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燃料添加剂现状与发展趋势

关键词]燃料添加剂现状发展
中华商务网讯:
中商网讯燃料添加剂主要应用于汽油、煤油、柴油等。

按作用分,主要有抗
爆剂、抗氧剂、金属钝化剂、防冻剂、抗静电剂、抗磨防锈剂、流动改进剂、十六
烷值改进剂、清净分散剂、多效添加剂、助燃剂等。

按用于的燃料分,可分为汽油
添加剂、航煤添加剂、柴油添加剂和重质燃料油添加剂。

汽油添加剂在汽油中主要改善燃烧性能,防止爆震等。

常用的清净剂有酰胺、
聚酰胺和聚醚胺、烯基丁二酰亚胺,中入辅剂,如破乳剂、油载体、防冻剂、防锈剂、抗氧剂和其他作为燃料改进剂的碱性有机化合物。

航煤添加剂一般有抗氧剂、
金属钝化剂、防冻剂、抗静电剂和防锈剂等。

柴油质量的改进取决于工艺改进,柴
油添加剂要求最多的是十六烷值改进剂和柴油流动改进剂,一是提高抗爆性能,二
是降低倾点(凝固点),改善流动性。

改善柴油燃烧性能的添加剂有脂肪族烃、醛
、酮、醚,过氧化物,脂肪族烃、醛、酮,过氧化物,脂肪族及芳香族硝基化合物。

十六烷值改进剂的特点是由于这些物质易于分解产生游离基,促进烃氧化迅速反应,以缩短燃料油中添加的添加剂非常少,有时需加入一些助燃剂,有时为改善运
输性能要添加一些降凝剂。

目前,我国燃料添加剂产量很少,主要原因是我国油品质量要求不高,而且许
多油品性能取决于加工路线。

但随着油品质量的提高以及环保对油品质量要求的提高,燃料添加剂将会有所发展。

抗爆剂辛烷值是车用汽油最重要的质量指标,是一个国家炼油工业水平和车
辆设计水平的综合反映。

采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。

抗爆剂主
要有烷基铅、甲基环戊二烯三羰基锰、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚、叔
丁醇、甲醇、乙醇等。

烷基铅抗爆剂具有工艺简单、成本低廉、效果突出的优势,所以一直是效率最
高的辛烷值改进剂之一。

随着汽车废气排放控制及保护环境的需要,国外已限制向
汽油内加烷基铅,并逐步实现汽油的低铅化和无铅化。

不过,从使用性能与经济效
果综合来看,目前还没有一种抗爆剂比得上烷基铅。

可以预见,一旦铅微尘能有效
控制,烷基铅抗爆剂将会继续服务于人类。

MTBE作为汽油添加剂已经在全世界普遍使用。

它不仅能有效提高汽油辛烷值,
而且还能改善汽车性能,降低排气中CO含量,同时降低汽油生产成本。

MTBE应用至今,需求量、消费量一直处于高增长状态,其生产技术也日趋成熟。

但最近美国加
洲以污染水质为由,禁止使用MTBE,美国国家环境保护部门也有类似动作,这表明
美国已开始限制MTBE生产及应用。

美国是MTBE消费大国,这一演变将使MTBE产业受到威胁。

北美MTBE和甲醇生产商将因为市场需求下降而遭受重大损失。

目前世界汽
油用MTBE现有年产能力超过2100万吨,在禁用MTBE呼声日益高涨的情况下,MTBE装
置本身的生存将受到严峻考验。

不过,美国发生的对MTBE恐慌,在近期内不会扩散到欧洲和亚洲。

迄今,欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的任何意向,这些地区将在一定时期内继续采用MTBE作为清洁汽油的主要组分。

在亚洲,MTBE需求量正在快速增加,我国MTBE也处于快速增长状态,特别是我国近期推广使用高辛烷值无铅汽油,并在北京、上海、广州率先执行
城市清洁车用无铅汽油新标准,所用辛烷值改进剂主要是MTBE。

