一种含卟啉金属络合物的燃油添加剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:29625996发布日期:2022-04-13 14:27阅读:231来源:国知局

1.本发明属于燃油添加剂技术领域,具体是涉及一种含卟啉金属络合物的燃油添加剂及其制备方法和应用。


背景技术:

2.随着欧、美、日、中国等日趋严格的尾气排放法规的实施,柴油车颗粒捕集器dpf作为削减颗粒物排放的有效装置,其需求将迅速增长。2021年7月1日,我国在全国范围内实施国ⅵ排放标准,其中的颗粒物排放将大幅加严。以往在国五排放阶段使用的缸内提高燃烧温度加scr系统的技术路线已经不能满足颗粒物排放标准的要求,必须加装颗粒捕集器dpf才能达到排放要求。
3.dpf是蜂窝状陶瓷烧结结构,上面涂覆贵金属催化剂。当颗粒物到达dpf后被孔道拦截,积累到一定程度需要把积累的颗粒物烧掉,称之为再生。dpf再生的方法有两种,一种是被动再生,一种是主动再生。被动再生在行车过程中进行,利用dpf上的催化剂涂层,在500℃左右将dpf上的颗粒物烧掉,从而使dpf保持通畅。被动再生由于车辆堵车、燃油质量差、部件故障、或者短途运输中尾气温度达不到再生温度而经常失败。dpf经常性的被动再生失败会导致颗粒物在dpf上累积过多,造成背压增大,油耗增加,发动机故障,这时就需要进行主动再生。主动再生往往采用原地驻车,发动机怠速运转时向后处理系统中喷油40分钟到1小时,提高尾气温度到500-600℃,将颗粒物燃烧掉。主动再生耗油又耗时,为车主增加额外费用,同时如果主动再生系统控制错误或失灵,喷油过多,局部温度过高,dpf会被烧裂报废,造成更大的经济损失。所以保证被动再生的顺利进行是国ⅵ排放柴油车达标排放的必然要求。
4.目前,当dpf堵塞达到一定阀值后,主动再生不能够完成,只能进行离线再生。离线再生就是将dpf从车辆上卸下来,在专用的再生装置中,使用高压空气或颗粒捕集液反向吹扫dpf,将颗粒物清洗下来,然后用热空气烘干dpf,经过检测后再将dpf装回到车辆上。中国专利cn112943413a公布了一种柴油车dpf再生的检测装置及其检测方法;中国专利cn111720190a公布了一种柴油车dpf再生装置颗粒物捕集液及其制备方法。这种清洗dpf的技术要求车辆进行维修,费时费力,且易将dpf中的壁流式微孔打穿,造成dpf过滤效率降低。中国专利cn104845682a公布了一种汽车内燃机燃油催化剂,该催化剂由电气石、氧化铝、铁氧化物和三氧化二铈组成,将该催化剂在燃油滤清器的进油端投入,可起到省油和清除积碳的作用,但氧化铝、铁氧化物、三氧化二铈等均为250μm左右颗粒,在燃油中不能溶解且未提及在dpf颗粒捕集器再生上的应用。中国专利cn102125845a公布了一种纳米量子点级柴油车燃料添加型催化剂及制备方法和应用,将三价铈金属盐或者是三价铈和三价铁金属盐混合物加入醇醚中,采用两段升温法制得铈氧化物催化剂或铈铁复合氧化物。该催化剂虽然粒径在5nm以下,但在燃油中仍然不可溶解且纳米颗粒易团聚,影响其使用。
5.需要开发一种柴油添加剂,在加油时很方便地加入油箱中,并能与燃油均匀混合,在发动机内部减少颗粒物的形成,随尾气到达dpf后,能显著提高dpf再生里程,缩短dpf再
生时间,减少主动再生次数,节省燃油,减少车辆dpf维修次数和费用。


技术实现要素:

6.为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种含卟啉金属络合物的燃油添加剂及其制备方法和应用。本发明所述燃油添加剂是由包括溶剂油、胺类清净剂和卟啉金属络合物在内的组分制备得到,能有效解决柴油发动机颗粒捕集器(dpf)被动再生失败,减少主动再生次数,从而达到保养dpf颗粒捕集器、节油和减少维修次数和费用的效果。
7.本发明的目的之一是提供一种含卟啉金属络合物的燃油添加剂。
8.所述燃油添加剂是由包括溶剂油、胺类清净剂和卟啉金属络合物在内的组分制备得到;
9.各组分以重量份数计,
10.溶剂油100重量份;
11.胺类清净剂 0.5~20重量份;优选为5~15重量份;
12.卟啉金属络合物 0.05~10重量份;优选为2~8重量份。
13.本发明的一种优选地实施方式中,
14.所述燃油添加剂中还可以加入抗氧剂。
15.本发明的一种优选地实施方式中,
16.以溶剂油100重量份数计,
17.抗氧剂 0.1~1.0重量份;优选为0.5~1.0重量份。
18.本发明的一种优选地实施方式中,
19.所述抗氧剂可采用现有技术中本领域的常规抗氧剂,本发明中可以优选为苯二胺、烷基苯二胺、对叔丁基苯酚或2,6-二叔丁基对甲酚(bht)。
20.本发明的一种优选地实施方式中,
21.所述溶剂油沸程为60~200℃,优选为烷烃类溶剂油、芳烃类溶剂油中的至少一种,用以溶解添加剂中各组分。
22.本发明的一种优选地实施方式中,
23.所述胺类清净剂为聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯胺、聚醚胺中的至少一种,胺类清净剂用来清除发动机内积碳,使之随废气排出,并被颗粒捕集器捕集。
24.本发明的一种优选地实施方式中,
25.所述卟啉金属络合物是由包括卟啉、金属盐和溶剂在内的原料制备得到,卟啉金属络合物是主要催化剂成份。
26.本发明的一种优选地实施方式中,
