는 배기가스와 미세먼지(PM)를 저감시킬 수 있는 연료첨가제의 제조방법 및 이로부터 얻어지는 연료첨가제를 이용한 연료가 제공될 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, since no surfactant is used and no water is dispersed in a homogenizer, it is stably dispersed in a liquid hydrocarbon fuel to facilitate long-term dilution, A method for producing a fuel additive capable of reducing gas and particulate matter (PM) and a fuel using the fuel additive obtained therefrom can be provided.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

<제조예 : 연료첨가제의 제조>&Lt; Preparation Example: Preparation of fuel additive >

제조예 1Production Example 1

300ml 비이커에 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 100ml 및 95% 에틸알코올 40ml를 첨가하였다. magnetic Hot plate위에 비이커를 올리고 마그네틱 바(magnetic bar)로 반응중 400rpm으로 교반하면서, 혼합액의 온도를 75℃ 내지 85℃에서 30분간 유지하면서, 산소와 질소를 분리하는 가정용 산소발생기(Model NO: EYVENZ3M)를 사용하여 산소만을 20분간 호스로 반응 중인 비이커의 액 중에 공급하며 산소와 반응하는 공정을 거쳐, 남아있는 액을 연료첨가제로 사용하였다. 100 ml of butyl cellosolve (BC) and 40 ml of 95% ethyl alcohol were added to a 300 ml beaker. A home oxygen generator (Model NO: EYVENZ3M, manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.) for separating oxygen and nitrogen while raising the beaker on a magnetic hot plate and stirring the mixture at 400 rpm using a magnetic bar while maintaining the temperature of the mixture at 75 to 85 ° C for 30 minutes ) Was used to supply only oxygen to the liquid of the beaker being reacted with the hose for 20 minutes and reacted with oxygen, and the remaining liquid was used as a fuel additive.

제조예 2Production Example 2

1. 1리터의 비이커에 70℃의 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 500ml를 따르고, 85℃의 물 120ml를 첨가(이때 전체 액의 온도는 74℃)하고, magnetic Hot plate위에 비이커를 올리고 마그네틱 바(magnetic bar)로 5분간 400rpm으로 교반하면서, 산소와 질소를 분리하는 가정용 산소발생기(Model NO: EYVENZ3M)를 사용하여 산소만을 20분간 호스로 반응 중인 비이커의 액 중에 공급하며 산소와 반응하게 하고, 1시간 방치하는 제1반응단계를 진행하였다. 이때 액은 전체가 상분리 없이 투명하였다.1. Add 500 ml of ethylene glycol mono butyl ether (BC) at 70 ° C to a 1-liter beaker and add 120 ml of water at 85 ° C (at this time, the temperature of the whole liquid is 74 ° C) Using a home oxygen generator (Model NO: EYVENZ3M) that separates oxygen and nitrogen while stirring the beaker with a magnetic bar at 400 rpm for 5 minutes, only oxygen is supplied to the liquid of the beaker being reacted with the hose for 20 minutes, And the reaction was allowed to proceed for 1 hour. At this time, the whole liquid was transparent without phase separation.

2. 제1반응단계를 거친 위 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether)와 물 그리고 산소와 반응한 반응액을 Hot plate 위에서 가열하면서 magnetic bar로 400rpm으로 MIX중에 30초간 실온의 공업용 톨루엔(Toluene) 300ml를 첨가하고 가열반응 중 반응액 온도는 62℃에서 우윳빛으로 뿌옇게 되었다. 이 상태에서 Hot plate를 OFF하고 방치하는 제2반응단계를 진행하였다.2. Ethylene glycol mono butyl ether (BC), water, and oxygen were reacted with the reaction solution through a first reaction step. The reaction solution was heated on a hot plate at 400 rpm using a magnetic bar. (Toluene) was added to the reaction mixture, and the temperature of the reaction liquid during the heating reaction was cloudy at 62 ° C. In this state, the second reaction step of turning off and leaving the hot plate was performed.

3. Hot plate를 OFF하고 방치하였더니 20℃ 부근에서 액은 투명하고 상분리로 상층액과 하층액으로 분리되어 있었다. 하층액의 양은 약 40ml였다. 상층 액은 약 760ml로 나머지 양은 증발하였다. 상층액과 하층액으로 분리하는 제1분리단계를 진행하였다.3. The hot plate was turned off and left. At around 20 ℃, the liquid was transparent and separated into the supernatant and the supernatant by phase separation. The amount of the submerged solution was about 40 ml. The supernatant was evaporated to about 760 ml. A first separation step of separating the supernatant and the lower layer was carried out.

4. 1리터 비이커에 제1분리단계에서 분리한 상층액 760ml를 따르고, 비이커 옆면을 비닐 랩으로 감싸 보온하고, 비이커 상부도 증기가 빠져 나갈 수 있게 조금의 공간만 남기고 밀봉하였다. Hot plate 위에 올리고 액을 승온하여, 액 온도가 70℃를 유지하게 하면서 12시간 동안 방치하는 가열증류 공정을 거쳐, 남아있는 액은 20℃에서 약 500ml였으며, 이를 연료첨가제로 사용하였다. 4. Into a 1-liter beaker, 760 ml of the supernatant separated in the first separation step was poured, the side of the beaker was wrapped with a plastic wrap, and the upper portion of the beaker was sealed with a little space so that the steam could escape. The resulting solution was heated to a temperature of 20 ° C. and heated to distill for 12 hours while maintaining the temperature at 70 ° C. The solution was used as a fuel additive.

제조예 3Production Example 3

1. 300ml 비이커에 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 100ml 및 물 100ml를 첨가하니, 상분리 없이 투명하게 섞였다. 물이 첨가된 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 혼합물을 Hot plate 위에 올리고 승온하였다. 상온에서 40℃까지는 투명하게 상 분리가 없었다. 액 온도 44℃가 넘어가면서 아래쪽에서 기포가 발생하기 시작하였다. 액 온도 50℃ 부근에서 기포가 퍼지면서 전체액이 뿌옇다. 액 온도 60℃에서 아래에 투명하게 25ml정도의 물이 침전되고, 위의 액은 뿌옇다. Hot plate에서 내리고 방치하니, 비이커 바닥에 침전물이 약 30ml로 늘어났다. 비이커를 다시 Hot plate 위에 올리고 승온하자 70℃ 부근에서 바닥에 약 50ml의 침전물이 침전되었다. 액 온도 79℃ 부근에서 뿌옇던 상층 액이 투명하게 되고, 아래 층에는 투명한 침전물이 약 50ml로 늘어났다. 상층 액인 투명한 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 화합물은 약 150ml였다.1. 100 ml of butyl cellosolve (BC: Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) and 100 ml of water were added to a 300 ml beaker and mixed transparently without phase separation. A mixture of water and ethylene glycol mono butyl ether (BC) was placed on a hot plate and heated. There was no clear phase separation from room temperature to 40 ℃. As the liquid temperature exceeded 44 ° C, air bubbles started to be generated from the lower side. The bubble spreads around the liquid temperature of 50 ° C, and the whole liquid becomes cloudy. At a liquid temperature of 60 ° C, about 25 ml of water was deposited underneath, and the above solution was cloudy. I lowered it from the hot plate, and the sediment on the bottom of the beaker was increased to about 30 ml. The beaker was placed on the hot plate again and the temperature was raised, and about 50 ml of precipitate was deposited on the bottom at about 70 ° C. The supernatant poured at around the liquid temperature of 79 ° C became transparent, and the transparent precipitate at the lower layer was increased to about 50 ml. The upper layer of the transparent ethylene glycol mono butyl ether (BC) compound was about 150 ml.

