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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轻柴油添加剂,具体涉及一种除积碳的抗凝催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、由于物流行业的旺盛需求,中大型载重货车仍然是我国交通运输体系中不可缺少的一部分,目前,市场上主流的载重货车多采用柴油发动机,柴油机长时间负荷作业不可避免地会在气缸内产生较多的烟灰和积碳,这些烟灰积碳会导致两个问题:1.堵塞发动机的部件,使得后续燃料燃烧不充分,这势必会增加燃料的使用,从而提升运输成本;2.尾气的排放(pm)超标,这些排放的尾气会污染大气环境,并会对居民的身体健康造成影响。
2、针对以上问题,除却专用清洗设备外本领域多采用添加清洁型燃油添加剂(燃油宝)来解决。燃油添加剂主要用于清除发动机内部生成的燃油积碳以达到节省燃油提升动力等功效,作为汽车的服务型商品,会随着汽车的更新迭代而不断优化升级,从汽车刚面世几十年的四乙基铅,到上世纪主流的聚异丁烯琥珀酰亚胺,直至本世纪的聚异丁烯胺和聚醚胺,它的功能成分也在随之更替。
3、专利cn113845947a公开了一种增强除碳效果的燃油宝,主要成分为聚醚胺、聚异丁烯胺和溶剂油,上述组合物质增强了除碳效果,但是对于柴油发动机而言,成分中的的聚异丁烯胺在冷车和发动机温度较低的情况下会分解不完全,从而使积碳现象更为严重。专利cn201811406886公开了一种汽油清净剂及其应用和制备方法,包括以下组分:轻质溶剂石脑油、重质溶剂石脑油、聚醚胺、三甲苯、正丙基苯、二甲苯、2-乙基己醇和异丙基苯,其中二甲苯的熔点在-23℃左右,该汽油清净剂所述的浊点范围为-30至-36℃,在此温
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种除积碳的抗凝催化剂及其制备方法。
2、本专利技术所采用的技术方案是:
3、本专利技术第一方面提供了一种除积碳的抗凝催化剂,按照重量份计,包含以下原料:50-60份柴油、20-30份聚醚胺、0.001-0.01份燃烧促进剂、0.1-1份分散剂、1-5份抗凝剂、1-5份十六烷值改进剂和0.001-0.01份消烟剂;
4、所述燃烧促进剂为纳米二氧化铈。
5、在一些实施方式中,所述纳米二氧化铈的粒径为30-50nm。
6、优选地,所述纳米二氧化铈的粒径为40nm。
7、本专利技术对所述纳米二氧化铈的来源不做特殊限制,可通过市售购买,包括但不限于购自江苏先丰纳米材料科技有限公司,货号为104496。
8、本申请采用的燃烧促进剂为纳米二氧化铈,尤其是粒径为30-50nm的纳米二氧化铈,能促使燃烧过程中粒子与柴油液滴之间的碰撞加剧,使得柴油分子的导热系数增大,因此,使喷入气缸后的油束更容易分散和蒸发雾化,并加快与空气混合均匀,进而缩短柴油分子的物理滞燃期。
9、在一些实施方式中,所述柴油为轻柴油,轻柴油一般是指天然石油在180~370℃馏分得到的直馏柴油与二次加工柴油掺合而得的供高速(1000转/分以上)柴油机使用的燃料。
10、优选地,所述轻柴油为-35#柴油。
11、本专利技术对所述轻柴油的来源不做任何特殊限制,可通过市售购买。
12、在一些实施方式中,所述聚醚胺的分子量在2官能度的d系列范围中选择,分别为d230、d400和d2000。
13、优选地,所述聚醚胺的分子量为d230。
14、本专利技术对所述聚醚胺的来源不做特殊限制,可通过市售购买,包括但不限于购自广州同欣化工有限公司,货号为亨斯曼d230。
15、在一些实施方式中,所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐的组合。
16、优选地,所述十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐的重量比为(0.5-2):1。
17、进一步优选地,所述十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐的重量比为1:1。
18、在一些实施方式中,所述磺基琥珀酸双酯盐为磺基琥珀酸二己酯钠盐。
19、本专利技术对所述磺基琥珀酸二己酯钠盐的来源不做特殊限制,可通过市售购买,包括但不限于购自金锦乐化学有限公司。
20、本申请的分散剂采用重量比为(0.5-2):1的十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐可以避免发动机关键部位形成漆状沉积物,可能的原因在于一方面磺基琥珀酸双酯盐能使柴油中裂化产物在长期贮存过程中发生氧化生成的不溶性胶质、残渣和漆状沉积物在柴油中保持分散悬浮,避免这些杂质堵塞过滤器及喷油嘴;另一方面十六烷基三甲基溴化铵也会支撑该性能,产生协同作用。
21、在一些实施方式中,所述分散剂与纳米二氧化铈的重量比为(10-50):1。
22、优选地,所述分散剂与纳米二氧化铈的重量比为30:1。
