柴油十六烷值对直喷式柴油机着火和燃烧特性的影响

本文论述了柴油十六烷值对直喷式柴油机着火和燃烧特性的影响;给出了十六烷值对滞燃期、最大压力升高率、最高燃烧压力以及几种燃烧压力升高比影响的试验结果;指出当轻柴油十六烷值小于45时,满燃期急剧增加,着火和燃烧性能迅速变差。     

喷油参数对PODE、DMC掺混柴油燃烧和排放特性的影响

以柴油中添加相同氧含量(质量分数6.26%)的聚甲氧基二甲醚(PODE)和碳酸二甲酯(DMC)为研究对象,对比研究了柴油以及添加酯类和醚类燃料的柴油在不同喷油压力和主-预喷间隔角条件下的燃烧和排放特性。结果表明：随着喷油压力增大,柴油、PODE/柴油、DMC/柴油燃料的总碳氢化合物(THC)和碳烟排放降低,总颗粒物的质量浓度降低,颗粒物几何平均直径(GMD)减小;纯柴油和PODE/柴油的CO排放量先升高后降低,而DMC/柴油的CO排放量先降低后升高;随着主-预喷间隔角的增大,3种燃料的碳烟排放降低,CO和THC排放量增加,颗粒物GMD减小,颗粒物的质量浓度降低。PODE和DMC 2种含氧燃料的加入能有效降低柴油碳烟排放,但随着喷油压力升高或主预喷间隔角的增大,碳烟排放降低的潜力变小;其中PODE具有同时降低NO_x和碳烟的潜力,但添加DMC会使NO_x排放略有增加。     

柴油十六烷值测定压缩比法技术应用

柴油十六烷值测定的FCD-压缩比法利用标准燃料的十六烷值和对应的风量，通过大数据计算评价，归纳出十六烷值-风量幂函数方程式，制成十六烷值-风量表；通过检测柴油样品风量，并查阅十六烷值-风量表可得出该试样的十六烷值。FCD-压缩比法与CFR-ASTM法和FCD-内插法相比无显著性差异。与CFR-ASTM法相比，FCD方法(含FCD-压缩比法、FCD-内插法)实现了风量双向顺逆调整；与FCD-内插法相比，FCD-压缩比法利用测得的柴油试样风量可在十六烷值-风量表查出柴油试样十六烷值，而FCD-内插法须测试出两个标准燃料风量(试样风量必须介于两个标准燃料风量范围内)通过内插法计算试样十六烷值。用于柴油十六烷值测定的FCD-压缩比法具有高精密度和重复性。     

操作条件对加氢裂化柴油产品质量影响的考察

考察了加氢裂化操作条件对柴油产品质量的影响，结果表明，原料油的链烷烃含量高，其加氢裂化所得柴油的十六烷值也高，芳烃含量低；反之，若原料油的芳烃含量高，则加氢裂化柴油的芳烃含量也高，而十六烷值低；采用全循环方式操作所得加氢裂化装置柴油产品的质量要优于采用部分循环和单程通过的操作方式；提高反应压力会增加加氢裂装置的建设投资和操作费用，但同时也提高了加氢裂化柴油产品的质量及加氢裂化装置处理原料油的灵活性，柴油馏分切割点对加氢裂化油产品质量有一定影响，提高加氢裂化深度，有利于提高柴油产品的十六烷值。     

柴油醇添加剂的筛选及应用

 通过对柴油醇的溶解特性和着火特性的研究，提出了由C4~C7醇+乙醚+聚合物+有机硝酸酯构成的复合添加剂。加入1%~2%复合添加剂后，柴油醇的溶解特性和十六烷值明显提高。通过发动机台架试验测定了柴油醇对发动机的冷起动性、燃烧特性和排放特性的影响。试验结果表明，加入复合添加剂后，柴油醇的冷起动性和缸内燃烧有了很大程度地改善，且着火延迟期增加很少；柴油醇的燃油消耗率有所增加而有效热效率却相应提高；烟度和NOx排放随乙醇掺合率增加而降低。     

十六烷值改进剂对加氢柴油十六烷值的影响

正将2种不同型号的十六烷值改进剂按不同加剂量加入到不同装置和工艺条件下生产出的6种加氢柴油中,按照ASTM D613—05《柴油十六烷值测定法》对加剂前后的柴油进行十六烷值测定,考察十六烷值改进剂的加入对加氢柴油十六烷值的影响。十六烷值(CN)是评价柴油着火性能的重要指标。十六烷值的高低直接影响柴油发动机的低温启动性能、油耗、噪音以及污染物的排放。使用十六烷值高的柴油,柴     

FCC汽油叠合生产柴油的研究——(Ⅱ)叠合工艺条件的研究

在实验室小型连续流动式固定床反应器上,以Ni-Sn/γ-Al2O3为催化剂进行了FCC汽油叠合生产柴油研究。考察了工艺条件对叠合柴油收率的影响,并对叠合汽油和柴油的性质进行了分析。研究结果表明,叠合柴油收率随着反应压力的提高、空速的降低而增大;在反应温度小于210℃时,叠合柴油收率随温度的提高而增大,210℃时达最大值,大于210℃后,随反应温度提高,叠合柴油收率下降。在反应温度210℃、反应压力2.5MPa、空速1.0h-1的条件下,叠合柴油(不小于180℃)收率为42.0%,叠合柴油十六烷值高,低温流动性好,主要性质符合-35号柴油标准。     

