柴油燃料中的燃料添加剂用于降低柴油发动机燃料消耗的用途的制作方法

文档序号:14956978发布日期:2018-07-17 23:45阅读:458来源:国知局

燃烧发动机,特别是柴油发动机在用于产生能量的不同领域中是重要的。由于它们的高稳定性和耐久性以及它们优异的运行性能,它们是例如发电机、农业和建筑机械、钻探设备、公共汽车、卡车、火车和轮船中的基础能量来源。燃烧发动机由燃料来产生能量,因此它们的运行成本受到燃料价格以及燃料消耗的影响。

期望的是降低发动机中的尤其是燃料消耗,来降低运行成本。降低发动机中的燃料消耗意味着对于发动机提供的相同的能量,需要较少的燃料。因此,具有降低的燃料消耗的内燃机与不具有降低的燃料消耗的相同的内燃机相比,提供能量的时间更长。因此,使用相同量的燃料,具有降低的燃料消耗的内燃机提供了比具有正常燃料消耗的内燃机更多的能量。

公开的专利申请ep2780435a1描述了tbhp作为燃料添加剂,用于降低一氧化碳和/或烃排放以及增加十六烷值的用途。

本发明的一个目标是实现柴油发动机中燃料消耗的降低。

这个目标用一种用于柴油燃料的包含过氧化物、特别是叔丁基氢过氧化物(tbhp)的燃料添加剂来实现。

因此本发明涉及一种包含过氧化物的燃料添加剂在柴油燃料中的用途,其用于降低柴油发动机中的燃料消耗。

令人惊讶地,已经发现通过使用过氧化物,其中tbhp是特别优选的,实现了柴油发动机中柴油燃料消耗的降低。

与没有燃料添加剂的类似的柴油燃料相比,使用含有过氧化物的燃料添加剂特别提供了柴油燃料消耗减少了至少5%,更优选至少7%,还更优选至少10%,甚至更优选至少13%。

这在许多对比测试和本申请的实施例1-5的长期测量和图1-2中被有力证实。

燃料添加剂是一种组合物,其优选以0.001-50wt%,更优选0.01-25wt%,更优选0.1-10wt%的量加入燃料中,相对于该燃料的总重量计。甚至更优选的,该燃料添加剂在燃料中的加入量是0.1-1wt%,相对于该燃料的总重量。通过将燃料添加剂加入燃料中,该燃料添加剂和燃料优选形成溶液。

待用于本发明的燃料添加剂包含过氧化物,特别是有机过氧化物并优选tbhp。

通常不同的有机过氧化物可以用作燃料添加剂。一种优选的实施方案是使用包含氢过氧化物、二烷基过氧化物、环状或者非环状酮过氧化物或/和过缩酮的至少一种的燃料添加剂。进一步优选使用包含氢过氧化物、二烷基过氧化物或/和环状或者非环状酮过氧化物中至少一种的燃料添加剂。特别优选使用包含氢过氧化物和/或二烷基过氧化物中至少一种的燃料添加剂。还特别优选使用包含至少一种过缩酮的燃料添加剂。

氢过氧化物,特别是烷基-、酰基-或/和芳基氢过氧化物具有通用结构式r-o-o-h。

二烷基过氧化物,特别是环状和非环状二烷基过氧化物具有通用结构式r1-o-o-r2。在环状二烷基过氧化物中,残基r1和r2一起形成4-10元环,更优选5-7元环。

环状酮过氧化物具有通用结构式(r1r2c(-o-o-))n,其中n可以是2-6的整数,该过氧化物键在c原子之间形成来形成环,并且r1和r2代表了相同或者不同的有机残基。

非环状酮过氧化物具有通用结构式r1r2c(-o-o-h)-o-o-c(-o-o-h)r3r4,其中r1,r2,r3和r4代表了相同或者不同的有机残基。

过缩酮具有通用结构r-o-o-r1-o-o-r,其中r和r1代表了相同或者不同的有机残基。

残基r,r1,r2,r3和r4每个独立地代表了有机残基,特别是烃残基,其可以用1-3个杂原子取代。

具体地,残基r,r1,r2,r3和r4每个独立地代表了:

非环状线性链烷基,优选具有1-20,优选3-10个碳原子并且可以是未取代的或者用-ome、-oh、芳基或/和杂芳基中的至少一个取代的;

