润滑油和燃油通用添加剂,包含通用添加剂的内燃式发动机用燃油/方案/、柴油/方案...的制作方法

文档序号:5100860阅读:161来源:国知局

专利名称::润滑油和燃油通用添加剂,包含通用添加剂的内燃式发动机用燃油/方案/、柴油/方案...的制作方法润滑油和燃油通用添加剂,包含通用添加剂的内燃式发动机用燃油/方案/、柴油/方案/以及热电站燃烧炉和金属熔炉用生火燃油所推荐的发明属于石油化学领域,即涉及润滑油和燃油通用添加剂,以及包含通用添加剂的内燃式发动机燃油、柴油、热电站炉和金属熔炉用的生火燃油。按其技术性质,最接近于推荐通用添加剂的添加剂是包含d-cj旨肪族一元饱和醇和水的润滑油燃油通用添加剂/俄罗斯联邦发明专利w2034905,MIK6C10L1/18,C10L1/22,公告日期1995.05.10/。除了上述成分之外,该添加剂包含尿素和醋酸。上述添加剂的缺点是使用该添加剂时,供油系统的一些金属部件,尤其内燃式汽化器发动机的金属部件,遭受过度腐蚀和磨损,造成发动机的寿命期縮短。最接近于推荐内燃式发动机燃油的燃油是包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物里的少量添加剂的燃油/俄罗斯联邦发明专利W2057787,MT!K6C10Ll/18,C10Ll/22,C10Ll/28;公告日期1996.04.10/。上述燃油包含汽油馏分和煤油-粗柴油馏分,另外也包含有机醇硝酸盐、羧酸高级酯共聚物和乙烯单体、有机酸金属聚合物和聚甲基硅酮。上述燃油借助于包含金属的添加剂可以提高碳氢燃料的燃烧,但是燃油里的金属成分加快金属部件的腐蚀和磨损,从而縮短发动机的寿命期。针对柴油机,最接近于推荐燃油的燃油是包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的少量添加剂的燃油。/俄罗斯联邦发明专利W2057787,MIlK6C10Ll/18,C10Ll/22,C10Ll/28;公告日期1996.04.10/。上述燃油包含汽油馏分和煤油-粗柴油馏分,另外包含有机醇硝酸盐、羧酸高级酯共聚物和乙烯单体、有机酸金属聚合物和聚甲基硅酮。上述燃油借助于包含金属的添加剂可以提高碳氢燃料的燃烧,但是燃油里的金属成分加快发动机金属部件的腐蚀和磨损,从而縮短发动机的寿命期。发明者没有找到关于作为生火燃油使用在热电站燃烧炉和金属熔炉的燃料组成的资料,所以作为最接近于推荐燃油的燃油,选择包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的少量添加剂的燃油。/俄罗斯联邦发明专利JV22246528,MITK7C10L1/22,公告日期2005.02.20/。上述燃油的缺点是将这种燃油作为生火燃油使用在热电站燃烧炉和金属熔炉中时,需要使用大量的添加剂,致使采用这种燃料带添加剂不合算。在上面描述的燃料组成中,发动机的热效率提高归功于燃烧的增加而与在气体粒子周围形成稳定离子化环境的离子过程没有关系。这种性质的表现为在离子化合物中心离子外电场中化合物分子极化。极化程度以墨尔折射表现-是物质的折射指标函数、其分子质量和浓度、并不取决于温度的聚合状态。摩尔折射,Rm,米V摩尔,测算的公式如下-Rm=(n2-l)/(n2+l)M/,n-折射数值;M-摩尔质量,公斤/摩尔;-浓度,公斤/米3。知名添加剂的摩尔折射具有相对不高的数值,一般不超过3*10'5米3/摩尔,所以这种添加剂基本不影响燃料燃烧时的离子过程并无法提高发动机的热效率。所推荐的发明基本任务为创造一种添加至发动机机油、变速箱润油、润滑油、汽油、煤油、柴油、生火燃油和重油中的润滑油燃油通用添加剂和燃油成分,并使这种添加剂和燃油成分不但可以减少油垢(积碳)和降低所排放气体的有毒性,而且通过在金属表面形成双离子层,创造提高摩尔折射的条件,从而减少供油系统金属部件的磨损。所推荐的燃料通用添加剂,如知名的添加剂一样,包含C,-C4脂肪族一元饱和醇和水,而^^^发^^,它另外包含水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-C5羧酸和减碳酸的铵盐和/或尿素,成份比例(质量百分比%)如下d-C4脂肪族一元饱和醇0,1-82水溶性和/或酒精溶性的饱和一元c2-c5羧酸和/或碳酸的铵盐0,1-16和/或尿素0,1-44水-100以内适用于内燃式发动机所推荐燃料的第一个方案,包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^i^发^^作为液态烃混合物采用汽油,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,0000050...0,0008汽油-其它。