因此,我国MTBE需求量还将有所增加。

随着吉化锦江油化厂、林源炼油厂、前郭炼油厂等MTBE装置的投产,我国现有MTBE装置年总产能力已达62万吨。

目前,我国汽油用MTBE年需求量为80万吨,缺口较大。

醇类用作汽油添加剂由于含有羟基而显示出不良效果,但甲醇、乙醇、丙醇和
叔丁醇等低碳醇或其混合物都已用作汽油添加剂。

其混合物用作汽油添加剂具有与MTBE相似功能,还有价格优势,用作汽油调合剂具有较大的市场潜力。

目前我国正
积极推广车用乙醇汽油。

抗氧剂抗氧剂能减少由于燃料自动氧化而产生的胶质量,延缓燃料据化。


氧剂主要有酚型抗氧剂、胺型抗氧剂和酚胺型抗氧剂。

目前,我国使用的酚型抗氧
剂有2,6-二叔丁基甲酚,在燃料油中一般加入0.002%-0.005%,辽宁、上海有企业生产该产品。

芳香胺抗氧剂比酚型抗氧剂的抗氧化性能好,因此实际使用较多。

但性能较好的胺型抗氧剂通常是固体,使用上存在油溶性较差问题。

目前,我国胺
型抗氧剂主要用于含烯烃较多的车用汽油,一般加入0.002%-0.004%。

酚胺型抗
氧剂主要有2,6-二叔丁基-1-二甲对甲酚及酚型和苯基二胺复合物。

金属钝化剂金属钝化剂本身不起抗氧作用,但和抗氧剂一起使用可降低抗氧
剂用量,提高抗氧化效果。

目前,我国使用的金属钝化剂是N,N-二亚水杨酸-1,
2-丙二胺,它对铜的催化作用最有效,与抗氧剂复合用于车用汽油中,一般加入
0.005%。

抗磨离锈剂该类添加剂为含有极性基团的有机物质,可吸附在摩擦部件表面
,避免金属之间干摩擦,改善燃料润滑性能。

国外抗磨防锈添加剂有含磷及不含磷
品种。

目前国内生产的环烷酸型及二聚酸型抗磨防锈剂已得到应用,其中二聚酸型
抗磨防锈剂为多种添加剂的复合剂,可以5ppm-20ppm的浓度用于不同燃料中。

流动改进剂(降凝剂)我国自20世纪50年代开始研发润滑油降凝剂,后又研发柴油降凝剂。

80年代初,中国石化总公司明确提出发展高效柴油降凝剂,并将其列
入“八五”和“九五”科技发展规划,使柴油降凝剂的研发进入新的发展时期。

但是,我国对柴油降凝剂的研发还存在一些问题。

如由于我国衡量柴油低温性能的指
标以往都是凝点一项,因此早期开发的品种主要是以降凝点为目的,而冷滤点降效
果很差;国内开发的品种普遍存在对柴油组成依赖性很强、感受性差的问题。

另外
,国产柴油降凝剂研发品种少,性能单一,小试样品和工业产品质量相差较大。

十六烷值改进剂十六烷值改进剂是改善柴油着火性能用添加剂,提高柴油十六烷值的程度取决于添加剂及燃料组成。

燃料中芳烃含量越高,十六烷值越低,对于添加剂的感受性越差。

而添加剂在低加入量时的效果比高加入量好,故对芳烃含量较高的催化裂化柴油来说仅靠添加剂来提高十六烷值是不经济的。

十六烷值改进剂对燃料的闪点和残碳也有不同的影响。

因此,使用时应注意对发动机适应性及对发动机其他性能的影响。

清净分散剂清净分散剂为有机化合物,其非极性基团延伸到燃料油中,可增加燃料油的油溶性,防止沉积。

其极性基团整齐排列在金属表面上,增加其表面活性。

因此,清净分散剂能减少油中的沉积物,保持燃料系统清洁,分散燃料油中已形成的沉渣。

可用作燃料油清净分散剂的化合物有聚异丁烯琥珀酰亚胺、酚胺、咪唑啉、脂肪胺等。

随着汽车工业发展,汽油清净分散剂的重要性日趋显著。

因为加入清净分散剂后,该剂吸附在胶质物上,将其分散成细小颗料,珂防止在发动机进气系统和喷油嘴上因形成沉积物所造成的喷射、雾化、燃烧失常,改善汽车性能和尾气污染状况。

此类清净分散剂主要是聚异丁烯胺化物。

多效添加剂为充分发挥燃料燃烧性能,燃料在使用过程中需满足多种性能要求。

如车用汽油需具有良好的清净,防冻,防腐,进气阀沉积物可控等多种性能。

柴油也有贮存稳定,保持喷嘴清洁,排放颗粒污染物可控等多种要求。

为此发展了燃料多效添加剂。

这种添加剂可以是一种化合物表现出多种用途,也可以是多种添加剂的复合配方,它具备两种以上的作用,使燃料充分发挥作用。

这方面的研究与应用,国内尚显不足。

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