一种车用汽油复合添加剂、制备方法及其使用方法

摘要

本发明公开了一种车用汽油复合添加剂、制备方法及其使用方法，属于燃油添加剂技术领域。该添加剂是由碳酸二甲酯、高纯正十四烷、异构十二烷烃、异丙胺、苯甲醚、异辛酯、叔丁醇、煤油、煤焦油脑、2‑丁氧基甲醇/丁氧基乙醇和聚醚胺配伍而成。该产品分散性好，能有效提高汽油辛烷值和清净作用，无需另加清净剂；添加比例小、成本低、相溶性良好、调和工艺简单、质量稳定、能增强汽车的动力性、能使汽车燃料消耗量降低、品质高、氧化安定性延长数倍、不含金属或金属离子成份，在车用汽油中添加量的多少均对汽车发动机和环境没有负面影响，与汽油的互溶性极好而不易产生相分离，生产工艺及添加工艺简单，成本低经济效益好。

说明书

技术领域

本发明属于燃油添加剂技术领域，具体涉及一种车用汽油复合添加剂、制备方法及其使用方法。

背景技术

随着人类对环保的重视，汽车尾气对城市环境的危害已受到世界各国政府的普遍重视。我国相继出台了节能减排等环保政策和油品标准，对于降低燃油消耗和改善排放提出了更高要求。目前除改进发动机本身外，最直接的办法就是提高燃油(汽油)的标号和品质。

就目前国际、国内的市场状况而言，要生产92#以上高品质、高标号的汽油，利用有效的添加剂，提高汽油辛烷值是最有效、最常用的一种方法，但是市场上常用的添加剂存在着局限性，它在提高辛烷值的同时对其它理化指标产生了负面效应。

例如，目前大多产品中使用的抗爆剂为MMT、MTBE、乙醇等，功能单一。MMT等金属类的燃烧排放物会沉积在燃烧室、进气阀和火花塞表面，影响其使用寿命和发动机的正常工作，并进一步影响汽车三元催化器中的催化剂发生金属中毒，且排放在空气中的有害成分易引起人员肺气肿和肺出血等症状，属逐渐淘汰的产品；MTBE易渗入土壤并以辐射的方式扩散到水中，不易降解，形成二次污染，且对人体黏膜及呼吸道有刺激作用，并对人体的肾脏和肝脏易产生伤害，在欧美已被禁用；乙醇虽属绿色抗爆剂，但因其功能单一、饱和蒸汽压偏高并受季节影响明显、与汽油相分离严重及亲水性能强遇水极易使油醇相分离而失去使用效果并影响车用汽油的品质等缺陷，导致使用效果大打折扣。

还有一些汽油添加剂在使用过程中可能会对汽油的安定性、燃烧热值造成不良影响等。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种不含金属或金属离子成份的车用汽油复合添加剂，用于解决现有技术种使用的汽油添加剂含有金属成分易对环境造成污染；汽油辛烷值低；氧化安定性和抗爆性差的技术问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种车用汽油复合添加剂，所述复合添加剂主要有以下质量份数的原料制备得到：

碳酸二甲酯4～16份，高纯正十四烷5～20份，异构十二烷烃9～21份，表面活性剂4～10份，稳定剂3～9份，异辛酯8～21份，叔丁醇4～14份，耦合剂3～14份，煤焦油脑6～19份，引擎洗涤剂2～8份和聚醚胺1～3份。

作为优选地，所述表面活性剂为异丙胺。

作为优选地，所述稳定剂为苯甲醚。

作为优选地，所述耦合剂为煤油。

作为优选地，所述引擎洗涤剂包括2-丁氧基甲醇或丁氧基乙醇。

碳酸二甲酯：拓扑分子极性表面积大，易被其他原料或搅拌后的生成物附着，形成复合反应物；同时含有羰基、甲基和甲氧基，含氧丰富，高温高压下易形成“微爆效应”，使汽油燃烧更充分，排放更环保；羰基高温下受到甲氧基和甲基等亲核攻击时，会使碳酸二甲酯发生逆酯化反应，生成更环保的副燃料甲醇，而副产品的辛烷值极高，从而进一步改善汽油的抗爆性；替代传统抗爆剂MTBE。