2. 상층 액(150ml)과 하층 액(50ml)으로 상분리된 비이커를 Hot plate 위에 올리고  65℃에서 톨루엔(Toluene) 30ml를 스포이드로 서서히 첨가하였더니, 상층 액이 뿌옇게 되면서 즉시 침전물이 생성되고, 하층 액이 80ml로 늘어났다. 톨루엔(Toluene) 20ml를 스포이드로 추가하여 합 50ml가 되게 첨가하였더니, 하층 액은 투명하고 상층 액이 뿌옇게 되었고, 승온하여 액 온도 70℃가 되니, 뿌옇던 상층 액이 투명하게 되고, 하층 액은 85ml로 늘어났다. 액 온도 70℃에서 톨루엔(Toluene) 20ml를 스포이드로 더 첨가하였더니, 즉시 상층 액이 뿌옇게 되었으나, 액 온도가 다시 70℃가 되자 전체가 투명해지고 하층 액은 변화가 거의 없이 투명하게 85ml정도를 유지하였다. 전체 액 온도 70℃에서 톨루엔(Toluene) 30ml를 스포이드로 더 첨가하여도 하층 액은 변화가 거의 없이 85ml를 유지하였다.2. A beaker phase-separated from the supernatant (150 ml) and the supernatant (50 ml) was placed on a hot plate, and 30 ml of toluene (toluene) was gradually added thereto at 65 ° C. The supernatant was immediately poured into a precipitate, The liquid has increased to 80 ml. 20 ml of toluene was added as a syringe and added in an amount of 50 ml. The lower layer liquid was transparent, the upper layer liquid became cloudy, and the temperature was raised to 70 占 폚 so that the supernatant liquid became transparent, To 85 ml. When 20 ml of toluene was added to the solution at 70 ° C, the supernatant immediately became cloudy. When the temperature reached 70 ° C again, the entire solution became transparent and the lower layer remained almost transparent Respectively. When 30 ml of toluene (toluene) was further added thereto at a total liquid temperature of 70 ° C, the lower layer liquid remained at 85 ml with almost no change.

3. 분별깔대기로 상층 액과 하층 액으로 분리하는 공정을 진행하였다.3. The process of separating into supernatant and lower supernatant was performed with a separating funnel.

4. 상층 액 215ml를 500ml 비이커에 담고, 비이커 옆면을 보온하기 위하여 비닐 랩으로 감싸고, 증발 응축시킨 액을 담기위하여 비이커 중앙에 200ml 비이커를 매달아 응축액이 모이게 하고, 500ml비이커의 상부는 비닐 랩으로 감싸 밀봉 보온하고, Hot plate 위에 올려 승온하면서, 비닐 윗부분에는 찬 물이 든 둥근 유리 플라스크을 얹어두어 비이커 내부에서 증발된 가스가 찬 물과 접촉되어 쉽게 응축되어 내부에 매단 200ml 비이커에 모이게 하였다. 이후, Hot plate를 120℃, 6시간으로 setting하고, Hot plate 위에 액이 든 500ml 비이커를 올리고, 방치하였고, 500ml 비이커에 담긴 액은 195ml가 되었고, 중간에 매단 200ml 비이커에는 약 15ml의 응축액이 모였다.  이때, 500ml 비이커에 담긴 액을 연료첨가제로 사용하였다. 4. Transfer 215 ml of the supernatant into a 500 ml beaker, wrap the beaker in a plastic wrap to warm the side of the beaker, and place a 200 ml beaker in the center of the beaker to contain the evaporated and condensed liquid, and wrap the upper part of the 500 ml beaker in plastic wrap The bottle was warmed and placed on a hot plate. The glass was placed in a round glass flask with cold water at the top of the bottle. The vaporized gas inside the beaker contacted with the cold water, easily condensed, and collected in a 200 ml beaker. Thereafter, the hot plate was set at 120 ° C. for 6 hours, the 500 ml beaker on the hot plate was raised and left, and the solution contained in the 500 ml beaker was 195 ml. In the middle 200 ml beaker, about 15 ml condensate was collected . At this time, a solution contained in a 500 ml beaker was used as a fuel additive.

제조예 4Production Example 4

1. 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 100ml와 95% 농도의 바이오 알코올('Prethanol A', (주)덕산(DUKSAN) 제품) 수용액 100ml를 15℃에서 섞어 비닐 랩으로 보온한 500ml 비이커에 넣고, 500ml 비이커 중간에 200ml 비이커를 매단 채 동일한 방법으로 비이커 상부를 비닐 랩으로 밀봉하고, Hot plate 위에 비이커를 올리고, 비이커 상부에는 찬 물이 든 둥근 유리 플라스크을 얹어두어 비이커 내부에서 증발된 가스가 찬 물과 접촉되어 쉽게 응축되어 내부에 매단 200ml 비이커에 모이게 하였다. Hot plate를 ON하여 온도를 110℃, 6시간으로 setting하고 방치하였다. 5시간 후 액 온도는 70℃였고, 0.5ml의 응축액이 고여 있었다. 1. 100 ml of ethylene glycol mono butyl ether (BC) and 100 ml of a 95% aqueous solution of bio-alcohol ('Prethanol A', manufactured by DUKSAN) were mixed at 15 ° C and kept warm with a vinyl wrap The beaker was sealed with a plastic wrap in the same manner as that in which a 200 ml beaker was placed in a 500 ml beaker in the middle of a 500 ml beaker. A beaker was placed on the hot plate and a round glass flask with cold water was placed on the top of the beaker. The gas was contacted with cold water, condensed easily, and collected in a 200 ml beaker inside. The hot plate was turned on and the temperature was set at 110 ° C for 6 hours. After 5 hours, the solution temperature was 70 DEG C, and 0.5 mL of condensate was accumulated.

