CN113528202B - 一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途 - Google Patents

一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途，所述轻质燃料油专用抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：称取多碳烯酸、多亚乙烯多胺、分水剂，在130‑140℃反应4‑6小时后，升温至220‑240℃反应4‑6小时，制备得到咪唑啉中间体；称取咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入氢氧化钾，通入环氧丙烷加成反应制备得到咪唑啉聚氧乙烯醚中间体；称取咪唑啉聚氧乙烯醚中间体、醇、氯乙酸钠，80‑100℃反应4‑6小时后得到抗静电剂主剂；称取抗静电剂主剂、T551金属减活剂、稳定增效剂、溶剂油得到轻质燃料油专用抗静电剂。该抗静电剂加入到燃料油中后，可以提高燃料油电导性，消除过多的累积静电，解决静电危害。

Description

一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途
技术领域
本发明涉及燃料油抗静电剂技术，尤其涉及一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途。
背景技术
近几年随着环境问题的日益严峻，我国的环保标准也愈发严格，从2018年开始实施国五燃油质量标准以后，油品的质量不断提高，燃料油及石油制品的主要成分是烃类化合物，均是电的不良导体。燃油标准提高主要是降低燃油中有害的氮、硫等元素，燃油通过精制等方法将硫、氮等元素去除，这样使得燃料油的导电性能更差，燃料油在生产、储存、装卸、使用过程中，与输运管线、存储容器内壁之间的摩擦极易产生静电，积累至一定程度会十分的危险，因为其可以产生电火花，点燃爆炸性混合气引起爆炸，酿成重大灾事故。因此，消除燃油静电，提高燃油的使用安全性一直是备受关注的研究之一。但是，石油静电的起电机理又相当的复杂，它受很多因素的影响，所以如何有效的减少或消除燃油在生产、运输中产生的静电，确保燃油及石油产品安全运输，减少静电事故，有重要的经济社会意义。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前油品电导率不断下降的问题，提出一种轻质燃料油专用抗静电剂，该抗静电剂加入到燃料油中后，可以提高燃料油电导性，消除过多的累积静电，解决静电危害。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轻质燃料油专用抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：咪唑啉中间体的制备
称取250-300份多碳烯酸，加入120-180份多亚乙烯多胺，5-15份分水剂，在130-140℃反应4-6小时后，升温至220-240℃反应4-6小时，制备得到咪唑啉中间体；本分明采用阶梯升温，以保证本分明的两步反应顺利进行，第一步酰胺化反应，第二部是生成咪唑啉环的反应。
步骤2：咪唑啉嵌段聚醚中间体的制备
称取80-130份咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入0.01-0.2份氢氧化钾和/或氢氧化钠，通入环氧丙烷或环氧乙烷加成反应制备得到咪唑啉嵌段聚醚中间体(当通入环氧丙烷时，制备得到咪唑啉聚氧丙烯醚中间体；当通入环氧乙烷时，制备得到咪唑啉聚氧乙烯醚中间体)；所述环氧丙烷或环氧乙烷加成比例为咪唑啉中间体质量1-1.2倍；
步骤3：抗静电剂主剂的制备
称取400-500份咪唑啉嵌段聚醚中间体，加入5-15份醇、50-150份氯乙酸钠，80-100℃反应4-6小时后得到抗静电剂主剂；
步骤4：抗静电剂成品的制备