非环状支化链烷基,优选具有1-20,优选3-10个碳原子并可以是未取代的或者用-ome、-oh、芳基或/和杂芳基中的至少一个取代的;

酰基,其中酰基代表了具有结构式rc(o)-的部分;

芳基,其中芳基是具有6-10个碳原子的芳族部分,其可以是未取代的或者用-ome或/和-oh取代的;

杂芳基,其中杂芳基是具有4-10个碳原子的芳族部分,其包含一个或多个杂原子,特别是在芳族体系中的氮或/和氧,和可以是未取代的或者用-ome或/和-oh取代的;或者

环状烷基,优选具有3-10,更优选5-8个成环碳原子,并且可以是未取代的或者用-ome、-oh、非环状线性链烷基或/和非环状支化链烷基中的至少一个取代的。

在一种优选的实施方案中,该燃料添加剂包含叔丁基氢过氧化物(tbhp)、枯烯氢过氧化物、甲基乙基酮过氧化物、特别是环状或者非环状甲基乙基酮过氧化物、丙酮过氧化物、叔戊基氢过氧化物(tahp)、二叔丁基过氧化物(dtbp)、过氧化苯甲酸叔丁酯(tbpb)、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷(ch)、四甲基二氧杂环己烷(tmdoch)或者1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(tmch)、1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷(bh)、3,3-二-(叔丁基过氧化)丁酸乙酯(ebu)或者4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯(nbv)或者其混合物。

具体地,当使用包含氢过氧化物,二烷基过氧化物或/和环状或者非环状酮过氧化物或/和过缩酮,特别是叔丁基氢过氧化物(tbhp),枯烯氢过氧化物,甲基乙基酮过氧化物,特别是环状和/或非环状甲基乙基酮过氧化物,丙酮过氧化物,叔戊基氢过氧化物(tahp),二叔丁基过氧化物(dtbp),过氧化苯甲酸叔丁酯(tbpb),1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷(ch),四甲基二氧杂环己烷(tmdoch),或/和1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(tmch),1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷,2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷(bh),3,3-二-(叔丁基过氧化)丁酸乙酯(ebu)或者4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯(nbv)的燃料添加剂时,观察到柴油发动机中柴油燃料消耗明显下降。

优选该燃料添加剂包含tbhp,dtbp和/或ch。

最优选该燃料添加剂包含tbhp。

有机过氧化物是热不稳定的化合物,其放热分解,并且裂解出过氧化物氧键。因此,为了安全处置或者安全运输有机过氧化物,出于安全考虑,它们必须经常减敏或者已经以稀释形式工业生产。

由于所用原材料或者生产方法,商购可得的过氧化物制备物经常包含大量水作为减敏剂,具有不足的热或者化学稳定性,或者不能在商业上作为燃料添加剂使用。优选应当避免用水减敏的过氧化物作为燃料添加剂,因为水不与该燃料混合,而是形成了两相体系。

因此,优选使用无水的燃料添加剂。特别优选本发明的燃料添加剂包含无水的tbhp、dtbp和/或ch,甚至更优选本发明的燃料添加剂包含无水的tbhp,无水意味着该燃料添加剂中的水含量<5wt%,特别是<1wt%,还更优选<0.3wt%,最优选<0.01wt%。

通过使用可与柴油燃料混溶的无水的过氧化物,可以避免形成不期望的第二含水相。该燃料添加剂除了过氧化物之外,还优选包含无水的有机溶剂。可以使用极性和非极性溶剂。合适的非极性溶剂的实例是烷烃,特别是脂肪族烃例如异十二烷,异辛烷,癸烷,壬烷和/或正辛烷或者不同的脂肪烃(aliphate)的混合物。一种特别合适的非极性溶剂是脂肪族烃异十二烷。具体地,合适的溶剂的实例是柴油和煤油。合适的烃的另外的实例是具有5-12,优选6-10个碳的环状和非环状烃,其是饱和或者不饱和的。极性溶剂的实例特别是含氧溶剂,例如诸如酯和醇。用作溶剂的合适的酯特别是邻苯二甲酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(txib)。优选烷基醇用作溶剂,特别是c1-c8烷基醇,更优选c2-c6烷基醇,还更优选丁醇和最优选叔丁醇(tba)。通过使用醇和特别是叔丁醇,可以进一步增加该燃料添加剂的氧含量,这是令人期望的。

