燃油寶是第三代汽油清凈劑的一種俗稱(別名:汽油添加劑、燃油添加劑),其目的是解決電噴車型燃油系統的積碳問題,快速恢復發動機最佳工況,并且可以彌補汽油在某些性質上的缺陷并賦予汽油一些新的優良特性(改善霧化、減少磨損、保護引擎、降低排放等)。
燃油寶是一種燃油多功能添加劑,被添加至燃油中后,會自動迅速分散并開始快速搜集燃油中存在的微量"自由水",將其分割并包裹成直徑僅為7納米的納米水顆粒,在“布朗運動"的作用下,納米水顆粒持續不斷的撞擊供油系統表面沉積的膠質和軟性積碳,產生強效的”物理清洗"作用,確保供油管路以及噴油器的供給通暢。
1923年,美國率先在汽油中采用四乙基鉛以提高汽油的辛烷值,后又開發了四甲基鉛。50年代這類含鉛抗爆劑在世界范圍內得到廣泛應用。70年代后期,無鉛汽油的使用逐年增加,到1990年,西方國家無鉛汽油的銷售量已占汽油總銷售量的50%左右,其中美國與日本已幾乎全為無鉛汽油。1998年,中國已工業生產的潤滑油添加劑有22類167個品種,燃料油添加劑有9類15個品種。以前曾廣泛使用的汽油抗爆劑四乙基鉛,出于對環境保護和汽車電噴技術的發展考慮,2000年7月1日已在全國范圍內停止使用和銷售含鉛汽油。2014年10月13日,中國石化銷售有限公司副總經理、中石化易捷銷售有限公司董事長柴志明在“海龍”燃油寶行車試驗結果媒體溝通會上表示:"燃油寶可以大幅減少發動機內部的積炭,提升汽車動力。減少汽車尾氣有害物的排放量,改善汽車發動機燃油的經濟性”。
歷史沿革
1923年,美國率先在汽油中采用四乙基鉛以提高汽油的辛烷值,后又開發了四甲基鉛。50年代這類含鉛抗爆劑在世界范圍內得到廣泛應用。因其性能好而且經濟,一直是公認的有效抗爆劑。60年代,針對中國噴氣燃料使用中存在的燒蝕現象,曾開發并應用了抗燒蝕添加劑,解決了使用問題。此外,在噴氣燃料中還相繼開發了防冰劑乙二醇甲醚與抗靜電劑(有機饹鹽與鈣鹽及有機含氮共聚物),這兩種添加劑投產使用后取得了良好的效果。
70年代開發了柴油低溫流動性改進劑,主要是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。經過10多年的實際使用,為增產低凝柴油提供了經濟而有效的措施,增加了煉廠工藝的靈活性。70年代后期,無鉛汽油的使用逐年增加,到1990年,西方國家無鉛汽油的銷售量已占汽油總銷售量的50%左右,其中美國與日本已幾乎全為無鉛汽油。
1998年,中國已工業生產的潤滑油添加劑有22類167個品種,燃料油添加劑有9類15個品種。其中潤滑油添加劑包括各種清凈劑、分散劑、抗劑、金屬鈍化劑、油性劑極壓/抗磨劑、防銹劑、腐蝕抑制劑、粘度指數改進劑、降凝劑、抗泡劑,以及各種復合劑:燃料添加劑包括柴油流動改進劑、十六烷值改進劑、抗靜電劑、金屬鈍化劑、抗磨劑、消煙劑、助燃劑、防冰劑、汽油清凈劑等。總單劑生產能力已達130kt\a,復合劑30.6kt\a,基本上適應中國油品發展的要求。以前曾廣泛使用的汽油抗爆劑四乙基鉛,出于對環境保護和汽車電噴技術的發展考慮,2000年7月1日已在全國范圍內停止使用和銷售含鉛汽油。
2014年10月13日,中國石化在北京召開了“海龍”燃油寶行車試驗結果媒體溝通會,會上,中國石化銷售有限公司副總經理、中石化易捷銷售有限公司董事長柴志明表示:"行車試驗數據顯示,燃油寶可以大幅減少發動機內部的積炭,提升汽車動力。減少汽車尾氣有害物的排放量,改善汽車發動機燃油的經濟性”。
分類
燃料添加劑按其在燃料中的作用可以分為兩大類:一類為保護性添加劑,這類添加劑使燃料在儲存、運輸及保管時,可能發生的燃料氧化變質、銹蝕儲罐和管道及發生著火、爆炸等問題降低至最小程度。這類添加劑包括抗氧化劑、金屬鈍化劑、防銹劑、抗靜電劑及抗微生物添加劑等。另一類是改進操作性能的添加劑,包括改善燃燒性能的抗爆劑、抗表面燃燒劑、降凝劑、防冰劑、清凈劑等。
