CN110093193A - 一种复配型柴油降凝剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复配型柴油降凝剂及其制备方法与应用，复配型柴油降凝剂包括以下组分及重量份含量：极性含氮化合物20‑80份、甲基丙烯酸十四酯‑N‑乙烯基咪唑降凝剂20‑80份；制备时，将极性含氮化合物与甲基丙烯酸十四酯‑N‑乙烯基咪唑降凝剂混合均匀即可；应用时，将复配型柴油降凝剂加入至柴油中，复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.1‑0.5％。与现有技术相比，本发明复配型柴油降凝剂中含有极性含氮化合物，将该复配型柴油降凝剂加入到柴油中，经测试可将柴油的冷凝点降低14‑18℃、冷滤点降低6‑8℃，克服了柴油降凝剂在低温下效果差的问题，能够使柴油的低温流动性进一步提高，改善其低温流动性能。

Description

一种复配型柴油降凝剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于柴油降凝剂技术领域，涉及一种复配型柴油降凝剂及其制备方法与应用。
背景技术
在低温下，柴油中的正构烷烃在柴油中的溶解度会降低，使得蜡晶以晶体的形式析出，导致柴油的流动性变差，进而堵塞柴油滤管。目前，改善柴油流动性最有效的方式是在柴油中加入降凝剂，加入少量的降凝剂就能够使柴油在恶劣的环境下仍具有良好的性能，具有重要的现实及经济意义。
常用的柴油降凝剂主要有乙烯-乙酸乙烯类共聚物、丙烯酸酯类聚合物、极性含氮类化合物、乙酸乙烯酯-富马酸酯共聚物、马来酸酐聚合物等类型。这些降凝剂虽然能够在一定程度上提高柴油的低温流动性，但其降凝作用有限，在低温下对柴油流动性的提高效果仍不够理想。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种复配型柴油降凝剂及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种复配型柴油降凝剂，该复配型柴油降凝剂包括以下组分及重量份含量：
极性含氮化合物 20-80份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 20-80份。
进一步地，所述的极性含氮化合物包括乙醇胺及三乙醇胺中的一种或两种。
进一步地，所述的极性含氮化合物包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 10-40份，
三乙醇胺 10-40份。
进一步地，该复配型柴油降凝剂包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 10-40份，
三乙醇胺 10-40份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 20-60份。
一种复配型柴油降凝剂的制备方法，该方法为：将极性含氮化合物与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂混合均匀，即得到所述的复配型柴油降凝剂。采用直接混合的方式，即可快速制得复配型柴油降凝剂。
进一步地，所述的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑混合后，得到混合物；
2)将混合物、过氧化苯甲酰加入至甲苯中，之后在110-130℃下反应8-10h，即得到所述的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂在制备的过程中，甲苯作为溶剂，过氧化苯甲酰作为引发剂。
进一步地，所述的甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑的摩尔比为(2-4):1，所述的过氧化苯甲酰与混合物的质量比为1:(95-105)。所述的甲苯与混合物的质量比为1:(3-5)，优选为1:4。
一种复配型柴油降凝剂的应用，将所述的复配型柴油降凝剂加入至柴油中，所述的复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.1-0.5％。
进一步地，将所述的复配型柴油降凝剂加入至柴油中，并在35-45℃下超声分散25-35min。
本发明中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的烷基长链可以增大聚合物在柴油中的油溶性，与蜡晶发生共晶作用。含有的极性咪唑基团，可以增大在柴油中的溶解性和分散性，改变结晶习性，进一步降低柴油的低温流动性。
本发明中，极性含氮化合物选用乙醇胺、三乙醇胺，这两种物质有含氮强极性基团，其中的N原子结构，可使蜡晶相互排斥进一步阻碍蜡晶的聚集。乙醇胺、三乙醇胺与其他的极性含氮化合物相比价格低廉，容易获得，不产生有害污染，与降凝剂复配，添加少量对冷滤点和冷凝点降低明显。
本发明中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂与极性含氮化合物复配时，由于极性含氮化合物中的极性对正构烷烃起到了屏蔽作用，避免了柴油中的正构烷烃在低温下溶解度降低的情况，保证了柴油的低温流动性，提高了降凝效果。
与现有技术相比，本发明复配型柴油降凝剂中含有极性含氮化合物，将该复配型柴油降凝剂加入到柴油中，经测试可将柴油的冷凝点降低14-18℃、冷滤点降低6-8℃，克服了柴油降凝剂在低温下效果差的问题，能够使柴油的低温流动性进一步提高，改善其低温流动性能。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的核磁共振(1HNMR)谱图；
图2为实施例1中制备得到的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的红外谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。其中：0#柴油购自上海松江加油站，乙醇胺购自阿拉丁试剂(上海)有限公司，三乙醇胺购自国药集团化学试剂有限公司。
冷凝点的测量方法依据《GB510-83石油产品凝点测定》进行，冷滤点的测量方法依据《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷滤点测定法》进行。
实施例1：
一种含极性含氮化合物的复配型柴油降凝剂，包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 30份，
三乙醇胺 30份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 40份。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法为：摩尔比为3:1的甲基丙烯酸十四酯和N-乙烯基咪唑混合后，加入到甲苯溶剂中，在反应物总质量0.9％的过氧化苯甲酰作引发剂的条件下，在120℃反应9小时，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。将得到的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂进行核磁和红外表征，结果分别如图1、图2所示。由图1可以看出，e处δH＝3.93为-C＝O-O-相连的亚甲基-CH2-上的峰，f处δH＝3.73为与咪唑环相连-CH-峰，g,h,i处δH＝6.73-7.01为咪唑环上的峰，δH在5-7中无明显特征峰，证明C＝C完全聚合；由图2可以看出，3114cm-1咪唑环上C-H伸缩振动峰，咪唑环C-N伸缩振动峰与酯中亚甲基变形振动峰重合，902cm-1为咪唑环C-H弯曲振动峰，663为C-N环弯曲振动峰。
复配型柴油降凝剂制备方法为：将乙醇胺、三乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂直接混合即可。
复配型柴油降凝剂应用时，按照0.15％的质量百分含量加入到松江0#柴油中，40℃超声分散30min。经测试可知，该0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低14℃和6℃。
实施例2：
一种含极性含氮化合物的复配型柴油降凝剂，包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 10份，
三乙醇胺 30份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 60份。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法为：摩尔比为3:1的甲基丙烯酸十四酯和N-乙烯基咪唑混合后，加入到甲苯溶剂中，在反应物总质量0.9％的过氧化苯甲酰作引发剂的条件下，在120℃反应9小时，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。