适用于内燃式发动机所推荐燃料的第二个方案,包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^fi^发^^,作为液态烃混合物采用重油,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001...0,005重油-100以内。适用于柴油机所推荐燃料的第一个方案,包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^s^^发^^,作为液态烃混合物采用柴油,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比°/。)如下通用添加剂-0,00001...0,0025柴油-100以内。适用于柴油机所推荐燃料的第二个方案,包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^i^发努,作为液态烃混合物采用菜子油和/或柴油和/或菜籽油甲醚,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001…0,0025柴油和/或菜籽油甲醚-10...90菜籽油-100以内。适用于柴油机所推荐燃料的第三个方案,包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^^i^发努,作为液态烃混合物采用菜子油甲醚,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001...0,0025菜籽油甲醚-100以内。热电站和金属熔炉用的燃烧燃料包含液态烃混合物和溶解于液态烃混合物的添加剂,而^i^发^^,作为液态烃混合物采用重油,作为添加剂采用通用燃料添加剂,该添加剂成分上面已提供,成份比例(质量百分比%)如下-通用添加剂-0,00001...0,005重油—100以内。发明者发现,有些有机化合物具有高度极化能力。此极化的摩尔折射数值不小于5*10'5米3/摩尔。由于这种性能,燃油燃烧时因为离子的扩散现象,可以使燃烧室里面过剩负离子的迅速积蓄,使互相推斥的同性电荷形成朝活塞工作表面的静电压力。这种静电压力的形成是因为燃烧产物分子的部分热能转换成体电荷静电场离子势能而引起的。活塞行程时,随着工作体积的增加,这种势能充分转换成有效工作。这样一来,具有静电能情况下,转换成工作的累计热量大于在无离子扩散条件下膨胀过程所产生的热量。将往燃油添加具有上述性能的有机物质,即添加剂,可以保障发动机热效率的提高从而因为气缸工作温度的下降可以减少废气的有毒性。除此之外,因为燃烧产物没有硬杂质和卤素,再加上低温燃烧条件,使减少发动机的磨损和促使延长催化滤清器的寿命期。所推荐的通用添加剂是一种化合物,其构造式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>取代或者非取代芳基、烷基或烯烃基;R2-氢、芳基或烷基;X-取代或者非取代氨基、取代或者非取代芳基、烷基或烯烃基。这种化合物可以是二苯戊二烯酮(摩尔折射数值为7,29*10'5米V摩尔)、N-水杨酸苯基酰胺(摩尔折射数值为6,04*1(T5米3/摩尔)、N,N'-二甲基-N,N'-二苯尿素(摩尔折射数值为7,22*10_5米V摩尔)、N,N'-二苯基-N,N'-二甲尿素(摩尔折射数值为8,15*1(T5米3/摩尔)或者N,N'-二异丙-N,N'-二苯尿素(摩尔折射数值为9,08*10-5米3/摩尔)。除了上面所述之外,可以采用符合上述要求的其它化合物。所推荐的燃油通用添加剂可以以传统方式加注。一般,该添加剂作为浓縮物加注,浓縮物由添加剂本体及其液态载体组成。这种浓縮物一般包含5至50质量百分比%添加剂,一般为添加至石油产品里的溶液。作为液态载体可以采用有机溶剂,比如石油馏分、芳烃、石蜡烃。选择液态载体的前提是,它必须与添加剂和燃油有相容性。发明者通过试验,确定所推荐燃料燃油通用添加剂中用得最合适成分和成分比例。比如,燃料通用添加剂包含水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-C5羧酸和/或碳酸的铵盐,保证形成必要的双离子层。上述物质的数量为0,1-16质量百分比%也最合适。因为,如铵盐数量少于O,l质量百分比%时,使用燃料通用添加剂的效果基本不显示。另外,如上述物质含量增加值超过16质量百分比%时,不会产生经济效益,因为增加含量不会促使燃料燃烧速度的提高。上述物质在推荐添加剂中起离子生成体作用。尿素在推荐的添加剂起同样的作用。在燃料通用添加剂中尿素可以代替水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-C5羧酸和/或碳酸的铵盐或者单个使用,或者跟上述铵盐同时使用。