保護性添加劑
抗氧化劑
抗氧劑能減少由于燃料自動氧化而產生的膠質量,延緩燃料氧化,抗氧化劑主要有酚型抗氧劑、胺型抗氧劑和酚胺型抗氫劑3種。
酚型抗氧劑
酚型抗氧劑主要有2,6-二叔丁基對甲酚、2,6-二叔丁基酚、二甲酚、屏蔽酚等。國外主要牌號有A0系列、LZ817、Topanol0、UOP系列、Vanlube PC、IDNOL CP、IDNOL 99、Hitec 4701系列等。主要生產廠家有Du Pont CO. ICI CO.、 UOP CO.、Vanderbilt CO.、Shel CO.、Ethyl CO.等。
截止2002年,中國使用的酚型抗氧劑有2.6-二叔丁基甲酚(T501),在燃料油中的一般加入量為0.002-0.005%。國內錦州石化公司、上海向陽化工廠和遼河濱河化工廠均有生產。酚型抗劑的凝固點均高于0°C,使用時必須先將抗氣劑溶解在溶劑里,再添加到汽油、煤油里,這樣的液狀產品有效成分低,冬季貯存時容易析出。1988年石井等人開發了汽油、煤油用的常溫、常壓下為液狀的抗氧化劑。例如將30%的2,6-二叔丁基對甲酚(A成分)與70%(質量)的烷基酚 (B成分)混合,可得到凝固點為-13℃的液狀抗氧劑組合物。
胺型抗氧劑
芳香胺抗氧防膠劑比酚型抗氧防膠劑的抗氧化性能好,因此,實際使用較多。但性能較好的胺型抗氧防膠劑通常是固體,存在著油溶性較差等使用上的問題。石井等人于1985年開發了耐低溫晶析性及抗氧性能均優異的胺型液狀抗氧防膠劑組合物。解決了過去的抗氧防膠劑在低溫下析出結晶,堵塞濾網及噴嘴等問題。
胺型抗氧劑主要有N-苯基N'-1-二甲基丙基對亞苯基二胺、N-苯基N'-1,3-二甲基丙基對亞苯基二胺、N-苯基N'-1-甲基丙基對亞苯基二胺/N-苯基N'-1,3-二甲基丙基對亞苯基二胺等,國外主要牌號有POA系列、MHFA.1、Hitec系列、UOP系列、A0系列等,主要生產廠家有Du Pont CO.、UOP Co.、Vanderbit CO、Ethyl CO.等。截止2002年,中國使用的胺型抗氧劑有N-苯基N'-仲丁基苯二胺,主要用于含烯烴較多的車用汽油,具有良好的抗氧防膠性能。在燃料油中的一般加入量為0.002-0.004%。
酚胺型抗氧劑
酚胺型抗氧劑主要有2,6-二叔丁基-1-二甲基對甲酚及酚型和苯基二胺復合物。國外主要生產廠家有Ethvl CO.,主要牌號有Hitec系列。
金屬鈍化劑
金屬鈍化劑鈍化已存在于燃料中的金屬離子的催化作用,由此避免膠漿的形成。因此合適的金屬鈍化劑是以水楊基醛為基礎的混合物。
抗靜電劑
抗靜電添加劑一般是具有強的吸附性、離子性、表面活性等的有機化合物。使用抗靜電劑的目的在于提高燃料的電導率、消除靜電危害,保證燃料的安全使用。抗靜電添加劑的研究與應用就是為了使油品在流動過程中避免產生靜電荷,提高電荷泄漏的速度、防止電荷的聚集,達到安全使用油品的目的。抗靜電劑主要有金屬抗靜電劑和非金屬抗靜電劑2種。
金屬抗靜電劑主要牌號有T501(蘭州煉油化工總廠)、烯基琥珀酸酐3 (Shel CO.)、DCA-48(Ethyl CO.)、Hitec 4199(Ethy CO.)。非金屬抗靜電劑主要牌號有Stadis 425 (Du Pont CO.)、Stadis 450 (Du Pont CO.)。
多效添加劑
為了充分發揮燃料的燃燒性能,燃料在使用過程中需滿足多種性能要求。如車用汽油需具有良好的清凈、防冰、防腐及進氣閥沉積物的可控制等多種性能。柴油也有貯存穩定、保持噴嘴清潔、排放中顆粒污染物控制等多種要求。為此發展了燃油的多效添加劑。這種添加劑可以是一種化合物表現出多種用途,也可以是多種添加劑的復合配方,它具備兩種以上的作用以使燃料充分發揮其作用。
清凈分散劑
