專利名稱：植物油衍生脂類燃油環(huán)保節(jié)能添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃油添加劑領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于柴油和汽油的環(huán)保、節(jié)能型燃油添加劑。
隨著內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，世界上對(duì)內(nèi)燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。市場(chǎng)對(duì)汽油和柴油的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，雖然石油加工技術(shù)的進(jìn)步，部份滿足了市場(chǎng)對(duì)汽油、柴油的品質(zhì)要求，但是汽油、柴油燃料本身的某些物理化學(xué)性能已不能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求。因此采用優(yōu)質(zhì)的燃油添加劑來(lái)改善和提高汽油、柴油的品質(zhì)，是一種相當(dāng)經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)手段。它能使汽油、柴油在特定的空間和有限的單位時(shí)間內(nèi)，更充分地燃燒，發(fā)揮其最大的能量，因而提高了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。并且能使燃燒系統(tǒng)變得更為潔凈，減少了磨損和燒蝕，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低了保養(yǎng)維護(hù)的費(fèi)用。更為重要的是，由于改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的工況環(huán)境，使得發(fā)動(dòng)機(jī)排放的有害物質(zhì)大量減少，降低了對(duì)環(huán)境的污染。所以在人類為緩解全球環(huán)境惡化努力奮斗的同時(shí)，各種石油產(chǎn)品中添加劑的研制和生產(chǎn)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)、外的各種添加劑產(chǎn)品名目繁多，功能各有，在燃油市場(chǎng)上已經(jīng)成為人們熟識(shí)的熱點(diǎn)產(chǎn)品。
例《具有助燃節(jié)油、凈化功效的燃油添加劑》(申請(qǐng)人吳振胡光榮；專利申請(qǐng)?zhí)?7103979；專利公告號(hào)1168408)報(bào)道了具有助燃、節(jié)油、凈化功效的燃油添加劑由按重量百分比的以下成分含量組成乙二醇丁醚14-16，脂肪酸酯2-14，二氯乙烷15-30，丁醇25-35，環(huán)烷酸鈷1-3，羧乙基鍺倍半氧化物0.5-5，脂肪酰胺1-18。
《高效燃油添加劑》(申請(qǐng)人廊坊源兆通信器材有限公司能源開(kāi)發(fā)公可；專利申請(qǐng)?zhí)?5101596；專利公告號(hào)1129730)報(bào)道了一種高效燃油添加劑及生產(chǎn)工藝，其特征在于將硝酸酯、乙醇、丙酮、鄰硝基甲苯配制后，放入反應(yīng)釜內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)制成品，添加劑按0.05％劑量加入燃油之內(nèi)，可節(jié)約燃油10％，降低煙度45％，降低粘度40％，是一種理想的高效、優(yōu)質(zhì)燃油節(jié)油添加劑。
《液體燃料添加劑》(申請(qǐng)人深圳市日研科技有限公司；專利申請(qǐng)?zhí)?7114244；專利公告號(hào)1210135)報(bào)道在汽油、柴油或煤油中加入少量的琥珀酰亞胺、胺氧化物類、合成脂、paradyne、二烷基二苯胺、磷酸甲酚三苯酯、甲基苯二胺、二烷基二硫代硫酸鋅、二水楊酸、二氨基環(huán)己烷構(gòu)成的液體燃料添加劑，在高溫高壓的工況條件下，引起“微爆反應(yīng)”，使燃料充分燃燒，且產(chǎn)生巨大壓力，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率，減少尾氣中CO、HC的排放量。
《多元醇酯燃料添加劑》(申請(qǐng)人埃克森研究工程公司；專利申請(qǐng)?zhí)?7197899；專利公告號(hào)1230210)公開(kāi)報(bào)道了一種可降低氣閥積碳和燃燒室積碳的多元醇酯燃料添加劑。這種酯具有約1-35％來(lái)轉(zhuǎn)化的羥基，其特征在于羥基數(shù)約為5-180。
