柴油车在高海拔地区由于空气氧气含量少,导致发动机动力性大幅度下降、燃料燃烧不充分、冒黑烟现象严重、且影响发动机寿命,解决这些问题的方法之一是可以通过将含氧燃料与柴油按照一定比例调合,提高柴油自身的含氧量。本文首先利用Chemoffice软件模拟分别模拟了乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和甲醛反应产物的沸点、含氧量、凝点以及结构等性质。选取沸点在柴油馏程范围内、含氧量适中、凝点低且支链最好是直链的化合物。综合考虑不同因素最终选择利用1-己烯和甲醛Prins反应产物作为含氧柴油调合组分。利用Prins反应合成了一种密度大、体积热值高的新型含氧柴油调合组分。采用1-己烯和甲醛为反应原料,大孔酸性树脂为催化剂,在浆态床反应器中反应。考察了摩尔配比、反应温度、反应时间、反应压力等工艺条件,并借助气相色谱、质谱和核磁共振谱等分析手段对反应产物进行了结构表征。利用单因素实验考察不同反应条件对1-己烯转化率和产物收率的影响。实验结果表明,最佳的反应条件为:在1-己烯和多聚甲醛摩尔之比为1:2.5、反应温度105℃、反应时间6h,初始反应压力1.5MPa的条件下,1-己烯的转化率达到77.70%,柴油调合组份的收率达到74.01%。通过柱层析分离和精馏方法对产物4-丁基-1,3-二氧六环进行分离提纯,分离出产物纯度分别为94.37%和91.02%。通过GC/MS确定所有产物的结构及其含量,并根据不同产物的结构及其含量分布,推出可能的反应机理。测定了1-己烯Prins产物的密度、体积热值、十六烷值、闪点、冷滤点、凝点、馏程等一系列柴油的理化指标。实验结果表明:1-己烯和甲醛反应在柴油馏分段的产物密度能达到940kg/m³,体积热值能达到32.52MJ/m³,含氧量能达到23.54%,且具有非常好的低温性能特性,凝点达到-60℃,冷滤点达到-40℃,和-35号车用柴油调合后,其理化指标要明显优于-35号车用柴油。最后,本文通过设计动力学实验,建立了1-己烯和多聚甲醛反应的动力学模型。实验结果表明:在消除内外扩散因素影响的前提下,1-己烯和甲醛的Prins反应的动力学模型为:r=k₁C_A^1.1C_B^2.49,其反应级数为3.59。反应活化能为Ea=135.03kJ/mol,指前因子A_o=3.29×10¹⁵。