CN105219457B - 汽油抗爆剂及其制备方法和抗爆汽油 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽油抗爆剂及其制备方法和抗爆汽油。本发明提供的汽油抗爆剂包括重量比为2‑4:2‑4:1‑3:1的5‑亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯。本发明提供的汽油抗爆剂具有优异的抗爆性能，同时不含金属，减少了对环境的污染和对人体的损害。上述汽油抗爆剂生产工艺简单，成本低廉。包括上述汽油抗爆剂的抗爆汽油具有优异的抗爆性能，且无毒环保。

Description

汽油抗爆剂及其制备方法和抗爆汽油

技术领域

本发明涉及一种汽油抗爆剂及其制备方法和抗爆汽油，属于石油化工技术领域。

背景技术

辛烷值是车用汽油最重要的质量指标，它综合反映一个国家炼油工业水平和车辆设计水平，在汽油中添加抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。汽油抗爆剂可提高汽油的抗爆性能，即车用无铅汽油国家标准《GB17930-20061》的研究法辛烷值和抗爆指数，是生产高标号汽油的主要手段。

汽油抗爆剂根据其化学性质可分为不同种类，目前常见的主要有金属类和非金属类抗爆剂。金属类抗爆剂由于在发动机内部会产生金属沉积物，导致汽缸磨损、火花塞点火不良、氧传感器和三元催化器中毒等严重故障，目前已被禁止或限制。非金属类抗爆剂包括醇类、醚类、胺类和脂类抗爆剂。醇类抗爆剂由于和汽油的互溶性较差、氧含量大和国标限制等原因，目前很少应用于汽油的调合生产；醚类抗爆剂的应用较为普及，甲基叔丁基醚(MTBE)为其主要代表，但其氧含量过高同时热值较低；胺类抗爆剂则碱性较强，容易产生腐蚀，同时由于价格较高，较少有市场应用；脂类抗爆剂单独使用抗爆效率较低，多作为抗爆剂组分复配使用。

综上所述，开发一种抗爆性能优良、无毒无害、经济环保的新型汽油抗爆剂具有极大地经济利益和重大的环保价值。

发明内容

本发明提供一种汽油抗爆剂，具有优异的抗爆性能，同时不含金属，减少了对环境的污染和对人体的损害。

本发明还提供一种上述汽油抗爆剂的制备方法，生产工艺简单，成本低廉。

本发明还提供一种抗爆汽油，包括上述汽油抗爆剂，具有优异的抗爆性能，且无毒环保。

为实现上述目的，本发明提供一种汽油抗爆剂，包括重量比为2-4: 2-4:1-3:1的5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯。

本发明提供的汽油抗爆剂的主要成分是有机类化合物，其主要元素为C、H和少量的N、O，其在汽车燃烧后尾气排放物主要为CO₂及H₂O，大大降低CO的排放。该汽油抗爆剂满足了GB17930-2006新标准的要求，并能够显著提高汽油辛烷值，通常能够提高汽油辛烷值2-6个单位，改善汽油品质。

此外，在基础汽油中添加该汽油抗爆剂，由于其中不含金属，使用过程中没有金属沉积，所以对火花塞、发动机无不良影响，能够延长发动机的使用寿命，减少了对环境的污染和人体的损害。

进一步地，上述5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯的重量比优选为3:3:2:1，选择上述重量比有利于有效提高汽油辛烷值、并进一步优化汽油的理化指标。

该汽油抗爆剂中，所使用的5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯为分析纯或其以上纯度，有利于减少掺入基础汽油后引入的杂质，避免对基础汽油的其他性能指标产生影响。

本发明还提供一种如上所述的汽油抗爆剂的制备方法，包括将所述5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯依次加入容器中，并混合均匀。依次加入上述原料能够使各原料之间的相互作用更充分，提高汽油抗爆剂的抗爆性能。容器通常可选用带有搅拌装置的混配罐，利于高效并充分地将上述原料混合均匀。

本发明还提供一种抗爆汽油，包括体积分数为1-3%的所述汽油抗爆剂以及余量的基础汽油。

该抗爆汽油可在常温下进行调和混配获得。在基础汽油中添加体积分数1-3%的上述汽油抗爆剂获得的抗爆汽油，具有较高的辛烷值，同时该抗爆汽油中胶质含量适宜，不易使火花塞结碳，从而提高了发动机效率。

实际生产中，一般抗爆汽油生产规模在1吨以上时，可以采用机械动力调和的方式。机械动力调和是指将基础汽油与上述汽油抗爆剂在专用配制罐中利用机械搅拌的方式进行机械混合，每批调和规模从几吨到几十吨，利于高效并充分地将基础汽油与汽油抗爆剂混合均匀。

所述基础汽油一般可以是直馏汽油、催化裂化汽油、异构化汽油和重整汽油中的一种或几种。

本发明提供的汽油抗爆剂可将直馏汽油、催化裂化汽油或异构化汽油调至90#；将异构化汽油、催化裂化汽油、重整汽油或90#无铅汽油调至93#或97#。

本发明方案的实施，至少具有以下优势：

1、本发明提供的汽油抗爆剂在不改变汽油的各项质量指标的前提下，有效提高了汽油的辛烷值，对直馏汽油、催化裂化汽油、异构化汽油以及重整汽油具有良好的感受性，同时与汽油的互溶性好，能够有效改善汽油品质。

2、本发明提供的汽油抗爆剂制备方法简单，生产、添加成本低。

3、本发明提供的抗爆汽油，对火花塞、发动机无不良影响，能够延长发动机的使用寿命，同时降低油耗。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供的汽油抗爆剂的制备方法如下：

