[发明专利]一种复合柴油添加剂

说明书

本发明公开了一种复合柴油添加剂，包括以下重量份数的组分：铁基纳米材料10份、马来酸酐‑丙烯酸酯‑油酸甲酯三元共聚物0.5～0.8份、TBHP 0.7～1.1份。本发明复合柴油添加剂通过铁基纳米材料、马来酸酐‑丙烯酸酯‑油酸甲酯三元共聚物和TBHP复配，能有效改善柴油的综合性能：降低柴油碳烟燃烧温度，从而显著减少碳颗粒物废气排放；提高柴油十六烷值，从而提高发动力功率，减少氮氧化物的排放；降低柴油的冷滤点，从而改善柴油低温流动性能的效果和抗磨性能。

技术领域

本发明属于燃油添加剂领域，具体涉及一种采用微通道反应器制备得到的铁基柴油添加剂。

背景技术

柴油发动机因柴油在燃烧室内富氧且不均匀燃烧的特性，导致其尾气中污染物主要为氮氧化物和PM颗粒物。采用添加包括降凝剂、稳定剂、乳化剂、清净剂、十六烷值改进剂在内的各类市场上常见柴油添加剂产品，可改善油料品质促进燃烧，提高燃油经济性，但对尾气污染物排放实际影响较小。

目前国外普遍采用的是向油品中添加金属元素Ce和Fe，用以降低柴油尾气中碳烟颗粒物的排放。其中铁基柴油添加剂中，国外目前较为普遍采用的是第三代铁基纳米材料技术，以润英联公司的F7994(产品型号)和罗地亚Eolys系列的Powerflex(产品型号)为代表。目前国内相应的专利方法仍然停留在第二代技术，即向柴油中添加有机铁(二茂铁类物质，CN201710312200.4、CN108795512A等)，以及增加柴油中含氧有机物的含量(如醚类、酯类、醇类化合物，CN108342235A、CN107653009A等)来降低尾气碳烟含量。但其相应的制备方法不能够实现连续生产，且制备得到的颗粒粒径分散，性能不佳。

同时，铁基柴油添加剂虽然能够降低柴油尾气中碳烟颗粒物排放，但在改善油料十六烷值、冷滤点、抗磨润滑性等性能上并不具有突出的效果，在实际使用过程中仍需要向柴油中添加其它组分，使用不便；且不同组分的性能均有所不同，在每次使用时需要进行各组分的添加调配，难以维持稳定的性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效改善柴油润滑性能、降低柴油碳烟燃烧温度、降低柴油冷滤点的添加剂。

为了达到上述目的，本发明提供了一种复合柴油添加剂，包括以下重量份数的组分：铁基纳米材料10份、马来酸酐-丙烯酸酯-油酸甲酯三元共聚物0.5～0.8份、TBHP 0.7～1.1份。

上述铁基纳米材料采用纳米氢氧化铁的油相溶剂；其中，纳米氢氧化铁的平均粒径为13～30nm；铁基纳米材料中Fe元素的含量为0.005g/mL～0.025g/mL。

进一步的，铁基纳米材料通过微通道反应器制备，该微通道反应器沿溶液流动方向至少包括依次相连的Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段；所述铁基纳米材料通过以下方法制备：

(1)沉淀步骤：将可溶性铁盐的水溶液和碱性水溶液分别由I段入口处泵入微通道反应器的Ⅰ段中进行沉淀反应，控制溶液的泵入速度使得可溶性铁盐的水溶液和碱性水溶液混合后的溶液在Ⅰ段中的行程时间为5-25s，并控制Ⅰ段中的反应温度为0-50℃；

(2)分散步骤：在微通道反应器的Ⅱ段入口处泵入分散剂溶液；

(3)油溶步骤：在微通道反应器的Ⅲ段入口处泵入长链有机酸的油相溶液进行改性反应，控制油相溶液的泵入速度使得混合后的溶液在Ⅲ段中的行程时间为15～40s，并控制Ⅲ段中的反应温度为50～90℃；

(4)收集微通道反应器中的反应溶液，静置12～24h，分层，所得油相即为铁基纳米材料溶液；

其中，步骤(1)中的可溶性铁盐的水溶液、碱性水溶液，步骤(2)中的分散剂，步骤(3)中的长链有机酸的油相溶液持续泵入，直至制备过程结束。