燃料添加劑基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)

前言

21世紀(jì)上半葉，石油和天然氣仍然是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可替代的重要戰(zhàn)略能源。由石油加工過程直接生產(chǎn)的石油產(chǎn)品，如燃料油等，幾乎應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。燃油品質(zhì)的高低對(duì)燃油消耗、尾氣排放、動(dòng)力性能等至關(guān)重要，廣泛采用的最有效和最經(jīng)濟(jì)的方法是在燃料油中加入添加劑。但隨著汽車工業(yè)及民航事業(yè)的發(fā)展，加之環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格化，對(duì)石油產(chǎn)品添加劑技術(shù)提出了更新、更高的要求，這也使目前國內(nèi)外對(duì)燃油添加劑的研究呈現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展的勢(shì)頭。   盡管近十年來，在這方面開展的研究越來越多，并逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)，且取得了一系列成果，但有關(guān)的總結(jié)性資料、書籍或參考資料仍然非常少。燃料添加劑的研制、生產(chǎn)新技術(shù)及新工藝不斷脫穎而出，為了拓寬讀者的知識(shí)面，介紹燃料添加劑的最新發(fā)展，作者綜合了近年來國內(nèi)外取得的最新研究成果和進(jìn)展，結(jié)合多年在科研和教學(xué)中的成果與經(jīng)驗(yàn)編寫了本書。   本書對(duì)目前廣泛使用的各種燃油添加劑的種類、合成工藝及其工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。全書共分八章，大致分成三個(gè)部分：第一部分是對(duì)燃料添加劑基本知識(shí)的簡要介紹；第二部分詳細(xì)闡述了汽油添加劑、柴油添加劑、噴氣燃料添加劑、通用保護(hù)性添加劑等燃料添加劑的基礎(chǔ)知識(shí)；第三部分詳細(xì)介紹了各類常用燃料添加劑的合成工藝與應(yīng)用技術(shù)。   參與編寫的人員還有王敏老師與王磊老師，在本書的編寫過程中得到了王敏老師的指導(dǎo)與幫助，在此表示感謝。限于作者水平，不足之處在所難免，懇切希望讀者給予批評(píng)與指正。 編者 2012年1月

內(nèi)容概要

　　本書主要介紹了目前廣泛使用的燃料添加劑的發(fā)展、種類、作用機(jī)理、使用性能、合成工藝、工業(yè)應(yīng)用、最新相關(guān)技術(shù)以及未來研究動(dòng)向等內(nèi)容，收集、整理了大量燃油添加劑的最新研究資料、成果和進(jìn)展。內(nèi)容豐富，具有一定的知識(shí)廣度和適中的理論深度，有較強(qiáng)實(shí)用性。本書可供從事石油產(chǎn)品添加劑研究和開發(fā)的相關(guān)技術(shù)人員閱讀和參考，也可作為高等院校應(yīng)用化學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生的教材或參考書。

