CN103031165B - 一种燃料添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
本发明公开一种燃料添加剂及其制备方法和应用，所述燃料添加剂按重量比计包括以下组分，棕榈油：棕榈仁油=（0.5-1.5）：1，还包括有60%木糖醇或鲸蜡硬脂酸。本发明提供的燃料添加剂是一种无毒的，对环境友好的添加剂，可同时作为汽油、柴油等多种燃料的添加剂。添加到燃油中可使燃油燃烧的更彻底，提高燃油效率，并且本发明的燃料添加剂还具有气缸润滑剂和清洁剂的功能，能够润滑引擎部件，清洁污垢和积碳，降低了磨损。延长了引擎的使用寿命。基于上述诸多优点，本发明提供的燃料添加剂具有很强的应用潜力和广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及燃料添加剂领域，尤其涉及一种燃料添加剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技的发展，如今的汽车用燃料为提高性能都需经过高度设计，从而使得燃料的燃油效率改善，燃油马力增强，发动机使用寿命延长，有害气体排放减少。现代典型的燃料为提高燃烧性能，保持引擎清洁和润滑性可能要包含多个成分设计，其中的一个成分被添加到汽油和柴油主要是提高上部汽缸燃烧的清洁能力和润滑。但在在燃油效率或性能方面并没有显著的变化，即一般添加剂不具备引擎所需的所有功能，不能同时兼顾燃油性能的提高和汽缸燃烧的清洁和润滑。
目前市场上的燃油添加剂大多数都是化学物品制造的化学添加剂，并可分列为以下：第一代，主要针对化油器沉积物起作用；第二代主要针对喷油嘴起作用；第三代主要对喷油嘴、进气阀结胶、积碳起作用；第四代除对喷油嘴、进气阀有清洁作用外，最大的进步是对燃烧室的积碳生成有抑制、分解作用。以目前燃油添加剂的性能来看，单一添加剂不具备引擎所需的全部功能，且大部分添加剂都是化学物质制造的化学品，有毒且污染环境，只能作短期使用，长久使用则会损坏引擎。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种燃料添加剂及其制备方法和应用，旨在解决现有燃油添加剂有毒，污染环境，功能单一、长期使用损害引擎的问题。
本发明的技术方案如下：
一种燃料添加剂，其特征在于，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油：棕榈仁油；
其中，棕榈油与棕榈仁油之间的重量比为（0.5-1.5）：1 。
所述的燃料添加剂，其中，所述燃料添加剂成分还包括有：
占所述棕榈油和棕榈仁油总重量的60%的木糖醇或鲸蜡硬脂酸。
所述的燃料添加剂的制备方法，其中，包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以（0.5-1.5）：1的比例加入到预热水箱中，温度加热到200-250℃，搅拌4-8小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱，加入60%木糖醇鲸蜡硬脂酸，搅拌10-14小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入清洗水箱，用热水清洗1-2次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品。
所述的燃料添加剂的应用是添加到液体燃料中，具备燃料催化剂和气缸润滑剂功能，能够提高燃油效率和润滑并清洁气缸。
所述的燃料添加剂的应用，其中，所述燃料添加剂所添加的燃料类型包括：汽油、柴油、甲醇、乙醇、氢、液化天然气、压缩天然气、生物柴油。
所述的燃料添加剂的应用，其中，所述燃料添加剂按照燃料添加剂：液体燃料=1~1.2：1000的体积比添加到液体燃料中。
有益效果：本发明提供的一种燃料添加剂及其制备方法及用途，本发明提供的燃料添加剂是一种无毒的，对环境友好的添加剂，可同时作为汽油、柴油等多种燃料的添加剂。添加到燃油中可使燃油燃烧的更彻底，提高燃油效率，同时不存在一般添加剂出现的积碳问题，并且本发明的燃料添加剂还具有气缸润滑剂和清洁剂的功能，能够润滑引擎部件，清洁污垢和积碳，降低了磨损。延长了引擎的使用寿命。基于上述诸多优点，本发明提供的燃料添加剂具有很强的应用潜力和广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明的燃料添加剂制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种燃料添加剂及其制备方法及用途，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的燃料添加剂的主要成分是棕榈油和棕榈仁油，100%由植物精华提炼而成，是天然酯类，属于食品级聚合物，对人无毒，自身在环境中可被分解，经过本发明的技术方案的研究和处理，添加剂的活性成分是低碳氢化合物，添加剂本身不易燃烧，当它与燃料混合燃烧时不留灰和胶质物。燃料燃烧过程中，与燃料混合的本发明燃料添加剂能够降低燃油雾化颗粒的大小，减少气缸的湿度，提高氧气和燃油的混合均匀性。由此经过添加剂改良的燃油在燃烧时能相对降低引擎运行的温度，提高马力，提升燃油性能，减少排放物，延长了引擎使用寿命，从而也为用户节省了油耗，提高了行驶里程。