27.所述卟啉为原卟啉、八乙基卟啉、四苯基卟啉及其烷基、烷氧基、酰氧基、羟基、羧基、硝基、胺基、磺酸基衍生物中的至少一种;优选为四苯基卟啉及其烷基、烷氧基、酰氧基、羟基、羧基、硝基、胺基、磺酸基衍生物中的至少一种;苯基卟啉金属络合物与普通卟啉金属络合物如原卟啉相比,苯基卟啉金属络合物在燃油,尤其是柴油中具有更好的溶解性,而且由于四苯基卟啉的苯环与卟吩环相比,增强了大环的电子云密度,提升了卟啉与金属离子的络合强度。和/或,
28.所述金属盐为镁、铁、铈、铂、钌、钯的氯化物、硝酸盐、醋酸盐、高氯酸盐中的至少
一种,优选为铁、铈、铂的氯化物、硝酸盐、醋酸盐、高氯酸盐中的至少一种;和/或,
29.所述溶剂为吡啶、n’n-二甲基甲酰胺、n’n-二甲基乙酰胺、乙腈、苯腈中的至少一种。
30.本发明的燃油添加剂的配方中还可以添加本领域的常规组分,如聚醚等,其用量也为常规用量,技术人员可以根据实际情况进行调整。
31.本发明的目的之二是提供一种本发明的目的之一的燃油添加剂的制备方法。
32.所述方法包括:
33.将所述组分按所述用量混合均匀后得到所述含卟啉金属络合物的燃油添加剂。
34.本发明的目的之三是提供一种本发明的目的之一的燃油添加剂或由本发明的目的之二的方法制备的燃油添加剂在柴油车颗粒捕集器再生中的应用。
35.所述燃油添加剂按与燃油1/1000~1/20的比例共混使用。
36.本发明可采用以下具体技术方案:
37.本发明所述卟啉金属络合物的制备方法包括以下步骤:第一步,将卟啉、金属盐溶解于吡啶、n’n-二甲基甲酰胺、n’n-二甲基乙酰胺、乙腈或苯腈中,卟啉浓度为0.01~10mol/l,金属盐浓度为0.01~10mol/l,其中金属盐包括镁、铁、铈、铂、钌或钯的氯化物、硝酸盐、醋酸盐或高氯酸盐,卟啉与金属盐的摩尔比为1:0.1~1:10;第二步,将反应体系加热到50~160℃,在磁力搅拌下反应1~48h;第三步,将反应混合物冷却至室温,倒入冰水中,产生沉淀,经抽滤、洗涤和干燥得到卟啉金属络合物。
38.本发明所述的含卟啉金属络合物的燃油添加剂的制备方法是将卟啉金属络合物0.05~10重量份、胺类清净剂0.5~20重量份、溶剂油100重量份、抗氧剂0.1~1.0重量份在20~60℃下混合均匀,制得所述含卟啉金属络合物的燃油添加剂。
39.本发明的含卟啉金属络合物的燃油添加剂在一方面,由卟啉作为载体络合金属离子,使其能很好的溶解于燃油中,另一方面,卟啉金属络合物本身可作为一种氧化催化剂,在光或热作用下催化燃油氧化,降低其平衡温度。
40.常规柴油车在正常工况下,排气温度在200-400℃,而颗粒物(pm)的起燃点往往高达450℃,很难实现捕集器的被动再生;在燃油中添加了dpf再生添加剂后,燃油与催化剂混合燃烧,形成的pm有金属催化剂紧密附着,降低了pm燃烧的温度(即dpf上pm积累与再生达到平衡的温度)。
41.本发明的有益效果如下:
42.本发明所述的一种含卟啉金属络合物的燃油添加剂,其使用时按添加剂与燃油1/1000~1/20的比例共混使用,溶解性能良好,能有效解决柴油发动机dpf颗粒捕集器被动再生失败,减少主动再生次数,延长再生时间和再生距离,从而达到保养dpf颗粒捕集器、节油和减少维修次数和费用的效果。
具体实施方式
43.下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
44.实施例中所用原料均为常规市购原料。
45.平衡点温度测试参考标准:t/caepi12.3-2017柴油车排气后处理装置技术要求第3部分:柴油颗粒捕集器(dpf)。
46.实施例1
47.卟啉金属络合物(铁卟啉)的制备:将四苯基卟啉(50mmol)和三氯化铁(150mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至150℃反应8h,将反应混合液倒入冰水中,使铁卟啉析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到铁卟啉。
48.含卟啉金属络合物(铁卟啉)的燃油添加剂的制备:铁卟啉2.5重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺6重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.6重量份,在50℃下混合均匀,制得含铁卟啉的燃油添加剂。
49.含卟啉金属络合物(铁卟啉)的燃油添加剂的溶解性:含卟啉金属络合物(铁卟啉)的燃油添加剂与燃油按体积比1:10混合后,分散良好,放置12个月,无分层、无沉淀。
50.含卟啉金属络合物(铁卟啉)的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含铁卟啉的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为315℃,降低了85℃。
51.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含铁卟啉的燃油添加剂后,1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为30.6%,说明含铁卟啉的燃油添加剂具有优异的去除发动机积碳效果。
52.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含铁卟啉的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铁含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含铁卟啉的燃油添加剂后,实际行驶约5000公里dpf触发再生,极大延长了dpf再生间隔里程。
