CN114806657A - 喷气燃料抗静电添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷气燃料抗静电添加剂及其制备方法,属于燃料添加剂技术领域。其中,本发明的喷气燃料抗静电添加剂包括:8wt%~15wt%的聚胺;15wt%~25wt%的聚砜;5wt%~10wt%的环烷酸羟基酯,以及,余量为溶剂。本发明的喷气燃料抗静电添加剂不包含二壬基萘磺酸,显著降低了抗静电添加剂的硫含量,水分离指数优异,在有水存在时,不与水发生水解反应或溶解于水中而与油相分离,以致不会显著影响油品的油水分离性。另外,本发明的喷气燃料抗静电添加剂还具有电导率稳定性好,优异的抗静电性,低温下与油品的溶解性好,燃烧后灰分少,以及与其他添加剂共用不产生拮抗等特性。
Description
技术领域
本发明属于燃料添加剂技术领域,具体涉及一种喷气燃料抗静电添加剂与一种喷气燃料抗静电添加剂的制备方法。
背景技术
喷气燃料的电导率很低容易产生静电,特别是喷气燃料在流动、过滤、喷雾、加注、晃动等情况下极易产生静电荷。当静电聚集到一定程度,就可能因火花放电而发生火灾和爆炸事故。通常可以采用向喷气燃料中添加抗静电添加剂的方法来消除静电,有效防止事故的发生。
抗静电添加剂是指加入到航空燃料中能预防静电聚积并能排除静电荷的添加剂。抗静电添加剂的作用不是“抗静电”,而是在喷气燃料内加入微量的多组份化合物后,可以成倍地增加喷气燃料的导电率,使其电荷得不到积聚而又不影响喷气燃料质量。
随着人们环保意识的提高,相关法律、法规和产品规范都对燃料的硫含量进行了严格的控制,例如,GB 19147-2016《车用柴油》规范规定,国5以上柴油硫含量不大于10mg/kg,GB 19730-2016《车用汽油》规范规定,车用汽油硫含量不大于10mg/kg,GB 6537-2018《3号喷气燃料》规范规定,喷气燃料硫含量不大于0.2wt%。但是,为了降低液体燃料的静电着火风险,特别是喷气燃料的静电着火风险,提高喷气燃料的电导率,使其电导率为50~600pS/m,要求向喷气燃料中加入T1502或Stadis450抗静电添加剂,这两种添加剂都是基于二壬基萘磺酸、聚胺和聚砜等含硫含氮化合物。
其中,二壬基萘磺酸的分子式为C28H44O3S,分子量为460.7122,其硫含量为3.47%,利用HPLS法测二壬基萘磺酸在T1502和Stadis450中的质量含量约为6~7%,由此可知,T1502和Stadis450两种抗静电添加剂中因二壬基萘磺酸而带入的硫约为0.21~0.24%,近2年中国喷气燃料年消费量估计在3500万吨以上,按抗静电添加剂加入量1mg/kg计算,若不算储运过程补加的抗静电添加剂,我国抗静电添加剂年消费量至少在35T以上,若算上补加的抗静电添加剂,则我国抗静电添加剂实际年消费量在50~70T之间,为此我国每年因使用含二壬基萘磺酸的抗静电添加剂,导致排入环境中至少约1T硫。因此,基于环保因素,使用不含二壬基萘磺酸的抗静电添加剂的重要性愈发迫切。
同时,在喷气燃料生产过程中,通过加氢精制或加氢裂化,尽可能去除含硫含氮化合物。另一方面,在生产、储运和使用等环节,为了防止静电着火或静电爆炸,又不得不加入含硫的抗静电添加剂,而且在喷气燃料生产、储运和使用等环节,有时也难免会与汽油柴油交叉接触,也会导致汽油柴油硫含量增加。
此外,现有的抗静电添加剂都属于表面活性剂,加入喷气燃料中后,当与喷气燃料中的非溶解水接触后,在一定条件下容易出现乳化。例如,现有技术之一的中国专利申请CN102417839A提出一种燃料抗静电添加剂,包括聚(α-烷基脂肪烯砜)类化合物、聚胺类化合物和稳定剂,稳定剂选自取代的苯磺酸、取代的萘磺酸、取代的苯二磺酸、取代的萘二磺酸中的至少一种,其中,取代基选自取代或未取代的C1-22的直链或支链烷基、取代或未取代的芳基。由于稳定剂为芳香磺酸,很显然这会增加最终抗静电添加剂组合物的硫含量,同时由于芳香磺酸具有一定的水溶性,而喷气燃料又会含有一定的水,因此芳香磺酸易于被溶解于喷气燃料中的水抽提或乳化,降低抗静电性能,同时降低喷气燃料水分离指数。