优选该燃料添加剂包含氢过氧化物,二烷基过氧化物和/或过缩酮,特别是tbhp,dtbp和/或ch,和有机溶剂。更优选该燃料添加剂包含无水的氢过氧化物,无水的二烷基过氧化物或/和无水的过缩酮,特别是无水的tbhp,无水的dtbp或/和无水的ch和有机溶剂。

特别优选燃料添加剂包含tbhp和有机溶剂,特别是叔丁醇(tba)。甚至更优选的是燃料添加剂包含无水的tbhp和有机溶剂,特别是叔丁醇(tba)。

根据本发明,将该含有过氧化物的添加剂加入到柴油燃料中。柴油燃料可以包含例如柴油、生物柴油或者海洋柴油。

优选该包含含过氧化物的柴油添加剂的柴油燃料是无水的。无水意味着该包含含过氧化物的柴油添加剂的柴油燃料的总水含量<5wt%,特别是<1wt%,更优选<0.3wt%,还更优选<0.1wt%,甚至更优选<0.03wt%,更优选<0.01wt%,还甚至更优选<0.001wt%,最优选<0.0001wt%。

当该含有过氧化物的添加剂加入表现出低柴油等级的燃料中,例如不同的海洋柴油或者许多非欧盟国家所用柴油时,获得了特别良好的结果。

没有燃料添加剂的低柴油等级或者低品质柴油燃料的十六烷值<50,更优选<45,甚至更优选≤42,还更优选≤40,而更高的柴油品质的十六烷值≥50,更优选≥51。没有燃料添加剂的低级柴油燃料的最小十六烷值>20,优选>25,更优选>30。十六烷值可以例如根据astm-d613测定。

该十六烷值是柴油燃料的燃烧品质的一个特征参数。十六烷值是着火容易性或者着火延迟性的度量,也就是说,开始注入燃料和开始燃烧之间的时间。快速着火,随后均匀燃烧是有利的。十六烷值越高,着火延迟越短且燃烧品质越好。

目前已经发现当使用低级柴油品质例如市售us柴油时,使用含有过氧化物的燃料添加剂提供了柴油发动机中燃料消耗的明显减少。就此而言,过氧化物也适于例如作为燃料添加剂,来降低其中通常使用低级柴油燃料的地区中的燃料消耗。

优选与没有燃料添加剂的相同燃料的十六烷值相比,该根据本发明使用的含有过氧化物的燃料添加剂用燃料添加剂将燃料的十六烷值增加了至少2,更优选至少3,还更优选至少5,最优选至少7。

与含有过氧化物的添加剂混合的柴油燃料可以用于柴油发动机,例如用于汽车或者轮船,或者提供给固定柴油发动机来产生能量。在低压缩柴油发动机中实现了燃料消耗特别显著的下降。与符合目前的欧5标准的现代柴油发动机相比,低压缩柴油发动机表现出更低的压缩比。现代高压缩柴油发动机表现出压缩比是至少19:1,更优选至少21:1。相反,低压缩柴油发动机表现出压缩比小于19:1,特别是小于18:1和优选小于16:1。

压缩比描述了压缩前的总汽缸室与压缩后的剩余空间之比。汽缸室的压缩引起了汽缸室中的温度升高。高压缩比提供了容易的自点火。

此外,每汽缸排量的大小决定了柴油发动机中的燃烧品质。已经发现在每汽缸具有大排量的发动机中,特别是排量至少1000cm3,更优选至少2000cm3,还甚至更优选每汽缸至少3000cm3的发动机中,通过加入过氧化物,特别是tbhp,燃料消耗特别明显地降低。每汽缸大排量实现了燃料与空气较差的混合或者共混。因此,没有添加剂时,存在较差或者不完全的燃料燃烧。

排量或者排放体积描述了燃烧发动机中汽缸的封闭体积,其是由单活塞冲程和有效活塞横截面造成的。汽缸排量因此是通过燃烧发动机中活塞冲程所排放的体积。

该燃料添加剂中过氧化物,特别是tbhp,dtbp或/和ch,更具体地是tbhp的量优选是至少10wt%,更优选至少30wt%,还更优选至少40wt%,最优选至少50wt%。从安全考虑来说,纯过氧化物是不优选的。但是,纯过氧化物也会适于用作根据本发明的燃料添加剂。该燃料添加剂中过氧化物,特别是tbhp,dtbp或/和ch,更具体地tbhp的量因此优选高到90wt%,更优选高到75wt%和最优选高到60wt%。无水的有机溶剂,特别是醇和优选叔丁醇(tba)的量因此是至少10wt%,更优选至少25wt%和最优选至少40wt%和高到90wt%,更优选高到70wt%和最优选高到50wt%。