53.实施例2
54.卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的制备:将八乙基卟啉(50mmol)和氯化铂(100mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至120℃反应2h,将反应混合液倒入冰水中,使八乙基卟啉-铂析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到八乙基卟啉-铂络合物。
55.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的制备:八乙基卟啉-铂络合物7.5重量份、聚异丁烯胺14重量份、120#溶剂油100重量份、bht0.6重量份,在30℃下混合均匀,制得含八乙基卟啉-铂络合物的燃油添加剂。
56.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的溶解性:含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂与燃油按体积比1:100混合后,分散良好,放置6个月,无分层、无沉淀;放置12个月,无明显分层、溶液稍有浑浊。
57.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含八乙基卟啉-铂的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为335℃,降低了65℃。
58.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为30.9%,说明含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂具有优异的去除发动机积碳效果。
59.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含八乙基卟啉-铂的燃油添加剂,添加浓度为6mg/kg(按铂含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含八乙基卟啉-铂的燃油添加剂后,实际行驶约3000公里dpf触发再生,延长了dpf再生间隔里程。
60.实施例3
61.卟啉金属络合物(铈卟啉)的制备:将四苯基卟啉(50mmol)和硝酸铈(150mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至150℃反应8h,将反应混合液倒入冰水中,使铈卟啉析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到铈卟啉。
62.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的制备:铈卟啉5.5重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺10重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.5重量份,在50℃下混合均匀,制得含铈卟啉的燃油添加剂。
63.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的溶解性:含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂与燃油按体积比1:50混合后,分散良好,放置12个月,无分层、无沉淀。
64.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含铈卟啉的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为325℃,降低了75℃。
65.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含铈卟啉的燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为25.8%,说明含铈卟啉的燃油添加剂具有优异的去除发动机积碳效果。
66.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定
最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含铈卟啉的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铈含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含铈卟啉的燃油添加剂后,实际行驶约4000公里dpf触发再生,延长了dpf再生间隔里程。
67.实施例4
68.卟啉金属络合物(铈卟啉)的制备:将四苯基卟啉(50mmol)和硝酸铈(150mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至150℃反应8h,将反应混合液倒入冰水中,使铈卟啉析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到铈卟啉。
