- 1 -附件：外文翻譯——有關(guān)燃油添加劑一、原文：- 2 -- 3 -- 4 -- 5 -- 6 -二、譯文使用添加劑對(duì)柴油燃料特性的改善Metin Guru, Ugur Karakaya , Duran Alt?parmak , Ahmet Al?c?lar Metin Guru，Ugur Karakaya，Ahmet Al?c?lar ――Gazi 大學(xué)工程師、建筑學(xué)教授, 06570 Maltepe, Ankara, TurkeyDuran Alt?parmak ――Gazi 大學(xué)理工類教授, 06500 Ankara, Turkey摘要：在這一項(xiàng)試驗(yàn)研究中，含 Mn ，Mg， Cu 和 Ca 等金屬元素的有機(jī)化合物被合成為一種化合物，而它們作用是用作柴油燃料的添加劑。 實(shí)現(xiàn)柴油燃料的冰點(diǎn)位置有最佳減少量的添加劑,它的最佳的用量比率和對(duì)其他方面的性能影響已被測試出來。試驗(yàn)結(jié)果顯示出有機(jī)化合物的錳元素能使柴油燃料的冰點(diǎn)位置降低得最多，性能最好。而這一個(gè)添加劑在用藥量比率為 54:2 lmol Mn/l燃油時(shí)減少了柴油燃料冰點(diǎn)位置到12．4度。 柴油燃料的十六烷值在沒有加添加劑的情況下是 46.22, 而在添加了最佳比率的柴油燃料添加劑的作用下的柴油的十六烷值增加到 48.24。 經(jīng)過觀察，有機(jī)物中的錳元素能有效降低柴油燃料的粘性和揮發(fā)點(diǎn)，從而改善了柴油機(jī)的尾氣排放。1.導(dǎo)言和緒論當(dāng)今世上，能源需求量的增加已經(jīng)迫使有關(guān)研究人員開始著手去調(diào)查研究新的能源資源或研究使用能源資源的最適宜方法。 因此,燃料特性的改善也是一個(gè)重要的科研項(xiàng)目。 眾所周知的,商業(yè)用途和工業(yè)用途的燃料之一是柴油燃料。柴油燃料是由天然的石油中提煉出來的。柴油燃料性能的令人滿意程度依據(jù)柴油的生產(chǎn)技術(shù)水平和石油本身的質(zhì)量。因?yàn)楸容^重和含有較多的碳元素的緣故，柴油燃料使用時(shí)存在有一些問題。當(dāng)柴油燃料被用于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，其中一個(gè)很重要的問題就是柴油有比較高的冰點(diǎn)溫度，從而阻礙了柴油通過柴油濾清器，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。因此,他們使發(fā)動(dòng)機(jī)在寒冷的氣候條件下起動(dòng)非常困難。 為了降低柴油燃料的冰點(diǎn)溫度,通常在柴油提煉出來之后，加入大約 100 百萬分之一 的paradine 添加劑到其中。柴油燃料的特征是它有比較低的燃燒效率和比較高的污染排放物質(zhì),而引起對(duì)空氣的污染。 那是許多調(diào)查研究為什么要把重心集中在改善柴油燃料的特性的緣故。- 7 -Fazliakmetov 和 Shpiro 經(jīng)過研究指出說，當(dāng)Fe ， Mn,Ce 元素作為燃油添加劑用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候微粒子物質(zhì) (PM)會(huì)減少。 含0.2– 0.5% Mn 的過氧化物能減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)22 – 25%的尾氣煙度 。 它的實(shí)質(zhì)是減少aromatics在燃料中的含量從而減少 HC 的散發(fā)。 Yang，H， Wen-Jhy測試了以Mn為基本含量的燃油添加劑在柴油燃料中的影響，并觀察到芬芳的HC在柴油燃料中的含量減少了百分之五十。而且還知道，如果燃料中包含 Ca ， P ， K, Zn 或 Pb等元素,使用過程中就不可避免會(huì)產(chǎn)生污染物質(zhì)對(duì)空氣造成污染。在許多研究領(lǐng)域中我們可以看到，一些燃油添加劑改變了柴油燃料的十六烷值而且影響了燃燒和排放 。這些實(shí)驗(yàn)型的研究主要是利用有機(jī)的以金屬元素為基本的化合物作為燃油添加劑，有目的的改善柴油燃料的燃燒特性。