2. 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether)와 바이오 알코올이 든 500ml 비이커에 톨루엔(Toluene)을 100ml 첨가하고, Hot plate 온도를 125℃, 8시간으로 setting 하고 방치하였다. 500ml 비이커 안의 200ml 비이커에 응축액이 20ml 고여 있었다. 이때, 500ml 비이커 안의 액 15ml를 다른 비이커에 따르고, 찬물을 스포이드로 떨어뜨려 친수성 확인을 하였더니, 찬물이 방울로 떨어져 비이커 바닥에 고이나, 일부는 액 중에 희석이 되는 듯 보인다. 다시, Hot plate 위에 비이커를 올리고, ON 하여 125℃, 8hr으로 setting하고 동일한 방법으로 가열 증류하기 위하여 방치하였고, 비이커 안의 200ml 응축액 비이커에는 35ml의 응축액이 고여 있었다. 응축액 35ml의 특성 파악을 위하여 경유 30ml에 응축액 3ml를 첨가하자 투명하게 희석되면서 일부는 바닥에 방울로 가라앉았다가 액 중에 투명하게 희석 되었다.2. 100 ml of toluene was added to a 500 ml beaker containing ethylene glycol mono-butyl ether (BC) and bio-alcohol, and the hot plate temperature was set at 125 ° C. for 8 hours. A 200 ml beaker in a 500 ml beaker contained 20 ml of condensate. At this time, 15 ml of the solution in a 500 ml beaker is poured into another beaker, and the cold water is dropped into the eyedropper to confirm the hydrophilicity. The cold water falls down to the bottom of the beaker, and some of the solution seems to be diluted. Again, the beaker was placed on a hot plate, turned on, set at 125 ° C for 8 hours, and left to heat-distill in the same manner. A 200 ml condensate beaker in the beaker contained 35 ml of condensate. In order to characterize 35 ml of condensate, 3 ml of condensate was added to 30 ml of light oil, and some of them were submerged in the bottom, and then diluted transparently in the solution.

3. 500ml 비이커에 담긴 약 265ml의 반응액을 PET 병에 따르고, 공기를 산소와 질소로 분리하여 산소를 공급하는 산소발생기에 호스를 연결하고 끝에 유리관을 연결하여, PET에 담긴 액 중에 유리관을 통하여 산소를 30분간 공급하여 산소와 반응시킨 후, 액상 파라핀(Liquid Paraffine) 26ml를 첨가하여 본 발명의 연료 첨가제를 제조하였다. 3. About 265 ml of the reaction solution contained in a 500 ml beaker is poured into a PET bottle. The air is separated into oxygen and nitrogen, the hose is connected to an oxygen generator for supplying oxygen, and a glass tube is connected to the end. Oxygen was supplied for 30 minutes to react with oxygen, and 26 ml of liquid paraffin was added to prepare the fuel additive of the present invention.

제조예 5Production Example 5

1. Hot plate 위에 5리터 비이커를 놓고 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 1,200ml와 95% 농도의 바이오 알코올('Prethanol A', (주)덕산(DUKSAN) 제품) 수용액과 톨루엔(Toluene) 1,000ml와 물 100ml를 넣고, 온도 120℃, time 60hr로 setting 하고, 480rpm으로 Magnetic bar로 Mix 하는 상태로 옆면을 밀봉하고, 5리터 비이커 안에 응축액이 모이게 500ml 비이커를 매달고, 상부는 비닐 랩으로 밀봉하고, 밀봉 한 비닐 위에 물을 넣은 둥근 플라스크를 얹어두어, 비이커 내부에서 증발된 가스가 찬 물과 접촉되어 쉽게 응축되어 내부에 매단 500ml 비이커에 모이게 하였다. 1. Place a 5 liter beaker on a hot plate and add 1,200 ml of ethylene glycol mono butyl ether (BC), an aqueous solution of 95% concentration of bio-alcohol ('Prethanol A', available from DUKSAN) (Toluene) and 100 ml of water. The temperature was set at 120 ° C for 60 hours. The side surface was sealed with mixing at 480 rpm using a magnetic bar. A 500 ml beaker was hung in a 5-liter beaker to collect the condensate. Sealed with a lap, and placed in a sealed round plastic flask on a sealed plastic. The vaporized gas inside the beaker was contacted with cold water, easily condensed, and collected in a 500 ml beaker inside.

2. 5리터 비이커에 99.9% 농도의 에탄올(EtOH) 수용액 900ml를 추가로 넣어 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether)와 바이오 알코올과 톨루엔이 반응하는 액에서 에탄올의 함량을 늘리고, Hot plate를 On 하고 온도 120℃, time 36hr로 setting 하고, 150rpm으로 Magnetic bar로 Mix 하는 상태로 방치하였다.2. Add 900 ml of 99.9% ethanol (EtOH) aqueous solution to 5 liter beaker to increase the ethanol content in the reaction between ethylene glycol monobutyl ether (BC) and toluene, plate was turned on and the temperature was set to 120 ° C and the time was set to 36 hours. The mixture was allowed to mix with a magnetic bar at 150 rpm.

3. 5리터 비이커에 2-Methyl-2-Propanol을 반응액 대비 약 10vol% 되게 400ml를 첨가하고, Hot plate를 ON하여 온도를 120℃, time 48hr, 250rpm으로 setting하고 방치하였다.3. 400 ml of 2-Methyl-2-Propanol was added to the 5-liter beaker to make about 10 vol% of the reaction solution. The hot plate was turned on and the temperature was set at 120 ° C. for 48 hours and 250 rpm.

4. 5리터에 든 반응액에 2-Methyl-2-Propanol 300ml를 추가로 첨가하고, Hot plate를 On 하고 온도 120℃, time 12hr, 250rpm으로 setting하고 방치하였다.  13시간 후 Hot plate Off 상태에서 5리터 비이커에 담긴 액을 연료첨가제로 사용하였다. 4. 300 ml of 2-Methyl-2-Propanol was added to the reaction solution in 5 liters, and the hot plate was turned on and set at a temperature of 120 ° C for 12 hours at 250 rpm. After 13 hours, a liquid contained in a 5 liter beaker was used as a fuel additive in a hot plate off state.

       

제조예 6Production Example 6

1. 15리터 플라스틱 용기에 부틸셀로솔브(BC; Ethylene Glycol Mono Butyl Ether) 3500ml를 따르고, 약 50℃ 물 3500ml에 규산나트륨(물유리2호; Na2O-nSiO2-xH2O) 850g을 녹인 규산나트륨 수용액을 첨가하여, 믹스용 임펠러가 달린 4,500rpm 핸드드릴 모터를 사용하여 4시간동안 믹스 한 후 뚜껑을 닫고 밀봉하여 방치하는 제1반응단계를 진행하였다.1. A 15-liter plastic container was charged with 3500 ml of ethylene glycol mono-butyl ether (BC), 850 g of sodium silicate (water glass No. 2; Na 2 O-nSiO 2 -xH 2 O) was added to 3500 ml of water at about 50 ° C, The mixture was stirred for 4 hours using a 4,500 rpm hand drill motor equipped with a mix impeller, and then the lid was closed, sealed, and left to perform a first reaction step.

2. 제1반응단계에서 반응시킨 투명하게 상 분리된 상층액이 약 4,800ml 이고, 하층액이 약 2,600ml였다. 상층액 약 4,800ml만 분리하여 15리터 플라스틱 용기에 모으는 제1분리단계를 진행하였다.2. The transparent phase-separated supernatant which was reacted in the first reaction step was about 4,800 ml, and the supernatant was about 2,600 ml. A first separation step of separating only about 4,800 ml of the supernatant into a 15 liter plastic container was carried out.

