绿色环保型芳基汽油燃烧稳定剂研究

发布时间：2017-09-18 02:18

  本文关键词：绿色环保型芳基汽油燃烧稳定剂研究

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【摘要】：近年来,随着汽车保有量不断增加,环境污染问题日益严重,车用汽油的清洁性越来越受到人们的关注。汽油质量标准中硫、烯烃、芳烃、苯等含量及锰、铅等有机有灰类燃油稳定剂含量不断降低,汽油辛烷值难以维系。为提高内燃机效率、减少污染物排放,汽油内燃机的压缩比日益增加,需要匹配高辛烷值的汽油。受国内资源限制,我国难以通过异构化、烷基化等高辛烷值汽油调和组分来有效提高汽油辛烷值,使用燃油稳定剂仍然是企业提高辛烷值有效补充手段。燃油稳定剂一般含有金属、不饱和键、非烃元素,在使用中易引起汽油胶质、诱导期变化和PM的增加,从而引起一系列的消极影响,研发出清洁、高效的辛烷值促进剂成为油品升级的关键。以有机无灰类为主的燃油稳定剂具有可完全燃烧、不增加污染物的排放、对发动机的磨损较小等优势,是经济、环保、高效的燃油稳定剂。本实验选用对氨基苯乙醚和小分子一元醇为原料,将氨基上的氮进行烷基化反应,合成的产品作为燃油稳定主剂使用。通过试验和响应面法得到最佳反应条件为:反应温度为211℃,醇胺比为2.2:1,空速为0.83h-1,此时得到最佳转化率为85.72%,选择性为94.38%。与传统苯胺类稳定剂相比,虽然只多了乙氧基和氨基烷基化结构,但很大程度上改善了苯胺作为燃油稳定剂的使用性能,同时也降低了污染物的排放。稳定主剂的溶解性、低温流动性、氧化安定性有限,直接加入汽油中对汽油的其它性质产生不利影响。通过一系列实验得出燃油稳定剂混合液的最佳配方为:主剂为N-烷基-4-氨基苯乙醚,添加量56%(wt);溶剂为二甲苯,添加量35%(wt);抗氧剂为BHT2%(wt);汽油清净分散剂为丁二酰亚胺,添加量5%(wt);调节凝点的为乙二醇,添加量2%(wt)。混合液加入汽油中,对汽油辛烷值及其他性能进行测定,结果表明:当添加量低于2%(wt)时,随着添加量的增加,辛烷值的提高较快,平均每添加0.5%(wt)RON提高1.25个单位,当添加量为2%(wt)时,辛烷值提高5个单位。并且对汽油胶质、诱导期、馏程等参数均无明显影响。因此燃油稳定剂的研究对提高汽油辛烷值、清洁化生产意义重大。
【关键词】：汽油 燃油稳定剂 抗爆 辛烷值
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U473.11
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-23
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 燃烧9-12
• 1.2.1 爆震9
• 1.2.2 汽油抗爆性能表示方法——辛烷值9-11
• 1.2.3 爆震的消除11-12
• 1.3 汽油燃烧稳定剂的发展12-19
• 1.3.1 发展历程12-13
• 1.3.2 燃烧稳定剂分类13-19
• 1.4 燃烧稳定剂的作用机理19-20
• 1.4.1 有机有灰类作用机理19-20
• 1.4.2 有机无灰类作用机理20
• 1.5 优良燃油稳定剂具有的特性20-21
• 1.6 存在的问题及发展趋势21
• 1.7 课题内容、研究意义及技术路线21-23
• 1.7.1 课题内容及意义21-22
• 1.7.2 技术路线及创新点22-23
• 第二章 对氨基苯乙醚的N-烷基化23-37
• 2.1 实验部分23-26
• 2.1.1 实验仪器和原料23
• 2.1.2 燃油稳定主剂的合成23-24
• 2.1.3 催化剂的选择24
• 2.1.4 合成及分离工艺24-26
• 2.2 实验结果与讨论26-35
• 2.2.1 对氨基苯乙醚的N-烷基化过程26-34
• 2.2.2 产品的分离34-35
• 2.2.3 红外光谱表征35
• 2.3 本章小结35-37
• 第三章 燃油稳定剂的配制37-45
• 3.1 实验部分37-41
• 3.1.1 实验仪器和试剂37
• 3.1.2 抗氧剂的选择37-39
• 3.1.3 清净分散剂的选择39-41
• 3.1.4 流动性改进剂的选择41
• 3.2 配方的确定41-44
• 3.2.1 抗氧剂的添加量41-42
• 3.2.2 清净分散剂的添加量42
• 3.2.3 乙二醇的添加量42-43
• 3.2.4 混合液的配制43
• 3.2.5 油溶性实验43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 燃油稳定剂的抗爆效果及其他性质研究45-55
• 4.1 实验部分46-50
• 4.1.1 实验仪器46
• 4.1.2 低温稳定性实验46
• 4.1.3 铜片腐蚀性实验46-47
• 4.1.4 辛烷值实验47-48
• 4.1.5 诱导期实验48
• 4.1.6 胶质实验48-49
• 4.1.7 馏程实验49-50
• 4.2 实验结果与讨论50-54
• 4.2.1 铜片腐蚀实验50-51
• 4.2.2 辛烷值实验51-52
• 4.2.3 诱导期实验52
• 4.2.4 胶质实验52-53
• 4.2.5 馏程实验53-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第五章 结论55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表论文60-61

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