CN103571549A

CN103571549A - 一种汽油清净剂、制备方法及其用途

Info

Publication number: CN103571549A
Application number: CN201210265736.2A
Authority: CN
Inventors: 张宝峰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: CN103571549B

Abstract

本发明提供了一种汽油清净剂、制备方法及其用途，该汽油清净剂包括具有表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为30-70vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-20vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为25-60vol%，能更有效的清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳；提高燃油经济性，减少油耗，防止发动机的磨损；延长发动机使用寿命，减少维修费用，且成本低、在汽油中较少使用量即可达到理想效果。

Description

一种汽油清净剂、制备方法及其用途

技术领域

本发明涉及一种汽油清净剂、制备方法及其用途。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，我国汽车的保有量在迅速增加。伴随着汽车给人们生产、生活带来方便的同时，也加大了石油资源的消耗与尾气有害物质的排放。如何让汽车发动机长期处于良好的工况状态，使燃料汽油充分的燃烧，降低油耗、改善排放。这就必须要求汽车发动机的燃油进气***长期保持清洁。为此，国家环保标准中明确规定车用汽油中必须添加有效的汽油清净剂。

且现代汽车技术中，燃料电子喷射***（PFI）已经全面取代了化油器的汽车，缸内直喷汽油机（GDI）技术也逐渐普及，这些发动机的燃油喷射器孔径很小，工作温度较高，很容易被积碳堵塞，引起雾化不良、供油不畅、油耗增加、排放恶化等问题。随着现代发动机技术的发展，涡轮增压和废弃再循环***的应用日益广泛，发动机的热负荷越来越大，发动机进气阀的沉积物问题也越来越严重，进气阀沉积物造成气缸密封不严，导致发动机混合气外泄，缸压下降，功率降低，严重影响发动机的燃料经济性、动力性和环保性，使得发动机的整体性能下降。汽油清净剂的性能不佳也会导致发动机燃烧室沉积物的增加，汽油发动机燃烧室总沉积物明显的增加，会使发动机的压缩比增大，且不易散热，将导致燃烧室内压缩中的气体温度升高，辛烷值要求增大，严重时增加活塞顶部和缸盖之间的机械干扰，产生“碳敲缸”，最终要引起发动机油耗增大、排放恶化。因此对汽油清净剂的性能有较高的要求。

现有技术有公开一种燃油添加剂，由１０％的防腐剂、１０－２０％的辛烷值提高剂、５－２０％的乙二醇、１０－２０％的丙酮、３－５％的聚醚胺、其余为溶剂组成。其中辛烷值提高剂由质量比为4:4:6:1:1的二甲苯混合物：MTBE（二甲基叔丁基醚）：癸烷：二茂铁：辛醇组成，溶剂为二甲苯。能够一定程度上提高动力性能和减少排气污染物含量，但其清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳的效果不明显，且由于使用了二甲苯类芳烃，此类物质不仅对人体有害，而且特有的不饱和键易氧化，使燃料中胶质增加，反而使积碳增多。同时添加剂中含有的二茂铁在燃烧后生成氧化铁留在燃烧室内也不易被带出，增加了发动机的磨损。也有公开为了抑制燃油***产生沉积物，能有效清洗在用汽车燃油喷嘴、进气阀和燃烧室已经产生的沉积物的汽油清净剂，包括10-85%的高表面活性聚醚胺，5-20%的高表面活性聚异丁烯胺，５～３５％的携带油，0-30%的溶剂油及1.0-3.0%的抗氧剂，0.5-1.5%的防锈剂，0.5-1.0%的防腐剂，0.1-0.5%的破乳剂，其溶剂油选自三甲苯、四甲苯、烷基苯、芳烃油、煤油、异辛醇、乙二醇醚等溶剂，能够免拆除自动清洗发动机喷油嘴、进气阀、燃油室沉积物，使汽车发动机长期处于良好的工作状态，且保持清洁，提高车用汽油的品质，使汽车发动机燃烧更加充分，提高热效率。但其选用的溶剂油例如三甲苯、四甲苯、烷基苯、芳烃油不仅对人体有害，而且特有的不饱和键易氧化，使燃料中胶质增加，反而使积碳增多，使其除碳并没有达到理想效果，而且其使用了大量的功能添加剂，成本也较高，制备的汽油清净剂在汽油中的添加量一般为1000ppm-3000ppm，添加量较大。

发明内容

本发明解决了现有的汽油清净剂的清洁除碳效果不理想、且成本高、使用量大的技术问题，提供一种能更有效的清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳；提高燃油经济性，减少油耗，防止发动机的磨损；延长发动机使用寿命，减少维修费用且成本低、在汽油中较少使用量即可达到理想效果的汽油清净剂、其制备方法及其用途。

本发明的第一个目的是提供一种汽油清净剂，包括具有表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为30-70vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-20vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为25-60vol%。

本发明的第二个目的是提供上述汽油清净剂的制备方法，包括将高表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，在室温或者不超过60℃的条件下搅拌混合均匀。

本发明的第三个目的是提供上述汽油清净剂的用途，按500-2000ppm剂量加入到汽油中。

本发明的发明人意外发现，通过本发明的具有表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油三种主要物质的混合，具有较强的清洁性能，能更有效的清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳；提高燃油经济性，减少油耗，防止发动机的磨损；延长发动机使用寿命，减少维修费用，且不用借助昂贵的功能添加剂，成本低，同时在汽油中较少使用量即可达到理想效果，甚至可以只用添加500ppm即可实现本发明强的清洁效果。推测可能因为三个物质之间的相互作用能明显提高其清洁除碳性能；且具有表面活性的聚醚胺本身也可以防止积碳沉积在物体表面起保护作用，也可以将油中的积碳颗粒包覆起来，防止积碳颗粒继续增大起到增容作用；同时汽油的辛烷值改进剂本身可以提高汽油的辛烷值，与聚醚胺和烷烃类溶剂油的相容性好，能够较好的发挥其抗爆性能，减少发动机的震动、发响；特别是烷烃类溶剂油不仅成本低，无污染，而且比热值高，燃烧放出的热量大，能使燃烧室的油泥、积碳在高温燃烧下变为灰分，进而排出发动机，无残留，除碳效果更明显。同时本发明的汽油清净剂与各种汽油的相容性好，能适用于各种型号汽油机和各种牌号汽油及各种气候条件。本发明的方法简单易实现，易大规模生产应用。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种汽油清净剂，包括具有表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为30-70vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-20vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为25-60vol%，能更有效的清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳；提高燃油经济性，减少油耗，防止发动机的磨损；延长发动机使用寿命，减少维修费用，且成本低、在汽油中较少使用量即可达到理想效果。

进一步优选，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为36-65vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-12vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为30-60vol%，进一步优化汽油清净剂的性能。

优选，溶剂油选自低沸点溶剂油或中沸点溶剂油，所述低沸点溶剂油的沸点为60-90℃，所述中沸点溶剂油的沸点为80-120℃。进一步优选烷烃类溶剂油包括C₈-C₂₀的直链烷烃或环烷烃。较佳情况下，具体为D80和/或D90，进一步优化安全性能和除碳能力，同时能进一步避免灰分的产生，进一步保护发动机。

优选，汽油的辛烷值改进剂选自胺系抗暴剂或醚系抗暴剂中的一种或几种。进一步优化汽油的抗暴性能。其中胺系抗暴剂和醚系抗暴剂本发明没有限制，可以为本领域技术人员公知的各种胺系抗暴剂和醚系抗暴剂。优选，胺系抗暴剂可以为二甲代苯胺或三乙苯胺，醚系抗暴剂可以选用甲基叔丁基醚、二甲醚或一甲醇醚化物中的一种或几种。较佳情况下，具体可以为南京丰诚化工有限公司生产的甲基叔丁基醚等。

其中，具有表面活性的聚醚胺为表面活性剂，优选为R-[O-CH₂-CH（CH₃）]_x-NH₂，其中R为C_15-20的烷基或芳基烃，x为13-17。较佳情况下，具体可以为路博润公司生产的Lz9522c，Huntsman公司的Surfonamin表面活性的胺系列产品等。具有极性基团和非极性基团，极性基团能吸附在金属物体表面，非极性基团能伸向油中，优选的极性基团、非极性基团能更好的防止积碳沉积在物体表面起保护作用，和将油中的积碳颗粒包覆起来，防止积碳颗粒继续增大起到增容作用。

本发明同时提供了上述汽油清净剂的制备方法，包括将高表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，在室温或者不超过60℃的条件下混合均匀。制备设备和工艺可以采用常规工艺，本发明的改进之处在于汽油清净剂的成分不同，混合没有限制，较佳情况下，具体可以为先将反应器例如调和釜清理干净，将汽油的辛烷值改进剂和溶剂油加入到调和釜中，再加入聚醚胺，在室温或者不超过60℃的条件下搅拌混合均匀。

本发明同时提供了上述汽油清净剂的用途，按500-2000ppm剂量加入到汽油中。使用量少，成本低。本发明的汽油清净剂与各种汽油的相容性好，能适用于各种型号汽油机和各种牌号汽油及各种气候条件。

下面结合具体实施例对本发明做进一步详述，实施例及对比例中所采用原料均通过商购得到。

实施例1

将调和釜清理干净，将5vol%的辛烷值改进剂（甲基叔丁基醚，南京丰诚化工有限公司）和45Vol%的溶剂油（D80，茂名石化）加入到调和釜中，再加入50Vol%的聚醚胺（Lubrizol公司的Lz9522c），在室温下搅拌混合均匀得汽油清净剂样品S1。

实施例2

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S2，不同的是聚醚胺的量为30vol%，汽油的辛烷值改进剂的量为10vol%，溶剂油的量为60vol%。

实施例3

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S3，不同的是聚醚胺的量为45vol%，汽油的辛烷值改进剂的量为15vol%，溶剂油的量为40vol%。

实施例4

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S4，不同的是聚醚胺的量为65vol%，汽油的辛烷值改进剂的量为3vol%，溶剂油的量为32vol%。

实施例5

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S5，不同的是聚醚胺的量为40vol%，汽油的辛烷值改进剂的量为8vol%，溶剂油的量为52vol%。

实施例6

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S6，不同的是溶剂油为D90（茂名石化）。

实施例7

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品S7，不同的是汽油的辛烷值改进剂为二甲醚（富宝集团）。

对比例1

采用与实施例1相同的方法制备汽油清净剂样品DS1。不同的是汽油清净剂的组成为43Vol%的聚醚胺（Lubrizol公司的Lz9522c），7vol%的高活性聚异丁烯胺（德国BASF公司购买的KEROCOM PIBA），25vol%的携带油（Ⅱ类500SN矿物基础油），22vol%的芳烃溶剂油，1.0vol%的T502抗氧化剂，1.0vol%的T747防锈剂，0.5vol%的T551防腐剂，0.5vol%的BAKER T破乳剂。

性能测试：

模拟清洗率：将实施例1-7及对比例1制备的汽油清净剂样品S1-S7及DS1添加到市售的93#汽油中，采用GB19592-2004车用汽油清净剂中附录B汽油机进气阀沉积物模拟试验方法，测试结果如表1。

表观：对一辆未试用过汽油清净剂的车辆做发动机内窥镜测试，观察发动机的进气门、喷油嘴、活塞表面的积碳情况，然后给车加满93#汽油，再加一瓶汽油清净剂样品S1（具体添加量为1200ppm），待此箱汽油跑完结束后再做一次发动机内窥镜测试，观察发动机的进气门、喷油嘴、活塞表面的积碳情况。从照片上可以看到，未试用过汽油清净剂的车辆跑完之后，发动机的喷油嘴已经被积碳覆盖，进气门上有燃烧后的白色灰分，活塞顶部也有黑色积碳覆盖；再添加清净剂后待此箱汽油跑完结束后发动机的喷油嘴处已无积碳覆盖，进气门和活塞顶部均露出了金属表面，可以看到金属光泽。

表1

	添加量/ppm	加剂前进气门沉积物重量	加剂后进气门沉积物重量	清洗率/%
					S1	500	1.8	0.92	48.9
S1	1200	1.8	0.15	91.7
					S2	500	1.8	0.99	45.0
S2	1200	1.7	0.35	79.4
					S3	1200	1.7	0.24	85.9
S4	1200	1.7	0.13	92.4
					S5	1200	1.8	0.32	82.2
S6	1200	1.8	0.14	92.2
					S7	1200	1.8	0.14	92.2
DS1	1200	1.8	1.17	35.0

从表中可以看出本发明制备的汽油清净剂具有更强的清洁性能，在使用量很少的情况下，也能达到高的清洗率，在含有等量具有表面活性的物质的情况下，不用添加功能添加剂即具有强的清洁性能，成本低，能更有效的清除发动机喷油嘴、燃烧室和进气门积碳，提高燃油经济性，减少油耗，防止发动机的磨损；延长发动机使用寿命，减少维修费用，甚至可以只用添加500ppm即可实现本发明强的清洁效果。本发明的方法简单易实现，易大规模生产应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽油清净剂，其特征在于，包括具有表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为30-70vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-20vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为25-60vol%。

2.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于，以汽油清净剂的体积百分含量为基准，所述聚醚胺的体积百分含量为36-65vol%；所述汽油的辛烷值改进剂的体积百分含量为3-12vol%；所述烷烃类溶剂油的体积百分含量为30-60vol%。

3.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在，所述溶剂油选自低沸点溶剂油或中沸点溶剂油，所述低沸点溶剂油的沸点为60-90℃，所述中沸点溶剂油的沸点为80-120℃。

4.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其特征在于，所述烷烃类溶剂油包括C₈-C₂₀的直链烷烃或环烷烃。

5.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于，溶剂油为D80和/或D90。

6.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于，汽油的辛烷值改进剂选自胺系抗暴剂或醚系抗暴剂中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的汽油清净剂，其特征在于，所述汽油的辛烷值改进剂选自二甲代苯胺、三乙苯胺、甲基叔丁基醚、二甲醚或一甲醇醚化物中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其特征在于，所述具有表面活性的聚醚胺为R-[O-CH₂-CH（CH₃）]_x-NH₂，其中R为C_15-20的烷基或芳基烃，x为13-17。

9.一种如权利要求1所述的汽油清净剂的制备方法，其特征在于，包括将高表面活性的聚醚胺、汽油的辛烷值改进剂和烷烃类溶剂油，在室温或者不超过60℃的条件下混合均匀。

10.一种如权利要求1所述的汽油清净剂的用途，其特征在于，按500-2000ppm剂量加入到汽油中。