高纯正十四烷：一方面作为所有组分原料的溶剂，使不同极性的化学原料互溶；另一方面作为蒸馏驱逐剂，有效调整汽油的饱和蒸汽压，避免汽车使用时发生气阻。

异构十二烷烃：进一步促进高纯正十四烷的溶剂性，在上述组合配伍中起互溶促进剂的作用。

异丙胺：在上述组合配伍中充当表面活性剂，与聚醚胺一道有效溶解发动机缸体、活塞、进气门的结碳，起到很好的清净作用；同时作为爆炸促进剂，提高发动机燃烧动力。

苯甲醚：保证碳酸二甲酯高温下的相稳定，同时促进原料与汽油的互溶性。

异辛酯：调校汽油着火时间，使汽油外焰燃烧达到正向最佳值，从而使汽车点火时间与汽油外焰着火时间正相匹配，提高汽油燃烧效率和发动机能源转化率。

叔丁醇：2-甲基-2-丙醇，调节汽油表面张力，降低汽油挥发性，增加汽油氧化安定性，延长汽油储运周期。

煤油：上述组合配伍指动力煤油，除有效提高汽油动力外，由于煤油的溶剂性和特殊的记忆性，可以较好耦合各种原料在复方添加剂中的位置分布。

煤焦油脑：中文名萘，CAS91-20-3，上述组合配伍中除有表面活性剂的功能外，最重要的一点，是利用易与空气形成爆炸混合物的特性，最后形成(空气+煤焦油脑)+汽油新的高能混合汽化物。

2-丁氧基甲醇：可用等量丁氧基乙醇代替，作为汽车引擎洗涤剂，可以自洁发动机引擎及节气门，并可脱掉发动机缸壁上残余的润滑油。

聚醚胺：具有优良的清净、分散、破乳、缓蚀及抗氧性能，可抑制汽车喷油嘴、进气阀及燃烧时的沉积物生成，并能使原有的CCD(发动机燃烧时形成的沉积物)得以消除。上述组合配伍中指分子量为D230/MA223的单官能聚醚胺。

一种车用汽油复合添加剂的制备方法，包括：

按照相应质量份数选取碳酸二甲酯、高纯正十四烷和异构十二烷烃混合，密封搅拌，获得物料A；

按照相应质量份数选取异辛酯、聚醚胺、表面活性剂和稳定剂混合，密封搅拌，获得物料B；

按照相应质量份数选取叔丁醇、煤焦油脑和耦合剂混合，密封搅拌，获得物料C；

按照相应质量份数选取物料A、物料B、物料C和引擎洗涤剂混合，密封搅拌、静置。

作为优选地，所述密封搅拌时长为6-8h。

作为优选地，所述静置时长为2-2.5h。

上述产品搅拌完成后进行静置的目的是为了保持产品反应相的稳定性。

一种车用汽油复合添加剂的使用方法，将所述车用汽油复合添加剂与汽油混合使用。

作为优选地，所述车用汽油复合添加剂与汽油的混合比例为0.1-1.5％。

本复合添加剂在实际生产中的加入计量比(体积比)：1、每添加0.3％～1.5％的复合添加剂可以提高汽油辛烷值5～8个点；2、如果只是改变车用汽油的燃烧性能，建议加入量为0.1％～0.8％；3、如果只是出于保养汽车，增加使用体验的效果，建议加入量为0.05％～0.15％；4、可以根据不同目的，适度调整各原料的比例，形成不同用途的系列产品。

与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

(一)、本发明提供了一种车用汽油复合添加剂，该添加剂是由碳酸二甲酯、高纯正十四烷、异构十二烷烃、异丙胺、苯甲醚、异辛酯、叔丁醇、煤油、煤焦油脑、2-丁氧基甲醇/丁氧基乙醇和聚醚胺配伍而成。

