专利名称：柴油机燃料燃烧改进剂系列的制作方法
技术领域：
本发明属于改善柴油机燃料燃烧性能的改进剂。
生产高辛烷值无铅汽油，必将导致中等馏份的催化裂化柴油量的增加。有效地利用这部分馏份增加商品柴油产量，也必将导致柴油中含催化裂化柴油组分的增加，16烷值的降低，从而使发动机着火性差、起动困难。
单纯提高燃料的16烷值，使之达到规格要求，还远不能解决含催柴较多的低档柴油使用问题。柴油中裂化组分多、芳烃多，会使发动机积炭多、排烟浓、磨损大，特别是要降低发动机的有害排放物，燃油耗，更需要一种综合功能的燃料添加剂。本发明的燃烧改进剂是一种改善柴油机的着火、起动性，以及燃烧过程的多功能系列添加剂。
在本发明之前，燃料燃烧改进剂大致有三种类型.
1.燃烧改进剂以往专利、文献所述改进剂或助燃剂主要用于低质重油，用来催化燃料燃烧过程，改善燃料供给雾化，消除积炭、炭烟等。多由油溶性有机金属盐、各种亲油、亲水性表面活性剂组成。最近出现的轻质油燃烧改进剂，有的含有机金属化合物，存在机器磨损、二次污染等问题，有的虽不含金属但加剂量大，功能少，不适于含催化柴油的低16烷值低档柴油。
例如US4，289，501专利，US4，482，352专利和日本昭58-53985专利。
2.16烷值提高剂以往的专利、文献所述16烷值提高剂，多为烷基硝酸酯，功能单一，加剂量大，16烷值提高幅度小，对油品的其它质量指标(闪点，残炭等)有不利影响，有时虽解决了发动机起动性问题，却使性能恶化，最近的专利虽然提高了16烷值增长幅度，但也仅仅是为了改善柴油机的起动着火性。
例如Ethyl公司DII-2(以硝酸己酯C6H13NO3为主要成分)、DII-3(以硝酸异辛酯C17H17NO3为主要成份)，以及US.4，420，311专利、US.4，417，903专利、US.4，421，522等专利3.多功能复合剂以往专利、文献所述复合剂，由流动改进剂、十六烷值提高剂，以及抗氧剂、清净剂等形成复合剂，以扩大燃料来源改善使用性能。例如FR2，497，223专利，US4，365，973专利。至今尚未出现以极少的加剂量，显著提高中等馏分燃油16烷值的同时，又能显著改善发动机性能的多功能燃烧改进剂。
本发明的目的是提供一种燃料燃烧改进剂系列及其配制方法，该剂能以极少加剂量显著提高中等馏分燃油16烷值的同时又能显著改善发动机性能。
燃烧改进剂的组成55-95%(Wt)的C3-12伯、仲醇硝酸酯类与5-45%(Wt)复合剂，按给定工艺、给定比例制成各种透明、均相、溶油性稳定液体。
考虑到组分的成本、效能，其复合剂的组分中芳烃过氧物可以是过氧化苯乙酰或过氧化苯甲酰等;重环芳烃卤化物可以是α-氯代萘或β-氯代萘或1-3二氯萘等;芳香卤代烃可以是氯化苯或邻二氯苯等;
芳烃有机酸酯可以是苯甲酸甲酯、乙酯、异戊酯、或胺基苯甲酸酯等;重环芳烃可以是萘。
C3-12伯⒅俅枷跛狨タ梢允窍跛嵋煨刘ァ -甲基-2硝基-1丙醇硝酸酯、4-码啉乙醇硝酸酯、环十二烷基硝酸酯等。
燃烧改进剂的制造工艺按重量比例称量出芳烃过氧化物后，加入重环芳烃卤化物，在常温下搅拌并缓慢加热至40-50℃，之后再加入重环芳烃、芳香卤代烃、芳烃有机酸酯，制成复合剂液体;将这种液体与已称量好的伯、仲醇硝酸酯混合，在45℃恒温下搅拌并生成透明、均相的各种TDR燃烧改进剂。
燃烧改进剂的作用A、提高燃料的16烷值增长幅度见表1，TDR系列△CN3.0-6.7;DII系列△CN2.9-4.9。
表中实测数据均经质量检验部门按GB386(BASF)规范检测。
B、改善发动机性能见表2、3，采用CussensP7500型废气分析仪、Ax1646型数据处理系统、TEAC公司XR-30型磁带记录仪等，进行柴油机性能检测，其结果轻柴油加剂0.03%(VO1)后，十三点工况CO下降20%，NOx下降30%，THC下降9%。在高负荷区烟度下降7-20%，耗油率下降2-5%，气缸最大爆发压力下降3%，最大压升下降13%。
C、改善燃料的稳定性，见表4经半年贮存后与基础油相比加剂油(0.03%Vol)不溶性沉渣下降14%，16烷值有增无减。
附表1为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂16烷值增长幅度。
附表2、附表3为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂改善发动机性能情况。
附表4为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂改善燃料的稳定性情况。
附表5为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂的综合作用。
本发明效果1.本发明的TDR系列燃烧改进剂，可以用极少的加剂量〔最低0.03%(Vol)〕加入中等馏份燃油，获得大幅度提高16烷值、显著改善发动机性能的多功能效果。
TDR0以提高中等馏份燃油的16烷值为主，加剂量0.05-0.10%(Vol)，△CN＝3.8-6.7。
TDR1提高中等馏份燃油16烷值的同时，改善发动机的性能(包括起动性、排放指标、最高爆发压力、压升率及排烟、油耗等)。加剂量0.05-0.10%(Vol)，△CN＝3.4-5.0。
TDR6提高中等馏份燃油16烷值，改善柴油稳定性，减少不溶性沉渣，加剂量0.05-0.10%(Vol)，△CN＝3.0-4.6.
