中国博纳士集团纳米燃油添加剂的开发

中国博纳士集团纳米燃油添加剂的开发

中国博纳石集团是北京大学的一个纳米工业集团，在李正晓教授的纳米风俗中迅速崛起。他说，在纳米风暴中，纳米油添加剂被提出。这个起初只有四家独立法人实体的企业集团总部位于北京中关村高科技园区,业务主要涉及三大领域,即纳米燃油添加剂和纳米汽柴油、润滑油添加剂和润滑油、涂料添加剂和涂料等领域,并且以每年推出一种纳米产品的速度,不断推出纳米系列高新技术产品。现在,这个企业已经在全国发展了18家分支机构,总资产达到5000多万元人民币。2003年,集团营业收入3000多万,实现利税1000多万元。作为李正孝博士在石油化工行业的一次拓展,集团的前身是因李博士同北京大学方正集团合作而闻名的北大博雅科贸有限公司和因此设立的北京大学方正博雅纳米技术工程中心,这两个机构因为李博士的纳米技术研究成果而在2000年受到媒体关注。在纳米产业领域,李博士率先将液相纳米组装技术应用于汽、柴油添加剂的开发中,研制生产出了全新概念的具有节能、降低排放污染等综合性能的纳米燃油添加剂,该产品被北京市科学技术委员会和国家环保产业协会鉴定评议为第四代燃油添加剂的标志性产品。经过李博士旗下的核心团队四年多的努力奋斗,这个石化行业的新兵目前已经在市场竞争中树立起了纳米产品的品牌形象,赢得了广泛的理解、尊重与合作。特别是WTO风暴中同国外著名石油跨国公司的合作,已经在某种意义上震撼了中国的石油和炼化产业。纳米燃油添加剂纵览我国市场上的节油、环保产品,由于技术水平参差不齐导致效果差异很大。针对这种现状,李博士率先将介观(纳米)物理学的最新成果应用于化工领域,采用纳米组装技术,经过严密的组装设计,解决了水的纳米尺度组装问题,实现了油水交融,并在燃油添加剂的开发上获得成功。要提高燃油燃烧的效率,必须提高燃油的雾化程度,也就是增大其比表面积。人们在生活中都知道,当沸腾的油锅中有水时,就会发生油滴的爆溅,使油的比表面积变大,而纳米燃油添加剂正是通过这样的过程让燃油二次雾化,上万倍地提高了燃油的物理活性。李博士采用纳米组装技术研发生产的博纳士纳米燃油添加剂,是由采用辐射化工工艺生产的纳米组装材料和水构成的。当添加剂按1:10000的比例加入燃油后,纳米组装材料的作用使其中的水迅速分散成纳米尺度的颗粒(直径仅为6个纳米的小球),并形成热力学稳定相存在。当燃油被雾化时,每个雾滴中含有上万个纳米尺度的水颗粒。由于每个水颗粒均被具有一定强度的界面膜所包围,水的沸点又小于汽油和柴油的主要成分,这些颗粒在燃油燃烧前会同时发生“微爆”,炸碎燃油雾滴,使之进一步雾化达到纳米尺度,使燃油充分燃烧,并降低污染物的排放。同时,纳米水的亿万次“微爆”过程可以将发动机中的积碳炸碎,而在高温下,水分子可与被炸碎的积碳进行水煤气反应,生成可燃气体参与燃烧,从而清理了发动机燃烧室。这种作用机理和效果受到了国家内燃机质量检验检测中心台架的可靠性检验、国家机动车排污检测中心十五工况台架检验、交通部汽车行业能源利用检测中心的试验场油耗测试、铁道部铁路科学研究院单缸机和多缸机节能台架检验、中国石油天然汽集团油田节能监测中心节能台架和北汽集团等数十家机构的检验与使用,结果证明:纳米燃油添加剂能够有效清净油路和燃烧室,节省油耗10-20%,降低尾气污染物排放40-80%。纳米燃油在车辆管理中使用的效果日益明显李正孝博士的纳米燃油添加剂由于其显著的节油降排功能、完备的检测试验依据、细致周到的售后服务和强大的品牌号召力,受到了众多消费者和成品油销售企业的青睐,并被辽宁省、黑龙江省和四川省列为政府指定推荐产品。