基于這一個(gè)目的，有機(jī)的化合物成份如 MgO ， CuO ， MnO2 和 CaO 被合成為一體,適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備添加劑，改善柴油燃料特性的最佳混合劑及其用量比率的課題已經(jīng)被研究。2. 實(shí)驗(yàn)這一項(xiàng)工作的主要目的是要合成用作改善柴油燃料燃燒特性的以金屬元素為基本的有機(jī)的燃油添加劑。合成過程中主要用到的化合物有CaO ， MgO ， MnO2 和 CuO。為了在再凝結(jié)器和容量為1000ml的細(xì)長玻璃制反應(yīng)器里面生成這種金屬元素化合物，反應(yīng)在180度的溫度下進(jìn)行兩個(gè)小時(shí)。之后，這些合成的化合物首先在百分之二的乙醇溶液中被溶解，然后再溶解于柴油燃料中。這樣，添加劑溶液就生產(chǎn)出來了。這些合成的，以金屬元素為基本的有機(jī)的燃油添加劑，按照金屬含量的不同分別加到柴油燃料中去，再把一根溫度計(jì)放入含有40ml燃料溶液的玻璃制取樣試管中，然后把取樣試管放進(jìn)一個(gè)含有液態(tài)氮的容器內(nèi)，使液態(tài)柴油燃料變?yōu)楣虘B(tài)，測量燃料從固態(tài)變回液態(tài)時(shí)的臨界溫度。分別計(jì)算出沒有加添加劑和加了添加劑的柴油燃料的十六烷值，以及在每個(gè)不同的添加劑比率的情況下最大的冰點(diǎn)的最大降低幅度。基于對(duì)苯胺點(diǎn)的考慮，美國石油組織機(jī)構(gòu)決定已燃料沸點(diǎn)的百分之五十作為ASTM D 611標(biāo)準(zhǔn)。柴油機(jī)的指數(shù)用試驗(yàn)得出的結(jié)果和有關(guān)規(guī)定的數(shù)據(jù)值計(jì)算得出，計(jì)算如下：DI＝ 10F)point( Ale F)(6gravity API。。 ?- 8 -柴油的十六烷值可按下式進(jìn)行計(jì)算：CN＝ DI＋0.068【50％沸點(diǎn)（ ）】－222F。用含有添加劑和不含添加劑的柴油在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒以找出最佳的燃油添加劑使用量，以及用一個(gè)Testo 350分析儀分別測量排出的排放物；加入了添加劑和沒有加入添加劑的柴油粘度用一個(gè)Saybolt粘度計(jì)分別測量；柴油燃料的揮發(fā)點(diǎn)溫度用一個(gè)Pensky Martins測量裝置測量。3. 結(jié)果和討論以金屬元素為基本的有機(jī)化合物燃料添加劑對(duì)柴油燃料燃燒特性的影響以及受不同比率燃油添加劑影響的柴油燃料冰點(diǎn)的降低程度如圖1所示。從這個(gè)集合范圍可以看出，有機(jī)化合元素Mn對(duì)柴油燃料冰點(diǎn)的降低幅度影響最大，最佳的添加劑使用量比率是54:2 lmol Mn/l燃油，相當(dāng)于700百萬分之一的含量。添加劑的濃度（micromol/L）圖 1，冰點(diǎn)溫度隨添加劑藥量的變化從圖中可以看出，使用Mn元素化合物添加劑可獲得最大的柴油燃料冰點(diǎn)降幅。低比率的燃油添加劑量和柴油燃料冰點(diǎn)降幅之間呈直線性關(guān)系，但是當(dāng)添加劑含量比率增大到75 lmol以后，添加劑含量比率與柴油燃料的冰點(diǎn)降幅關(guān)系曲線就趨向于漸近線關(guān)系。這個(gè)是含Mn化合物添加劑在燃油物理性質(zhì)方面影響的特征，當(dāng)添加劑濃度加大時(shí)會(huì)產(chǎn)生更具吸引力的影響。冰點(diǎn)溫度降幅 oC- 9 -為降低柴油燃料冰點(diǎn)溫度的含Mn化合物燃油添加劑的最佳用量比率還將用其他的試驗(yàn)再次證明。柴油燃料的十六烷值的變化由不同的添加劑濃度決定。 結(jié)果可從表 1 中顯示出來： 添加劑用量對(duì)十六烷值的影響添加劑用量（μmol Mn/1 fuel） 十六烷值0 46.2213.5 47.0527.1 47.4754.2 48.2494.9 48.68表 1結(jié)果顯示，當(dāng)添加劑用量增加時(shí)，柴油燃料的十六烷值也增加，當(dāng)最佳燃油添加劑用量比率為54:2 lmol Mn/l燃料時(shí)，柴油燃料的十六烷值增加到48.24。