文档介绍：.
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车用汽油抗爆剂综述
20xx冬雾霾席卷全国,一时间谈"霾"色变。国家环保部进行了大气污染溯源研究,结果表明：雾霾的肆虐与汽车保有量的迅猛增长密不可分。汽油作为汽车的主要燃料,其品质优劣对汽车尾气排放有决定性影响。
爆剂按照活性中心可分为铅基、锰基、铁基、锂基、稀土金属基等不同种类。
铅基
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四乙基铅<TEL>于1921年被发现具有优异的抗爆性,是1959年之前人们唯一使用的抗爆剂。TEL是迄今抗爆效率最高的物质,其制造工艺简单,成本低廉,随着汽车工业的发展以与催化重整油的广泛使用,TEL的用量在全世界X围内迅速增加。但TEL可以通过呼吸道、食道甚至皮肤进入人体；TEL燃烧后的含铅颗粒随汽车尾气排入大气后严重污染环境。铅对人体有毒,会损害肾脏、生殖系统、心血管系统和中枢神经系统；儿童铅中毒会出现智力发育障碍,注意力不集中、多动、行为异常甚至终身残疾。含铅汽油的燃烧是环境中铅污染的第二大来源,因此,汽油无铅化势在必行。日本是最早推行汽油无铅化的国家,1975年开始禁止含铅汽油；美国1986年停止优级含铅汽油销售,1992年全面禁止含铅汽油；我国自20xx开始在全国X围内禁止含铅汽油的生产与销售。目前全世界大部分国家已完成汽油无铅化进程。我国最新的国V车用汽油标准中,。
锰基
***环戊二烯基三羰基锰<MMT>由美国乙基公司于1959年推出,最初作为TEL的助剂使用。随着汽油无铅化的推进,1974年MMT开始作为抗爆剂单独使用。乙基公司经研究证明,MMT在提高汽油抗爆性的同时,可使尾气中有害气体排放量显著降低。但是MMT在发动机燃烧室内表面会形成多孔型沉积物,缩短火花塞寿命,同时会堵塞尾气处理催化剂,此外,排放到环境中的过量锰会对人体的神经、消化以与生殖系统产生显著影响。在美国、日本和欧洲,出于对人体健康和车辆排放系统的担心,MMT一直没有大面积使用。在我国和加拿大,MMT仍是车用汽油中主要的抗爆剂组分。在最新的国V汽油标准中,/L,并禁止人为添加锰。
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除了MMT外,锰基抗爆剂还有环戊二烯三羰基锰、五羰基锰、十羰基二锰、茂基锰等。
铁基
铁基抗爆剂主要有二茂铁和五羰基铁两种。二茂铁辛烷值高,添加至车用燃料中可显著消除爆震现象,同时可以提高燃烧热和功率,从而达到节能减排的效果。二茂铁还可与其他抗爆剂复配使用,达到最佳效果。五羰基铁与其复合物的抗爆性能也非常好,曾被美国和德国用于生产高辛烷值汽油。铁基抗爆剂会增加发动机负荷与磨损,并造成金属沉积,导致火花塞阴极短路并使其失灵。
国V车用汽油标准中,。与铁同族的镍也被用于抗爆剂生产,主要产品为四羰基镍,其抗爆效果要劣于五羰基铁。
其他
除了上述三类较为常用的金属抗爆剂外,还有其他类型的金属抗爆剂,如稀土金属铈,镧为基础的抗爆剂,羧酸锂抗爆剂,含钠、钾的抗爆剂等。金属抗爆剂是使用最早的抗爆剂,其抗爆性能优异。随着引擎技术的不断进步,金属抗爆剂的缺陷日益凸显,发动机磨损、火花塞堵塞以与颗粒物排放等问题频发,已逐渐被有机无灰型抗爆剂所取代。
有机无灰型抗爆剂
有机无灰型抗爆剂可改变燃料的燃烧过程,抑制燃烧速度,在加速燃烧期将不饱和烃变成环氧化合物,降低未燃区火焰中心生成概率,从而增强抗爆性能,抗爆剂结构中多含有氧原子,可以使燃烧更加充分彻底。此外,添加的抗爆剂与燃料一同烧尽,无灰分残留,故称有机无灰型抗爆剂。但有机抗爆剂的添加量要远高于金属抗爆剂,增加了汽油生产成本。
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常见的有机无灰型抗爆剂按结构可分为醚、醇、酯和***四大类,此外还有酚类、酸酐类、亚***环戊二烯类以与生物添加剂等类型。
醚类
醚类具有化学性质稳定、辛烷值高、低蒸汽压、高燃烧热、优异的燃料相容性和发动机性能等诸多优点,被视作是最佳有机抗爆剂。***叔丁基醚<MTBE>是目前世界上用量最大的汽油抗爆剂,意、法、美等各国都有自己成熟的MTBE生产工艺,我国也自主研发多种生产工艺。1999年由于发现地下水受到MTBE污染,20xx美国加州宣布禁止MTBE作为汽油添加剂使用,之后多个地区相继禁止了MTBE的使用。目前欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的迹象,我国MTBE主要由中石油和中石化等炼油企业自产自销。
国V标准中,对MTBE量的限制主要通过限制总氧含量<≤%>来实现。乙基叔丁基醚<ETBE>、叔戊基***醚<TAME>、二异丙基醚<DIPE>等醚类被视作MTBE的替代品,在沸点、雷德蒸汽压、辛烷值和含氧量各方面各有亮点。ETBE可由MTBE生产设备