清凈分散劑為有機化合物,其非極性基團延伸到燃料油中,增加燃料油的油溶性,防止沉積。其極性基團整齊排列在金屬表面上,增加其表面活性。因此,清凈分散劑能減少油中沉積物,保持燃料系統清潔,分散燃料油中已形成的沉渣,使微小顆粒保持懸浮狀態。可用作燃料油的清凈分散劑的化合物包括:聚異丁烯琥珀酰亞胺、酚胺、咪呯啉、磷酸酰胺、脂肪胺、烷基羥基芳香族羧酸堿性鎂鹽等。
隨著汽車工業的發展,汽油清凈分散劑的重要性日趨顯著。因為加入清凈分散劑后,該劑吸附在膠質物上,將其分散成細小的顆粒,從而可防止在發動機進氣系統和噴油嘴上因沉積物的形成所造成的噴射、零化、燃燒的失常,改善了汽車性能和尾氣污染。此類清凈分散劑主要為聚異丁烯胺化物。聚異丁烯胺化物是氯化聚異丁烯與二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯亞胺等多烯多胺胺化而得。當聚異丁烯胺化物的極性端基與非極性端基比為1:2時,具有優良的清凈分散性能,聚異丁烯胺化物也是潤滑油的高效清凈分散劑。
改進操作性能的添加劑
抗爆劑
抗爆劑用于汽油中,衡量汽油抗爆性能的指標是辛烷值,加入抗爆劑可以提高其辛值。抗爆劑是燃料添加劑中用量最大的一種,四乙鉛和四甲鉛是最常使用的抗爆劑。
抗磨防銹劑
抗磨添加劑為含有極性基團的有機物質,可吸附在摩擦部件的表面,避免與金屬之間的干摩擦,改善了燃料的潤滑性能。國外抗磨防銹添加劑有含磷及不含磷的品種,為了滿足MIL-1-25017D規格的要求,應采用不同的添加量,該劑對噴氣燃料的水分離指數(WSIM),熱安定性(JFTOT)以及抗靜電性能皆無不良影響。截止2002年,國內生產的環烷酸型及二聚酸型抗磨防銹劑已得到了應用。其中二聚酸型抗磨防銹劑為多種添加劑的復合劑,可以5-20ppm的使用濃度用在不同燃料中,對不同材質的金屬起到防銹作用。
抗磨防銹劑主要牌號有T1601(牡丹江油騰化工廠)、T1602(齊魯石油化工公司煉油廠)、DCI系列(Du Pont CO.)、RP-2(Du Pont CO.)、AFA-1(Du Pont CO.)、Mobilad F-800 (Mobil CO.)、 Hitec 515(Ethyl CO.)、Hitec 580(Ethyl CO.)等。
抗表面燃燒劑
在汽油發動機氣缸內被壓縮的可燃混合氣可能會發生早燃現象,稱為表面點火。其原因是由于燃燒室內某些局部表面可能存在少量積,在較高壓縮比的工況下,因壓縮作功可能使燃燒室內溫度升高,高至使這些積達到灼熱的程度,導致由于這些局部表面的提前點火,而影響發動機的正常運轉,且可造成功率損失,影響機件壽命。為減少上述表面點火現象,可在燃料油中加入有機磷化合物,如甲苯二苯基磷酸酯和甲基二苯基磷酸酯。其作用機理是這些添加劑可將具有較低灼熱點的沉積物轉變為含有磷酸酯的、灼熱點較高的沉積物,防止了表面提前點火。
流動改進劑
流動改進劑 (PPD)又稱降凝劑,它們是一類能夠降低石油及油品凝固點 (SP)、改善其低溫流動性的物質,對柴油來說,只須向油中添加做量的PPD便能夠有效地降低柴油冷濾點(CFPP)。這對增產柴油、節能、提高生產靈活性和經濟效益來說,是一種既簡便而又有效的辦法,因而國內外都十分重視新型高效廉價的柴油PPD的研究和產品開發。
中國自五十年代初期開始著手潤滑油隆候劑的研究開發與仿制生產,并于1965年前后又開始了柴油隆凝劑的研究開發。八十年代初,石化總公司明確提出了要發展“高效柴油降解劑”、并將其列入“八五”“九五科技發展規劃中。因而柴油降凝劑的開發研究進入了一個新的發展時期。流動改進劑大致分為乙烯-醋酸乙烯系共聚物為代表的聚合物型與長鏈二羧酸酤膠系的油溶性分散劑型2類,主要牌號有T1804(北京有機化工廠)、T1804A(上海石油化工總廠)、Paradyne (Exxon CO.)、ECA(Exon CO.)、CARRYOL MD (Sanyo CO.)、Amoco (Amoco CO.)、TFA(Texa CO.)、LZ(Labrizol CO.)、UNIPOR type(UOP CO.)、Keroflus DK (BASF)、Shellswim (Shell CO.)、OFA(Chevron CO.)、Hitec (Ethyl CO.)等。
