1.本发明涉及燃油添加剂技术领域，特别是一种复合型清净增效燃油添加剂及其制备方法。
背景技术：2.燃油品质与机动车尾气排放息息相关，为满足国家日趋严格的环保政策和日益强烈的市场需求，从20世纪80年代起国内就研制出改善燃油品质的燃油添加剂，这些添加剂大都是通过提高油品的燃烧性能，以提升油品燃烧率，从而达到一定的节能减排效果。此类添加剂生产过程中使用多种化学成分调制，生产流程繁杂、生产成本高(核心主剂成分严重依赖国外进口)，实际的节能和降排效果比较有限，特别是在同步清除并抑制发动机燃烧室积碳，同时降低机动车氮氧化物排放控制技术上仍然是行业面临的重大共性技术难题。因此，需要研发一种能清除发动机燃烧室积碳、降油耗效果好、同时降低一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物排放的复合型清净增效燃油添加剂。
技术实现要素：3.本发明的目的，在于提供了一种复合型清净增效燃油添加剂及其制备方法。本发明的复合型清净增效燃油添加剂，清除发动机燃烧室积碳效果好、降油耗效果明显、能同时降低污染物排放。
4.本发明的技术方案：一种复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂55-75份，动力剂12-18份，纳米助燃剂0.3-2.8份，清净剂7-15份，乳化剂3-8份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。
5.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂60-70份，动力剂14-16份，纳米助燃剂0.8-2.3份，清净剂10-13份，乳化剂5-6份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。
6.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂65份，动力剂15份，纳米助燃剂1.5份，清净剂12份，乳化剂5.5份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。
7.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，所述聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:3，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400。
8.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，所述改性纳米二氧化铈由粒径为50-100nm的二氧化铈制得。
9.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取二氧化铈，加入40％-60％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.3-9，于60-80℃下以2500-3500r/min的速度搅拌1-3h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
10.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，所述脂肪醇选自c1-c4的一元醇、异辛醇中的一种或多种，所述二甲醚与脂肪醇的重量比为1:4。
11.在上述的复合型清净增效燃油添加剂中，所述乳化剂选自单硬脂酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、司盘80、司盘85、聚氧乙烯醚中的一种或多种。
12.上述的复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
13.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
14.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于40-60℃下以2500-3500r/min的速度搅拌2-4h，得成品。
15.在上述的复合型清净增效燃油添加剂的制备方法中，所述步骤b为，向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于50℃下以2800r/min的速度搅拌3h，得成品。
16.本发明中复合型清净增效燃油添加剂的添加量为，以体积比计算，每1000l燃油中加入复合型清净增效燃油添加剂0.8-3l。
17.与现有技术比较，本发明的物理燃油添加剂在经过发生装置处理、吸收能量后具有特殊的活性，添加到燃油中以后，能把自身活性传递给燃油分子团，降低燃油粘度和表面张力，改善燃油雾化效果，促进燃油充分燃烧。在燃油燃烧时，物理燃油添加剂能起到引发剂的作用促进燃烧链式反应，使一个活性中心引起的直链反应，变成同时生成多个活性中心的支链反应，增加了二次燃烧的机会，使燃油燃烧更为快速充分，降低了燃油消耗和一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物的排放。通过快速燃烧，使空气中氮气跟氧气在高温下的反应时间缩短，不利于氮氧化物的生成，降低了氮氧化物的排放；二次燃烧形成还原火焰氛围，抑制了氮气跟氧气的结合，进一步降低了氮氧化物的排放，同时还原火焰能破坏积碳结构，使其质地由坚硬变松软并逐渐脱落。本发明的混合型动力剂助燃效果好，可进一步加剧燃烧程度以至爆燃。本发明的纳米助燃剂活性和亲油性更好，能更好发挥供氧吸氧催化作用，促使燃烧更充分，本发明中合理配比的乳化剂和清净剂用量可使其分散效果好，不易团聚，在复合型清净增效燃油添加剂中均匀分布，稳定性好。本发明的清净剂配比适宜，催化助燃效果好，可降低污染物排放，燃烧后不会在燃烧室和喷油嘴结焦，其极性基团与金属表面的强亲和力可促进发动机金属表面的积碳及杂物的脱附，其将积碳及杂物包裹可形成双电层胶束，可防止已有积碳聚集，在清除已有积碳后还可抑制新积碳形成，其碱性可中和燃烧产生的酸，防止对发动机的腐蚀。本发明各组分配比合理，组份间协同作用，使得本发明具有显著的降油耗、除积碳、减排放功效。本发明的复合型清净增效燃油添加剂，清除发动机燃烧室积碳效果好、降油耗效果明显、能同时降低污染物排放。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
19.实施例1。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂55份，动力剂12份，纳米助燃剂0.3份，清净剂7份，乳化剂3份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为甲醇和二甲醚的混合物，二甲醚与甲醇的重量比为1:3；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为8:1；所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
