專利名稱：一種柴油添加劑及其應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種燃料添加劑，特別涉及一種提高柴油十六烷值和降低柴油污染排放的柴油添加劑及其應用。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格，對柴油的質(zhì)量指標要求不斷提高，尤其是柴油的十六烷值，十六烷值的高低直接影響柴油的污染排放和燃油經(jīng)濟性。但隨著原油的不斷開采，原油性能變差，重質(zhì)原油和含硫原油加工量不斷增加，通過現(xiàn)有的加工工藝，柴油的十六烷值很難達到指標要求，因此開發(fā)研制經(jīng)濟有效的柴油十六烷值添加劑，非常必要。
十六烷值添加劑可以降低柴油開始著火時的溫度，擴大前緣階段的反應范圍，改善著火性能。我國研究開發(fā)的十六烷值添加劑主要有齊魯石化和西安近代化學研究所上世紀80～90年代研究報道的硝酸異辛酯(2-EHN)，國內(nèi)各煉廠也只是在需要提高柴油十六烷值時添加2-EHN單一組分。關于柴油添加劑方面的國外專利主要有US4632674、US4943303和US5454842，其中US4632674公開的添加劑主要成分是含氮的雜環(huán)化合物，US4943303公開的添加劑主要是一些含硫的羰基化合物和一些烷基硝酸酯，US5454842專利中公開的添加劑是含有硝酸處理的長鏈脂肪酸酯、長鏈脂肪酸酯和菜籽油等的混合物，以上這些國外專利都是以提高柴油十六烷值為主，但添加效果不明顯。關于柴油添加劑方面的中國專利也有不少，主要涉及到節(jié)油、降污、改善潤滑、減少磨損和減少柴油機尾氣煙度排放等方面。CN1335375A涉及一種含有小于10％硝酸異辛酯的添加劑，主要用于改善潤滑、減少磨損和減少柴油機尾氣煙度排放。CN 1123828A提出的復配劑中有提高柴油十六烷值的主劑成分硝酸異辛酯、過渡金屬環(huán)烷酸鹽、醋酸酯、胺類和堿土金屬磺酸鹽，但使用該復配劑后柴油的十六烷值也僅提高3個單位。
2003年5月中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布車用柴油中華人民共和國國家標準GB/T 19147-2003。新標準與現(xiàn)行標準GB252-2000的最大差別是將10號、5號、0號、-10號柴油十六烷值由45提高到49。從目前國內(nèi)煉廠加工的原油品種和加工手段來看，使柴油的十六烷值達到標準要求，面臨較大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中柴油添加劑功能單一的缺點，提供一種柴油多功能添加劑，該添加劑可在提高柴油十六烷值的同時，有效降低柴油污染排放和改善燃油燃燒性能。
另外本發(fā)明還提供了一種所述柴油添加劑的應用。
本發(fā)明提供的柴油添加劑，由下述組分組成a)硝酸酯類70～80重量％；b)清凈劑 0～10重量％；c)分散劑 5～15重量％；d)稀土金屬環(huán)烷酸鹽0～5重量％。
其中所述組分a)為C4～C15的烷基硝酸酯，優(yōu)選C6～C10的烷基硝酸酯，最好是硝酸戊酯或硝酸異辛酯。該烷基硝酸酯的主要作用是在柴油燃燒過程中提供自由基，提高鏈引發(fā)的速率，繼而提高柴油的十六烷值。
所述組分b)在添加劑中所占重量百分含量優(yōu)選為5～10重量％。組分b)為石油磺酸鹽或合成磺酸鹽，優(yōu)選高堿性石油磺酸鈣或者高堿性合成磺酸鎂。其中高堿性石油磺酸鈣指含鈣量為7～10重量％的石油磺酸鈣，高堿性合成磺酸鎂指堿值為300～400mgKOH/g的合成磺酸鎂。高堿性石油磺酸鹽清凈劑有很好的中和性能，可解決發(fā)動機軸承的腐蝕問題。
所述組分c)為有機胺類無灰分散劑，最好為丁二酰亞胺或芐胺。該組分低溫分散性能好。
所述組分d)為環(huán)烷酸鈰或者環(huán)烷酸鑭。
本發(fā)明添加劑制備過程是將組分b)、組分c)和組分d)按其重量比加入到組分a)中，稍加攪拌即可均勻混合。各組分之間，各組分和主劑之間均不起化學反應，化學、物理性質(zhì)穩(wěn)定，儲存方便。
本發(fā)明添加劑的應用是將0.1～0.2重量％的添加劑添加到柴油中，放置片刻或稍加攪拌即可，所述百分含量以柴油總重量計。
本發(fā)明添加劑適用柴油為直餾柴油、合成柴油、生物柴油、二次加工柴油或者經(jīng)調(diào)合后的成品柴油，其中二次加工柴油包括加氫精制柴油、催化裂化柴油或焦化柴油。
本發(fā)明添加劑中，高堿性石油磺酸鹽清凈劑和低溫分散性能較好的胺類復配使用時，不僅具有很好的解決發(fā)動機軸承腐蝕問題的中和性能，還能促進柴油的分散性能，與現(xiàn)有技術(shù)中使用單一的硝酸異辛酯相比，在同樣添加量下，使用本發(fā)明所述的添加劑可使柴油的十六烷值提高3～7個單位，比現(xiàn)有技術(shù)中使用單一的硝酸異辛酯多提高2～3個單位，且柴油燃燒后有害氣體排放量和顆粒物減少量也比現(xiàn)有技術(shù)大，本發(fā)明添加劑可使柴油燃燒后有害氣體排放量減少30～80％，顆粒物減少40％左右。
具體實施例方式為進一步說明本發(fā)明，下面給出本發(fā)明的實施例。但實施例并不限制本實施例1硝酸十二酯80重量％，丁二酰亞胺15重量％，環(huán)烷酸鈰5重量％。復配方法是將丁二酰亞胺和環(huán)烷酸鈰直接加入到硝酸異辛酯中，無需加熱，稍加攪拌即可均勻混合，制得添加劑a。
實施例2硝酸戊酯80重量％，高堿性合成磺酸鎂(堿值為325mgKOH/g)10重量％，芐胺10重量％，制備方法同實施例1，制得添加劑b。
實施例3硝酸十六酯75重量％，高堿性石油磺酸鈣(含鈣量為9重量％)7重量％，芐胺13重量％，環(huán)烷酸鑭5重量％，制備方法同實施例1，制得添加劑c。
實施例4將實施例1～3的添加劑和對比添加劑2-EHN按0.15％(重量)分別添加到柴油I中(空白柴油十六烷值為43.7)。效果如表2所示。柴油I的理化性能如表1所示。
實施例5組成為硝酸異辛酯70重量％，高堿性合成磺酸鎂(堿值為350mgKOH/g)10重量％，丁二酰亞胺15重量％，環(huán)烷酸鈰5重量％，制備方法同實施例1，制得添加劑d。
實施例6將實施例5制得的添加劑d和對比添加劑2-EHN按0.2％(重量)添加到柴油II中(空白柴油十六烷值為39.8)，效果如表3所示。柴油II的理化性能如表1所示。
表1 柴油的理化性能