国内柴油加氢改质工艺技术应用研究

柴油质量的主要指标(燃烧性能和抗爆性能)是通过十六烷值来表示的。当前随着柴油质量标准要求不断升级,确保柴油质量的技术关键就是降低硫、芳烃含量和提高十六烷值,而大幅度提高柴油十六烷值的一个有效方法就是选用柴油加氢改质工艺。基于此,本文结合近年来国内相关炼油企业采用柴油加氢改质技术生产清洁柴油的实例,就几种常用于提升柴油十六烷值的加氢改质工艺进行了描述。     

柴油十六烷值改进剂QT-01的研制、添加效果及应用试验

本文介绍了“混酸法”合成柴油十六烷值改进剂——硝酸烷基酯的一般方法。就国内不同产地的柴油进行了添加试验,不同产地的柴油对十六烷值改进剂 QT—01的感受性不同。一般来说,添加0.1V%QT—01可使柴油十六烷值增加2—5个单位,添加0.2V%可增加4—7个单位,添加0.3V%增加6—9个单位。同时,进行了台架及燃烧分析试验、油品储存试验和两万公里行车试验。试验表明:加剂(QT—01)0号柴油和标准0号柴油,在使用与储存性能上基本无差别。QT—01十六烷值改进剂的研制成功,为改善柴油质量开辟了一条新的途径。     

喷油参数对PODE/柴油混合燃料燃烧污染物排放的影响

以柴油(P0)、聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料(P10和P20)为对象,在高压共轨柴油机上,考察其在不同喷油压力和喷油正时下的燃烧排放特性及颗粒物排放规律。结果表明：随混合燃料中PODE体积分数的增加,燃料燃烧缸内压力和放热率峰值有所降低;随着喷油压力的提高,3种燃料的CO、碳氢化合物(HC)和烟度排放均明显下降,NO_x排放有所上升,排气颗粒的峰值数量浓度不断降低,其中积聚态颗粒占比降低,核态颗粒占比增加;推迟喷油可以降低NO_x排放,但会增加CO、HC和烟度排放,颗粒的数量浓度有所增加;3种燃料中,P10燃料NO_x生成量和排气颗粒的几何平均直径受喷油压力和喷油正时影响最小。     

铁基燃油添加剂对共轨柴油机燃烧与排放特性的影响

按Fe元素质量分数分别为200、400和600 mg/kg的比例将Fe基燃油添加剂(Fe FBC)添加到柴油中,制备得到分别命名为Fe200、Fe400和Fe600的3种Fe-FBC燃油样品。基于热重实验平台在氧化氛围下对Fe-FBC燃油及其燃油颗粒进行热重特性研究,分析燃油中Fe含量与燃油特征温度的关系,研究Fe-FBC燃油的蒸发特性;探究Fe含量对颗粒氧化特性的影响,并计算颗粒反应活化能。基于发动机台架试验分析Fe含量对燃油缸内燃烧与排放性能的影响规律。结果表明：随着Fe-FBC燃油中Fe含量的增加,燃油起始燃烧温度降低,质量损失率峰值温度向低温区域偏移;与纯柴油相比,柴油机在额定工况燃用Fe-FBC燃油时,滞燃期缩短,缸内最大燃烧压力略有上升,放热始点提前,燃烧持续期缩短,HC与CO排放均呈下降趋势,NOx排放变化不明显,3种Fe-FBC燃油的烟度排放分别降低了13.7%、20.4%和24.0%。颗粒热重实验中,随着Fe-FBC燃油中Fe含量的增加,氧化初始反应温度分别降低了75.1、107.3和128.4 ℃,质量损失峰值温度分别降低了80.3、112.0和122.7 ℃,颗粒的反应活化能分别降低了45.2%、63.3%和65.5%。     

汽车排放的发展对燃料质量及添加剂的影响

进入21世纪，石油工业面临的最大挑战是环保。2002年6月发表的世界燃料规范新的草案将汽油和柴油按满足排放分成4个等级。世界燃料规范认为，可以使用MTBE及乙醇增加辛烷值；燃料中的硫含量影响排放，因此提出超低硫甚至无硫；低硫柴油要加入润滑性改进剂；烯烃易结垢造成喷嘴堵塞，因此要加入适量清净剂；汽油要控制芳烃含量；柴油使用十六烷值改进剂要考虑本身的十六烷值指数。     