通过试验测定的尿素最合适含量为0,1-44质量百分比%。在尿素含量少于O,l质量百分比%并同时未有水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-Cs羧酸和/或碳酸的铵盐情况下,采用燃料通用添加剂基本没有效果。同时,尿素含量增加值超过44质量百分比%,是没有根据的,因为能导致所形成的离子层的破坏。饱和烃分子的立体结构-内燃式发动机传统燃油-如按照上面注明的成分比例加注d-C4脂肪族醇和醋酸,在产生焰火前使连锁反应分支的破坏,从而不产生过氧化物,即爆炸的原因。这能使提高燃油燃烧速度,因为氧替换氢的速度也快,包括大部分烃。同时产生的热量也增加,即增加发动机的效率,活塞汽缸表面上的油垢减少,废气的有毒性降低,不但在柴油机长时间工作时,而且在发动机预热时。所推荐内燃式发动机用第一方案燃油中,作为液态烃混合物采用最普遍使用的汽油。根据试验结果表明,汽油中最合适的通用添加剂含量为0,0000050...0,0008质量百分比°/。。在通用添加剂含量少于0,0000050质量百分比%时,与汽油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,0008质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使燃料燃烧强度的提高。所推荐内燃式发动机用第二方案燃油中,作为液态烃混合物采用重油。根据试验结果表明,重油中最合适的通用添加剂含量为0,00001...0,005质量百分比%。在通用添加剂含量少于O,OOOOl质量百分比%时,与重油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,005质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使重油燃烧强度的提高。所推荐柴油机用第一方案燃油中,作为液态烃混合物采用柴油。根据试验结果表明,柴油中最合适的通用添加剂含量为0,00001…0,0025质量百分比%。在通用添加剂含量少于O,OOOOl质量百分比%时,与柴油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,0025质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使燃料燃烧强度的提高。所推荐柴油机用第二方案燃油中,作为液态烃混合物采用菜子油。根据试验结果表明,菜子油中最合适的通用添加剂含量为0,00001...0,0025质量百分比%。在通用添加剂含量少于0,00001质量百分比%时,与菜子油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,0025质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使燃料燃烧强度的提高。所推荐柴油机用第三方案燃油中,作为液态烃混合物采用菜子油甲醚。根据试验结果表明,菜子油甲醚中最合适的通用添加剂含量为O,OOOOl...0,0025质量百分比%。在通用添加剂含量少于0,00001质量百分比%时,与菜子油甲醚一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,0025质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使燃料燃烧强度的提高。所推荐的热电站和金属熔炉用生火燃油中,作为液态烃混合物采用重油。根据试验结果表明,重油中最合适的通用添加剂含量为0,00001...0,005质量百分比%。在通用添加剂含量少于0,00001质量百分比%时,与重油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,005质量百分比%,造成采用添加剂没有经济效益,因为不能促使燃料燃烧强度的提高。所推荐的通用添加剂作为润滑材料的添加剂使用,即使用在小轿车和卡车用发动机润滑脂和润滑油、变速箱润滑油、减速器润滑油、气缸油中。润滑油中最合适的通用添加剂含量为0,00001...0,15质量百分比%,因为添加剂这种数量能使形成双离子层,使减少摩擦和降低摩擦偶件的磨损速度。在通用添加剂含量少于0,00001质量百分比%时,与润滑油一起使用时,其效率基本不显示。相同,如采用的添加剂含量超过0,15质量百分比%,能造成双离子层的破坏,从而造成添加剂使用效果的消失。举例先制作润滑油燃油通用添加剂,制作方式如下将上述成分按照上述比例搅拌在一起,搅拌均匀一直到铵盐和/或尿素的全部融化。为了试验检查推荐燃油添加剂的效率,一共制作出13种组成的添加剂,其中9种添加剂的使用效率最佳的,试验结果请看表1。