一種柴油機DOC/POC清洗再生劑及其應用的製作方法

2023-12-06 18:40:12 1

本發明屬於清洗劑領域，尤其涉及一種柴油機DOC/POC清洗再生劑及其應用。

背景技術：

柴油車尾氣中HC、CO、NOx三種有害物的排放比汽油車都要少，其缺點是尾氣中碳煙顆粒物排放量比汽油車排放量要高，甚至高出幾十倍。柴油機排放的固體汙染物主要是顆粒物，它是由幹炭煙(SOOT)、可溶性有機成分(SOF)、少量的硫酸及硫酸鹽等構成。隨著全球柴油車產量的不斷增加，柴油車的尾氣排放問題已引起了各國政府的高度重視，國內外相繼制訂了嚴格的柴油車尾氣排放法規，如歐盟分別於2005年、2008年和2013年實施歐Ⅳ、歐Ⅴ和歐Ⅵ柴油車尾氣排放標準，對柴油車尾氣排放物濃度做了嚴格規定。我國也相繼開始實施國四、國五柴油車尾氣排放標準。目前國內外通常都是採用改進發動機機內燃燒技術結合選擇性催化還原系統(SCR)，或結合廢氣再循環系統(EGR)與柴油車顆粒物捕集器(DPF)/顆粒物氧化催化器(POC)尾氣後處理技術兩大主流技術路線來實現。

柴油機氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst，DOC)和顆粒物氧化催化器(Particulate Oxidation Catalyst，POC)組合是柴油機滿足歐Ⅳ排放標準的重要後處理技術方案之一，目前已在國內外部分柴油機產品中得到應用。但受燃油質量、發動機工況等因素影響，發動機排氣管堵塞、尾氣處理系統失效等現象逐漸顯現，市場出現大量DOC/POC系統堵塞、排氣冒黑煙、排氣管背壓升高等問題，致使尾氣不達標、油耗增加、動力減小，甚至會導致催化器燒損報廢，從而造成嚴重環境汙染及更換催化器的經濟損失。

因此，現亟需研發一種安全高效的柴油機DOC/POC清洗再生劑。

技術實現要素：

發明目的：本發明的第一目的是提供一種安全高效且無汙染的柴油機DOC/POC清洗再生劑；本發明的第二目的是提供該清洗再生劑的應用。

技術方案：本發明的柴油機DOC/POC清洗再生劑，按質量百分比計包括如下原料：溶劑50-95％、積炭溶解劑1-15％、抗再沉積劑0.1-10％、潤溼劑1-15％、發泡劑0.1-5％及防鏽緩蝕劑0.1-5％。

本發明將各原料合理搭配，從而能夠製備出安全高效的清洗再生劑，優選的，該清洗再生劑按質量百分比計可包括溶劑60-95％、積炭溶解劑1-12％、抗再沉積劑0.5-8％、潤溼劑1-13％、發泡劑0.1-4％及防鏽緩蝕劑0.1-3％。

進一步說，本發明的溶劑可包括水、甲醇、乙醇、甲苯中的至少兩種；積炭溶解劑可包括二乙二醇甲醚、乙二醇單丁醚、混合二元酸二甲酯、二丙二醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮中的至少一種；抗再沉積劑可包括羧甲基纖維素鈉、聚乙稀吡咯烷酮、三乙醇胺、烷基醇醯胺中的至少一種；潤溼劑可為非離子表面活性劑，優選的，該非離子表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚、混合脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺中的至少一種；發泡劑可包括十二烷基苯磺酸鈉、烷基糖苷、月桂醯胺丙基氧化胺、α-烯基磺酸鈉中的至少一種；防鏽緩蝕劑可包括油酸二乙醇胺、聚環氧琥珀酸、苯並三氮唑、2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪中的至少一種。

本發明的柴油機DOC/POC清洗再生劑應用於積碳堵塞催化器再生過程中。

有益效果：與現有技術相比，本發明的顯著優點為：該清洗再生劑不僅具有極佳的清洗效果，且安全環保、無汙染；同時將其應用於因燃油質量差、燃燒不完全引起的積炭堵塞造成失效的柴油機DOC/POC催化器再生過程中，能夠免拆卸地對該催化劑內部的積炭、菸灰、膠質、油泥等沉積物安全高效地進行溶解、分散及清洗，從而降低了催化器維修成本、減少了柴油機的油耗、恢復其發動機功率及提高DOC/POC催化器尾氣淨化效果。

附圖說明

圖1為採用本發明的清洗再生劑進行試驗時，發動機轉速751rpm，排氣管背壓5.0hPa原始數據；

圖2為採用本發明的清洗再生劑進行試驗時，發動機轉速—排氣壓力圖；

圖3為採用本發明的清洗再生劑進行試驗時，汽車診斷儀原始數據流。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步說明。

