一种燃料添加剂混合物及其应用制造技术

技术编号:13733067 阅读:102 留言:0更新日期:2016-09-21 15:47
本发明专利技术提供了一种固态的燃料添加剂混合物,包括苦味酸亚铁、苦味酸和固体燃料可溶性载体;苦味酸与苦味酸亚铁的重量比不超过0.1:1。该燃料添加剂混合物解决了现有技术中存在的因苦味酸亚铁稳定性差、安全性能差而不能有效使用的问题。并且因为没有多余的苦味酸,从而避免了现有燃料添加剂中因苦味酸使用过量而带来的潜在危害。已经证实采用本发明专利技术的燃料添加剂混合物能够增加燃油经济性、增加功率和性能、减少发动机积碳、清洁燃油喷嘴、减少发动机磨损、使润滑油更清洁并且寿命更长、减少排气的气味、减少排放、提高低等级燃料的性能,改进的燃料贮存性能以及延长三元催化的寿命。同时固体燃料添加剂混合物固有的方便性和安全性是不可低估的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于添加剂
,涉及一种燃料添加剂;具体涉及一种固态的燃料添加剂混合物以及该燃料添加剂混合物的应用。
技术介绍
自1940年代美国专利(US 2,506,539)以来,出现了大量基于苦味酸亚铁/苦味酸的燃油添加剂。从1944年7月7日开始申请第一个美国专利开始,产生了大量的专利申请,主要涉及含铁的苦味酸配方的制备及其使用方法。普遍用苦味酸亚铁作为燃油添加剂,包括美国专利U.S.2,506,539;3,282,858;4,073,626;4,099,930;4,129,421;4,145,190;4,265,639;4,397,654;4,424,063;4,455,150;5,087,268;5,720,783;5,925,153;6,670,495;6,833,466;6,969.773;7,157,593;7,335,238;20030213166;20040152909;20040158089;20050055872;澳大利亚专利AU621243;624964;5790490;6311090;1987Pl1834;1988Pl6588;1989PJ2620;1989PJ7868;1990063110;1990PJ9044;1993PL8875;1994067889;DE2759055;及WO1994026689。许多后来的工作重点集中在那些以前需要隔离和处理具有潜在爆炸可能性的苦味酸亚铁的安全制造方面。其它的工作重点集中在控制含水量、防止产品氧化、保持产品稳定性和延长保质期等各个方面。添加剂所有能够带来的显著效果和实质性好处都广泛地记载在技术文献中。应用范围包括处理乙醇燃料、汽油、柴油、燃料油、渣油,以及固体燃料比如煤。处理后的燃油既可用于点燃式发动机,可用于压燃式发动机,也可用于明火场景(如锅炉)。添加剂带来的好处包括提高燃油经济性,增加功率,减少排放,降低发动机磨损,增加润滑油寿命和减少引擎积碳。在明火应用中带来的好处包括减少酸腐蚀、提高热交换效率、减少灰分排放、减少碳渣、及提高燃油经济性。所有的这些好处似乎都与添加剂组合物里的苦味酸亚铁成分有关。尽管有大量的好处,在苦味酸亚铁/苦味酸燃料添加剂的制造与使用方面却存在一些风险和困难。所有的配方似乎都需要过量使用苦味酸。过量苦味酸需要较高pH值的酸性环境,继而导致积铁。西门斯(Simmons)在美国专利3,282,858中指出,为了实现化合物稳定性,苦味酸与苦味酸亚铁的比例可能高达100:1,这等于苦味酸对铁元素成份的比例高达917:1。如此过量的苦味酸成分使产品极具腐蚀性,从而导致产品有毒性、并对环境有害。泄漏、溢出,以及溶剂的挥发则会带来比较高的爆炸风险。干燥的残留物很容易被点着。含铜的金属容器特别容易被腐蚀,随后所泄漏的液体可能产生高危险性的亚铜苦味酸。除了基于苦味酸亚铁的燃油添加剂中固体成份的爆炸性和腐蚀性外,溶剂自身的易燃或可燃性也带来一些不便和有害性。液体在存储和使用过程中容易泄露和溢出。液体产品同样有容器兼容性和完整性问题。液体产品会带来各组份间的兼容性问题,并且发生问题的速度会更快。由于溶剂的挥发性,在几个早期产品中还存在低闪点问题。与制造和使用液体苦味酸/苦味酸亚铁制剂的固有问题相比,在制造,存储,运输和使用等方面固体产品似乎有更多的优点。对于只需要处理少量燃油的普通消费者来说更是如此,比如只需要在每次加油的时候加入一小片。此外,即使在大量使用的场合,固体产品也有许多优点。尽管固体产品和其大量的技术及产品的商品化能够带来许多好处,但是所有过去的技术主要涉及液体产品的制造和使用。极少有基于苦味酸亚铁的固体燃油添加剂被设想过,更极少有被实践和商业化。其中一个重要的原因是对于固体苦味酸亚铁燃油添加剂,苦味酸亚铁在烃类燃料中不具溶解性。另一个原因是在无水状态下,苦味酸亚铁非常活跃,在摩擦冲击和撞击的时候可能引致爆炸。另一个障碍是在制造,装卸,储存和使用苦味酸亚铁时需要接触大量苦味酸,苦味酸在其干燥状态下有毒、有腐蚀性并且是有爆炸可能性的。苦味酸亚铁的分子结构被二价铁所包裹,导致苦味酸亚铁天生的不稳定性,这也对使用固体苦味酸亚铁形成了进一步的潜在限制。