高原环境下新型无灰助燃剂对发动机性能影响

采用大气模拟试验台架进行了高原环境下柴油机燃用柴油0#和添加无灰助燃剂燃油1#的外特性和负荷特性试验,考察了新型无灰助燃添加剂对柴油机高原动力性、经济性、燃烧和排放性的影响。结果表明,在发动机不作任何调整的情况下,与燃用0#柴油相比较,燃用柴油1#时发动机功率平均升高321%;燃油消耗率有所降低,外特性和负荷特性试验分别平均降低176%、268%;气缸压力、压力升高率和放热率峰值分别提高了510%、514%、749%,缸压峰值出现位置变化不大,压力升高率峰值和放热率峰值出现位置前移1~2°CA;滞燃期缩短,燃烧持续期延长;CO、HC和碳烟排放显著降低,NOx排放有所增加。     

缺氧条件下含氧燃料燃烧性能研究

采用低压氧弹法模拟高原缺氧条件下燃料的燃烧状况,选择二乙二醇二甲醚、己二酸二乙酯、生物柴油作为含氧添加剂,分别以不同配比掺混到柴油中,研究了这3种含氧添加剂在缺氧条件下的助燃性能,并采用燃烧改善系数作为评价指标来评价它们的助燃效果。结果表明：在缺氧条件下,加入3种含氧添加剂均能不同程度地提高燃料的燃烧性能;助燃作用的大小与添加剂本身的热值和含氧量有关;在海拔3 000 m处,最优含氧添加剂是二乙二醇二甲醚,其最佳添加量(w) 为18%。     

Research on a Novel Oxygenate Blend as a Clean Diesel Fuel Additive

A new oxygenate blend of propylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol dimethyl ether in a proportion of 2:1 by mass was studied as a clean diesel fuel additive. When a diesel fuel was added with 15% (v) to 25% (v) of it, smoke and CO from a diesel engine were lessened by the maximum of 95.1% and 66.7%, respectively. NOx emissions did not change noticeably. HC emissions increased more than doubled. Engine in-cylinder peak pressure and ignition delay did not alter notably while in-cylinder pressure rising rate descended. Heat release rate fell down in premixing combustion whereas increased during diffusion combustion.     

掺混比对异丁醇-柴油混合燃料性能的影响

在1台增压中冷高压共轨柴油机上,试验探讨了异丁醇-柴油不同掺混比的混合燃料对发动机燃烧过程及性能的影响。结果表明:相同负荷率下,掺混异丁醇降低了燃料热值,发动机燃油消耗率增加;柴油掺混异丁醇后,含氧量增加,可有效抑制碳烟排放,但十六烷值降低。重型柴油机稳态测试循环(ESC-13工况)加权比排放测试发现,掺混10%异丁醇的柴油燃烧产生的微粒比排放最低;同转速小负荷工况下,加大异丁醇掺混比后,混合燃料增高的汽化潜热和低十六烷值共同引起滞燃期延长,使缸内温度降低,CO、HC及微粒排放增加;而大负荷工况下缸内燃烧高循环热量可有效抑制这一趋势,除NOx排放外,其余有害物比排放降低。     

高原地区柴油发动机燃用混合燃料的研究

针对高原地区低温、低压、低氧特点,考虑油料与车辆发动机适应性,并综合考虑混合燃料代用效益最大化,考察了分别添加不同体积分数4种油品的0#车用柴油混合燃料的理化性能和SRV摩擦磨损性能,同时进行了发动机台架试验。结果表明,与0#车用柴油相比,各混合燃料的凝点和十六烷值均降低;添加93#车用汽油者的馏程和运动黏度(40℃)均降低,而添加10#航空液压油、HM32液压油和SF15W/40内燃机油者的则均升高。25℃时,随着载荷的增加,加入体积分数20%的93#车用汽油者的平均摩擦系数增大,而添加10#航空液压油、SF15W/40内燃机的柴油混合燃料的平均摩擦系数均减小;70℃时,这3种柴油混合燃料的平均摩擦系数均未随载荷的增加而增大。除添加15% SF15W/40内燃机油者外,分别添加20% 93#车用汽油、20% HM32液压油和30% 10#航空液压油者的磨斑直径均未随温度或载荷的变化而减小,且这4种柴油混合燃料均能满足高原地区柴油发动机使用要求。与0#车用柴油相比,此4种柴油混合燃料的燃油消耗率均增大;除添加30% 10#航空液压油者外,其他三者的功率和扭矩均减小。     

劣质柴油生产清洁柴油技术的比较

介绍了抚顺石油化工研究院开发的加氢精制、加氢精制 临氢降凝、最大柴油十六烷值改进 (MCI)、中压加氢改质 (MHUG)等四种工艺技术的特点 ,以及上述工艺应用于劣质柴油生产清洁柴油的结果。以加工鲁宁管输原油为例 ,对四种工艺加工柴油的方案进行了技术经济指标对比。加氢精制与加氢精制 临氢降凝工艺处理后柴油硫含量为 0 .0 4 % ,平均十六烷值 4 5,仅能满足目前的产品质量要求 ;而MCI和MHUG工艺的柴油硫含量为 0 .0 2 % ,平均十六烷值达 50以上 ,尽管投资有所提高 ,但生产灵活性高 ,可满足当前及今后一段时期的清洁产品的要求。