專利名稱：減少柴油發(fā)動機pm2.5排放的添加劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢的加快，柴油的需求量會愈來愈大。大氣污染中PM2.5主要來自于機動車，機動車尾氣排放的PM2.5絕大多數(shù)來自于柴油車，柴油機排放顆粒物產(chǎn)生的主要原因是由于燃料燃燒不均勻，部分燃料燃燒不完全，在高溫缺氧條件下氧化、裂解而形成。因此世界各國對柴油機微粒排放的限制越來越嚴(yán)格，為了達(dá)到日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求，目前世界各國都在積極開發(fā)減少柴油機微粒排放的技術(shù)措施。面對大范圍、長時間出現(xiàn)的霧霾天氣，大氣污染治理尤其是汽車尾氣排放治理的問題再次被凸顯出來。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它主要來源汽車尾氣排放、工業(yè)生產(chǎn)等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物，對人體健康也會造成極大的危害。據(jù)統(tǒng)計，在歐洲，PM2.5每年導(dǎo)致386000人死亡，并使歐盟國家人均期望壽命減少8.6個月。PM2.5易于富集空氣中的有毒有害物質(zhì)，并可以隨著人的呼吸進(jìn)入體內(nèi)，甚至進(jìn)入到肺泡和血液中，導(dǎo)致各種疾病。它還是能見度降低的罪魁禍?zhǔn)?，?jù)研究，由于PM2.5的污染，美國的能見度僅為自然能見度的30% ;顆粒物對氣候也有一定的影響，它通過直接和間接兩種途徑影響氣候，導(dǎo)致全球降溫。中國專利CN102559336A涉及一種汽車尾氣PM2.5污染物治理劑，采用甲醇，二茂鐵，丁醇，納米氧化鑭，納米氧化鈰，高錳酸鉀，甲基異丙基醚，乙酰丙酮鋁，十二烷基烯基丁二酸，尿素，異丙醛，多烯基丁二酰亞胺，二氧化錳，乙醇等制備而成。中國專利ZL01814887.5提出了一種改善燃料在燃燒裝置內(nèi)燃燒效率和減少排放物的方法，它是通過將燃料添加劑，即至少一種涂敷有烷基竣酸配的顆粒狀斕系氧化物，尤其是氧化飾，彌散于燃料中實現(xiàn)的。中國專利申請200480007843.9則描述了一種提高內(nèi)燃機燃燒效率的方法，即在引入燃料到包括內(nèi)燃機的車輛或其他裝置前向燃料中加入作為燃料添加劑的二氧化飾納米顆粒或摻雜了金屬的二氧化飾納米顆粒。中國專利申請CN101555423公開了一種環(huán)保節(jié)能型催化燃燒柴油，由柴油和高穩(wěn)定的CeO:納米單分散體在常溫常壓下按比例混合配制而成。中國專利CN1465673涉及一種多功能柴油、重油添加劑，其成份是脂肪酸鈰或脂肪酸鑭或脂肪酸鈰和脂肪酸鑭的混合物、脂肪酸鈷、環(huán)烷酸鈣、聚異丁烯丁二酰亞胺、長鏈脂肪酸等。中國專利CN1447848涉及一種減少由柴油和燃料油燃燒產(chǎn)生的顆粒物排放的添加劑和含有所述添加劑的組合物，該添加劑由金屬氧化催化劑、有機硝酸酯和分散劑構(gòu)成。
中國專利CN101439261涉及一種柴油車排放碳煙顆粒凈化用鈷鈰氧化物催化劑及制備方法，該催化劑為雙氧化物復(fù)合催化劑，尤其是由鈷擔(dān)載于納米二氧化鈰上或鈷與鈰的體相混合氧化物組成。中國專利CN102732331A涉及了一種石化生物油甲醇合成(低PM2.5)柴油及其制備方法，包括脂肪酸低碳醇酯，氨水，甲醇和柴油等構(gòu)成。中國專利CN1470618涉及一種無灰柴油添加劑及其制備方法和使用方法，由失水山梨醇單硬脂酸酯、烷基醇聚氧乙烯醚及其衍生物、烷基酚聚氧乙烯醚及其衍生物、醇縮乙二醛、水、中碳醇、溶劑油組成，可改善柴油的燃燒性能，維持汽缸清潔，減少不完全燃燒，降低尾氣中CO、NOx, HC及PM污染物的排放。上述這些添加劑在使用中均可以減少柴油發(fā)動機的顆粒物排放，由于含有金屬元素，如二茂鐵，納米氧化鑭，納米氧化鈰，高錳酸鉀，乙酰丙酮鋁，二氧化錳，這些專利化合物在燃燒過程會生產(chǎn)一定的灰分，對柴油發(fā)動機有一定的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑及其應(yīng)用，該添加劑使柴油發(fā)動機的PM2.5排放有顯著降低，且在燃燒過程不會產(chǎn)生灰分，對柴油發(fā)動機有沒有磨損。