综上,如何找到一种不含硫的环保稳定剂,替代现用二壬基萘磺酸稳定剂,使之能够长期保证喷气燃料电导率维持在50~600pS/m,而且表面活性适中,不出现明显乳化,水分离指数合格,这是亟待解决的问题。因此,为了解决上述技术问题,本发明提出一种新型低硫喷气燃料抗静电添加剂。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种喷气燃料抗静电添加剂与一种喷气燃料抗静电添加剂的制备方法。
本发明的一方面,提供一种喷气燃料抗静电添加剂,包括:
8wt%~15wt%的聚胺;
15wt%~25wt%的聚砜;
5wt%~10wt%的环烷酸羟基酯,以及,
余量为溶剂。
可选的,还包括0.1wt%~1wt%的二椰油基烷基二甲基氯化铵。
可选的,所述溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、异丙醇、十二硫醇中的至少一者。
可选的,所述聚胺采用下述方法形成,具体包括:
将预设重量份的二甲苯与异丙醇混合,升温至25℃-30℃;
第一次加入预设质量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,升温至50℃-55℃;
加入预设重量份的环氧氯丙烷,保温2h~3h;
第二次加入预设重量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,升温至75℃-80℃,并保温1.5h~2h;
第一次加入预设重量份的氢氧化钠,并将氮气加压至0.1MPa-0.4MPa,且升温至85℃-90℃,并保温1h~3h,降温至76℃-82℃,泄压至常压;
第二次加入预设重量份的氢氧化钠,并将氮气加压至0.2MPa-0.4MPa,升温至80℃-90℃,保温1h-2h,静置后取上清液。
可选的,所述二甲苯为200重量份-370重量份,所述异丙醇为40重量份-70重量份,第一次加入的所述N-牛酯基-1,3-丙撑二胺为70重量份-120重量份,所述环氧氯丙烷为50重量份-80重量份的,第二次加入的所述N-牛酯基-1,3-丙撑二胺为85重量份-100重量份,所述氢氧化钠为10重量份-20重量份。
可选的,所述聚砜采用下述方法形成,具体包括:
将预设重量份的甲苯与1-癸烯混合,并升温至20℃-25℃;
加入预设重量份的十二硫醇与偶氮二异丁腈,氮气置换2次-4次;
加入预设重量份的二氧化硫,加压至0.3MPa-0.4MPa,并升温至35℃-45℃,保温保压10h-15h,停止加热并打开排气阀通入氮气,鼓出未反应完全的SO2气体,搅拌7h-9h后,静置后取上清液。
可选的,所述甲苯为240重量份-300重量份,所述1-癸烯为160重量份-320重量份,所述十二硫醇为3.5重量份-4.2重量份,所述偶氮二异丁腈为22重量份-31重量份,所述二氧化硫为190重量份-200重量份。
可选的,所述环烷酸羟基酯采用下述方法形成,具体包括:
环烷酸RCOOH与环氧丙烷按摩尔比1:1反应,以得到产物,具体反应式如下式(1);
其中,R为环戊基、环己基、烷基取代环戊基、烷基取代环己基中任意一者,其中取代的烷基为C1-C3。
可选的,所述环烷酸RCOOH与环氧丙烷按摩尔比1:1反应过程中,以5-叔丁基呋喃甲酸铬为催化剂,甲苯为溶剂,反应温度范围为90℃-110℃。
本发明的另一方面,提供一种前文记载的喷气燃料抗静电添加剂的制备方法,具体步骤包括:在反应容器中加入所述溶剂和所述聚砜,升温至25℃~35℃,依次在反应容器中加入所述环烷酸羟基酯和所述聚胺,在氮气保护下充分搅拌,保温0.5h-1h,以得到所述喷气燃料抗静电添加剂。
本发明提供一种喷气燃料抗静电添加剂,包括:8wt%~15wt%的聚胺;15wt%~25wt%的聚砜;5wt%~10wt%的环烷酸羟基酯,以及,余量为溶剂。本发明的喷气燃料抗静电添加剂不包含二壬基萘磺酸,显著降低了抗静电添加剂的硫含量,水分离指数优异,在有水存在时,不与水发生水解反应或溶解于水中而与油相分离,以致不会显著影响油品的油水分离性。另外,本发明的喷气燃料抗静电添加剂还具有电导率稳定性好,优异的抗静电性,低温下与油品的溶解性好,燃烧后灰分少,以及与其他添加剂共用不产生拮抗等特性。基于本发明喷气燃料抗静电添加剂具有上述优异性能,不仅适用于喷气燃料,也适用于其它燃料。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。