使用了最佳含量的含Mn化合物燃油添加劑和沒有使用燃油添加劑的尾氣排放物的區(qū)別如表2所示：尾氣排放污染物的測量未加添加劑 加添加劑排放氣體溫度（ C）o120.6 117.1氧氣（％） 17.2 17二氧化碳（％） 2.7 2.9凈效率（％） 74.6 75.4一氧化碳（mg/m ）31237 1060二氧化硫（mg/m ） 774 127表 2從表2可以看出，加入含Mn化合物燃油添加劑后排放物中的二氧化碳排量和凈效率都增加了，而一氧化碳和二氧化硫的排量都減少了。這個(gè)結(jié)果暗示了含Mn燃油添加劑能改善燃油的燃燒特性。這個(gè)結(jié)果得到了那些在文學(xué)作品上發(fā)表有關(guān)提高柴油燃料的十六烷值以提高二氧化碳在尾氣排放中的百分比和減少PM在尾氣排放中的- 10 -的百分比的研究者的認(rèn)同。二氧化硫含量的減少主要?dú)w功于MnSO2的作用。使用與沒有使用燃油添加劑的柴油燃料的揮發(fā)點(diǎn)和粘度數(shù)值的區(qū)別在表3中列了出來：揮發(fā)點(diǎn)和粘度值未加添加劑的燃油 加了添加劑的燃油揮發(fā)點(diǎn)（ C）o 56 53粘度（SSU） 38 36表 3如表3列出的數(shù)據(jù)所示，相比與沒有使用燃油添加機(jī)的柴油燃料，添加劑使柴油燃料的揮發(fā)點(diǎn)和粘度都降低了，這就意味著燃油添加劑增大了燃油的蒸發(fā)壓力。柴油燃料的揮發(fā)點(diǎn)溫度的降低證實(shí)了燃油添加劑影響燃油分子裂化反應(yīng)從而減少了HC分子微粒的觀點(diǎn)。從試驗(yàn)結(jié)果中我們可以理解到，燃油特性的改善是通過燃油分子中的碳鏈裂化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。 4. 結(jié)論正如實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示一樣, 經(jīng)過多試驗(yàn)結(jié)果的觀察，發(fā)現(xiàn) Mn 元素在降低柴油燃料的冰點(diǎn)方面有最強(qiáng)的作用效果，并且總結(jié)出了燃油添加劑的最佳用藥量。含有Cu，Mg和Ca元素的有機(jī)化合物，在影響柴油燃料的特性方面，和Mn元素化合物比起來，影響相對(duì)比較小。加了含Mn元素化合物燃油添加劑的燃油，從固態(tài)到液態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界溫度也測量出來了。當(dāng)最佳用藥量為54:2 lmol Mn/l燃料時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)燃油冰點(diǎn)的最大降幅達(dá)到12.4度。在這個(gè)燃油添加劑用藥量的前提下，柴油燃料的十六烷值從46.22 增加到 48.24，如表3所示：通過對(duì)含有燃油添加劑的燃料排放的尾氣污染物的測量，發(fā)現(xiàn)氧氣含量減少了百分之零點(diǎn)二，一氧化碳含量減少了百分之十四點(diǎn)三，二氧化碳含量增加了，二氧化硫含量減少了，發(fā)動(dòng)機(jī)的凈效率也提高了百分之零點(diǎn)八。這些結(jié)果已經(jīng)被Alt?parmak 和Icingur最近的研究結(jié)果所證實(shí)。他研究后報(bào)道說，當(dāng)柴油燃料的十六烷值從46增加到54的時(shí)候，還有可能使氮氧化物和二氧化硫的污染物含量再降低百分之二十，柴油的揮發(fā)點(diǎn)降低3度，柴油燃料的燃燒著火溫度也將再次降低。研究還發(fā)現(xiàn)，含Mn元素添加劑的柴油的粘度是36 SSU，比不含Mn元素燃油添加劑的柴油粘度——38 SSU要低。有機(jī)化合物燃油添加劑中的基本金屬元素中，當(dāng)燃油添加- 11 -劑用量比率為54:2 lmol Mn/l 燃油時(shí)Mn元素對(duì)柴油燃料物理特性的改善效果最佳。既然Mn元素不算是大氣污染物質(zhì)，那么這種燃油添加劑可以有效地放心使用。5．叁考文獻(xiàn)（1） Angove DE, Cant NW。 