專利名稱：一種用于發(fā)動機節(jié)能減排的燃油添加劑及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從燃料在發(fā)動機燃燒的特性出發(fā)，研制出一種汽、柴油通用的醚類燃油添加劑，該添加劑由含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物構(gòu)成，具有節(jié)油、助燃、減少排放尾氣中一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、黑煙等有害物的排放。
背景技術(shù)：
隨著近年來國內(nèi)機車保有量的增加，汽油、柴油等燃料油的消費量日益攀升，需要大量進口石油來滿足國內(nèi)市場需求，開發(fā)節(jié)油添加劑及替代油品的需求越來越迫切?，F(xiàn)有汽油(或柴油)支鏈烷烴少，辛烷值(十六烷值)低，容易產(chǎn)生燃料與空氣混合自燃的爆震現(xiàn)象，造成燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳、氧化氮及未燃燒的碳氫化合物、黑煙等有害物， 影響生態(tài)環(huán)境和人類健康；不完全燃燒產(chǎn)生的焦炭等固體物質(zhì)還會吸附在節(jié)流閥的下部， 形成沉積物，減少發(fā)動機空氣的吸入，并影響尾氣排放，使空氣與燃料比例偏離適宜的范圍，進一步惡化發(fā)動機內(nèi)燃燒狀況，降低發(fā)動機的使用壽命，增加燃油消耗。為了達到節(jié)油、減少積炭、凈化尾氣的目的，現(xiàn)已研制出不少燃料油添加劑，如中國專利CN1033393A公開的節(jié)油添加劑由促進燃料燃燒的環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸錳、環(huán)烷酸鐵和環(huán)烷酸鈷混合攪拌制成，可降低尾氣煙度；CN1357605A公開的節(jié)油添加劑由表面活性劑、 石油磺酸鈉、烷基萘、鈦酸鹽、磺酸鈣、二茂鐵等組分構(gòu)成，可用于制造水與柴油乳化燃料， 用于減少積炭的生成；申請?zhí)枮镃N1162626A的燃油添加劑，由鈦酸酯偶聯(lián)劑、多環(huán)化合物、 芳香化合物、樟腦或松香等配制而成，這種添加劑主要目的是助燃、減少積炭，保護發(fā)動機。 這些燃油添加劑組分多，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，而且有個別化合物難于獲得。甲醇、乙醇等低級脂肪醇是現(xiàn)有燃油添加劑中常用的替代燃料。如中國專利 CN101402890A公開的一種甲醇汽油的生產(chǎn)方法；申請?zhí)枮镃N1699517A公開一種醇型乳化柴油及其制備方法，將乙醇或甲醇添加到柴油、水、乳化劑中，制得的乳化燃料，既適合柴油汽車作燃料，更適合船舶、拖拉機、發(fā)電機等柴油內(nèi)燃機作燃料。但是，以甲醇、乙醇為燃油添加劑，存在著以下缺點能量密度低，對長途運輸很不利；改變了燃料的汽化特性，不利于車輛的冷啟動；燃燒后會產(chǎn)生對金屬有腐蝕作用的有害物質(zhì)；甲醇或乙醇與汽油、柴油的混合物對水非常敏感，易出現(xiàn)分相。綜上所述，現(xiàn)有燃油添加劑存在組成復(fù)雜，節(jié)油不節(jié)錢；功能單一，使用復(fù)雜等缺點。具備助燃、節(jié)油的添加劑，基本無清洗凈化功能；而有清洗凈化功能的添加劑又無助燃功效，并且清洗凈化功能只是在油路或汽化器有積炭后，通過表面活性劑進行清洗、凈化， 而不是從燃料品質(zhì)本身出發(fā)去保證油路和汽化器的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用于發(fā)動機節(jié)能減排的燃油添加劑及應(yīng)用。本發(fā)明采用一種含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)醚類化合物，該醚類化合物可以從糖、纖維素獲得， 且宜規(guī)?；a(chǎn)，便于運輸和使用；該醚類化合物能量密度高于乙醇和甲醇，和汽油、柴油相當(dāng)；該醚類化合物具有一定的表面活性，有利于油路清潔凈化，消煙降耗，減少尾氣污染， 保護發(fā)動機，延長使用壽命的作用；該醚類化合物易溶于汽油、柴油，不溶于水，使用過程中不產(chǎn)生沉淀；該醚類化合物毒性小、使用安全，對環(huán)境無污染等特性。本發(fā)明的目的是通過如下方式實現(xiàn)的一種用于發(fā)動機節(jié)能減排的燃油添加劑，該油品添加劑為含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物中的一種或二種以上混合。所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物，可以為呋喃環(huán)上帶有烷基、醛基、羥甲基、醚基四種取代基中的一、二、三或四個能增強燃燒性能的基團。