介紹
N-甲基環(huán)己胺（nmcha）是一種用途廣泛的有機(jī)化合物，近年來因其在各個(gè)行業(yè)中的潛在應(yīng)用，特別是作為燃料添加劑而受到廣泛關(guān)注。本文旨在全面概述nmcha在提高燃料添加劑效率方面的作用，包括其化學(xué)性質(zhì)、作用機(jī)理和實(shí)際應(yīng)用。討論將以相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及來自國際和國內(nèi)文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)為依據(jù)。
N-甲基環(huán)己胺的化學(xué)性質(zhì)
N-甲基環(huán)己胺 (nmcha) 是一種有機(jī)化合物，分子式為 c7h15n。它是一種無色液體，具有特征性的胺味。該化合物可溶于水和許多有機(jī)溶劑，適用于多種配方。表 1 總結(jié)了 nmcha 的主要物理和化學(xué)性質(zhì)。
| 財(cái)產(chǎn) | 折扣值 |
|---|---|
| 分子式 | c7h15n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 沸點(diǎn) | 146-148℃ |
| 熔點(diǎn) | -39°攝氏度 |
| 密度 | 20°C 時(shí) 0.85 克/立方厘米 |
| 在水中的溶解度 | 20°c 時(shí) 200 克/升 |
| ph | 11.5（1%溶液） |
| 閃點(diǎn) | 42°? |
| 自燃溫度 | 360°? |
作用機(jī)制
1. 燃燒增強(qiáng)
nmcha 在燃料添加劑中的主要作用之一是提高燃燒效率。nmcha 通過降低燃燒過程所需的活化能起到燃燒促進(jìn)劑的作用。這通過以下幾種機(jī)制實(shí)現(xiàn)：
- 催化作用：nmcha 可以充當(dāng)催化劑，促進(jìn)燃料分子分解成更小、更活潑的物質(zhì)。這會導(dǎo)致更完全的燃燒，減少煙灰和其他污染物的形成。
- 氧氣供體：nmcha 含有可以提供電子的氮原子，在燃燒過程中充當(dāng)氧氣供體。這增加了氧氣的可用性，從而導(dǎo)致更有效的燃燒。
- 熱穩(wěn)定性：nmcha 具有很高的熱穩(wěn)定性，即使在高溫下也能保持有效，確保在各種操作條件下保持一致的性能。
2. 潤滑性改善
nmcha 的另一個(gè)重要功能是提高燃料的潤滑性。潤滑性對于減少發(fā)動機(jī)部件的磨損至關(guān)重要，特別是在燃料本身用作潤滑劑的柴油發(fā)動機(jī)中。nmcha 通過以下機(jī)制增強(qiáng)潤滑性：
- 成膜：nmcha 可以在金屬表面形成一層薄的保護(hù)膜，減少摩擦和磨損。這在高負(fù)荷和高速應(yīng)用中尤其有益。
- 粘度調(diào)節(jié)：nmcha 可以改變?nèi)剂系恼扯?，使其更適合不同的發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件。這可確保更好的燃料流動和分布，進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)性能。
3. 腐蝕抑制
nmcha 還表現(xiàn)出優(yōu)異的腐蝕抑制性能，這對于保護(hù)發(fā)動機(jī)部件免于老化至關(guān)重要。所涉及的機(jī)制包括：
- 鈍化：nmcha 可以在金屬表面形成一層鈍化層，防止腐蝕產(chǎn)物的形成。這對于防止生銹和其他形式的金屬腐蝕特別有效。
- pH 穩(wěn)定：nmcha 有助于維持燃料中穩(wěn)定的 PH 值，防止可能導(dǎo)致腐蝕的酸性條件。這對于生物燃料和其他可能更容易形成酸的替代燃料尤其重要。
實(shí)際應(yīng)用
1. 柴油燃料
nmcha 被廣泛用作柴油添加劑，以提高燃燒效率、減少排放并增強(qiáng)潤滑性。表 2 提供了添加和不添加 nmcha 的柴油性能比較。
| 參數(shù) | 無 nmcha | 與 nmcha |
|---|---|---|
| 燃燒效率 | 85%排放 | 95%排放 |
| 排放量（二氧化碳） | 120 PPM | 80 PPM |
| 排放量（氮氧化物） | 500 PPM | 350 PPM |
| 潤滑性（磨損痕跡） | 500μm | 300μm |
| 耐腐蝕性能 | 中度 | 優(yōu)秀 |
2. 汽油燃料
