[發明專利]一種柴油燃燒促進劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910230284.2
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101870892A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 車春玲
• 申請（專利權）人: 濟南開發區星火科學技術研究院
• 主分類號: C10L1/30
• 分類號: C10L1/30;C07F17/02;C07F17/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及一種柴油燃燒促進劑，還涉及柴油燃燒促進劑的制備方法。

背景技術

隨著國民經濟水平的提高，人們對有一個良好的生活環境的要求日益強烈，而因相應的環保的法規也日益嚴厲。柴油機問起所排放的有害物質比汽油機要少得多，但是由于柴油的碳數多，燃燒不夠充分而導致的碳煙缺比汽油機多得多，因此導致人們對柴油機的誤解。因此對柴油機柴油燃燒不夠充分為問題的解決也是迫在眉睫。

柴油機產生碳煙主要在緩燃區烴類燃料在高溫缺氧條件下裂解生成，當燃油噴射到高溫的空氣中，輕質烴很快蒸發氣化，而重質烴會以液態暫時存在。液態的重質烴在高溫缺氧條件下，直接脫氫碳化，成為焦炭狀的液相析出型碳粒，粒度一般比較大。而蒸發氣化了的輕質烴，產生氣相析出型碳粒，粒度相對較小。首先，氣相的燃油分子在高溫缺氧條件下發生部分氧化和熱裂解，生成各種不飽和烴類，如乙烯、乙炔及其較高的同系物和多環芳香烴：它們不斷脫氫形成原子級的碳粒子，逐漸聚合成直徑2nm左右的碳煙核心：氣相的烴和其他物質在碳的表面的凝聚，以及碳核相互碰撞發生的聚集，使碳核繼續增大，成為直徑20～30nm的碳煙單元；而碳煙基元經過互相聚集形成直徑1μm以下的球狀或鏈狀的多孔性聚合物。重餾分的未燃烴、硫酸鹽以及水分等在碳粒上吸附凝聚，形成微粒排放。

目前解決此問題主要通過以下幾個途徑：1，使用清潔柴油；2，使用摻水柴油；3，使用添加柴油燃燒促進劑的柴油。前兩種解決辦法都需要較高的柴油煉制技術或昂貴且大量的表面活性劑，添加燃燒促進劑是目前較為經濟和實用的方法。

目前使用的燃燒促進劑主要包括兩類：1，油溶性金屬鹽或金屬配合物，如高堿性磺酸鋇、甲基環戊二烯基錳、銅鈷等金屬的油溶性環烷酸鹽、磺酸鹽及脂肪酸鹽等。其消煙機理為在燃料燃燒時阻止碳粒形成或在發動機排氣過程中催化碳粒的氧化；例如日本的宮本在《助燃劑》，日本公開特許公報(A)，昭61-127752，1986，6等指出：強堿土類金屬中的鈣和鋇的磺烷酸鹽、磺酸鹽、硬脂酸鹽對降低煙度效果比較明顯。2，乳酸類化合物：宮本在《可溶性燃油添加劑的柴油機黑煙降低特性》，日本機械學會文集，1987，54(498)中指出，將乳酸化合物添加到柴油中，可以提高柴油的燃燒速度，并使之接近完全燃燒。

但是堿土類金屬的配體多為硫系或者氮系化合物，本身燃燒效率就不是很高，而且添加的話會引起尾氣中氮氧化合物和硫氧化合物含量的增加，產生二次污染；而乳酸類化合物通過添加了更多的含氧化合物提高辛烷值，只是起到了輔助燃燒的功能，而不像堿土類金屬等可以起到催化碳粒氧化分解的效果。因此如何發明一種燃燒促進劑將二者優勢綜合在一起，成為迫在眉睫的問題。

本發明很好地解決了上述問題，本發明的柴油燃燒促進劑同時具備金屬鹽和乳酸類化合物的共同優點，具有非常良好的促進柴油燃燒性能，大大降低了柴油機中的碳煙排放，而且沒有增加氮氧化合物或者硫氧化合物得排放量。

本發明的技術方案如下：

本發明的柴油燃燒促進劑為具有下述結構式(I)的二茂鐵基聚乳酸或結構式(II)的二茂錳基聚乳酸：

發明內容

本發明的柴油燃燒促進劑的制備方法，采用下述步驟可得到二茂鐵基聚乳酸：

以四氫呋喃為溶劑，常溫下將乙酰基二茂鐵在高壓釜中用鈀碳加氫反應2小時后，加入丙交酯，加熱至回流反應5小時后于30-40℃，真空度30-50Kpa下減壓蒸除溶劑，即得到二茂鐵基聚乳酸；其中加氫反應的催化劑鈀碳用量為乙酰基二茂鐵質量的2％～8％，四氫呋喃：乙酰基二茂鐵＝2ml/mmol，加氫反應壓力為1～3Mpa，丙交酯與乙酰基二茂鐵的摩爾比為5∶1。

本發明的柴油燃燒促進劑的制備方法，采用下述步驟可得到二茂錳基聚乳酸：

以四氫呋喃為溶劑，常溫下將乙酰基二茂錳在高壓釜中用鈀碳加氫反應2小時后，加入丙交酯，加熱至回流反應5小時后于30-40℃，真空度30-50Kpa下減壓蒸除溶劑，即得到二茂錳基聚乳酸；其中加氫反應的催化劑鈀碳用量為乙酰基二茂錳質量的2％～8％，四氫呋喃：乙酰基二茂錳＝2ml/mmol，加氫反應壓力為1～3Mpa，丙交酯與乙酰基二茂錳的摩爾比為5∶1。

本發明的柴油燃燒促進劑按0.02-0.2％添加到直餾柴油中，具有良好的促進柴油燃燒的性能，使柴油燃燒更加充分，大大降低了柴油機中的碳煙排放，而且沒有增加氮氧化合物或者硫氧化合物得排放量，這對柴油機更進一步的推廣應用起到了極大的促進作用。

附圖說明

圖1為柴油機的燃燒過程圖；