3. 15리터 플라스틱 용기에 제1분리단계에서 얻어진 상층액 4.8리터를 따르고 톨루엔(Toluene) 2.4리터를 추가하여 입구가 넓은 15리터 플라스틱 용기에 담그고 뜨거운 물을 부어, 중탕으로 반응액 온도를 50℃로 승온하고, 20분간 Mix용 임펠러가 달린 4,500rpm 핸드드릴로 Mix 한 후, 15리터 플라스틱 용기의 두껑을 닫고, 12시간 방치하여 제2반응단계를 진행하였다. 3. In a 15 liter plastic container, add 4.8 liters of the supernatant obtained in the first separation step, add 2.4 liters of toluene (toluene), immerse it in a 15-liter plastic container with a wide opening, pour hot water, , Mixed with a 4,500 rpm hand drill with a mix impeller for 20 minutes, and then the lid of the 15-liter plastic container was closed and allowed to stand for 12 hours to carry out the second reaction step.

4. 제2반응단계에서 반응시킨 상층 액과 하층 액으로 상분리된 액 중 상층 액 2리터를 3리터 비이커에 모으는 제2분리단계를 진행하였다.4. A second separation step was carried out in which 2 liters of the supernatant liquid phase-separated into the supernatant and the lower layer reacted in the second reaction step were collected in a 3 liter beaker.

5. Hot plate 위에 제2분리단계에서 얻어진 2리터가 담긴 반응액을 올리고, 비이커 옆면을 비닐 랩으로 보온하고, 비이커 상부가 Open 된 상태로 증기가 빠져 나가게 하고, 비이커 바닥에 Mix를 위하여 Magnetic bar를 넣고, 액 온도를 알 수 있도록 수은온도계를 넣어두고, hot plate를 ON하고, 120℃, 12hr으로 setting하고, 방치하다가 Off되고, 반응 액이 1,500ml 정도가 되었다.5. Place the reaction solution containing the 2 liters obtained in the second separation step on the hot plate, warm the side surface of the beaker with a plastic wrap, allow the steam to escape with the upper part of the beaker open, , And a mercury thermometer was inserted so that the temperature of the solution could be known. The hot plate was turned on, and the temperature was set at 120 ° C for 12 hours. When the solution was left standing, the reaction solution became 1,500 ml.

6. Hot plate를 On하여 승온 중에 반응 액 1,500ml에 Xylene 150ml와 액상파라핀(Liquid Paraffine) 150ml를 Magnetic bar로 mix 중 첨가하고, 액 온도가 50℃가 되었을 때 Mix를 마쳤다.6. While hot plate was turned on, 150ml of xylene and 150ml of liquid paraffin were added to 1,500ml of reaction liquid in a mixer by magnetic bar and the mixture was completed when the temperature reached 50 ℃.

7. Hot Plate를 OFF하고 방치하여 냉각시킨 후 비이커 내부에 남아있는 액을 연료첨가제로 사용하였다.7. The hot plate was turned off, allowed to cool, and the liquid remaining in the beaker was used as a fuel additive.

<실시예 : 연료의 제조>&Lt; Example: Production of fuel >

실시예1Example 1

상기 제조예1에서 얻어진 연료첨가제를 전체 연료의 약 0.25 부피%가 되도록 휘발유와 혼합하여 연료를 제조하였다.A fuel was prepared by mixing the fuel additive obtained in Preparation Example 1 with gasoline so as to be about 0.25% by volume of the total fuel.

실시예2Example 2

상기 제조예2에서 얻어진 연료첨가제를 전체 연료의 약 0.5 부피%가 되도록 휘발유와 혼합하여 연료를 제조하였다.The fuel additive obtained in Preparation Example 2 was mixed with gasoline so as to be about 0.5% by volume of the total fuel to prepare a fuel.

실시예3Example 3

상기 제조예2에서 얻어진 연료첨가제를 전체 연료의 약 0.8 부피%가 되도록 경유와 혼합하여 연료를 제조하였다.A fuel was prepared by mixing the fuel additive obtained in Preparation Example 2 with light oil so as to be about 0.8% by volume of the total fuel.

실시예4Example 4

상기 제조예1에서 얻어진 연료첨가제를 전체 연료의 약 0.4 부피%가 되도록 경유와 혼합하여 연료를 제조하였다.A fuel was prepared by mixing the fuel additive obtained in Preparation Example 1 with light oil so as to be about 0.4% by volume of the total fuel.

<비교예 : 연료의 제조>&Lt; Comparative Example: Production of fuel >

비교예1Comparative Example 1

상기 제조예에서 얻어진 연료첨가제를 첨가하지 않은 휘발유를 연료로 사용하였다.Gasoline without the addition of the fuel additive obtained in the above Production Example was used as fuel.

비교예2Comparative Example 2

상기 제조예에서 얻어진 연료첨가제를 첨가하지 않은 경유를 연료로 사용하였다.Light oil not containing the fuel additive obtained in the above Production Example was used as fuel.

<실험예><Experimental Example>

1. 연비 실차 시험1. Fuel Economy Vehicle Test

1,999cc 휘발유 엔진을 장착한 차량(현대자동차 2016년 model; SONATA CVVL)을 준비하여 상기 실시예2 및 비교예1의 연료를 채우고, 연비 실차 시험을 실시하였다. A vehicle equipped with a 1,999 cc gasoline engine (Hyundai Motor's 2016 model: SONATA CVVL) was prepared and filled with the fuel of Example 2 and Comparative Example 1, and fuel efficiency vehicle test was performed.

구체적인 연비 실차 실험은, 구미에서 상주보까지 25번 국도상 거리 33km를 평균 80KPH로 정속 주행하여, 상행(구미→상주보)과 하행(상주보→구미)의 연비를 비교 측정하였다. 바람이 적고 맑은 날, 연료를 Full로 채우고 100km 이상을 주행한 후, 다음날 자동차 계기판에 설치된 구간 연비계로 측정하였다.The specific fuel mileage test was carried out on the average speed of 80 KPH (33 km) on the 25th national road from Gumi to Sangjubo, and the fuel consumption of the uphill (Gumi → Sangjubo) and the downhill (Sangjubo → Gumi) was compared. On a clear, windy day, the fuel was filled in full and traveled more than 100 km, and the next day, it was measured by an interval fuel mileage meter installed on a car instrument panel.