具体地，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油和棕榈仁油，其中，棕榈油和棕榈仁油之间的重量比为（0.5-1.5）：1。
所述燃料添加剂成分还包括有占所述棕榈油和棕榈仁油总重量的60%的木糖醇或鲸蜡硬脂酸。所述木糖醇或鲸蜡硬脂酸加入到燃料添加剂中作为表面活性剂和分散剂。
如图1所示，所述的燃料添加剂的制备方法包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以（0.5-1.5）：1的比例加入到预热水箱中，优选的，棕榈油与棕榈仁油的比例为1：1。温度加热到200-250℃，搅拌6小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱（即磺化反应器，棕榈油与棕榈仁油混合物是在磺化反应器进行脱胶反应和磺化反应），以比例加入60%木糖醇鲸蜡硬脂酸，搅拌12小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入唾液清洗水箱，用热水清洗1-2次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品。
本发明的燃料添加剂的产品规格如下：
沸点 : 在760mm Hg值下超过200℃；
闪点: > 149℃；
比重: 25℃下，达0.86；
酸碱值: pH7.0；
毒性: 无毒；
危化品: 不是危化品；
水溶性: 在室温下，难溶于水；
可燃性: 不易燃
灰份: < 0.001%
重金属含量： 无 。
经上述方法制备的燃料添加剂的有效成分从化学结构来分包括：
含有6至12个碳原子的直链羧酸的脂肪酸酯；
含有16个碳原子以上的直链羧酸的脂肪酸酯（主要为16-18个碳原子的直链羧酸的脂肪酸酯）；
复杂的蔗糖酯；
衍生二氢苯并-γ-pyrane（二氢苯并噻喃衍生物）及维生素E。
其中，6至12个碳原子的直链羧酸的脂肪酸酯中主要为月桂酸、一部分棕榈油脂肪酸和脂肪酸酯，16个碳原子以上的直链羧酸的脂肪酸酯主要为一部分棕榈油脂肪酸、油酸以及硬脂酸脂肪酸酯。低碳链酯组合拥有去污力能清洁发动机燃烧室，并保持注射器或喷嘴的清洁。这消除了使用其他分解剂的需要，从而有助于减少污染物排出。高碳链酯拥有非常高之稳定性，一部分能在燃烧中保存，并形成了金属皂润滑层，这比传统使用矿物油基础之润滑剂有很大的改善。对于本发明所述酯主要为蔗糖基团和木糖醇十六月桂酸、棕榈酸和硬脂酸的酯化产物。所述复杂的蔗糖酯可作为表面活性剂来降低表面张力，来促进氧气与燃料之混合，同时所述复杂的蔗糖酯也作为分散剂来重组燃料并有助于把燃料分子分散。
二氢苯并-γ-pyrane衍生物能够充当伪燃烧反应催化剂，改善燃烧过程。棕榈油中含有丰富的维生素E，其也可充当伪燃烧反应催化剂。
所述燃料添加剂的用途是添加到液体燃料中，用于起到燃料催化剂和气缸润滑剂的功能，同时用于提高燃油效率，并具有润滑、清洁气缸的能力。
所述燃料添加剂具有广泛的适应性，其所能添加的燃料类型包括：汽油、柴油、甲醇、乙醇、氢、液化天然气、压缩天然气、生物柴油等几乎所有的传统燃料，且对于各类引擎也具有广泛的适应性，凡汽车、卡车、RV车、摩托车、轮船、发电机、农机设备、熔炉、燃烧器、锅炉等以及各种柴油引擎都可以使用本发明的燃料添加剂，且都可达到上述的本发明添加剂所具备的效果。
所述燃料添加剂在使用时，按照燃料添加剂：液体燃料=1~1.2：1000的体积比，将所述燃料添加剂添加到液体燃料中。如在汽油中的添加比例为1公升汽油加入1毫升燃料添加剂，在柴油中的添加比例为1公升柴油加入1.2毫升燃料添加剂。
本发明的燃料添加剂解决了现有技术的单一添加剂不具备引擎所需的多种功能的问题，该燃料添加剂能够增强燃料的燃烧性能，通过与添加剂重组的燃油分子可以形成更小的燃油液滴，能够有效的发挥纳氧动作提升高达99%的燃烧效果，因此在较大的纳氧面积和氧气的优化比率之下使燃油燃烧的更快，更深入、更彻底。这也使引擎可以产生更大的扭力和马力，在马力和扭力获得提升的情况下，引擎的油耗也必然降低，而且，更彻底的燃烧也减少了有毒气体的排放。同时也可减少燃烧室内墙的润湿度，添加剂的有效成分可帮助燃油液滴抵抗拉伸力的碰撞，这样使得粘附在燃烧室内墙的燃油进行有效的燃烧。进一步增强完全燃烧的效果。本发明燃料添加剂还具有引擎润滑剂和清洁剂的功能，其能够净化引擎载油运载系统，同时也能洗涤排气阀和燃烧室，对于较旧的引擎、它可对燃油运载系统和燃烧系统进行净化和修护，对于较新的引擎，它则可确保燃油运载系统和燃烧系统长期保持干净。燃油运载系统和燃烧系统的净化使燃油有效的燃烧且运作起来犹如新的引擎，因此，该燃料添加剂降低了引擎损耗，延长了引擎使用寿命，当然使用户的维修费用减少。本发明的燃料添加剂是气缸表面的润滑剂，当气缸被润滑后，引擎需要较少的能源来推动气缸，因此之前摩擦耗损的能量转换为引擎的额外动力。获得更高的行驶里程，引擎的活塞环、燃油泵系统、燃油注射器和引擎气阀由于润滑的保护避免了磨损，使得引擎的耐用性增强。本发明的燃料添加剂还具有分子重组、密封功能、增磁功能。
