CN103382406B - 节能环保养护柴油添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯3～8份、亚磷酸二正丁酯1～4份、乳酸乙酯5～13份、乙酸乙酯5～13份、碳酸二甲酯25～45份、清净分散剂25～45份和草酸二甲酯2～6份，所述柴油添加剂可有效改善燃油燃烧状况，提升发动机动力，降低柴油消耗，减少柴油车的有害气体排放，添加所述柴油添加剂的燃油可润滑在车内所接触的机件和可渗透的缝隙，形成一层薄薄的保护膜，防锈、抗磨损、减少噪音，从而保护发动机内部，延长发动机使用寿命，且所述柴油添加剂制备工艺简单，与柴油的相溶性好，使用简单方便，安全稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油添加剂，具体地说，涉及一种节能环保养护柴油添加剂，属于石油化工领域。
背景技术
石油资源紧张，能源紧缺，如何解决能源不足已经成为世界各国重视的研究课题。柴油作为一种重要的燃料，由于其本身具有动力大，价格低等优点，已成为大型设备的主要动力燃料。与柴油相比，柴油中的烃类含碳量高，不易燃烧完全，所以柴油发动机容易产生黑烟，并且积碳现象也相当普遍，对环境污染严重。同时随着车用柴油中的硫含量的降低，在脱硫过程中，抗磨物质也随之脱除，柴油润滑性降低，出现了柴油机高压油泵和喷油器磨损问题。
为了提高柴油的燃烧率、减少柴油车尾气对环境的污染，市场上已有很多不同类型的柴油添加剂化工产品。但现有燃油添加剂功效比较单一，虽然能够在一定程度上改善燃油的燃烧性能，但在提高发动机动力、减少废气的排放方面效果不明显，出现实际节油率不高，清除黑烟不理想，在提升油品品质及提高燃烧效率的功能方面不理想等情况。并且多数柴油添加剂并没有改善柴油润滑情况，在抗磨损方面没有显著效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种提高节油率、减少有害气体排放、增加润滑效果的节能环保养护柴油添加剂，且所述柴油添加剂的制备工艺简单、性能稳定，与柴油的相溶性好。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：节能环保养护柴油添加剂，其特征在于：所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯3～8份、亚磷酸二正丁酯1～4份、乳酸乙酯5～13份、乙酸乙酯5～13份、碳酸二甲酯25～45份、清净分散剂25～45份、草酸二甲酯2～6份。
一种优化方案，所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯6～8份、亚磷酸二正丁酯1～4份、乳酸乙酯5～12份、乙酸乙酯6～13份、碳酸二甲酯28～45份、清净分散剂25～42份、草酸二甲酯2～3份。
另一种优化方案，所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯8份、亚磷酸二正丁酯1份、乳酸乙酯12份、乙酸乙酯6份、碳酸二甲酯40份、清净分散剂30份、草酸二甲酯3份。
再一种优化方案，所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
基于以上柴油添加剂，本发明又提供了一种所述柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1）按照重量份比取清净分散剂、碳酸二甲酯，并放入反应釜中搅拌；
2）按照重量份比取硝酸异辛酯、草酸二甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯，并依次放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌；
3）按照重量份比取亚磷酸二正丁酯，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌。
一种优化方案，所述反应釜保持常压、常温20℃状态。
另一种优化方案，所述步骤1）中的搅拌时间为15±5分钟。
再一种优化方案，所述步骤2）中硝酸异辛酯、草酸二甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯依次加入的间隔时间为15±5分钟。
进一步的优化方案所述步骤3）中的搅拌时间为35±5分钟。
以上原料中：