本发明的TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂的综合功能见表5。
2.本发明的TDR系列燃烧改进剂，是从柴油机燃烧粗暴、冒烟的化学过程出发筛选本剂的组分;是从催化裂化组分的增加导致着火性的降低现象出发筛选本剂组分。由伯、仲醇硝酸酯与芳烃、重环芳烃的过氧物、氯化物、有机酸酯构成。
着火前的预混合阶段，用化学法产生自由基，加速冷焰向兰、热焰的过渡;着火后的扩散燃烧阶段，用化学法延缓氧化反应速度、扩大火焰传播区域。
3.本发明的TDR系列燃烧改进剂，可直接用于炼油厂的柴油生产，又可直接用于发动机。
本剂以0.03-0.05%(Vol)加入炼油厂卡边16烷值柴油时可以获得保质、保产的效果，用于含裂化柴油组分多的低档柴油时可以获得保质、增产的效果。
例如对于芳烃20%的中等馏份柴油，每提高1个单位16烷值可增产柴油4%左右，0.03%(Vol)加剂时，可增产柴油12%左右。
本剂以0.03-0.50%(Vol)加入发动机油箱，可以显著改善发动机的冬季起动性、有害排放，高负荷时的油耗、排烟及气缸PZ(dp)/(dφ) ，延长发动机寿命。
本发明的实施实例基础油取商品轻柴油，芳烃含量18%、中沸点270℃、d4200.8637、CFPP-10℃、SP-13℃。
将常温下的燃烧改进剂0.03%(Vol)加入少量商品轻柴油中，在45℃下加热搅拌30分钟制成母液，再将母液倒入基础油中搅拌20分钟即得。该剂量的加剂油需贮存1昼夜后方可使用，以保证改进剂在油中的扩散、均布。
按本说明书给出的改进剂制配工艺，按下列配方制成各种作用的改进剂。
1.
(4-吗啉乙醇硝酸酯)90%(wt);
复合制剂10%(wt)，其中乙酰苯酰过氧物25%，
1-3二氯萘60%，氯化苯15%.
该剂以0.07%(Vol)加入本实例基础油中，十六烷值增长△CN＝4.8，排放、排烟指标改善。
2.
(2-甲基2-硝基1-丙醇硝酸酯)85%(wt);
复合制剂15%，其中甲酰苯酰过氧物20%，α-氯代萘70%，邻二氯化苯10%。
该剂以0.03%(Vol)加入本实例基础油中，十六烷值增长△CN＝2.8，排放、排烟指标改善。
3.C8H17NO3(DII-3)80%(wt);
复合制剂20%(wt)，其中乙酰苯酰过氧物10%，1-3二氯萘75%，氯化苯10%，苯甲酸异戊酯5%。
该剂以0.07(Vol)加入本实例基础油中，十六烷值增长△CN＝3.9，排放、排烟指标改善。
4.
(2-甲基2-硝基1-丙醇硝酸酯)75%(wt);
复合制剂25%(wt)，其中甲酰苯酰过氧物20%，α-氯代萘60%，邻二氯苯10%，
苯甲酸乙酯10%.
该剂以0.03%(Vol)加入本实例基础油中，十六烷值增长△CN＝2.9，十三点工况BSCO下降20%、BS NOX下降30%、BSTHC下降10%。高负荷区排烟下降20%、油耗下降2-5%、爆发压力下降3%，压升率下降13%。
5.
