本發(fā)明涉及燃油添加劑，尤其涉及一種燃油添加劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、受煉油工藝落后和原油質(zhì)量差的影響，我國(guó)車用汽油中，烯烴含量較高(烯烴含量為24％)，遠(yuǎn)高于歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的車用汽油標(biāo)準(zhǔn)。由于烯烴是非飽和烴，容易氧化變質(zhì)，因此高烯烴含量汽油在使用中容易形成進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物和燃燒室沉積物，這不僅會(huì)導(dǎo)致燃燒不完全，增加co、hc等污染物的排放，還會(huì)使燃燒溫度升高，從而促進(jìn)nox的生成。研究表明，烯烴含量每增加1％，nox的排放量大約會(huì)增加2-3％。

2、乙醇汽油是一種由乙醇和汽油混合而成的生物質(zhì)燃料，乙醇具有較高的辛烷值，可以提高汽油的抗爆性能，同時(shí)乙醇的含氧量較高，并降低了汽油的烯烴含量，可以使燃燒更加充分，使用乙醇汽油，可以減少汽油中的有害物質(zhì)含量，在一定程度上降低nox等污染物的排放。

3、另一方面，在汽油燃燒過(guò)程中，自由基(如ch·、o·、h·等)是nox生成的關(guān)鍵中間產(chǎn)物：高溫下空氣中的n2與o2反應(yīng)生成no：n2+o·→2no；燃料中的碳?xì)渥杂苫?如ch·)與n2反應(yīng)生成hcn，最終轉(zhuǎn)化為nox。

4、如何抑制自由基生成或消耗已經(jīng)生成的自由基，來(lái)阻斷nox的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)路徑，降低nox的排放，為此，我們提出了一種燃油添加劑用于解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種燃油添加劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、一種燃油添加劑，包括下列重量份的組分：雙聚醚胺60-220份、聚異丁烯胺10-20份、聚醚多元醇5-15份、烴基胺醇5-30份、多元脂肪酸酯0.5-20份、烷基酸酯0.5-20份、催化劑10-30份、抗氧劑2-7份、腐蝕抑制劑5-10份和載體油10-50份。

3、優(yōu)選的，所述雙聚醚胺的結(jié)構(gòu)式為：

4、其中r1為烷基，r2為烷氧基；

5、x、y、z均為大于等于1的整數(shù)。

6、優(yōu)選的，所述雙聚醚胺的制備方法包括以下步驟：

7、步驟1、三羥甲基烷烴作為起始劑，加入氫氧化鉀，將反應(yīng)釜加熱至100-120℃，并在攪拌下抽真空以除去起始劑中的水分，緩慢通入環(huán)氧烷進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在120-150℃，反應(yīng)壓力在0.1-0.5mpa，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、脫水等后處理步驟，得到聚醚多元醇；

8、步驟2、在0-5℃條件下，將上一步得到的聚醚多元醇緩慢加入到由濃硝酸和濃硫酸按體積比1:3組成的混合酸中，在加入過(guò)程中要保持劇烈攪拌，控制反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中進(jìn)行淬滅，然后萃取產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)水洗、干燥、蒸餾等步驟，得到含有硝酸酯基團(tuán)的聚醚；

9、步驟3、將含有硝酸酯基團(tuán)的聚醚加入到高壓反應(yīng)釜中，加入液氨和氫氣，同時(shí)加入raney-鎳催化劑，將反應(yīng)釜加熱至150-200℃，反應(yīng)壓力控制在5-10mpa，進(jìn)行胺化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾、蒸餾、提純，得到雙聚醚胺。

