乙醇柴油的物化性质研究

分析了乙醇柴油的相溶性、十六烷值、密度、运动粘度、凝点和冷滤点、腐蚀性、闪点和馏程等性质。考察了乙醇含量及助溶剂对乙醇柴油物化性质的影响。结果表明,乙醇体积分数升高相溶性变差,在50％左右相溶性最差;加入助溶剂能明显改善乙醇和柴油的相溶性。十六烷值随乙醇体积分数升高而减小,乙醇体积分数为10％时十六烷值减小约5个单位;加入乙醇后,柴油的密度、运动粘度都有不同程度的减小;腐蚀性和凝点变化不大。乙醇柴油的闪点接近乙醇的闪点,初馏点接近乙醇的沸点。最后对乙醇柴油产品标准的制定提出了建议。     

添加剂对乙醇柴油稳定性及排放性能的影响

在含乙醇质量分数10%和正丁醇质量分数5%的乙醇柴油(简称N5E10)中分别加入不同质量分数的十六烷值改进剂(CN)或消烟剂(XY),考察其对乙醇柴油稳定性的影响,并在YZ4DB3柴油机上分别燃用这些燃料进行台架试验。结果表明,添加CN或XY质量分数分别为01%、03%和05%的N5E10的稳定性良好。与燃用柴油相比,燃用乙醇柴油及含添加剂的乙醇柴油能降低NOx排放和排放气烟度,但CO、HC排放体积分数总体上升高,低负荷时较明显。多数工况下,乙醇柴油中添加十六烷值改进剂可降低柴油机的CO、HC排放和烟度,而柴油机转速对NOx排放的影响明显。乙醇柴油中添加消烟剂可以明显降低柴油机排放气烟度,而CO、HC和NOx的排放受柴油机工况的影响;当转速为1800 r/min时,能降低NOx排放,但会导致HC和CO排放量增加;转速为2900 r/min时,能降低HC和CO排放,但却导致NOx排放增加,甚至超过原机排放。在N5E10燃料中加入质量分数为03%的十六烷值改进剂或05%的消烟剂,可以得到最佳减排效果。     

乙醇－柴油混合燃料的制备及其性能研究

 研究了乳化剂种类、乳化剂含量、乳化剂之间配比及乙醇含量对乙醇－柴油混合燃料性能的影响，优化出乙醇－柴油混合燃料的乳化剂，将其添加于乙醇－柴油中，采用物理共混法制备出最优乙醇－柴油混合燃料。实验得出，阳离子乳化剂31381与非离子乳化剂1202在m(31381) :m(1202)=3:7下复配，制得乙醇－柴油混合燃料的最优乳化剂。在乙醇—柴油（乙醇质量分数为16%）中添加质量分数为3.3%的最优乳化剂，制备出的最优混合燃料在室温下能稳定存放6个月以上；透射电镜测定该混合燃料的粒径分布均匀；燃烧速率与0#柴油相当，而烟度较0#柴油降低60%；腐蚀性符合国家标准。     

乙醇柴油对不同添加剂感受性的研究

研究了醇类助溶剂和表面活性剂对乙醇柴油容水量和相分离温度的影响，考察了加入助溶剂和表面活性剂以及其它柴油添加剂后乙醇柴油的氧化安定性、润滑性和低温流动性的变化。结果表明，醇类助溶剂中正癸醇对乙醇柴油的助溶效果最好，亲水亲油平衡值为5～10的表面活性剂对于改善乙醇柴油的容水稳定性效果较好。乙醇柴油无需加入抗氧化稳定剂，加有表面活性剂的乙醇柴油无需加入润滑性添加剂，但可加入流动改进剂和十六烷值改进剂。     

乙醇柴油的储存稳定性研究

介绍了对乙醇柴油的相溶性、低温稳定性、自然储存稳定性进行的研究工作.以相分离温度来评价乙醇柴油的相溶性,结果显示在乙醇体积分数低于10%时,乙醇柴油的相分离温度基本不变,乙醇含量增大,相分离温度升高;在乙醇体积分数为50%时,相分离温度为最大值.加入助溶剂能明显增强乙醇柴油的相溶性并延长低温稳定时间.自然储存试验结果显示,乙醇柴油密封储存三个月没有明显的乙醇溶解不均匀或分层现象,储罐内各个位置油样中乙醇含量和水含量基本保持稳定.乙醇柴油开口储存导致乙醇含量和水含量发生变化,最后趋于稳定.     