包含在70-30wt%醇中的30-70wt%的过氧化物的燃料添加剂已经表现出是特别合适的和因此是最优选的。包含在80-20wt%醇中的20-80wt%的过氧化物的燃料添加剂也已经表现出是特别合适的和因此更优选的。包含在60-50wt%醇中的50-60wt%过氧化物的燃料添加剂是还更优选的。包含在60-40wt%醇中的40-60wt%过氧化物的燃料添加剂是甚至更优选的。包含55wt%过氧化物和45wt%醇的燃料添加剂是最优选的。归因于生产方法,过氧化物可以通过含氧溶剂来减敏,优选在醇中,特别是叔丁醇中,由此改进运输和进一步处置过程中的安全性。

包含在70-30wt%叔丁醇(tba)中的30-70wt%tbhp的燃料添加剂已经显示出是特别优选的。包含在60-50wt%叔丁醇中的50-60wt%tbhp的燃料添加剂是还更优选的。包含在60-40wt%叔丁醇中的40-60wt%tbhp的燃料添加剂是甚至更优选的。包含55wt%tbhp和45wt%叔丁醇的燃料添加剂是最优选的。

已经发现甚至使用少量燃料添加剂时,也可以实现燃料消耗的降低。

过氧化物,特别是tbhp,dtbp或/和ch,更具体是tbhp,是以0.001-10wt%,更优选0.01-8wt%,更优选0.025-5wt%,还更优选0.055-4wt%和最优选0.1-3wt%,和特别是0.1-0.5wt%的量使用的,基于该燃料的总重量。

在一种优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含的有机过氧化物的使用量是0.025-10wt%,特别是0.1-3wt%,基于该燃料的总重量,甚至更具体是0.1-0.5wt%。

在另一优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含的无水的有机过氧化物的施用量是0.025-10wt%,特别是0.1-3wt%,甚至更特别是0.1-0.5wt%,基于该燃料的总重量。

在还另一优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含的无水的有机过氧化物的使用量是0.025-10wt%,特别是0.1-3wt%,甚至更特别是0.1-0.5wt%,基于该燃料的总重量,并且该柴油燃料的十六烷值<没有燃料添加剂的45。

在一种特别优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含无水的tbhp和tba。在另一特别优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中,来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含无水的dtbp或/和ch。

在另一优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含无水的tbhp和tba,其中tbhp的使用量是0.025-10wt%,特别是0.1-3wt%,甚至更特别是0.1-0.5wt%,基于该燃料的总重量。

在还另一优选的实施方案中,本发明涉及柴油燃料添加剂用于柴油燃料中来降低柴油发动机中的燃料消耗的用途,特征在于该燃料添加剂包含无水的tbhp和tba,其中tbhp的使用量是0.025-10wt%,特别是0.1-3wt%,甚至更特别是0.1-0.5wt%,基于该燃料的总重量,并且该柴油燃料的十六烷值<没有燃料添加剂的45。

根据本发明,还可能将该燃料添加剂和/或燃料与其他组分进行组合。优选给出的是例如包含至少两种过氧化物的添加剂,所述过氧化物特别是选自氢过氧化物、二烷基过氧化物、环状或者非环状过氧化物和/或过缩酮。优选进一步给出的是例如包含至少两种过氧化物的添加剂,所述过氧化物特别是选自氢过氧化物,二烷基过氧化物和/或环状或者非环状酮过氧化物。特别优选的是叔丁基氢过氧化物(tbhp)与另外的过氧化物的组合,特别是选自枯烯氢过氧化物,二叔丁基过氧化物(dtbp),甲基乙基酮过氧化物,特别是环状和非环状甲基乙基酮过氧化物,丙酮过氧化物,叔戊基氢过氧化物(tahp),二叔丁基过氧化物(dtbp),过氧化苯甲酸叔丁酯(tbpb),1,1-二-(叔丁基过氧化)-环己烷(ch),四甲基二氧杂环己烷(tmdoch)或/和1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(tmch),1,1-双(叔戊基过氧化)环己烷,2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷(bh),3,3-二-(叔丁基过氧化)丁酸乙酯(ebu)或者4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯(nbv)。此外,添加剂优选包含至少一种过氧化物和另外叔丁醇或/和2-乙基己基硝酸酯(2-ehn)。