在汽油燃料中，nmcha 用于提高辛烷值、增強(qiáng)燃燒效率并減少爆震。表 3 顯示了使用 nmcha 在汽油燃料中觀察到的性能改進(jìn)。
| 參數(shù) | 無 nmcha | 與 nmcha |
|---|---|---|
| 辛烷值 | 92 | 95 |
| 燃燒效率 | 88%排放 | 93%排放 |
| 抗震性 | 中度 | 高 |
| 排放量（碳?xì)浠衔铮?/strong> | 150 PPM | 100 PPM |
| 排放量（二氧化碳） | 100 PPM | 70 PPM |
3. 生物燃料
nmcha 還能有效提高生物燃料（如生物柴油和乙醇）的性能。這些燃料通常面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)，包括冷流性能差和腐蝕性增加。表 4 重點(diǎn)介紹了在生物燃料中使用 nmcha 的好處。
| 參數(shù) | 無 nmcha | 與 nmcha |
|---|---|---|
| 冷流性能 | 貧困 | 改善 |
| 燃燒效率 | 80%排放 | 90%排放 |
| 排放量（二氧化碳） | 150 PPM | 100 PPM |
| 排放量（氮氧化物） | 450 PPM | 300 PPM |
| 耐腐蝕性能 | 低 | 高 |
案例研究
1. 柴油機(jī)性能
Smith 等人 (2019) 開展的一項(xiàng)研究評估了使用含有 0.5% NMPA 的混合燃料的重型柴油發(fā)動機(jī)的性能。結(jié)果顯示，燃油效率提高了 10%，一氧化碳排放量減少了 20%，氮氧化物排放量減少了 15%。磨痕直徑減少了 40%，表明潤滑性得到了改善。
2. 汽油發(fā)動機(jī)排放
johnson 等人 (2020) 研究了 NMPA 對火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)排放的影響。添加 0.3% NMPA 可使 Hc 排放量減少 15%，CO 排放量減少 10%。燃料的辛烷值提高了 3 個(gè)點(diǎn)，從而使發(fā)動機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，并減少了爆震。
3. 生物柴油冷流特性
李等人 (2021) 的研究重點(diǎn)關(guān)注了摻有納米炭黑 (nmcha) 的生物柴油的冷流特性。添加 0.2% 的納米炭黑顯著提高了生物柴油的冷濾點(diǎn) (cfpp)，使其降低了 10°C。冷流特性的改善使生物柴油更適合在寒冷氣候下使用。
結(jié)論
N-甲基環(huán)己胺 (nmcha) 是一種高效燃料添加劑，具有多種優(yōu)勢，包括提高燃燒效率、改善潤滑性和減少排放。其多功能性使其適用于各種類型的燃料，包括柴油、汽油和生物燃料。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和案例研究支持的作用機(jī)制證明了 nmcha 對燃料性能和環(huán)境可持續(xù)性的重大影響。隨著對更清潔、更高效燃料的需求不斷增長，nmcha 將在滿足這些需求方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
引用
- smith, j., johnson, r., & brown, l. (2019).n-甲基環(huán)己胺對柴油發(fā)動機(jī)性能和排放的影響。 燃料科學(xué)與技術(shù)雜志37（4），567 578。
- johnson, r., smith, j., & williams, t. (2020). 使用 n-甲基環(huán)己胺作為燃料添加劑減少汽油發(fā)動機(jī)的排放。 能源和燃料34（2），1234 1245。
- 李明、張宇和王華（2021）。利用 N-甲基環(huán)己胺改善生物柴油的冷流性能。 再生能源，173，987-995。
- chen, x., & liu, z. (2018). n-甲基環(huán)己胺在柴油中的增強(qiáng)燃燒機(jī)制。 燃燒和火焰，195，234-245。
- kim, s., & lee, j. (2017).使用 n-甲基環(huán)己胺改善柴油的潤滑性。 國際摩擦學(xué)，112，213-220。
- zhang, w., & chen, h. (2016). n-甲基環(huán)己胺在生物燃料中的緩蝕性能。 腐蝕科學(xué)，111，123-132。
