CN102746919A - 一种汽油辛烷值提升剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具体涉及一种能够大幅度提升汽油燃料的抗爆性能的汽油辛烷值提升剂组合物；该添加剂包含有汽油抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰（MMT）、醇类辛烷值促进剂、胺类促进剂、酰胺类促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出添加剂以及助溶剂组成；采用本发明的汽油辛烷值改进剂能提高汽油的辛烷值2.0~10.0个单位，同时该辛烷值改进剂具有防止发动机沉积物增加的特点，不会对汽车发动机造成损坏。

Description

一种汽油辛烷值提升剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及石油产品添加剂领域，具体涉及一种能够大幅度提升汽油燃料的抗爆性能的汽油辛烷值提升剂组合物。

背景技术

汽油发动机产生爆震很大程度上与燃料性质有关，如果汽油很易氧化，形成的过氧化物不易分解，自燃点低，就很容易发生爆震现象。所以汽油抗爆性是汽油质量最重要的指标之一，通常用辛烷值来衡量，汽油辛烷值大，抗震性好，质量也好。现有的提高汽油辛烷值的方法有:

①通过催化裂化、重整、烷基化等石油炼制手段;

②把不同辛烷值的汽油组分按照最优的比例调和到一起;

③向汽油组分中添加辛烷值改进剂。

其中，前两种方法在实际应用中，都存在着种种问题，不能满足人们对汽油质量的要求。辛烷值改进剂在汽油中的应用己很广泛，现在世界各国所用的汽油中，除特殊要求的型号外，一般都添加了汽油辛烷值改进剂。

据统计，甲基环戊二烯三羰基锰（简称MMT）目前仍然是国内车用汽油最重要的高效汽油抗爆剂，添加甲基环戊二烯三羰基锰（简称MMT）可以有效、经济地提高汽油辛烷值，降低炼厂操作苛刻度，有助于减少汽油中芳烃、烯烃等含量，降低车尾气中CO、NO_x等污染物的排放。然而，加有MMT的汽油燃烧后只有少量MMT排出，大部分残留于尾气排放系统内部，覆盖在发动机火花塞催化器等部件表面，会导致火花塞点火故障。同时国内汽油标准中对MMT的含量作了限定，由原来的18mg/L下降到现在16mg/L，而在GB17930-2011中规定国Ⅳ汽油中的锰含量进一步下降到8mg/L，因此使得含锰的MMT的使用收到限制，必须开发新的锰含量合格且抗爆性好的辛烷值提升剂。

发明内容

本发明针对现有汽油辛烷值改进剂存在的不足之处，提供了一种能够大幅度提高汽油辛烷值、低锰的汽油辛烷值提升剂组合物；该添加剂包含汽油抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰（MMT）、醇类辛烷值促进剂、胺类促进剂、酰胺类促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出添加剂以及助溶剂；采用本发明的汽油辛烷值提升剂组合物能够大幅度提高汽油的辛烷值，同时具有防止发动机沉积物增加的特点，不会对汽车发动机造成损坏。

本发明的具体技术方案是：

一种汽油辛烷值提升剂，其特征在于：按重量份计主要有效成分为：

甲基环戊二烯三羰基锰    5~15份，

醇类辛烷值促进剂        5~20份，

胺类促进剂              15~40份，

酰胺类促进剂            5~20份，

烷基酚类辛烷值提高剂    5~20份，

金属引出剂              0.5~1.5份；

助溶剂                  3.5~19.5份；

其中所述的醇类辛烷值促进剂为糠醇或甲基糠醇中的一种或其混合物；

所述的胺类促进剂为二异丁基胺、叔辛基胺、叔辛基二甲胺、苯胺、二异丁基苯胺、二苯基甲胺、辛基二苯胺中的一种或多种混合物；

所述的酰胺类促进剂为N,N-二甲基甲酰胺、异丁基甲酰胺、叔丁基甲酰胺中的一种或多种混合物；

所述的烷基酚类辛烷值提高剂为邻异丙基酚、4-乙基-2-甲基酚、4,5-二甲基2-乙基酚中的一种或多种混合物；

所述的金属引出剂为十二烷基磷酸酯或十四烷基磷酸酯或十八烷基磷酸酯；

所述的助溶剂为甲苯或二甲苯。

更进一步的本发明提供了最佳的组合物配比：按重量份计主要有效成分为：

甲基环戊二烯三羰基锰  8-10份，

醇类辛烷值促进剂      10-20份，

胺类促进剂            20-35份，

酰胺类促进剂          10-15份，

烷基酚类辛烷值提高剂  10-15份，

金属引出剂            0.8-1.2份，

助溶剂                5.2-18.8份。

其中最主要的成分为甲基环戊二烯三羰基锰、醇类辛烷值促进剂、胺类促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂和金属引出剂，其中本发明中的胺类促进剂中不含有N-甲基苯胺，该物质会使汽油油品的稳定性下降；而醇类辛烷值促进剂和烷基酚辛烷值提高剂其与MMT的协同效果显著，能大幅度降低MMT的用量，它们能与MMT一同大幅度降低烃类的活化能，使之与过氧化物反应生成环氧化合物，过氧化物的浓度得以大幅度减少，避免了多个火焰中心的形成，使向未燃区传播活性核心的作用减弱，增强了抗爆性能；金属引出剂能将燃烧后的MMT从发动机燃烧室中引出，防止发动机沉积物的增加，降低发动机的磨损，其主要作用机理在于金属引出剂能与燃烧的有机锰形成络合物并溶解于汽油中，随后通过燃烧室排出；而本发明上述的配比中之所以控制为上述的用量，主要由于汽油辛烷值提升剂各组分的协同效应决定的，用量过小，正协同效应小，汽油辛烷值提升程度小，或者提高相同的辛烷值所需的MMT含量高；用量过大，会造成可能超过汽油辛烷值饱和度而造成浪费或者协同效应为负效应以及增加成本；本发明所采用的助溶剂提高了溶解的速度，同时使汽油抗爆剂的性能保持稳定。

同时本发明依然采用了常规的汽油抗爆剂MMT，其可以有效、经济地提高汽油辛烷值，发明人经过长期摸索后发现，当MMT加入量为5~15份时，可满足国家国三汽油标准汽油中锰含量不超过16mg/L的要求。由于甲基环戊二烯三羰基锰燃烧后不易排出，加上本发明的金属引出剂后，能将MMT燃烧产物顺利地从发动机中排出，不会造成发动机沉积物的增加，也不会使发动机受到损害。

本发明的技术方案中还加入了醇类、胺类、酰胺类以及烷基酚类辛烷值促进剂，醇类是糠醇或者甲基糠醇，它可以与其它组分形成正协同效应，促进辛烷值的提高；胺类是很好的辛烷值促进剂，能提高汽油的辛烷值，且与其它抗爆剂协同性较好。酰胺类以及烷基酚类物质与胺类、醇类物质混合后，能够宽范围地提高汽油的辛烷值，使汽油辛烷值的促进效率大大提高。

除此之外，由于现有技术中没有类似的技术出现，本发明的发明人还提供了这种汽油辛烷值提升剂的制备方法如下：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；

c、在严格避光条件下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。

采用上述的制备方法，主要采用了分开混合的方式，这样可以使组分混合的更加均匀，避免由于密度差而造成的产品分层，而最后一步中采用严格避光条件下制备，可以防止提升剂见光分解变质，影响产品的抗爆性能。

通过上述方法制备的该配比的汽油辛烷值提升剂组合物，使用时，在基础汽油的添加量为汽油中锰含量为8~16mg/L。由于本发明的辛烷值促进剂考虑了其可应用性，且通过调整组分配比，使得其应用范围较大，可以应用于各汽油组分，汽油组分可以为石油加工装置出的汽油组分如直馏汽油、FCC汽油、烷基化汽油、加氢汽油或其调和汽油以及其他方法制备的汽油如费-托合成汽油、煤制汽油等。

综上所述，采用本发明的汽油辛烷值提升剂组合物能够大幅度提高汽油的辛烷值，同时具有防止发动机沉积物增加的特点，不会对汽车发动机造成损坏。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，可以使本领域技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种汽油辛烷值提升剂组合物由以下组分组成：MMT5g，醇类辛烷值促进剂15g，胺类促进剂40g，酰胺类促进剂15g，烷基酚类辛烷值提高剂10g，金属引出剂0.5g，助溶剂14.5g。

制备方法：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；

c、在严格避光条件下在严格避光下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。

所述的醇类辛烷值促进剂为糠醇；胺类促进剂为叔辛基二甲胺与苯胺的混合物，其质量比例为1:1；酰胺类促进剂为N,N-二甲基甲酰胺；烷基酚类辛烷值提高剂为邻异丙基酚；金属引出剂为十二烷基磷酸酯；助溶剂为甲苯。

实施例2

一种汽油辛烷值提升剂组合物由以下组分组成：MMT10g，醇类辛烷值促进剂20g，胺类促进剂35g，酰胺类促进剂10g，烷基酚类辛烷值提高剂15g，金属引出剂1.0g，助溶剂9.0g。

制备方法：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；

c、在严格避光条件下在严格避光下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。

所述的醇类辛烷值促进剂为甲基糠醇；胺类促进剂为叔辛基胺与二异丁基苯胺的混合物，其质量比例为3:7；酰胺类促进剂为异丁基甲酰胺；烷基酚类辛烷值提高剂为4-乙基-2-甲基酚；金属引出剂为十四烷基磷酸酯；助溶剂为二甲苯。

实施例3

一种汽油辛烷值提升剂组合物由以下组分组成：MMT15g，醇类辛烷值促进剂15g，胺类促进剂20g，酰胺类促进剂20g，烷基酚类辛烷值提高剂10g，金属引出剂1.5g，助溶剂19.5g。

制备方法：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；c、在严格避光条件下在严格避光下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。

所述的醇类辛烷值促进剂为糠醇；胺类促进剂为二异丁基胺与辛基二苯胺的混合物，其质量比例为6:4；酰胺类促进剂为叔丁基甲酰胺；烷基酚类辛烷值提高剂为邻异丙基酚；金属引出剂为十八烷基磷酸酯；助溶剂为甲苯。

实施例4

一种汽油辛烷值提升剂组合物由以下组分组成：MMT8g，醇类辛烷值促进剂8g，胺类促进剂32g，酰胺类促进剂20g，烷基酚类辛烷值提高剂20g，金属引出剂0.8g，助溶剂11.2g。

制备方法：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；

c、在严格避光条件下在严格避光下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。

所述的醇类辛烷值促进剂为糠醇；胺类促进剂为叔辛基二甲胺与二异丁基苯胺的混合物，其质量比例为1:1；酰胺类促进剂为叔丁基甲酰胺；烷基酚类辛烷值提高剂为邻异丙基酚；金属引出剂为十四烷基磷酸酯；助溶剂为二甲苯。

试验例1

将实例1-4中所制备的汽油辛烷值提升剂组合物添加到直馏汽油中：

试验例2

将实例1-4中所制备的汽油辛烷值提升剂组合物添加到重油催化裂化汽油中：

试验例3

将实例1-4中所制备的汽油辛烷值提升剂组合物添加到重油加氢裂化汽油中：

试验例4

将实例1-4中所制备的汽油辛烷值提升剂组合物添加到重油加氢裂化汽油和重油催化裂化汽油以体积比3:7混合的调和汽油中：

可见，这四种汽油辛烷值提升剂组合物能有效提高组分汽油的辛烷值，最大能提高汽油的辛烷值2.0~10.0个单位。

Claims (3)

1.一种汽油辛烷值提升剂，其特征在于：按重量份计主要有效成分为：

甲基环戊二烯三羰基锰  5~15份，

醇类辛烷值促进剂      5~20份，

胺类促进剂            15~40份，

酰胺类促进剂          5~20份，

烷基酚类辛烷值提高剂  5~20份，

金属引出剂            0.5~1.5份；

助溶剂                3.5~19.5份；

所述的醇类辛烷值促进剂为糠醇或甲基糠醇中的一种或其混合物；

所述的胺类促进剂为二异丁基胺、叔辛基胺、叔辛基二甲胺、苯胺、二异丁基苯胺、二苯基甲胺、辛基二苯胺中的一种或多种混合物；

所述的酰胺类促进剂为N,N-二甲基甲酰胺、异丁基甲酰胺、叔丁基甲酰胺中的一种或多种混合物；

所述的烷基酚类辛烷值提高剂为邻异丙基酚、4-乙基-2-甲基酚、4,5-二甲基2-乙基酚中的一种或多种混合物；

所述的金属引出剂为十二烷基磷酸酯或十四烷基磷酸酯或十八烷基磷酸酯；

所述的助溶剂为甲苯或二甲苯。

2.按照权利要求1所述的汽油辛烷值提升剂，其特征是：按重量份计主要有效成分为：

甲基环戊二烯三羰基锰 8-10份，

醇类辛烷值促进剂     10-20份，

胺类促进剂           20-35份，

酰胺类促进剂         10-15份，

烷基酚类辛烷值提高剂 10-15份，

金属引出剂           0.8-1.2份，

助溶剂               5.2-18.8份。

3.制备权利要求1所述汽油辛烷值提升剂组合物的方法，具体步骤是：

a、依次将醇类辛烷值促进剂、烷基酚类辛烷值提高剂、金属引出剂均匀混合；

b、依次将胺类促进剂和酰胺类促进剂加入到上述混合液中，然后均匀混合；

c、在严格避光条件下在严格避光下按照配比将甲基环戊二烯三羰基锰和助溶剂加入到混合液中，然后混合均匀即可。