称取50-70份抗静电剂主剂，加入0.5-2份T551金属减活剂、3-8份稳定增效剂、25-50份溶剂油得到轻质燃料油专用抗静电剂。
进一步地，步骤1中称取270-290份多碳烯酸，加入140-160份多亚乙烯多胺，8-12份分水剂。
进一步地，所述多碳烯酸为十八碳烯酸和/或十六碳烯酸。
进一步地，所述多亚乙烯多胺为三乙烯四胺、二乙烯三胺和四乙烯五胺中的一种或多种的混合。
进一步地，步骤1所述分水剂为二甲苯和/或甲苯。
进一步地，步骤2中高压反应釜内压力为小于0.3兆帕，温度为120-130摄氏度。
进一步地，步骤2中称取90-110份咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入0.05-0.15份氢氧化钾和/或氢氧化钠。
进一步地，步骤3中称取430-480份咪唑啉嵌段聚醚中间体，加入8-12份醇、90-100份氯乙酸钠。
进一步地，步骤3所述醇为乙醇、甲醇和脂肪醇中的一种或多种的混合，所述脂肪醇包括但不限于异辛醇。
进一步地，步骤4中称取55-65份抗静电剂主剂，加入1-2份T551金属减活剂、4-7份稳定增效剂、30-40份溶剂油得到轻质燃料油专用抗静电剂。
进一步地，步骤4所述金属减活剂为T551金属减活剂。
进一步地，步骤4所述增效剂为异辛醇、正辛醇和异戊醇中的一种或多种的混合。
进一步地，步骤4所述溶剂油为脱芳烃溶剂油120号、160号、180号和200号中的一种或多种的混合。
本发明的另一个目的还公开了一种轻质燃料油专用抗静电剂，采用上述制备方法制备而成。
本发明的另一个目的还公开了一种轻质燃料油专用抗静电剂在轻质燃料油领域的用途。
进一步地，将轻质燃料油专用抗静电剂按照2-5mg/kg加入到轻质燃料油中，可将燃料油的电导率提升至500PS/m-1以上，在常温条件下放置3个月，电导率没有明显下降，该产品不含金属离子，复合绿色环保要求，所述抗静电剂与油品具有良好的互溶性和分散性，添加后油品稳定性好。
本发明公开了一种轻质燃料油专用抗静电剂、制备方法及用途，将本发明燃料油抗静电剂加入到燃料油中后，可以提高燃料油电导性，消除过多的累积静电，解决静电危害。本发明合成的抗静电剂与传统T1501抗静电剂相比没有金属成分，属于无灰添加剂，更加环保，与T1502(聚胺、聚砜混合型)抗静电剂相比该静电剂生产工艺简单，无三废排放，成本低廉。在使用与油品具有良好的互溶性和分散性，添加后油品稳定性好。随之燃料油存放时间增加，在加入抗静电剂后油品电导率损失不明显。
附图说明
图1为咪唑啉酰胺中间体红外谱图；
图2为咪唑啉聚氧乙烯醚中间体红外谱图；
图3为抗静电剂主剂红外谱图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种轻质燃料油专用抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：
1：咪唑啉中间体的制备
咪唑啉中间体制备：称取280份十八碳烯酸(十六碳烯酸)，加入150份三乙烯四胺(二乙烯三胺、四乙烯五胺)，10份二甲苯为分水剂在130-140℃反应4-6小时后升为至220-240℃反应4-6小时。其咪唑啉(酰胺)中间体红外谱图如图1所示，红外谱图中1600cm-1处峰为咪唑啉特征峰。
2：咪唑啉聚氧乙烯醚中间体制备：
称取100份咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入0.1克氢氧化钾，通入环氧丙烷加成反应。环氧丙烷加成比例为咪唑啉中间体质量1-1.2倍。其咪唑啉聚氧乙烯醚中间体红外谱图如图2所示，图中1200cm-1处峰为醚键C-O-C特征峰。
3：抗静电剂主剂的制备：
称取450份咪唑啉聚氧乙烯醚中间体，加入10份乙醇(甲醇、异辛醇等脂肪醇)，加入95份氯乙酸钠，80-100℃反应4-6小时后得到抗静电剂主剂。其抗静电剂主剂红外谱图如图3所示。
4：抗静电剂成品的制备：
