CN105733712B - 用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1~5:1,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0~0.5:1;所述的润滑剂为羧酸类酯化物或酰胺类化合物;所述的减磨剂为硼酸类酯化物、磷酸类酯化物或有机钼化物。本发明可以改善航空生物燃料在使用过程中润滑性差,容易造成发动机油料泵及相关流量控制元件磨损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及航空生物燃料添加剂,特别涉及具有润滑和减摩功效的航空生物燃料添加剂。
背景技术
目前,全球航空运输业每年消耗15~17亿桶的航空煤油,这些航空煤油全部来源于化石能源—石油。尽管航空煤油所产生的二氧化碳仅占人类所有排放量的3%,但航空煤油燃烧后产生的氮氧化物、碳氧化合物及其它物质直接排放到高空中,使得吸收紫外线的臭氧层变厚,产生温室效应的能力及危害远远大于其他行业,空中交通产生的污染已成为导致全球气候变暖不容忽视的因素。为减少二氧化碳温室气体的排放,国际航协和欧盟分别提出了“碳减排”计划,从而给全球航空产业带来严峻的成本挑战。
要实现能源的可持续供应及减排目标,在现有的燃油体系下是很难达到的,需要依靠替代技术,而航空生物燃料是其中最有潜力的低碳燃料。以动植物油脂和农林废弃物等生物质为原料,利用油脂加氢或生物质气化-费托合成制备航空生物燃料技术具有原料来源广泛、环境友好及可再生的特点。产品以链烷烃为主,不含硫、氮、氧等化合物及芳烃、烯烃,具有密度小、热值高、燃烧性能好等优点,可以直接替代石油基航煤,无需航空公司和机场开发新的燃料运输系统。研究表明,在生命周期内,航空生物燃料比石油基航煤的温室气体排放量减少了50~90%。因此开发航空生物燃料技术不仅可以减少对石油的依赖,而且对降低航空公司运行成本和风险及温室气体排放具有重要意义。
一直以来,航空公司所用燃料油主要以直馏的石油基航煤为主,其在加工过程中的微量天然非烃化物,如含氧、氮等杂原子化合物和多环芳烃等组份保留了下来,这些微量组分都是较好的边界摩擦改进剂,因此赋予直馏石油基航煤良好的抗磨润滑性和材料相容性。而对于深度加氢精制馏分和加氢裂化馏分,由于脱除了原油中天然自带的杂原子化合物,产品的润滑性变差,通常是添加10~20μg/g的润滑改性剂,使产品的边界润滑性满足要求。目前专利和文献报道的润滑剂或抗磨剂主要用在低硫柴油及润滑油方面,如CN1524935A、CN1019021B、US6783561B2、US6887283B1、US5882364、US4920691、US3273981、WO2001019941、WO9618706、EP798364、WO2002100987等专利公开的羧酸类、酯类或酰胺类润滑剂主要用于车用低硫柴油馏份中,主要是改善高压油泵和喷油器的润滑性能,加量一般在100~300μg/g之间;专利CN1566292A、CN1123325A、CN1804013A、CN1791664A、CN1160753A、CN101812354A、CN102311854、US4410483、US4492642、US2618437、US4701274等公开的含硫、硼、磷的抗磨剂主要用于车用润滑油中,主要用来改善轴承、齿轮、链条等运动部件之间的润滑与防护,降低磨损,延长使用寿命。这些添加剂组份主要以含钾、钠、铁的金属盐为主,如果加入到航空生物燃料中,会造成金属含量超标(航空生物燃料要求20种金属的含量均小于0.1μg/g),导致产品质量不合格。同时航空生物燃料为链烷烃组份,组成上与基础油有很大区别,因此说这类润滑剂不适合航空生物燃料。现有技术中关于航空燃料油的润滑减磨剂报道较少,在《润滑油》2001,16(5)P62~P64中介绍了环烷酸型抗磨剂的制备过程。这种抗磨剂的主要组份为环烷酸,主要用于含一定量加氢煤油馏分的石油基航空燃料中,只能少量添加,且对提高航空燃料油的抗磨性能有限。
由于航空生物燃料是以生物质为原料,通过化学转化合成出的链烷烃,不含硫、氮、氧等润滑性较好的极性化合物。与石油基航空燃料相比,航空生物燃料或含航空生物燃料的混合航煤的润滑性更差,现有的低硫柴油润滑剂和环烷酸型抗磨剂不能满足要求,目前在航空生物燃料或含航空生物燃料的馏分油中应用润滑减磨剂也未见报道。因此,如何开发出新型的适用于航空生物燃料的高效润滑减磨剂,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,使其可以改善航空生物燃料在使用过程中润滑性差,容易造成发动机油料泵及相关流量控制元件磨损的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1~5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=1~5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0~0.5:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0~0.5:1);所述的润滑剂为羧酸类酯化物或酰胺类化合物;所述的减磨剂为硼酸类酯化物、磷酸类酯化物或有机钼化物。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,润滑剂与减磨剂的质量配比优选为1.5~4.5:1;
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,润滑剂与减磨剂的质量配比进一步优选为2.0~3.5:1。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比优选为0.05~0.4:1;
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比进一步优选为0.2~0.3:1。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述羧酸类酯化物为油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸丁酯、乙二醇油酸酯、丙二醇油酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、月硅酸甘油酯、三羟甲基丙烷三壬酸酯、三己酸甘油酯中的一种或几种。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述酰胺类化合物为油酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸基咪唑啉、二甲基戊酰胺、三甲基乙酰胺、月桂酸二乙醇酰胺中的一种或几种。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述硼酸类酯化物为硼酸三正丁酯、硼酸三异丁酯、硼酸三正己酯、硼酸三正辛酯、三苯基硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯、硼酸三异丙基酯中的一种或几种。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述磷酸类酯化物为磷酸三异丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙基苯酯,磷酸甲酚二苯酯,磷酸三(丁氧基乙基)酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二正丁酯中的一种或几种。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述有机钼化物为月硅酸-N-钼酸酯。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述的有机溶剂为芳烃、石脑油及石油基航煤中的一种或几种的混合物。若为几种的混合物,其配比不做限制。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述的航空生物燃料为以生物质(动植物油脂、农林废弃物等)为原料,利用油脂加氢或生物质气化-费托合成技术(气化-FT合成技术)合成出的链烷烃馏分油。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与其它添加剂共同使用,如于抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用(即同时加入到航空生物燃料中,协同作用)。
本发明还提供一种上述用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度15~35℃、反应压力1标准大气压下,将减磨剂和润滑剂按配比混合后加入至有机溶剂中再行混合,或按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本发明还提供一种上述用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照10~100μg/g的比例加入到航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的航煤燃料中分散均匀。
针对现有技术中航空生物燃料在应用过程中存在的不足,本发明所提供的润滑减磨添加剂,可以改善航空生物燃料在使用过程中润滑性差,容易造成发动机油料泵及相关流量控制元件磨损的问题,其具体技术原理、技术效果及适用范围如下:
1)本发明利用一定粘度的润滑性组分在相互运动的零部件表面之间形成液体膜,使其免于相互接触,提供给航空生物燃料较好的动力润滑性;同时,本发明还利用极性较强的杂原子减磨性组分粘附在金属表面,形成抗磨保护层,减少金属表面之间的摩擦。
2)利用本发明的润滑减磨添加剂的润滑特性与抗磨特性,能提高航空生物燃料的流体动力润滑和边界润滑,从而显著改善喷气式发动机因燃烧润滑性较差的燃料而引起的泵及相关流量控制元件的磨损的问题,大大延长燃料系统的寿命。
3)本发明所述的航空生物燃料润滑减磨添加剂,不但能够显著改善燃料系统磨损,而且其原料易得、制备工艺简单、成本低廉。
4)本发明的润滑减磨添加剂适用于航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的航煤燃料,特别适用于利用油脂加氢或生物质气化-费托技术合成出的航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的混合燃料。
以下结合具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明,而所列举的实施方式仅作例示之用,并不作为本发明的限制。
本发明提供一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1~5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=1~5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0~0.5:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0~0.5:1);所述的润滑剂为羧酸类酯化物或酰胺类化合物;所述的减磨剂为硼酸类酯化物、磷酸类酯化物或有机钼化物。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,润滑剂与减磨剂的质量配比优选为1.5~4.5:1;
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,润滑剂与减磨剂的质量配比进一步优选为2.0~3.5:1。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比优选为0.05~0.4:1;
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比进一步优选为0.2~0.3:1。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述羧酸类酯化物为油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸丁酯、乙二醇油酸酯、丙二醇油酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、月硅酸甘油酯、三羟甲基丙烷三壬酸酯、三己酸甘油酯中的一种或几种的混合物;若为几种的混合物,混合比例不做限制,本领域技术人员可根据实际情况作出选择。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述酰胺类化合物为油酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸基咪唑啉、二甲基戊酰胺、三甲基乙酰胺、月桂酸二乙醇酰胺中的一种或几种的混合物;若为几种的混合物,混合比例不做限制,本领域技术人员可根据实际情况作出选择。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述硼酸类酯化物为硼酸三正丁酯、硼酸三异丁酯、硼酸三正己酯、硼酸三正辛酯、三苯基硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯、硼酸三异丙基酯中的一种或几种的混合物;若为几种的混合物,混合比例不做限制,本领域技术人员可根据实际情况作出选择。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述磷酸类酯化物为磷酸三异丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙基苯酯,磷酸甲酚二苯酯,磷酸三(丁氧基乙基)酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二正丁酯中的一种或几种的混合物;若为几种的混合物,混合比例不做限制,本领域技术人员可根据实际情况作出选择。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述有机钼化物为月硅酸-N-钼酸酯。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述的有机溶剂为芳烃、石脑油及石油基航煤中的一种或几种的混合物。若为几种的混合物,其配比不做限制。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,所述的航空生物燃料为以生物质(动植物油脂、农林废弃物等)为原料,利用油脂加氢或生物质气化-费托合成技术(气化-FT合成技术)合成出的链烷烃馏分油。
其中,于本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂一较佳实施例中,本发明的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与其它添加剂共同使用,如于抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用(即同时加入到航空生物燃料中,协同作用)。
本发明还提供一种上述用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度15~35℃、反应压力1标准大气压下,将减磨剂和润滑剂按配比混合后加入至有机溶剂中再行混合,或按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本发明还提供一种上述用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照10~100μg/g的比例加入到航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的航煤燃料中分散均匀。
实施例a
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=1:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0.5:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0.5:1);
所述的润滑剂为羧酸类酯化物油酸甲酯;所述的减磨剂为硼酸类酯化物硼酸三正丁酯;所述的有机溶剂为芳烃;所述的航空生物燃料为以动植物油脂为原料,利用油脂加氢合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度15℃、反应压力1标准大气压下,将减磨剂和润滑剂按配比混合后加入至有机溶剂中再行混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照10μg/g的比例加入到航空生物燃料中分散均匀。
实施例b
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0:1,即不添加有机溶剂);
所述的润滑剂为酰胺类化合物油酸酰胺;所述的减磨剂为磷酸类酯化物磷酸三异丁酯;所述的航空生物燃料为以农林废弃物等为原料,利用生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度35℃、反应压力1标准大气压下,将减磨剂和润滑剂按配比混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照100μg/g的比例加入到石油基航煤中分散均匀。
实施例c
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1.5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=1.5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0.05:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0.05:1);
所述的润滑剂为羧酸类酯化物亚油酸甲酯;所述的减磨剂为硼酸类酯化物硼酸三异丁酯;所述的有机溶剂为石脑油;所述的航空生物燃料为以农林废弃物等为原料,利用生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度20℃、反应压力1标准大气压下,按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照30μg/g的比例加入到航空生物燃料、石油基航煤掺混形成的航煤燃料中分散均匀。
实施例d
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为4.5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=4.5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0.4:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0.4:1);
所述的润滑剂为酰胺类化合物油酸基咪唑啉;所述的减磨剂为有机钼化物月硅酸-N-钼酸酯;所述的有机溶剂为石脑油及石油基航煤中的混合物。所述的航空生物燃料为以农林废弃物等为原料,利用生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度30℃、反应压力1标准大气压下,按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照50μg/g的比例加入到石油基航煤中分散均匀。
实施例e
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为2:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=2:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0.2:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0.2:1);
所述的润滑剂为羧酸类酯化物亚油酸甲酯;所述的减磨剂为硼酸类酯化物硼酸三异丁酯;所述的有机溶剂为石脑油;所述的航空生物燃料为以农林废弃物等为原料,利用生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度25℃、反应压力1标准大气压下,按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照70μg/g的比例加入到航空生物燃料、石油基航煤掺混形成的航煤燃料中分散均匀。
实施例f
一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为3.5:1(即,润滑剂(质量):减磨剂(质量)=3.5:1),有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0.3:1(即,有机溶剂(质量):润滑剂和减磨剂所形成的混合物(质量)=0.3:1);
所述的润滑剂为酰胺类化合物油酸基咪唑啉;所述的减磨剂为有机钼化物月硅酸-N-钼酸酯;所述的有机溶剂为石脑油及石油基航煤中的混合物。所述的航空生物燃料为以农林废弃物等为原料,利用生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂可以与抗静电剂、抗氧剂、防冰剂、防腐剂、金属钝化剂等同时使用。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其步骤包括:在反应温度25℃、反应压力1标准大气压下,按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
本实施例的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,具体为:将上述润滑减磨添加剂按照90μg/g的比例加入到石油基航煤中分散均匀。
针对现有技术中航空生物燃料在应用过程中存在的不足,本发明所提供的润滑减磨添加剂,可以改善航空生物燃料在使用过程中润滑性差,容易造成发动机油料泵及相关流量控制元件磨损的问题,其具体技术原理、技术效果及适用范围如下:
1)本发明利用一定粘度的润滑性组分在相互运动的零部件表面之间形成液体膜,使其免于相互接触,提供给航空生物燃料较好的动力润滑性;同时,本发明还利用极性较强的杂原子减磨性组分粘附在金属表面,形成抗磨保护层,减少金属表面之间的摩擦。
2)利用本发明的润滑减磨添加剂的润滑特性与抗磨特性,能提高航空生物燃料的流体动力润滑和边界润滑,从而显著改善喷气式发动机因燃烧润滑性较差的燃料而引起的泵及相关流量控制元件的磨损的问题,大大延长燃料系统的寿命。
3)本发明所述的航空生物燃料润滑减磨添加剂,不但能够显著改善燃料系统磨损,而且其原料易得、制备工艺简单、成本低廉。
4)本发明的润滑减磨添加剂适用于航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的航煤燃料,特别适用于利用油脂加氢或生物质气化-费托技术合成出的航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的混合燃料。
下面通过不同工艺条件下的实施例及其实验数据对本发明作进一步说明,以清楚显示其技术效果。
润滑-减磨添加剂的制备:
在常温常压下,向烧杯中加入溶剂,启动搅拌。然后将溶剂、减磨剂和润滑剂依次按比例加入,待完全溶解呈均相溶液后,停止搅拌,得到润滑-减磨添加剂产品。表1中列出了合成润滑-减磨添加剂产品各组份的用量(%)及产品编号。另外,在以下各例中,用于合成润滑-减磨添加剂产品的各组分的简写如下。
OABE:油酸丁酯;EGOAE:乙二醇油酸酯;DOP:邻苯二甲酸二辛酯;TMPTN:三羟甲基丙烷三壬酸酯;GCTH:三己酸甘油酯;OADE:油酸酰胺;BATEE:硼酸三正辛酯;TEAB:三乙醇胺硼酸酯;TIBP:磷酸三异丁酯;TPP:磷酸三苯酯;LANME:月桂酸-N-钼酸酯。
表1润滑-减磨添加剂的制备
将以上实施例中合成出的润滑-减磨添加剂进行了使用性能评价,以便说明本发明添加剂的效果。航空生物燃料的润滑性按照ISO/FDIS 12156-1所述方法在高频往复试验机(High-Frequency Reciprocating Rig,HFRR)上测定磨斑直径(Wear Scar Diameter,WSD)。当民用航煤的磨斑直径小于850μm时,则认为航空生物燃料的润滑性合格。
表2列出了航空生物燃料的理化性能;
表3列出了润滑-减磨添加剂对航空生物燃料润滑性能的改善。
表2航空生物燃料的理化性能
分析项目 | 航空生物燃料 |
密度(15℃),kg/m3 | 755.6 |
硫,mg/kg | <1.0 |
氮,mg/kg | <1.0 |
氯,mg/kg | <0.5 |
水,mg/kg | 58.3 |
烷烃,m% | >99.0 |
芳烃,m% | <0.1 |
10%回收温度,℃ | 165.4 |
50%回收温度,℃ | 207.3 |
90%回收温度,℃ | 259.2 |
终馏点温度,℃ | 270.7 |
表3润滑-减磨添加剂对航空生物燃料润滑性能的改善
试验编号 | 添加剂名称 | 添加剂加量,μg/g | WSD,μm | 备注 |
1 | / | 0 | 884 | 不合格 |
2 | HRK-1 | 10 | 803 | 合格 |
3 | HRK-1 | 20 | 764 | 合格 |
4 | HRK-2 | 20 | 751 | 合格 |
5 | HRK-2 | 40 | 654 | 合格 |
6 | HRK-3 | 30 | 695 | 合格 |
7 | HRK-3 | 60 | 586 | 合格 |
8 | HRK-4 | 40 | 683 | 合格 |
9 | HRK-4 | 80 | 548 | 合格 |
10 | HRK-5 | 50 | 596 | 合格 |
11 | HRK-5 | 100 | 512 | 合格 |
12 | HRK-6 | 20 | 745 | 合格 |
13 | HRK-6 | 50 | 605 | 合格 |
14 | HRK-7 | 15 | 789 | 合格 |
15 | HRK-7 | 30 | 697 | 合格 |
16 | HRK-8 | 25 | 726 | 合格 |
17 | HRK-8 | 50 | 645 | 合格 |
18 | HRK-9 | 20 | 745 | 合格 |
19 | HRK-9 | 30 | 673 | 合格 |
20 | HRK-10 | 10 | 806 | 合格 |
21 | HRK-10 | 30 | 659 | 合格 |
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,其特征在于,包括润滑剂、减磨剂及有机溶剂,润滑剂与减磨剂的质量配比为1~5:1,有机溶剂与润滑剂和减磨剂所形成的混合物的质量配比为0~0.5:1;所述的润滑剂为羧酸类酯化物或酰胺类化合物;所述的减磨剂为硼酸类酯化物、磷酸类酯化物或有机钼化物;
其中,所述羧酸类酯化物为油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸丁酯、乙二醇油酸酯、丙二醇油酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、月硅酸甘油酯、三羟甲基丙烷三壬酸酯、三己酸甘油酯中的一种或几种;所述酰胺类化合物为油酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸基咪唑啉、二甲基戊酰胺、三甲基乙酰胺、月桂酸二乙醇酰胺中的一种或几种;所述硼酸类酯化物为硼酸三正丁酯、硼酸三异丁酯、硼酸三正己酯、硼酸三正辛酯、三苯基硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯、硼酸三异丙基酯中的一种或几种;所述磷酸类酯化物为磷酸三异丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙基苯酯,磷酸甲酚二苯酯,磷酸三(丁氧基乙基)酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二正丁酯中的一种或几种;所述有机钼化物为月硅酸-N-钼酸酯。
2.根据权利要求1所述的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,其特征在于,所述的有机溶剂为芳烃、石脑油及石油基航煤中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂,其特征在于,所述的航空生物燃料为以生物质为原料,利用油脂加氢或生物质气化-费托合成技术合成出的链烷烃馏分油。
4.一种权利要求1-3中任一项所述的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的制备方法,其特征在于:在反应温度15~35℃、反应压力1标准大气压下,将减磨剂和润滑剂按配比混合后加入至有机溶剂中再行混合,或按配比将减磨剂和润滑剂分别加入到有机溶剂中再充分混合。
5.一种权利要求1-3中任一项所述的用于航空生物燃料的润滑减磨添加剂的应用,其特征在于:将所述润滑减磨添加剂按照10~100μg/g的比例加入到航空生物燃料、石油基航煤或两者掺混形成的航煤燃料中,分散均匀。
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