也被北京北汽集团、北京石化等数十家企业选为指定产品,在所属加油站中直接添加,免费提供给消费者使用。特别是北汽集团,由于承担着国家重大政治活动中贵宾车队的派出任务,因此在选择产品方面十分严格。而该公司在2002、2003和2004年两会期间,以及2002年接待美国总统布什来华访问过程中派出的车辆均使用添加了纳米燃油添加剂的优质燃油,一时传为佳话。在节油功能方面,经太原钢铁(集团)公司50多辆车近两个月的使用,汽油车平均节油10.87%,柴油车平均节油16.01%。2001年3月至4月,经北京市北汽出租汽车集团公司第五分公司数十辆出租车试用,证实该产品平均节油率达9.39%,司机感觉动力性明显增强。辽宁省节能监测中心2001年7月对该产品进行测试,汽油车平均节油11.4%,柴油车平均节油14.33%。2003年,国家交通部汽车运输行业能源利用检测中心检测汽车节油率8.2%,中国石油天然气集团油田节能检测中心台架检测节油率10.93%。这些数据说明,博纳士纳米燃油添加剂作为一种应用于内燃机车系统的高科技产品,虽然不是灵丹妙药,但绝大多数消费者已经感受到了它能给机车状况带来明显改善。另一方面,调查统计表明,平时固定在这几家加油站加油的车辆比偶尔在这些站加油的车辆,节油效果更加明显。这说明,只有坚持长期连续使用添加了纳米燃油添加剂的优质燃油,才能收到更好效果。在降低机车尾气污染物排放方面,纳米燃油添加剂经北京市环境保护监测中心采用怠速法测试,证实可使机动车的排气污染物中HC降低40%-80%,CO降低40%-70%,NOx降低50%-95%,总体效果十分显著。而在杭州市环境监测中心站、扬州市环境监测中心站、常州市环境监测中心站等单位得到了更好的检测数据。博纳士纳米润滑添加剂在发动机使用中的节能作用除了纳米燃油添加剂,李正孝博士还研发了纳米润滑油添加剂,并以此为核心技术推出了润滑油的最新等级——M级的纳米特种润滑油。博纳士纳米润滑油添加剂是纳米尺度的金刚石颗粒和纳米组装材料的组合体,以1:1000的比例添加到润滑油中。它的添加在润滑油中形成了第二相为球形颗粒的纳米结构单元,数量十分巨大,达到10的16次方,并且热力学稳定,使润滑油变成了具有典型纳米特征的纳米材料。这些纳米球形颗粒对润滑油的重组份在低温下形成的石蜡微晶和机械摩擦表面上形成的脂状薄膜具有极强的亲和力,形成致密的滚珠轴承结构层,改变了粘滞和摩擦的生成条件,让原来的滑动摩擦变成了滚动摩擦,大幅度降低了摩擦性消耗。这种滚珠轴承结构层还承担机械摩擦面的绝大部分摩擦载荷,使摩擦性能耗大幅度降低。这种纳米滚珠轴承结构层稳定存在,在发动机长时间停置时依然完好地附着在机械摩擦表面的脂状薄膜上,使发动机冷启动时机械还保持良好的润滑状态,消除了冷启动边界摩擦给机械所造成的磨损。博纳士纳米润滑油添加剂除了在平整表面形成纳米滚珠轴承结构层以外,还可以在划伤处起到极佳的填充修复作用,恢复和增强发动机气缸壁和活塞环之间的密封性,使气缸窜气所造成的做功压力损失得到弥补,使发动机的功率得到恢复和增强。摩擦性内耗的减少和发动机设计工作点的恢复提高了发动机的机械效率,为发动机有效功率的提高,具体表现在车辆动力的增加,最终导致机械的做功效率提高。这些作用使博纳士纳米润滑油添加剂和博纳士特种润滑油具有明显的节能效果。中央电视台《科技之光》栏目组织的北京——哈尔滨高速公路车辆路用实验表明:使用博纳士特种润滑油可以比使用同品牌但没有添加博纳士纳米添加剂的标准润滑油平均节省燃油9.74%。