CN107201253A - 一种石油抗爆剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽油抗爆剂，涉及防爆剂制备技术领域，原料组成：甘油硬脂酸酯2‑60份、环氧糠油酸丁酯5‑56份、山梨醇3‑70份、阻焦剂3‑38份、尼泊金甲酯3‑37份、甲基环戊二烯三羰基锰2‑16份、环戊二烯三羰基锰2‑20份、惰性抑制剂2‑25份、复合分散剂2‑40份、乙醇2‑100份。本发明所制备抗爆剂提高汽油辛烷值高，在发动机内部不会产生金属沉积物，不会导致汽缸磨损、火花塞点火不良、氧传感器和三元催化器中毒等严重故；其成分不会产生腐蚀，不对汽油质量指标产生负效应，该抗爆剂产生污染物少，对环境污染小，不用担心该抗爆剂对环境的污染，可以很好应用于市场。

Description

一种石油抗爆剂
技术领域：
本发明涉及防爆剂制备技术领域，具体涉及一种汽油抗爆剂。
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，采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。添加汽油抗爆剂可提高汽油的抗爆性能，即车用汽油国家标准《GB17930-2013》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，当前常见的主要有:醇类、醚类、金属类、胺类、脂类和复配类。按应用特性又可分为金属有灰和有机无灰型。
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，当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，MTBE(甲基叔丁基醚)为其主要代表，但受限于氧含量过高和热值较低，在汽油中的掺兑量通常不超过10％。MTBE在国内多数炼厂具有生产。
金属类抗爆剂常见的主要有四乙基铅、二茂铁、MMT(甲基环戊二烯三羰基锰)或CMT，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，当前已被禁止或限制。其中四乙基铅和二茂铁的添加列为国标明确禁止，锰系抗爆剂则被加以严格限制使用(检出限量低于0.018g/L)。当前，市场上容易见到的主要是锰系抗爆剂，亦有少量二茂铁抗爆剂。其中，MMT的供货商主要为美国乙基公司。
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低，多作为抗暴助剂复配使用。
复配类抗爆剂系采用不同高辛烷值物质复配，形成良性协同效应的复合抗爆剂产品。抗爆效能较金属抗爆剂弱，但比其他几类抗爆剂更强，添加量不受限制，且不对其他质量指标产生负效应，为各类抗爆剂中最具前景的新型抗爆剂。典型代表为北京石油化工学院开发的F2-1非金属无灰抗爆剂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种污染小、环保的汽油抗爆剂。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种汽油抗爆剂，包括以下份数原料组成：
甘油硬脂酸酯2-60份、环氧糠油酸丁酯5-56份、山梨醇3-70份、阻焦剂3-38份、尼泊金甲酯3-37份、甲基环戊二烯三羰基锰2-16份、环戊二烯三羰基锰2-20份、惰性抑制剂2-25份、复合分散剂2-40份、乙醇2-100份。
其中阻焦剂包括：棕榈山梨坦2-15份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物3-20份、乙二胺四乙酸3-26份、亚铁氰化钾2-10份、乙醇2-20份。
其中惰性抑制剂包括：聚乙烯二醇80001-10份，羧甲基纤维素2-10份、乳糖1-10份、水2-30份。
其中复合分散剂包括：脂肪醇与环氧乙炔缩合物2-13份、聚乙二醇2001-9份，乙醇2-9份。
一种汽油抗爆剂，其制备步骤如下：
(1)向乙醇中加入甘油硬脂酸酯、环氧糠油酸丁酯、山梨醇，先加热至30-60℃保温混合10-30min，后于超声波频率2450MHz、功率700W超声处理15min；再加热40-70℃保温混合20min，即得物料Ⅰ；
(2)向乙醇中加入阻焦剂、尼泊金甲酯、甲基环戊二烯三羰基锰、环戊二烯三羰基锰，浸泡30-60min，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15min；再加入阻焦剂，继续超声2450MHz、功率700W处理15min，后500-1000rpm/min搅拌20-40Min，即得物料Ⅱ；
(3)向物料Ⅰ加入物料Ⅱ、惰性抑制剂、复合分散剂，使用搅拌机60-200rpm/min充分搅拌，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15-30min，再加入乙醇，是使混合物混合均匀且呈稀释混合液。