구분division 상행 연비Uphill fuel consumption 하행 연비Downstream fuel consumption  평균 연비Average mileage 실시예2Example 2 20.5km/L20.5km / L 21.2km/L 21.2km / L 20.85km/L20.85km / L 비교예1Comparative Example 1 18.2km/L18.2km / L 18.8km/L18.8km / L 18.5km/L18.5km / L

상기 표1에 나타난 바와 같이, 연료첨가제 첨가없이 주행한 상기 비교예1의 왕복 연비는 18.5km/L였고, 제조예2의 연료첨가제를 0.5vol% 첨가하여 주행한 상기 실시예2의 왕복 평균 연비는 20.85km/L로, 실시예2와 같이 연료첨가제를 첨가한 경우가 12.7%의 연비향상 효과를 보였다.As shown in Table 1, the reciprocating fuel efficiency of Comparative Example 1 running without addition of the fuel additive was 18.5 km / L, and the reciprocating average fuel efficiency of Example 2, which was run by adding 0.5% by volume of the fuel additive of Production Example 2 Was 20.85 km / L, and the addition of the fuel additive as in Example 2 showed a fuel efficiency improvement of 12.7%.

2. 배기가스/연비시험2. Exhaust gas / fuel consumption test

(1) 상기 실시예1의 연료, 및 비교예1의 연료에 대하여, 경상북도 구미시 소재 자동차 검사소에서 자동차 검사장비(JASTEC.CO.,LTD. CGA-4700)를 이용한 배기가스 측정시험을 실시한 결과를 하기 표2에 나타내었다. (1) The results of the exhaust gas measurement test using the automobile inspection equipment (JASTEC.CO., LTD. CGA-4700) at the automobile inspection center in Gumi city, Gyeongsangbuk-do for the fuel of the embodiment 1 and the fuel of the comparative example 1 The results are shown in Table 2 below.

시험차량은 휘발유 엔진을 장착한 차량(HYUNDAI, SONATA, CVVL, 2.0 gasoline, 2015년식)이다.The test vehicle is a vehicle equipped with a gasoline engine (HYUNDAI, SONATA, CVVL, 2.0 gasoline, 2015 model).

구분division 첨가제additive 첨가제 첨가량
(VOL%)
Additive amount
(VOL%)
rpmrpm HC(ppm)HC (ppm) CO(%)CO (%) λ(공기과잉률)λ (excess air ratio)
비교예1Comparative Example 1 -- -- 660~2,250660 ~ 2,250 38~8038 to 80 0.03~0.080.03 to 0.08 1.001.00 실시예1Example 1 제조예1Production Example 1 0.250.25 660~2,500660 to 2,500 6~256 to 25 0.00~0.050.00 to 0.05 1.011.01

상기 표2에 나타난 바와 같이, 제조예1에서 얻어진 연료첨가제를 휘발유에 0.25VOL% 되게 첨가한 실시예1의 연료는 배기가스 시험에서 연료첨가제가 미첨가된 비교예1의 연료대비 HC와 CO의 양이 적게나왔다.As shown in Table 2, the fuel of Example 1, in which the fuel additive obtained in Production Example 1 was added to gasoline in an amount of 0.25 VOL%, was compared with the fuel of Comparative Example 1 in which the fuel additive was not added in the exhaust gas test, Less quantities came out.

(2) 상기 실시예3의 연료, 실시예4의 연료 및 비교예2의 연료에 대하여, 대한민국 인천에 소재한 인하공업전문대학(Inha Technical College) 배출가스시험실(EMISSION LABORATORY)에서 2016년 10월 18일에 배기가스와 연비시험을 실시한 결과를 하기 표3에 나타내었다. (2) The fuel of Example 3, the fuel of Example 4, and the fuel of Comparative Example 2 were obtained from the Inha Technical College Emission Laboratory of Incheon, Republic of Korea, October 18, 2016 The results of exhaust gas and fuel consumption tests are shown in Table 3 below.

시험차량은 HYUNDAI MOTORS 1.6L Diesel AT, 2012년식으로 총 주행거리(Mileage)는 107,000km이다. 시험모드는 CVS-75 MODE이고, 열간상태 주행 및 모달 분석을 실시하였다.The test vehicle is HYUNDAI MOTORS 1.6L Diesel AT, 2012 year, and the total mileage is 107,000km. The test mode is the CVS-75 MODE, and the hot run and modal analysis were performed.

  HC [g/km]HC [g / km] Nox [g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 0.0220.022 1.7921.792 0.900.90 14.1814.18 실시예3Example 3 0.0210.021 1.8371.837 0.570.57 14.8614.86 증감율Increase / decrease rate -4.3%-4.3% 2.5%2.5% -36.4%-36.4% 4.8%4.8% 비교예2Comparative Example 2 0.0220.022 1.7921.792 0.900.90 14.1814.18 실시예4Example 4 0.0170.017 0.9190.919 0.430.43 15.2315.23 증감율Increase / decrease rate -23.2-23.2 -48.7-48.7 -51.9-51.9 7.47.4

상기 시험 결과에 나타난 바와 같이, 상기 실시예3의 연료를 사용하는 경우, 비교예2의 연료에 비하여, HC, 매연 배출량이 3~40% 정도 개선되는 경향이 보이며, 약 4.8% 정도 수준으로 연비가 개선되는 것으로 나타났다. 상기 실시예4의 연료를 사용하는 경우, 비교예2의 연료에 비하여, HC, NOx, 매연 배출량이 25~50% 정도 개선되는 경향이 보이며, 약 7% 정도 수준으로 연비가 개선되는 것으로 나타났다.As shown in the test results, when the fuel of Example 3 is used, the exhaust amount of HC and soot tend to be improved by about 3 to 40% compared with the fuel of Comparative Example 2, and the fuel consumption of about 4.8% . In the case of using the fuel of Example 4, the exhaust amount of HC, NOx, and soot were improved by about 25 to 50% compared with the fuel of Comparative Example 2, and the fuel efficiency was improved to about 7%.

아래는 세부 phase별 시험 결과를 분석한 것으로, 소형차 시험모드(국내 CVS-75 모드)의 아래 phase1, phase2, phase3 구간에서 발생한 data를 분류한 후 분석한 것이다. 국내 CVS-75 모드는 미연방에서 사용하는 FTP-75모드와 동일하며, 아침의 출근시간과 도심의 정체구간 그리고 사무실에서 일좀 보다가 외근을 나가는 고속구간등을 골고루 엮어서 실 주행패턴을 모사하여 만들어진 모드이다.The following is an analysis of the detailed phase-by-phase test results. The analysis is performed after classifying the data that occurred in phase 1, phase 2, and phase 3 under the compact car test mode (domestic CVS-75 mode). The domestic CVS-75 mode is the same as the FTP-75 mode used in the United States. It is a mode created by simulating the actual driving pattern by evenly connecting the morning departure time, the stagnant part of the city, and the high- to be.

Figure 112018029341215-pat00001
Figure 112018029341215-pat00001

모드 총 시간은 1877초, 총 주행거리는 17.8km, 평균속도는 34km/h, 최대 속도는 92km/h이다.The total mode time is 1877 seconds, the total mileage is 17.8km, the average speed is 34km / h, and the maximum speed is 92km / h.