液体苦味酸亚铁制剂似乎对空气中的氧气也具敏感性,从而需要在惰性气体的环境下制造和包装。苦味酸亚铁制剂的不稳定性几乎总是由于添加过量苦味酸造成的,过量苦味酸可以提供酸性环境来稳定含苦味酸亚铁制剂。然而过量的苦味酸在稳定制剂的同时,增加了毒性,腐蚀性和爆炸风险。使用明显又必须含有过量苦味酸的苦味酸亚铁制剂还有另外一个重要的缺点,那就是意外的泄露使其存在潜在的环境污染风险。使用固体苦味酸亚铁/苦味酸制剂的另外一个障碍是苦味酸固有的染色性,它可以染黄任何接触过它的东西,甚至只是偶然接触一下。固体苦味酸亚铁/苦味酸燃油添加剂由于含有苦味酸亚铁成分,使其被确信具有敏感的爆炸属性,从储存、运输、使用和对环境的潜在危害考虑,这是不可接受的风险。另一个使用固体苦味酸亚铁的障碍是普遍都认为固体苦味酸亚铁容易氧化成三价铁苦味酸,三价铁苦味酸对于燃油添加剂来说是没有任何效果的,并且可能有损燃料燃烧和产品稳定性。还有一个要考虑的是报道称苦味酸亚铁制剂对水的敏感性。由于大气中可能含有高达3%的水分,固体苦味酸亚铁产品将不可避免与水分接触,此问题会在固体产品中放大。除非通过使用固体燃料可溶性载体、令人惊奇地克服所有这些问题,从而实现既安全又有效,固体苦味酸亚铁燃油添加剂才会得到应用。
技术实现思路
较早的液体制剂的许多缺点和危害,可以通过简单地消除或大量减少过量苦味酸这种方式而予以解决。本专利技术旨在针对上述现有技术中存在的问题,提供一种固态的燃料添加剂混合物,包括苦味酸亚铁和固体燃料可溶性载体,通过使用的固体燃料可溶性载体,解决了现有技术中存在的因苦味酸亚铁稳定性差、安全性能差而不能有效使用的问题。并且因为没有多余的苦味酸,从而避免了现有燃料添加剂中因苦味酸使用过量而带来的潜在危害。本专利技术的另外一个目的是提供上述燃料添加剂混合物在烃类燃料方面的应用。为了达到上述目的,本专利技术采取以下技术方案来实现。本专利技术提供了一种固态的燃料添加剂混合物,包括苦固体苦味酸亚铁配方和固体燃料可溶性载体;固体苦味酸亚铁配方中苦味酸与苦味酸亚铁的重量比不超过0.1:1。上述燃料添加剂混合物中,推荐的燃料添加剂混合物中只包含10%~60%的苦味酸亚铁;较好的配方中会包含20%到60%的苦味酸亚铁,最首选的配方包含30%~50%的苦味酸亚铁。苦味酸的过量度(苦味酸的最大含量)的推荐范围是从1%~6%,较好的范围是2%~6%,最优选范围为3%~5%。这些苦味酸的范围级别根据苦味酸亚铁的浓度含量而确定,可以在0至最大范围内波动。可以通过对现有制备燃油添加剂的方法加以略微来得到上述燃料添加剂混合物。这些方法包括通过混合热饱和的钡苦味酸与硫酸亚铁溶液进行反应,过滤去除硫化钡的反应物,再通过冷却分离出固体水合苦味酸亚铁晶体,具体详见U.S.Pat 2,506,539;Trans.Chem.Soc.Pt 1475(1908)。另一个不错的制备方法是使用乙醇(U.S.Pat 3,282,858)或异丙醇为溶剂(U.S.Pat 4,0本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种燃料添加剂混合物,包括苦味酸亚铁、苦味酸和固体燃料可溶性载体;苦味酸与苦味酸亚铁的重量比不超过0.1:1。

【技术特征摘要】
2015.10.23 CN 20151069863811.一种燃料添加剂混合物,包括苦味酸亚铁、苦味酸和固体燃料可溶性载体;苦味酸与苦味酸亚铁的重量比不超过0.1:1。2.根据权利要求1所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,包含10%~60%的苦味酸亚铁。3.根据权利要求2所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,包含30%~50%的苦味酸亚铁。4.根据权利要求1所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,固体燃料可溶性载体为酮、酸、酰胺或醛。5.根据权利要求4所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,所述酮为樟脑或4-苯基二苯甲酮。6.根据权利要求4所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,所述酸为苯甲酸。7.根据权利要求4所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,所述酰胺为乙酰胺、苯甲酰胺或双十八烷基胺。8.根据权利要求2所述的燃料添加剂混合物,其特征在于,醛为1-萘...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭和
申请(专利权)人:成都马孚科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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