中国人民解放军军事交通学院汽车试验中心台架检测表明:尾气排放CO下降36%,HC下降38%。另外,博纳士特种润滑油在使用中形成的纳米滚珠轴承结构层承担了机械摩擦表面大部分的摩擦和载荷,降低了摩擦系数和摩擦性内耗产生的高温,减少了润滑油的减摩负担,从而很好地保持了润滑油组份的化学稳定性,综合提高了润滑油抗氧化、耐高温和抗极压的性能,大大延长了润滑油的使用寿命,可延长换油周期两倍以上。实际车辆使用情况表明:使用博纳士特种润滑油超过15000公里时,润滑油的颜色和澄清度依然良好,车辆的润滑状态即动力仍然没有变化。纳米润滑添加剂石油中由于轻组分比较少,直馏柴、汽油的比例很少,并且直馏燃油也不能满足发动机对辛烷值和十六烷值的要求,目前使用的柴、汽油都是经过催化裂化和加氢重整后的化工产品。但是,我国由于加氢重整技术还不够完善,致使柴、汽油中不饱和烃类含量过高,导致储运和使用中胶质和积碳过高,影响了汽车发动机技术的改进和发展。发达国家都在研究各种改善燃油燃烧的技术,研究最多的就是通过在燃油中加入一些化学物质,提高燃油品质,达到燃烧充分和减少尾气污染物排放的目的。现在,以防治胶质沉积、净化尾气、清除积碳为目的的燃油添加剂在发达国家和地区已得到普遍应用。随着汽车工业和精密机械的高速发展,对润滑油的要求不断提高,以添加固体减磨剂为特征的特种润滑油技术成为发展热点。但传统的微米级固体颗粒添加技术一直没能解决分层沉淀和热力学不稳定等问题,应用纳米组装技术包敷处理的纳米尺度物质,既由于消除了界面张力而解决了界面能所带来的团聚分层问题,又由于小尺度物质的热运动而解决了热动平衡态下的热力学稳定问题。这种热力学稳定态,完全区别于目前国内外微米级固体减磨剂所希望在润滑油中达到的均匀悬浮态——热力学稳定态。事实上,由于微米级的固体颗粒在常温下基本没有热运动,颗粒和润滑油比重上的差别就使得即使解决了微米颗粒在润滑油中的组装问题(也就是完全消除了界面张力,从而不再团聚),也无法保证润滑油的均匀和稳定,总会出现上下的密度差,使底部颗粒密度高,从而在局域上破坏了乳化剂的稳定乳化极限,导致分层沉淀。当机械再次启动时,由于出现团聚的大颗粒而堵塞油路,造成抱瓦等发动机事故。而纳米尺度的柔性物质颗粒则可以在机械的润滑油路中畅通无阻,其超强的物理活性可以对油路中积存的油垢起到有效的清理作用,也对以往摩擦表面的机械划伤起到纳米级的修复作用。并且,在可能出现机械划伤性的硬摩擦区域,数量巨大(10的16次方)的球形纳米颗粒可以形成致密的滚珠轴承结构层,因滚珠轴承结构降低了相对速度而改变了该区域薄膜润滑中切应力所带来的粘滞阻力(与相对速度成正比),也从根本上避免了机械表面的直接接触所带来的划伤,从而起到减摩和降耗的作用。润滑油添加剂目前市面上也很多,有进口的也有国产的,价格普遍都很高。作用机理大多是利用有机金属化合物在高温不稳定的特点,在摩擦表面通过高温分解,使金属镀在摩擦表面,这在技术上称作金属镀膜技术。添加这类产品后,能够形成负摩擦,也就是能够让间隙越磨越小,使摩擦表面变得更加光滑,以改善滑动摩擦,降低摩擦系数。客观地讲,对于老旧发动机,缸壁、轴瓦间隙过大,且有划痕的情况确实具有一定的功效。但对新发动机其作用可能正好相反,因为不存在间隙过大的现象,镀上的金属膜会导致发动机设计的合理间隙变小,反而改变了设计工作点,让润滑油冷却散热等设计功能得不到发挥。另外,由于镀上了金属膜还会使机油管路变窄或堵塞,使发动机关键部位的散热条件恶化,造成局部高温,轻者损伤机件,重者粘缸、抱瓦。而博纳士纳米润滑油添加剂的原理是一种物理方式,成功地解决了这些难题。