表1
| 本发明的燃料添加剂使用前 | 本发明的燃料添加剂使用后 | |
| 对燃烧结果影响 | 不完全燃烧：燃油放能不彻底导致燃烧效率低，且排放有毒气体。 | 完全燃烧：燃油放能彻底，提高了燃油效率，引擎获得更多动力，有毒气体排放大大减少。 |
| 对引擎清洁能力的影响 | 使用一段时间的引擎的活塞上会沉积碳质和沉质物。燃油泵和燃油喷射器的精度降低。 | 由于燃油始终保持完全燃烧，活塞上无积碳，保持清洁。燃油泵和燃油喷射器的寿命无折损。 |
| 对引擎润滑能力的影响 | 引擎中活塞等部件出现磨损，导致能耗上升，引擎动力供应减少，引擎寿命加速缩短 | 引擎极微磨损或无磨损，引擎动力输出不降低，引擎使用寿命相应延长。 |
表1是本发明的燃料添加剂在燃油引擎中使用前后的效果对比表，从表中可以清晰的看出本发明的燃料添加剂对燃料的燃烧性能以及引擎的清洁和润滑能力都有很大的改善，因此具备极强的应用潜力。
本发明的燃料添加剂是采用东南亚特产的纯天然精炼棕油，利用分子裂解原理，经研发而成的生物燃料添加剂。它的活性分子与燃油有很好的结合性，在燃油节能剂加入燃油时，活性分子产生裂解作用，靶向攻击燃油分子氢键，选择性解裂燃油分子“粘连”，使燃油分子均匀而有规律排列，使得以单分子方式汽化的燃油比例急剧提高，从而大幅度改善燃烧效率。
例如汽油和柴油，其由于集群碳氢化合物导致氧气接触不充分，最终导致燃烧不充分，而本发明的燃料添加剂可以打破燃料分子的集群化，使得更小的集群结构与更多的氧气结合，燃烧过程得到优化，燃烧更充分，燃烧效率得到提高。
实施例1
一种燃料添加剂，其中，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油和棕榈仁油，其中，棕榈油和棕榈仁油之间的重量比为1：1。
还包括占所述棕榈油和棕榈仁油总重量的60%的木糖醇。
所述的燃料添加剂的制备方法包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以1：1的比例加入到预热水箱中，温度加热到200℃，搅拌6小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱，加入木糖醇，搅拌12小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入清洗水箱，用热水清洗1次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品。
在每公升柴油中加入1.2毫升本实施例的燃料添加剂。所述燃料添加剂将柴油至较小的燃油液滴，较小的燃油液滴可更快燃烧和更强烈。柴油燃烧的过程在活塞开始净化燃气循环之前已经完成，所有燃油能够完全转换成引擎的动力。而且，经过使用一段时间后，引擎中并没有碳质与沉质物的积成，也能证明，柴油完全燃烧，不会在引擎中积碳。
将添加有所述燃料添加剂的柴油用于较旧的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口来自低质柴油的堆积污垢能被清除；将添加有所述燃料添加剂的柴油用于新的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口可长期保持干净。
将添加有所述燃料添加剂的柴油与没有添加所述燃料添加剂的柴油用于相同型号的引擎中，经过长时间使用发现，使用没有添加所述燃料添加剂的柴油的引擎的磨损较使用添加有所述燃料添加剂的柴油的引擎更明显，而且耗油量较高。
实施例2
一种燃料添加剂，其中，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油和棕榈仁油，其中，棕榈油和棕榈仁油之间的重量比为棕榈油：棕榈仁油=0.5：1。
占所述棕榈油和棕榈仁油总重量的60%的鲸蜡硬脂酸。
所述的燃料添加剂的制备方法包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以0.5：1的比例加入到预热水箱中，温度加热到200℃，搅拌6小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱，加入鲸蜡硬脂酸，搅拌12小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入清洗水箱，用热水清洗2次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品。