所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物，較好可為呋喃環(huán)上帶有烷基、醛基、羥甲基、醚基四種取代基中的一、二、三或四個能增強燃燒性能的含氧基團。例如呋喃環(huán)上帶有甲基、乙基、丙基、異丙基、甲醛基、乙醛基、丙醛基、羥甲基、羥乙基、羥丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基中一、二、三或四個取代基結(jié)構(gòu)的醚。所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物2-呋喃甲醛、2-呋喃甲醇、5-羥甲基糠醛、5-甲氧基甲基糠醛、5-乙氧基甲基糠醛、2，5_ 二甲氧基呋喃、或2，5_ 二甲基呋喃。所述油品添加劑的應(yīng)用，該油品添加劑可以添加到車用、船用、鍋爐用或航空用燃料油中使用，如汽油或柴油，可以直接添加到燃料油品中使用，用于發(fā)動機節(jié)能減排。油品添加劑于燃料油中的添加質(zhì)量比例為0. 1-20%。本發(fā)明研制適用于燃油發(fā)動機的燃油添加劑，具有助燃、節(jié)油、凈化功效。該添加劑在工作時，不同斷地對油路和汽化器自動進行清洗和凈化，并具有顯著的助燃、節(jié)油、保持油路暢通、燃燒充分、減少尾氣污染物的功效。進一步，在本發(fā)明所述的醚類化合物含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上講，呋喃是一種五元環(huán)醚，在自然界廣泛存在，特別是以分子內(nèi)半縮醛的形式，形成取代的呋喃環(huán)系糖類化合物，包括戊糖、果糖，蔗糖等。在本發(fā)明所述的含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)醚類化合物可以從糖、纖維素、 玉米芯等農(nóng)業(yè)廢棄物中獲得，且宜規(guī)?；a(chǎn)，便于運輸和使用。更進一步，在本發(fā)明所述的含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物，能量密度高于乙醇和甲醇，和汽油、柴油相當(dāng)；該醚類化合物具有一定的表面活性，有利于消煙降耗，節(jié)約能源，尾氣污染，保護發(fā)動機，延長使用壽命的作用；該含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物在燃油中具有良好的表面活性和乳化性，增強了添加劑和油品及機件接觸油面間表面的張力，也使各種成份物質(zhì)保持一種相對的穩(wěn)定狀態(tài)， 分散在汽油、柴油中，使用過程中能燃燒且不產(chǎn)生沉積；該醚類化合物毒性小、使用安全，對環(huán)境無污染等特性。本發(fā)明使用。直接使用減化了生產(chǎn)工藝，消除了操作危險，便于普及推廣。本發(fā)明的綜合效果在于使用具有表面活性作用的乳化劑，增強了添加劑和油品及機件接觸油面間表面的張力，也使各種成份物質(zhì)保持一種相對的穩(wěn)定狀態(tài)，使燃料中積碳較完全地燃燒，有效阻止燃料燃燒不完全、積碳和膠狀物質(zhì)聚集、結(jié)焦而堵塞噴嘴，宜于有機物質(zhì)被膠溶并通過電荷間的排斥力使微粒子分散于油品中，也起到凈化油品中殘?zhí)嫉淖饔?，使燃燒器具保持最佳?jié)能狀態(tài)，因為充分的燃燒和中和了油品燃燒時產(chǎn)生的氧化物等物質(zhì)，也就大幅降減了尾氣中氧化氮、一氧化碳、二氧化碳和碳氫物質(zhì)的排放，有顯著的環(huán)保效果。
本發(fā)明采用具有表面活性的醚類化合物為基礎(chǔ)，可用于汽油機(車)、柴油機(車、 船)、柴油發(fā)電機、燃柴油鍋爐等，以利于消煙降耗，節(jié)約能源。該醚類化合物油溶性良好，因此能減少油品的沉積物，保持燃料系統(tǒng)清潔，并分散燃料油口已形成的油泥，沉渣，使之微小顆粒保持懸浮狀態(tài)；該醚類化合物同時吸收燃料中的水分呈濁化狀態(tài)，保持燃料供應(yīng)系統(tǒng)暢通。該醚類化合物有特殊的含氧極性基團，有一定的清洗去污作用，對汽化器上的污垢有清洗作用，并保持其持續(xù)清潔，保證供給發(fā)動機穩(wěn)定的混合氣，排氣狀態(tài)就不易惡化，尾氣凈化得到非常好的控制。本發(fā)明的主要優(yōu)點和效果現(xiàn)有燃油添加劑普通存在功能單一的缺點。如助燃、節(jié)油添加劑無清除積碳功能； 而清洗、凈化的油品添加劑又無助燃、節(jié)油功效。本發(fā)明采用含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)醚類化合物，可以從糖、纖維素、玉米芯等農(nóng)業(yè)廢棄物中獲得，且宜規(guī)?；a(chǎn)，便于運輸和使用；該醚類化合物能量密度高于乙醇和甲醇，和汽油、柴油相當(dāng)；該醚類化合物具有一定的表面活性，有利于消煙降耗，節(jié)約能源，尾氣污染，保護發(fā)動機，延長使用壽命的作用；該醚類化合物易溶于汽油、柴油，不溶于水，使用過程中；能燃燒且不產(chǎn)生沉淀；該醚類化合物毒性小、使用安全，對環(huán)境無污染等特性。