CN107033976A

CN107033976A - 一种低凝点高效柴油抗磨剂及其制备方法

Info

Publication number: CN107033976A
Application number: CN201611167310.8A
Authority: CN
Inventors: 孙广军; 孙禹
Original assignee: Anyang Yutai Chemical Co Ltd
Current assignee: Anyang Yutai Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明公开一种低凝点高效柴油抗磨剂及其制备方法，属于石油产品添加剂生产技术领域，各原料的质量百分比为：C18—C20长碳链脂肪酸为70%‑‑‑85%，C5—C10碳链脂肪酸为2.5—6%，C16‑‑‑C30长碳链烷烃混合物为11—20%，防锈剂为0.5—2%，酰胺类为0.5‑‑2%，上述原料经过工艺方法制成的柴油抗磨剂，产品凝点由‑12°可降到‑26°，浊点‑8°可降到‑15°，寒冷条件下不用加热保温可以直接使用，可降低使用量6%，达到降低磨斑直径的同样效果，产品质量符合国家标准要求，对柴油其他指标不产生影响，其原料易得、条件温和、生产成本低。

Description

一种低凝点高效柴油抗磨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗磨剂及其制备方法，特别涉及一种低凝点高效柴油抗磨剂及其制备方法，属于石油产品添加剂生产技术领域。

背景技术

柴油抗磨剂也称为柴油润滑性改进剂，是用于增加柴油润滑性能，提高柴油发动机使用寿命，降低发动机部件磨损的油品添加剂。

在柴油发动机的运转过程中，柴油既是发动机的燃料，也是喷油器等部件的润滑剂，低标准的柴油中含有微量氧化物，氮化物，硫化物等极性物质和多环芳烃，在一定程度上为柴油提供了润滑性，随着环境保护要求的不断提高，柴油机排放气体中对SOx，NOx的含量也有要求，因此，炼油厂普遍采用加氢精制的手段降低其中的硫含量，与此同时，也脱除了氧化物，氮化物等极性物质和多环芳烃，这种加氢精制的手段存在的缺陷是会大幅度降低柴油的润滑性，如果柴油的润滑性不好，就无法为油泵提供可靠的润滑，将导致发动机的精密部件过度磨损、配合精度下降、柴油雾化不良、发动机功率不足或怠速不稳等问题，从而会降低发动机使用寿命，严重时可能引起油泵漏油。

为了保证柴油产品既符合环保要求，也不降低柴油的润滑性，采取的措施:⑴调整操作工艺，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。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加入抗磨剂。

目前使用的柴油润滑性添加剂主要有醇、醚、脂肪酸及其酯、盐类或具有清净作用的胺类化合物。这些化合物是一种油性剂，极性基是羧酸及其酯，它们吸附在金属表面，可减少金属的直接接触，起到边界润滑、减缓磨损的作用。添加剂量根据成分的种类、浓度的不同及柴油种类的不同而异，一般在50μg/g～300μg/g。

国外专利US5882364用羧酸与多元醇合成的酯做抗磨剂，添加量10—500ppm可明显提高柴油的润滑性，EP7983649（1997）用脂肪酸与脂肪胺反应制备的盐或酰胺做柴油抗磨剂，加剂量100ppm效果非常明显；一般采用两种或两种以上的抗磨剂混合使用作为低硫柴油的润滑性添加剂，这样达到的润滑效果较单使用一种的好。专利WO2002100987(2002)用脂肪酸－脂肪酸酯－脂肪酸胺混合作柴油的润滑添加剂。专利DE19955354(2001)用三甘油酯－二元羧酸酰胺混合作燃料或润滑改进剂。

国内专利CN100999686天然油脂与C1—C18脂肪醇和/或C1—C18有机胺的反应产物，与丙烯酸烷基酯—马来酸酐共聚物的酯化物和/或胺化物，作柴油抗磨剂。

运用上述方法生产的抗磨剂工艺复杂，生产成本高，尤其国内大多使用的羧酸型抗磨剂凝点高，寒冷条件下必须加热才能使用，严重地影响了柴油发动机的正常运行。能否有一种性能好、制造工艺简单、成本低廉的石油产品添加剂代替上述产品，是本行业存在的一大课题。

