專利名稱：汽油生物添加劑及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放性能的改性添加劑及制備方法和應(yīng)用，屬于汽油生物添加劑技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著中國(guó)環(huán)保法規(guī)和國(guó)際法規(guī)接軌的日益迫近，提高燃油品質(zhì)的呼聲越來(lái)越強(qiáng)，由于國(guó)內(nèi)外原油性質(zhì)的差異，導(dǎo)致中國(guó)汽油與國(guó)外相比，烯烴含量高，而芳烴含量低。如果中國(guó)一味地與歐美國(guó)家的燃油標(biāo)準(zhǔn)接軌，勢(shì)必造成煉油企業(yè)生產(chǎn)成本的大幅度增加，導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一步下降。同時(shí)，目前機(jī)動(dòng)車數(shù)量的膨脹造成環(huán)境的污染，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的身體健康面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這些都必須我們通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)對(duì)汽油烴組成和添加劑在燃燒中的作用進(jìn)行研究，用科學(xué)的結(jié)論規(guī)范汽車和燃油的發(fā)展方向，從而避免大規(guī)模無(wú)效投資，并緩解經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的壓力。
采用添加劑改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的方法早已有之，曾使用多年的四乙基鉛添加劑不僅其中所含的鉛對(duì)人體有害，而且也會(huì)損害催化轉(zhuǎn)化器；當(dāng)添加劑為有機(jī)鹽時(shí)，燃燒時(shí)易使氣缸磨損，而且燃燒后會(huì)出現(xiàn)膠狀物和積碳，使油路堵塞。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須采用新型對(duì)環(huán)境友好的汽油添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽油生物添加劑及制備方法和應(yīng)用。該生物添加劑能夠改善汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性并降低其對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的。一種汽油生物添加劑，其特征在于該添加劑由下列組分及體積含量組成精煉棕櫚油48～52％；甲基叔丁基醚(MTBE)46～50％；乙二醇甲醚0.98～1％；正丙醇0.26～0.39％；甲醇0.15～0.4％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；仲丁醇0.12～0.14％；丙酮0.17～0.22％。
上述汽油生物添加劑的制備方法，其特征在于包括以下過(guò)程在環(huán)境溫度為20～25℃，按照以下順序和體積含量添加試劑甲基叔丁基醚46～50％、丙酮0.17～0.22％、甲醇0.15～0.4％、正丙醇0.26～0.39％、仲丁醇0.12～0.14％、二甲基甲酰胺0.19～0.2％、乙二醇甲醚0.98～1％和精煉棕櫚油48～52％。添加完畢后以每分鐘150轉(zhuǎn)到200轉(zhuǎn)勻速充分?jǐn)嚢?到2小時(shí)，使得混合溶液全部溶解成均一溶液。
上述汽油生物添加劑的應(yīng)用，其特征在于，將該汽油生物添加劑按汽油的0.2％～0.6％體積比直接添加到汽油中作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，不需要對(duì)汽油機(jī)進(jìn)行任何改造。


圖1為93號(hào)汽油使用該添加劑的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比曲線圖；圖2為CO排放比較曲線圖；圖3為NOX排放比較曲線圖；圖4為HC排放比較曲線圖；圖5為CO2排放比較曲線圖。