向混配罐中依次加入5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇、聚异丁烯基酰胺异辛酯，混配比例为3:3:2:1(重量)，每加入一种原料搅拌均匀后再加另一种，将上述原料充分混合后获得汽油抗爆剂。

本实施例提供的汽油抗爆剂应按易燃化学品相关规定储运，通常可使用200L铁桶包装或危险品专用罐车包装运输。该汽油抗爆剂应远离火源、强氧化剂、静电等，所有生产设备及电器设备都应具有防爆功能。

将本实施例提供的汽油抗爆剂直接加入催化裂化汽油中，并使其均匀分散，获得抗爆汽油，大批量生产时进行机械动力调和效果更佳。

以吉林石化炼厂催化汽油和石大石化混合汽油为例，将本实施例中的汽油抗爆剂加入其中，测得加入汽油抗爆剂前后的辛烷值如表1所示。

表1

由表1可知，本发明提供的汽油抗爆剂适用于催化裂化汽油，能够提高汽油辛烷值至少3个单位，显著提高了汽油品质。

将本发明提供的抗爆汽油进行台架及道路试验，结果如下：

1)台架试验:

a.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油后，外特性最大功率增加了0.6kw，有效燃油消耗率平均下降2.1%。

b.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比2600、3200、3800、4200r/min负荷特性上有效燃油消耗率分别下降6.6%、3.5%、2.2%、3.4%。

c.HH368Q汽油发动机使用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比，怠速排放中的CO下降了25.0%，H、C下降了10%。

2)道路试验:

a．桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比，0-90km/h换档加速时间缩短了0.9秒，直接换挡加速时间缩短了1.0秒。

b．桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比，百公里油耗下降6.2%。

c.桑塔纳330k88L0LTD2汽车燃用93#组分汽油与使用RON93#汽油相比，最低稳定车速下降2.6km/h。

以上实验数据说明本发明提供的汽油抗爆剂能够有效的改善汽油的品质，提高了发动机的性能，降低了油耗；同时减少了发动机尾气排放中的有害成分，达到了国家和行业环保要求。

实施例2

本实施例提供的汽油抗爆剂的制备方法如下：

向混配罐中依次加入5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇、聚异丁烯基酰胺异辛酯，混配比例为3.5:3.5:2:1(重量)，每加入一种原料搅拌均匀后再加另一种，将上述原料充分混合后获得汽油抗爆剂。

本实施例提供的汽油抗爆剂应按易燃化学品相关规定储运，通常可使用200L铁桶包装或危险品专用罐车包装运输。该汽油抗爆剂应远离火源、强氧化剂、静电等，所有生产设备及电器设备都应具有防爆功能。

将本实施例提供的汽油抗爆剂直接加入直馏汽油中，并使其均匀分散，获得抗爆汽油，大批量生产时进行机械动力调和效果更佳。

测得加入汽油抗爆剂前后的辛烷值如表1所示。

表2

由表2可知，本发明提供的汽油抗爆剂适用于直馏汽油，能够提高汽油辛烷值至少6个单位，显著提高了汽油品质。

实施例3

将实施例1和实施例2中的汽油抗爆剂与市售汽油抗爆剂加入到同一汽油油样中，汽油中实际胶质和诱导期的比较结果如表3所示。

表3

由表3可以看出，与市售的抗爆剂相比，本发明提供的汽油抗爆剂能够延长汽油的诱导期和降低实际胶质的含量，从而保证获得的抗爆汽油的品质。

对比例1

本对比例中，汽油抗爆剂的制备方法如下：

向混配罐中依次加入5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇，混配比例为3:3:2 (重量)，每加入一种原料搅拌均匀后再加另一种，将上述原料充分混合后获得汽油抗爆剂。

将本实施例提供的汽油抗爆剂直接加入催化裂化汽油中，并使其均匀分散，获得抗爆汽油。

仍然以吉林石化炼厂催化汽油和石大石化混合汽油为例，将本对比例中的汽油抗爆剂加入其中，测得加入汽油抗爆剂前后的辛烷值如表4所示。

表4

对比例2

本对比例中，汽油抗爆剂的制备方法如下：

向混配罐中依次加入5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇、聚异丁烯基酰胺异辛酯，混配比例为5:5:5:1(重量)，每加入一种原料搅拌均匀后再加另一种，将上述原料充分混合后获得汽油抗爆剂。

将本实施例提供的汽油抗爆剂直接加入催化裂化汽油中，并使其均匀分散，获得抗爆汽油。

以吉林石化炼厂催化汽油和石大石化混合汽油为例，将本对比例中的汽油抗爆剂加入其中，测得加入汽油抗爆剂前后的辛烷值如表5所示。

表5

由以上对比例1和对比例2可以看出，其中的汽油抗爆剂对于汽油辛烷值提高程度有限，明显低于实施例1-3中的汽油抗爆剂。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种汽油抗爆剂，其特征在于，包括重量比为2-4: 2-4:1-3:1的5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯。

2.根据权利要求1所述的汽油抗爆剂，其特征在于，所述5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯的重量比为3:3:2:1。

3.根据权利要求1所述的汽油抗爆剂，其特征在于，所述5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯为分析纯。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的汽油抗爆剂的制备方法，其特征在于，包括将所述5-亚甲基环戊二烯、二丙氨甲基邻甲酚、叔丁醇和聚异丁烯基酰胺异辛酯依次加入容器中，并混合均匀。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述容器为带有搅拌装置的混配罐。

6.一种抗爆汽油，其特征在于，包括体积分数为1-3%的如权利要求1-3任一项所述的汽油抗爆剂以及余量的基础汽油。

7.根据权利要求6所述的抗爆汽油，其特征在于，所述基础汽油为直馏汽油、催化裂化汽油、异构化汽油和重整汽油中的一种或几种。