十六烷值改进剂.pptx

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1、柴油十六烷值改进剂研究背景十六烷值(CetaneNumber简称CN)是用来衡量柴油燃烧性和抗爆性能的一项重要指标。在柴油发动机中，空气首先被压缩，然后将柴油喷人燃烧室，此时柴油接触到热空气并被汽化，当温度达到自燃点时开始燃烧。通常将喷油开始到自然燃烧这段时间称为“滞燃期”。柴油的滞燃期长，则使得喷人汽缸中的燃料积累下来，一旦自燃，喷人燃料便同时燃烧，结果产生“爆震”现象。所以要求柴油的“滞燃期”不能太长。现状目前，世界各国原油重质化的趋势越来越严重，导致石油产品的性质发生变化，直馏柴油的产量减少，十六烷值（C

2、N）不断下降，并且世界各国的炼油厂普遍采用催化裂化二次加工工艺，以提高轻质油的含量。重油催化裂化技术的开发推广，使得二次加工柴油馏分质量有所下降，表现为十六烷值低，稳定性变差。目前，我国柴油的十六烷值一般仅有20~25，只能与直馏柴油调配使用。现行的柴油标准对柴油CN提出了更高的要求，美国规定柴油的CN不小于50，日本规定不小于50，欧洲规定不小于51，我国柴油标准规定不低于45。因此提高柴油CN是迫切需要解决的问题。为解决这个问题可采用以下3种方法：(1)低CN的柴油与直馏柴油调配使用，但直馏柴油的产量有限；

3、(2)用溶剂抽提和加氢的方法可提高柴油的CN，但耗资巨大，成本较高；(3)添加CN改进剂，具有成本低，工艺简单的优点。补充：使用高的柴油，柴油机燃烧均匀，热功率高，节省燃料。一般说来，转速达到每分钟1000转的高速柴油机使用的十六烷值为45~50的轻柴油为宜，低于1000转的中低速柴油机可使用十六烷值为35~49的重柴油。添加CN改进剂改善柴油十六烷值的化学品很多,如硝基化合物、亚硝基化合物、氧化生成物、过氧化物、杂环化合物等。但作为有实用价值的十六烷值改进剂,以烷基硝酸酯为主,如硝酸戊酯、硝酸辛酯及硝酸环己酯

4、等。十六烷值的种类1.烷基硝酸酯包括亚硝酸酯及硝酸酯，如硝酸戊酯、硝酸环己酯、硝酸异辛酯等。这类化合物对柴油着火性有很好的促进作用。烷基硝酸酯是最早开发出来的一类CN改进剂，国际上应用较广的改进剂有美国乙基公司的DⅡ-2（硝酸戊酯型）和DⅡ-3（硝酸辛酯型）、HITEC4103等其它类型的硝酸酯类2.含氧化合物（1）过氧化物能够提高柴油CN的过氧化物主要有过氧化氢、二叔丁基过氧化物、1,1-二叔丁基过氧化物环烷烃、2,2-二叔丁基过氧化物烷烃和过氧化苯甲酸叔丁酯等类型。一般添加0.1%-0.2%时，可以使柴油C

5、N提高1~8个单位。过氧化物一般不单独加入柴油作为CN改进剂使用，而是与硝酸酯类改进剂混合加入柴油中，有协同作用。不同催化柴油对过氧化物的感受性酯类酯类在提高CN的同时还可以抑制相分离，保持低温流动性。具有代表性的酯类有碳酸酯、油酸酯、草酸酯以及部分饱和有机酸酯等。草酸二异戊酯是一种新型的柴油十六烷值改进剂，与柴油有良好的互溶性，改进柴油CN的效果好，添加量1%-10%，可以使十六烷值提高2~20个单位，有很好的应用前景。而且原料来源广泛，合成工艺简单，安全，燃烧时不产生NOx，有望取代硝酸酯。醚类这类化合物以

6、二甲氧基乙烷（DMET）、1,2,4-三氧杂环己烷为代表，这两种化合物都是性能优良的柴油添加剂。其中添加0.1%~1.5%1,2,4-三氧杂环己烷时柴油的CN提高幅度较大，并且着火性能和燃烧效率也有较大幅度改善。其它种类的CN改进剂CN改进机理十六烷值改进剂是一些热稳定性相对较差的化合物，在低温时受热就可以分解产生活性自由基。由于自由基的参与使得在较低的温度下也可以发生氧化反应，并且反应速率加快，使得燃烧滞燃期缩短，表观上提高了燃料的十六烷值。以硝酸类化合物为例：3十六烷值改进剂的发展方向十六烷值改进剂的研究不

7、仅体现在现代炼油和石化行业，而且在很大程度上影响了汽车工业的发展。为此，合理的预测柴油十六烷值改进剂的下一步发展趋势是十分必要的。其发展方向主要有以下几点：(1)加强理论研究，明确十六烷值改进剂作用机理。为十六烷值改进剂的开发提供理论基础。(2)对已有产品进行生产工艺上的优化，明确合成机理，选择合适的固体超强酸作为催化剂减少生产过程中的腐蚀和污染和安全性问题，进一步提高产品的产率(3)开发新型十六烷值改进剂，并在此基础上进行各种改进剂的复配，以期找出更经济安全有效的配方以适应未来柴油