《PIXE在集成電路接觸反應(yīng)器污染物沉淀計(jì)劃中的應(yīng)用》。Nucl Instrum Meth Phys Res 1996年;109:563–8.（2）Signer M, Heinze P, Mercogliano R, Stein HJ,歐洲 。《重型柴油機(jī)的研究》。 SAE 報(bào) 961074,1996。（3） Ullman TL, Spreen KB, Mason RL.《十六烷值的提高，芬芳烴和氧化物及其對(duì)1994重型柴油機(jī)尾氣排放的影響》，SAE 報(bào) 941020, 1994年。（4）Cunningham LJ, Henly TJ, Kulinowski AM。 《重型柴油機(jī)點(diǎn)火系的改善及低硫化物燃油對(duì)排放的影響》，SAE 報(bào) 902173, 1990年。（5） Fazliakmetov RG, Shpiro GS。 《柴油機(jī)燃料和鍋爐燃料油 antismoke 添加劑的選擇和生產(chǎn)技術(shù)》，Izdetal Stvo Neft I Gaz 1997年;4:43–5。（6） Hinkova M, Stanimirov L，《柴油機(jī)燃料環(huán)保添加劑的氧化合成過程》，Res Inst Pet 碳?xì)浠衔锲停?997年;39:21–2。（7） Yang H, Wen-Jhy L， 《重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中Mn金屬元素添加劑和渦輪增壓技術(shù)對(duì)PAH排放的影響》，Elsevier 科學(xué) CA 部分, vol. 24, 1998年. p. 389–403。（8） Xiaobin L, Wallace L，《 柴油十六烷值提高添加劑和點(diǎn)火質(zhì)量改善對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響》，Soc Automat Engrs 1997年;51:125–36。（9）Sienicki EJ, Jass RE, Slodowske WJ, McCarthy CI, Krodel AL，《 柴油燃料芬芳烴的和十六烷值對(duì)1991型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響》，SAE 報(bào) 902172,1990年。（10）Ladommatos nm,Knowies A.，《燃料十六烷值提高對(duì)柴油機(jī)污染物排放的影響》， 燃料， 1996年，第75期，8 – 14。（11）Xianbin L, Wallace LC, Gulder OL ，《燃料特性對(duì)單缸DI柴油機(jī)排放物的影響》，SAE 報(bào) 962116, 1996年。（12） Liotta Jr FJ，《燃油的混合特性有利于過氧化氫燃油添加劑十六烷值的改善》，SAE 報(bào) 932767, 1993年。（13） Ullman TL, Spreen KB, Mason RL，《 十六烷值對(duì)1998型重型柴油機(jī)排放的影響》，SAE 報(bào) 950251, 1995年。- 12 -（14） 美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì) D 611-82，《汽油產(chǎn)品和碳?xì)浠衔锶芤罕桨伏c(diǎn)和混合苯胺點(diǎn)的測試方法》，1998年。（15） 美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì) D 88-94，《 Saybolt 粘性的測試方法》， 1999年。（16） ISO 2719.《燃油產(chǎn)品揮發(fā)點(diǎn)的Pensky-Martens閉合裝置測試方法》，1988年。（17） Alt?parmak D, Icingur D，《十六烷值對(duì)單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放物中的影響 》，J Inst SciTechnol Gazi 大學(xué).，2001年;14期(3):652–660。