在每公升汽油中加入1毫升本实施例的燃料添加剂。所述燃料添加剂将汽油至较小的燃油液滴，较小的燃油液滴可更快燃烧和更强烈。汽油燃烧的过程在活塞开始净化燃气循环之前已经完成，所有燃油能够完全转换成引擎的动力。而且，经过使用一段时间后，引擎中并没有碳质与沉质物的积成，也能证明，汽油完全燃烧，不会在引擎中积碳。
将添加有所述燃料添加剂的汽油用于较旧的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口来自低质汽油的堆积污垢能被清除；将添加有所述燃料添加剂的汽油用于新的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口可长期保持干净。
将添加有所述燃料添加剂的汽油与没有添加所述燃料添加剂的汽油用于相同型号的引擎中，经过长时间使用发现，使用没有添加所述燃料添加剂的汽油的引擎的磨损较使用添加有所述燃料添加剂的汽油的引擎更明显，而且耗油量较高。
实施例3
一种燃料添加剂，其中，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油和棕榈仁油，其中，棕榈油和棕榈仁油之间的重量比为棕榈油：棕榈仁油=1.5：1。
占所述棕榈油和棕榈仁油总重量的60%的木糖醇和鲸蜡硬脂酸，其中，木糖醇和鲸蜡硬脂酸之间的质量比为1：1。
所述的燃料添加剂的制备方法包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以1.5：1的比例加入到预热水箱中，温度加热到225℃，搅拌6小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱，加入木糖醇和鲸蜡硬脂酸，搅拌12小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入清洗水箱，用热水清洗1次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品。
在每公升柴油中加入1.2毫升本实施例的燃料添加剂。所述燃料添加剂将柴油至较小的燃油液滴，较小的燃油液滴可更快燃烧和更强烈。柴油燃烧的过程在活塞开始净化燃气循环之前已经完成，所有燃油能够完全转换成引擎的动力。而且，经过使用一段时间后，引擎中并没有碳质与沉质物的积成，也能证明，柴油完全燃烧，不会在引擎中积碳。
将添加有所述燃料添加剂的柴油用于较旧的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口来自低质柴油的堆积污垢能被清除；将添加有所述燃料添加剂的柴油用于新的引擎中，经过检测发现，气阀门和燃烧室进入口可长期保持干净。
将添加有所述燃料添加剂的柴油与没有添加所述燃料添加剂的柴油用于相同型号的引擎中，经过长时间使用发现，使用没有添加所述燃料添加剂的柴油的引擎的磨损较使用添加有所述燃料添加剂的柴油的引擎更明显，而且耗油量较高。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种燃料添加剂，其特征在于，所述燃料添加剂的原料组成成分包括棕榈油：棕榈仁油；
其中，棕榈油与棕榈仁油之间的重量比为（0.5-1.5）：1；
所述燃料添加剂成分还包括：
占所述棕榈油和棕榈仁油总重量60%的木糖醇或鲸蜡硬脂酸；
制备完成后的燃料添加剂中包括维生素E和二氢苯并-γ-pyrane衍生物。
2.一种如权利要求1所述的燃料添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将精炼棕榈油与棕榈仁油以（0.5-1.5）：1的比例加入到预热水箱中，温度加热到200-250℃，搅拌6小时；
S2、将搅拌后的棕榈油与棕榈仁油混合物流入脱胶磺化反应器水箱，加入木糖醇或鲸蜡硬脂酸，搅拌12小时；
S3、将所述脱胶磺化反应器水箱中的反应产物流入发酵水箱，发酵2小时；
S4、将所述发酵后的发酵产物流入清洗水箱，用热水清洗1-2次；
S5、将所述清洗后的产物流入油水分离器，将水分分离出来；
S6、将所述分离水后的产物进行过滤制得成品；
所述脱胶磺化反应水箱为磺化反应器。
3.一种如权利要求1所述的燃料添加剂的应用，其特征在于，将所述燃料添加剂添加到液体燃料中，用于提高燃油效率并清洁气缸；
所述液体燃料类型包括：汽油、柴油、甲醇、乙醇、氢、液化天然气、压缩天然气、生物柴油；
所述燃料添加剂按照燃料添加剂：液体燃料=1~1.2：1000的体积比添加到液体燃料中。
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