CN110157505B - 高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法，所述高清洁燃油积碳清净剂包括下述重量份的原料：载体油35‑45份、分散剂15‑25份、清净剂2‑6份、抗氧剂2‑6份、抗磨剂2‑6份、碳酸二甲酯2‑6份、稀释剂10‑20份、助溶稳定剂2‑8份。本发明高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法，得到的高清洁燃油积碳清净剂具有良好的清净性能和节油性能，可显著清除汽车、节气门、燃烧室等部位的胶质和积碳，同时良好的的抗摩性和润滑性，减少燃油系统中各部件的磨损，抑制燃油的氧化变质，减少尾气中的有害物质。

Description

高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及发动机清洗保养技术领域，具体涉及一种高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法。
背景技术
燃油系统主要是由汽油与空气相混合形成可燃混合气，汽油中本身含有杂质，空气中有灰尘，汽油在高温高压燃烧并与大气氧化后产生积碳。积碳是发动机在工作过程中不可避免的产生的一种现象。车用燃油中不饱和烃的存在，不但直接影响尾气的排放，而且容易导致发动机的喷油嘴、节气门、燃烧室等部位产生沉积物，进气门背部产生的积碳更难清除，这些沉积物严重影响燃料的正常喷射、雾化混合燃烧，结果导致怠速不稳定、加速性能变差、发动机出现动力下降、油耗增加等一系列问题。总之，发动机燃油供给系统积碳过多、内部环境过脏，必然直接影响发动机的正常工作。
沉积物的形成，一方面是与燃油品质直接相关，我国的汽油多以催化裂化组分为主，烯烃含量高，而烯烃在高温状态下，极易氧化缩合，形成胶质物，这些胶质物在喷油嘴、进气阀、燃烧室等部位沉积就会变成坚硬的积碳；另一方面，由于城市交通拥堵，汽车经常处于低速和怠速状态，加重了这些沉积物的形成和积聚。
从我国的实际情况来看，随着我国汽车工业新技术的引进及对外汽车贸易的发展，电喷车的拥有量逐年递增，正在逐步取代原有的化油器式发动机汽车。由于电喷式发动机燃油喷嘴对沉积物极为敏感，所以必须使用清净剂来缓解这一恶劣情况的发生。现有技术中的燃油系统清洗剂对燃油供给系统的积碳清除力不强，缺乏对颗粒状积碳的溶解分散作用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法，得到的高清洁燃油积碳清净剂具有良好的清净性能和节油性能，可显著清除汽车、节气门、燃烧室等部位的胶质和积碳，同时良好的的抗摩性和润滑性，减少燃油系统中各部件的磨损，抑制燃油的氧化变质，减少尾气中的有害物质。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高清洁燃油积碳清净剂，包括下述重量份的原料：载体油35-45份、分散剂15-25份、清净剂2-6份、抗氧剂2-6份、抗磨剂2-6份、碳酸二甲酯2-6份、稀释剂10-20份、助溶稳定剂2-8份。
所述载体油为航空煤油。
所述抗氧剂为硫酸双辛基碱性锌盐、硫磷伯仲烷基锌盐中的至少一种。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述清净剂为环烷酸镁、异辛酸铈、异辛酸镧中的至少一种。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和/或改性合成胺。
优选地，所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的混合物，所述聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的质量比为1：(1-5)。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺和/或环丙酸酰胺。
优选地，所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺和环丙酸酰胺的混合物，所述硬脂基芥酸酰胺和环丙酸酰胺按质量比为(1-5)：(1-5)的混合物。
所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.05-0.15mol的4-叔丁基苯酚和60-100mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以100-300转/分搅拌5-10分钟，加入0.1-0.3g酸性添加剂，在65-75℃搅拌10-20分钟，加入0.1-0.3moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.1-1g多聚甲醛，在100-108℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至50-60℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.01-0.03MPa、温度为50-60℃减压蒸干，得到固体物，固体物和100-150mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以100-300转/分搅拌5-10分钟，再加入0.1-0.3g酸性添加剂0.05-0.15mol改性剂，再在85-95℃以100-300转/分搅拌60-90分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.01-0.03MPa、温度为50-60℃减压蒸干，得到改性合成胺。
所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：(1-5)。
所述酸性添加剂为对甲苯磺酸或巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在40-60℃以100-300转/分搅拌10-20分钟，再加入稀释剂，在40-60℃以100-300转/分搅拌20-30分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
本发明高清洁燃油积碳清净剂及其制备方法，得到的高清洁燃油积碳清净剂具有良好的清净性能和节油性能，可显著清除汽车、节气门、燃烧室等部位的胶质和积碳，同时良好的的抗摩性和润滑性，减少燃油系统中各部件的磨损，抑制燃油的氧化变质，减少尾气中的有害物质。
具体实施方式
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
航空煤油，购买自郑州市中原区丰元化工产品有限公司，型号：3#。
200号溶剂油，购买自武汉卡诺斯科技有限公司。
硫酸双辛基碱性锌盐，洪泽中鹏石油添加剂有限公司生产，型号：T203。
硫磷伯仲烷基锌盐中，锦州惠发天合化学有限公司生产，型号：C-TEC206。
聚异丁烯基丁二酰亚胺，即T154，济南鲁盈化工有限公司生产。
异辛酸镧，CAS号：67816-09-5，购买自佛山晟熠生物科技有限公司。
乙二醇叔丁基醚，CAS号：7580-85-0，购买自湖北巨盛科技有限公司。
硬脂基芥酸酰胺，CAS号：10094-45-8，购买自湖南长沙恒昌化工有限公司。
环丙酸酰胺，CAS号：113136-77-9，购买自山东西亚化学工业有限公司。
4-叔丁基苯酚，CAS号：98-54-4。
二乙醇胺，CAS号：111-42-2。
