CN101693849A - 含不饱和脂肪酸的柴油润滑改进剂和不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含不饱和脂肪酸的柴油润滑改进剂，用量少，凝点低，低温流动性好，润滑性能好。本发明还提供了不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，柴油润滑改进剂用量少，凝点低，低温流动性好，润滑性能好。所述柴油润滑改进剂由不饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸酯组成，不饱和脂肪酸的重量百分比含量不小于30％，其中所述不饱和脂肪酸如通式(1)所示，所述不饱和脂肪酸酯如通式(2)所示。作为本发明的优选方案，R₁、R₂中含有1～3个双键。所述不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，其中不饱和脂肪酸如通式(1)所示。本发明主要用于改进柴油的润滑性能，用量50～100ppm，凝点＜0℃，低温流动性好，润滑性能好。

Description

含不饱和脂肪酸的柴油润滑改进剂和不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用

技术领域

本发明涉及一种含不饱和脂肪酸的柴油润滑改进剂和不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，属于燃料油添加剂领域。

背景技术

80年代末、90年代初，为避免柴油机排气中的有毒物质对环境的污染，经济发达国家强制性地大大减少柴油中硫和芳烃的含量。紧接着，在瑞典、美国部分地区和加拿大这些柴油含硫量大大减少的国家和地区发生大规模的燃料泵失效事故，先是出现泵的粘着磨损，随后泵的性能迅速下降到无法使用的程度。出现这些失效事故的原因在于，柴油既作为发动机燃料，也作为输油泵和高压油泵的润滑剂，加氢精制过的柴油硫含量低，芳烃和多稠芳烃相对常减压柴油含量少，导致柴油润滑性能较差。这些失效事故唤醒人们对燃料润滑性的注意。

于是国内外先后开发了多种类型的柴油润滑添加剂，如酸型润滑剂，非酸型润滑剂，重油型润滑剂。

US2002/0014034A1公开了一元羧酸和多环酸的混合物作为柴油润滑添加剂。这类酸型润滑剂凝点较高(＞0℃)，分子量一般较大，需要通过稀释才能降低凝点和粘度，这样在低温环境中流变性和流动性能差，不能正常加注和使用。

国外石油公司关于非酸型润滑添加剂的研究颇多，Exxon公司的Caprotti曾使用羧酸和醇合成的酯作为低硫柴油的润滑性添加剂，如甘油单油酸酯和己酸二异癸酯，在应用中发现在该合成酯中添加0.001～1％的柴油低温流动改进剂，可进一步提高柴油的润滑性。EP1088880A1公开了单羧酸酯和多元醇作为柴油润滑改进剂。国内也有关于非酸型润滑添加剂的报道，CN1424387A公开了一种改性蓖麻油润滑剂，该润滑剂主要由单羟基蓖麻油酯、二羟基蓖麻油酯及三羟基蓖麻油酯组成，该润滑剂分子量大，分子特征不符合柴油的性质，粘阀，不利于燃烧，在柴油发动机燃烧过程中产生黑烟，不易用作柴油润滑性改进剂。非酸型的润滑剂性能比酸型改善效果差，加入量较大，一般在100ppm以上才能有一定的效果，添加量大，柴油成本提高，有些合成工艺还比较复杂，工业上柴油单纯应用脂肪酸酯的较少。

重油型润滑剂实质可以理解为多加入烯烃含量，增加柴油的润滑性，这违背了柴油降硫降烯烃的目的，一般实际运用中较少见。

发明内容

本发明提供了一种含不饱和脂肪酸的柴油润滑改进剂，用量少，凝点低，低温流动性好，润滑性能好。

本发明还提供了不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，柴油润滑改进剂用量少，凝点低，低温流动性好，润滑性能好。

所述柴油润滑改进剂由不饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸酯组成，不饱和脂肪酸的重量百分比含量不小于30％，其中

所述不饱和脂肪酸如通式(1)所示：

所述不饱和脂肪酸酯如通式(2)所示：

式中，R₁、R₂为C15～C17的不饱和脂肪烃基，R₁、R₂相互独立，R₃为烃基或羟基取代的烃基。

作为本发明的优选方案，R₁、R₂中含有1～3个双键。

作为本发明的优选方案，所述不饱和脂肪酸的重量百分比含量为30％～99％。

作为本发明的优选方案，R₃为C2～C5的饱和烃基或羟基取代的饱和烃基，更优选的是，R₃为1-3个羟基取代的饱和烃基。

所述不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，其中不饱和脂肪酸如通式(1)所示。作为优选方案，R₁中含有1～3个双键。