本发明的一方面,提供一种喷气燃料抗静电添加剂,包括:8wt%~15wt%的聚胺;15wt%~25wt%的聚砜;5wt%~10wt%的环烷酸羟基酯,以及,余量为溶剂。
具体的,本实施例的聚胺组分采用下述方法形成,具体包括:在高压搪瓷釜中加入200重量份-370重量份的二甲苯与40重量份-70重量份的异丙醇混合,升温至25℃-30℃;第一次缓慢加入70重量份-120重量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,加完后,升温至50℃-55℃;缓慢滴加50重量份-80重量份的环氧氯丙烷,滴加完保温2h~3h(例如,2.5h);第二次缓慢加入85重量份-100重量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,加完缓慢升温至75℃-80℃,并保温1.5h~2h(例如,2h);再第一次缓慢加入10重量份-20重量份的氢氧化钠,加完后,氮气加压至0.1MPa-0.4MPa(例如,0.3MPa),并缓慢升温至85℃-90℃,并保温1h~3h(例如,2h),降温至76℃-82℃(例如,80℃),缓慢泄压至常压;再第二次缓慢加入10重量份-20重量份的氢氧化钠,加完氮气加压至0.2MPa-0.4MPa(例如,0.3MPa),缓慢升温至80℃-90℃(例如,88℃),保温1h-2h(例如,1.5h),结束反应,将反应釜中物料放入专用料车中静置24h后取上清液备用,该上清液即为制备得到的聚胺。
进一步的,在一些实施例中,二甲苯优选为220重量份-350重量份,异丙醇优选为45重量份-60重量份,第一次加入的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺优选为80重量份-100重量份,环氧氯丙烷优选为60重量份-70重量份,第二次加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺优选为90重量份-95重量份,第一次加入的氢氧化钠优选为13重量份、15重量份、16重量份、17重量份。
更进一步的,在另一些实施例中,二甲苯还可以优选为250重量份-330重量份,异丙醇还可以优选为45重量份、48重量份、50重量份、53重量份、56重量份、58重量份,第一次加入的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺还可以优选为83重量份、85重量份、86重量份、88重量份、90重量份、91重量份、92重量份、94重量份、95重量份、97重量份,环氧氯丙烷还可以优选为62重量份、64重量份、66重量份、68重量份、69重量份,第二次加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺还可以优选为91重量份、92重量份、93重量份、94重量份。
需要说明的是,本实施例采用上述方法,通过合理控制各种反应原料的配比以及温度和压力,可以达到在较短的时间内,获得较高的聚胺收率,降低能耗,提高纯度,从而获得适用于喷气燃料的抗静电添加剂,并且该方法获得聚胺能够与本实施例中的其他物质产生较好的配伍效果。
另外,本实施例的另一组分聚砜采用下述方法形成,具体包括:在搪瓷压力反应釜中加入240重量份-300重量份的甲苯与160重量份-320重量份的1-癸烯混合,并升温至20℃-25℃;加入3.5重量份-4.2重量份的十二硫醇与22重量份-31重量份的偶氮二异丁腈,加完后,氮气置换2次-4次(例如,3次),再加入过量的190重量份-200重量份的二氧化硫,加压至0.3MPa-0.4MPa,并升温至35℃-45℃,保温保压10h-15h(例如,15h),结束反应,停止加热,打开排气阀,通入氮气,鼓出未反应完全的SO2气体至尾气吸收装置(30%氢氧化钠),搅拌7-9h后,停止搅拌出料,将反应釜中物料静置或抽滤至清亮透明,备用。
