柴油十六烷值改进剂分类
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柴油十六烷值改进剂的最新研究进展宗丽娜【摘要】The achievements of cetane number improvers of diesel fuel was introduced.The working mechanism of improvers in improving the cetane number of diesel fuel was stated, the traditional and the new type of cetane number improvers were contrasted, the future trends of cetane number improvers were pointed out.The classification and the development of cetane number improver for diesel fuel were nitric acid esters, the effects of such substances were good, but extremely increased the risk because of the instability of the synthesis, storage and transport.A good effect could be achieved if the other substances were added into nitric acid esters at a proper proportion.Environmental-friendly cetane number improvers have broader application prospects.%综合论述了柴油十六烷值改进剂的研究进展,阐述了十六烷值改进剂的作用机理,并对传统十六烷值改进剂和新型十六烷值改进剂两个方面进行分析比较,从而合理预测十六烷值改进剂发展方向。
附件3:柴油十六烷值改进剂安全风险及主要管控措施一、定义柴油十六烷值改进剂又称十六烷值改进剂,用于改善催化柴油等出厂指标卡边或小于标准的柴油的十六烷值指标,以达到柴油的抗爆性符合标准要求,按主要成分可分为过氧化氢异丙苯(别称:过氧化羟基茴香素)和硝酸乙基已酯(别名:硝酸异辛酯)。
二、安全风险(一)过氧化氢异丙苯1.危险性类别:第5.2类有机过氧化物2.侵入途径:吸入、食入、经皮吸收3.健康危害:吸入、摄入或经皮吸收后对身体有害。
高浓度时,对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用。
接触后可引起烧灼感、咳嗽、喉炎、头痛、恶心和呕吐。
4.环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染。
5.燃爆危险:本品易燃,具有爆炸性,有毒,具有强烈刺激性。
6.催化分解:过氧化氢异丙苯在阳离子交换树脂等催化剂的催化作用下,在70-95℃范围内分解成苯酚和丙酮产品。
工业生产中利用此化学原理制造苯酚和丙酮产品。
7.热裂解:过氧化氢异丙苯在高温、酸性、金属离子、还原性等物质存在下,会发生热裂解生成氧自由基O·,烃基裂解成过氧化氢异丙苯热裂解过程为先经过较长时间诱导期,此期间热裂解反应速度缓慢,放热量较小,一般不易观察或监控。
在不同初始温度条件下,诱导期时间不等,一般为20-50h。
热裂解诱导期时间内,反应过程相对缓和,反应生成的部分自由基会发生淬灭,而失去进一步引发其他分子发生热裂解反应活性。
但缓慢热裂解反应放出的热量导致物料系统温度逐渐升高。
随物料系统物料温度升高,热裂解生成的氧自由基浓度逐渐升高,进而引发过氧化氢异丙苯热裂解反应速度加快,这样就形成了反应速度加快-温度快速升高-反应速度进一步加快的恶性循环状态中,最终引发过氧化氢异丙苯发生整体爆炸事故,释放出大量氧气、小分子物质和反应热。
过氧化氢异丙苯分解爆炸过程中,每千克物料释放出约1360kJ热量,可使过氧化氢异丙苯物料的温度瞬间升高至750℃以上,进而引发过氧化氢异丙苯出现爆燃、爆炸,而发展成火灾。
燃料添加剂1、抗爆剂(1)作用:提高汽油辛烷值,防止爆震现象,减少能耗,提高功率。
(2)品种:甲基环戊二烯三羰基锰、四乙基铅、四甲基铅、有机氮化合物。
2、十六烷值改进剂(1)作用:提高柴油十六烷值,缩短滞燃期,改善柴油着火性能。
(2)品种:硝酸异戊酯、混合烷基硝酸酯。
3、流动性改进剂(1)作用:降低柴油冷滤点及凝点,改善低温流动性能。
(2)品种:聚乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸酯4、抗氧剂(1)作用:延缓油品氧化,防止胶质生成。
(2)品种:胺类(N,N′-二仲丁基对苯二胺)、酚类(2,6-二叔丁基对甲酚)。
5、金属钝化剂(1)作用:抑制金属催化氧化,与抗氧剂复合有明显协同作用。
(2)品种:胺的羰基缩合物,如N,N′-二水杨叉-1,2-丙二胺。
6、抗静电剂(1)作用:提高油品的导电率,防止电荷聚集引起火灾。
(2)品种:有机铬盐与钙盐和有机含氮共聚物三组分复合剂。
7、防冰剂(1)作用:能与油中水形成低晶点溶液,溶解冰晶,达到低温使用条件下不析冰晶。
(2)品种:乙二醇甲醚、乙二醇乙醚。
8、防锈剂(1)作用:改善燃料润滑性能,防止生锈、腐蚀。
(2)品种:由二聚亚油酸、酸性磷酸酯和酚型抗氧剂三者组成。
除与基础油的组成和性质有关外,取决于添加剂的品种和质量以及它们的配伍关系。
1、清净剂(abstergent)和分散剂(dispersing agent)(1)针对对象:内燃机润滑油(2)加入量:占润滑油添加剂总量的60%(3)品种:磺酸盐、硫化烷基酚盐、烷基水杨酸盐、硫代磷酸盐和无灰分散剂。
硫化烷基酚盐和烷基水杨酸盐:抗氧化能力强,分散能力差。
硫代磷酸盐:有较好的分散能力和清净能力,高温稳定性差。
(4)作用:中和和增溶氧化产生的中间产物与酸性物质;阻止漆膜和积炭;将已生成的漆膜和积炭分散在润滑油中。
2、抗氧添加剂(antioxygen additive)(1)作用抑制或阻滞氧化反应。
(2)品种:受阻酚型:适合工作温度<100℃,用于内燃机油和压缩机油。
十六烷值改进剂的研究进展程燕,彭学磊,张斌(山东山大华特科技股份有限,山东济南250101)摘要:本文对十六烷值改进剂的作用机理、种类作了阐述。
同时,论述了十六烷值改进剂进行复配的重要性以及十六烷值改进剂之间的协同效应。
通过综述,对十六烷值改进剂的研究方向提出了建议。
关键词:柴油;十六烷值;十六烷值改进剂;复配;协同效应The Research Progress on Cetane Mumber ImproverCHENG Yan,PENG Xue Lei,ZHANG Bin(Shandong Shanda Wit Science and Technology Co., Ltd, Jinan 250101,China) Abstract:The mechanism and species of the cetane number improvers were expounded in this paper. At the same time, the paper expounds the importance on the blend of the cetane number improvers and the coordination effect between the cetane number improvers. Finally, the r esearch direction of the cetane number improvers are adviced.Keywords: diesel; cetane number;cetane number improver; coordination effect; blend 目前,柴油机废气的排放已对大气造成了严重的污染。
为了保护人类赖以生存的大气环境,降低柴油车辆的废气排放是一个不容忽视的问题。
而性能优良的十六烷值改进剂对于提高柴油品质、改善柴油机排放特性、降低废气排放量具有重要的作用。
柴油的十六烷值系列改进剂柴油添加剂A001一、十六烷值和辛烷值的关系十六烷值是表示柴油机燃料在压缩着火发动机中发火性能的重要品质指标。
正像辛烷值高表示燃烧的点燃发动机中的抗爆性好一样,十六烷值高说明该燃料在柴油机中发火性能好,延迟期短,发动机工作平稳柔和。
反之,十六烷值低说明该燃料发火困难,延长期长,因而在发火燃烧时气缸内积累的燃油多,大量燃料同时燃烧引起压力突升,使发动机工作粗暴。
和辛烷值一样,燃烧的十六烷值也是在规定的单杠柴油机(十六烷值机)中测定的。
不过,测定十六烷值时使用的标准燃料一种是正十六烷,另一种是α-甲萘。
正十六烷C16H34是一种和柴油理化性质相近的化合物,具有很短的发火延迟期,自燃性能很好,因而规定其十六烷值为100. α-甲萘的理化性质也和柴油相近似,但发火延迟期很长,自燃性能很差,因而规定其十六烷值为0.将这两种化合物按不同体积百分数掺合,即可配成各种十六烷值的标准燃料,其中正十六烷值的体积百分数含量即表示该标准燃料的十六烷值。
将所测燃料与标准燃料进行比较,与其发火性能相同的标准燃料的十六烷值即作为所测燃料的十六烷值。
例如,乙醚的发火性能与含53%体积的正十六烷(α-甲萘含量为47%)的标准燃料相同,因此,乙醚的十六烷值为53.尽管柴油机工作粗暴时发生的敲缸现象与汽油机出现爆震时的敲缸现象表面上很相似,给发动机带来的危害也大体相同,但是二者在本质上有很大区别,产生的原因也根本不同。
柴油机中的敲缸产生于燃烧的初期,而汽油机中的敲缸则产生于燃烧的末期。
柴油机中由于燃料的发火性能低,诱导期τ1过长而引起粗暴,汽油机中则由于燃料发火性能高,诱导期τ1+τ2过短而出现暴露。
可见,柴油机和汽油机对燃料发火性质的要求是正好相反的。
所以,十六烷值愈高的燃料,其辛烷值也愈低,反之亦然。
有人用66种汽油试样,分别测定了它们的辛烷值和十六烷值,二者的关系可以近似地用下述公式表示:十六烷值=60.96-0.56(马达法辛烷值)所得结果的标准误差为±1.71单位。
巴斯夫及道达尔十六烷值改进剂指标巴斯夫柴油十六烷值改进剂无色或浅黄色液体;100%含量的2-乙基己基硝酸酯;建议加剂量:200-2000 ppm;提高柴油的十六烷值5-10个单位;储存温度高于60C。
Kerobrisol EHN 是一种无色或浅黄色液体,符合下表的技术要求:二、性质本品区别于国内外传统的硝酸醚、戌基硝酸酯和过氧化物,为100%含量的2-乙基己基硝酸酯;不添加任何其它助剂,性价比极高。
b5E2RGbCAP从提咼柴油品质和保护环境出发,大幅度提咼柴油的十六烷值5-10个单位,有效的改善柴油的燃烧性能。
三、应用国三标准的柴油,要求十六烷值大于49,硫含量小于350ppm十六烷值是点火延迟的测量指标,我国催化和焦化柴油中含有较多芳香烃特别是多环芳烃,这些柴油的十六烷值较低、燃烧性能差,燃烧后产生的黑烟及沉积物较多。
使用这种柴油,会引起燃烧室的压力急剧增长、噪音加大,使起动性能变差,造成发动机过度磨损。
Kerobrisol EHN可以有效提高柴油的十六烷值。
本品主要用于含有较多芳香烃的柴油中提高其十六烷值,也可用于各类小炼油厂回收生产的多重组分的柴油中,改善柴油的燃烧性能。
p1EanqFDPw建议加剂量:200-2000 ppm,具体的加剂量需经有针对性的重复试验后确定。
四、包装散装或桶装五、贮存与运输Kerobrisol EHN应被紧固于干燥,阴凉和通风良好的地点。
严格避免储存温度高于6 0 °C。
法国道达尔十六烷值改进剂一般加入0.1%-0.2%的硝酸异辛酯即每吨柴油中加入1-2 公斤, 能提高十六烷值3-12 个单位。
本品用200 升镀锌桶包装, 净重190±0.5 公斤/ 桶。
DXDiTa9E3d一产品介绍柴油十六烷值是反映柴油在发动机中燃烧时的着火性能。
十六烷值过低, 会延长柴油在燃烧室中的滞燃期, 严重时会产生爆震, 使发动机功率下降, 机械磨损, 油耗上升, 同时排烟量加大, 也不利于环境保护。
精细化工新型柴油十六烷值改进剂郝 红 熊国华(西北大学化工系,西安 710069)摘要 合成一种新型柴油十六烷值改进剂——草酸二异戊酯。
确定了反应最佳工艺条件。
应用试验表明,改进剂添加质量分数为015%~1%,柴油十六烷值可提高113~416个单位,加入柴油中燃烧时不产生NO x或SO2等有害气体。
关键词 柴油 十六烷值改进剂 草酸二异戊酯 柴油的十六烷值是表示柴油的燃烧性和抗爆性的指标。
使用十六烷值高的柴油,柴油机燃烧均匀,热功效率高,节省燃料。
对于低十六烷值柴油,可通过溶剂抽提或加氢精制等手段提高十六烷值,而使用十六烷值改进剂是一种即经济又有效的手段。
十六烷值改进剂的作用机理在于这些化合物容易分解成自由基或氧的化合物,其分解活化能较低。
这些活化能使燃料自燃过程中的活化能降低为改进剂分解的活化能。
改进剂分解产物为连锁反应引发剂,降低了反应开始的温度,扩大了火焰前缘阶段反应范围并降低了着火温度,从而改善了燃料的着火性能[1]。
十六烷值改进剂的研究始于30年代。
目前,较多使用的是烷基硝酸酯。
我国研究开发的主要是硝酸戊酯和硝酸辛酯[2]。
我们所研制的改进剂为草酸二异戊酯,它与柴油有良好的互溶性,对柴油的十六烷值改进效果好。
研究结果表明:当添加质量分数为1%的改进剂时,可提高十六烷值416个单位;将其加入柴油中燃烧时不产生NO x和SO2等有害气体,减少环境污染。
同时原料来源广,合成工艺简单、安全,成本较低,不存在设备腐蚀问题。
1 试验部分111 产品的合成本改进剂是以草酸和异戊醇为原料,以732型阳离子交换树脂为催化剂进行酯化反应制得。
合成过程为:将树脂用自来水反复冲洗,除去水溶性杂质及其它杂物,至水清无泡沫后,依次用蒸馏水、乙醇、015m o l L硫酸浸泡数小时,然后用蒸馏水冲洗至pH为6~7,并检查无SO2-4存在,风干,再在(120±5)℃温度下烘干备用。
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的三口烧瓶中加入草酸和异戊醇,搅拌,待草酸全部溶解后,加入一定量树脂,溶液沸腾后停止搅拌,分水回流4h。