圖中 為93號(hào)汽油， 為加入生物添加劑體積比為0.2％的93號(hào)汽油， 為加入生物添加劑體積比為0.4％的93號(hào)汽油， 為加入生物添加劑體積比為0.6％的93號(hào)汽油。
具體實(shí)施例方式
下述實(shí)施例中所用精煉棕櫚油產(chǎn)自馬來(lái)西亞，成分及其質(zhì)量含量為棕櫚酸38～40％，油酸41～43％，亞油酸11～13％，其他成分8～10％。該精煉棕櫚油在常溫下呈膏狀，按下面實(shí)施例的比例與增溶劑混合后，能夠在-15℃保持液態(tài)，從而適用于各種汽油機(jī)和國(guó)內(nèi)的各種氣候條件，也適用于各種以汽油為燃料的使用器械。
以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在排量為2.0升轎車用電噴汽油機(jī)上得到的。汽油機(jī)缸徑為86mm，行程為86mm，壓縮比為9.6，標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速為91kW/5400r·min-1，最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速為180N·m/4000r·min-1。試驗(yàn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)未作任何改變。試驗(yàn)所用的測(cè)功機(jī)為德國(guó)申克公司生產(chǎn)的W130電渦流測(cè)功機(jī)。燃油消耗量通過(guò)杭州奕科機(jī)電技術(shù)研究所生產(chǎn)的FCM-05瞬態(tài)油耗測(cè)量?jī)x進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量采用英國(guó)RICARDO公司生產(chǎn)的H型粘性層流空氣流量計(jì)測(cè)量。試驗(yàn)中還采用日本HORIBA公司生產(chǎn)的7100氣體排放儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣成分進(jìn)行測(cè)量。
例1保持環(huán)境溫度為20～25℃，按以下順序?qū)⒓谆宥』?9毫升、丙酮0.2毫升、甲醇0.2毫升、正丙醇0.27毫升、仲丁醇0.13毫升、二甲基甲酰胺0.2毫升、乙二醇甲醚1毫升、精煉棕櫚油49毫升加入帶有攪拌器的容器中。添加完畢后以每分鐘150轉(zhuǎn)到200轉(zhuǎn)勻速充分?jǐn)嚢?到2小時(shí)，使得混合溶液全部溶解混合均勻，制得100毫升汽油生物添加劑。取2毫升生物添加劑直接添加到1升的93號(hào)汽油中，然后使用添加該生物添加劑的汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
添加到汽油中，通過(guò)對(duì)汽油品質(zhì)的改變，從而改善了汽油機(jī)中汽油的燃燒性能，提高了熱效率。在6.3千瓦功率點(diǎn)時(shí)，汽油油耗272g/kwh，排氣中CO2含12.86％，CO含0.777％，NOX含1596ppm，HC含1420ppm。可以降低汽油油耗10.16％，排氣中HC降低1.05％，CO2降低1.91％，CO降低2.14％，NOX降低5.61％。見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1-5。
例2保持環(huán)境溫度為20～25℃，按以下順序?qū)⒓谆宥』?0毫升、丙酮0.22毫升、甲醇0.15毫升、正丙醇0.29毫升、仲丁醇0.14毫升、二甲基甲酰胺0.2毫升、乙二醇甲醚1毫升、精煉棕櫚油48毫升加入帶有攪拌器的容器中。添加完畢后以每分鐘150轉(zhuǎn)到200轉(zhuǎn)勻速充分?jǐn)嚢?到2小時(shí)，使得混合溶液全部溶解混合均勻，制得100毫升汽油生物添加劑。取4毫升生物添加劑直接添加到1升的93號(hào)汽油中，然后使用添加該生物添加劑的汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
添加到汽油中，通過(guò)對(duì)汽油品質(zhì)的改變，從而改善了汽油機(jī)中汽油的燃燒性能，提高了熱效率。在6.3千瓦功率點(diǎn)時(shí)，汽油油耗278g/kwh，排氣中CO2含12.44％，CO含0.728％，NOX含1532ppm，HC含1375ppm?？梢越档推陀秃?.39％，排氣中HC降低5.5％，CO2降低1.91％，CO降低8.35％，NOX降低0.58％。
