CN110144247A - 一种油品性能改进剂及其制备和应用 - Google Patents

一种油品性能改进剂及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种油品性能改进剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸苄酯‑甲基丙烯酸十四酯40‑60％，以及溶剂25‑70％；所述的溶剂由邻苯二甲酸二甲酯20‑40％和环己烷5‑20％组成，或者，所述的溶剂由乙酸正丁酯10‑30％、聚乙二醇200 5‑20％以及丙二醇嵌段聚醚10‑20％组成。本发明的柴油降凝剂组合物不仅能够有效增强降凝剂在柴油中的溶解性，还能降低降凝剂的成本，有效改善柴油的低温流动性能。

Description

一种油品性能改进剂及其制备和应用
技术领域
本发明涉及一种油品性能改进剂、制备方法及其应用，属于油品性能改进技术领域。
背景技术
目前我国柴油供应量严重不足，尤其现今对于低凝点柴油的需求更加迫切。低温流动性是低凝点柴油的一个重要使用条件，它与柴油中正构烷烃的含量有关，而降凝剂是改善柴油低温流动性能最有效的方法之一。柴油降凝剂又称低温流动改性剂，是一种调和柴油时连续使用的添加剂，能让柴油在较低温度下仍然保持流动性。降凝剂具有经济，便捷，绿色和有效的优点而成为了改善柴油低温流动性的首选。
目前国内普遍使用的降凝剂为乙烯-乙酸乙烯酯类，而此类降凝剂对于高含蜡柴油以及0#柴油的效果微乎其微，因此，对我国的大部分地区的应用还存在局限性。急需研究出一种对于我国高含蜡柴油具有良好降凝和降滤效果的降凝剂及其组合物。甲基丙烯酸酯类降凝剂对0#柴油具有良好的降凝效果，将其与其他酯类和助溶剂进行和混合，不但可以提高甲基丙烯酸酯类降凝剂在柴油中的溶解性，其他酯类和甲基丙烯酸酯类的协同作用提高降凝剂的降凝效果，主要可以通过成核、共晶、增溶和吸附作用来提高柴油的流动性能。加入降凝剂后，降凝剂分子与柴油中的蜡分子共晶或吸附在晶核表面，改变了蜡晶的尺寸和形状，防止蜡晶间粘结形成三维网状结构，增加了其分散度，从而达到降凝效果。普通的降凝剂对于柴油的感受性差，降凝效果不明显。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种柴油的性能改进剂，用来解决上述所说的乙烯-乙酸乙烯酯类对0#柴油感受性较差，降凝效果不显著等技术问题，该组合物具有对柴油感受性强、制备方法简单、降凝效果显著等优点。
本发明的目的之二是提供柴油的性能改进剂的制备方法以及在柴油降凝中的应用。
为了达到上述目的，本发明提供了一种油品性能改进剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物40-60％，以及溶剂25-70％；所述的溶剂是由邻苯二甲酸二甲酯20-40％和环己烷5-20％组成，或者，所述的溶剂由乙酸正丁酯10-30％、聚乙二醇200 5-20％以及丙二醇嵌段聚醚10-20％组成。
优选地，所述的油品性能改进剂还包括：乙酰乙酸乙酯10-30％。所述的乙酰乙酸乙酯和甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯有协同作用。
优选地，所述的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯的制备方法包括：将摩尔比1:8-12的甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸十四酯混合，加入溶剂甲苯，加入催化剂过氧化苯甲酰，在115-125℃进行反应7.5-8.5小时得到甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物。
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
优选地，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
本发明还提供了上述的油品性能改进剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25-40℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15-20min，即得一种柴油降凝剂组合物。
本发明还提供了上述的油品性能改进剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在20-30℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散10-20min，即得油品性能改进剂。
本发明还提供了上述的油品性能改进剂的应用方法，其特征在于，包括：按油品性能改进剂和0#柴油的质量比为1：1000～1：100，优选为1:200，将上述的油品性能改进剂加入到0#柴油中，30-50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散10-35min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的油品性能改进剂是一种柴油的降凝剂组合物，由于所含的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物起到主要降凝作用，它所占比例提高，冷滤点、冷凝点和倾点有明显降低，同时甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯和乙酰乙酸乙酯起协同作用，从而进一步增强降凝效果。
所含邻苯二甲酸二甲酯和环己烷组分是良好的降凝剂溶剂，使降凝剂组合物均匀分散在柴油中。
乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚组分是良好的降凝剂溶剂，使降凝剂组合物均匀分散在柴油中，同时起到协同作用，从而进一步增强降凝效果。
本发明的柴油降凝剂组合物不仅能够有效增强降凝剂在柴油中的溶解性，还能降低降凝剂的成本，有效改善柴油的低温流动性能。
进一步，本发明的一种柴油的降凝剂组合物，只需在超声波处理器上进行超声分散即可，其制备工艺简单、操作方便、效果明显。
进一步，本发明的一种柴油的降凝剂组合物可提高降凝剂在市售0#柴油中的分散性，可使其冷凝点降低20-24℃、冷滤点降低6-10℃。
附图说明
图1.甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物的1H NMR图谱；
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。
本发明中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，冷凝点的测量方法依据《GB510-83石油产品凝点测定》进行。
以下实施例所用原料：
以下实施例所用的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物的制备方法为：将0.02mol甲基丙烯酸苄酯和0.2mol甲基丙烯酸十四酯混合，加入25mL溶剂甲苯，加入0.0595g引发剂过氧化苯甲酰，在120℃进行反应8小时得到甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物。通过GPC测试聚合物的分子Mw为64555g/mol，Mn为31428g/mol，Mw/Mn为2.054，将产物甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物进行核磁表征如图1所示。
实施例1
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例1所得的含有上述油品性能改进剂的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低24℃和10℃。
实施例2
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例2所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低22℃和8℃。
实施例3
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例3所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低21℃和7℃。
实施例4
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例4所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低21℃和8℃。
实施例5
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例5所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低20℃和7℃。
实施例6
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
所述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散20min，即得油品性能改进剂。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，将油品性能改进剂按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中，50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例6所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低23℃和9℃。
实施例7
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例7所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低21℃和6℃。
实施例8
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例8所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低22℃和7℃。
实施例9
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例9所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低24℃和9℃。
实施例10
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例10所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低20℃和6℃。
实施例11
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例11所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低232℃和8℃。
实施例12
一种油品性能改进剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：：
上述的油品性能改进剂的制备方法为：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得柴油降凝剂组合物。
上述的油品性能改进剂在柴油降凝中的应用，油品性能改进剂：柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将油品性能改进剂加入到0#柴油中40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述实施例12所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低24℃和10℃。
对照实施例1
将实施例1中所使用的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物(不用乙酰乙酸乙酯)、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷混合使用，直接按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，经测试，加剂后的松江0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低18℃和6℃。
通过上述实施例和对比实施例1进行对比，可以看出甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷混合而组成的柴油降凝剂组合物，即通过溶剂提高了降凝剂在柴油中的溶解性和分散性并通过降凝剂之间的协同作用，提高了降凝剂的降凝效果，改善了柴油的低温流动性。
对照实施例2
市售的聚甲酯丙烯酸酯类降凝剂T1804在柴油降凝中的应用，将柴油的降凝剂组合物T1804按0.1％的质量加入到60g松江0#柴油中50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散15min，即得含有该柴油降凝剂组合物T1804的柴油。
经测试上述对照实施例2所得的含有柴油降凝剂组合物T1804的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低19℃和6℃。
通过上述实施例和应用实施例2进行对比，可以看出甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷混合而组成的柴油降凝剂组合物对柴油的感受性更强，降凝效果更佳。
对照实施例3
将实施例7中所使用的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物(无需乙酸正丁酯)，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚混合，直接将降凝剂按1:200加入到松江0#柴油中，在40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min完全溶解后，经测试，加剂后的松江0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低19℃和4℃。
通过上述实施例和应用实施例7进行对比，可以看出甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯、乙酸正丁酯、聚乙二醇(200)和丙二醇嵌段聚醚混合而组成的柴油降凝剂组合物，即通过降凝剂之间的协同作用和助溶剂的增溶作用，提高了降凝剂的降凝效果，改善了柴油的低温流动性。
对照实施例4
优选市售的聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-320在柴油降凝中的应用，降凝剂与柴油的比例，按质量比计算，优选为1:200，将降凝剂加入到柴油中，40℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该柴油降凝剂组合物的柴油。
经测试上述对照实施例8所得的含有上述柴油降凝剂组合物的市售0#柴油的冷凝点和冷滤点分别降低19℃和8℃。
通过上述实施例和应用实施例8进行对比，可以看出甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯、乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚混合而组成的柴油降凝剂组合物对油的感受性更强，降凝效果更佳。
综上所述，本发明的一种油品性能改进剂中，甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物由于分子中含有长链烷基通过共晶作用，苯环的存在可以提供降凝剂需要的极性通过分子间的排斥作用力是析出的蜡晶难以聚集在一起，降低了柴油的凝点和冷滤点，其中乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚组分是良好的降凝剂溶剂。使降凝剂组合物均匀分散在柴油中，同时起到协同作用，从而进一步增强降凝效果。将其加入到市售0#柴油中，所得的含有柴油的降凝剂组合物的柴油的冷凝点和冷滤点分别降低20-24℃、6-10℃，所得降凝剂组合物的降凝效果优于市售降凝剂。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所做的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种油品性能改进剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物40-60％，以及溶剂25-70％；所述的溶剂由邻苯二甲酸二甲酯20-40％和环己烷5-20％组成，或者，所述的溶剂由乙酸正丁酯10-30％、聚乙二醇200 5-20％以及丙二醇嵌段聚醚10-20％组成。
2.如权利要求1所述的油品性能改进剂，其特征在于，所述的油品性能改进剂还包括：乙酰乙酸乙酯10-30％。
3.如权利要求1所述的油品性能改进剂，其特征在于，所述的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物的制备方法包括：将摩尔比1:8-12的甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸十四酯混合，加入溶剂甲苯，加入催化剂过氧化苯甲酰，在115-125℃进行反应7.5-8.5小时得到甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物。
4.如权利要求1所述的油品性能改进剂，其特征在于，按重量百分数计，所述的油品性能改进剂由以下组分组成：
5.权利要求1所述的油品性能改进剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物，乙酸正丁酯，聚乙二醇200和丙二醇嵌段聚醚按比例在25-40℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15-20min，即得一种柴油降凝剂组合物。
6.权利要求2所述的油品性能改进剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸十四酯共聚物、乙酰乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯和环己烷按比例在20-30℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散10-20min，即得油品性能改进剂。
7.权利要求1-6中任一项所述的油品性能改进剂的应用方法，其特征在于，包括：按油品性能改进剂和0#柴油的质量比为1：1000～1：100，将上述的油品性能改进剂加入到0#柴油中，30-50℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散10-35min。
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