아래 phase1, phase2, phase3 구간 별로 상기 실시예3의 연료, 실시예4의 연료 및 비교예2의 연료에 대하여, 대한민국 인천에 소재한 인하공업전문대학(Inha Technical College) 배출가스시험실(EMISSION LABORATORY)에서 2016년 10월 18일에 배기가스와 연비시험을 실시한 결과를 하기 표4 내지 표6에 나타내었다. For the fuel of Example 3, the fuel of Example 4 and the fuel of Comparative Example 2 for each phase 1, phase 2, and phase 3 sections, an exhaust gas testing laboratory of Inha Technical College (Incheon, Korea) The results of exhaust gas and fuel consumption tests conducted on October 18, 2016 are shown in Tables 4 to 6 below.

Phase 1Phase 1 HC [g/km]HC [g / km] CO [g/km]CO [g / km] Nox[g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 0.0250.025 0.0000.000 1.2371.237 0.740.74 15.1215.12 실시예3Example 3 0.0290.029 0.0090.009 1.6941.694 0.780.78 15.4815.48 증감율Increase / decrease rate 14.4%14.4% -- 36.9%36.9% 4.5%4.5% 2.3%2.3% 비교예2Comparative Example 2 0.0250.025 0.0000.000 1.2371.237 0.740.74 15.1215.12 실시예4Example 4 0.0230.023 0.0330.033 0.7010.701 0.360.36 15.8915.89 증감율Increase / decrease rate -7.7%-7.7% -- -43.3%-43.3% -51.9%-51.9% 5.1%5.1%

Phase 2Phase 2 HC [g/km]HC [g / km] CO [g/km]CO [g / km] Nox[g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 0.0150.015 0.0070.007 2.0162.016 1.211.21 13.5813.58 실시예3Example 3 0.0160.016 0.0130.013 1.9681.968 0.730.73 14.3714.37 증감율Increase / decrease rate 6.1%6.1% 70.7%70.7% -2.4%-2.4% -40.2%-40.2% 5.8%5.8% 비교예2Comparative Example 2 0.0150.015 0.0070.007 2.0162.016 1.211.21 13.5813.58 실시예4Example 4 0.0130.013 0.1560.156 0.9740.974 0.630.63 14.3814.38 증감율Increase / decrease rate -15.6%-15.6% 2025.7%2025.7% -51.7%-51.7% -48.2%-48.2% 5.9%5.9%

Phase 3Phase 3 HC [g/km]HC [g / km] CO [g/km]CO [g / km] Nox[g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 0.0340.034 0.0760.076 1.7901.790 0.430.43 14.7014.70 실시예3Example 3 0.0260.026 0.0070.007 1.6981.698 0.130.13 15.4015.40 증감율Increase / decrease rate -23.7%-23.7% -90.2%-90.2% -5.2%-5.2% -69.6%-69.6% 4.7%4.7% 비교예2Comparative Example 2 0.0340.034 0.0760.076 1.7901.790 0.430.43 14.7014.70 실시예4Example 4 0.0210.021 0.0010.001 0.9810.981 0.120.12 16.5616.56 증감율Increase / decrease rate -38.5%-38.5% -98.4%-98.4% -45.2%-45.2% -71.3%-71.3% 12.7%12.7%

아래는 운전패턴별 시험 결과를 분석한 것으로, 상기 실시예3의 연료, 실시예4의 연료 및 비교예2의 연료에 대하여, CVS 75 MODE 주행 중 가속, 약 가감속, 감속, 공회전 운전조건에서 발생한 data를 분류한 후 분석한 것이다. 먼저 가속운전조건에서의 결과를 하기 표7에 나타내었다.The following is an analysis of the test results according to the operation pattern. The results are shown in the following. The fuel of Example 3, the fuel of Example 4, and the fuel of Comparative Example 2 were subjected to the CVS 75 MODE running under the conditions of acceleration, deceleration, The data was classified and analyzed. The results under the accelerated operating conditions are shown in Table 7 below.

가속운전조건Acceleration operation condition Speed [km/h]Speed [km / h] Acc rate [m/s2]Acc rate [m / s 2 ] HC [g/km]HC [g / km] CO [g/km]CO [g / km] Nox[g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] FC [cc]FC [cc] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 72.572.5 0.550.55 0.020.02 0.030.03 1.751.75 0.430.43 1.71.7 11.511.5 39.739.7 0.710.71 0.030.03 0.020.02 2.122.12 0.820.82 1.11.1 10.810.8 16.516.5 1.021.02 0.040.04 0.020.02 2.762.76 1.381.38 0.70.7 6.76.7 실시예4Example 4 75.275.2 0.530.53 0.020.02 0.200.20 1.101.10 0.160.16 1.61.6 13.013.0 40.140.1 0.720.72 0.030.03 0.320.32 1.241.24 0.390.39 1.01.0 11.611.6 16.316.3 1.091.09 0.050.05 0.600.60 1.451.45 0.710.71 0.60.6 7.77.7

상기 표7에 나타난 바와 같이, 실시예4의 연료를 적용할 경우, 연료소모율과 연비는 약 10% 내외로 개선되는 효과가 나타났으며, 특히 고속(60km/이상)과 저속(30km/이하)에서 가속할 경우 13~15% 연비가 개선되는 것으로 나타났다. HC는 고속에서 감소하는 경향이 나타나며, NOx의 경우 속도와 관계없이 40% 정도 동일하게 감소하는 경향이 나타났다.As shown in Table 7, when the fuel of Example 4 was applied, the fuel consumption rate and the fuel consumption ratio were improved to about 10%. Especially, the high speed (60 km / , The fuel economy is improved by 13 ~ 15%. HC showed a tendency to decrease at high speed, and NOx tended to decrease by 40% regardless of the speed.

약한가감속운전조건에서의 결과를 하기 표8에 나타내었다.Table 8 shows the results under the weak and decelerating operation conditions.

약가감속운전조건Drug Decelerating Operation Condition Speed [km/h]Speed [km / h] Acc rate [m/s2]Acc rate [m / s 2 ] HC [g/km]HC [g / km] CO [g/km]CO [g / km] Nox[g/km]No x [g / km]  Smoke factor [%-liter]Smoke factor [% -liter] FC [cc]FC [cc] F/E [km/l]F / E [km / l] 비교예2Comparative Example 2 86.686.6 0.000.00 0.030.03 0.030.03 1.301.30 0.400.40 1.41.4 17.217.2 76.976.9 0.030.03 0.020.02 0.030.03 1.451.45 0.390.39 1.31.3 17.317.3 47.947.9 0.020.02 0.020.02 0.020.02 1.441.44 0.630.63 0.70.7 18.918.9 34.234.2 0.020.02 0.010.01 0.020.02 1.491.49 0.950.95 0.60.6 18.318.3 8.78.7 0.050.05 0.030.03 0.000.00 3.113.11 2.242.24 0.30.3 8.58.5 실시예4Example 4 86.886.8 0.000.00 0.020.02 0.180.18 0.740.74 0.140.14 1.41.4 18.218.2 77.077.0 0.010.01 0.010.01 0.170.17 0.660.66 0.130.13 1.11.1 19.019.0 48.048.0 0.010.01 0.010.01 0.260.26 0.710.71 0.300.30 0.70.7 20.120.1 34.634.6 0.020.02 0.010.01 0.380.38 0.660.66 0.400.40 0.60.6 18.718.7 10.010.0 0.080.08 0.020.02 0.920.92 1.191.19 0.950.95 0.30.3 12.012.0

상기 표8에 나타난 바와 같이, 약한 가감속 운전조건에서, 연료소모율은 전체적으로 약 2~9% 개선되는 효과가 나타났으며 특히 저속 운전시 약 13% 정도 연료소모율이 개선되는 것으로 나타났고, HC는 속도와 관계없이 20~40%정도 감소하는 경향이 나타났다.As shown in Table 8, the fuel consumption rate is improved by about 2 to 9% in the entire engine speed under the low acceleration / deceleration operation condition, and the fuel consumption rate is improved by about 13% Regardless of the speed.