《汽油機(jī)防積炭添加劑》(申請(qǐng)人貢建政；專利申請(qǐng)?zhí)?5112728；專利公告號(hào)1148084)公開(kāi)報(bào)道一種汽油機(jī)防積炭添加劑，其組分含量為有機(jī)胺9-11，脂肪酸3-6，醇類8-12，溶纖劑8-12，稀土鹽8-12，乳化劑2-4，烴類42-62。
《高效柴油添加劑及其制造方法》(申請(qǐng)人中國(guó)人民解放軍第九七0二工廠；專利申請(qǐng)?zhí)?8106101；專利公告號(hào)1033393)報(bào)道了一種高效柴油添加劑由20-65％環(huán)烷酸鋅、23-52％的環(huán)烷酸錳、5-18％的環(huán)烷酸鐵和7-20％的環(huán)烷酸鈷混合攪拌均勻而成。每500公斤柴油加入1公斤高效柴油添加劑，節(jié)油率達(dá)10％以上，同時(shí)可降低尾氣煙度。
美國(guó)專利US4659337(專利申請(qǐng)?zhí)朥S1986000821727)報(bào)道一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料添加劑，它能控制辛烷值，控制降低烴、一氧化碳排放和清潔汽化器性能。該添加劑是馬來(lái)酐、聚醚多胺(最好是聚醚二胺)，和n-烷基——亞烴基二胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
美國(guó)專利US5931977(專利申請(qǐng)?zhí)朥S1997000971411)報(bào)道了一種柴油添加劑，它含有30-50％醇，25-35％酮，3-10％硅化物(含有3-5個(gè)C原子，9-18個(gè)H原子，3-5個(gè)O原子)。該添加劑能增加功率，減少排放，降低污染。
然而現(xiàn)在技術(shù)中的燃油添加劑或者成本昂貴，制造工藝復(fù)雜，或者成分眾多，或者不能同時(shí)用于汽油和柴油。因此，本領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)成本低廉、制造工藝簡(jiǎn)便，組份簡(jiǎn)單的環(huán)保節(jié)能的燃油添加劑。此外本領(lǐng)域還需要開(kāi)發(fā)在制造燃油添加劑過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成新的污染，和選用生物型可持續(xù)資源為原料生產(chǎn)的安全無(wú)毒的環(huán)保節(jié)能燃油添加劑。
本發(fā)明第一方面提供了一種燃油添加劑，它含有1-50重量份數(shù)的植物油；12-32重量份數(shù)的十二烷酸；10-30重量份數(shù)的三甘脂；20-40重量份數(shù)的十八烷酸；2-7重量份數(shù)的乙醇。
在1#優(yōu)選例中所述的燃油添加劑為固體形式；在2#優(yōu)選例中所述的燃油添加劑為乳膏體形式；在3#優(yōu)選例中所述的燃油添加劑為液體形式。
在本發(fā)明的另一方面提供了一種制備燃油添加劑的方法，它包括步驟1、將12-32重量份數(shù)的十二烷酸；20-40重量份數(shù)的十八烷酸；10-30重量份數(shù)的三甘脂；2-7重量份數(shù)的乙醇一起混合，形成混合物。
2、在90-150℃下加溫步驟(1)中制得的混合物60-100分鐘。
3、冷卻步驟(2)中的混合物至50-70℃。
4、將1-50重量份數(shù)的植物油加入步驟(3)的混合物中，用高剪切均質(zhì)乳化機(jī)進(jìn)行均質(zhì)乳化60-100分鐘。
5、將步驟(4)中混合物冷卻至室溫5-30℃，制得燃油添加劑。
如本文所用“植物油衍生脂”是指基于通過(guò)對(duì)植物油，例如大豆油、棉籽油、花生油、菜籽油、烏桕子油、桐油、茶籽油、椰子油、棕櫚油、蓖麻油、玉米油、芝麻油等植物油通過(guò)油化加工取得的衍生脂類。
適用于本發(fā)明的“植物油衍生脂”是必需從植物油加工中取得的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂。
一類合適的原料是十二烷酸、十八烷酸，它們是已知用于生產(chǎn)洗滌劑，化妝品，表面活性劑的原料。
另一類合適的原料是三甘脂、植物油，它們是已知用于食用和生產(chǎn)涂料、潤(rùn)滑劑的原料。
乙醇是作為聚合、催化、醇化的中間體。
本發(fā)明的燃油添加劑具有優(yōu)良的環(huán)保節(jié)能作用。其工作原理如下1、當(dāng)該添加劑溶入汽油、柴油等燃料中時(shí)，會(huì)釋放出含陰離子、非離子活性物質(zhì)的極性基團(tuán)，它吸附在燃油分子的表面，能改變?nèi)加头肿拥慕缑婺堋Ｊ谷加头肿颖砻鎻埩档?，促使燃油分子鏈裂解?xì)化。能充分霧化燃燒，提高了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合效率。
2、該添加劑釋放的極性基團(tuán)吸附在金屬表面，能防止并清除燃油中膠質(zhì)物形成的結(jié)膠、積碳，改善內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境。