优选,发动机中燃料消耗的降低可以通过在整个运行时间过程中连续或者持续使用含有过氧化物的燃料添加剂来观察。

优选当含有含过氧化物的燃料添加剂的燃料连续用于柴油发动机中至少100小时,优选至少170小时,更优选至少240小时和最优选至少310小时的运行时间时,可以观察到燃料消耗的降低。

优选当含有含过氧化物的燃料添加剂的燃料连续用于柴油发动机中至少4天,优选至少7天,更优选至少10天和最优选至少13天的运行时间时,可以观察到燃料消耗的降低。

虽然也可能,但是不太优选的是发动机中燃料消耗可以通过间隔加入含有含过氧化物的燃料添加剂的燃料来降低。由此要理解的是在使用没有含过氧化物的燃料添加剂的燃料的同时,以某些时间间隔加入某些量的具有含过氧化物的燃料添加剂的燃料。优选具有含过氧化物的燃料添加剂的燃料的加入量是至少10l,优选至少20l,更优选至少40l和最优选至少60l。优选该包含含有过氧化物的燃料添加剂的燃料使用10-1000小时,优选50-500小时,更优选100-250小时,交替使用没有含过氧化物的燃料添加剂的燃料10-1000小时,优选50-500小时,更优选100-250小时。

进一步观察到使用含过氧化物的燃料添加剂提供了防止、减少或者除去柴油发动机中不期望的沉积物或者污染物。发动机中不期望的沉积物可以由于燃料的不完全燃烧,燃料中的杂质或/和从空气吸入杂质而形成。作为其结果,除了挥发性气体,还形成了最细的固体或者颗粒。这些颗粒会沉积在燃料注入阀和发动机通道等上。注入阀上的沉积物阻止了柴油燃料完全到达发动机的燃烧室。使用含过氧化物的柴油添加剂除去了已经存在的沉积物或者污染物和防止在发动机中形成新的沉积物或者污染物。

沉积物或者污染物的实例包含小颗粒,烟灰或/和二醇。

此外,已经观察到使用含过氧化物的燃料添加剂提供了柴油发动机的摩擦和磨损的降低。当使用高润滑性的燃料添加剂时,可以实现摩擦和磨损的降低。hfrr(高频往复钻探设备)分数是燃料或者燃料添加剂的润滑性的一个特征参数。hfrr分数可以例如根据astm-d6078和astm-d6079测定。高hfrr分数决定了燃料或者燃料添加剂具有差的润滑性,例如未处理的超低硫柴油的hfrr分数是636。与具有低hfrr分数的燃料或者燃料添加剂相比,高hfrr分数导致了燃料或者燃料添加剂产生高摩擦力和磨损。根据发动机制造商协会,hfrr分数必须理想地低于460。

优选具有含过氧化物的燃料添加剂的燃料的hfrr分数最大是400,更优选最大370和最优选最大330。

优选与不使用燃料添加剂的相同燃料相比,使用含过氧化物的燃料添加剂将具有燃料添加剂的燃料的hfrr分数降低了至少70,更优选至少140和最优选至少210。

优选与发动机制造商协会的限度值相比,使用含过氧化物的燃料添加剂将具有燃料添加剂的燃料的hfrr分数降低了至少30,更优选至少60和最优选至少90。

此外,已经观察到与使用未处理的燃料产生的排放相比,使用含过氧化物的燃料添加剂提供了减少的烟雾排放以及更洁净(更白)的烟雾排放。因此,使用含过氧化物的燃料添加剂提供了燃料颗粒排放的减少,例如烟灰污染物的减少。

颗粒物质(pm)量是用于管控燃料燃烧排放的一个特征参数。pm的量是通过公知的取样方法,基于收集在取样过滤器上的pm的重量来测定的。优选在相同取样条件下测量,使用具有含过氧化物的燃料添加剂的燃料导致pm量与未处理的燃料的pm量相比减少了至少5%,更优选至少10%,甚至更优选至少15%。