實施例1

原料組成：溶劑(水56.2％、乙醇20％)76.2％、乙二醇單丁醚8.4％、聚乙稀吡咯烷酮4.1％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)9.2％、脂肪醇聚氧乙烯醚1.8％及苯並三氮唑0.3％。

製備方法：將聚乙稀吡咯烷酮加入混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)中，然後加入脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌得均勻混合液；向所製得的混合液中加入乙二醇單丁醚，攪拌均勻然後再加入苯並三氮唑，得到均勻透明母液；向母液中加入溶劑，緩慢攪拌得均勻液體，過濾，即製得所述的DOC/POC清洗再生劑。

本實施例採用的原料均可從市場上購買得到。

本發明的柴油機DOC/POC清洗再生劑，其使用方法是：無需拆卸柴油機DOC/POC催化器的情況下，啟動發動機，保持怠速狀態，通過設備從DOC/POC催化器前端傳感器口處向催化器內部噴入DOC/POC清洗再生劑，怠速運轉3-5min，將DOC/POC清洗再生劑排出催化器，從而達到對柴油機DOC/POC催化器內部形成的積炭、菸灰、膠質、油泥等汙染物的清除，使DOC/POC催化器系統運行順暢，能有效清洗再生柴油機DOC/POC系統並延長其使用壽命。

實施例2

原料組成：溶劑(水51.3％、乙醇15％、甲醇5％)71.3％、二丙二醇二甲醚9.1％、三乙醇胺5.9％、聚氧乙烯烷基胺11.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚1.8％及聚環氧琥珀酸0.3％。

製備方法：將三乙醇胺加入聚氧乙烯烷基胺中，然後加入脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌得均勻混合液；向所製得的混合液中加入二丙二醇二甲醚，攪拌均勻然後再加入聚環氧琥珀酸，得到均勻透明母液；向母液中加入溶劑，緩慢攪拌得均勻液體，過濾，即製得所述的DOC/POC清洗再生劑。

應用：選一輛金旅牌客車為實驗對象，具體信息為：整車型號：XML6700J18C，發動機型號：4DX23-130E4，行駛裡程：53363km，尾氣催化器總成(DOC/POC)出廠編號：W13K00013，尾氣催化器總成封裝：WFLD。在無需拆卸DOC/POC催化器的情況下，啟動發動機，保持怠速狀態，通過高壓噴壺設備從DOC/POC催化器前端傳感器口處向催化器內部噴入實例2所述DOC/POC清洗再生劑，用量為2L，怠速運轉3-5min，將DOC/POC清洗再生劑排出催化器，從而達到對柴油機DOC/POC催化器內部形成的積炭、菸灰、膠質、油泥等汙染物的清除。重複上述過程，清洗兩次。

圖1、圖2為採用博世汽車診斷儀監控清洗再生前後不同發動機轉速下，排氣管背壓變化情況，通過該結果可知，經過一次清洗後，相同轉速下排氣壓力有所下降，經過第二次清洗後，排氣壓力有微量下降，說明第一次清洗已經達到較好的效果。

實施例3

原料組成：溶劑(水72.5％、乙醇5％)77.5％、二乙二醇甲醚7.2％、烷基醇醯胺3.9％、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)8.3％、月桂醯胺丙基氧化胺2.8％及苯並三氮唑0.3％。

製備方法：將烷基醇醯胺加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)中，然後加入月桂醯胺丙基氧化胺，攪拌得均勻混合液；向所製得的混合液中加入二乙二醇甲醚，攪拌均勻然後再加入苯並三氮唑，得到均勻透明母液；向母液中加入溶劑，緩慢攪拌得均勻液體，過濾，即製得所述的DOC/POC清洗再生劑。

實施例4

原料組成：溶劑(水63.2％、乙醇5％)68.2％、二丙二醇二甲醚11.1％、三乙醇胺4.6％、非離子表面活性劑(混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)5％及聚氧乙烯烷基胺7.6％)12.6％、月桂醯胺丙基氧化胺3.2％及聚環氧琥珀酸0.3％。

製備方法：將三乙醇胺加入非離子表面活性劑中，然後加入月桂醯胺丙基氧化胺，攪拌得均勻混合液；向所製得的混合液中加入二丙二醇二甲醚，攪拌均勻然後再加入聚環氧琥珀酸，得到均勻透明母液；向母液中加入溶劑，緩慢攪拌得均勻液體，過濾，即製得所述的DOC/POC清洗再生劑。

將上述實施例製備的DOC/POC清洗再生劑進行清洗測試，實驗結果表明，實施例1-4製備的清洗再生劑，其清洗效果強，清洗所用時間短，通過專用設備，對DOC/POC的單次清洗時間為15-30min。