10、優(yōu)選的，所述步驟1中的反應(yīng)方程式為：

11、

12、其中：r3為r2所對(duì)應(yīng)的環(huán)氧烷，n＝x+y+z；

13、所述步驟2中的反應(yīng)方程式為：

14、

15、聚醚多元醇與濃硝酸的摩爾比為1：(1.5-3)；

16、所述步驟3中的反應(yīng)方程式為：

17、

18、液氨與氫氣的摩爾比為1：(1-2)。

19、優(yōu)選的，所述雙聚醚胺的分子量為295-2000，所述聚異丁烯胺的分子量為500-1500，聚醚多元醇的分子量為800-4000。

20、優(yōu)選的，所述多元脂肪酸酯為季戊四醇酯、二季戊四醇酯、新戊基多元醇酯和單雙甘油脂肪酸酯中的一種或多種；所述烴基胺醇為長(zhǎng)鏈伯胺醇；所述烷基酸酯為碳酸二甲酯、乙酸叔丁酯、戊酸甲酯中的一種。

21、優(yōu)選的，所述催化劑為二茂鐵、乙基二茂鐵和叔丁基二茂鐵中的一種；所述抗氧劑為丁基羥基甲苯、叔丁基對(duì)苯二酚和亞磷酸酯中的一種；所述腐蝕抑制劑為苯甲酸鈉與苯并三氮唑的混合物，苯甲酸鈉與苯并三氮唑的質(zhì)量比為1：(0.6-1.8)。

22、優(yōu)選的，所述載體油為石蠟油、聚α-烯烴、烷基萘油、棕櫚酸酯和環(huán)氧化大豆油中的一種。

23、優(yōu)選的，一種燃油添加劑的制備方法，包括以下步驟：將雙聚醚胺和聚醚多元醇加入到載體油內(nèi)進(jìn)行充分混合，然后加入聚異丁烯胺、烴基胺醇、多元脂肪酸酯、烷基酸酯、催化劑、抗氧劑和腐蝕抑制劑進(jìn)行充分混合，靜置后得到燃油添加劑。

24、優(yōu)選的，一種燃油添加劑在燃油中的應(yīng)用，所述燃油添加劑按與燃油1/2000-1/200的體積比例共混使用。

25、本發(fā)明的有益效果是：

26、1、本發(fā)明提出的燃油添加劑，發(fā)明通過(guò)將少量的本發(fā)明的燃油添加劑與汽油(乙醇汽油)混合，通過(guò)雙聚醚胺和聚異丁烯胺，改善了燃油在內(nèi)燃機(jī)引擎燃燒室中的燃燒，促使汽油或柴油的更完全燃燒，增強(qiáng)燃油燃燒效率，降低油耗，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，減少碳?xì)浠衔锘蛉紵虚g產(chǎn)物的排放造成的空氣污染；另一方面，通過(guò)烴基胺醇、聚醚多元醇和多元脂肪酸酯能夠提高油品的潤(rùn)滑性，從而使燃油的摩擦力的降低，油膜厚度的增加，增強(qiáng)汽車動(dòng)力。

27、2、本發(fā)明提出的燃油添加劑，汽油燃燒過(guò)程中，雙聚醚胺受熱分解，生成no2，no2與氧自由基(o·)進(jìn)行反應(yīng)，生成no和o2，生成的o2可以參與燃燒反應(yīng)，提高燃料的燃燒穩(wěn)定性，另一方面o2可以消耗燃料中的碳?xì)渥杂苫?，從而使得自由基不易與n2發(fā)生反應(yīng)，減少nox的生成。

28、3、本發(fā)明提出的燃油添加劑，雙聚醚胺的端部具有兩個(gè)胺基和一個(gè)硝酸酯基，胺基、硝酸酯基與中心碳原子形成三棱錐結(jié)構(gòu)，又由于胺基中的h原子可與硝酸酯基的o原子形成分子間氫鍵，使得胺基與硝酸酯基相互聚攏，胺基和硝酸酯之間的距離小，待雙聚醚胺分解時(shí)，生成no2和含氮基團(tuán)(nh2·)，含氮基團(tuán)(nh2·)的數(shù)量為no2數(shù)量的兩倍，no2與氧自由基(o·)反應(yīng)生成no之后，no很容易被鄰近的含氮基團(tuán)(nh2·)“捕獲”，no與含氮基團(tuán)(nh2·)進(jìn)一步反應(yīng)，生成穩(wěn)定的n2和水，有效地消除中間產(chǎn)物no。