进一步的,在一些实施例中,甲苯优选为260重量份-290重量份,1-癸烯优选为200重量份-280重量份。
更进一步的,在另一些实施例中,甲苯还可以优选为275重量份、280重量份、285重量份、286重量份、287重量份、288重量份。
需要说明的是,本实施例采用上述方法得到的聚砜能够与本实施例制得的聚胺获得较好的抗静电协同效果。
再者,本实施例的另一组分环烷酸羟基酯采用下述方法形成,具体包括:环烷酸RCOOH与环氧丙烷按摩尔比1:1反应,具体反应式如下式(1),以得到产物;
其中,R为环戊基、环己基、烷基取代环戊基、烷基取代环己基中任意一者,其中取代的烷基为C1-C3。
具体的,上述环烷酸羟基酯的制备方法如下:在带回流冷凝器的圆底烧瓶中,环烷酸RCOOH与环氧丙烷摩尔比1:1反应, 5-叔丁基呋喃甲酸铬为催化剂,甲苯作溶剂,反应温度为90℃-110℃(例如,100℃)。
需要说明的是,一般用水分离指数来表征喷气燃料的油水分离特性和油水乳化倾向,显示的数值表示在表面活性物质的影响下,乳化水从燃料中聚结分离的程度。由于抗静电添加剂作为一种表面活性物质,对喷气燃料油水分离能力有很大影响。为此国内外在喷气燃料规格中规定了水分离指数指标,要求添加了抗静电添加剂的喷气燃料的水分离指数不低于70。
进一步需要说明的是,本实施例按上述方法制备得到的环烷酸羟基酯在使用时具有优异的导电性能和水分离指数,而按相同方法制备得到的环烷酸正辛酯、环烷酸异辛酯、环烷酸正癸酯、环烷酸乙二酯均会导致水分离指数不合格。
由于本实施例形成的环烷酸羟基酯具有优异的导电性能和水分离指数,使添加本实施例抗静电添加剂的喷气燃料的水分离指数高于80。
再者,本实施例的溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、异丙醇、十二硫醇中的至少一者,对此不作具体限定。
更进一步的,本实施例的喷气燃料抗静电添加剂除了上述各组分外,还可以包括0.1wt%~1wt%的二椰油基烷基二甲基氯化铵,即用量为添加剂组合物总重量的0.1-1%,基于该组分具有优良的抗静电,将其加入到抗静电添加剂中以增加抗静电特性。
本发明的另一方面,提供一种前文记载的喷气燃料抗静电添加剂的制备方法,具体步骤包括:按照各组分相应比例,先在常压搪瓷调和釜中加入溶剂和聚砜,控温至25℃~35℃(例如,28℃),依次在容器中加入所述环烷酸羟基酯和所述聚胺,即先加入环烷酸羟基酯,再加入聚胺,在氮气保护下充分搅拌,搅拌保温0.5h-1h(例如,1h),以得到喷气燃料抗静电添加剂。
需要说明的是,本实施例中的各原料聚胺、聚砜以及环烷酸羟基酯采用前文记载的方法制得,以及各原料的优选重量份参考前文记载,在此不再赘述。
本发明的喷气燃料抗静电添加剂不包含二壬基萘磺酸,显著降低了抗静电添加剂的硫含量,水分离指数优异,在有水存在时,不与水发生水解反应或溶解于水中而与油相分离,以致不会显著影响油品的油水分离性。另外,本发明的喷气燃料抗静电添加剂还具有电导率稳定性好,优异的抗静电性,低温下与油品的溶解性好,燃烧后灰分少,以及与其他添加剂共用不产生拮抗等特性。基于本发明喷气燃料抗静电添加剂具有上述优异性能,使其不仅适用于喷气燃料,也可适用于其它燃料。
下面将结合几个具体实施例进一步说明喷气燃料抗静电添加剂的制备方法及性能:
实施例 1
S1、聚胺制备:
在高压搪瓷釜中加入二甲苯325.54重量份、异丙醇55.58重量份,升温至28℃,缓慢加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺91.31重量份,加完,升温至55℃,缓慢滴加环氧氯丙烷67.49重量份,滴完保温2.5h。再缓慢加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺91.31重量份,加完,缓慢升温至80℃,保温2h。再缓慢加入氢氧化钠13.59重量份,加完,氮气加压至0.3MPa,缓慢升温至88℃,保温2h。降温至80℃,缓慢泄压至常压,再缓慢加入氢氧化钠13.59重量份,加完,氮气加压至0.3MPa,缓慢升温至88℃,保温1.5h,结束反应,将反应釜中物料放入专用料车中静置24h后取上清液,产物聚胺表示为A1备用。
S2、聚砜制备:
在搪瓷压力反应釜中加入甲苯286重量份、1-癸烯200.2重量份,控温至20℃,加入十二硫醇3.72重量份、偶氮二异丁腈25.74重量份,加完,氮气置换3次,再加入过量二氧化硫195重量份,加压至0.35MPa,并升温至60℃,保温保压15h,结束反应,停止加热。打开排气阀,通入氮气,鼓出未反应完全的SO2气体至尾气吸收装置(30%氢氧化钠),搅拌8h后,停止搅拌。出料,将反应釜中物料静置或抽滤至清亮透明,产物聚砜表示为B1备用。
S3、环烷酸羟基酯制备:
在带回流冷凝器的圆底烧瓶中,环烷酸为环戊酸与环氧丙烷摩尔比1:1反应,5-叔丁基呋喃甲酸铬为催化剂,甲苯作溶剂,反应温度为100℃,产物环烷酸羟基酯表示为C1。
S4、喷气燃料抗静电添加剂的制备
常压搪瓷调和釜中加入62%甲苯、19%聚砜B1,控温至28℃,加入6%环烷酸羟基酯C1,再加入12.5%聚胺A1,0.5%二椰油基烷基二甲基氯化铵(CAS:61789-77-3),加完,氮气保护下充分搅拌,搅拌保温1h,获得成品E1。
上述获取的添加剂E1以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。以及,添加本实施例的喷气燃料抗静电添加剂E1后喷气燃料的电导率衰减情况见表3。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法如下:
电导率测试:在镀有聚四氟乙烯的4L钢桶中加入8mg喷气燃料抗静电添加剂,或采用母液稀释法,配制2mg/L的喷气燃料抗静电添加剂溶液,喷气燃料基液采用加氢精制和加氢裂化喷气燃料按体积比1:1混合。采用电导率测定仪,依据GB/T6539-1997《航空燃料与馏分燃料电导率测定法》。
水分离指数:按照SH/T0616喷气燃料水分离指数测定法(手提式分离仪法)进行测定。
实施例2
将步骤S3中的环烷酸选择为环己酸,其余反应条件与实施例1相同,产物表示为C2,且由C2代替环烷酸羟基酯C1,以及,在步骤S4中将C1替换为C2,其余制备过程均与实施例1相同,混合后获得成品E2。
上述获取的添加剂E2以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。以及,添加本实施例的喷气燃料抗静电添加剂E2后喷气燃料的电导率衰减情况见表3。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
实施例3
S1、聚胺制备:
高压搪瓷釜中加入二甲苯250.35重量份、异丙醇45.52重量份,升温至28℃,缓慢加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺81.19重量份,加完,升温至55℃,缓慢滴加环氧氯丙烷60.52重量份,滴完保温2.5h。再缓慢加入N-牛酯基-1,3-丙撑二胺89.51重量份,加完,缓慢升温至80℃,保温2h。再缓慢加入氢氧化钠14.23重量份,加完,氮气加压至0.3MPa,缓慢升温至88℃,保温2h。降温至80℃,缓慢泄压至常压,再缓慢加入氢氧化钠15.04重量份,加完,氮气加压至0.3MPa,缓慢升温至88℃,保温1.5h,结束反应,将反应釜中物料放入专用料车中静置24h后取上清液,产物聚胺A2备用。
S2、聚砜制备:
搪瓷压力反应釜中加入甲苯286重量份、1-癸烯200.2重量份,控温至20℃,加入十二硫醇3.72重量份、偶氮二异丁腈26.32重量份,加完,氮气置换3次,再加入过量二氧化硫195重量份,加压至0.35MPa,并升温至60℃,保温保压15h,结束反应,停止加热。打开排气阀,通入氮气,鼓出未反应完全的SO2气体至尾气吸收装置(30%氢氧化钠),搅拌8h后,停止搅拌。出料,将反应釜中物料静置或抽滤至清亮透明,产物聚砜B2备用。
S3、环烷酸羟基酯制备:
在带回流冷凝器的圆底烧瓶中,环烷酸为3-甲基环戊酸与环氧丙烷摩尔比1:1反应,5-叔丁基呋喃甲酸铬为催化剂,甲苯作溶剂,反应温度为100℃,产物为C3。
S4、喷气燃料抗静电添加剂的制备:
常压搪瓷调和釜中加入58%甲苯、21.5%聚砜B2,控温至28℃,加入7%环烷酸羟基酯C3,再加入13%聚胺A2,0.5%二椰油基烷基二甲基氯化铵(CAS:61789-77-3),加完,氮气保护下充分搅拌,保温1h,获得成品E3。
上述获取的添加剂E3以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。以及,添加本实施例的喷气燃料抗静电添加剂E3后喷气燃料的电导率衰减情况见表3。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
实施例4
将步骤S3中的环烷酸选择为3-甲基环己酸,其余反应条件与实施例3相同,产物表示为C4,且由C4代替环烷酸羟基酯C3,以及,在步骤S4中将C3替换为C4,其余制备过程均与实施例3相同,混合后获得成品E4。
上述获取的添加剂E4以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。以及,添加本实施例的喷气燃料抗静电添加剂E4后喷气燃料的电导率衰减情况见表3。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
对比例1
步骤S3中环烷酸羟基酯的制备方法与实施例1相同,只是环烷酸选择为环丁酸、环庚酸、戊基取代环己酸,制备得到环烷酸羟基酯分别表示为CD1、CD2、CD3。其余步骤S1、S2均与实施例1相同。
S4、在常压搪瓷调和釜中加入62%甲苯、19%聚砜B1,控温至28℃,加入6%环烷酸羟基酯CD1、CD2或者CD3,再加入12.5%聚胺A1,0.5%二椰油基烷基二甲基氯化铵(CAS:61789-77-3),加完,搅拌保温1h,停止搅拌,获得成品D1、D2或者D3。
上述获取的添加剂D1、D2以及D3以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
对比例2:
步骤S3环烷酸羟基酯的制备方法与实施例1相同,只是环烷酸羟基酯分别为环戊酸正辛酯、环戊酸异辛酯、环戊酸正癸酯、环戊酸乙二酯代替实施例1中的C1。其余步骤S1、S2以及S4均与实施例1相同,按照实施例1的调和比例进行调配,制得成品D4、D5、D6、D7。
上述获取的添加剂D4、D5、D6、D7以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
对比例3
步骤S3环烷酸羟基酯的制备方法与实施例1相同,只是采用2,4-二壬基萘磺酸代替实施例1中的环烷酸羟基酯,其余步骤S1、S2以及S4均与实施例1相同,按照实施例1的调和比例进行调配,制得成品D8,以及按照现有技术采用的2,4-二壬基萘磺酸的添加量(18.2%)得到成品D9。
上述获取的添加剂D8、D9以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
对比例4:
所用原料及步骤均为实施例1中的原料,调和方法及步骤相同,只是用量配比不同,具体调和配比如表1所示,以得到D10、D11、D12、D13、D14、D15。
上述获取的添加剂D10、D11、D12、D13、D14、D15以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,见表2。以及,添加本实施例的喷气燃料抗静电添加剂D10、D11、D12、D13、D15后喷气燃料的电导率衰减情况见表3。
需要说明的是,对于电导率和水分离指数的测试方法参考实施例1。
表1不同组成的配方比
表2不同配方抗静电添加剂加入喷气燃料中的电导率和水分离指数
表3添加抗静电添加剂后喷气燃料的电导率衰减情况
对比例5
将聚胺和聚砜按质量配比4:5的用量与实施例1中的环烷酸羟基酯C1和甲苯混合,喷气燃料抗静电添加剂的制备步骤与实施例1相同。最终添加剂D16的各组分含量为62%甲苯,6%环烷酸羟基酯C1,14.2%聚胺以及17.8%聚砜。该添加剂以2mg/L比例加入到喷气燃料中,测定当天电导率、水分离指数,结果见表4。由表4中D16与本实施例1得到的E1相比较可知,本发明的聚胺和聚砜具有较好的抗静电协同效果。
表4电导率和水分离指数对比表