十六烷值改進劑
十六烷值改進劑是改善柴油著火性能的添加劑,十六烷值改進劑提高柴油十六烷值的幅度取決于添加劑及燃料的組成。燃料中芳香烴含量越高,其十六烷值也就越低,對添加劑的感受性也就越差;且添加劑在低加入量時的效果比高加入量好,故對芳烴含量較高的催化裂化柴油來說,僅靠添加劑來提高十六烷值是不經濟的。十六烷值改進劑對燃料的閃點和殘碳也有不同的影響。因此,在使用時應注意它對發動機的適應性及對發動機的其它性能如排煙和燃料消耗等的影響。
美國堪薩斯州lawrence的堪薩斯大學的研究人員研制出一種新的柴油添加劑,他們發現從有機大豆油制得的脂肪甘油三酯的硝酸行生物在發動機性能提高方面與最常用的十六烷值改進劑2-乙基已基硝酸(EHN)有同樣的作用,區別于EHN的是它大大地減少了NOx生成量,與此同時又極大地改善潤滑性能。研究人員認為這個產品在相關點火性能和潤滑性能兩方面都具備很強的商業競爭性。而且它的原材料價格也比EHN的原料2-乙基已醇低一半多。這種產品揮發性不大、無害、便于運輸,因此是提高柴油機性能的一種綠色十六烷值改進劑。
截止2002年,十六烷值改進劑主要牌號有T2201(山東東風化肥廠、遼寧向東化工廠)、Hitec系列 (EthyI CO.)、ECA-3478(EXXON CO.)、DDA-1000(Du Pont CO.)、CI-0801 (0ctel CO.)、KerobrisOI MAR (BASF)、LZC 50 (Lubrizol CO.)等。
防冰劑
防冰劑分為兩類:一類為冰點降低劑,包括低分子醇類,如甲醇、乙酵、2-丙醇以及己烴二醇等。另一類是表面活性劑,包括C17烷基二乙醇胺,a-C17烷基-1-羥乙基咪唑啉等。此外,也廣泛應用乙二醇單甲醚,例如90%乙二醇單甲醚與10%丙三醇的復配物,具有非常好的防冰效果。多元醇氧化烯加成物與表氯醇-胺縮合物的混合物,也是一種優良的防冰劑。
截止2002年,中國生產的防冰劑為乙二醇甲醚,原蘇聯由于地處寒區,噴氣燃料的防冰問題比較突出。最早將乙二醇乙醚又稱“u”液(乙二醇乙醚)作為防冰劑用于噴氣燃料中,用量一般為0.1-0.3%(wt)。美國自1962年起視定JP.4噴氣燃料中必須加入PFA-55MB(乙二醇甲醚)防冰劑,并制定了MIL-J-27686E規格。乙二醇甲酸的用量僅為“u”液用量的一半,即0.10-0.15% (wt)。截止2002年,此兩種防冰劑在國際上廣泛應用。但是,其存在著較高的吸水性的缺點。防冰劑主要牌號有T1301(撫順石油化工公司石油二廠)、PFA-55MB (Dow Chemical CO.)、“u”液(原蘇聯)等。
清凈劑
化油器清潔劑防止化油器中的沉積(如來自曲軸箱通風的潤滑油蒸汽),在金屬表面上形成保護膜。燃油寶作為汽油清凈劑的主要類型,通常分為清洗型和保潔型兩類。保潔型產品主劑(如聚醚胺、聚異丁烯胺)含量較低,主要通過低含量清凈劑抑制發動機積碳生成;清洗型產品主劑含量較高,以高含量清凈劑為主,可溶解、分散進氣閥、噴油器等部位的積碳,促使積碳隨燃燒過程排出,具有較強的積碳清洗能力。
助燃劑
使用燃料助燃劑的目的是改善并提高燃料油的燃燒性能,國外四、五十年代就使用助燃劑,截止2002年國內使用的助燃劑大都由國外進口,助燃劑的使用,不僅使設備清潔,減少油泥積炭,減少設備損壞,而且能提高燃燒效率,減少能耗,減少對大氣的污染。由于輕質燃料在國民經濟中需求量增加,價格貴,某些單位,如船舶部門,把渣油作為柴油機燃料使用,其使用面正在擴大。
