สารเสริมซีเทน

สารเสริมซีเทน [′sē‚tān im′prüv·ər] คือสารเคมีที่มีผลในการเพิ่มค่าซีเทนของน้ำมันดีเซล ตัวอย่างบางส่วนของสารเสริมซีเทน ได้แก่ ไนเตรต, ไนโตรอัลเคน, ไนโตรคาร์บอเนต และ เปอร์ออกไซด์

หนึ่งในสารเสริมซีเทนที่ผลิตมากที่สุดในปัจจุบันคือ 2-เอทิลเฮกซิลไนเตรต (CAS n°: 27247-96-7) ซึ่งจะเริ่มสลายตัวที่อุณหภูมิ 130°C 2-เอทิลเฮกซิลไนเตรต เป็นผลมาจากการทำปฏิกิริยาระหว่าง 2-เอทิลเฮกซานอล และ กรดไนตริก

การทำงาน

เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมี สารเสริมซีเทนมีความสามารถในการสลายตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าน้ำมันดีเซล การสลายตัวแบบ คายความร้อน ของสารเติมแต่งทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องของเชื้อเพลิง ส่งผลให้การเผาไหม้เริ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ

ผลของสารเติมแต่งจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเชื้อเพลิง ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำมันดิบ และวิธีการกลั่น

กฎระเบียบและข้อบังคับ

น้ำมันดีเซล เป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันดิบที่ถูกผสมกับสารเติมแต่งหลายชนิด เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ก่อนที่จะถูกนำไปใช้ในเครื่องยนต์

ด้วยความกังวลเรื่องสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงจึงถูกขับเคลื่อนให้ลดการปล่อยมลพิษและเพิ่มประสิทธิภาพ ในยุโรปมีการกำหนดดัชนีซีเทนขั้นต่ำ (46) และค่าซีเทนขั้นต่ำ (51) ในมาตรฐานน้ำมันดีเซล (EN590)

มาตรฐานการปล่อยมลพิษ	บังคับใช้ล่าสุด	ปริมาณกำมะถันสูงสุด	ค่าซีเทนขั้นต่ำ
Euro 1	1 มกราคม 1993	สูงสุด 2000 ppm	ขั้นต่ำ 49
Euro 2	1 มกราคม 1996	สูงสุด 500 ppm	ขั้นต่ำ 49
Euro 3	1 มกราคม 2001	สูงสุด 350 ppm	ขั้นต่ำ 51
Euro 4	1 มกราคม 2006	สูงสุด 50 ppm	ขั้นต่ำ 51
Euro 5	1 มกราคม 2009	สูงสุด 10 ppm	ขั้นต่ำ 51

การใช้งาน

น้ำมันดิบที่ถูกใช้โดยโรงกลั่นมีความยากขึ้นในการกลั่น ส่งผลให้น้ำมันดีเซลมีคุณภาพการจุดระเบิดที่ต่ำลง

การใช้สารเสริมซีเทนเป็นวิธีที่มีต้นทุนต่ำและสะดวกในการลดการปล่อยมลพิษ และปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ โรงกลั่นยังใช้สารเพิ่มคุณภาพซีเทนในน้ำมันดีเซลพรีเมียมเพื่อประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

ในขณะที่น้ำมันเบนซินต้องการประกายไฟเพื่อจุดระเบิด น้ำมันดีเซลต้องการเพียงแรงดันและอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเริ่มการเผาไหม้ โดยไม่ต้องการความช่วยเหลือจากภายนอก ค่าซีเทน เป็นคุณสมบัติสำคัญของน้ำมันดีเซล เพราะเป็นตัววัดความสามารถในการจุดระเบิดเองภายในห้องเผาไหม้

อุณหภูมิการจุดระเบิดอัตโนมัติของน้ำมันดีเซลอยู่ที่ประมาณ 220 °C (428 °F) ภายใต้ความดันบรรยากาศ สารเติมแต่งปรับปรุงซีเทนถูกใช้เพื่อลดอุณหภูมินี้และทำให้การเผาไหม้เกิดขึ้นเร็วขึ้น โดยการเพิ่มค่าซีเทน

ข้อดี

การลดเวลาในการจุดระเบิดของสารเติมแต่งปรับปรุงซีเทนมีผลต่อการปล่อยมลพิษของเครื่องยนต์ และรับประกัน:

• การใช้เชื้อเพลิงน้อยลง: เนื่องจากเชื้อเพลิงเผาไหม้ได้ช้าลง จึงต้องฉีดเชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเท่าเดิม
• การเริ่มต้นเร็วขึ้นพร้อมควันน้อยลง: การเผาไหม้ที่ง่ายและเร็วขึ้นมีผลต่อการปล่อยมลพิษจากควัน โดยเฉพาะในระยะยาว
• การเริ่มต้นในสภาพอากาศหนาวเย็นดีขึ้น: เชื้อเพลิงติดไฟได้ง่ายขึ้น
• ลดการเคาะเครื่องยนต์และเสียง: เนื่องจากเชื้อเพลิงติดไฟเร็วขึ้น จึงเผาไหม้ได้นานขึ้น ซึ่งช่วยให้แรงดันเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นในห้องเผาไหม้
• ลดการสึกหรอ: การเผาไหม้ที่ดีขึ้นทำให้มีการสะสมของสิ่งสกปรกน้อยลงและการสึกหรอน้อยลง

สารเติมแต่งปรับปรุงซีเทนช่วยให้โรงกลั่นมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันดีเซลในขณะที่เพิ่มผลผลิตของโรงกลั่นให้สูงสุด

วิธีการทดสอบ

มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการวัดค่าซีเทนมีดังนี้: - ASTM D-613 (ISO 5165) สำหรับเครื่องยนต์ Cooperative Fuel Research (CFR) - D-6890 สำหรับเครื่องมือ Ignition Quality Tester (IQT) - D-7170 สำหรับเครื่องมือ Fuel Ignition Tester (FIT) - D-7668 สำหรับการทดสอบ Cetane Ignition Delay (CID 510)

ดูเพิ่ม

• เครื่องยนต์ดีเซล
• ไอเสียดีเซล
• ผลิตภัณฑ์น้ำมัน