所述亚磷酸二正丁酯具有润滑抗磨作用，所述清净分散剂为聚异丁烯胺，起清净溶解作用，所述硝酸异辛酯、草酸二甲酯为十六烷值改进剂，乳酸乙酯、乙酸乙酯、碳酸二甲酯起促燃作用。清净分散剂将附着的积碳等清洗下来之后，亚磷酸二正丁酯对裸露的金属表面等起到一个润滑抗磨的作用，防止部件之间的磨损，乳酸乙酯和乙酸乙酯均有促燃作用，共同使用时效果比单独使用任何一种的效果更佳，碳酸二甲酯具有优良的溶解性，并且低毒，燃烧无污染，与柴油互溶性能优异且长期稳定，能使产品中各原料互溶良好且与柴油混合稳定。草酸二甲酯和硝酸异辛酯为十六烷值改进剂，能改善柴油的燃烧性能，但是硝酸异辛酯会引进氮元素，燃烧后产生氮氧化物，草酸二甲酯不会引进除碳、氢、氧外的其他元素，但提高十六烷值的效果不如硝酸异辛酯，两者配合使用，既能达到提高十六烷值的效果，又有效控制了氮氧化物的产生。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：所述柴油添加剂可有效改善燃油燃烧状况，提升发动机动力，降低柴油消耗，节油率最高可至15.8%。
所述柴油添加剂中含有聚异丁烯胺，可有效清除积碳，清除油路油泥，保持燃油供给系统通畅，促进燃油燃烧，车辆低速状态下可减少柴油车的有害气体排放量26.4%～55.6%，对于城市中治理汽车尾气排放污染具有较好的效果。
所述柴油添加剂中还含有亚磷酸二正丁酯，具有保养抗磨作用，添加本发明的柴油添加剂的燃油可润滑在车内所接触的机件和可渗透的缝隙，形成一层薄薄的保护膜，所以能防锈、抗磨损、减少噪音，从而保护发动机内部，延长发动机使用寿命。
且本发明的柴油添加剂制备工艺简单，可在常温常压下操作，添加量小，1000L柴油仅需要添加1L所述柴油添加剂即可，且与柴油的相溶性好，使用简单方便，安全稳定。
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
具体实施方式
实施例1，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯5份、亚磷酸二正丁酯2份、乳酸乙酯9份、乙酸乙酯9份、碳酸二甲酯30份、清净分散剂40份、草酸二甲酯5份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
实施例2，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯3份、亚磷酸二正丁酯3份、乳酸乙酯8份、乙酸乙酯10份、碳酸二甲酯25份、清净分散剂45份、草酸二甲酯6份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
实施例3，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯6份、亚磷酸二正丁酯4份、乳酸乙酯5份、乙酸乙酯13份、碳酸二甲酯45份、清净分散剂25份、草酸二甲酯2份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
实施例4，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯8份、亚磷酸二正丁酯1份、乳酸乙酯12份、乙酸乙酯6份、碳酸二甲酯40份、清净分散剂30份、草酸二甲酯3份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
实施例5，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯7份、亚磷酸二正丁酯2份、乳酸乙酯6份、乙酸乙酯12份、碳酸二甲酯28份、清净分散剂42份、草酸二甲酯3份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
实施例6，节能环保养护柴油添加剂，其有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯5份、亚磷酸二正丁酯3份、乳酸乙酯13份、乙酸乙酯5份、碳酸二甲酯42份、清净分散剂28份、草酸二甲酯4份；
所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
以上六个实施例的柴油添加剂分别按照以下步骤制备：
1）按照重量份比取聚异丁烯胺、碳酸二甲酯，并放入常压、常温20℃的反应釜中搅拌15±5分钟；
2）按照重量份比取硝酸异辛酯，并放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；