称取60份抗静电剂主剂，加入1份T551金属减活剂，加入5份异辛醇稳定增效剂，加入34份溶剂油得到抗静电剂成品。
得到的抗静电剂成品按照2-5mg/kg加入到轻质燃料油中，可将燃料油的电导率提升至500PS/m-1以上，在常温条件下放置3个月，电导率没有明显下降，该产品不含金属离子，复合绿色环保要求，所述抗静电剂与油品具有良好的互溶性和分散性，添加后油品稳定性好。具体检测结果如表1所示。
表1抗静电剂成品
Figure BDA0003188192970000041
实施例2
本实施例公开了一种轻质燃料油专用抗静电剂的制备方法，包括以下步骤：
1：咪唑啉中间体的制备
咪唑啉中间体制备：称取280份十八碳烯酸(十六碳烯酸)，加入150份三乙烯四胺(二乙烯三胺、四乙烯五胺)，10份二甲苯为分水剂在130-140℃反应4-6小时后升为至220-240℃反应4-6小时。
2：咪唑啉聚氧乙烯醚中间体制备：
称取100份咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入0.1克氢氧化钾，通入环氧乙烷加成反应。环氧乙烷加成比例为咪唑啉中间体质量1-1.2倍。
3：抗静电剂主剂的制备：
称取450份咪唑啉聚氧乙烯醚中间体，加入10份乙醇(甲醇、异辛醇等脂肪醇)，加入95份氯乙酸钠，80-100℃反应4-6小时后得到抗静电剂主剂。
4：抗静电剂成品的制备：
称取60份抗静电剂主剂，加入1份T551金属减活剂，加入5份异辛醇稳定增效剂，加入34份溶剂油得到抗静电剂成品。
得到的抗静电剂成品按照2-5mg/kg加入到轻质燃料油中，可将燃料油的电导率提升至500PS/m-1以上，在常温条件下放置3个月，电导率没有明显下降，该产品不含金属离子，复合绿色环保要求，所述抗静电剂与油品具有良好的互溶性和分散性，添加后油品稳定性好。
表2抗静电剂成品
Figure BDA0003188192970000051
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种轻质燃料油专用抗静电剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：咪唑啉中间体的制备
称取250-300份多碳烯酸，加入120-180份多亚乙烯多胺，5-15份分水剂，在130-140℃反应4-6小时后，升温至220-240℃反应4-6小时，制备得到咪唑啉中间体；所述多碳烯酸为十八碳烯酸和/或十六碳烯酸；所述多亚乙烯多胺为三乙烯四胺、二乙烯三胺和四乙烯五胺中的一种或多种的混合；所述分水剂为二甲苯和/或甲苯；
步骤2：咪唑啉嵌段聚醚中间体的制备
称取80-130份咪唑啉中间体加入高压反应釜内，加入0.01-0.2份氢氧化钾和/或氢氧化钠，通入环氧丙烷或环氧乙烷加成反应制备得到咪唑啉嵌段聚醚中间体；所述环氧丙烷或环氧乙烷加成比例为咪唑啉中间体质量1-1.2倍；
步骤3：抗静电剂主剂的制备
称取400-500份咪唑啉嵌段聚醚中间体，加入5-15份醇、50-150份氯乙酸钠，80-100℃反应4-6小时后得到抗静电剂主剂；所述醇为乙醇、甲醇中的一种或多种的混合；
步骤4：抗静电剂成品的制备
称取50-70份抗静电剂主剂，加入0.5-2份T551金属减活剂、3-8份稳定增效剂、25-50份溶剂油得到轻质燃料油专用抗静电剂；所述增效剂为异辛醇、正辛醇和异戊醇中的一种或多种的混合；所述溶剂油为脱芳烃溶剂油120号、160号、180号和200号中的一种或多种的混合。
2.一种轻质燃料油专用抗静电剂，其特征在于，采用权利要求1所述制备方法制备而成。
3.一种权利要求2所述轻质燃料油专用抗静电剂在轻质燃料油领域的用途。
4.根据权利要求3所述轻质燃料油专用抗静电剂在轻质燃料油领域的用途，其特征在于，将轻质燃料油专用抗静电剂按照2-5mg/kg加入到轻质燃料油中，可提升燃料油的电导率。
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