乙醇柴油发动机排气颗粒对助溶剂感受性

利用微孔沉积式碰撞采集器和热重分析仪研究柴油机燃用乙醇柴油排放颗粒物的特性,探讨助溶剂生物柴油和正丁醇对乙醇柴油排放颗粒的粒径分布、颗粒组分和挥发氧化性的影响。结果表明,乙醇柴油排放颗粒的粒径分布向小粒径方向移动,与0^#柴油相比,B10E10和N5E10乙醇柴油排放颗粒粒径小于1.0μm的质量分数分别增加14.1%和12.5%;与N5E10乙醇柴油相比,B10E10乙醇柴油排放颗粒在0.18~0.32 μm粒径范围内的质量分数增加3.3%,说明助溶剂种类对该粒径范围内的颗粒的量有影响。与0^#柴油相比,柴油机燃用乙醇柴油排放颗粒物中的有机物组分质量分数增加、碳烟和硫酸盐组分质量分数降低。排放颗粒物在热失重过程中经历失水干燥、可溶性物质氧化和固体碳氧化反应3个阶段,在前2个质量损失过程中,乙醇柴油排放颗粒的失重速率峰值对应的温度与0^#柴油排放颗粒的基本相同;在第3个质量损失过程中,由于助溶剂有助于降低碳烟起燃温度,使乙醇柴油排放颗粒的失重速率峰值对应的温度降低,且N5E10乙醇柴油排放颗粒物该温度的降低更明显;在上述3个质量损失阶段中,乙醇柴油排放颗粒的失重速率均高于0^#柴油排放颗粒。     

乙醇燃料在柴油发动机中的应用与发展

乙醇燃料的理化特性与柴油比较接近,与柴油混合能有效降低柴油发动机PM、CO和THC的排放。因此,乙醇燃料是一种较为理想的柴油发动机清洁燃料,值得进一步深入研究。     

脂肪酸型抗磨剂对柴油质量的影响

为提高柴油产品质量,通过调和试验,对柴油在加入脂肪酸型抗磨剂COLI9500(以下简称抗磨剂C)前后的性能变化进行了对比分析。试验结果表明：抗磨剂C的加入可以有效降低柴油的磨痕直径,改善了润滑性能,但同时也造成了柴油酸度的明显升高;抗磨剂C与柴油相容性较好,不会造成柴油总不溶物含量升高。此外,其对柴油的破乳性、流动性以及稳定性无明显影响。     

生物乙醇柴油的特性及其在柴油发动机上的应用

含氧燃料乙醇和生物柴油都是重要的生物质燃料,它们与柴油掺混使用可以降低柴油发动机尾气的污染物排放,特别是颗粒物的排放。在分别对乙醇柴油(乙醇和柴油的混合燃料)和生物柴油作为柴油替代燃料的研究进行总结的基础上,介绍了一种新的柴油混和燃料——生物乙醇柴油,即生物柴油-乙醇-柴油三组分混合燃料。综述了有关生物柴油-乙醇-柴油三组分物系的混溶特性和相行为,以及生物乙醇柴油在柴油发动机上应用时的燃料性质及其排放特性的最新研究结果。     

柴油低温流动性改进剂的合成及其效果研究

设计合成了丙烯酸高碳醇酯-丙烯腈共聚物(AEA)作为柴油低温流动性改进剂,评价了其使用效果,对其结构与性能的关系进行了初步研究。结果表明,具有合适的特性粘数(10～25 mL/g)和一定结晶度的聚合物能降低上海石化O~#柴油冷滤点2～7℃;较佳聚合条件为:聚合温度80℃,丙烯酸酯与丙烯腈摩尔比4:1,引发剂(偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰)质量分数3％。加剂前后柴油DSC曲线表明:该聚合物的加入,延缓了柴油的结晶速度,使柴油中石蜡的结晶温度降低,从而改善了柴油的低温流动性。     

增产-10号柴油的实验室研究

针对中国石化股份有限公司济南分公司生产—10号柴油时产量下降的实际情况，进行了增产—10号柴油的探索试验。试验结果表明：通过提高—10号柴油的一种调合组分油的凝点，并添加柴油低温流动性改进剂，可以在保证低凝柴油实际使用性能情况下，拓宽柴油馏程，达到增产柴油的目的。     

柴油发动机环保型高效燃料添加剂的研究

 在一台6120Q直喷式柴油机上对十六烷值改进剂、表面活性剂和有机金属化合物作为柴油添加剂时降低柴油机碳烟排放的规律进行了试验。结果表明，三类化合物都能有效降低柴油机碳烟排放。采用均匀设计试验考察了十六烷值改进剂、表面活性剂、有机金属化合物和二甲苯的复合使用效果，并得到以这些成分间最佳比例组成的最优配方。在一台HZD433B柴油机对该配方柴油添加剂进行了性能试验，试验结果表明，在0＃柴油中添加了1.5‰该配方柴油添加剂后，柴油发动机在全负荷时，有效功率平均增加3.0%；燃油消耗率平均下降2.2%；排气烟度平均下降19%；排气温度在大负荷时降低明显。     