1982年初毕业于北京大学物理系,后到中国科学院攻读硕士研究生。1985年研究生毕业后,考取香港王宽成教育基金会的奖学金,赴美国威斯康星大学留学。1986年开始涉猎那时初露头角的“介观物理(即现在的纳米技术)”科学研究。1993年上半年在美国完成博士后学习以后,作为第一位亚洲人受聘进入美国宇航公司的研究中心工作。1993年6月携全家回国,进入中国科学院从事有关细微颗粒的介观物理研究。1997年调到北京大学技术物理系工作。1999年“全国首届大学生创业计划大赛”在高校内展开,李正孝和他的学生们共同创造的参赛作品“纳米燃油添加剂”,获得了大赛第一名,由此开始了他具有革命意义的纳米产业之路。博纳士纳米润滑油添加剂的另一大优势是它很好地解决了润滑油的粘度问题。我们知道,车辆冬天用粘度小的润滑油主要是为了减小冷启动困难和冷启动磨损,但当车辆启动后,润滑油温度会迅速上升,粘度也会迅速下降,这又会使得润滑油成膜强度和油膜厚度出现问题。前者会导致磨损加剧,后者会致使气缸活塞环和活塞缸桶之间的密封性下降,导致发动机工作不正常。描述润滑油这种粘温特性的物理量称作粘度指数。低温粘度越低和高温粘度越高的机油,粘度指数就越大,性能就越好。博纳士纳米润滑油添加剂在加入到发动机的润滑油中以后,会迅速在润滑油中形成包敷有纳米组装界面材料(含有亲石蜡功能团)的纳米尺度物质颗粒,让低温下形成的石蜡包有一层滚珠轴承结构膜,从而当机油泵泵送润滑油时,使造成粘滞阻力的腊晶之间的碰撞和摩擦由滑动变成了滚动,让润滑油的粘度大幅度降下来(典型数据为80%)。而在高温下,腊晶又消失了,所以润滑油粘度不会下降。这样,添加了纳米润滑油添加剂的润滑油就具有了更好的粘温特性。“事实胜于雄辩”的合作策略李正孝博士自创办纳米产业以来,由于产品技术的新颖性和独创性,以及其中蕴含的巨大的经济价值和社会效益,受到了各界的广泛关注。中国石油天然气集团、中国石油化工集团曾先后专门开会研讨纳米燃油添加剂,中外合资的BP公司多次同博纳士集团公司洽谈全系统添加问题。这种关注和合作,既带来了发展动力,使事业飞速发展,同时也感受到了相当大的压力。在纳米添加剂出现之前,燃油添加剂在国内还不是一个成熟的有法可依的行业,众多厂家实力有限,处于缓慢积累的状态,竞争并不激烈。然而毫无行业背景和经验的博纳士集团在正式向市场推出纳米燃油添加剂后,凭借新颖独特的技术路线、显著的产品效果、低廉的使用成本、强劲的“纳米”品牌号召力以及以建立品牌加油站为特点的前所未有的营销模式,终于搅动了一池静水,使这一行业的竞争开始加剧。然而没有行业标准和规则约定的竞争,必然是无序的竞争,李博士为此也付出了相当大的代价。作为一家成长中的企业,博纳士集团从不讳言自身存在的不足。面对上游企业的壁垒森严,竞争对手或明或暗的攻击,以及个别媒体的质疑,李正孝坚持“事实胜于雄辩”的实事求是态度,努力在艰难的市场环境中发展自己、完善自己,并以诚实守信、海纳百川的企业品格为行业规则的建立做出了表率。做受人尊敬的企业是博纳士集团的目标,不经历风雨,就不能取得辉煌的成就,脚下道路虽然坎坷,前途毕竟光明!bonus牌纳米燃油添加剂BONUS纳米燃油添加剂与同类产品的比较与分析BONUS(博纳士)牌纳米燃油添加剂是采用液相纳米组装技术生产的高技术产品,其中纳米尺度水颗粒的超强物理活性,作用于胶质,既防治了胶质的沉积,又可以在燃烧室内以其“微爆”机制作用于燃油的燃烧,用物理的方法解决了燃烧充分性问题,从而防治了发动机燃烧室内积碳沉积,也降低了尾气中有害物质的排放,因为这些