十六烷值改进剂

柴油的十六烷值(CN)是表示柴油燃烧性能和抗爆性能的一项重要质量指标,其大小对发动机冷启动、污染物排放、耗油量和工作噪音等都有重要影响。一般来说, 柴油的CN愈高, 其滞燃期就愈短,柴油自燃的度就愈低, 柴油的燃烧 性能就愈好。柴油的滞燃期长, 则喷入的燃料在温度和压力达到充分高时, 便骤然燃烧,产生“爆震”。近年来,世界各国原油的重质化趋势越来越严重,各炼油厂普遍采用催化裂化二次加工工艺以提高轻质油的产量,但用这种工艺生产的柴油CN低,安定性差,给柴油的调和出厂造成一定困难。我国规定柴油的CN不能低于45。新的轻柴油标准也要求提高十六烷值。因此,提高柴油的十六烷值是亟待解决的问题之一。针对提高柴油品质、满足环保的要求,向柴油中添加适量的十六烷值改进剂(CNI),是提高柴油的CN,改善柴油燃烧效率的有效途径。将CNI添加到柴油中,能显著提高柴油CN;降低尾气排放:在同一发动机中,使用CN低的柴油,比使用CN高的柴油时产生更多的颗粒排放物;改善燃烧性能;改善润滑性能:使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率降低,寿命使用延长;具有较好的安全性能:在运输、储存、使用方面的优点是显而易见的;经济性好:由于加量低,比调配同样CN的柴油成本低。CNI的研究从20世纪30年代初期开始,到目前已经研究出多类物质。但商业上应用最广泛的主要产品是硝酸酯系列。其中,2‐乙基己基硝酸酯(硝酸异辛酯)由于性价比高,应用最为广泛。其具有如下诸多特点:储存稳定,安定性好;对油的感受性好;不影响柴油的其它性能,不与其它添加剂相互干扰; 提高柴 油发动机启动性能,清洁喷嘴,减少废气排放,节能降耗;降低发动机噪音,尤其在低温和低转速的情况下;延长发动机寿命,减少维修费用。 为满足市场的需求,公司自主研发了柴油十六烷值改进剂C-99(硝酸异辛酯),产品具有纯度高、杂质低等特征,已经建立企业标准(Q/JXG 003—2017)并形成了规模生产,产品在中国石化系统推广应用,主要质量技术指标达到国际同类产品的性能,获得用户的好评。

工作原理

硝酸异辛酯在柴油滞燃期因气缸中的高温高压而容易在O‐N键等处发生分解生成气相催化剂及大量自由基等,由于它的分解活化能较低,使燃料自燃过程中的活化能降低为十六烷值改进剂的分解活化能。其与柴油‐空气混合物进行反应,促进燃料燃烧;柴油中加入硝酸异辛酯后,由于自由基的参与使得燃料即使在较低的温度下也可以发生氧化反应,改善了燃料的着火性能。同时,CNI分解产物成为链反应的引发剂,使得反应速度加快,燃烧滞燃期缩短,提高了燃料的CN。

 

理化特性

 

C-99在柴油中典型的感受性曲线


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