(2-甲基2硝基1-丙醇硝酸酯)70%(wt);
复合制剂30%(wt)，其中甲酰苯酰过氧物2%，α-氯代萘3%，邻二氯化苯35%，苯甲酸乙酯20%，萘40%.
该剂以0.03%(Vol)加入本实例基础油中，十六烷值增长△CN＝2.6，不溶性沉渣与基础油相比在贮存半年后下降14%，发动机排烟、排放、油耗指标得到改善。
＊按Ethyl公司加剂油16烷值计算式计算。
④文件名称页行补正前补正后说明书215发动机性能发动机性能，改进剂系列包括TDR0、TDR1、TDR6三种型号。
318见表1，TDR系列△…见表1，本发明△…44附表1为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂…附表1为柴油机燃料燃烧改进剂系列…5…附表3为TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂……附表3为柴油机燃料燃烧改进剂系列…7附表4为TDR系列柴油机附表4为柴油机燃料燃烧燃料燃烧改进剂…改进剂系列…9附表5为TDR系列柴油机附表5为柴油机燃料燃烧燃料燃烧改进剂的综合改进剂系列的综合作用。
作用。
111.本发明的TDR系列燃1.本发明的柴油机燃料燃烧改进剂，…烧改进剂…21本发明的TDR系列柴油本发明的柴油机燃料燃烧机燃料燃烧改进剂…改进剂系列…222.本发明的TDR系列燃2.本发明的燃烧改进剂系烧改进剂，…列，…543.本发明的TDR系列燃3.本发明的燃料燃烧改进烧改进剂，…剂系列，…
文件名称页行补正前补正后说明书8TDR系列本发明系列111TDR系列燃烧改进剂综柴油机燃料燃烧改进剂合作用系列权利要求书11…性能的TDR系列柴油…性能的柴油机燃料燃机燃料燃烧烧改进2改进剂，…其特征是剂系列，…其特征是所所说的TDR说的3系列柴油机燃料燃烧柴油机燃料燃烧改进剂改进剂是由…系列是由…72.…所说的TDR系列柴2.…所说的柴油机燃料油机燃料燃烧改进剂，燃烧改进剂系列，……153.…所说之TDR系列柴3.…所说之柴油机燃料油机燃料燃烧改进剂，燃烧改进剂系列，……204.…所说之TDR系列柴4.…所说之柴油机燃料燃油机燃料燃烧改进剂，烧改进剂系列，
权利要求
1.一种用于改善柴油机燃料燃烧性能的TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂，它含有C3-C12伯、仲醇硝酸酯类物质，其特征是所说的TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂是由含量为55-95%(wt)C3-C12伯、仲醇硝酸酯和5-45%(wt)的由芳烃过氧物、重环芳烃卤化物、芳香卤代烃、芳烃有机酸酯、重环芳烃组成的各型复合剂按给定工艺、比例制成的透明均相油溶性物质。
2.按照权利要求1所说的TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂，其特征是所说的各型复合剂重量组成比是TDR0芳烃过氧物10-25%，重环芳烃卤化物60-85%，芳香卤代烃5-15%.TDR1芳烃过氧物10-25%，重环芳烃卤化物55-85%，芳香卤代烃5-10%，芳烃有机酸酯5-10%。TDR6芳烃过氧物1-5%，重环芳烃卤化物1-5%，芳香卤代烃15-45%，芳烃有机酸酯10-35%，重环芳烃20-65%。
3.按权利要求1、2所说之TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂，其特征是各型复合剂中，芳烃过氧物可以是过氧化苯乙酰、过氧化苯甲酰等;重环芳烃卤化物可以是α-氯代萘、β-氯代萘、1-3二氯萘等;芳香卤代烃可以是氯化苯、邻二氯化苯等;芳烃有机酸酯可以是苯甲酸甲酯、乙酯、异戊酯，胺基苯甲酸酯等;重环芳烃可以取萘。
4.按权利要求1、2、3所说之TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂，其特征是制造工艺为先制成各型复合剂，即在40-50℃恒温下，按顺序、按比例加入复合剂的规定组分，搅拌并生成液体状复合剂后，再加入伯、仲醇硝酸酯，在45℃恒温下搅拌，生成透明、均相油溶性液体。
全文摘要
本发明公开了一种用于石油炼制和发动机油箱的柴油机燃料燃烧改进剂系列。根据不同用途该剂由C
文档编号F02B3/06GK1031104SQ8710525
公开日1989年2月15日 申请日期1987年8月1日 优先权日1987年8月1日
发明者解世文, 董丽美 申请人:天津大学