用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑，由2,2-二異丙基-1,3-二惡茂烷18.0～31.0%，氨基乙醛縮二乙醇15.0～29.5%，1,3-環(huán)辛二烯15.0～24.5%，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑13.0～24.0%，5-甲基-2-庚烯-4-酮10.0～20.5%，1,4-二(苯乙二?；?苯9.0～19.5%在常溫下攪拌混合均勻制成。本發(fā)明添加劑對(duì)甲醇汽油的熱值動(dòng)力改善效果顯著，在普通甲醇汽油中添加0.3～1.0%，加速等動(dòng)力性明顯優(yōu)于同牌號(hào)甲醇汽油。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于甲醇替代車(chē)用燃料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及甲醇汽油添加劑，特別是用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界石油資源日趨短缺和大氣污染日益嚴(yán)重，能源危機(jī)已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，新的代用燃料引起各方關(guān)注。我國(guó)石油對(duì)外依存度已超過(guò)53%，能源和環(huán)境問(wèn)題制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。我國(guó)屬于貧油少氣但相對(duì)富煤的國(guó)家，以煤生產(chǎn)甲醇替代部分石油完全可行，利用甲醇作為內(nèi)燃機(jī)代用燃料是保護(hù)環(huán)境、合理利用能源的有效途徑。
[0003]根據(jù)國(guó)家發(fā)改委頒布的能源可代替戰(zhàn)略政策，以及甲醇汽油標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)制訂，使甲醇汽油進(jìn)一步合法化，促使人們開(kāi)始試驗(yàn)醇類(lèi)汽油的各種添加劑。但是在技術(shù)上，制約甲醇汽油的最大難題是甲醇熱值低，影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，這就限制了甲醇的高比例摻入。
[0004]汽油的熱值為44.4MJ/kg，而甲醇的熱值僅為20.lMJ/kg，只有汽油的45%。因此，當(dāng)汽油中加入甲醇后，其混合燃料低熱值呈線性下降。當(dāng)甲醇比例增大時(shí)，將明顯減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。因而解決甲醇燃料熱值低、動(dòng)力不足是推廣醇類(lèi)燃料特別是高比例甲醇汽油的重大課題。通過(guò)添加劑有效提高甲醇汽油的的動(dòng)力性意義重大、實(shí)施簡(jiǎn)便。
[0005]為了解決甲醇燃料低熱值、動(dòng)力欠缺的問(wèn)題，近年來(lái)涌現(xiàn)出了較多的成果或?qū)＠?，如CN 102260548A、CN 101724471A動(dòng)力增進(jìn)劑中使用了煤焦油和無(wú)水肼，煤焦油膠質(zhì)、灰分等有害物含量高、燃燒特性很差，無(wú)水肼劇毒，添加在甲醇汽油中對(duì)人和環(huán)境有害。有些熱值催化劑使用了重金屬鹽，如CN 101029258A(KMnO4), CN 101343574A( 二茂鐵)、CN102146304A(KNO3)、CN 101372636A(MMT)，這些有機(jī)金屬鹽屬于車(chē)用燃料的限制使用物。還有采用各類(lèi)催化方法的，如在CN 1`01985569A、CN 101643673A中，其動(dòng)力促進(jìn)劑為硝酸酯、硝基苯等硝基化合物，CN 101619250A中燃料催化劑和熱值劑使用了硝酸鹽、碳酸鹽，引出劑使用鹵化物，這些試劑都將造成電化學(xué)反應(yīng)的加劇。更多的專(zhuān)利中為了提高動(dòng)力、增加辛烷值，采用了 MTBE、叔丁醇等受限物質(zhì)，如 CN 101906329A,CN 101851534A、CN 101886004A及 CN 101705122A 等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效提高甲醇汽油動(dòng)力且效率高、性能好的添加劑。
[0007]本發(fā)明提供的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑由以下質(zhì)量百分比的組分組成:
2，2- 二異丙基-1，3- 二惡茂烷18.0~31.0%
氨基乙醛縮二乙醇15.0~29.5%
I,3-環(huán)辛二烯 15.0 ~24.5%1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑13.0~24.0%
5-甲基-2-庚烯-4-酮10.0~20.5%
1，4- 二(苯乙二?；?苯9.0~19.5%。
[0008]本發(fā)明用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑的制備方法是按照所述質(zhì)量百分比，將2，2-二異丙基-1,3-二惡茂烷、1,4-二(苯乙二?；?苯和1,3-環(huán)辛二烯加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇、5-甲基-2-庚烯-4-酮、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑，混合均勻后得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0009]本發(fā)明制備的改善甲醇動(dòng)力性添加劑可用于在各種甲醇汽油中添加，以提高甲醇汽油的燃燒效率、增強(qiáng)功力，解決甲醇汽油動(dòng)力不足的問(wèn)題。其在甲醇汽油中的體積百分?jǐn)?shù)添加量為0.3~1.0%。