所述不饱和脂肪酸酯可以商购，也可以采用下述常规的方法制备：将不饱和脂肪酸R₂COOH和C2～C5醇R₃OH按摩尔比1∶1.1～1.4加入常压反应器中，再加入20～50％甲苯，以0.1～0.5％甲苯磺酸为催化剂，常压下升温至110℃左右，经过4～10h回流，移除反应生成的水，直到酸值＜10mgKOH/g，或反应生成的水达到等摩尔的水时，认为达到终点。洗去催化剂并蒸发去溶剂，得到均匀透明产品。

本发明主要用于改进柴油的润滑性能，用量50～100ppm，凝点＜0℃，低温流动性好，润滑性能好。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的内容。

实施例1：亚麻油酸190g，亚麻油酸异丙酯10g，混合均匀得到柴油润滑改进剂A。

实施例2：亚油酸120g，亚麻油酸异丙酯80g，混合均匀得到柴油润滑改进剂B。

实施例3：9，12-十六碳二烯酸70g，亚麻油酸季戊四醇单酯130g，混合均匀得到柴油润滑改进剂C。

实施例4：亚麻油酸100g，亚油酸异丁酯100g，混合均与得到柴油润滑改进剂D。

实施例5：9，12-十六碳二烯酸160g，亚油酸丙二醇单酯40g，混合均匀得到柴油润滑改进剂E。

实施例6：亚油酸130g，十六碳二烯酸丙三醇单酯70g，混合均匀得到柴油润滑改进剂F。

测试亚麻油酸、亚油酸、9，12-十六碳二烯酸和实施例1-6所得低温流动柴油润滑改进剂的性能，与市场上通用的低温流动柴油润滑改进剂I、II进行对照，结果见表1，其中凝点按照GB/T510-1983石油产品凝点测定法测定；粘度按照GB/T265-1988石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法测定；磨斑直径按照柴油润滑性能评定法(高频往复试验机HFRR法)测定。

表1  柴油润滑改进剂的实验结果

注：以上润滑性能测试使用空白柴油的磨斑直径为560μm。

本发明所述柴油润滑改进剂具有与柴油相近的碳链数，与柴油互溶性好，加入柴油后所得产品储存稳定性好，质量稳定；另外由于本发明所述柴油润滑改进剂分子量较小，常温粘度低，凝点低于0℃，流动性好，使用方便，使用中也不会产生积碳等副作用。在柴油的润滑性能上，本发明能够明显改善低硫柴油的润滑性能，加入量为50～100ppm(以柴油重量为基准)时，均可以满足轻柴油国家标准GB/T19147-2003中规定磨斑直径不大于460μm的要求，在同等加入量下，磨斑直径明显小于市场上通用的低温流动柴油润滑改进剂I、II。

Claims (7)

1.一种柴油润滑改进剂，其特征在于，由不饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸酯组成，不饱和脂肪酸的重量百分比含量不小于30％，其中

所述不饱和脂肪酸如通式(1)所示：

R₁-COOH

        (1)

所述不饱和脂肪酸酯如通式(2)所示：

R₂-COO-R₃

         (2)

式中，R₁、R₂为C15～C17的不饱和脂肪烃基，R₁、R₂相互独立，R₃为烃基或羟基取代的烃基。

2.如权利要求1所述的柴油润滑改进剂，其特征在于，不饱和脂肪酸的重量百分比含量为30％～99％。

3.如权利要求1所述的柴油润滑改进剂，其特征在于，R₁、R₂中含有1～3个双键。

4.如权利要求1或2或3所述的柴油润滑改进剂，其特征在于，R₃为C2～C5的饱和烃基或羟基取代的饱和烃基。

5.如权利要求4所述的柴油润滑改进剂，其特征在于，R₃为1-3个羟基取代的饱和烃基。

6.不饱和脂肪酸作为柴油润滑改进剂的应用，其特征在于，所述不饱和脂肪酸如通式(1)所示：

R₁-COOH

       (1)

式中，R₁为C15～C17的不饱和脂肪烃基。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，R₁中含有1～3个双键。