專(zhuān)利名稱(chēng)：減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(chē)輛柴油化趨勢(shì)的加快，柴油的需求量會(huì)愈來(lái)愈大。大氣污染中PM2.5主要來(lái)自于機(jī)動(dòng)車(chē)，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的PM2.5絕大多數(shù)來(lái)自于柴油車(chē)，柴油機(jī)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(guó)對(duì)柴油機(jī)微粒排放的限制越來(lái)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(guó)都在積極開(kāi)發(fā)減少柴油機(jī)微粒排放的技術(shù)措施。面對(duì)大范圍、長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)的霧霾天氣，大氣污染治理尤其是汽車(chē)尾氣排放治理的問(wèn)題再次被凸顯出來(lái)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱(chēng)為可入肺顆粒物。它主要來(lái)源汽車(chē)尾氣排放、工業(yè)生產(chǎn)等過(guò)程中經(jīng)過(guò)燃燒而排放的殘留物，對(duì)人體健康也會(huì)造成極大的危害。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，在歐洲，PM2.5每年導(dǎo)致386000人死亡，并使歐盟國(guó)家人均期望壽命減少8.6個(gè)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(jiàn)度降低的罪魁禍?zhǔn)祝瑩?jù)研究，由于PM2.5的污染，美國(guó)的能見(jiàn)度僅為自然能見(jiàn)度的30% ;顆粒物對(duì)氣候也有一定的影響，它通過(guò)直接和間接兩種途徑影響氣候，導(dǎo)致全球降溫。中國(guó)專(zhuān)利CN102559336A涉及一種汽車(chē)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(guó)專(zhuān)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(guò)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(shí)現(xiàn)的。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)200480007843.9則描述了一種提高內(nèi)燃機(jī)燃燒效率的方法，即在引入燃料到包括內(nèi)燃機(jī)的車(chē)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?；驌诫s了金屬的二氧化飾納米顆粒。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN101555423公開(kāi)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(guó)專(zhuān)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(zhǎng)鏈脂肪酸等。中國(guó)專(zhuān)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(jī)硝酸酯和分散劑構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利CN101439261涉及一種柴油車(chē)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(guó)專(zhuān)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(guó)專(zhuān)利CN1470618涉及一種無(wú)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(dòng)機(jī)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(zhuān)利化合物在燃燒過(guò)程會(huì)生產(chǎn)一定的灰分，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)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(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的PM2.5排放有顯著降低，且在燃燒過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生灰分，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有沒(méi)有磨損。本發(fā)明所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，添加劑為過(guò)氧化物和六亞甲基四胺的混合物。從過(guò)氧化物和六亞甲基四胺的物性和結(jié)構(gòu)出發(fā)，與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)柴油質(zhì)量要求結(jié)合起來(lái)考慮，由于過(guò)氧化物和六亞甲基四胺在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作的條件下，可以產(chǎn)生大量的含氧、含氮自由基，促進(jìn)柴油燃燒，減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的PM2.5的生成，所以該添加劑在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上具有很好的減排效果，可以減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的顆粒物含量，尤其是PM2.5顆粒物的含量。其中:過(guò)氧化物優(yōu)選為碳原子數(shù)在8-24之間的過(guò)氧化物。
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過(guò)氧化物為叔丁基過(guò)氧化物、過(guò)氧化有機(jī)酯或過(guò)氧化二碳酸酯中的一種或多種。叔丁基過(guò)氧化物的分子式為((CH3)3C00)2C(CH3)R, R為C1-C14烷基；過(guò)氧化有機(jī)酯的分子式為R1COOOR2, R1, R2為C1-C13烷基；過(guò)氧化二碳酸酯的分子式為R3O(CO)OO(CO)OR4, R3、R4 為 C1-C13 烷基。叔丁基過(guò)氧化物優(yōu)選為二叔丁基過(guò)氧化丙酮、二叔丁基過(guò)氧化丁酮、二叔丁基過(guò)氧化戊酮、過(guò)氧化二異丁酰、過(guò)氧化雙(3，5，5-三甲基己酰)或過(guò)氧化雙月桂酰中的一種。過(guò)氧化有機(jī)酯優(yōu)選為過(guò)氧化新癸酸叔丁基酯、過(guò)氧化特戊酸叔丁基酯、過(guò)氧化二乙基己酸叔丁基酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁基酯、過(guò)氧化二叔丁基酯、過(guò)氧化新癸酸2，4，4-三甲基戊酯或過(guò)氧化新癸酸異丙酯中的一種。過(guò)氧化二碳酸酯優(yōu)選為過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙氧基)乙酯或過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基)己酯中的一種。過(guò)氧化物與六亞甲基四胺的重量比為I 100:1。所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑的應(yīng)用為:將添加劑加入到柴油中，添加劑相對(duì)于柴油的含量為300-3000ppm。所述的柴油為市售O號(hào)柴油、-10號(hào)柴油、-20號(hào)柴油或-35號(hào)柴油。具有較好的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油車(chē)的顆粒物排放，尤其是減少PM2.5排放的效果。
綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):( I)本發(fā)明采用添加劑，克服了以往技術(shù)的局限性，開(kāi)發(fā)了嶄新的添加劑應(yīng)用技術(shù)路線(xiàn)，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的PM2.5排放有顯著降低。(2)含有本發(fā)明添加劑的柴油在燃燒過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生灰分，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有沒(méi)有磨損。(3)該添加劑與柴油之間具有很好的配合性能。并且，該過(guò)氧化物的反應(yīng)溫度溫和，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)物很容易與柴油混合，具有很高的實(shí)用性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1取二叔丁基過(guò)氧化丙酮2.97公斤，取六亞甲基四胺0.03公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物I。實(shí)施例2取二叔丁基過(guò)氧化丁酮1.96公斤，取六亞甲基四胺0.04公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物2。實(shí)施例3取二叔丁基過(guò)氧化戊酮0.9公斤，取六亞甲基四胺0.1公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得 到柴油組合物3。實(shí)施例4取二叔丁基過(guò)氧化丙酮0.15公斤，取六亞甲基四胺0.15公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物4。實(shí)施例5取過(guò)氧化新癸酸叔丁基酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物5。實(shí)施例6取過(guò)氧化特戊酸叔丁基酯1.5公斤，取六亞甲基四胺0.5公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物6。實(shí)施例7取過(guò)氧化二乙基己酸叔丁基酯1.5公斤，取六亞甲基四胺0.5公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物7。實(shí)施例8取過(guò)氧化苯甲酸叔丁基酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物8。實(shí)施例9取過(guò)氧化二叔丁基酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物9。實(shí)施例10取過(guò)氧化新癸酸2，4，4-三甲基戊酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物10。實(shí)施例11取過(guò)氧化新癸酸異丙酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物11。實(shí)施例12取過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙氧基)乙酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物12。實(shí)施例13取過(guò)氧化二異丁酰1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物13。實(shí)施例14取過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基)己酯1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物14。實(shí)施例15取過(guò)氧化雙(3，5，5-三甲基己酰)1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物15。實(shí)施例16取過(guò)氧化雙月桂酰1.8公斤，取六亞甲基四胺0.2公斤，加入到1000公斤O號(hào)柴油中，混合均勻后得到柴油組合物16。對(duì)比例在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上依據(jù)GB/T18297-2001《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》和GB/T17691-2005《車(chē)用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)111、1￥、乂階段)》對(duì)實(shí)施例1-16制備得到的柴油組合物1-16和不含過(guò)氧化物添加劑O號(hào)柴油進(jìn)行測(cè)試，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物排放數(shù)據(jù)。測(cè)試儀器有電渦流測(cè)功機(jī)(GW160)，智能油耗儀(FC2210)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣分析系統(tǒng)(MEXA7100)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒物分析系統(tǒng)(MDLT-1302TMA)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(JX493ZLQ3)。在試驗(yàn)中固定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為1400r/min，負(fù)荷為30kW，測(cè)取此時(shí)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的顆粒物污染物數(shù)據(jù)，見(jiàn)表I。表I柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中顆粒物排放測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:添加劑為過(guò)氧化物和六亞甲基四胺的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:過(guò)氧化物為碳原子數(shù)在8-24之間的過(guò)氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:過(guò)氧化物為叔丁基過(guò)氧化物、過(guò)氧化有機(jī)酯或過(guò)氧化二碳酸酯中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:叔丁基過(guò)氧化物的分子式為((CH3)3COO)2C(CH3)R, R為C1-C14烷基；過(guò)氧化有機(jī)酯的分子式為R1COOOR2, R1' R2為C1-C13烷基；過(guò)氧化二碳酸酯的分子式為R3O(CO)OO(CO)OR4, R3、R4為C1-C13 烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:叔丁基過(guò)氧化物為二叔丁基過(guò)氧化丙酮、二叔丁基過(guò)氧化丁酮、二叔丁基過(guò)氧化戊酮、過(guò)氧化二異丁酰、過(guò)氧化雙(3，5，5-三甲基己酰)或過(guò)氧化雙月桂酰中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:過(guò)氧化有機(jī)酯為過(guò)氧化新癸酸叔丁基酯、過(guò)氧化特戊酸叔丁基酯、過(guò)氧化二乙基己酸叔丁基酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁基酯、過(guò)氧化二叔丁基酯、過(guò)氧化新癸酸2，4，4-三甲基戊酯或過(guò)氧化新癸酸異丙酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:過(guò)氧化二碳酸酯為過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙氧基)乙酯或 過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基)己酯中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑，其特征在于:過(guò)氧化物與六亞甲基四胺的重量比為I 100:1。
9.一種權(quán)利要求1-8任一所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)于柴油的含量為300-3000ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)柴油、-10號(hào)柴油、-20號(hào)柴油或-35號(hào)柴油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)PM2.5排放的添加劑及其應(yīng)用。添加劑為過(guò)氧化物和六亞甲基四胺。過(guò)氧化物為碳原子數(shù)在8-24之間的過(guò)氧化物，過(guò)氧化物為叔丁基過(guò)氧化物、過(guò)氧化有機(jī)酯或過(guò)氧化二碳酸酯中的一種或多種。應(yīng)用為將添加劑加入到柴油中，添加劑相對(duì)于柴油的含量為300-3000ppm。本發(fā)明使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)程不會(huì)產(chǎn)生灰分，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有沒(méi)有磨損。該過(guò)氧化物組合物與柴油之間具有很好的配合性能。該過(guò)氧化物的反應(yīng)溫度溫和，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)物很容易與柴油混合，具有很高的實(shí)用性。
文檔編號(hào)C10L1/18GK103242917SQ201310158340
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:淄博正華助劑股份有限公司