공회전조건에서의 결과를 하기 표9에 나타내었다.The results under idling conditions are shown in Table 9 below.

공회전조건Idling condition 연료소모량(cc/sec)Fuel consumption (cc / sec) 비교예2Comparative Example 2 0.2990.299 실시예3Example 3 0.2850.285 실시예4Example 4 0.2660.266

상기 표9에 나타난 바와 같이, 엔진 공회전 시에는 약 11%정도 연료소모량이 개선되는 효과가 나타났다.As shown in Table 9, the fuel consumption was improved by about 11% when the engine was idling.

 3. 수분에 의한 상변화 실험3. Phase change experiment by moisture

상기 제조예 5에서 만들어진 연료첨가제에 대하여, 휘발유와 경유에서의 수분에 의한 상변화 실험시험을 실시한 결과를 하기 표10에 나타내었다. The fuel additive prepared in Preparation Example 5 was subjected to a test for phase change by moisture in gasoline and light oil, and the results are shown in Table 10 below.

샘플Sample 유종과 량Oil type 연료첨가제
첨가량
Fuel additive
Addition amount
물 첨가 /mlWater addition / ml 침전물의 변화/mlChange in sediment / ml
휘발유/mlGasoline / ml 경유/mlDiesel / ml mlml 20분 후After 20 minutes 5일 후After 5 days 1One 2020 -- 33 0.50.5 0.50.5 0.50.5 22 2020 -- 66 0.50.5 0.50.5 0.0(투명)0.0 (transparent) 33 2020 -- 99 0.50.5 0.50.5 0.0(투명)0.0 (transparent) 44 -- 2020 33 0.50.5 1.01.0 3.03.0 55 -- 2020 66 0.50.5 2.02.0 6.06.0 66 -- 2020 99 0.50.5 3.03.0 8.08.0

상기 표 10에 나타난 바와 같이, 샘플 1에서는 휘발유 20ml에 연료첨가제 3ml를 첨가한 상태에서 물을 0.5ml 첨가하였을 때 20분 후에도 0.5ml의 침전물을 유지하고, 5일 후에도 침전물이 0.5ml로 상 변화 없이 소수성을 유지 하였으나, 샘플 2와 3에서는 휘발유 20ml에 연료첨가제 6ml, 9ml 첨가하고 물 0.5ml를 첨가 20분 후에는 상 변화가 없었으나 5일 후에는 투명하게 되어 상 변화가 발생하였다. 샘플 4, 5, 6에서는 경유에 연료첨가제 첨가량을 각각 3ml, 6ml, 9ml를 넣고 각각 0.5ml의 물을 첨가하였을 때 침전물의 발생이 20분 후에는 1.0ml, 2.0ml, 3.0ml로 상변화가 발생하였으나, 5일 후에는 상 변화의 폭이 커져 3ml, 6ml, 8ml로 상변화가 많이 발생하였다.As shown in Table 10, in Sample 1, when 0.5 ml of water was added to 3 ml of fuel additive in 20 ml of gasoline, 0.5 ml of the precipitate was retained even after 20 minutes, and after 5 days, However, in Samples 2 and 3, 6 ml and 9 ml of fuel additives were added to 20 ml of gasoline, and 0.5 ml of water was added. After 20 minutes, there was no phase change, but after 5 days, the phase became transparent and a phase change occurred. In Samples 4, 5, and 6, the amount of the fuel additive added to the diesel fuel was 3 ml, 6 ml, and 9 ml, respectively. When 0.5 ml of water was added to each of the diesel fuel, the generation of the precipitate was changed to 1.0 ml, 2.0 ml, After 5 days, the phase change width increased to 3ml, 6ml and 8ml.

이를 통해, 바이오알코올이 휘발유에서는 5일동안 소수성을 유지하고 상변화가 발생하지 않는 경우(샘플 1)가 있음을 확인하였고, 경유의 경우에는 바이오알코올은 경유에 희석되지 않으나, 연료첨가제는 경유에도 투명하게 희석이 되는 것을 확인 하였다. It was confirmed that there was a case in which the bio alcohol retains hydrophobicity for 5 days in the gasoline and the phase change does not occur (Sample 1). In the case of the light oil, the bio alcohol is not diluted in the light oil, It was confirmed that it was transparently diluted.

Claims (13)