多聚甲醛，CAS号：30525-89-4。
油酸，CAS号：112-80-1。
巯基乙酸，CAS号：68-11-1。
碳酸二甲酯，CAS号：616-38-6。
实施例1
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为改性合成胺。
所述清净剂为异辛酸镧。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺。
所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.1mol的4-叔丁基苯酚和80mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，加入0.2g酸性添加剂，在70℃搅拌15分钟，加入0.2moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.5g多聚甲醛，在105℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至55℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到固体物，固体物和120mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，再加入0.2g酸性添加剂和0.1mol改性剂，再在90℃以200转/分搅拌80分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到改性合成胺。
所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：3。
所述酸性添加剂为巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
实施例2
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为合成胺。
所述清净剂为异辛酸镧。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺。
所述合成胺采用下述方法制备得到：将0.1mol的4-叔丁基苯酚和80mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，加入0.2g酸性添加剂，在70℃搅拌15分钟，加入0.2moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.5g多聚甲醛，在105℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至55℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到合成胺。
所述酸性添加剂为巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
实施例3
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺。
所述清净剂为异辛酸镧中。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
实施例4
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的混合物，所述聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的质量比为1：3。
所述清净剂为异辛酸镧。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺。
所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.1mol的4-叔丁基苯酚和80mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，加入0.2g酸性添加剂，在70℃搅拌15分钟，加入0.2moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.5g多聚甲醛，在105℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至55℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到固体物，固体物和120mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，再加入0.2g酸性添加剂和0.1mol改性剂，再在90℃以200转/分搅拌80分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到改性合成胺。
所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：3。
所述酸性添加剂为巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
实施例5
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的混合物，所述聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的质量比为1：3。
所述清净剂为异辛酸镧。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为环丙酸酰胺。
所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.1mol的4-叔丁基苯酚和80mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，加入0.2g酸性添加剂，在70℃搅拌15分钟，加入0.2moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.5g多聚甲醛，在105℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至55℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到固体物，固体物和120mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，再加入0.2g酸性添加剂和0.1mol改性剂，再在90℃以200转/分搅拌80分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到改性合成胺。
所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：3。
所述酸性添加剂为巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
实施例6
高清洁燃油积碳清净剂原料(重量份)：载体油40份、分散剂20份、清净剂6份、抗氧剂5份、抗磨剂5份、碳酸二甲酯4份、稀释剂15份、助溶稳定剂5份。
所述载体油为航空煤油。
抗氧剂为40wt％硫酸双辛基碱性锌盐和60wt％硫磷伯仲烷基锌盐的混合物。
所述稀释剂为200号溶剂油。