20.所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取50-100nm的二氧化铈，加入40％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.3，于60℃下以2500r/min的速度搅拌1h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
21.复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
22.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
23.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于40℃下以2500r/min的速度搅拌2h，得成品。
24.实施例2。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂60份，动力剂14份，纳米助燃剂0.8份，清净剂10份，乳化剂5份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为乙醇和二甲醚的混合物，二甲醚与乙醇的重量比为1:4；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:3；所述乳化剂为司盘80。
25.所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取50-100nm的二氧化铈，加入50％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.5，于70℃下以2800r/min的速度搅拌1.5h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
26.复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
27.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
28.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于50℃下以2700r/min的速度搅拌3h，得成品。
29.实施例3。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂70份，动力剂16份，纳米助燃剂2份，清净剂13份，乳化剂6份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为异辛醇和二甲醚的混合物，二甲醚与异辛醇的重量比为1:4；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为4:1；所述乳化剂为单月桂酸甘油酯。
30.所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取50-100nm的二氧化铈，加入50％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.7，于70℃下以3200r/min的速度搅拌2.5h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
31.复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
32.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
33.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于50℃下以3000r/min的速度搅拌2.5h，得成品。
34.实施例4。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂75份，动力剂18份，纳米助燃剂2.8份，清净剂15份，乳化剂8份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为异丁醇和二甲醚的混合物，二甲醚与异丁醇的重量比为1:5；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:5；所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
35.所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取50-100nm的二氧化铈，加入60％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为9，于80℃下以3500r/min的速度搅拌3h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
36.复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
37.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
38.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于60℃下以3500r/min的速度搅拌4h，得成品。
39.实施例5。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂65份，动力剂15份，纳米助燃剂1.5份，清净剂12份，乳化剂5.5份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为异辛醇和二甲醚的混合物，二甲醚与异辛醇的重量比为1:4；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:3；所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
40.所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取50-100nm的二氧化铈，加入50％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.7，于70℃下以3000r/min的速度搅拌2h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。
