柴油降本节油消烟添加剂及其使用方法

专利名称：柴油降本节油消烟添加剂及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油添加剂，具体是指一种柴油降本节油消烟添加剂及其使用方法。
背景技术：
柴油添加剂是燃油添加剂的其中一种，弥补燃油自身存在的质量问题和机动车机械制造极限存在的不足，实现燃油的更完善和更完全的燃烧，从而达到清除积碳、节省燃油、降低排放、增强动力等功效。然而，目前市售的柴油添加剂存在价格贵的缺点，虽然在一定程度上增加了柴油的燃烧性能，降低了柴油的使用量，但是，由于所添加的柴油添加剂价格贵，因此，综合测算后，柴油的使用成本仍然不够经济，因此，现有的柴油添加剂很难为消费者广泛接受。

发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种柴油降本节油消烟添加剂，其以非常经济的成本，实现柴油更加充分的燃烧，从而降低了柴油使用成本、提高了燃油性能、降低了碳烟排放的目的。本发明的另一个目的是提供上述柴油降本节油消烟添加剂的使用方法。为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是包括以下组分，以质量份数计
碳酸二甲酯 5 0 — 200份；
十六烷值改进剂 0. 5 — 2份；
二茂铁 0. 3-1. 5份；
环烷酸盐 0. 03 — 0. I份；
高碱性磺酸盐 0. 05-0. 75份；
分散剂 0. 01 - 0. 15份；
表面活性剂 Q — 0. 05份；
棕榈油 0 — 0. 5份；
蓖麻油 0 — 0. 5份；
丙二醇0 — 0. I份；
油酸 0 — I份；。进一步设置是所述的十六烷值改进剂为硝酸戊酯或硝酸异辛酯。进一步设置是 所述的环烷酸盐为环烷酸钙、环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸钡、环烷酸铜、环烷酸镁或环烷酸铈、环烷酸镧中的一种或几种，作为进一步的所述的环烷酸盐为环烷酸钙、环烷酸镁、环烷酸铈或环烷酸镧，添加比例为0. 03 0. I份，以质量份数计。进一步设置是所述的高碱性磺酸盐为磺酸钙、磺酸镁或磺酸钡中一种。所述分散剂为丁二酰亚胺或苄胺，添加比例为0. 01 0. 15份，以质量份数计。所述的表面活性剂为斯盘8 0或吐温8 0。为实现本发明的第二个发明目的，本发明的技术方案是将权利要求I所述的柴油降本节油消烟添加剂与柴油按5 0 2 0 0 :1 0 0 0的质量比配比，用于柴油机、车、船、柴油加热炉。本发明综合了碳酸二甲酯的廉价、消烟、增效等特性和硝酸异辛酯提高柴油的十六烷值和改善柴油的燃烧性能，二茂铁良好的助燃性、稳定性、低毒性，金属环烷酸盐和磺酸盐、丁二酰亚胺的清净分散作用，表面活性剂的的亲和性，蓖麻油或棕榈油和丙二醇的抗磨性，以合理的比例组成的一种新型柴油添加剂。当前，由于世界范围内资源和环境问题日趋严重，柴油机废气排放要求日益严格，降低柴油废气碳烟排放具有重大意义。含氧燃料的特性与柴油十分相似，区别在于分子结构中有氧，大多被用于降低柴油机的废气排放。我在比较试验了多种含氧燃料后发现碳酸二甲酯效果最好。碳酸二甲酯(DMC)是一种无色透明的液体，微溶于水，略带香味，无毒，能以任何比例与柴油、汽油、醇、酮、酯等混合。碳酸二甲酯(DMC)作为柴油添加剂的性能有以下优点
(1)DMC为绿色的化学品，毒性非常的低(欧洲1992年把其列为无毒化学品)，在多种成分的柴油添加剂中也是一种优良溶剂； (2)使用DMC作为柴油添加剂可改善柴油机的废气排放性能，使柴油机的碳烟和NOx排放量下降。( 3 ) DMC的沸点低，有助于燃料的雾化和混合；而且添加DMC后有利于提高混合气形成质量，使燃烧速率加快，燃烧持续期缩短，柴油机的燃烧性能得到改善
(4 ) DMC在不使用助溶剂的情况下能与柴油以任意比例混合；
(5 ) DMC的十六烷值同柴油相近，达35-36 (柴油为40-55)。[
几年前，DMC的生产成本过高(曾高于柴油)限制了它的推广使用，现在，随着生产技术的提高，DMC的生产成本不断降低，而柴油价格在不断上涨。目前DMC价格已只有4800 (华东)，而柴油价格为7300 (华东)，DMC添加柴油从经济上已十分合算。并且DMC可由生物原料制得，将来如果DMC生物法生产技术进一步提高将成为可再生能源。柴油中添加DMC后能够大幅度降低发动机的碳烟排放，提高热效率。当添加10% 15%的DMC时，烟度可以降低40% 50%，热效率提高6. 9%左右。经测试，燃用含DMC (最佳比例15%)的柴油NOx排放接近欧II标准限值，烟尘微粒、HC、CO远低于欧III标准限值，自由加速烟度远低于国家规定的新车排放标准；发动机热效率高；能耗率下降8. 5。虽然柴油与碳酸二甲酯的混合燃料的十六烷值对碳酸二甲酯(DMC)的含量并不敏感(见下表)；但是，碳酸二甲酯添加柴油，十六烷值会有所下降，所以，有必要在本品中加入一定比例的硝酸酯类化合物以提高十六烷值，优选为硝酸异辛酯，添加后可提高混合柴油十六烷值2-9个单位。
I纯柴油 I加 5%DMC I加 10%DMC I加 15%DMC |加 20%DMC 十六烧值丨40 55!39. 75 54. 5 [39. 5 54 !39. 25 53. 5 丨39 52. 5而且，还应有选择地添加二茂铁、金属环烷酸盐、高碱性磺酸盐、活性剂以进一步提高柴油的燃烧性能、清净性、分散性、节油性、稳定性。蓖麻油或棕榈油、丙二醇是抗磨剂。为了环保，现在的柴油向低硫化发展，耐磨性减弱。柴油机引擎内的支撑零件(气缸筒，气缸盖)和运动零件(活塞，活塞环)都是金属体，经过长期的反复操作后会渐渐的磨损。此外，机件磨擦所导致的高温使金属热膨胀，造成接触面丧失间隙，导致磨擦面产生粘咬烧损破坏。抗磨剂的添加能在磨擦表面形成油膜，消除金属之间的干磨擦。综上所述，本发明配制的柴油添加配制方法有如下优点