试验按照常规的方法进行的,试验在一下车型进行的3MJI-130,138,rA3-24,BA3-21011,2103,TOYOTACAMRY2,4,TOYOTACRESIDA1,6;客车JTA3-69W禾卩MKapyc-MO:CO和CH含量-按照国家标准rOCT21393-75测定;燃烧室表面状态按照国家标准rOCT20991-75(适用于汽油发动机)和按照国家标准rOCT20303-74(适用于柴油机)测定。试验结果请看表2。作为举例,表中提供关于拿rA324汽车发动机(汽油型号AM-93)试验燃料通用添加剂的数据。测定柴油的烟浓度时,发动机有如下客车HKapyo280、卡马兹卡车KaMA3-5220、SCANIA3664、VOLVOFH-12、RENAULT5489、TOYOTAHIACE95马力、TOYOTADYNA2吨95马力。机械杂质含量按照国家标准rOCT6370-83测定。在试验上述几种燃料并采用手边工具时,未查到机械杂质。根据表格上的数据可以看到,采用推荐成分的燃料通用添加剂时(1-5例子),如果跟不含推荐的添加剂的汽油(第15例子)相比,可以使往大气上的有害物质(CO和CH)的排放减少5-20倍;再如跟原型添加剂(第14例子)相比,有害排放可以减少5-10倍。同时发动机的功率增加18-40质量百分比%(采用原型添加剂时-增加4-5质量百分比%),燃油消耗减少15-27质量百分比%(采用原型添加剂时-减少4-5质量百分比%)。采用含添加剂柴油的柴油机烟农度减少6-19倍(采用原型添加剂时-减少1,5-2倍)。另外,可以明显防止在发动机活塞活塞环组上积碳的现象。燃烧室表面状态的累计分数从汽油的6,5降低到1,3-1,4分数。(采用原型添加剂时-6分数)。最好的指标,分别对不同的发动机形式,请看3和4表格。总之而言,通过采用推荐的添加剂,可以获得相当明显的经济效益,因为可以明显减少往大气上的有害排放、减少燃油和润滑油的消耗量、提高发动机功率、延长发动机的维修间隔里程。所推荐的热电站和金属熔炉用燃烧燃料,曾已在短回转窑、烟化炉、nTK-4锅炉和马丁炉进行试验。试验结果请看表5。传统燃油和推荐燃油的对比试验结果表明推荐燃油的优越性。其优越性在于减少有害物质排放并提高发动机的效率(表l),并且可以发动机磨损减少1,5...2,0倍、对火花塞没有破坏影响、催化滤清器的使用寿命可以延长20质量百分比%...40质量百分比%。所推荐的通用添加剂效率曾已在14种润滑油进行试验,该14种品牌的润滑油如下"AHTPOJT'(Ty0253-270-05742746-94/3/),"BEJ1CTPAHC"(Ty0253-071-00140636-95/7/),"HOPCM"(TY38.601-07-19-93/4/),"CAM0KJ14405"(Ty38.301-13-012-97/6/),ESSOATFD,ESSOTORQUEFLUID30,ESSOGEAROILLS85W-90,ESSOTORQUEFLUID50,ESSOTORQUEFLUID62,MobilubeSHC75W-90LS,MobilubeHD80W-90,MobilubeHDSOW-90,MobilubeGX80W-A,MobilubeATFSHC.试验结果请看表6。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2试验结果(+)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(+)-表2种的样品号码与表1中的样品号码一致。第14号栏目中是含有原型添加剂燃油的试验数据。第15号栏目中是不含添加剂汽油的试验数据。(++)-第31数值为怠速最低转速时的数值;第2数值为怠速最高转速的数值。备注将添加剂添加至汽油的数量为0,00065质量百分比%;添加至柴油的数量为-0,00165质量百分比%.<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表4<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(+)-第1数值为怠速最低转速时的数值;第2数值为怠速最高转速的数值。备注将添加剂添加至汽油的数量为0,00065质量百分比%;添加至柴油的数量为-0,00165质量百分比%。200680001467.1转溢齿被16/18is表5<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>备注将添加剂添加至重油的数量为0,0022-0,0026质量百分比%。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>备注表1种的样品号码与表6中的样品号码一致。