41.复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤，
42.a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；
43.b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于50℃下以2800r/min的速度搅拌3h，得成品。
44.实验例。
45.以排量1.8l的2011款福克斯作为试验车，分别加入添加有实施例1-5(以体积比计算，每1000l燃油中加入实施例1-5中制得的复合型清净增效燃油添加剂2l)的92#油，对应样品编号1-5，以不加添加剂的92#油的为对比例。试验车分别在转毂上按相同工况行驶100km后，再按nedc循环工况进行测试，根据不同油耗结果对比分别计算节油率，结果见表1。
46.表1节油率
47.样品编号12345节油率12.05％11.83％12.41％11.53％12.78％
48.以排量1.8l的2011款奔驰e200lcgi车型，分别加入添加有实施例1-5(以体积比计算，每1000l燃油中加入实施例1-5中制得的复合型清净增效燃油添加剂2l)的92#油，对应
样品编号1-5，以不加添加剂92#油为对比例。使用相应燃油分别行驶1000公里后，到机动车尾气检测机构进行尾气检测，分析测试其co、hc、no
x
减排率，结果见表2。
49.表2 co、hc、no
x
减排率
50.样品编号12345co(％)20.819.321.920.223.5
51.hc(％)17.219.617.918.321.4no
x
(％)17.115.516.916.218.7
52.以一台全新国
ⅴ
柴油发动机(ca4d28c5-1b)进行台架试验，分别加入基础柴油和添加有实施例1-5(以体积比计算，每1000l燃油中加入实施例1-5中制得的复合型清净增效燃油添加剂3l)的柴油，对应样品编号1-5。发动机使用每种燃油按既定耐久循环工况正常运转100h后进行拆解，将发动机燃烧室积碳完全清理干净并进行称重，后重新复装发动机继续测试，通过对比使用不同燃油后发动机燃烧室积碳重量变化，分析复合型清净增效燃油添加剂对发动机燃烧室积碳的清除率,结果见表3。
53.表3积碳清除率
54.样品编号12345积碳清除率(％)60.362.467.658.769.2
55.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
技术特征：1.一种复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂55-75份，动力剂12-18份，纳米助燃剂0.3-2.8份，清净剂7-15份，乳化剂3-8份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。2.根据权利要求1所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂60-70份，动力剂14-16份，纳米助燃剂0.8-2.3份，清净剂10-13份，乳化剂5-6份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。3.根据权利要求2所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂65份，动力剂15份，纳米助燃剂1.5份，清净剂12份，乳化剂5.5份；所述物理燃油添加剂为经物理燃油添加剂发生装置处理过的航空3#喷气燃料；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：所述聚醚胺和聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:3，所述聚异丁烯丁二酰亚胺的数均分子量为1800-2400。5.根据权利要求4所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：所述改性纳米二氧化铈由粒径为50-100nm的二氧化铈制得。6.根据权利要求5所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：所述改性纳米二氧化铈的制备方法为，取二氧化铈，加入40％-60％的乙醇，搅拌打散，加入硬脂酸，调节溶液的ph为8.3-9，于60-80℃下以2500-3500r/min的速度搅拌1-3h，过滤、洗涤、烘干、碾碎，得改性纳米二氧化铈。7.根据权利要求6所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：所述脂肪醇选自c1-c4的一元醇、异辛醇中的一种或多种，所述二甲醚与脂肪醇的重量比为1:4。8.根据权利要求7所述的复合型清净增效燃油添加剂，其特征在于：所述乳化剂选自单硬脂酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、司盘80、司盘85、聚氧乙烯醚中的一种或多种。9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，a、常温下，向反应釜中加入物理燃油添加剂、动力剂，清净剂，搅拌均匀，得a品；b、向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于40-60℃下以2500-3500r/min的速度搅拌2-4h，得成品。10.根据权利要求9所述的复合型清净增效燃油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤b为，向a品中加入纳米助燃剂、乳化剂，于50℃下以2800r/min的速度搅拌3h，得成品。
技术总结本发明公开了一种复合型清净增效燃油添加剂及其制备方法。复合型清净增效燃油添加剂，由以下重量份的原料制得，物理燃油添加剂55-75份，动力剂12-18份，纳米助燃剂0.3-2.8份，清净剂7-15份，乳化剂3-8份；所述动力剂为脂肪醇和二甲醚的混合物，二甲醚与脂肪醇的重量比为1:(3-5)；所述纳米助燃剂为改性纳米二氧化铈；所述清净剂为聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物，聚醚胺与聚异丁烯丁二酰亚胺的重量比为16:(2-5)。其制备方法为将各组分分步加入并于不同条件下混合。本发明的复合型清净增效燃油添加剂，清除发动机燃烧室积碳效果好、降油耗效果明显、能同时降低污染物排放。能同时降低污染物排放。
技术研发人员：姜国常 邵占林 魏滨滨
受保护的技术使用者：河北炬峰生物能源股份有限公司
技术研发日：2022.05.11
技术公布日：2022/7/5