[0010]經(jīng)測(cè)試，添加有本發(fā)明添加劑的各牌號(hào)甲醇汽油符合GB/T 23799-2009《車(chē)用甲醇汽油(M85)》及山西省地方標(biāo)準(zhǔn)DB14/T 92-2010《M5、M15車(chē)用甲醇汽油》、DB14/T614-2011《M30甲醇汽油》指標(biāo)要求。
[0011]經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和8種車(chē)型5萬(wàn)公里實(shí)際道路行車(chē)試驗(yàn)，在普通甲醇汽油中添加0.3~1.0%(體積比)本發(fā)明添加劑后，加速等動(dòng)力性明顯優(yōu)于不加添加劑的同牌號(hào)甲醇汽油，而油耗、輸出功率、尾氣排放等也優(yōu)于同牌號(hào)甲醇汽油，尾氣污染物排放優(yōu)于國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]本發(fā)明的改善甲醇汽油動(dòng)力性添加劑無(wú)毒、無(wú)污染、添加量適當(dāng)，燃燒效率提高明顯，動(dòng)力增強(qiáng)效果顯著，不含錳、鐵等金屬及有害物質(zhì)成份，避免了對(duì)環(huán)境產(chǎn)生次生污染。
[0013]本發(fā)明添加劑制備方法簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，為甲醇汽油動(dòng)力增強(qiáng)開(kāi)辟了一種新途經(jīng)，具有廣泛的推廣價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為添加實(shí)施例1添加劑甲醇汽油的外特性下輸出功率對(duì)比。
[0015]圖2為添加實(shí)施例1添加劑甲醇汽油的外特性下油耗量對(duì)比。
[0016]圖3、4、5、6分別為添加實(shí)施例2~5添加劑甲醇汽油油耗量隨輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
[0017]圖7、8、9、10、11分別為添加實(shí)施例1~5添加劑甲醇汽油尾氣CO排放隨輸出轉(zhuǎn)矩的變化。
[0018]圖12為添加實(shí)施例1添加劑甲醇汽油的外特性下尾氣HC排放對(duì)比。
[0019]圖13、14、15、16分別為添加實(shí)施例2~5添加劑甲醇汽油尾氣HC排放隨輸出轉(zhuǎn)
矩的變化。
[0020]圖17、18、19、20、21分別為添加實(shí)施例1~5添加劑甲醇汽油尾氣NOx排放隨輸
出轉(zhuǎn)矩的變化。
[0021]圖中，1#:未添加動(dòng)力改善添加劑的甲醇汽油；2#:添加動(dòng)力改善添加劑的甲醇汽油；3#:國(guó)標(biāo)93#汽油。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但所述實(shí)施例并不局限于對(duì)本發(fā)明的限定。[0023]實(shí)施例1
將2，2-二異丙基-1，3-二惡茂烷18kg、1,4-二(苯乙二?；?苯13.5kg和1，3-環(huán)辛二烯19kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇19kg、5-甲基-2-庚烯-4-酮14.5kg、l-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑16kg，混合均勻，得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0024]實(shí)施例2 將2，2-二異丙基-1,3-二惡茂烷18kg、1,4-二(苯乙二?；?苯14.5kg和1，3-環(huán)辛二烯20kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇15kg、5-甲基-2-庚烯-4-酮15kg、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑17.5kg，混合均勻，得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0025]實(shí)施例3
將2，2-二異丙基-1，3-二惡茂烷251^、1，4-二(苯乙二?；?苯16kg和1，3-環(huán)辛二烯15kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇16kg、5-甲基-2-庚烯-4-酮12kg、l-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑16kg，混合均勻，得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0026]實(shí)施例4
將2，2-二異丙基-1，3-二惡茂烷31kg、1，4-二(苯乙二酰基)苯9kg和1，3-環(huán)辛二烯17kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇19kg、5-甲基-2-庚烯-4-酮llkg、l-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑13kg,混合均勻,得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0027]實(shí)施例5
將2，2-二異丙基-1，3-二惡茂烷221^、1，4-二(苯乙二?；?苯IOkg和1，3-環(huán)辛二烯16kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇20kg、5-甲基-2-庚烯-4-酮19kg、l-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑13kg，混合均勻，得到透明、清亮的用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑成品。
[0028]汽油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)是測(cè)試車(chē)用燃料綜合性能的重要手段，也是國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)車(chē)用燃料的通用方法。本發(fā)明委托太原理工大學(xué)車(chē)輛工程實(shí)驗(yàn)室以國(guó)標(biāo)93#汽油和未添加本發(fā)明添加劑的甲醇汽油為對(duì)照，對(duì)實(shí)施例1~5添加劑調(diào)制的甲醇汽油的實(shí)際效果進(jìn)行了驗(yàn)證測(cè)試。
[0029]試驗(yàn)所用設(shè)備及儀器:淮海成功發(fā)動(dòng)機(jī)責(zé)任有限公司HH465Q/P-A汽油發(fā)動(dòng)機(jī)；四川誠(chéng)邦測(cè)功技術(shù)有限公司DW160型電渦流測(cè)功機(jī)；四川誠(chéng)邦測(cè)功技術(shù)有限公司ET2000發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)；奧地利AVL公司DICOM 4000五組分尾氣排放儀。
[0030]試驗(yàn)方法
1、根據(jù)GB/T 18297-2001《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行外特性與負(fù)荷特性試驗(yàn)。
[0031]I)外特性:在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出負(fù)荷為100%時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，按照4200、3700、3200、2700、2200、1700、1200等依次降低轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率、排氣溫度等參數(shù)。
[0032]2)負(fù)荷特性:在3700、3200、2700、2200、1700、1200等轉(zhuǎn)速下進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，以外特性轉(zhuǎn)矩的20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%為測(cè)試點(diǎn)，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率、排氣溫度等參數(shù)。[0033]2、根據(jù)GB18285-2005《點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法)》選擇雙怠速法測(cè)量排放。
[0034]高怠速排放:發(fā)動(dòng)機(jī)從800rpm (空載)加速至3500rpm (空載),運(yùn)轉(zhuǎn)30s后降至2000rpm,將取樣探頭插入排氣管中，深度不少于400mm，并固定在排氣管上。維持15s后，讀取30s內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為高怠速排放測(cè)量結(jié)果。
[0035]低怠速排放:發(fā)動(dòng)機(jī)從2000rpm降至1000rpm,在15s后，讀取30s內(nèi)的最高值和
最低值，其平均值即為低怠速排放測(cè)量結(jié)果。
[0036]3、根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14951-2007《汽車(chē)節(jié)油技術(shù)評(píng)價(jià)方法》中負(fù)荷特性燃料消耗曲線計(jì)算的方法進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算。經(jīng)濟(jì)性計(jì)算使用的是小時(shí)燃料積分均值。
[0037]分析圖1~圖21,通過(guò)上述實(shí)施例驗(yàn)證測(cè)試表明，與未加動(dòng)力改善添加劑的普通甲醇汽油對(duì)比，多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，使用本發(fā)明添加劑的甲醇汽油在同樣油耗下輸出功率或扭矩平均提高10%以上，說(shuō)明在同樣動(dòng)力輸出下降低了油耗。以上圖示還明顯顯示本發(fā)明添加劑調(diào)制的甲醇汽油尾氣污`染物排放比國(guó)標(biāo)汽油(圖中3#試樣)大幅降低。
【權(quán)利要求】
1.用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑，是由以下質(zhì)量百分比的組分組成: 2，2- 二異丙基-1，3- 二惡茂烷18.0~31.0% 氨基乙醛縮二乙醇15.0~29.5% 1.3-環(huán)辛二烯 15.0 ~24.5% 1-氰乙基-2-乙基-4- 甲基咪唑13.0~24.0% 5-甲基-2-庚烯-4-酮10.0~20.5% 1，4- 二(苯乙二?；?苯9.0~19.5%。
2.用于改善甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑的制備方法，是將2，2-二異丙基-1，3-二惡茂烷18.0 ~31.0%、1，4- 二(苯乙二酰基)苯 9.0 ~19.5% 和 1，3-環(huán)辛二烯 15.0 ~24.5% 加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入氨基乙醛縮二乙醇15.0~29.5%、5_甲基-2-庚烯-4-酮10.0~20.5%、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑13.0~24.0%,混合均勻后得到透明、清亮的改善甲醇汽油動(dòng)力性添加劑成品。
3.權(quán)利要求1用于改善甲醇動(dòng)力性的添加劑作為甲醇汽油添加劑的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征是所述添加劑在甲醇汽油中的體積百分?jǐn)?shù)添加量為0.3~1.0%。
【文檔編號(hào)】C10L1/22GK103695051SQ201310716833
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】郭四虎, 吳躍曲, 常永龍, 李永浩, 邊建紅, 石衛(wèi)紅 申請(qǐng)人:山西華頓實(shí)業(yè)有限公司