柴油清净剂的发展与应用2008年5月第5期(总第114期)广西轻工业GuANGxIJ0URNAL0FLIGHTINDusTRY化工与材料柴油清净剂的发展与应用黄国春(莆田市产品质量监督检验所,福建莆田35l1O0)【摘要】文章详细介绍了柴油清净剂的发展概况,比较了有灰型清净剂和无灰型清净剂特点,论述了柴油清净剂的作用机理和使用性能,并指出了其在发展过程中所面临的形势.【关键词】柴油;清净剂;积炭【】U473【文献标识码】A【】1003—2673(2008)05—19—011前言内燃机在工业中应用非常广泛,可以作为汽车,火车的动力,也可作其它很多机械的动力.在大功率的内燃机内绝大部分是使用柴油作燃料.但是由于柴油内的烃类成分的碳链长,含有不饱和烃等原因,在内燃机中通常难以燃烧完全,尾气烟度大,易积炭,造成热效率不高,极大地污染了生态环境,另外,由于我国目前炼油工业的现状,柴油中催化裂解组分增多,尽管加入了抗氧剂,在长期的存储中,也会发生氧化反应而生成不溶性胶质,残渣和漆状沉积物.这些杂质很容易堵塞过滤器和喷嘴,使排烟增加,损失功率.因此如何促进柴油完全燃烧,提高热效率,节约燃料,减少尾气含量等问题一直推动着清洁燃料配方的研究和柴油清净剂的发展.2柴油清净剂的发展状况柴油清净剂最早主要是含胺的高分子化合物,但随着高品质柴油的发展,柴油清净的种类越来越多样化,且朝着多功能化发展.按照目前柴油清净剂的发展趋势,可主要分为两大类:有灰型清净剂和无灰型清净剂.有灰型清净剂也叫金属清净剂,主要是易失电子,电离能低的具强催化作用的金属有机物,如Ba,Ca,Mg,K,Fe,Mn,Au,Ni,Co,Pt金属的有机物等;无灰型清净剂主要是一些含氮化合物及其衍生物,如酰(亚按,烃基取代1胺,羟胺及其衍生物,聚醚胺等.2.1有灰型清净剂(金属清净剂)有灰清净剂应用广泛,在助燃和消烟方面效果非常显着,具有加快炭粒氧化的催化作用和阻止柴油在高温缺氧下裂解成炭粒的反催化作用,可以降低柴油着火温度,增加燃烧速度,促进柴油充分燃烧,减少排气中的烟尘,SOx和NOx的生成,其中碱金属,碱土金属和第四周期副族金属是比较有效的消烟助燃剂功能元素,它们通过抑制碳烟生成或催化碳烟燃烧而减少成烟排放.Golothan在单缸直喷式柴油机上实验表明,加入钡含量为0.05%的有灰清净剂后,烟度下降40%一50%.Caton在单缸直喷式柴油机上对油溶性铂进行了考察结果在1900r/min时,CO下降61%,Hc总碳氢含量)下降68%.磺酸盐金属清净剂是目前使用最广,产量最高的有灰型清净剂之一.关于这类清净剂的研究,国内的成果较多,如以重烷基苯磺酸为原料制备中碱值和高碱值合成磺酸钙清净剂,以石油磺酸胺为原料合成超碱值石油磺酸镁清净剂等.据报道,高碱值硼化磺酸盐也具有优良的清净性能.另外,水杨酸盐金属清净剂的使用也比较广泛研究指出,与磺酸盐相比,烷基水杨酸盐具有良好的对水稳定性,抗乳化性及分水性,可满足船用油的使用要求.有灰型清净剂虽然有良好的清净性能,能显着地减少炭烟和颗粒物排放,但是伴有金属氧化物燃烧产物,导致二次污染和加剧发动机机件磨损的隐患,选择无毒金属,减少金属用量可以防止或减少二次污染.2.2无灰型清净剂无灰型清净剂大多为含氮化合物或其衍生物,如烃基取代胺,酰(亚)胺,聚醚胺等,其具有改善雾化,清除积炭等功效,降低与燃料接触到的发动机运动部件的机械磨损,提高柴油品质的功效.迄今为止,已有四代无灰型燃油清净剂产品问世,第五代或新第四代产品也正在研制中.第一代清净剂是早期使用的解决化油器积炭的简单胺化物;第二代清净剂是国外20世纪80年代推出的解决化油器和喷油嘴积炭的清净剂,主要是各种改性了的胺化物,具有更高的热稳定性;第三代清净剂出现于80年代末,用于清除喷油嘴和进气阀积炭,为矿物油的聚合物;第四代清净剂可清除化油器,喷油嘴,进气阀的积炭外,还可中和燃烧室积炭,是出现于90年代的聚醚胺合成物;新一代清净剂也为聚醚胺系列物,对喷油嘴,进气阀,燃烧室,活塞顶积炭具有清净,保洁作用,同时降低尾气排放,目前正在研制中.随着我国发动机技术的进步和环保工业的严格要求,无灰清净剂的发展是必然趋势,使用无灰清净剂能明显抑制柴油对金属的锈蚀,可以降低发动机对十六烷值的需求,保持和强化发动机性能,冷车易启动,降低噪音,延长发动机...