3、該添加劑中植物脂肪是含氧物質(zhì)，在高溫燃燒時(shí)，能釋放氧原子，能使燃油的碳?xì)浠衔锶紵母鼜氐?，因而減少了(CO)、(HC)、(Nx)、碳煙等尾氣污染物的生成。
4、該添加劑中的脂肪酸不含金屬皂素，具有良好的潤(rùn)滑性能，對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)和汽缸壁、活塞環(huán)，均有良好的潤(rùn)滑保護(hù)作用，能降低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的噪聲和延長(zhǎng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。
本發(fā)明植物油衍生脂類燃油環(huán)保節(jié)能添加劑的制備方法通常包括以下步驟1、配料取12-32重量份數(shù)的十二烷酸、20-40重量份數(shù)的十八烷酸、10-30重量份數(shù)和三甘脂、2-7重量份數(shù)的乙醇，一起混合，形成混合物。
本發(fā)明使用的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂，必需是從植物油為原料加工中獲得的衍生脂類產(chǎn)品。在配料加入少量的乙醇起到了聚合、催化、醇化作用。
2、加溫處理在完成配料步驟后，對(duì)獲得的混合物進(jìn)行加溫。加溫處理通常是在正常氣氛中，在90-150℃溫度條件下，保持60-100分鐘。
加溫處理的作用是使混合物充分反應(yīng)，縮短聚合、催化、醇化時(shí)間。
3、保溫冷卻加溫步驟完成后，在正常氣氛下自然冷卻至50-60℃。
冷卻時(shí)間不少于300分鐘。如果冷卻時(shí)間少于300分鐘，可采用措施保溫。
4、均質(zhì)乳化在保溫冷卻至50-60℃的混合物中，加入1-50重量份數(shù)的植物油，用高剪切均質(zhì)乳化機(jī)進(jìn)行均質(zhì)乳化60-100分鐘。
5、冷卻均質(zhì)乳化后的混合物自然冷卻至20-30℃，視1-50重量份數(shù)的植物油加入量的比例，即可分別獲得固體、乳膏體、液體三種形式的燃油添加劑。
添加比例本發(fā)明的燃油添加劑使用時(shí)，通常按1升汽油或柴油加入0.15-0.2克固體狀燃油添加劑，或者1升汽油或柴油加入0.3-0.4克乳膏狀燃油添加劑，或者1升汽油或柴油加入0.7-1克液體狀燃油添加劑，當(dāng)然在實(shí)際使用中，消費(fèi)者不可能精確計(jì)量，稍多或稍少在燃油中加入添加劑，并不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)面影響，僅是導(dǎo)致消費(fèi)者使用成本的合理性而已。
本發(fā)明的燃油添加劑具有以下優(yōu)點(diǎn)1、成本低廉目前，本發(fā)明的燃油添加劑已經(jīng)達(dá)到的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是每升汽油或柴油使用成本為人民幣0.04元，所產(chǎn)生的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益人民幣0.11元以上，消費(fèi)者每使用1升燃油能獲凈利潤(rùn)為人民幣0.07元以上，消費(fèi)者使用成本只有目前市場(chǎng)現(xiàn)有其他各類燃油添加劑的1/10和1/2。
2、技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異使用本發(fā)明的燃油添加劑的車輛，經(jīng)過(guò)行駛200公里左右的走合期后，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的污染物指標(biāo)明顯下降，汽油車排放的HC、CO、NX有害氣體總量減少26％-33％，柴油車排放的碳煙黑度BOSCH值減少29％-36％，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭距增加3％-4％，節(jié)約燃油消耗4％-7％，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲有所下降。
3、可持續(xù)發(fā)展強(qiáng)勁本發(fā)明的燃油添加劑的制作原料，是完全從在自然界能夠大量種植，循環(huán)生長(zhǎng)的油料植物中取的物質(zhì)，是可再生，取之不盡的無(wú)毒、無(wú)害的綠色環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，符合當(dāng)前世界可持續(xù)發(fā)展的條件。
4、配方簡(jiǎn)單、安全無(wú)毒、生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)“三廢”零排放本發(fā)明的燃油添加劑的配方簡(jiǎn)單組份少。產(chǎn)品完全無(wú)毒，使用安全性好。在生產(chǎn)的過(guò)程中，沒(méi)有廢氣、廢水、廢渣的產(chǎn)生，產(chǎn)品收率大于99％，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成任何污染。