69.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的制备:铈卟啉8重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺10重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.5重量份,在50℃下混合均匀,制得含铈卟啉的燃油添加剂。
70.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的溶解性:含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂与燃油按体积比1:50混合后,分散良好,放置12个月,无分层、无沉淀。
71.含卟啉金属络合物(铈卟啉)的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含铈卟啉的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为320℃,降低了80℃。
72.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含铈卟啉的燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为22.4%,说明含铈卟啉的燃油添加剂具有优异的去除发动机积碳效果。
73.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含铈卟啉的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铈含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含铈卟啉的燃油添加剂后,实际行驶约4500公里dpf触发再生,延长了dpf再生间隔里程。
74.实施例5
75.卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的制备:将八乙基卟啉(50mmol)和氯化铂(100mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至120℃反应2h,将反应混合液倒入冰水中,使八乙基卟啉-铂析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到八乙基卟啉-铂络合物。
76.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的制备:八乙基卟啉-铂络合物1重量份、聚异丁烯胺14重量份、120#溶剂油100重量份、bht0.6重量份,在30℃下混合均匀,制得含八乙基卟啉-铂络合物的燃油添加剂。
77.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的溶解性:含卟啉金属络合物
(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂与燃油按体积比1:100混合后,分散良好,放置6个月,无分层、无沉淀;放置12个月,无明显分层、溶液稍显浑浊。
78.含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含八乙基卟啉-铂的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为345℃,降低了55℃。
79.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为33.4%,说明含卟啉金属络合物(八乙基卟啉-铂)的燃油添加剂具有较优异的去除发动机积碳效果。
80.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含卟啉-铂的燃油添加剂,添加浓度为8mg/kg(按铂含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含八乙基卟啉-铂的燃油添加剂后,实际行驶约2500公里dpf触发再生,极大延长了dpf再生间隔里程。
81.实施例6
82.原卟啉铁络合物的制备:将原卟啉(50mmol)和三氯化铁(150mmol)溶解于n’n-二甲基甲酰胺(50ml)中,在磁力搅拌下将反应体系升温至150℃反应8h,将反应混合液倒入冰水中,使原卟啉铁络合物析出,抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,得到原卟啉铁络合物。
83.含原卟啉铁络合物的燃油添加剂的制备:铁卟啉2.5重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺6重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.6重量份,在50℃下混合均匀,制得含铁卟啉的燃油添加剂。
84.含原卟啉铁络合物的燃油添加剂的溶解性:含原卟啉铁络合物的燃油添加剂与燃油按体积比1:10混合后,放置6个月,无分层、无沉淀;放置12个月,有少量沉淀析出。
85.含原卟啉铁络合物的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含原卟啉铁络合物的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为335℃,降低了65℃。