(4)将稀释混合液放置室温10-48h进行沉淀，取上清液弃，后将上清液通过孔径为0.2-0.45μm微孔滤膜过滤，得到滤液即为汽油抗爆剂。
所述阻焦剂由如下重量份数的原料组成：棕榈山梨坦2-15份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物3-20份、乙二胺四乙酸3-26份、亚铁氰化钾2-10份、乙醇2-20份。其制备方法为：将棕榈山梨坦加入乙醇中浸泡1-8小时，然后送入搅拌机机充分溶解搅拌，经过加热后加入聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺四乙酸、亚铁氰化钾，再加入预冷后乙醇，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，后放置室温自然冷却后即得。
所述惰性抑制剂由如下重量份数的原料组成：聚乙烯二醇80001-10份，羧甲基纤维素2-10份、乳糖1-10份。其制备方法：将甲基纤维素和聚乙烯二醇8000加入温水中，60-200rpm/min，搅拌10-25min充分混匀，后向混合物中加入乳糖，后再加入温水，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15-30min，使混合物均匀，自然冷却后即得惰性抑制剂。
所述复合分散剂由如下重量份数的原料组成：脂肪醇与环氧乙炔缩合物2-13份、聚乙二醇2001-9份。其制备方法为：向脂肪醇与环氧乙炔缩合物中加入聚乙二醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入脂肪醇与环氧乙炔缩合物、聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至125-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃乙醇，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，即得复合分散剂。
本发明的有益效果是：本发明所制备抗爆剂提高汽油辛烷值高，抗爆指数较高，且在发动机内部不会产生金属沉积物，不会导致汽缸磨损、火花塞点火不良、氧传感器和三元催化器中毒等严重故；其成分对汽油罐不会产生腐蚀，不会影响油质，且不对其他质量指标产生负效应，同时由于该抗爆剂价格较市场抗爆剂不高，且该抗爆剂产生污染物少，对环境污染小，不用担心该抗爆剂对环境的污染，可以很好应用于市场。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种汽油抗爆剂，包括以下份数原料组成：
甘油硬脂酸酯22份、环氧糠油酸丁酯35份、山梨醇27份、阻焦剂30份、尼泊金甲酯19份、甲基环戊二烯三羰基锰12份、环戊二烯三羰基锰11份、惰性抑制剂19份、复合分散剂13份、乙醇49份。
其中阻焦剂包括：棕榈山梨坦12份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物16份、乙二胺四乙酸11份、亚铁氰化钾6份、乙醇12份。
其中惰性抑制剂包括：聚乙烯二醇80009份，羧甲基纤维素12份、乳糖7份、水9份。
其中复合分散剂：脂肪醇与环氧乙炔缩合物13份、聚乙二醇2007份，乙醇5份。
一种汽油抗爆剂，其制备步骤如下：
(1)向乙醇中加入甘油硬脂酸酯、环氧糠油酸丁酯、山梨醇，先加热至30-60℃保温混合25min，后于超声波频率2450MHz、功率700W超声处理15min；再加热40℃保温混合20min，即得物料Ⅰ；
(2)向乙醇中加入阻焦剂、尼泊金甲酯、甲基环戊二烯三羰基锰、环戊二烯三羰基锰，浸泡33min，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15min；再加入阻焦剂，继续超声2450MHz、功率700W处理15min，后800rpm/min搅拌20Min，即得物料Ⅱ；
(3)向物料Ⅰ加入物料Ⅱ、惰性抑制剂、复合分散剂，使用搅拌机100rpm/min充分搅拌，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理30min，再加入乙醇，是使混合物混合均匀且呈稀释混合液。
(4)将稀释混合液放置室温10h进行沉淀，取上清液弃，后将上清液通过孔径为0.22μm微孔滤膜过滤，得到滤液即为汽油抗爆剂。
所述阻焦剂由如下重量份数的原料组成：棕榈山梨坦12份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物16份、乙二胺四乙酸11份、亚铁氰化钾6份、乙醇12份。其制备方法为：将棕榈山梨坦加入乙醇中浸泡1小时，然后送入搅拌机机充分溶解搅拌，经过加热后加入聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺四乙酸、亚铁氰化钾，再加入预冷后乙醇，启动搅拌装置，200rpm/min，搅拌20min，后放置室温自然冷却后即得。
