一种适用于严寒缺氧高原环境的柴油清净增效剂配方

压燃式柴油发动机比汽油发动机效率高，因而应用非常广泛。但是，一些柴油发动机所用柴油，排放 的尾气污染环境比较严重。特别是在严寒、缺氧的高原地区。高原地区因为海拔高，气温低，昼夜温差大， 冬季夜间，严寒尤甚；海拔每升高100米，气温下降0.5℃～0.6℃，在海拔4000米以上，冬季夜间气温常 在-20℃以下，极低温度使得柴油粘度增加，流动性变差，雾化不良，燃烧过程会恶化，柴油机冷启动时阻 力增大，启动后升温时间长，油耗增大。且因为海拔高，大气压力低，空气稀薄，海拔每升高1000米， 大气压力下降9％，含氧量下降9％。在海拔5000米的高原，大气压力只有54.9kPa，是平原地区大气压 力101.3kPa的54.2％。汽车行驶时，在供油量不变时，混合气缺氧变浓，导致燃烧不完全，油耗增加，发 动机功率下降，尾气污染环境加剧，上坡加油时尾气污染环境更为严重。我国高原面积占国土面积的37％， 是世界上高原面积最大的国家，其中，青藏高原240万km2，平均海拔超过4000米，被称为“世界屋脊”。 针对这些情况，在环保要求严格的新形势下，研究适用于高原的严寒、缺氧地区环境的柴油清净增效剂， 成了当务之急。国内外关于柴油车、柴油机尾气污染的治理，采取了多种措施。其中，除了严格控制硫含量和进行“排 气后处理”之外，还有一种有效措施是“发动机改进技术”，这种技术的“增压中冷技术”、“多气门技术” 和“高压及预喷射技术”，都是为了多加进空气。还有另一种有效措施是“减少NOx的阿贡(Argonne) 技术”，它的两种技术分别是将富氧空气通入发动机或者通入柴油燃料。总的看来，增加氧含量是一个关 键措施。柴油掺入含氧的有机化合物燃料，目前研发出的主要有醇类、醚类、酯类三种，虽然掺入柴油都有降 低尾气污染物排放的效果，但是，都有明显的缺欠：醇类中的低碳醇甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，着火性 指标十六烷值很低，与柴油的互溶性不好，柴油机不能直接燃用，必须依赖高效的助溶剂和十六烷值提高 剂。更大的问题是它们的安全性指标闪点都远远不符合国标柴油的要求。关于酯类，主要是动植物油脂经 过甲醇醇解生成的一些脂肪酸甲酯，由它们掺入柴油形成的生物柴油，十六烷值、闪点都符合国标柴油要 求，但是，有三个缺欠，一是凝点高达0～4℃，若不降凝，只能在4℃以上的气温环境中使用；二是动植物油脂原料缺乏。三是国标GB/T25199---2007《生物柴油调合燃料(B5)》，2010年、2013年、2016年三 次修订，一直维持B5的低水平，即，脂肪酸甲酯的掺入量只有2％～5％，脂肪酸甲酯的氧含量平均为10％， 因而《生物柴油调合燃料(B5)》的氧含量只有0.2％～0.5％，增效减排的效果很有限。另一种受关注的酯 类碳酸二甲酯(DMC)，虽然氧含量高(53.2％)，但是，闪点低(17℃)、十六烷值低(≯10)、热值低(15850kJ/kg 只有柴油的37.3％)、凝点却高达4℃，无法在严寒的高原地区使用。醚类的十六烷值比较高，着火性好， 但是，氧含量偏低。在严寒、缺氧的高原环境下，柴油清净增效剂及其配制的清洁型复合柴油，增加含氧量是一项有效的 清净增效措施，但是，含氧量超过一定数量，尾气污染物排放的减幅下降，含氧量增加过多时，NOx生成 和排放还会产生不降反升的副作用，而且相应的复合柴油，热值也下降过多。因此，并不是含氧量越多越 好，在缺氧条件因海拔高度不同而不同的高原地区，应该有适宜的指标。近些年研发的聚甲氧基二烷基醚类，例如DMMn(聚甲氧基二甲醚，也叫聚甲氧基甲缩醛)，以及醇 醚酯复合物乙二醇乙醚醋酸酯等，虽然可以较好地提高含氧量，但是，结构比较复杂，也有明显的缺点， 例如，DMMn一般是聚合度n值为3、4、5、6的混合物，n值小的时候闪点不合格，n值大时凝点不合格， 它们的混合物质量不稳定，掺入柴油的比例较多时，与柴油互溶性差，特别是在气温不高于0℃时，就有 与柴油分层的弊端，还需要进一步研发解决DMMn在严寒、缺氧高原地区如何避免与柴油不互溶而分层 的问题。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种适用于严寒缺氧高原环境的柴油清净增效剂配方，该技术与现有技术相比的优点在于：该技术适用于多种地域环境，同时满足国标柴油关于闪点、凝点、十六烷值等指标的要求，尤其适用 于严寒、缺氧的高原环境，其与柴油复配可通过调节柴油的含氧量、流动性等来实现节能减排的作用，且 能够起到一定的助溶效果，解决聚甲氧基甲缩醛与柴油难溶分层等问题，使用后可改善柴油氧含量、解决 DMMn(聚甲氧基甲缩醛)与柴油难溶分层等问题，具备显著的增效减排作用，现将该一种适用于严寒缺氧高原环境的柴油清净增效剂配方及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611241  251457）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。