[发明专利]一种纳米燃油添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米燃油添加剂及其制备方法。

背景技术

目前，结合国内外燃油添加剂行业的技术特点来看，主要分为车用汽、柴油添加剂和应用于发电机组和锅炉等燃烧设备的柴、重油添加剂。车用汽、柴油添加剂比较常见的是针对我国国产柴、汽油特点(烯烃含量过高)而研制生产的单一功能的清净剂，这些添加剂一般都是含有聚丁烯基琥珀酰亚胺，聚丁烯基多胺，聚氧代烷胺衍生物等大分子胺类化合物表面活性剂，对发动机积碳和沉积物有一定化学清洗作用，同时有一定的降污作用，但对于节油效果不明显，而且由于氮化物的添加和其他原因，又导致了污染物中氮氧化物的升高，而氮氧化物在光化学反应下生成了光化学烟雾，也就是PM2.5。

应用于发电机组和锅炉等燃烧设备的柴、重油添加剂比较常见的是以金属离子催化作用为主的添加剂，其添加量通常较大，长期使用会导致锅炉等燃烧设备灰份沉积严重，需定期停机清理，否则甚至影响正常燃烧。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用液相纳米组装、分散技术提供一种全新、多用途、多功效、性能稳定的纳米燃油添加剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纳米燃油添加剂，包括如下重量百分比的原料：脂肪酸25～35％、脂肪醚20～30％、乳化剂司盘系列15～25％、水10～20％、一元醇4～8％、脂肪胺或醇胺6～12％。

本发明的有益效果是：本发明的纳米燃油添加剂是一种广泛适用于汽油、柴油、煤油及其锅炉燃料油(如重油等)等的功能型添加剂，对于使用2冲程或4冲程发动机的车辆，包括轿车、货车、公共汽车、拖拉机、摩托车、火车、船舶等，以及燃油锅炉、发电机等设备均可应用。

本发明的纳米燃油添加剂，加入燃油后会迅速扩散，均匀溶解为油包水颗粒，用中子散射实验测定其粒径范围在1～100纳米，添加剂溶液在燃油中不会出现乳光，并形成的热力学稳定体系。纳米尺度的水颗粒超强物理活性及其在热运动中所携带的动能和动量使燃油具备较强的“自洁”能力，自动清理油路中的胶质和油垢。

纳米尺度水颗粒随燃油通过喷油系统进入燃烧室，被点燃或自燃之前会使燃油雾滴中的水颗粒发生汽化现象，由于水瞬间蒸发的速度明显快于油，燃油雾滴迅速被“撕裂”(分解)成纳米尺度的油汽颗粒(分子团)----完成了燃油“二次雾化”。在之后的爆燃阶段使燃油充分、均匀燃烧。根据微型液体理论，这个过程还会使燃油的物理活性提高，进而提高燃油的燃烧性能。这两种作用的综合结果使燃油的消耗大幅度降低，发动机的动力性能大幅度提高的同时，不仅能降低碳氢化合物、一氧化碳、烟度FSN，颗粒物PM10这些有害物质的排放，还对成为环保焦点的氮氧化物的治理有独特功效。由于燃油在机械雾化下的不均匀导致的燃烧室局部高温高压，是氮氧化物产生的主要原因。纳米燃油添加剂的加入，使燃油被“二次雾化”后燃烧均衡，极大的改善燃烧环境，从而大幅度减少了氮氧化物的生成。另外，纳米燃油添加剂中脂肪醚的加入，不仅对燃烧室内表面的积碳有适度的清理作用，还会防止新积碳的生成。

本发明的纳米燃油添加剂可改善汽油、柴油、煤油和重油等的清净分散性(可完全防止油箱及油路的胶质、杂质沉积问题，清除燃烧室积碳可达50～90％)、燃油经济性10～25％、降污性40～90％等性能。该纳米燃油添加剂闪点高、不含有毒金属离子，燃烧完后没有灰份，使用安全、方便。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述脂肪酸包括植物油酸、环烷酸、油酸等中的任意一种。

脂肪酸(fatty acid)，是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链，是有机物，直链饱和脂肪酸的通式是C(n)H(2n+1)COOH，低级的脂肪酸是无色液体，有刺激性气味，高级的脂肪酸是蜡状固体，无可明显嗅到的气味。脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO₂和H₂O，释放大量能量，因此脂肪酸是机体主要能量来源之一。

进一步，所述脂肪醚包括乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、聚乙二醇二烷基醚等中的任意一种。

在脂肪醚中，分子中没有环的醚称为无环醚。还可细分为饱和醚和不饱和醚。烃基成环的醚称为环醚。环上含氧的醚称为内醚或环氧化合物。含有多个氧的大环醚因形如皇冠称之为冠醚。

进一步，所述乳化剂司盘系列包括司盘85、司盘60、司盘80等中的任意一种。

乳化剂司盘系列化学成分包括失水山梨醇脂肪酸酯，主要规格包括S-20，S-40，S-60，S-80，S-85。