所述惰性抑制剂由如下重量份数的原料组成：聚乙烯二醇80009份，羧甲基纤维素12份、乳糖7份、水9份。其制备方法：将甲基纤维素和聚乙烯二醇8000加入温水中，160rpm/min，搅拌15min充分混匀，后向混合物中加入乳糖，后再加入温水，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理20min，使混合物均匀，自然冷却后即得惰性抑制剂。
所述复合分散剂由如下重量份数的原料组成：脂肪醇与环氧乙炔缩合物13份、聚乙二醇2007份，乙醇5份。其制备方法为：向7份脂肪醇与环氧乙炔缩合物中加入4份聚乙二醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理15min，再加入6份脂肪醇与环氧乙炔缩合物、3份聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0℃环境中密封静置3h，然后加热至125℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃乙醇，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，即得复合分散剂。
实施例2
一种汽油抗爆剂，包括以下份数原料组成：
甘油硬脂酸酯41份、环氧糠油酸丁酯39份、山梨醇27份、阻焦剂31份、尼泊金甲酯21份、甲基环戊二烯三羰基锰13份、环戊二烯三羰基锰12份、惰性抑制剂11份、复合分散剂23份、乙醇56份。
其中阻焦剂包括：棕榈山梨坦9份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物11份、乙二胺四乙酸23份、亚铁氰化钾9份、乙醇11份。
其中惰性抑制剂包括：聚乙烯二醇80009份，羧甲基纤维素8份、乳糖9份、水11份。
其中复合分散剂：脂肪醇与环氧乙炔缩合物9份、聚乙二醇2006份，乙醇8份。
一种汽油抗爆剂，其制备步骤如下：
(5)向乙醇中加入甘油硬脂酸酯、环氧糠油酸丁酯、山梨醇，先加热至30-60℃保温混合20min，后于超声波频率2450MHz、功率700W超声处理15min；再加热44℃保温混合20min，即得物料Ⅰ；
(6)向乙醇中加入阻焦剂、尼泊金甲酯、甲基环戊二烯三羰基锰、环戊二烯三羰基锰，浸泡60min，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15min；再加入阻焦剂，继续超声2450MHz、功率700W处理15min，后1000rpm/min搅拌20Min，即得物料Ⅱ；
(7)向物料Ⅰ加入物料Ⅱ、惰性抑制剂、复合分散剂，使用搅拌机90rpm/min充分搅拌，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理19min，再加入乙醇，是使混合物混合均匀且呈稀释混合液。
(8)将稀释混合液放置室温16进行沉淀，取上清液弃，后将上清液通过孔径为0.45μm微孔滤膜过滤，得到滤液即为汽油抗爆剂。
所述阻焦剂由如下重量份数的原料组成：棕榈山梨坦8份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物11份、乙二胺四乙酸21份、亚铁氰化钾9份、乙醇11份。其制备方法为：将棕榈山梨坦加入乙醇中浸泡3小时，然后送入搅拌机机充分溶解搅拌，经过加热后加入聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺四乙酸、亚铁氰化钾，再加入预冷后乙醇，启动搅拌装置，200rpm/min，搅拌20min，后放置室温自然冷却后即得。
所述惰性抑制剂由如下重量份数的原料组成：聚乙烯二醇80007份，羧甲基纤维素5份、乳糖3份。其制备方法：将甲基纤维素和聚乙烯二醇8000加入温水中，200rpm/min，搅拌15min充分混匀，后向混合物中加入乳糖，后再加入温水，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理20min，使混合物均匀，自然冷却后即得惰性抑制剂。
所述复合分散剂由如下重量份数的原料组成：脂肪醇与环氧乙炔缩合物26份、聚乙二醇2004份。其制备方法为：向脂肪醇与环氧乙炔缩合物中加入聚乙二醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入脂肪醇与环氧乙炔缩合物、聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至125-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入0-5℃乙醇，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，即得复合分散剂。
将实施例1和实施例2所制汽油抗爆剂分别进行试验考察，将实施例1和实施例2所制汽油抗爆剂进行性能测试，并与市场MMT抗爆剂为参考，检测结果如表1所示。