本發(fā)明使用含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物在燃油中具有良好的表面活性和乳化性，分散在油中，防止沉積。直接添加到油品中使用減化了生產(chǎn)工藝，消除了操作危險，便于普及推廣。本品對人畜無害，對發(fā)動機和車輛機械無損害，無二次污染。本發(fā)明添加劑原料中，由于添加劑發(fā)揮了表面活性和乳化性，清凈、分散、助燃和防結(jié)焦功能，使發(fā)動機燃料系統(tǒng)、進、排氣系統(tǒng)自潔，保持良好車況，燃油得到充分燃燒，尾氣中一氧化碳、氧化氮和碳氫化合物等有害排放物含量降低50%以上，節(jié)油率達10-15%， 延長發(fā)動機的大修期。
具體實施例方式實施例1 按照質(zhì)量45%的2-呋喃甲醛，55%的5-羥甲基糠醛進行配制油品添加劑。以配制IOOkg的油品添加劑為例，稱取2-呋喃甲醛45kg，5-羥甲基糠醛55kg，放入容器中，在常溫常壓下進行攪拌，使物料完全混容，靜置10小時，將產(chǎn)物在300目的不銹鋼過濾器中進行過濾，去除雜質(zhì)。實施例2-7 在實施例2-7中，按照表1中的比例分別進行配置，具體配制方法與實施例1相同。表1油品添加劑中組分配比
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動機節(jié)能減排的燃油添加劑，其特征在于該油品添加劑為含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物中的一種或二種以上混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油添加劑，其特征在于所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物，為呋喃環(huán)上帶有烷基、醛基、羥甲基、醚基四種取代基中的一、二、三或四個能增強燃燒性能的基團。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃油添加劑，其特征在于所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物， 為呋喃環(huán)上帶有烷基、醛基、羥甲基、醚基四種取代基中的一、二、三或四個能增強燃燒性能的含氧基團。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃油添加劑，其特征在于所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物， 可為呋喃環(huán)上帶有甲基、乙基、丙基、異丙基、甲醛基、乙醛基、丙醛基、羥甲基、羥乙基、羥丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基中一、二、三或四個取代基結(jié)構(gòu)的醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油添加劑，其特征在于所述含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物為 2-呋喃甲醛、2-呋喃甲醇、5-羥甲基糠醛、5-甲氧基甲基糠醛、5-乙氧基甲基糠醛、2，5_ 二甲氧基呋喃、或2，5- 二甲基呋喃。
6.一種權(quán)利要求1所述油品添加劑的應(yīng)用，其特征在于該油品添加劑可以添加到車用、船用、鍋爐用或航空用燃料油中使用，可以直接添加到燃料油品中使用，用于發(fā)動機節(jié)能減排。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于油品添加劑于燃料油中的添加質(zhì)量比例為 0. 1-20% ο
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用，其特征在于所述燃料油為汽油或柴油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類用于發(fā)動機節(jié)能減排的燃油添加劑，該添加劑為含呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的醚類化合物中的一種或二種以上混合組成，直接添加到燃料中，適用于汽油、柴油為燃料的汽油機(車)、柴油機(車、船)、柴油發(fā)電機、燃柴油鍋爐等使用。本燃油添加劑能夠減少尾氣中一氧化碳、碳氫化物及黑煙的排放量，具有一定的油路清潔凈化功效，達到保護環(huán)境，降低油耗的雙重功效。
文檔編號C10L1/185GK102453559SQ20101052283
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者徐杰, 苗虹, 高進 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所