所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的混合物，所述聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺的质量比为1：3。
所述清净剂为异辛酸镧。
所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺和环丙酸酰胺的混合物，所述硬脂基芥酸酰胺和环丙酸酰胺按质量比为3：2的混合物。
所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.1mol的4-叔丁基苯酚和80mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，加入0.2g酸性添加剂，在70℃搅拌15分钟，加入0.2moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.5g多聚甲醛，在105℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至55℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到固体物，固体物和120mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以200转/分搅拌8分钟，再加入0.2g酸性添加剂和0.1mol改性剂，再在90℃以200转/分搅拌80分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.02MPa、温度为55℃减压蒸干，得到改性合成胺。
所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：3。
所述酸性添加剂为巯基乙酸。
所述高清洁燃油积碳清净剂的制备方法包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在50℃以200转/分搅拌15分钟，再加入稀释剂，在50℃以200转/分搅拌25分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
测试例1
对实施例制备得到的高清洁燃油积碳清净剂的清净性能进行测试，具体进行SDT斑点分散试验和模拟清洗率试验。
SDT斑点分散试验：将发动机油泥5g与100g 100N基础油(采用中海南联能源有限公司的100N基础油，理化指标：运动粘度(40℃)19.67mm2/s，闪点218℃，粘度指数124，倾点-22.5℃)、150mg燃油系统积碳清净剂在150℃下以300r/min搅拌1小时，然后趁热用移液管移取2ml的混合液滴在直径9cm的定性滤纸上，在25℃扩散24小时后，测定油泥扩散圈直径与油扩散圈直径的比值，即SDT值，SDT值越大，说明燃油系统积碳清净剂的分散性能越好。具体测试结果见表1。
模拟清洗率试验：高清洁燃油积碳清净剂添加到市售93#汽油，加剂量为300ppm，采用GB19592-2004《车用汽油清净剂》中附录B的汽油机进气阀沉积物模拟试验方法进行测试。测试得到加剂前进气门沉积物的重量m1和加剂后进气门沉积物的重量m2，然后计算清洗率，清洗率＝(m1-m2)/m1*100％。具体测试结果见表2。
表1 SDT斑点分散试验结果表
SDT值
实施例1 0.70
实施例2 0.65
实施例3 0.72
实施例4 0.78
实施例5 0.77
实施例6 0.90
表2 模拟清洗率试验结果表
清洗率，％
实施例1 57.2
实施例2 50.3
实施例3 58.4
实施例4 64.6
实施例5 65.8
实施例6 71.2
测试例2
对实施例制备得到的高清洁燃油积碳清净剂的节油性能进行测试。
测试方法：测试车辆(帕萨特280TSI DSG尊荣版，车龄1年)往返北京-南京，载重500kg，一个往返为一次试验，每次出发前将油箱内剩余燃油放干净后剂量，然后加满燃油，所述燃油高清洁燃油积碳清净剂的添加量为300ppm，试验4次，对比油耗为使用本发明高清洁燃油积碳清净剂前的平均油耗。具体测试结果件表3。
表3 节油性能测试结果表
节油率，％
实施例1 14.79
实施例2 14.35
实施例3 14.84
实施例4 15.27
实施例5 15.30
实施例6 15.86
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：载体油35-45份、分散剂15-25份、清净剂2-6份、抗氧剂2-6份、抗磨剂2-6份、碳酸二甲酯2-6份、稀释剂10-20份、助溶稳定剂2-8份；所述分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和改性合成胺按质量比为1：(1-5)的混合物；所述改性合成胺采用下述方法制备得到：将0.05-0.15mol的4-叔丁基苯酚和60-100mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以100-300转/分搅拌5-10分钟，加入0.1-0.3g酸性添加剂，在65-75℃搅拌10-20分钟，加入0.1-0.3moL的二乙醇胺，在通氮气的条件下加入0.1-1g多聚甲醛，在100-108℃回流至分水器内无水生成，得到反应混合物，将反应混合物冷却至50-60℃，采用800目滤布过滤，滤液在绝对压力为0.01-0.03MPa、温度为50-60℃减压蒸干，得到固体物，固体物和100-150mL甲苯加入到带有冷凝管、分水器的四口烧瓶中，以100-300转/分搅拌5-10分钟，再加入0.1-0.3g酸性添加剂0.05-0.15mol改性剂，再在85-95℃以100-300转/分搅拌60-90分钟，得到反应液，反应液在绝对压力为0.01-0.03MPa、温度为50-60℃减压蒸干，得到改性合成胺，所述酸性添加剂为对甲苯磺酸或巯基乙酸；所述改性剂为异辛酸和油酸的混合物，其中所述异辛酸和油酸的摩尔比为1：(1-5)。
2.如权利要求1所述的高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，所述载体油为航空煤油。
3.如权利要求1所述的高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，所述清净剂为环烷酸镁、异辛酸铈、异辛酸镧中的至少一种。
4.如权利要求1所述的高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，所述抗氧剂为硫酸双辛基碱性锌盐、硫磷伯仲烷基锌盐中的至少一种。
5.如权利要求1所述的高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，所述稀释剂为200号溶剂油，所述助溶稳定剂为乙二醇叔丁基醚。
6.如权利要求1所述的高清洁燃油积碳清净剂，其特征在于，所述抗磨剂为硬脂基芥酸酰胺和/或环丙酸酰胺。
7.如权利要求1-6任一项所述的高清洁燃油积碳清净剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将分散剂、清净剂、抗氧剂、抗磨剂、碳酸二甲酯、助溶稳定剂加入到载体油中，在40-60℃以100-300转/分搅拌10-20分钟，再加入稀释剂，在40-60℃以100-300转/分搅拌20-30分钟，冷却至室温，得到所述高清洁燃油积碳清净剂。
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