86.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含原卟啉铁络合物的燃油添加剂后,1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为31.6%,说明含铁卟啉的燃油添加剂具
有良好的去除发动机积碳效果。
87.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含原卟啉铁络合物的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铁含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含铁卟啉的燃油添加剂后,实际行驶约2500公里dpf触发再生,在一定程度上延长了dpf再生间隔里程。
88.对比例1
89.燃油添加剂的制备:油酸铁3.4重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺6重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.6重量份,在50℃下混合均匀,制得含油酸铁的燃油添加剂。
90.含油酸铁的燃油添加剂的溶解性:含油酸铁的燃油添加剂与燃油按体积比1:10混合后,放置6个月,有少量沉淀物产生。
91.含油酸铁的燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含油酸铁的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为355℃,降低了45℃。
92.参照sh/t0764-2005《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含油酸铁燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为32.3%,对去除发动机积碳效果较好。
93.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含油酸铁的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铁含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含油酸铁的燃油添加剂后,实际行驶约2000公里dpf触发再生,对延长了dpf再生间隔里程具有一定作用。
94.对比例2
95.燃油添加剂的制备:辛酸铈4.2重量份、聚异丁烯丁二酰亚胺10重量份、6#溶剂油100重量份、对叔丁基苯酚0.6重量份,在50℃下混合均匀,制得含辛酸铈的燃油添加剂。
96.含辛酸铈燃油添加剂的溶解性:含辛酸铈燃油添加剂与燃油按体积比1:50混合后,放置6个月,有少量不溶物产生。
97.燃油添加剂的性能:采用潍柴wp13重型柴油机进行台架试验,台架试验装置包括柴油机、测功机、包括doc、颗粒捕集器(dpf)和scr的后处理装置系统以及数据采集系统。通过调节发动机工况点以调整排气温度,进而测量dpf沉积物平衡点温度,测量从300℃开始,每次增加20℃,至440℃结束。通过测量dpf两端压差变化以测定连续被动再生平衡点温度。对于同一后处理装置(dpf包括催化剂涂层),加入燃油添加剂前,平衡点温度为400℃,按体积比1:100将含辛酸铈的燃油添加剂添加到柴油中,加入燃油添加剂后,平衡点温度降低为365℃,降低了35℃。
98.参照sh/t0764《柴油机喷嘴结焦试验方法(xud-9法)》中规定的方法和技术要求进行喷嘴结焦检测,未投加燃油添加剂的燃油1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为85.5%;按燃油添加剂与燃油体积比1:1000添加含辛酸铈的燃油添加剂后1-4缸针阀升程0.1mm时空气流量损失平均值为26.8%,对去除发动机积碳效果较好。
99.采用搭载2.0lcti柴油发动机的小型卡车进行实车试验,该车dpf体积3.3l,标定最大碳载量20g,整车再生间隔行驶里程约500km。试验过程中在柴油中添加含辛酸铈的燃油添加剂,添加浓度为10mg/kg(按铈含量计)。试验前,该车预计再行驶约400公里后,dpf将触发再生,加入含辛酸铈的燃油添加剂后,实际行驶约1500公里dpf触发再生,对延长了dpf再生间隔里程具有一定作用。
100.由实施例1-6和对比例1-2可以看出:一方面,本发明含卟啉金属络合物的燃油添加剂不仅可以有效降低平衡点温度、去除发动机积碳,从而能有效解决柴油发动机dpf颗粒捕集器被动再生失败,减少主动再生次数,延长再生里程,从而达到保养dpf颗粒捕集器、节油和减少维修次数和费用的效果;一方面,本发明的燃油添加剂在加油时可以很方便地加入油箱中,能与燃油均匀混合,具有良好的溶解性,并且混合后可以长期保持稳定,;另一方面,由四苯基卟啉及其衍生物制备的卟啉金属络合物应用于燃油添加剂中时,其溶解性能要明显优于其他卟啉制备的卟啉金属络合物,并且对降低平衡点温度的效果也优于含其他卟啉金属络合物的燃油添加剂。
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