专利名称：一种提高柴油十六烷值的方法
技术领域：
本发明是涉及柴油性能改进的方法，特别是涉及一种柴油十六烷值协同改进的方法。
背景技术：
十六烷值(cetane number，简写为CN)是用来衡量柴油抗爆性的一项重要指标， 通常柴油的十六烷值的大小取决于柴油中烃类组成，其中烷烃类化合物的十六烷值(CN) 最大(50-70单位)，环烷烃次之(30-40单位)，芳烃最低(5-20单位)，特别是二环及三环 以上的芳烃更低。而十六烷值直接影响柴油的燃烧性能和排放情况。研究表明，无论柴油 中是否添加十六烷值改进剂，但只要增加十六烷值，都可减少柴油发动机的HC (烃类)CO和 NOx的排放量，提高发动机效率减少环境污染。为满足日益严格的环保法规对车用柴油的要求，美国发动机制造商协会建议柴油 发动机最好使用十六烷值大于50的柴油燃料(但不得超过60)，美国加州南岸从1993年起 就已把柴油十六烷值从不小于40提高到48，日本和德国则分别提高到54. 5和49. 4，我国 国III车用柴油标准规定车用柴油十六烷值不小于49。转数一定的柴油发动机必须燃用与之相适应的一定十六烷值的柴油燃料，十六烷 值过低或过高都会影响发动机的正常工作，若燃用十六烷值过高的柴油，其滞燃期太短，在 燃烧过程快速生成过氧化物，在还没有达到良好的混合前，就发生燃烧，也就是在空气不足 的情况下发生早燃，早燃火焰极短，使一部分烃类分解，生成炭烟颗粒物随尾气排放，同时 会增加喷嘴气缸壁和活塞头的积碳和磨损。早燃时，喷入燃烧室的大部分柴油燃料在活塞 的上止点前，已经发生燃烧。所产生的热能白白消耗在燃烧室中气体体积的变化上，而造成 燃油的浪费。目前各国原油的重质量化趋势越来越严重，导致石油产品的性质发生变化，直馏 柴油产量减少，十六烷值不断下降。在这种情况下，各炼油厂普遍采用催化裂化、减粘裂化、 延迟焦化和加氢裂化等二次加工工艺提高柴油的产量，但这些柴油组分普遍存在十六烷值 低，稳定性差的缺点。提高柴油的十六烷值有三种方法(1)、将高十六烷值的直馏柴油与低十六烷值的二次加工柴油调合，但这会耗用大 量直馏柴油，影响以直馏柴油为原料的乙烯等产品生产。(2)、采用溶剂抽提和加氢精制的方法加氢脱硫，使芳烃饱和并发生选择性开环， 深度脱硫脱氮降芳烃(特别是多环芳烃)提高其十六烷值。(3)、添加十六烷值改进剂，这种方法具有工艺简单、成本低、灵活多样的特点， 十六烷值改进剂是一些热稳定性相对较差的化合物，在受热温度较低的情况下就能够分解 产生大量的活性自由基，这些自由基的存在使得柴油燃料即使在较低温度下就可以被氧化 成过氧化物，过氧化物分解产生大量的RO和OH自由基，使燃烧链反应加速，燃料滞燃期缩 短，柴油得以快速平稳的完全燃烧。
权利要求
1.一种提高柴油十六烷值的方法，其特征在于通过在传统柴油组分中加入多组份十六 烷值改进剂，协同提高柴油的十六烷值；所述改进剂组份选自以下化合物(1)、二烷氧基链烷烃，O)、过氧化物，(3)、多羧酸多酯。
2.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述柴油组分包括催 化裂化、减粘裂化、延迟焦化和加氢裂化柴油组分，煤焦油的洗油馏分，煤焦油的I蒽油馏 分。
3.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的二烷氧基链烷烃 是以化学式R-O-X-O-R为代表的一族含氧化合物，式中R = CnH2n+1，0 =氧原子和X = CmH2m0
4.如权利要求1或3所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的二烷氧基链 烷烃是二甲氧基丙烷。
5.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的过氧化物包括叔 丁基过氧化氢，二叔丁基过氧化物，2. 5-二甲基-2. 5-双(叔丁基过氧化基)乙烷。
6.如权利要求1或5所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的过氧化物为 二叔丁基过氧化物。
7.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的多羧酸多酯为草酸二丁酯。
8.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的十六烷值改进剂 中，二烷氧基链烷烃为二甲氧基丙烷，过氧化物为二叔丁基过氧化物，多羧酸多酯为草酸二 丁酯；其加入量为1 二甲氧基丙烷，0. 35 2. Iwt %二叔丁基过氧化物和0. 4 的草酸二丁酯。
9.如权利要求1所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的十六烷值改进剂 中，二烷氧基链烷烃为二甲氧基丙烷，过氧化物为二叔丁基过氧化物，多羧酸多酯为草酸二 丁酯；其加入量为1 3wt % 二甲氧基丙烷，0. 35 0. 6wt % 二叔丁基过氧化物和1 % 的草酸二丁酯。
10.如权利要求7所述的提高柴油十六烷值的方法，其特征在于所述的草酸二丁酯采 用下述方法合成以草酸和丁醇为原料，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成。预先在分 水器中加入一定量的水然后在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的三口瓶中加入2-5mol草 酸，Imol 二丁醇，加入5. Owt %的强酸性钼离子交换树脂带水剂甲苯10ml。在不断搅拌下反 应5小时，期间按时分出反应生产的水和回流，反应完毕，首先将催化剂从反应体系中分离 出去，，先后分别用碱性水和蒸馏水洗涤反应液体至中性，最后将反应液体真空蒸馏，收集 产物草酸二丁酯；其中上述酯化反应溶于200mol水中，滴加氨水调节PH在8-9，将所 得的氢氧化铁沉淀过滤用蒸馏水洗涤，干燥后得5. Ig氢氧化铁粉末，然后将其侵入25ml浓 度为0. 5mol/dm3的硫酸溶液中20分钟后过滤出固体放在高温炉中在50°C下焙烧4小时， 即得到SO4VFe2O3固体超强酸催化剂。
全文摘要
本发明为一种提高柴油十六烷值的方法，该方法通过在传统柴油组分中加入多组份十六烷值改进剂，协同提高柴油的十六烷值；所述改进剂组份选自以下化合物二烷氧基链烷烃，过氧化物，多羧酸多酯；优选二甲氧基丙烷，二叔丁基过氧化物，草酸二丁酯。本方法大大减少了改进剂使用量，同时获得了较高十六烷值的柴油化合物。
文档编号C10L1/19GK102051248SQ20091023030
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者车春玲 申请人:济南开发区星火科学技术研究院