물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 50℃ 내지 120 ℃ 온도에서 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 극성 유기화합물 수용액은, 알코올, 케톤, 에테르, 에스터, 아세탈, 과산화물, 및 에폭사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 극성 유기화합물 및 물을 포함하는, 연료첨가제 제조방법.
At least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 120 C, &lt; / RTI &
Wherein the polar organic compound aqueous solution comprises at least one polar organic compound selected from the group consisting of an alcohol, a ketone, an ether, an ester, an acetal, a peroxide, and an epoxide, and water.
제1항에 있어서,
상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 대한 수성 반응액의 부피비율이 0.1 내지 1.5인, 연료첨가제 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the volume ratio of the aqueous reaction solution to the alkylene glycol monoalkyl ether solvent is 0.1 to 1.5.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매는,
알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 디알킬렌글리콜 모노알킬에테르, 트리알킬렌글리콜 모노알킬에테르 및 이의 에스터화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 연료첨가제 제조방법.
The method according to claim 1,
The alkylene glycol monoalkyl ether-
Alkylene glycol monoalkyl ether, alkylene glycol monoalkyl ether, dialkylene glycol monoalkyl ether, trialkylene glycol monoalkyl ether, and an ester thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액, 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매 및 무극성 유기용매를 50℃ 내지 120 ℃ 온도조건에서 반응시키는 단계는,
산소, 이산화탄소, 및 일산화탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기체 분위기에서 진행되는 것을 특징으로 하는, 연료첨가제 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of reacting at least one aqueous reaction solution, alkylene glycol monoalkyl ether solvent and nonpolar organic solvent selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution and an aqueous sodium salt solution at a temperature of 50 ° C to 120 ° C,
Wherein the reaction is carried out in at least one gas atmosphere selected from the group consisting of oxygen, carbon dioxide, and carbon monoxide.
제1항에 있어서,
상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 50℃ 내지 120 ℃ 온도에서 반응시키는 단계 이후,
상기 반응 결과물을 열처리하여 저비점 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함하는, 연료첨가제 제조방법.
The method according to claim 1,
At least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol, To 120 &lt; 0 &gt; C,
And heat treating the reaction product to remove low boiling point impurities.
제7항에 있어서,
상기 반응 결과물을 열처리하여 저비점 불순물을 제거하는 단계 이후,
액상의 탄화수소화합물을 전체 연료첨가제 부피를 기준으로 0.1부피% 내지 30부피%로 첨가하는 단계를 더 포함하는, 연료첨가제 제조방법.
8. The method of claim 7,
After the reaction product is heat-treated to remove low boiling point impurities,
Further comprising the step of adding a liquid hydrocarbon compound in an amount of 0.1% by volume to 30% by volume based on the total fuel additive volume.
제1항에 있어서,
상기 물, 극성 유기화합물 수용액, 및 소듐염 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수성 반응액과, 중량평균 분자량이 50 g/mol 내지 250 g/mol인 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매를 50℃ 내지 120 ℃ 온도에서 반응시키는 단계 이후,
상기 반응 결과물에 무극성 유기용매를 첨가하는 단계;를 더 포함하는, 연료첨가제 제조방법.
The method according to claim 1,
At least one aqueous reaction liquid selected from the group consisting of water, a polar organic compound aqueous solution, and an aqueous sodium salt solution and an alkylene glycol monoalkyl ether solvent having a weight average molecular weight of 50 g / mol to 250 g / mol, To 120 &lt; 0 &gt; C,
And adding a non-polar organic solvent to the reaction product.
제9항에 있어서,
상기 알킬렌글리콜 모노알킬에테르계 용매에 대한 무극성 유기용매의 부피비율이 0.5 내지 1인, 연료첨가제 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the volume ratio of the non-polar organic solvent to the alkylene glycol monoalkyl ether solvent is 0.5 to 1.
제1항의 연료첨가제 제조방법에 의해 얻어진 연료첨가제 및 탄화수소계 연료를 포함하는, 연료.
A fuel, comprising a fuel additive and a hydrocarbon-based fuel obtained by the method of manufacturing the fuel additive of claim 1.
제11항에 있어서,
상기 연료첨가제는 전체 연료 부피를 기준으로 0.05 부피% 내지 50 부피%로 포함되는, 연료.
12. The method of claim 11,
Wherein the fuel additive is comprised between 0.05% and 50% by volume based on the total fuel volume.
제11항에 있어서,
상기 탄화수소계 연료는 석탄액화연료, 오리멀전, 휘발유, 경유, 등유, 중유, 항공가솔린, 및 제트연료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 연료.
12. The method of claim 11,
Wherein the hydrocarbon-based fuel comprises at least one selected from the group consisting of coal liquefied fuel, orimal fume, gasoline, light oil, kerosene, heavy oil, air gasoline, and jet fuel.
KR1020180033910A 2017-04-10 2018-03-23 Manufacturing method of fuel additive and fuel using the same KR101954918B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880029378.0A CN110730815B (en) 2017-04-10 2018-03-26 Method for preparing fuel additive and fuel using same
PCT/KR2018/003498 WO2018190533A1 (en) 2017-04-10 2018-03-26 Method for preparing fuel additive and fuel using same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170046062 2017-04-10
KR20170046062 2017-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180114504A KR20180114504A (en) 2018-10-18
KR101954918B1 true KR101954918B1 (en) 2019-03-06

Family

ID=64133051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180033910A KR101954918B1 (en) 2017-04-10 2018-03-23 Manufacturing method of fuel additive and fuel using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101954918B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210115636A (en) 2020-03-16 2021-09-27 강정남 A mixture that can be added to automobile diesel
RU2752565C1 (en) * 2020-07-20 2021-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Multicomponent biofuel composition

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339859B1 (en) 1999-12-06 2002-06-05 김재창 Fuel additive compositions as combustion catalysts
AU2002246715B2 (en) 2000-12-29 2007-10-18 Ge Betz, Inc. Stabilizer blends for alcohol in hydrocarbon fuel
US7208022B2 (en) 2002-03-14 2007-04-24 The Lubrizol Corporation Ethanol-diesel fuel composition and methods thereof
KR101104504B1 (en) * 2009-02-27 2012-01-12 지에스칼텍스 주식회사 Method of manufacturing glycerol di-t-butyl ether
KR101161638B1 (en) 2009-10-06 2012-07-04 주식회사젠코 Nano micro-emulsified fuel additive and the preparation method thereof
KR20120064310A (en) * 2010-12-09 2012-06-19 한정상 Fuel additives and method for manufacturing the same
KR101210037B1 (en) 2012-07-06 2012-12-11 정영종 Manufacturing method of fuel additive for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180114504A (en) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kassem et al. Use of Span 80 and Tween 80 for blending gasoline and alcohol in spark ignition engines
Graboski et al. The effect of biodiesel composition on engine emissions from a DDC series 60 diesel engine
CN110730815B (en) Method for preparing fuel additive and fuel using same
KR101954918B1 (en) Manufacturing method of fuel additive and fuel using the same
CN101250447B (en) Environmental protection energy-saving micro-emulsified biological petrol and diesel blended fuel containing seawater, animal-vegetable oils and alcohols, and additive
WO2001018154A1 (en) Motor fuel for diesel engines
CN103160344B (en) A kind of large-proportion methanol gasoline catalyst and preparation method
Beer et al. Comparison of transport fuels
US20120042565A1 (en) Fuel additive
JP2004507567A (en) Diesel fuel composition
CN101113372A (en) Ether radical gasoline
KR101287026B1 (en) Fuel-additive composition and fuel composition comprising the same
CN101139534A (en) Fuel oil cleaning agent and preparation method thereof
CN106833770A (en) A kind of automobile-used boat alcohol ate anti-corrosion resists swelling additive and preparation method
CN115926858A (en) fuel additive
Graboski et al. Effect of biodiesel composition on engine emissions from a DDC Series 60 diesel engine: Final report; Report 2 in a series of 6
Graboski et al. Effect of biodiesel composition on NOx and PM emissions from a DDC Series 60 engine
CN101538489A (en) Automotive mixed alcohol clean fuel
CN111826239A (en) Formula and preparation method of combustion chamber cleaning and maintenance agent
CN205277557U (en) Automobile tail gas treatment device and car
Cheng Effects of oxygenates blended with diesel fuel on particulate matter emissions from a compression-ignition engine
WO2001007540A2 (en) Hydrocarbon fuel composition containing an ester
WO2022075348A1 (en) Method and system for producing diesel fuel having improved property
Balaji et al. Experimental investigation on varying engine torque of four stroke SI Bajaj engine working under gasoline blended with ethanol and 10% ethanol and gasoline-methoxy ethanol blends
Yao et al. On-Board Measurements of Particle Emissions from a Diesel Car Fuelled with Alternative Fuels Based on Different Road Types

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant