CN102311819B - 一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含氮有机硼酸酯柴油润滑添加剂及制备方法。柴油润滑添加剂按质量比由含氮硼酸酯，吡啶，喹啉，对正丁基苯甲酸，甘油组成。制备方法步骤：按质量比称取上述各组分；将含氮硼酸酯加入到反应釜内，加热、升温；再加入对正丁基苯甲酸和甘油，搅拌时间为1.0h~1.5h，将反应釜温度冷却到室温；再加入吡啶和喹啉，搅拌时间为0.5h~1.0h即得添加剂产品。该产品具有无灰分，不含硫、磷等有害物质，不与机油、柴油添加剂发生反应，对金属材料无腐蚀，添加成本低，对柴油的润滑性能好，节能环保的特点，用量50ppm~200ppm，广泛用于各炼油厂。

Description

一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及石油产品使用的外掺剂，具体的说是涉及一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂及其制备方法。

背景技术

随着社会对环境保护要求的日益加强，人们开始重视车用燃料油的质量对汽车排放污染物的直接影响，从而对车用燃油的品质提出了更高的要求。低硫柴油的使用虽然使燃料更加清洁，但是也产生了其它问题。燃料中的天然极性物质和芳烃组分等是不可缺少的抗磨组分，使用精炼工艺去除硫，同时也减少了这些提供润滑性的组分，从而降低了燃料对发动机喷射系统的润滑能力，导致发动机的燃料喷射系统如高压旋转分布器、管道泵和喷射器等部件过早地损坏。这些问题在使用低硫柴油的国家已经暴露出来，因此在一些国家的车用柴油规格中不但对柴油的硫含量进行了规定，同时也对柴油的润滑性能提出了要求。我国颁布的GB/T 19147-2003标准《车用柴油》中，也将润滑性指标列入，其限值是磨斑直径不大于460μm。

改善低硫柴油润滑性的措施主要有：（1）调节工艺操作和使进料中的可转换润滑性的物质浓度达到最大；（2）使用具有润滑性的添加剂。由于炼厂操作条件有限，目前认为满足对低硫柴油润滑性需求的比较经济的一种做法是采用润滑性添加剂有机硼酸酯是一种多功能性的润滑油添加剂，不但有良好的减摩抗磨性能，还具有较好的抗水解性、防锈性、抗氧化性，特别是含酰胺和咪唑啉的硼酸酯抗磨减摩性能较为优异。但普通硼酸酯存在抗水解性能较差的缺陷。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种产品无灰分，不含硫、磷等有害物质；不与机油、柴油添加剂发生反应；对金属材料无腐蚀，添加成本低，对柴油的润滑性能好的一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂。

本发明的另一发明目的是提供含氮有机硼酸酯柴油润滑添加剂的制备方法。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂的特殊之处在于该添加剂按质量比由64份~72份含氮硼酸酯，14份~18份吡啶，6份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油组成。

所述该添加剂按质量比由65份~70份含氮硼酸酯，15份~17份吡啶，7份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油组成。

所述该添加剂按质量比由65份~68份含氮硼酸酯，15份~17份吡啶，9份~10份喹啉，2份~4份对正丁基苯甲酸，2份~4份甘油组成。

所述该添加剂按质量比由68份含氮硼酸酯，16份吡啶，10份喹啉，3份对正丁基苯甲酸，3份甘油组成。

一种所述的含氮有机硼酸酯柴油润滑添加剂的制备方法，按下述步骤进行：

1）、含氮有机硼酸酯的制备：

、按质量比4:2:1称取硬脂酸、三乙醇胺、硼酸；

、将称取的硬脂酸加入反应釜中，然后加入硬脂酸重量的0.8份~1.0份的甲苯作为溶剂，待反应釜温度升到70℃，使硬脂酸全部溶解；    

、硬脂酸全部溶解后，再加入硬脂酸重量的0.4份~0.6份的三乙醇胺与0.05份~0.15份的催化剂，所述催化剂为固体碳酸钠，加热温度为110℃~115℃，回流反应时间为4.0h~5.0h；

、再向反应釜中加入称量好的硼酸，总的反应时间为6.0h~7.0h，无水生成时停止反应，反应产物用无水乙醇清洗，抽滤、烘干后得到白色的固体物质即为含氮有机硼酸酯；

2）按质量比称取权利要求1所述的含氮硼酸酯，吡啶，喹啉，对正丁基苯甲酸，甘油；

3）、将含氮硼酸酯加入到反应釜内，加热至反应釜升温至60℃~65℃；

4）、再加入对正丁基苯甲酸和甘油搅拌时间为1.0h~1.5h，将反应釜温度冷却到室温；

5）、再加入吡啶和喹啉，搅拌时间为0.5h~1.0h，即得添加剂产品。

在硼酸酯分子结构中引入氮原子，使氮原子上的孤对电子与硼原子空轨道配位形成配位键，从而提高硼酸酯的抗水解性是目前研究最多的提高硼酸酯水解稳定性的方法。本发明通过添加剂分子设计，合成了一种新型润滑油添加剂含氮硼酸酯。

本发明与现有技术相比，产品无灰分，不含硫、磷等有害物质；不与机油、柴油添加剂发生反应；对金属材料无腐蚀，添加成本低，对柴油的润滑性能好，节能环保的特点，用量50ppm~200ppm，广泛用各个炼油厂。

制备该成份与不含添加剂的低硫柴油形成的混合物，并通过根据SH/T 0765-2005行业标准来确定HFRR磨损测试情况来测定润滑性。

添加剂加量，ppm	50	100	150	200
					HFRR	445	386	364	355

HFRR磨损值单位为μm，不含添加剂的低硫柴油HFRR值为542μm。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明：

实施例1：

一种含氮有机硼酸酯柴油润滑性能改进剂，按质量比包括64份~72份含氮硼酸酯，14份~18份吡啶，6份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油。

一种含氮有机硼酸酯柴油润滑添加剂的制备方法，按下述步骤进行：

1）、含氮有机硼酸酯的制备：

、按质量比4:2:1称取硬脂酸、三乙醇胺、硼酸；

、将称取的硬脂酸加入反应釜中，然后加入硬脂酸重量的0.8份~1.0份的甲苯作为溶剂，待反应釜温度升到70℃，使硬脂酸全部溶解；    

、硬脂酸全部溶解后，再加入硬脂酸重量的0.4份~0.6份的三乙醇胺与0.05~0.15份的催化剂，所述催化剂为固体碳酸钠，加热温度为110℃~115℃，回流反应时间为4.0h~5.0h；

、再向反应釜中加入称量好的硼酸，总的反应时间为6.0h~7.0h，无水生成时停止反应，反应产物用无水乙醇清洗，抽滤、烘干后得到白色的固体物质即为含氮有机硼酸酯；

2）按质量比称取权利要求1的含氮硼酸酯，吡啶，喹啉，对正丁基苯甲酸，甘油；

3）、将含氮硼酸酯加入到反应釜内，加热至反应釜升温至60℃~65℃；

4）、再加入对正丁基苯甲酸和甘油搅拌1.0h~1.5h，将反应釜温度冷却到室温；

5）、再加入吡啶和喹啉，搅拌0.5h~1.0h，即得添加剂产品。

实施例2：

所述添加剂按质量比由65份~70份含氮硼酸酯，15~17份吡啶，7~10份喹啉，3~5份对正丁基苯甲酸，3~5份甘油组成。

制备方法同实例1。

实施例3：

所述添加剂按质量比由65份~68份含氮硼酸酯，15份~17份吡啶，9份~10份喹啉，2份~4份对正丁基苯甲酸，2份~4份甘油组成。

制备方法同实例1。

实施例4：

所述添加剂按质量比由68份含氮硼酸酯，16份吡啶，10份喹啉，3份对正丁基苯甲酸，3份甘油组成。

制备方法同实例1。

综上所述，该产品所含成份是本公司独立研制开发，不同于市售同类产品，是一种高效柴油润滑性能改进添加剂。

Claims (5)

1.一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂，其特征在于该添加剂按质量份数由64份~72份含氮硼酸酯，14份~18份吡啶，6份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油组成。

2.根据权利要求1所述一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂，其特征在于该添加剂按质量份数由65份~70份含氮硼酸酯，15份~17份吡啶，7份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油组成。

3.根据权利要求1所述的一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂，其特征在于该添加剂按质量份数由65份~68份含氮硼酸酯，15份~17份吡啶，9份~10份喹啉，3份~5份对正丁基苯甲酸，3份~5份甘油组成。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种含氮有机硼酸酯的柴油润滑添加剂，其特征在于该添加剂按质量份数由68份含氮硼酸酯，16份吡啶，10份喹啉，3份对正丁基苯甲酸，3份甘油组成。

5.一种含氮有机硼酸酯柴油润滑添加剂的制备方法，按下述步骤进行：

1）、含氮有机硼酸酯的制备方法：

、按质量比4:2:1称取硬脂酸、三乙醇胺、硼酸；

、将称取的硬脂酸加入反应釜中，然后加入硬脂酸重量的0.8 ~1.0的甲苯作为溶剂，待反应釜温度升到70℃，使硬脂酸全部溶解；    

、硬脂酸全部溶解后，再加入硬脂酸重量的0.4 ~0.6的三乙醇胺与0.05 ~0.15的催化剂，所述催化剂为固体碳酸钠，加热温度为110℃~115℃，回流反应时间为4.0h~5.0h；

、再向反应釜中加入称量好的硼酸，总的反应时间为6.0h~7.0h，无水生成时停止反应，反应产物用无水乙醇清洗，抽滤、烘干后得到白色的固体物质即为含氮有机硼酸酯；

2）按质量比称取权利要求1所述的含氮硼酸酯，吡啶，喹啉，对正丁基苯甲酸，甘油；

3）、将含氮硼酸酯加入到反应釜内，加热至反应釜升温至60℃~65℃；

4）、再加入对正丁基苯甲酸和甘油，搅拌时间为1.0h~1.5h，将反应釜温度冷却到室温；

5）、再加入吡啶和喹啉，搅拌时间为0.5h~1.0h，即得添加剂产品。