发明内容

针对现有柴油润滑性添加剂中抗磨剂工艺复杂，生产成本高的问题，本发明提供一种低凝点高效柴油抗磨剂及其制备方法，其目的是简化抗磨剂制造工艺，降低制造成本，满足排放废气要求，降低空气污染，保证人类生存环境。

本发明的技术方案是：一种低凝点高效柴油抗磨剂，构成柴油抗磨剂的质量百分比分别为C18—C20长碳链脂肪酸70%—85%、C5—C10碳链脂肪酸2.5—6%、C16—C30长碳链烷烃混合物11—20%、抗氧剂0.5—2%、防锈剂0.5—2%；

进一步，所述C18—C20长碳链脂肪酸类组分至少为蓖麻油酸、花生油酸、豆油酸、棕榈油酸中的一种或上述C18—C20长碳链脂肪酸中任意几种的混合物；

进一步，所述C5—C10碳链脂肪酸组分至少为戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸或异构酸中的一种或上述多种C5—C10碳链脂肪酸类中任意几种的混合物；

进一步，所述C16---C30长碳链烷烃混合物为C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类混合物；

进一步，所述抗氧剂为咪啉类，具体为苯并三氮唑类、T501中的一种物质或它们的混合物；

进一步，所述防锈剂为酰胺类，具体为油酸酰胺、马来酸丁二酰胺、烯基丁二酰胺中的一种或任意几种的混合物。

一种低凝点高效柴油抗磨剂制备方法，包括上述物质，所述抗磨剂的制备步骤如下：

1）将质量百分比为11—20%的长碳链烷烃混合物加入装有高位计量罐的带夹层反应釜中，进行搅拌；

2）一边搅拌一边加入质量百分比为2.5—6%C5—C10碳链的脂肪酸；

3）将质量百分比为0.5—2%的防锈剂加入；

4）夹层通入80°左右的热水，当罐内温度到50°左右时，加入质量百分比为0.5—2%的抗氧剂；

5）最后加入质量百分比为70%---85%的C18—C20长碳链脂肪酸，在50°左右搅拌保温30分钟；

6)往夹层通冷水降至室温，停止搅拌，产品澄清透明，化验合格后出釜。

本发明具有的有益效果是：通过使用质量百分比分别为70%—85%的蓖麻油酸，花生油酸，豆油酸，棕榈油酸中的一种或上述C18—C20长碳链脂肪酸中任意几种的混合物，能够增大柴油抗磨剂融化度，防止发动机的精密部件过度磨损；能够延长发动机的使用寿命；通过使用质量百分比w/w为2.5—6%的戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸或异构酸中的一种或上述多种C5—C10碳链脂肪酸类中任意几种的混合物，具有能够增加柴油的流动性、透明度，不易被氧化，可降低排放杂质；高润滑性和高脱模性；C16—C30长碳链烷烃混合物具有与柴油之间的高度互溶性，可减少在发动机中的粘腻，增大柴油的流动性，在减少磨损方面起着一定的作用；通过在柴油中添加防锈剂、抗氧剂，可减少发动机以及管路的锈蚀现象，在提高设备的使用寿命方面具有一定的作用。上述原料经过工艺方法制成的柴油抗磨剂，与目前市售的酸型抗磨剂相比产品凝点由-12°可降到-26°，由浊点-8°可降到-15°，寒冷条件下不用加热保温可以直接使用，降低使用量6%可以达到降低磨斑直径的同样效果，产品质量符合国家标准要求。对柴油其他指标不产生影响，原料易得，条件温和，生产成本低。简化抗磨剂制造工艺，降低制造成本，满足排放废气要求，降低空气污染，保证人类生存环境。

具体实施方式

一种低凝点高效柴油抗磨剂组成在于：

A）抗磨剂中C18—C20长碳链脂肪酸类组分的质量百分比w/w为70—85%，所述C18—C20长碳链脂肪酸类至少是蓖麻油酸、花生油酸、豆油酸、棕榈油酸中的一种或任意几种的混合物；

B). 抗磨剂中C5—C10碳链脂肪酸类组分的质量百分比w/w为2.5—6%，所述C5—C10碳链脂肪酸类至少是戊酸、己酸、辛酸、揆酸或异构酸中的一种或任意几种的混合物；

C). 抗磨剂中C16—C30长碳链烷烃混合物质量百分比w/w为11—20%，所述C16—C30长碳链烷烃混合物为C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类的混合物；