表1汽油抗爆剂性能测试结果
测试项目 实施例1 实施例2 MMT
形态 棕色液体 棕色液体 橙色液体
提高辛烷值(1％) 3～4 2～3 2～3
凝固点 ﹣13℃ ﹣10℃ ﹣1℃
密度(20℃下)g/ml ≥1.01 ≥1.12 ≥1.36
燃烧性 好、无沉淀残渣 好、无沉淀残渣 好、无沉淀残渣
其他油指标 不影响 不影响 不影响
有害物质 无 无 无
其中辛烷值考察方法：每加入1％(质量比)可提高汽油辛烷值。
其中有害物质是指：铁、锰、铅、N甲基苯胺等重金属。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种汽油抗爆剂，其特征在于，包括以下份数的原料：
甘油硬脂酸酯2-60份、环氧糠油酸丁酯5-56份、山梨醇3-70份、阻焦剂3-38份、尼泊金甲酯3-37份、甲基环戊二烯三羰基锰2-16份、环戊二烯三羰基锰2-20份、惰性抑制剂2-25份、复合分散剂2-40份、乙醇2-100份。
2.根据权利要求1所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述阻焦剂包括：棕榈山梨坦2-15份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物3-20份、乙二胺四乙酸3-26份、亚铁氰化钾2-10份、乙醇2-20份。
3.根据权利要求2所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述惰性抑制剂包括：聚乙烯二醇80001-10份，羧甲基纤维素2-10份、乳糖1-10份、水2-30份。
4.根据权利要求3所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述复合分散剂包括：脂肪醇与环氧乙炔缩合物2-13份、聚乙二醇2001-9份，乙醇2-9份。
5.根据权利要求4所述的汽油抗爆剂，其特征在于：其制备方法如下：
(1)向乙醇中加入甘油硬脂酸酯、环氧糠油酸丁酯、山梨醇，先加热至30-60℃保温混合10-30min，后于超声波频率2450MHz、功率700W超声处理15min；再加热40-70℃保温混合20min，即得物料Ⅰ；
(2)向乙醇中加入阻焦剂、尼泊金甲酯、甲基环戊二烯三羰基锰、环戊二烯三羰基锰，浸泡30-60min，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15min；再加入阻焦剂，继续超声2450MHz、功率700W处理15min，后500-1000rpm/min搅拌20-40Min，即得物料Ⅱ；
(3)向物料Ⅰ加入物料Ⅱ、惰性抑制剂、复合分散剂，使用搅拌机60-200rpm/min充分搅拌，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15-30min，再加入乙醇，是使混合物混合均匀且呈稀释混合液。
(4)将稀释混合液放置室温10-48h进行沉淀，取上清液弃，后将上清液通过孔径为0.2-0.45μm微孔滤膜过滤，得到滤液即为汽油抗爆剂。
6.根据权利要求5所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述阻焦剂制备方法为：将棕榈山梨坦加入乙醇中浸泡1-8小时，然后送入搅拌机机充分溶解搅拌，经过加热后加入聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺四乙酸、亚铁氰化钾，再加入预冷后乙醇，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，后放置室温自然冷却后即得。
7.根据权利要求6所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述惰性抑制剂制备方法：将甲基纤维素和聚乙烯二醇8000加入温水中，60-200rpm/min，搅拌10-25min充分混匀，后向混合物中加入乳糖，后再加入温水，后于超声波频率2450MHz、功率700W下超声处理15-30min，使混合物均匀，自然冷却后即得惰性抑制剂。
8.根据权利要求7所述的汽油抗爆剂，其特征在于：所述复合分散剂制备方法为：向脂肪醇与环氧乙炔缩合物中加入聚乙二醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入脂肪醇与环氧乙炔缩合物、聚乙二醇，混合均匀后继续微波处理5min，微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h，然后加热至125-130℃保温混合15min，向所得混合物中加入6-8份0-5℃乙醇，充分混合后静置1h，随后加热至回流状态保温混合30min，并自然冷却至室温，即得复合分散剂。
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