[發明專利]一種柴油添加劑及其應用

有效

• 申請號: 201811604953.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109913280B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 金鳳;韋偉;魯統潔;陳克海;韋雪梅
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: C10L1/226
• 分類號: C10L1/226
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明提供了一種柴油添加劑，其包含至少一種α,α′?二取代吖嗪類化合物。α,α′?二取代吖嗪類化合物分子中含有N?N弱鍵，在較低的溫度下即可裂解為小分子自由基，從而達到改善柴油點火與燃燒、提升動力的作用。α,α′?二取代吖嗪類化合物在柴油中添加量為0.5wt％～5.0wt％，可單獨使用，也可復配使用，均具有較好的使用效果。

技術領域

本發明屬于石油和燃料技術領域，具體涉及一種包含α,α′-二取代吖嗪類化合物的無灰高效多功能新型柴油添加劑。

背景技術

柴油機的燃油經濟性和有害物排放與燃油在燃燒室內的燃燒情況密切相關。燃油能否在氣缸內迅速霧化蒸發、能否盡快與空氣混合均勻、能否迅速著火，是燃油能否完全燃燒的先決條件。

柴油組分的烷烴分子量較大，不易蒸發和霧化，難以與空氣均勻混合，導致內燃機工作時柴油的燃燒效率不夠高，燃燒性能不夠好，這不僅增大了耗油量，還加深了排氣對空氣的污染程度。使用添加劑是提高柴油燃燒質量和減少污染最經濟有效的方法。

無灰型柴油添加劑是指一些燃燒后不產生灰分的化合物，主要是一些含氮或含氧類有機化合物，如胺、硝酸酯、過氧化物、醇、醚、酯、酮、醛等。國內外對無灰型添加劑進行了大量的研究，重點主要是含氧量高的醇類、醚類和酯類等單一成分的有機化合物。含氧添加劑由于分子中含有氧，能為局部濃混合氣區的燃料分子提供氧，在促進燃油燃燒時的作用最為明顯。醇類燃料的熱值、黏度、十六烷值等參數低于柴油，著火性也較差，在柴油機內難以壓燃，實際上研究較多的是醚類和酯類含氧添加劑，如二甲醚(DME)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯、聚甲氧基二甲醚(PODE)、硝酸酯類等。但這些化合物普遍存在熱值較低的問題，主要是與柴油摻混使用，而且添加量比較大，一般至少大于10％(體積分數)。這對燃料品質的改進存在一定局限性。此外，這些化合物存在一些缺點：DME常溫為氣體、PODE熔點較高、硝酸酯和過氧化物易分解，隨著這些化合物添加量的增加可能會對柴油的安全性、低溫流動性等理化性能產生不利影響。開發一種簡單高效的多功能無灰柴油添加劑具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種無灰高效多功能柴油添加劑。本發明的柴油添加劑包含α,α′-二取代吖嗪類化合物，分子中的N-N弱鍵在較低溫度下即可裂解為小分子自由基，引發鏈反應產生更多的活性自由基，提高柴油鏈引發速率，有效促進柴油分子鏈反應的進行，縮短柴油的滯燃期，加速柴油的自燃過程，從而使噴入缸內的柴油燃燒迅速而完全，燃油消耗有所降低。同時，由于燃燒改善，碳煙和積碳也會減少。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

本發明提供了一種柴油添加劑，其包含至少一種α,α′-二取代吖嗪類化合物。

根據本發明所述的柴油添加劑，所述α,α′-二取代吖嗪類化合物的結構通式如式(I)所示：

其中，R₁和R₂相同或不同，各自獨立地選自C₁-C₆飽和脂肪烴或C₃-C₈環狀脂肪烴。

根據本發明所述的柴油添加劑，所述R₁和R₂各自獨立地選自甲基、乙基、丙基或異丙基。

根據本發明所述的柴油添加劑，所述R₁和R₂各自獨立地選自環丙基、環丁基、環戊基或環己基。

在本發明的一些具體的實施方式中，所述α,α′-二取代吖嗪類化合物選自(丙酮吖嗪，以下簡稱ATA)，(丁酮吖嗪，以下簡稱DTA)，(環丙基甲基酮吖嗪，以下簡稱CPMKA)。

根據本發明所述的柴油添加劑，所述柴油添加劑中還包括十六烷值改進劑、降凝劑或消煙助燃劑。