3）按照重量份比取草酸二甲酯，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；
4）按照重量份比取乳酸乙酯，并放入步骤3）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；
5）按照重量份比取乙酸乙酯，并放入步骤4）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；
6）按照重量份比取亚磷酸二正丁酯，并放入步骤5）中的反应釜中继续搅拌35±5分钟即可。
聚异丁烯胺和碳酸二甲酯所占比重较大，同时可以作为溶解剩余原料的溶剂，所以最先添加，而硝酸异辛酯不仅能提高柴油十六烷值，而且还能用做有机溶剂，在步骤2）添加有助于溶解之后添加的原料。草酸二甲酯为固体，在步骤3）添加，总体搅拌时间相对较长，有助于固体的溶解。乳酸乙酯和乙酸乙酯所占比重比亚磷酸二正丁酯要大，所以亚磷酸二正丁酯最后添加，乙酸乙酯易挥发，且对空气敏感，能吸水分，因此较晚添加，所以步骤4）添加乳酸乙酯，步骤5）添加乙酸乙酯。所述制备方法可保证产品配制过程更安全，更省时，成品能混合的更完全。如果改变各原料的添加顺序，则可能会产生成品混合不均匀，固体未溶解完全的情况，对成品的品质产生影响。
使用方法：柴油添加剂与燃油的体积比为1:1000。
将以上六个实施例所得柴油添加剂进行节油率检测试验。
1、台架试验
选取山东华源莱动生产的LL480QB型柴油发动机，随机分成6个试验组和一个对照组，试验组1添加本发明实施例1中所制备的柴油添加剂，试验组2添加本发明实施例2中所制备的柴油添加剂，试验组3添加本发明实施例3中所制备的柴油添加剂，试验组4添加本发明实施例4中所制备的柴油添加剂，试验组5添加本发明实施例5中所制备的柴油添加剂，试验组6添加本发明实施例6中所制备的柴油添加剂，对照组的燃油不添加任何添加剂。
试验条件：试验过程中发动机温度恒定80±3℃，负载恒定10kW，转速恒定2000±5r/min，室温恒定，空气湿度恒定，试验时间恒定为6小时。
试验得到的结果如下表：
从以上数据可以看出，使用本发明六个实施例制备的柴油添加剂，耗油量均低于对照组的耗油量，试验组的平均耗油量为21.475L，试验组的平均节油率为3.79%，其中实施例4所制备的柴油添加剂的节油率最高，为3.99%。
2、道路测试
试验车辆：2006年出厂福田风景柴油汽车，行驶里程 251387km。
试验条件：天气阴，东南风2级，气温 3℃～5℃，道路干燥，无积水。路段为济青高速潍坊东—胶州段，往返总长163km。
车载重量500kg，匀速80km/h。一个往返为一次试验，按照常规方法进行油耗测量。每次试验结束后将油箱内剩余燃油取出并将柴油滤芯换掉，加入无添加剂的柴油，发动机运行半小时后换成下一配方再运行半小时后方可开始试验。
试验组1添加本发明实施例1中所制备的柴油添加剂，试验组2添加本发明实施例2中所制备的柴油添加剂，试验组3添加本发明实施例3中所制备的柴油添加剂，试验组4添加本发明实施例4中所制备的柴油添加剂，试验组5添加本发明实施例5中所制备的柴油添加剂，试验组6添加本发明实施例6中所制备的柴油添加剂，对照组的燃油不添加任何添加剂。
试验得到的结果如下表：
从以上数据可以看出，使用本发明六个实施例制备的柴油添加剂，耗油量均低于对照组的耗油量，试验组的平均耗油量为9.26L，试验组平均节油率为14.6%，其中实施例4所制备的柴油添加剂的节油率最高，为15.8%。
从台架试验和道路测试试验的数据可以看出，使用本发明的柴油添加剂可以有效降低耗油量，台架试验的节油率在3.63% 以上，道路试验的节油率在13.3%以上，且在实际使用中添加本发明柴油添加剂后，动力得到有效提升，提速明显加快。
将以上六个实施例所得柴油添加剂进行尾气排放的检测试验。
试验车辆：江淮瑞风柴油车，行驶里程50000km。
试验组1添加本发明实施例1中所制备的柴油添加剂，试验组2添加本发明实施例2中所制备的柴油添加剂，试验组3添加本发明实施例3中所制备的柴油添加剂，试验组4添加本发明实施例4中所制备的柴油添加剂，试验组5添加本发明实施例5中所制备的柴油添加剂，试验组6添加本发明实施例6中所制备的柴油添加剂，对照组的燃油不添加任何添加剂。
每一组试验汽车行驶100km，采用全自动烟度计测量车辆尾气烟度在发动机高速和低速的变化，此次烟度测量过程中高速和低速为：车辆高速行驶发动机转速2500r/min时为高速，车辆低速行驶发动机转速1500r/min时为低速。
试验得到的结果如下表：