其中碳酸二甲酯：拓扑分子极性表面积大，易被其他原料或搅拌后的生成物附着，形成复合反应物；同时含有羰基、甲基和甲氧基，含氧丰富，高温高压下易形成“微爆效应”，使汽油燃烧更充分，排放更环保；羰基高温下受到甲氧基和甲基等亲核攻击时，会使碳酸二甲酯发生逆酯化反应，生成更环保的副燃料甲醇，而副产品的辛烷值极高，从而进一步改善汽油的抗爆性；替代传统抗爆剂MTBE。高纯正十四烷：一方面作为所有组分原料的溶剂，使不同极性的化学原料互溶；另一方面作为蒸馏驱逐剂，有效调整汽油的饱和蒸汽压，避免汽车使用时发生气阻。异构十二烷烃：进一步促进高纯正十四烷的溶剂性，在上述组合配伍中起互溶促进剂的作用。异丙胺：在上述组合配伍中充当表面活性剂，与聚醚胺一道有效溶解发动机缸体、活塞、进气门的结碳，起到很好的清净作用；同时作为爆炸促进剂，提高发动机燃烧动力。苯甲醚：保证碳酸二甲酯高温下的相稳定，同时促进原料与汽油的互溶性。异辛酯：调校汽油着火时间，使汽油外焰燃烧达到正向最佳值，从而使汽车点火时间与汽油外焰着火时间正相匹配，提高汽油燃烧效率和发动机能源转化率。叔丁醇：2-甲基-2-丙醇，调节汽油表面张力，降低汽油挥发性，增加汽油氧化安定性，延长汽油储运周期。煤油：上述组合配伍中是指动力煤油，除有效提高汽油动力外，由于煤油的溶剂性和特殊的记忆性，可以较好耦合各种原料在复方添加剂中的位置分布。煤焦油脑：中文名萘，CAS91-20-3，上述组合配伍中除有表面活性剂的功能外，最重要的一点，是利用易与空气形成爆炸混合物的特性，最后形成(空气+煤焦油脑)+汽油新的高能混合汽化物。2-丁氧基甲醇：可用等量丁氧基乙醇代替，作为汽车引擎洗涤剂，可以自洁发动机引擎及节气门，并可脱掉发动机缸壁上残余的润滑油。聚醚胺：具有优良的清净、分散、破乳、缓蚀及抗氧性能，可抑制汽车喷油嘴、进气阀及燃烧时的沉积物生成，并能使原有的CCD(发动机燃烧时形成的沉积物)得以消除。上述组合配伍中指分子量为D230/MA223的单官能聚醚胺。

(二)、该产品还具有如下的特点：

1、该产品分散性好，能有效的提高汽油的辛烷值，并且能起到很好的清净作用，无需另外加入清净剂；

2、该产品添加比例小，成本低，与普通组分汽油具有良好的相溶性。调和工艺简单，生产成本低，质量稳定，可有效的将汽油的诱导期提高到3000分钟以上；

3、能增强汽车的动力性：与普通92#、95#、97#、98#汽油相比，使用上述该添加剂进行调配的高标号(辛烷值)汽油，相对能使发动机的输出功率提高，汽车的加速性能增强；

4、能使汽车燃料消耗量降低：对该产品调配的高标号汽油进行了路况实验，与普通车用汽油92#汽油相比，汽车燃料的消耗量降低；

5、对汽油组分中的苯、胶质都有一定的分解作用，使汽油的品质提高；

6、研究法辛烷值提高的同时，马达法辛烷值也得到相应的提高；

7、易使低标号的车用汽油变成高标号车用汽油，且使氧化安定性延长数倍以上，大大延长了车用汽油的库存周转时间；

8、通过调整添加剂的加入量，将低标号含硫低的直馏汽油不经过催化重整和加氢处理直接变成符合国VI标准的车用汽油，大大降低了炼化厂的固定资产投入。

(三)、上述该车用汽油复合添加剂中不含金属或金属离子成份，在车用汽油中添加量的多少对汽车发动机和环境没有负面影响，与汽油的互溶性极好而不易产生相分离，生产工艺及添加工艺简单，成本低经济效益好。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围，实施例中未注明的具体条件，按照常规条件或者制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明的技术方案为：