例3保持環(huán)境溫度為20～25℃，按以下順序?qū)⒓谆宥』?6毫升、丙酮0.17毫升、甲醇0.15毫升、正丙醇0.39毫升、仲丁醇0.12毫升、二甲基甲酰胺0.19毫升、乙二醇甲醚0.98毫升、精煉棕櫚油52毫升加入帶有攪拌器的容器中。添加完畢后以每分鐘150轉(zhuǎn)到200轉(zhuǎn)勻速充分?jǐn)嚢?到2小時(shí)，使得混合溶液全部溶解混合均勻，制得100毫升汽油生物添加劑。取6毫升生物添加劑直接添加到1升的93號(hào)汽油中，然后使用添加該生物添加劑的汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
添加到汽油中，通過(guò)對(duì)汽油品質(zhì)的改變，從而改善了汽油機(jī)中汽油的燃燒性能，提高了熱效率。在6.3千瓦功率點(diǎn)時(shí)，汽油油耗294g/kwh，排氣中CO2含13.11％，CO含0.727％，NOX含1348ppm，HC含1499ppm?？梢越档推陀秃?.87％以下，排氣中HC降低2.16％，CO2降低1.37％，CO降低6.51％，NOX降低1.11％。
例4(對(duì)比實(shí)施例)保持環(huán)境溫度為20～25℃，使用上述汽油機(jī)和測(cè)試設(shè)備，用93號(hào)汽油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在6.3千瓦功率點(diǎn)時(shí)，汽油油耗303g/kwh，排氣中CO2含13.11％，CO含0.794％，NOX含1691ppm，HC含1435ppm。
權(quán)利要求
1.一種汽油生物添加劑，其特征在于，該添加劑由下列組分及體積含量組成精煉棕櫚油48～52％；甲基叔丁基醚46～50％；乙二醇甲醚0.98～1％；正丙醇0.26～0.39％；甲醇0.15～0.4％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；仲丁醇0.12～0.14％；丙酮0.17～0.22％。
2.一種按權(quán)利要求1所述的汽油生物添加劑的制備方法，其特征在于包括以下過(guò)程在環(huán)境溫度為20～25℃下，按照以下順序和體積含量添加試劑甲基叔丁基醚46～50％、丙酮0.17～0.22％、甲醇0.15～0.4％、正丙醇0.26～0.39％、仲丁醇0.12～0.14％、二甲基甲酰胺0.19～0.2％、乙二醇甲醚0.98～1％和精煉棕櫚油48～52％，添加完畢后以每分鐘150轉(zhuǎn)到200轉(zhuǎn)勻速充分?jǐn)嚢?到2小時(shí)，使得混合溶液全部溶解成均一溶液。
3.一種按權(quán)利要求1所述的汽油生物添加劑或按權(quán)利要求2所述的方法制備的汽油生物添加劑的應(yīng)用，在不需要對(duì)汽油機(jī)進(jìn)行任何改造情況下，其特征在于，將該汽油生物添加劑按汽油的0.2％～0.6％體積比直接添加到汽油中作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽油生物添加劑及配制方法和應(yīng)用，屬于汽油添加劑技術(shù)。該汽油生物添加劑由下列組分及體積含量組成甲基叔丁基醚46～50％；丙酮0.17～0.22％；甲醇0.15～0.4％；正丙醇0.26～0.39％；仲丁醇0.12～0.14％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；乙二醇甲醚0.98～1％；精煉棕櫚油48～52％。其制備方法按照組成的順序添加試劑，經(jīng)攪拌均勻而成。在不需要對(duì)汽油機(jī)進(jìn)行任何改造情況下，將該汽油生物添加劑按汽油的0.2％～0.6％體積比直接添加到汽油中作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，制備方法簡(jiǎn)單，制得的汽油生物添加劑添加汽油中作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架和實(shí)車道路試驗(yàn)中顯示燃油消耗率平均降低都在10％以下，一氧化碳和未燃碳?xì)湟驳玫捷^大幅度改善。
文檔編號(hào)C10L1/224GK1793295SQ20051001582
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者姚春德, 李琦, 洪進(jìn)興, 吳水明 申請(qǐng)人:天津大學(xué), 優(yōu)特公司