表2 實施例4獲得結(jié)果的對比

注CN為柴油十六烷值，2-EHN為硝酸異辛酯，HC為碳氫化合物，CO為一氧化碳。
表3 實施例6獲得結(jié)果的對比

注CN為柴油十六烷值，2-EHN為硝酸異辛酯，HC為碳氫化合物，CO為一氧化碳。
權(quán)利要求
1.一種柴油添加劑，其特征在于由下述組分組成a)硝酸酯類 70～80重量％b)清凈劑 0～10重量％c)分散劑 5～15重量％d)稀土金屬環(huán)烷酸鹽 0～5重量％其中所述組分a)為C4～C15的烷基硝酸酯，組分b)為石油磺酸鹽或合成磺酸鹽，組分c)為有機胺類無灰分散劑，組分d)為環(huán)烷酸鈰或者環(huán)烷酸鑭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分a)為C6～C10的烷基硝酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分a)為硝酸戊酯或硝酸異辛酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分b)占柴油添加劑總重量的5～10重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分b)為含鈣量7～10重量％的石油磺酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分b)是堿值為300～400mgKOH/g的合成磺酸鎂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于所述組分c)為丁二酰亞胺或芐胺。
8.權(quán)利要求1所述添加劑的應用，其特征在于將0.1～0.2重量％的添加劑添加到柴油中，放置片刻或稍加攪拌即可，所述百分含量以柴油總重量計。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油添加劑及其應用，本發(fā)明添加劑由70～80重量％的硝酸酯類、0～10重量％的清凈劑、5～15重量％的分散劑和0～5重量％的稀土金屬環(huán)烷酸鹽組成。本發(fā)明添加劑可解決現(xiàn)有技術(shù)中柴油添加劑功能單一的問題，使用該添加劑可在提高柴油十六烷值的同時，有效降低柴油污染排放和改善燃油的燃燒性能。
文檔編號C10L1/10GK1766066SQ20051004855
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者陳衛(wèi)紅, 王秀珍, 張凡, 李朝恒, 裴旭東, 程國良 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團洛陽石油化工工程公司