按照重量份组成：碳酸二甲酯4～16份，高纯正十四烷5～20份，异构十二烷烃9～21份，异丙胺4～10份，苯甲醚3～9份，异辛酯8～21份，叔丁醇4～14份，煤油3～14份，煤焦油脑6～19份，2-丁氧基甲醇/丁氧基乙醇2～8份和聚醚胺1～3份。

详细的制备方法流程：

1、将碳酸二甲酯、高纯正十四烷、异构十二烷烃按物料重量比混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成物料A。

2、将异丙胺、苯甲醚、聚醚胺、异辛酯按物料重量比混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成物料B。

3、将叔丁醇、煤油、煤焦油脑按物料重量比混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成物料C。

4、将2-丁氧基甲醇/丁氧基乙醇、物料A、物料B、物料C按重量比混合，混合放入密封搅拌器中匀速搅拌后静置即可使用或装入包装容器形成商品入库。

实施例1：

一种车用汽油复合添加剂的制备方法，包括：

按照相应质量份数选取碳酸二甲酯40公斤、高纯正十四烷50公斤和异构十二烷烃90公斤混合，密封搅拌6h，获得物料A；

按照相应质量份数选取异辛酯80公斤、聚醚胺10公斤、异丙胺40公斤和苯甲醚30公斤混合，密封搅拌6h，获得物料B；

按照相应质量份数选取叔丁醇40公斤、煤焦油脑60公斤和煤油30公斤混合，密封搅拌6h，获得物料C；

按照相应质量份数选取物料A、物料B、物料C和2-丁氧基甲醇20公斤混合，密封搅拌6h、静置2h。

实施例2：

一种车用汽油复合添加剂的制备方法，包括：

按照相应质量份数选取碳酸二甲酯160公斤、高纯正十四烷200公斤和异构十二烷烃210公斤混合，密封搅拌8h，获得物料A；

按照相应质量份数选取异辛酯210公斤、聚醚胺30公斤、异丙胺100公斤和苯甲醚90公斤混合，密封搅拌8h，获得物料B；

按照相应质量份数选取叔丁醇140公斤、煤焦油脑190公斤和煤油140公斤混合，密封搅拌8h，获得物料C；

按照相应质量份数选取物料A、物料B、物料C和丁氧基乙醇80公斤混合，密封搅拌8h、静置2.5h。

实际生产例：

一、用低硫75#～80#直馏汽油生产92#国六车用汽油：

1、将10公斤碳酸二甲酯、12.5公斤高纯正十四烷、15公斤异构十二烷烃混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成37.5公斤物料A；

2、将6.5公斤异丙胺、6公斤苯甲醚、1公斤聚醚胺、14公斤异辛酯混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成27.5公斤物料B；

3、将9公斤叔丁醇、8.5公斤煤油、12.5公斤煤焦油脑混合，生成30公斤物料C；

4、将5公斤2-丁氧基甲醇、37.5公斤物料A、27.5公斤物料B、30公斤物料C放入密封搅拌器中匀速搅拌，静置2小时后生成100公斤产品。

具体使用方式为：将上述获得的添加剂产品以3-0.5％的体积比例加入低硫75#—80#直馏汽油，进而获得92#国六车用汽油的。

二、用90#车用汽油生产92#国六车用汽油；

1、将4公斤碳酸二甲酯、5公斤高纯正十四烷、9公斤异构十二烷烃混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成18公斤物料A；

2、将9.5公斤异丙胺、9公斤苯甲醚、0.5公斤聚醚胺、8公斤异辛酯混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成27公斤物料B；

