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新型汽油添加剂研究进展(08化工(1) 0803021003 杨博)摘要：随着汽车保有量的日益增加和石油资源的减少以及环保法规的日益严格，降低燃油消耗和改善排放成为汽油机研究的重中之重，除改进发动机本身外，采用添加剂改善燃油品质也是切实可行的措施，它不需要改造内燃机结构，具有使用灵活、简便及成本低等优点，研究结果表明，燃油添加剂能有效提高燃油性能、改善发动机的燃烧和排放特性。20世纪初期，汽车工程师发现，发动机没有爆燃时运转更加顺畅和高效，1916年，美国俄亥州科学ThomasMidgely发现，把碘酒加入汽油能减少发动机的爆燃现象，他把发动机敲缸现象和低质量的燃油燃烧(辛烷值)联系在一起，碘酒提高了汽油辛烷值降低了敲缸现象，但碘酒有两个缺陷:腐蚀性和价格昂贵。关键词：清洁汽油汽油添加剂抗爆性新型添加剂 发展我国在2000年7月全面实现汽油无铅化以后， 性能优良的汽油添加剂开发成为研究的热点。目前无铅抗爆剂以甲基叔丁基醚(MTBE)为主。但由于MTBE存在环境隐患，被美国加州等地区禁止使用。因此，新型的可替代MTBE的抗爆剂的开发具有广阔的发展空间。从添加剂的生产工艺来区分,燃油添加剂可分为化学添加剂、生物添加剂及物理添加剂。化学添加剂是最早出现并应用最广泛的添加剂,即把化学药品添加到燃油中,通过化学反应来达到某种作用的添加剂,如抗爆剂、清洁剂、抗氧化剂、防冻剂、抗静电剂、助燃剂及染色剂等。提高汽油的品质主要从提高辛烷值入手,应用比较普遍的汽油添加剂组分主要有有机金属化合物、醚类、酸脂类及醇类等。1 化学添加剂1.1 MMTMMT是国家环保总局确定的唯一金属类汽油抗爆剂产品。M M T作为高效汽油抗爆剂同四乙基铅相比，具有添加量少、成本低和无毒等优点；能与含氧调和剂组分良好配伍，进一步提高抗爆剂的使用性质，能帮助炼油厂提高产品等级、提高炼油品调合的灵活性，从而降低炼油工艺苛刻度，帮助炼油厂节约大量的原油和减少炼油厂的排放， 或者是避免进行巨额的工艺改造投入；使用费用低， 达到同样的辛烷值提高量，费用仅为使用MTBE的1/3左右；使用MMT 可降低汽车尾气中CO 、CH 及NOx 等的排放量， 有利于环保。1.2 ETBE与TAMEETBE与MTBE相比，除含氧量稍低外，其调合辛烷值高；沸点高，能降低汽油的挥发性；另外在水中溶解度低，对环境污染小；原料乙醇无毒。ETBE生产方法与MTBE相似，因此MTBE装置改造转产ETBE在欧洲已形成热潮。BP公司位于荷兰鹿特丹的炼油厂已经将其原有的工艺装置从生产MTBE改为生产乙基叔丁基醚(ETBE)。此外日本石油公司也计划2009年生产ETBE。1.3 DMCDMC是一种极具发展前景的化工产品，1992年在欧洲通过了非毒性化学品注册登记，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，主要采用酯交换法合成。掺混4.7%DMC 可以提高汽油辛烷值3 % 6 % 个。DMC进入汽油添加剂这一巨大潜在市场将成为可能， 以M TBE 添加量为10% 折算成DMC，则DMC添加量为3.3%。目前全世界汽油消耗量超过2亿t/a，若20%汽油采用DMC作添加剂则需DMC120万t/a。1.4 HS系列环保型汽油抗爆剂H S系列环保型汽油抗爆剂是高浓缩烷基化合物。无毒、无害，无异味。不污染环境，产品油性好、添加工艺简单，抗爆性能优异，提高1个辛烷值的用量仅0.040.05%。还具有明显的净化功能可减少尾气中的有害物质排放。这种新型抗爆剂不仅可替代传统的四乙基铅生产无铅汽油，而且可取代MTBE生产清洁汽油。1.5 TKC助剂山东石油化工公司与有关大专院校合作开发了一种汽油添加剂TKC助剂，该助剂为卤代烯烃、不饱和脂肪酸和羟基取代酯等多种成分组成的混合物， 它能明显地提高汽油辛烷值。TKC助剂不含有毒物质，燃烧后能降低汽油尾气中烃和CO的含量，在汽油中添加0.5时，汽油的研究法辛烷值可从89%提高到93%。目前已经在辽河油田石化总厂进行了工业应用。2 物理添加剂这类添加剂以燃油为基质，通过物理作用改善燃油特性。选用经提纯分子大小均匀的煤油作为传递核磁共振的基质，在特殊的核磁共振发生装置中获取核磁共振特性，成为“母液”的共振特性可以传递给燃油及发动机机件或燃油设备，并不断传递给新加入的燃油。获得这一共振特性的燃油在发动机内高温高压下同步爆发，同步燃烧，消除爆震，燃烧极其充分，提高辛烷值，尤其在高温下辛烷值提高更显著。另外共振波可以无损伤强力排出发动机内陈旧积碳，阻止发动机内新积碳形成。不与化学添加剂发生作用，添加灵活。3 纳米燃料油添加剂纳米燃油添加剂，今年来发展较快，它可以把自由水经过纳米组装技术的处理后，组装成6纳米左右的水颗粒，俗称“纳米水”，通过进行水颗粒微爆的二次雾化作用，使燃油更加充分和均匀的燃烧，另外，纳米水颗粒的微爆作用还能有效地清除发动机燃烧室内的积碳。纳米燃油添加剂也可通过纳米水内包裹催化剂组成纳米复合添加剂的微爆加催化原理来大大提高燃油燃烧的充分性。4 结语众多新型汽油添加剂除了具有高的抗爆性能外，还具有很好的环保性能，因此也代表了未来汽油添加剂的发展方向。就目前来看，MTBE在中国仍然是主要的抗爆剂，MMT 的用量会有较大幅度的增长，ETBE的开发、应用是很有前景的，在目前DMC市场价格较低的情况下，DMC作为汽油辛烷值调和组分具有可观的经济效益，物理添加剂和纳米燃油添加剂目前处于使用初期，其使用性能目前尚无定论。参考文献1 郝兴仁，王伟. 用于生产高纯度异丁烯的高纯度MTBE合成研究.化工中间体，2002.2 刘俊华，曹祖宾，赵德智等.汽油抗爆剂的研究进展.辽宁石油化工大学学报，2004.3 顾约伦. 汽油出口美国的现状和对策.高桥石化，2008.4 屈强好.碳酸