1、降低柴油成本。(在今后柴油价格日益增长的趋势下作用犹为明显)；
2、减低烟雾排放，减轻环境污染；
3、节油；
4、延长引擎寿命。 下面结合具体实施方式
对本发明做进一步介绍。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。本发明可以采用以下制备方法制备，其制备方法简单，使得柴油添加剂的生产成本低，提高了其经济性，其制备方法是将十六烷值改进剂、助燃剂、分散剂、清净剂、斯盘型或吐温型表面活性剂、抗磨剂等按比例加入50 200份碳酸二甲酯中，充分搅拌，即可制得柴油节本省油降烟增效添加剂，将其以5 2 010 0的比例添加到柴油中。本发明按照以下配比配置，具体是(质量份数计)
降本剂及清洁剂为碳酸二甲酯，比例为50 200份，优选为150份。十六烷值改进剂为热敏感性的硝酸酯类化合物，可以是硝酸戊酯或硝酸异辛酯，优选为硝酸异辛酯，添加比例为Q . 5 2份，优选为I份。助燃剂为二茂铁，添加比例为0. 3 I. 5份，优选为I份。环烷酸盐为环烷酸钙、环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸钡、环烷酸铜、环烷酸镁或环烷酸铈、环烷酸镧中的一种或几种，优选为环烷酸钙、环烷酸镁、环烷酸铈、环烷酸镧，添加比例为0 . 0 3 0 . I份，优选为0 . 0 5份.
清净剂为高碱性磺酸盐，可以是磺酸钙、磺酸镁或磺酸钡中一种，优选为磺酸钙，添加比例为0. 0 5 0. 7 5份，优选为0. 5份。表面活性剂可以是斯盘型也可以是吐温型，添加比例为0. 0 1 0. 0 5。分散剂为丁二酰亚胺或苄胺，添加比例为0 . 0 I 0 . 15份，优选为0 . I份。天然棕榈油或蓖麻油+丙二醇(I 0 0+1 5 20)0 0. 5份，优选为0 3份。有机酸(油酸或环烷酸)0 I份，优选为0 3份。本品以5 0 2 0 0 :1 0 0 0的比例添加到柴油中，能大幅降低成本、运行省油、减少发动机燃烧室沉积物、延长引擎寿命、消除黑烟排放(碳烟降低I 5 4 0%)，减轻环境污染，适用于柴油机、车、船、柴油加热炉。权利要求
1.一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于包括以下组分，以质量份数计 碳酸二甲酯 5 O — 200份； 十六烷值改进剂 0. 5 — 2份； 二茂铁 0. 3-1. 5份； 环烷酸盐 0. 03 — 0. I份； 高碱性磺酸盐 0. 05-0. 75份； 分散剂 0. 01 - 0. 15份； 表面活性剂 Q — 0. 05份； 棕榈油 0 — 0. 5份； 蓖麻油 0 — 0. 5份； 丙二醇0 — 0. I份； 油酸 0 — I份。
2.根据权利要求I所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述的十六烷值改进剂为硝酸戊酯或硝酸异辛酯。
3.根据权利要求I或2所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述的环烷酸盐为环烷酸钙、环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸钡、环烷酸铜、环烷酸镁或环烷酸铈、环烷酸镧中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述的环烷酸盐为环烷酸钙、环烷酸镁、环烷酸铈或环烷酸镧，添加比例为0. 03 0. I份，以质量份数计。
5.根据权利要求3所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述的高碱性磺v酸盐为磺酸钙、磺酸镁或磺酸钡中一种。
6.根据权利要求I所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述分散剂为丁二酰亚胺或苄胺，添加比例为0. 01 0. 15份，以质量份数计。
7.根据权利要求I所述的一种柴油降本节油消烟添加剂，其特征在于所述的表面活性剂为斯盘8 0或吐温8 0。
8.—种如权利要求I所述的柴油降本节油消烟添加剂的使用方法，其特征在于将权利要求I所述的柴油降本节油消烟添加剂与柴油按5 0 2 0 0 : I 0 0 0的质量比配t匕，用于柴油机、车、船、柴油加热炉。
全文摘要
本发明公开了一种柴油降本节油消烟添加剂及其使用方法，包括以下组分，以质量份数计碳酸二甲酯50－200份；十六烷值改进剂0.5－2份；二茂铁0.3－1.5份；环烷酸盐0.03－0.1份；高碱性磺酸盐0.05－0.75份；分散剂0.01－0.15份；表面活性剂0－0.05份；棕榈油0－0.5份；蓖麻油0－0.5份；丙二醇0－0.1份；油酸0－1份。本发明以非常经济的成本，实现柴油更加充分的燃烧，从而降低了柴油使用成本、提高了燃油性能、降低了碳烟排放的目的。
文档编号C10L1/23GK102746911SQ20121026660
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者徐亮 申请人:徐亮