同样作为本发明一部分的是一种降低柴油发动机中柴油燃料消耗的方法,其中将包含过氧化物的燃料添加剂加入该柴油燃料中。

实施例1

用tbhp和tba作为燃料添加剂减少燃料消耗

向常规的us基础柴油燃料(十六烷值=42)中加入0.25wt%的由tbhp(55wt%)和tba(45wt%)组成的燃料添加剂。加入该柴油燃料的tbhp总量是0.14wt%。

通过将该燃料添加剂加入上述柴油燃料中,十六烷值从42(没有燃料添加剂)增加到48(具有燃料添加剂)。

所用测试发动机是caterpillard3512-cv12柴油发动机,其表现出总排量是58560cm3,以及每汽缸排量是4880cm3和压缩比是14.7:1。该测试发动机是钻探设备所用的。

在对比测试中,在caterpillard3512-c柴油发动机中在22天的持续时间段内测量了不使用和使有由tbhp和tba组成的柴油燃料添加剂的上述us基础柴油燃料的消耗。不使用柴油燃料添加剂的us基础柴油燃料(基线)的燃料消耗的测量值用柴油发动机测试是14个井(well)的平均。在测量时段1中,该燃料添加剂已经用于柴油发动机第一时间。测量时段1之后是测量时段2,其依次之后是测量时段3。在测量时段2和3中,使用了与测量时段1相同的柴油发动机。

在下表1中,燃料消耗表示为消耗升/小时(l/h),其是相应日的平均值。图1显示了这个结果。

表1

不使用和使用tbhp和tba作为燃料添加剂的燃料消耗减少的对比

在测试过程中,对于使用和不使用由tbhp和tba组成的燃料添加剂的两种燃料,都观察到燃料消耗的增加。由于在钻探设备中使用测试发动机,燃料消耗的增加取决于所钻的土地。随着钻探时间延长,钻探设备行进到更深和更硬的地层中。为了行进穿过更硬的地层,该测试发动机需要更多的能量,因此消耗更多的燃料。虽然燃料消耗的绝对值在钻探过程中增加,但是不使用燃料添加剂的燃料的燃料消耗相对值与使用燃料添加剂的燃料相比是逐渐降低的。

在总共22天的测量时段内,不使用燃料添加剂的us基础柴油燃料产生的平均消耗是10863l/h,和使用燃料添加剂的相同us基础柴油燃料产生的燃料消耗是104.31l/h(测量时段1),92.69l/h(测量时段2)和84.03l/h(测量时段3)。这对应于测量的每小时平均燃料节约是4.32l或者3.97%(测量时段1),15.94l或者14.67%(测量时段2)和24.6l或者22.65%(测量时段3)。

在测量时段1中1-6天过程中,燃料消耗的增加归因于从发动机除去杂质和沉积物。在测量时段1从第7天开始,发动机清洁到这样的程度,即,观察到燃料消耗的降低。

在1306小时的更长的测试时间段内,消耗了154662l的不使用燃料添加剂的us基础柴油燃料和131684l使用燃料添加剂的us基础柴油燃料。这对应于总燃料节约是22978l或者14.86%。

实施例2

使用tbhp和tba作为燃料添加剂减少燃料消耗

向us海洋柴油(十六烷值=40)中加入0.25wt%的由tbhp(55wt%)和tba(45wt%)组成的燃料添加剂。加入这种柴油燃料的tbhp总量是0.14wt%。

所用测试发动机是johndeere6081powertech8.1l,6汽缸海洋发动机,其表现出总排量是8100cm3,以及每汽缸排量是1350cm3和压缩比是15.7:1。

在对比测试中,在johndeere6081powertech8.1l海洋柴油发动机中在25天的时间内测量了不使用和使用由tbhp和tba组成的柴油燃料添加剂的上述us海洋柴油的消耗。不使用燃料添加剂的柴油燃料的平均消耗是25.55l/h。使用柴油燃料添加剂的柴油燃料的平均消耗是与不使用燃料添加剂的柴油燃料相比在测量时段1(第11-15天)过程中减少了2.1%,在测量时段2(第16-20天)过程中减少了8.9%和在测量时段3(第21-25天)过程中减少了17.9%。这个测试结果显示在图2中。