書籍目錄

第一章 燃料添加劑概述
 第一節(jié) 燃料添加劑分類
 第二節(jié) 石油產(chǎn)品添加劑的命名
 第三節(jié) 燃料添加劑的發(fā)展現(xiàn)狀
第二章 汽油添加劑
 第一節(jié) 汽油抗爆劑
 一、汽油機(jī)的爆震燃燒及產(chǎn)生的危害
 二、汽油抗爆性的表示方法
 三、汽油抗爆劑的發(fā)展
 四、汽油抗爆劑的分類、作用機(jī)理及使用
 五、其他汽油抗爆劑
 第二節(jié) 汽油清凈劑
 一、發(fā)動(dòng)機(jī)油路系統(tǒng)沉積物的形成及危害
 二、汽油清凈劑的發(fā)展
 三、汽油清凈劑的功能
 四、清凈劑的種類
 五、汽油清凈劑的作用機(jī)理
 六、汽油清凈劑的研究進(jìn)展
第三章 柴油添加劑
 第一節(jié) 柴油十六烷值改進(jìn)劑
 一、柴油機(jī)的爆震現(xiàn)象和柴油的燃燒性能
 二、柴油抗爆性的表示方法
 三、柴油十六烷值改進(jìn)劑的種類
 四、柴油十六烷值改進(jìn)劑的作用機(jī)理
 五、柴油十六烷值改進(jìn)劑的應(yīng)用
 第二節(jié) 柴油低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑
 一、柴油的低溫流動(dòng)性
 二、柴油低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑的種類
 三、柴油低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑的作用機(jī)理
 四、柴油低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑的研究進(jìn)展
 五、柴油低溫流動(dòng)改進(jìn)劑的應(yīng)用
 第三節(jié) 生物柴油降凝劑
 一、生物柴油的低溫流動(dòng)性
 二、生物柴油的降凝方法
 三、生物柴油降凝劑的種類
 第四節(jié) 柴油抗磨劑
 一、低硫柴油的抗磨性
 二、柴油抗磨劑的種類
 三、柴油抗磨劑的作用機(jī)理
第四章 噴氣燃料添加劑
 第一節(jié) 抗靜電劑
 一、靜電的產(chǎn)生及危害
 二、抗靜電劑的發(fā)展
 三、抗靜電劑的種類
 四、抗靜電劑的作用機(jī)理
 第二節(jié) 噴氣燃料抗磨劑
 一、噴氣燃料的潤滑性能
 二、燃料潤滑性能的影響因素
 三、噴氣燃料抗磨劑的發(fā)展
 四、噴氣燃料抗磨劑的種類及應(yīng)用
 五、噴氣燃料抗磨劑的作用機(jī)理
 第三節(jié) 防冰劑
 一、噴氣燃料的低溫性能和水分的危害
 二、防冰劑的發(fā)展及應(yīng)用
 三、防冰劑的作用機(jī)理
 第四節(jié) 殺菌劑
 一、微生物的危害
 二、殺菌劑的種類
第五章 通用保護(hù)性添加劑
 第一節(jié) 抗氧劑
 一、燃料的氧化及危害
 二、氧化穩(wěn)定性的影響因素
 三、抗氧劑的種類
 四、抗氧劑的作用機(jī)理
 五、抗氧劑的應(yīng)用
 第二節(jié) 金屬鈍化劑
 一、金屬對(duì)氧化反應(yīng)的影響
 二、金屬鈍化劑的種類
 三、金屬鈍化劑作用機(jī)理
 第三節(jié) 緩蝕劑
 一、燃料的腐蝕性及危害
 二、緩蝕劑的種類及作用機(jī)理
 第四節(jié) 消煙助燃劑
 一、消煙助燃劑的發(fā)展
 二、消煙助燃劑的種類
 三、消煙助燃劑的作用機(jī)理
第六章 其他燃料添加劑
 第一節(jié) 無灰分散劑
 一、曼尼西堿無灰分散劑
 二、多酰胺無灰分散劑
 第二節(jié) 微乳化燃油添加劑
 第三節(jié) 納米燃油添加劑
 第四節(jié) 多效燃油添加劑
 第五節(jié) 生物添加劑
第七章 常用燃料添加劑的合成與應(yīng)用
 第一節(jié) 汽油抗爆劑
 一、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳
 二、環(huán)戊二烯三羰基錳
 三、甲基叔丁基醚
 四、乙基叔丁基醚
 五、甲基叔戊基醚
 六、碳酸二甲酯
 第二節(jié) 汽油清凈劑
 一、聚異丁烯丁二酰亞胺
 二、聚異丁烯胺
 三、聚醚胺
 第三節(jié) 柴油十六烷值改進(jìn)劑
 一、硝酸環(huán)己酯
 二、硝酸異辛酯
 三、草酸正丁酯
 四、草酸二異戊酯
 第四節(jié) 低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑
 一、乙烯?乙酸乙烯酯共聚物
 二、富馬酸酯共聚物
 三、馬來酸酐共聚物
 四、丙烯酸酯共聚物
 第五節(jié) 抗靜電劑
 一、聚砜型
 二、聚胺型
 第六節(jié) 抗氧劑
 一、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚
 二、N，N′-二仲丁基對(duì)苯二胺