3、将14公斤叔丁醇、14公斤煤油、19公斤煤焦油脑混合，生成47公斤物料C；

4、将8公斤2-丁氧基甲醇、18公斤物料A、27公斤物料B、47公斤物料C放入密封搅拌器中匀速搅拌，静置2小时后生成100公斤产品。

具体使用方式为：将上述获得的添加剂产品以0.1-0.3％的体积比例加入90#车用汽油生产92#国六车用汽油的。

三、用90#普通汽油生产95#国六车用汽油：

1、将16公斤碳酸二甲酯、20公斤高纯正十四烷、21公斤异构十二烷烃混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成57公斤物料A；

2、将4公斤异丙胺、3公斤苯甲醚、1.5公斤聚醚胺、19.5公斤异辛酯混合，放入密封搅拌器中匀速搅拌生成28公斤物料B；

3、将4公斤叔丁醇、3公斤煤油、6公斤煤焦油脑混合，生成13公斤物料C；

4、将2公斤2-丁氧基甲醇、57公斤物料A、28公斤物料B、13公斤物料C放入密封搅拌器中匀速搅拌，静置2小时后生成100公斤产品。

具体使用方式为：将上述获得的添加剂产品以0.4-1.0％的体积比例加入90#普通汽油生产95#国六车用汽油的。

试验检测数据：

一、对产品进行检验

实验产品：以90#普通汽油调中加入0.4％的实施例1制备添加剂后，获得92#汽油。

检测结果一：92#汽油

检测报告：NO.SY20080136

检测规格型号：92#汽油；样品量：2L。

上述检测结果显示：所检项目符合GB 17930-2006《车用汽油(Ⅱ)》质量指标要求。

检测结果二：97#汽油

检测报告：NO.SY20080135

以90#普通汽油调中加入1.4％的实施例1制备添加剂后，获得97#汽油。

检测规格型号：97#汽油；样品量：2L。

上述检测结果显示：所检项目符合GB 17930-2006《车用汽油(Ⅱ)》质量指标要求。

二、与车用普通汽油比对：

1、以90#普通汽油调中加入0.4％的实施例1制备添加剂后，获得92#汽油，与车用普通车用汽油RON93号汽油对比。

检测报告：NO.QCZJ08-01F；检验依据：GB/T 18297-2001、GB 18285-2005、GB/T14951-94。

检验项目：动力性，经济性和排放特性。

检验结论：1、外特性上低速区域功率增大；在4200r/min，功率相当；以g/(kW·h)计，有效燃料消耗率平均上升了0.5％；2、2200r/min、2600r/min、3000r/min、3600r/min负荷特性有效燃料消耗率分别下降1.8％、1.4％、1.6％、1.4％；平均下降了1.6％；3、在高怠速(2600r/min)工况下、怠速(1000r/min)工况下，两种燃料的CO、HC皆相当。

2、以90#普通汽油调中加入1.4％的实施例1制备添加剂后，获得97#汽油，与普通车用汽油RON97号汽油对比。

检测报告：NO.QCZJ08-01F；检验依据：GB/T 18297-2001、GB 18285-2005、GB/T14951-94。

检验项目：动力性，经济性和排放特性。

检验结论：1、外特性上低速区域功率减小；以g/(kW·h)计，有效燃料消耗率平均下降了1.8％；2、2200r/min、2600r/min、3000r/min、3600r/min负荷特性有效燃料消耗率分别下降1.6％、1.1％、2.1％、1.9％；平均下降了1.7％；3、在高怠速(2600r/min)工况下、怠速(1000r/min)工况下，两种燃料的CO皆未检出、HC排放相当。

上述检测报告及动力性，经济性和排放特性是2008年基于当时的车用汽油标准而选用当时的低标号普通汽油作为基础油调配更高标号的车用汽油。如今，随着所选用基础汽油的技术进步和本申请技术方案已经取得的技术进步，生产国六B标准的车用系列标号汽油(92#、95#、98#)完全可实现。

上述该产品既可与不同标号的成品油按比例直接加与汽车油箱，用于改善汽油在发动机里的燃烧状况提高汽车动力、清洁油路和消除积碳而改善汽车尾气排放，也可与所选汽油的配比剂量调整来达到生产不同标号国六或更高标准车用汽油的目的。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。