D). 抗磨剂中抗氧剂质量百分比w/w为0.5—2%，所述防锈剂至少是咪啉类、苯并三氮唑类中一种或任意几种的混合物；

E). 抗磨剂中的防锈剂为的质量百分比w/w为0.5—2%，所述酰胺类至少为油酸酰胺、马来酸丁二酰胺、烯基丁二酰胺中一种或任意几种的混合物。

具体实施例的进一步说明：

从上表中可以看出：

1.本发明所给出的各组分含量在范围内；

2.七组实例凝点均不大于-26°，浊点不大于-15°；

3. 磨斑直径试验效果与市售相比提高了6%以上；且符合Q/SHCG57--2014标准要求。

所述低凝点高效柴油抗磨剂制备方法在于：在装有高位计量罐的带夹层反应釜中，先将C）长碳链烷烃混合物11—20%加入，搅拌下加入B）C5—C10碳链的脂肪酸2.5—6%，再加入E）防锈剂0.5—2%，夹层通入80°左右的热水，罐内温度到50°左右时，加入D）抗氧剂0. 5—2%，最后加入A）C18—C20长碳链脂肪酸70%—85%，于50°左右搅拌保温30分钟，夹层通冷水降至室温，停止搅拌，产品澄清透明，化验合格后出釜。

本发明通过使用质量百分比分别为70%—85%的蓖麻油酸、花生油酸、豆油酸、棕榈油酸中的一种或上述C18—C20长碳链脂肪酸中任意几种的混合物，能够增大柴油抗磨剂融化度，防止发动机的精密部件过度磨损；能够延长发动机的使用寿命；通过使用质量百分比w/w为2.5—6%的戊酸，己酸，庚酸、辛酸、癸酸或异构酸中的一种或上述多种C5—C10碳链脂肪酸类中任意几种的混合物，具有能够增加柴油的流动性、透明度，不易被氧化，可降低排放杂质；高润滑性和高脱模性；C16—C30长碳链烷烃混合物具有与柴油之间的高度互溶性，可减少在发动机中的粘腻，增大柴油的流动性，在减少磨损方面起着一定的作用；通过在柴油中添加抗氧剂、防锈剂，可减少发动机以及管路的锈蚀现象，在提高设备的使用寿命方面具有一定的作用。述原料经过工艺方法制成的柴油抗磨剂，与目前市售的酸型抗磨剂相比产品凝点由-12°可降到-26°，由浊点-8°可降到-15°，寒冷条件下不用加热保温可以直接使用，降低使用量6%可以达到降低磨斑直径的同样效果，产品质量符合国家标准要求。对柴油其他指标不产生影响，原料易得，条件温和，生产成本低。简化抗磨剂制造工艺，降低制造成本，满足排放废气要求，降低空气污染，保证人类生存环境。

Claims

1.一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：构成柴油抗磨剂的质量百分比分别为C18—C20长碳链脂肪酸70%—85%，C5—C10碳链脂肪酸2.5—6%，C16—C30长碳链烷烃混合物11—20%，抗氧剂0.5—2%，防锈剂0.5—2%。

2.根据权利要求1所述的一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：所述C18—C20长碳链脂肪酸类组分至少为蓖麻油酸、花生油酸、豆油酸、棕榈油酸中的一种或上述C18—C20长碳链脂肪酸中任意几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：所述C5—C10碳链脂肪酸组分至少为戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸或异构酸中的一种或上述多种C5—C10碳链脂肪酸类中任意几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：所述C16—C30长碳链烷烃混合物为C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类混合物。

5.根据权利要求1所述的一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：所述抗氧剂为咪啉类，具体为苯并三氮唑类、T501中的一种物质或它们的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种低凝点高效柴油抗磨剂，其特征在于：所述防锈剂为酰胺类，具体为油酸酰胺、马来酸丁二酰胺、烯基丁二酰胺中的一种或任意几种的混合物。

7.一种低凝点高效柴油抗磨剂制备方法，包括权利要求1-6中组分以及其质量百分比，其特征在于：所述抗磨剂的制备步骤如下：

3）将质量百分比为0.5—2%的防锈剂加入；

5）最后加入质量百分比为70%—85%的C18—C20长碳链脂肪酸，在50°左右搅拌保温30分钟；

6) 往夹层通冷水降至室温，停止搅拌，产品澄清透明，化验合格后出釜。