23、申请人发现尽管纳米二氧化铈的加入可以促进燃油的燃烧,但由于纳米颗粒具有巨大的表面能,颗粒之间存在的吸引力和自动集聚力使纳米颗粒有团聚的趋势,外加纳米二氧化铈颗粒亲水性较强,而难于均匀、稳定地悬浮于柴油中。本申请通过十六烷基三甲基溴化铵可以将纳米二氧化铈颗粒进行表面改性处理使其成为油溶性的纳米粒子,制备成形成长期稳定的悬浮液。
24、在一些实施方式中,所述抗凝剂为甲醇、醋酸乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺中的一种或多种。
25、优选地,所述抗凝剂为醋酸乙烯酯。
26、在一些实施方式中,所述抗凝剂与纳米二氧化铈的重量比为(10-20):1。
27、优选地,所述抗凝剂与纳米二氧化铈的重量比为15:1。
28、申请人在研究中发现,柴油中的蜡(正构烷烃)在温度降低时会逐渐析出形成蜡晶,并且随着温度的进一步降低,蜡晶会迅速长大形成平面状结晶,这些结晶相互联结,以至形成三维网状结构,把柴油包在其中,从而使柴油失去流动性而呈现凝固状态,大大影响寒冷条件下柴油发动机的启动。本申请通过加入一定的抗凝剂,尤其抗凝剂为醋酸乙烯酯时,控制其与纳米二氧化铈之间的配比可以改善柴油的低温流动性能,可能的原因在于一方面醋酸乙烯酯具有极性基团可以改变蜡晶形态、抑制蜡晶的生长达到抗凝效果,从而改善发动机的低温性能;另一方面纳米二氧化铈在蜡晶体之间提供熵排斥,改变了蜡晶的生长形式与结构,干扰蜡晶体相互结合从而降低油类凝固点。本申请通过醋酸乙烯酯与纳米二氧化铈两者协同能够阻碍分子聚集形成三维网状结构,很好地改善柴油的低温流动性能。
29、在一些实施方式中,所述十六烷值改进剂为硝酸戊酯、硝酸辛酯和硝酸环己酯的一种或多种。
30、优选地,所述十六烷值改进剂为硝酸戊酯。
31、所述硝酸戊酯作为十六烷值添加剂易分解成自由基或氧化合物,从而诱发柴油的引燃或者使柴油的引燃温度降低从而改善发动机的启动性能。
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1.一种除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,按照重量份计,包含以下原料:柴油50-60份、聚醚胺20-30份、燃烧促进剂0.001-0.01份、分散剂0.01-0.5份、抗凝剂0.01-0.5份、十六烷值改进剂1-5份、消烟剂0.001-0.01份,所述燃烧促进剂为纳米二氧化铈。
2.根据权利要求1所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐的组合。
3.根据权利要求2所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述分散剂与纳米二氧化铈的重量比为(10-50):1。
4.根据权利要求1所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述抗凝剂为甲醇、醋酸乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述抗凝剂与纳米二氧化铈的重量比为(10-20):1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述十六烷值改进剂为硝酸戊酯、硝酸辛酯和硝酸环己酯的一种或多种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的除积碳的抗凝催化剂,
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的除积碳的抗凝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的除积碳的抗凝催化剂的制备方法,其特征在于,超声处理的时间为30-60min,温度为25-45℃。
10.权利要求1-7任一项所述的除积碳的抗凝催化剂在轻柴油方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,按照重量份计,包含以下原料:柴油50-60份、聚醚胺20-30份、燃烧促进剂0.001-0.01份、分散剂0.01-0.5份、抗凝剂0.01-0.5份、十六烷值改进剂1-5份、消烟剂0.001-0.01份,所述燃烧促进剂为纳米二氧化铈。
2.根据权利要求1所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵和磺基琥珀酸双酯盐的组合。
3.根据权利要求2所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述分散剂与纳米二氧化铈的重量比为(10-50):1。
4.根据权利要求1所述的除积碳的抗凝催化剂,其特征在于,所述抗凝剂为甲醇、醋酸乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的除...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪锦,李锦燕,杨芬兰,
申请(专利权)人:江西省中泓新能源技术开发有限公司,
类型:发明
国别省市:
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