高分子量聚異丁烯直接添加在汽油中可以改善汽油燃燒性能,當汽油與氧氣在發動機內混合點火時產生CO2和H2O,釋放出啟動發動機的能量,但由于空氣中含有的氧氣不足,以使汽油不完全燃悠,一部分烴處于沒有燃燒的狀態,造成污染。聚異丁烯可以改變汽油的物理件能,并對包括柴油機在內的各種發動機起作用。加入聚異丁烯可以減少烴和一氧化碳污染物的產生,使燃燒更充分,同時還能減少氨氧化物排放量。
清潔柴油技術公司 (CDT)2001年6月27日宣布,它與BakerPetrolte公司簽訂了銷售和市場協議,向美國和加皇大的煉油廠和燃料終端推銷CDT的Platinum Plus柴油燃料燃悠專利催化劑。該Platinum Plus燃料催化劑是鈷和鈰的混合物,作為一種添加劑,微量用于柴油中以促進燃料分子在柴油機中更迅速地完全燃燒,可以大幅度降低柴油機的排放,節約燃料。根據CDT提供的數據,當使用Platinum Plus時,柴油縣浮粒子可以減少15-30%,烴類和一氧化碳也可以減少,燃料可節約4-8%,Platinum Plus可使發動機的排放低于同類產品,也可以改善柴油氧化催化劑和粒子過濾劑的性能,減少95%的粒子。鈷和廣泛用于廢氣后處理中,為汽車催化轉換劑、柴油氧化劑和粒子過濾劑。經Platinum Plus處理過的燃料將活性強的催化劑導入發動機,使其催化燃燒,并改善性能。
截止2002年,國外助燃劑主要牌號有Mobilad F-697 (Mobil CO.)、LZ565(Lubrizoi CO.) LZ8220 (Lubrizoi CO.)、LZ8058 (Lubrizoi CO.)、Bryton Brium190 (Witco CO.) 等。
工作原理
燃油寶是一種燃油多功能添加劑,被添加至燃油中后,會自動迅速分散并開始快速搜集燃油中存在的微量“自由水”,將其分割并包裏成直徑僅為7納米的納米水顆粒,由于體積僅相當于頭發絲的一萬四千分之一的大小,因此分割形成的水顆粒數量特別巨大。同時,包裏水顆粒的"納米組裝"具有相當強度使得納米水顆粒始終呈完美的球形。
在“布朗運動"的作用下,這些水顆粒在常溫下即被溫度賦予每秒十幾米的不規則熱運動速度,使得納米水顆粒在燃油中均勻和穩定的分布。與此同時,熱運動帶來的能量也使納米水顆粒持續不斷的撞擊供油系統表面沉積的膠質和軟性積碳,產生強效的”物理清洗"作用,確保供油管路以及噴油器的供給通暢。
作用及效果
參考資料
相關事件
抽查不合格
2024年1月,國家市場監督管理總局公布了流通領域車用汽油清凈劑產品質量國家監督抽查情況,在12個省份進行了抽樣,抽查了105批次產品,抽查發現有42批次產品不合格,不合格率為40%。質量不合格的主要原因是生產企業在生產的過程中使用了一些不合格的原料,或者有些生產企業為了節約生產成本,原液添加的比例比較低,然后清凈劑中用來清除積碳的聚醚胺、聚異丁烯胺這些有效成分不足,清除積碳的效果就不夠理想。由于生產"燃油寶"原液的核心技術高度集中,中國絕大多數企業生產燃油寶,實際上都是采購原液后,再配以輔料和各種添加劑稀釋灌裝而成。這也形成了“燃油寶”雖然技術含量高,但生產門檻低的特殊現象,導致了抽檢不合格率高的現象。
9月24日,上海市市場監督管理局網站發布2024年上海市汽油清凈劑(燃油寶)產品質量監督抽查結果,共抽查10批次產品。經檢驗,不合格3批次。其中實體銷售5批次,發現不合格1批次;電子商務銷售5批次,發現不合格2批次。本次抽查所抽樣品產地涉及上海市、天津市、山東省、甘肅省等6個省市。其中抽查到標稱上海市生產企業共4 批次,不合格2批次;抽查到標稱其他省市生產企業共6批次,不合格1批次。
參考資料 >
在加油站或汽車4S店被推銷的燃油寶,究竟是不是一場騙局?.百家號.2024-01-29
很多司機都買過!此類商品不合格率高達40%.光明網.2024-01-30
2024年上海市汽油清凈劑(燃油寶)產品質量監督抽查結果公布.中國質量新聞-今日頭條.2024-09-26