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   一、汽油機(jī)的爆震燃燒及產(chǎn)生的危害 在汽油機(jī)的壓縮過程中，汽缸中可燃混合氣的溫度和壓力都上升得很快，汽油隨之開始發(fā)生氧化反應(yīng)并生成一些過氧化物。當(dāng)火花塞點(diǎn)火后，火花附近的混合氣溫度急劇升高，氧化加劇，進(jìn)而出現(xiàn)最初的火焰中心。在正常燃燒的情況下，火焰中心形成后，隨即發(fā)生火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象，火焰的前鋒會(huì)逐層向未燃混合氣推進(jìn)。未燃混合氣和已燃混合氣的接觸部分因受熱而溫度升高，同時(shí)由于已燃混合氣的膨脹而使其壓力升高，這樣便以球面形狀逐層發(fā)火燃燒，向前推進(jìn)，傳播速度較慢，壓力變化速率也較為平緩，直到絕大部分燃料燃盡為止。這種燃燒情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作比較平穩(wěn)，動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能均較好。 而爆震是汽油機(jī)的一種不正常燃燒，它發(fā)生在燃燒過程的后期。當(dāng)火花塞點(diǎn)火后，隨著最初形成的火焰中心在汽缸中的傳播，未燃部分的混合氣受已燃混合氣的壓縮和熱量的傳遞，溫度和壓力急劇升高，其氧化反應(yīng)加速，過氧化物急劇分解，以致在最初形成的火焰前鋒尚未到達(dá)之前，未燃混合氣的局部溫度已超過其自燃點(diǎn)，從而發(fā)生爆炸性燃燒。正常燃燒與爆震燃燒見表2—1。 爆震燃燒對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害如下。 ①由于爆震波以超音速向前推進(jìn)，會(huì)撞擊汽缸蓋、活塞頂、汽缸壁、連桿、曲軸等機(jī)件，使其產(chǎn)生變形甚至損壞。 ②爆震燃燒的高壓和高溫，會(huì)破壞汽缸壁的潤滑油膜的潤滑性，使發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加快，密封性下降，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低。 ③爆震燃燒產(chǎn)生的高溫，會(huì)增加冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，易使發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過熱。 ④爆震燃燒還會(huì)導(dǎo)致排氣管冒黑煙，這是因?yàn)槿紵抑芯植繙囟燃眲∩?，使燃燒產(chǎn)物CO2、CO等發(fā)生離解而析出游離碳。游離碳來不及燃燒被排出汽缸，形成黑煙，同時(shí)也造成燃料消耗量增加。 爆震燃燒究其發(fā)生的原因，主要與汽油的化學(xué)組成和餾分有關(guān)。如果汽油中含有過多容易氧化的組分，形成的過氧化物又不易分解，自燃點(diǎn)低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。另一方面取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件和機(jī)械結(jié)構(gòu)（主要是壓縮比），汽油機(jī)的壓縮比越大，壓縮過程終了時(shí)混合氣的溫度和壓力就越高，這就大大加速了未燃混合氣中過氧化物的生成和積聚，使其更容易自燃。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定的汽油機(jī)，要求使用的燃料具有良好的燃燒性能，不會(huì)產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。 二、汽油抗爆性的表示方法 汽油的抗爆性用辛烷值（octane number）表示，簡稱ON。它是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，將待測(cè)試樣與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)而測(cè)定的。異辛烷（2，2，4—三甲基戊烷）的抗爆性較好，辛烷值給定為100。正庚烷的抗爆性差，辛烷值給定為0。汽油辛烷值的測(cè)定是以異辛烷和正庚烷為標(biāo)準(zhǔn)燃料，按標(biāo)準(zhǔn)條件在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)單缸汽油機(jī)上用對(duì)比法進(jìn)行的。調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)燃料組成的比例，使標(biāo)準(zhǔn)燃料產(chǎn)生的爆震強(qiáng)度與試樣相同，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷所占的體積分?jǐn)?shù)就是試樣的辛烷值。辛烷值的測(cè)定方法有三種。

圖書封面

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