29、4、本發(fā)明提出的燃油添加劑，硝酸酯基附近具有與其通過(guò)氫鍵進(jìn)行作用的胺基，能夠有效的提高硝酸酯基的熱穩(wěn)定，避免硝酸酯基過(guò)早分解，若硝酸酯基過(guò)早分解，其會(huì)生成膠質(zhì)堵塞油路，保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常高效地運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種燃油添加劑，其特征在于，包括下列重量份的組分：雙聚醚胺60-220份、聚異丁烯胺10-20份、聚醚多元醇5-15份、烴基胺醇5-30份、多元脂肪酸酯0.5-20份、烷基酸酯0.5-20份、催化劑10-30份、抗氧劑2-7份、腐蝕抑制劑5-10份和載體油10-50份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述雙聚醚胺的結(jié)構(gòu)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述雙聚醚胺的制備方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述步驟1中的反應(yīng)方程式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述雙聚醚胺的分子量為295-2000，所述聚異丁烯胺的分子量為500-1500，聚醚多元醇的分子量為800-4000。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述多元脂肪酸酯為季戊四醇酯、二季戊四醇酯、新戊基多元醇酯和單雙甘油脂肪酸酯中的一種或多種；所述烴基胺醇為長(zhǎng)鏈伯胺醇；所述烷基酸酯為碳酸二甲酯、乙酸叔丁酯、戊酸甲酯中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述催化劑為二茂鐵、乙基二茂鐵和叔丁基二茂鐵中的一種；所述抗氧劑為丁基羥基甲苯、叔丁基對(duì)苯二酚和亞磷酸酯中的一種；所述腐蝕抑制劑為苯甲酸鈉與苯并三氮唑的混合物，苯甲酸鈉與苯并三氮唑的質(zhì)量比為1：(0.6-1.8)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃油添加劑，其特征在于，所述載體油為石蠟油、聚α-烯烴、烷基萘油、棕櫚酸酯和環(huán)氧化大豆油中的一種。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的燃油添加劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將雙聚醚胺和聚醚多元醇加入到載體油內(nèi)進(jìn)行充分混合，然后加入聚異丁烯胺、烴基胺醇、多元脂肪酸酯、烷基酸酯、催化劑、抗氧劑和腐蝕抑制劑進(jìn)行充分混合，靜置后得到燃油添加劑。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的燃油添加劑或由權(quán)利要求9的方法制備的燃油添加劑在燃油中的應(yīng)用，其特征在于，所述燃油添加劑按與燃油1/2000-1/200的體積比例共混使用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及燃油添加劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃油添加劑及其制備方法和應(yīng)用，一種燃油添加劑，包括下列重量份的組分：雙聚醚胺60?220份、聚異丁烯胺10?20份、聚醚多元醇5?15份、烴基胺醇5?30份、多元脂肪酸酯0.5?20份、烷基酸酯0.5?20份、催化劑10?30份、抗氧劑2?7份、腐蝕抑制劑5?10份和載體油10?50份，本發(fā)明提出的燃油添加劑，發(fā)明通過(guò)將少量的本發(fā)明的燃油添加劑與汽油或柴油混合，通過(guò)雙聚醚胺和聚異丁烯胺，改善了燃油在內(nèi)燃機(jī)引擎燃燒室中的燃燒，促使汽油或柴油的更完全燃燒，增強(qiáng)燃油燃燒效率，降低油耗，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，減少碳?xì)浠衔锘蛉紵虚g產(chǎn)物的排放造成的空氣污染。

技術(shù)研發(fā)人員：杜彪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中檢易興元科技（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15