在第1-5天和第6-10天过程中燃料消耗的增加归因于从发动机除去杂质和沉积物,该杂质堵塞了发动机过滤器。堵塞的过滤器在第6,11和16天更换。从第13天开始,将发动机清洁,因此观察到燃料消耗的下降。

实施例3

用tbhp和tba作为燃料添加剂减少燃料消耗

向常规的us基础柴油燃料(十六烷值=42)中加入0.25wt%的由tbhp(55wt%)和tba(45wt%)组成的燃料添加剂。加入该柴油燃料的tbhp总量是0.14wt%。

在对比测试中,在不同类型的公共汽车柴油发动机中测量了不使用和使用由tbhp和tba组成的柴油燃料添加剂的上述基础柴油燃料的平均消耗。在下表2中,对于不同的公共汽车,平均消耗表示为消耗l/100km。

表2

在不同类型的公共汽车中不使用和使用tbhp和tba作为燃料添加剂的燃料消耗减少的比较。

实施例4

使用tbhp和tba作为燃料添加剂减少摩擦力

向未处理的超低硫柴油(十六烷值=42)中加入0.25wt%的由tbhp(55wt%)和tba(45wt%)组成的燃料添加剂。加入该柴油燃料的tbhp总量是0.14wt%。

在对比测试中,测量了未处理的超低硫柴油的hfrr分数,其不使用和使用不同的柴油燃料添加剂。在下表3中,表示了未处理的超低硫柴油的hfrr分数以及使用不同的燃料添加剂的超低硫柴油的hfrr分数。此外,将使用燃料添加剂的燃料的hfrr分数与不使用燃料添加剂的燃料进行比较。

表3不使用以及使用柴油添加剂的基础燃料的hfrr分数

由tbhp和tba组成的柴油添加剂导致hfrr分数降低了320,并且低于发动机制造商协会的标准。

实施例5

使用dtbp、ch或者tbhp作为燃料添加剂降低燃料消耗

进行了测试,其中向常规柴油燃料(十六烷值=42)中加入0.25wt%的分别包含dtbp、ch或者tbhp的燃料添加剂,由此在每个所用的燃料添加剂配方中,dtbp以纯净形式存在,ch作为80%的异十二烷溶液和tbhp作为55%的tba溶液存在。加入该柴油燃料的dtbp总量是0.25wt%。加入该柴油燃料中的ch总量是0.20wt%。加入该柴油燃料中的tbhp总量是0.14wt%。

每个测试中所用的柴油发电机是sdmo30kva发电机,具有2.9l的3-汽缸柴油johndeere发动机。用于测试的柴油燃料是engendynamicdiesel50ppm。测试发动机的使用温度范围是25℃-31℃。

在对比测试中,测量了上述柴油燃料的消耗,其不使用和使用由dtbp、ch或者tbhp组成的柴油燃料添加剂。不使用柴油燃料添加剂的us基础柴油燃料(基线)的燃料消耗的测量(在非负荷条件下)是在七个单个30min运行的过程中,使用2l未处理的燃料建立的。为了测试该燃料添加剂,将发电机燃料系统用2l由相应的燃料添加剂处理的燃料进行吹扫,并且使用处理的燃料的柴油消耗(在非负荷条件下)是在七个单个30min运行过程中建立的。

在下表4中,全部消耗表示为对于相应的运行,消耗毫升的平均值。

表4

在7个运行的总测量时段中,不使用燃料添加剂的柴油燃料产生的每次运行的平均消耗是727.29ml/运行。对于计量加入相应燃料添加剂的柴油燃料产生了平均燃料消耗降低到673.71ml/运行(dtbp),644.75ml/运行(ch)和649.71ml/运行(tbhp)。对于全部的测量,这对应于计量加入dtbp的燃料添加剂平均燃料消耗减少了53.57ml/运行和减少百分比7.37%,和ch加入的燃料添加剂分别是82.71ml/运行和11.37%和tbhp燃料添加剂是77.57ml/运行和10.67%。

这些测试结果表明当加入us基础柴油燃料中时,三种燃料添加剂每个对于降低柴油消耗具有明显和直接的影响。

此外,当使用用该燃料添加剂处理的柴油时,与未处理的柴油相比,从发电机能够观察到(数据未示出)减少的烟雾排放和更清洁(更白)的烟雾排放的显著的和直观的视觉影响。

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