應用：選一輛南汽暢達牌裝載貨車作為實驗對象，具體信息為：整車型號：NJ5048XGC64B，發動機型號：F1CE0481P，行駛裡程：40607km，尾氣催化器總成(DOC/POC)型號：BY-FAURECIANL，尾氣催化器總成封裝：IVECO。在無需拆卸DOC/POC催化器的情況下，啟動發動機，保持怠速狀態，通過高壓噴壺設備從DOC/POC催化器前端傳感器口處向催化器內部噴入實例4所述DOC/POC清洗再生劑，用量為2L，怠速運轉3-5min，將DOC/POC清洗再生劑排出催化器，從而達到對柴油機DOC/POC催化器內部形成的積炭、菸灰、膠質、油泥等汙染物的清除。重複上述過程，清洗兩次。

表1、圖3為採用依維柯4S店汽車診斷儀監控清洗再生前後DOC/POC系統微粒量試驗結果。

表1清洗前後標記微粒載量

結合表1和圖3可知，經過一次清洗後，標記微粒載量從327.67g降至163.56g，再經第二次清洗後降至42.11g，說明對於堵塞嚴重(即標記微粒載量較高，排氣背壓較高)的DOC/POC排氣管，需根據實際情況增加清洗次數，可達到較好的清洗再生效果。

實施例5

製備方法與實施例1相同，不同在於原料組成，具體為：溶劑(水40％、甲醇4％和乙醇6％)50％、積碳溶解劑(混合二元酸二甲酯10％和N-甲基吡咯烷酮5％)15％、抗再沉積劑(羧甲基纖維素鈉7％和聚乙稀吡咯烷酮3％)10％、非離子表面活性劑(脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)為6.7％、JFC為8.3％)15％、發泡劑(十二烷基苯磺酸鈉3.5％和烷基糖苷1.5％)5％及防鏽緩蝕劑(油酸二乙醇胺4％和2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪1％)5％。

實施例6

製備方法與實施例1相同，不同在於原料組成，具體為：溶劑(水65％、乙醇26％和甲苯4％)95％、積碳溶解劑(混合二元酸二甲酯0.3％、N-甲基吡咯烷酮0.3％和二乙二醇甲醚0.4％)1％、抗再沉積劑(羧甲基纖維素鈉0.2％、聚乙稀吡咯烷酮0.1％和三乙醇胺0.2％)0.5％、非離子表面活性劑(脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)0.5％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)0.3％、聚氧乙烯烷基胺0.2％)1％、發泡劑(十二烷基苯磺酸鈉0.04％、烷基糖苷0.02％和α-烯基磺酸鈉0.04％)0.1％及防鏽緩蝕劑(油酸二乙醇胺1％、2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪0.8％和苯並三氮唑0.6％)2.4％。

實施例7

設計6組試驗，製備方法與實施例1基本相同，不同在於原料組成，具體為：

1、溶劑(水85％、乙醇10％)95％、乙二醇單丁醚1％、聚乙稀吡咯烷酮0.1％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)1％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1％及苯並三氮唑2.8％；

2、與第一組基本相同，不同之處在於原料的含量，具體為：溶劑(水85％、乙醇10％)95％、乙二醇單丁醚1％、聚乙稀吡咯烷酮0.1％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2.8％及苯並三氮唑0.1％。

3、與第一組基本相同，不同之處在於原料的含量，具體為：溶劑(水53.4％、乙醇6.6％)60％、乙二醇單丁醚12％、聚乙稀吡咯烷酮8％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)13％、脂肪醇聚氧乙烯醚4％及苯並三氮唑3％。

4、與第一組基本相同，不同之處在於原料的含量，具體為：溶劑(水85％、乙醇10％)95％、乙二醇單丁醚1％、聚乙稀吡咯烷酮0.5％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2.4％及苯並三氮唑0.1％。

5、與第一組基本相同，不同之處在於原料的含量，具體為：溶劑(水35.6％、乙醇4.4％)40％、乙二醇單丁醚17％、聚乙稀吡咯烷酮12％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)19％、脂肪醇聚氧乙烯醚6％及苯並三氮唑6％。

6、與第一組基本相同，不同之處在於原料的含量，具體為：溶劑(水87.97％、乙醇9.88％)98.85％、乙二醇單丁醚0.5％、聚乙稀吡咯烷酮0.05％、混合脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)0.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％及苯並三氮唑0.05％。

將實施例7製備的DOC/POC清洗再生劑進行清洗效果測試，試驗結果表明採用第1-4組的清洗再生劑，清洗的效果較佳，其中，以第3-4組的清洗效果最佳，所消耗的時間最短，而第5-6組的清洗效果較差，由此可知，採用本發明範圍內的各組分含量製備的清洗再生劑，其清洗效果強，且安全無汙染。