本發(fā)明所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，添加劑為單叔丁基過氧化酮或二叔丁基過氧化酮中的一種或兩種。本發(fā)明從過氧化物的物性和結(jié)構(gòu)組成出發(fā)，與柴油發(fā)動機對柴油質(zhì)量要求結(jié)合起來考慮，由于單叔丁基過氧化酮或二叔丁基過氧化酮在柴油發(fā)動機的條件下，可以產(chǎn)生大量的含氧自由基，促進(jìn)柴油燃燒，減少柴油發(fā)動機的PM2.5的生成，所以該添加劑在柴油發(fā)動機臺架上具有很好的減排效果，可以減少柴油發(fā)動機排氣中的顆粒物含量，尤其是PM2.5顆粒物的含量。添加劑優(yōu)選為單叔丁基過氧化酮與二叔丁基過氧化酮以質(zhì)量比為0.1-10:1混合。由于各添加劑之間明顯的協(xié)同效應(yīng)，單叔丁基過氧化酮與二叔丁基過氧化酮混合使用對柴油發(fā)動機的減排效果明顯。單叔丁基過氧化酮為碳原子數(shù)在7-20之間的單叔丁基過氧化酮；二叔丁基過氧化酮為碳原子數(shù)在11-24之間的二叔丁基過氧化酮。單叔丁基過氧化酮的分子式為(CH3)3COOC(CH3) (OH)R,結(jié)構(gòu)式為:
權(quán)利要求
1.一種減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:添加劑為單叔丁基過氧化酮或二叔丁基過氧化酮中的一種或兩種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:添加劑為單叔丁基過氧化酮與二叔丁基過氧化酮以質(zhì)量比為0.1-10:1混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:單叔丁基過氧化酮為碳原子數(shù)在7-20之間的單叔丁基過氧化酮；二叔丁基過氧化酮為碳原子數(shù)在11-24之間的二叔丁基過氧化酮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:單叔丁基過氧化酮的結(jié)構(gòu)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:二叔丁基過氧化酮的結(jié)構(gòu)式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:單叔丁基過氧化酮為單叔丁基過氧化丙酮、單叔丁基過氧化丁酮、單叔丁基過氧化戊酮或單叔丁基過氧化己酮。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑，其特征在于:二叔丁基過氧化酮為二叔丁基過氧化丙酮、二叔丁基過氧化丁酮、二叔丁基過氧化戊酮、二叔丁基過氧化Cl2酮或二叔丁基過氧化C14酮。
8.—種權(quán)利要求1-7任一所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑的應(yīng)用，其特征在于:將添加劑加入到柴油中，添加劑相對于柴油的含量為300-3000ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑的應(yīng)用，其特征在于:所述的柴油為市售O號柴油、-10號柴油、-20號柴油或-35號柴油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減少柴油發(fā)動機PM2.5排放的添加劑及其應(yīng)用。添加劑為單叔丁基過氧化酮(分子式為(CH3)3COOC(CH3)(OH)R)或二叔丁基過氧化酮(分子式為((CH3)3COO)2C(CH3)R)中的一種或兩種。應(yīng)用為將添加劑加入到柴油中，添加劑相對于柴油的含量為300-3000ppm。本發(fā)明克服了以往技術(shù)的局限性，使柴油發(fā)動機的PM2.5排放有顯著降低。含有本發(fā)明添加劑的柴油在燃燒過程不會產(chǎn)生灰分，對柴油發(fā)動機有沒有磨損。該過氧化物組合物與柴油之間具有很好的配合性能。并且，該過氧化物的反應(yīng)溫度溫和，工藝簡單，產(chǎn)物很容易與柴油混合，具有很高的實用性。
文檔編號C10L1/18GK103215090SQ201310158338
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者侯永正, 翟少華, 陳唐建, 孟凡威 申請人:淄博正華助劑股份有限公司