从以上数据可以看出，使用本发明六个实施例制备的柴油添加剂，尾气烟度均低于对照组的尾气烟度，试验组高速状态下的平均烟度比对照组的尾气烟度降低17.1%，试验组低速状态下的平均烟度比对照组的尾气烟度降低39.1%，添加本发明的柴油添加剂后减排效果较为明显，尤其是在低速状态下，试验组的烟度降低率均在26.4%以上，尤其是采用本发明实施例4所制备的柴油添加剂后的烟度降低率达到了55.6%，减排效果显著。
选用本发明实施例4所制备的柴油添加剂进行除碳效果检测试验。
选择福田风景柴油汽车进行检测试验，试验进行前所述车辆的前活塞顶部及活塞环上布满积碳，底层比较坚硬，按照体积比1:1000的比例添加本发明实施例4所制备的柴油添加剂后行驶4500km后检查，活塞顶部及活塞环上漆膜表面疏松部分已经全部除掉，底层坚硬部分有约80%的漆膜脱落，表明车辆正常行驶中可以清除内燃机燃料系统中附着污垢和积炭，车辆有劲，提速快，爆震减小，燃烧性能好。
选用本发明实施例4所制备的柴油添加剂进行保养抗磨检测试验。
选择福田风景柴油汽车进行测试，试验进行前所述车辆已行驶40000km，检查活塞环和缸套内壁发现：缸套内壁有划痕，光滑度较差，并且该车已有微烧机油现象，按照体积比1:1000的比例添加本发明实施例4所制备的柴油添加剂后行驶8000km后再次检查发现：缸套内壁划痕已基本消失且内壁光滑，无烧机油现象。此测试试验说明所述柴油添加剂能有效降低活塞环和汽缸壁之间的磨损，避免不正常磨损现象的发生，从而延长发动机保养周期和使用寿命。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效替代，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1. 节能环保养护柴油添加剂，其特征在于：所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯3～8份、亚磷酸二正丁酯1～4份、乳酸乙酯5～13份、乙酸乙酯5～13份、碳酸二甲酯25～45份、清净分散剂25～45份和草酸二甲酯2～6份。
2. 如权利要求1所述的节能环保养护柴油添加剂，其特征在于：所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯6～8份、亚磷酸二正丁酯1～4份、乳酸乙酯5～12份、乙酸乙酯6～13份、碳酸二甲酯28～45份、清净分散剂25～42份、草酸二甲酯2～3份。
3. 如权利要求2所述的节能环保养护柴油添加剂，其特征在于：所述柴油添加剂的有效原料及重量份比为：硝酸异辛酯8份、亚磷酸二正丁酯1份、乳酸乙酯12份、乙酸乙酯6份、碳酸二甲酯40份、清净分散剂30份、草酸二甲酯3份。
4. 如权利要求1-3其中之一所述的节能环保养护柴油添加剂，其特征在于：所述清净分散剂为聚异丁烯胺。
5. 如权利要求4所述的节能环保养护柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1）按照重量份比取清净分散剂、碳酸二甲酯，并放入反应釜中搅拌；
2）按照重量份比取硝酸异辛酯、草酸二甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯，并依次放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌；
3）按照重量份比取亚磷酸二正丁酯，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌。
6. 如权利要求5所述的节能环保养护柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述反应釜保持常压、常温20℃状态。
7. 如权利要求6所述的节能环保养护柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的搅拌时间为15±5分钟。
8. 如权利要求7所述的节能环保养护柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中硝酸异辛酯、草酸二甲酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯依次加入的间隔时间为15±5分钟。
9. 如权利要求8所述的节能环保养护柴油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中的搅拌时间为35±5分钟。
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