5、通用性強(qiáng)，使用簡(jiǎn)便本發(fā)明的燃油添加劑，不受汽油和柴油的品種限制，可同時(shí)用于各種牌號(hào)的汽油和柴油，具有添加簡(jiǎn)便，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下例實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說(shuō)明，所有的百分比和份數(shù)按重量計(jì)。
實(shí)施例1燃油添加劑1將十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在130℃加溫75分鐘，隨后在不少300分鐘時(shí)間內(nèi)，逐漸冷卻至60℃時(shí)。按(表一)中所述比例加入植物油，在高剪切均質(zhì)乳化機(jī)中，進(jìn)行均質(zhì)乳化100分鐘，然后冷卻成型制成1.5克/粒的固體形狀產(chǎn)品。
實(shí)施例2燃油添加劑2將十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在120℃加溫80分鐘，隨后在不少300分鐘時(shí)間內(nèi)，逐漸冷卻至65℃時(shí)，按(表一)所述比例加入植物油，在高剪切均質(zhì)乳化機(jī)中，進(jìn)行均質(zhì)乳化80分鐘，然后冷卻后就成為乳膏形狀產(chǎn)品。
實(shí)施例3燃油添加劑3將十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、乙醇按(表一)中所述比例混合后，混合物在140℃加溫90分鐘，隨后在不少300分鐘時(shí)間內(nèi)，逐漸冷卻至70℃時(shí)，按(表一)所述比例加入植物油，在高剪切均質(zhì)乳化機(jī)中，進(jìn)行均質(zhì)乳化60分鐘，然后冷卻后就成為液體形狀產(chǎn)品。
(表一)
權(quán)利要求
1.一種用于柴油和汽油的燃油環(huán)保節(jié)能添加劑，在原料配方中其特征是采用植物油衍生脂類；十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、植物油。用乙醇作為催化、醇化的中間體，通過(guò)混合、加溫、均質(zhì)乳化，制成固體、乳膏體、液體三種形狀的燃油添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油添加劑，其特征是原料配方中的十二烷酸、十八烷酸、三甘脂是從植物油加工中取得的產(chǎn)品，用乙醇作為催化、醇化的中間體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油添加劑，其特征是將原料按照比例組成配方，通過(guò)混合、加溫，均質(zhì)乳化，制成的固體、乳膏體、液體三種形狀可用于柴油和汽油的燃油環(huán)保節(jié)能添加劑。
全文摘要
一種采用植物油衍生脂類為原料生產(chǎn)的燃油環(huán)保節(jié)能添加劑。它是完全從在自然界能大量種植、循環(huán)生長(zhǎng)的油料植物中制取的物質(zhì)，無(wú)毒無(wú)害，如十二烷酸、十八烷酸、三甘脂、植物油等。按照比例組成配方，通過(guò)混合、加溫，均質(zhì)乳化工藝，并在加工中實(shí)現(xiàn)“三廢”零排放，產(chǎn)品收率大于99％的制造方式取得的，一種能通用于柴油和汽油的燃油環(huán)保節(jié)能添加劑。它添加在柴油或汽油中，會(huì)釋放出含有陰離子、非離子活性物質(zhì)的極性基團(tuán)，可改變?nèi)加头肿咏缑婺?，降低燃油分子的表面張力，促使燃油分子鏈裂解?xì)化，充分霧化燃燒，能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合效率，同時(shí)還能逐漸軟化和清除發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的結(jié)膠、積炭，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中CO、HC、Nx、炭煙等有害物質(zhì)的排放，并且能節(jié)約燃油和延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。
文檔編號(hào)C10L1/18GK1493669SQ0213769
公開(kāi)日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2002年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者符樹(shù)慶 申請(qǐng)人:符樹(shù)慶