复配型柴油降凝剂制备方法为：将乙醇胺、三乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂直接混合即可。
复配型柴油降凝剂应用时，按照0.15％的质量百分含量加入到松江0#柴油中，40℃超声分散30min。经测试可知，该0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低18℃和8℃。
实施例3：
一种含极性含氮化合物的复配型柴油降凝剂，包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 30份，
三乙醇胺 10份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 60份。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法为：摩尔比为3:1的甲基丙烯酸十四酯和N-乙烯基咪唑混合后，加入到甲苯溶剂中，在反应物总质量0.9％的过氧化苯甲酰作引发剂的条件下，在120℃反应9小时，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。
复配型柴油降凝剂制备方法为：将乙醇胺、三乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂直接混合即可。
复配型柴油降凝剂应用时，按照0.15％的质量百分含量加入到松江0#柴油中，40℃超声分散30min。经测试可知，该0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低14℃和7℃。
实施例4：
一种含极性含氮化合物的复配型柴油降凝剂，包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 40份，
三乙醇胺 40份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 20份。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法为：摩尔比为3:1的甲基丙烯酸十四酯和N-乙烯基咪唑混合后，加入到甲苯溶剂中，在反应物总质量0.9％的过氧化苯甲酰作引发剂的条件下，在120℃反应9小时，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。
复配型柴油降凝剂制备方法为：将乙醇胺、三乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂直接混合即可。
复配型柴油降凝剂应用时，按照0.15％的质量百分含量加入到松江0#柴油中，40℃超声分散30min。经测试可知，该0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低17℃和5℃。
实施例5：
一种复配型柴油降凝剂，其制备方法为：将极性含氮化合物乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂混合均匀即可。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑混合后，得到混合物；
2)将混合物、过氧化苯甲酰加入至甲苯中，之后在110℃下反应10h，即得到甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑的摩尔比为2:1，过氧化苯甲酰与混合物的质量比为1:105。
该复配型柴油降凝剂在应用时，将复配型柴油降凝剂加入至柴油中，并在35℃下超声分散35min。复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.1％。
实施例6：
一种复配型柴油降凝剂，其制备方法为：将极性含氮化合物三乙醇胺与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂混合均匀即可。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑混合后，得到混合物；
2)将混合物、过氧化苯甲酰加入至甲苯中，之后在130℃下反应8h，即得到甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑的摩尔比为4:1，过氧化苯甲酰与混合物的质量比为1:95。
该复配型柴油降凝剂在应用时，将复配型柴油降凝剂加入至柴油中，并在45℃下超声分散25min。复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.5％。
实施例7：
一种复配型柴油降凝剂，其制备方法为：将极性含氮化合物与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂混合均匀即可。
其中，甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑混合后，得到混合物；
2)将混合物、过氧化苯甲酰加入至甲苯中，之后在120℃下反应9h，即得到甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑的摩尔比为3:1，过氧化苯甲酰与混合物的质量比为1:100。
该复配型柴油降凝剂在应用时，将复配型柴油降凝剂加入至柴油中，并在40℃下超声分散30min。复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.3％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复配型柴油降凝剂，其特征在于，该复配型柴油降凝剂包括以下组分及重量份含量：
极性含氮化合物 20-80份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 20-80份。
2.根据权利要求1所述的一种复配型柴油降凝剂，其特征在于，所述的极性含氮化合物包括乙醇胺及三乙醇胺中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种复配型柴油降凝剂，其特征在于，所述的极性含氮化合物包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 10-40份，
三乙醇胺 10-40份。
4.根据权利要求3所述的一种复配型柴油降凝剂，其特征在于，该复配型柴油降凝剂包括以下组分及重量份含量：
乙醇胺 10-40份，
三乙醇胺 10-40份，
甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂 20-60份。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的复配型柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，该方法为：将极性含氮化合物与甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂混合均匀，即得到所述的复配型柴油降凝剂。
6.根据权利要求5所述的一种复配型柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂的制备方法包括以下步骤：
1)将甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑混合后，得到混合物；
2)将混合物、过氧化苯甲酰加入至甲苯中，之后在110-130℃下反应8-10h，即得到所述的甲基丙烯酸十四酯-N-乙烯基咪唑降凝剂。
7.根据权利要求6所述的一种复配型柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸十四酯与N-乙烯基咪唑的摩尔比为(2-4):1，所述的过氧化苯甲酰与混合物的质量比为1:(95-105)。
8.一种如权利要求1至4任一项所述的复配型柴油降凝剂的应用，其特征在于，将所述的复配型柴油降凝剂加入至柴油中，所述的复配型柴油降凝剂在柴油中的质量百分含量为0.1-0.5％。
9.根据权利要求8所述的一种复配型柴油降凝剂的应用，其特征在于，将所述的复配型柴油降凝剂加入至柴油中，并在35-45℃下超声分散25-35min。
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