柴油清净剂改善柴油机有害排放的研究

有关柴油中添加具有清净分散作用的添加剂的研究已成为降低柴油机排放的重要课题。在同一台TY1100柴油机上分别使用试验用空白柴油、加0.15％长城牌LCD级润滑油的柴油样品和加0.15％石油磺酸钙清净分散剂的柴油样品，测定了柴油发动机排放气中各种有害组分的含量、发动机性能和燃烧特性。结果表明，在柴油中添加石油磺酸钙清净分散剂，可以降低柴油机的排放烟度和CO含量，特别是烟度的降低幅度较大。柴油机在高输出功率区域运转时，随着功率的增大，烟度的下降幅度增大。     

纳米CeO2柴油添加剂制备及改善内燃机节油与排放性能研究

使用油溶性水杨醛亚胺化合物先与三氯化铈配位,再结合超重力反应工艺,得到了粒径小、分布窄,且在油中稳定分散的纳米二氧化铈（CeO2）微粒;以该纳米微粒的油分散体系为柴油添加剂,通过发动机台架（Phaser140Ti-E30型直列四缸发动机）试验考察加剂前后发动机负荷特性、速度特性及有害污染物排放等指标,结果表明,纳米CeO2柴油添加剂可使内燃机节油最高可达7%左右,同时降低了排放中的总碳氢化合物、颗粒物等有害物质及烟度。     

Performance and exhaust emissions of a diesel engine using diesel nanoemulsions as alternative fuels

The aim of this paper is to investigate the effect of water-in-diesel fuel nanoemulsions on diesel engine performance and exhaust emissions of a single cylinder diesel engine at different engine loads. Emulsified diesel fuel was prepared by mixing diesel fuel with surfactant in the percentage of 4, 6, 8 and 10 wt% of the emulsion total weight. Emulsified diesel oils with varying content of water and surfactant concentrations were prepared via the batch method technique. Different concentrations of water as 5, 6 and 7 wt% was gradually added. Effect of water content and surfactant concentration on engine performance parameters and exhaust emissions were investigated. From the obtained results, specific fuel consumptions for water diesel emulsions were reduced by 8% compared to pure diesel fuel at 4 wt% surfactant concentration, 7 wt% water content and engine load of 1 kW. Furthermore, the lowest HC, CO and NOx emissions value of 66, 48 and 32%, respectively were obtained in case of using 6 wt% of surfactant concentration, 7% water content and engine load of 1 kW. The prepared emulsified diesel fuel achieved a higher engine performance and lower exhaust emissions compared to neat diesel fuel.     

微乳化乙醇柴油燃料稳定剂的研制

用表面活性剂烷基苯二胺和助溶剂庚醇复配研制出一种能使乙醇和柴油形成微乳化混合燃料在0-40℃稳定三个月以上的稳定剂。并研究了该乙醇柴油体系的拟三元相图、理化指标以及实车怠速试验时的尾气排放情况。     

煤炭直接液化油品加氢稳定和加氢改质的试验研究

对神华上湾煤直接液化油品进行了加氢稳定和加氢改质的试验研究。煤液化重油经过加氢稳定处理后,可以生产出煤液化需要的供氢溶剂;煤液化轻油经过加氢稳定处理后,中间馏分油的十六烷值低、密度高,还需进一步加工。加氢改质是一种有效改善油品质量的方法。结果表明,加氢改质后小于150 ℃石脑油馏分是很好的催化重整原料,大于150 ℃柴油馏分性质满足环烷基原油生产的轻柴油国家标准;加氢改质柴油馏分对十六烷值改进剂具有良好的感受性,添加1 000 g/g的十六烷值改进剂可以生产出满足欧Ⅱ排放标准的柴油产品。     

棉籽油催化裂化生成油加氢精制研究

 在小型微反装置上,对棉籽油催化裂化生成油进行加氢精制研究。结果表明,汽油馏分在反应温度190 ℃、氢分压1.6 MPa、体积空速4.0 h-1、氢油体积比300的缓和条件下进行加氢精制,精制汽油烯烃含量满足国Ⅳ标准,研究法辛烷值（RON）保持在88。柴油馏分在反应温度280 ℃、氢分压4.0 MPa,体积空速2.0 h-1、氢油体积比420的条件下进行加氢精制,柴油碘值由11.9 g/（100g）降到4.6 g/（100g）,氧化安定性（总不溶物）由3.4 mg/（100mL）降到2.1 mg/（100mL）,柴油的十六烷值由25.8增加到30,加氢柴油安定性满足柴油GB/T 19147-2003标准。在0号柴油中掺入30%棉籽油加氢催化柴油后依然符合0号柴油标准。