综上,本发明的低硫环保喷气燃料抗静电添加剂去除了现有抗静电添加剂中的二壬基萘磺酸,显著降低了抗静电添加剂的硫含量,并且,将该抗静电添加剂加入喷气燃料后,不仅电导率感受性好,而且电导率长期保持稳定,喷气燃料抗静电添加剂表面活性适中,不会导致燃料接触水之后迅速乳化,喷气燃料水分离子指数大于80,远高于GB 6537-2018指标要求。以及,本发明得到的抗静电添加剂不仅适用于喷气燃料,也适用于其它燃料。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,包括:
8wt%~15wt%的聚胺;
15wt%~25wt%的聚砜;
5wt%~10wt%的环烷酸羟基酯,以及,
余量为溶剂。
2.根据权利要求1所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,还包括0.1wt%~1wt%的二椰油基烷基二甲基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、异丙醇、十二硫醇中的至少一者。
4.根据权利要求1至3任一项所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述聚胺采用下述方法形成,具体包括:
将预设重量份的二甲苯与异丙醇混合,升温至25℃-30℃;
第一次加入预设质量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,升温至50℃-55℃;
加入预设重量份的环氧氯丙烷,保温2h~3h;
第二次加入预设重量份的N-牛酯基-1,3-丙撑二胺,升温至75℃-80℃,并保温1.5h~2h;
第一次加入预设重量份的氢氧化钠,并将氮气加压至0.1MPa-0.4MPa,且升温至85℃-90℃,并保温1h~3h,降温至76℃-82℃,泄压至常压;
第二次加入预设重量份的氢氧化钠,并将氮气加压至0.2MPa-0.4MPa,升温至80℃-90℃,保温1h-2h,静置后取上清液。
5.根据权利要求4所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述二甲苯为200重量份-370重量份,所述异丙醇为40重量份-70重量份,第一次加入的所述N-牛酯基-1,3-丙撑二胺为70重量份-120重量份,所述环氧氯丙烷为50重量份-80重量份的,第二次加入的所述N-牛酯基-1,3-丙撑二胺为85重量份-100重量份,所述氢氧化钠为10重量份-20重量份。
6.根据权利要求1至3任一项所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述聚砜采用下述方法形成,具体包括:
将预设重量份的甲苯与1-癸烯混合,并升温至20℃-25℃;
加入预设重量份的十二硫醇与偶氮二异丁腈,氮气置换2次-4次;
加入预设重量份的二氧化硫,加压至0.3MPa-0.4MPa,并升温至35℃-45℃,保温保压10h-15h,停止加热并打开排气阀通入氮气,鼓出未反应完全的SO2气体,搅拌7h-9h后,静置后取上清液。
7.根据权利要求6所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述甲苯为240重量份-300重量份,所述1-癸烯为160重量份-320重量份,所述十二硫醇为3.5重量份-4.2重量份,所述偶氮二异丁腈为22重量份-31重量份,所述二氧化硫为190重量份-200重量份。
9.根据权利要求8所述的喷气燃料抗静电添加剂,其特征在于,所述环烷酸RCOOH与环氧丙烷按摩尔比1:1反应过程中,以5-叔丁基呋喃甲酸铬为催化剂,甲苯为溶剂,反应温度范围为90℃-110℃。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的喷气燃料抗静电添加剂的制备方法,其特征在于,具体步骤包括:在反应容器中加入所述溶剂和所述聚砜,升温至25℃~35℃,依次在所述反应容器中加入所述环烷酸羟基酯和所述聚胺,在氮气保护下充分搅拌,保温0.5h-1h,以得到所述喷气燃料抗静电添加剂。
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