第14号栏目中的数值为不含添加剂润滑油的试验数值权利要求1.包含C1-C4脂肪族一元饱和醇和水的润滑油燃油通用添加剂,特点在于,它另外包含水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-C5羧酸和/或碳酸的铵盐和/或尿素,组分比例(质量百分比%)如下·C1-C4脂肪族一元饱和醇-0,1-82·水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C2-C5羧酸和/或碳酸的铵盐-0,1-16·和/或尿素-0,1-44·水-100以内。2.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的内燃式发动机用燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用汽油,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,0000050...0,0008汽油-100以内。3.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的内燃式发动机用燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用重油,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001...0,005重油-100以内。4.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的柴油机用燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用柴油,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001...0,0025柴油-100以内。5.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的柴油机用燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用菜子油和/或柴油和/或菜子油甲醚,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-O,OOOOl...0,0025柴油和/或菜子油甲醚-10...90菜子油-100以内。6.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的柴油机用燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用菜子油甲醚,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-O,OOOOl...0,0025菜子油甲醚-IOO以内。7.包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物里的添加剂所推荐的热电站和金属熔炉用生火燃油,其特征在于作为液态烃混合物采用燃烧重油,而作为添加剂采用在权利要求1中所述的通用燃料添加剂,组分比例(质量百分比%)如下通用添加剂-0,00001...0,005重油—100以内。全文摘要本发明涉及石油化学,特别是润滑油和燃油通用添加剂,以及包含通用添加剂的内燃式发动机燃油、柴油、热电站燃烧炉和金属熔炉用的生火燃油。本发明的添加剂包含0.1-82%的C<sub>1</sub>-C<sub>4</sub>脂肪族一元饱和醇和0.1-16%的水溶性和/或酒精溶性的饱和一元C<sub>2</sub>-C<sub>5</sub>羧酸和/或碳酸的铵盐和/或0.1-44%的尿素和最多100%的水。燃料包含液态烃混合物和包含溶解于液态烃混合物的添加剂。汽油、柴油和生火燃油以液态烃混合物的形式使用。添加剂以在具有上述组成的通用添加剂的形式具体化,所用的量为0.000005至0.005%。液态烃混合物也以菜子油和/或柴油和/或菜子油甲醚的形式具体化。本发明可以减少发动机运行过程中油垢的形成,降低所排放气体的有毒性,并且通过在金属表面形成双离子层创造提高摩尔折射的条件,从而减少供油系统金属部件的磨损。文档编号C10L1/182GK101180384SQ20068000146公开日2008年5月14日申请日期2006年3月28日优先权日2006年3月2日发明者亚历山大·阿道福维奇·奥泽良斯基申请人:亚历山大·阿道福维奇·奥泽良斯基
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