CN115141670A - 一种抗氧阻聚剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗氧阻聚剂。该阻聚剂中的各组分的重量比例如下：酚类化合物40％‑60％；胺类衍生物10％‑30％；苯三唑类衍生物1％‑5％；混合芳烃溶剂油30％‑40％；其中，所述酚类的结构通式为C6H5ROH，所述胺类衍生物的结构通式为R‑NH2；所述苯三唑类衍生物的结构通式为：C12H17N4O2‑R；R基可以为甲基乙基等烃基。该阻聚剂所采用了酚类衍生物，胺类衍生物，其协同作用可有效提高油品抗氧阻聚性能、所采用苯三唑类衍生物可抑制金属催化作用从而提高油品抗氧阻聚性能。经过研究法对汽油样品的测定，加入30ppm本发明的阻聚剂，基础油诱导期可有效提高，是一种高效环保的无灰型阻聚剂。
Description
技术领域
本发明涉及基础油添加剂领域，尤其涉及一种阻聚剂。
背景技术
石油炼制的过程中所生产的芳烃及基础油，因原料组成、水含量、氧含量、机械物质、温度等各种因素的影响，混芳烃油芳烃油在进一步处理过程如：精馏、萃取、精制、提纯和热处理或存储运输中易发生共聚、氧化反应产生高分子有机垢，导致装置内部管线或设备堵塞，从而引起系统压力波动，传热传热传质效率变低，增加系统能耗，甚至会引起事故，缩短装置运行周期，迫使装置必须进行定期或不定期清理；且在清理过程中，部分芳烃聚合形成的有机垢呈橡胶、焦油狀黏着于设备管线上极难清理。因此芳烃混合油在相应加工过程中添加阻聚剂用以减弱、阻止芳烃混合油的自聚以及共聚具有十分重要的意义。
目前阻聚剂根据其阻聚原理分为三种：自由基阻聚剂、电子受体阻聚剂、氢供体阻聚剂。
1.自由基阻聚剂
典型的自由基阻聚剂是氮氧自由基化合物及2,2-二苯基-苦基肼自由基 (DHHP)等、氮氧自由基化合物包括受阻型氮氧自由基和哌啶类氮氧自由基。自由基形状可以终止链自由基，却不会引发聚合反应。这是由于氮氧自由基或硝基的吸电子效应及苯环的共轭效应，是自由基阻聚剂极稳定，而庞大的空间位阻又使其能够以自由基的基本形态存在，捕获体系中链自由基和初级自由基并形成稳定分子。
以氮氧自由基为例，在动力学方面，几乎能够以扩散的速度来清除谭忠新的自由基，较酚类阻聚剂高几个数量级。并且，自由基阻聚剂具有毒性小，稳定性高的优点。
2.电子受体阻聚剂
电子受体阻聚剂通常具有共轭结构，能够与体系中的活性自由基繁盛加成反应，并继续通过耦合反应或者歧化反应终止反应。典型的电子受体阻聚剂是小基苯酚类化合物和醌类化合物。
硝基苯酚类如2，4一二硝基苯酚、邻硝基苯酚、2一仲丁基一4，6一二硝基苯酚等，早期的阻聚剂2，4一二硝基苯酚毒性较大，不利于环境保护，广大学者对其引入烷烃基团降低毒性，得到了2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚等化合物并广泛应用。
醌类化合物包括单环和多元焕坤类，如对苯醌、二甲基苯醌、二叔丁基苯醌等。对苯醌阻聚性能好但毒性较大，今年来使用较少，醌甲基衍生物的应用较为广泛。醌类化合物分子常具有分子共振存在很强的亲电子性。
3.氢供体阻聚剂
氢供体阻聚剂指酚类和胺类阻聚剂。酚类包括多元酚和取代酚，和胺类同被广泛应用于工业生产中，适宜多种不饱和单体的阻聚。典型的酚类阻聚剂有阻聚剂有对叔丁基邻苯二酚、对二苯酚等，胺类阻聚剂有甲基苯胺。联苯对胺等。如煤焦油提取的苯酚类化合物对戊二烯等不饱和化合物有阻聚作用，
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种阻聚剂，利用化学物质微观空间位阻、电子云理论、氢键稳定性理论以及电子转移的机理，将不同类型阻聚剂支撑复配的阻聚剂使用，与单组分阻聚剂添加相比，不仅利用协同作用提高阻聚剂性能，同时能提高其抗氧化性能。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：
一种阻聚剂，其中各组分的重量比例如下：
酚类化合物40％-60％
胺类衍生物10％-30％
苯三唑类衍生物1％-5％
混合芳烃溶剂油20％—40％；
其中，
所述酚类的结构通式为C6H5ROH，所述胺类衍生物的结构通式为R-NH2，；所述苯三唑类衍生物的结构通式为：C12H17N4O2-R；R基可以为甲基乙基等烃基。
优选的，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物40％、胺类或苯三唑衍生物20％、苯三唑类衍生物1％、混合芳烃溶剂油39％。
在一实施例中，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物44％、胺类衍生物25％、苯三唑类衍生物1％、混合芳烃溶剂油30％
在另一实施例中，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物45％、胺类衍生物20％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％。
在又一实施例中，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物55％、胺类衍生物10％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％
本发明的有益效果是：本发明公开了一种抗氧阻聚剂。该阻聚剂中的各组分的重量比例如下：酚类化合物40％-60％；胺类衍生物10％-30％；苯三唑类衍生物1％-5％、混合芳烃溶剂油20％-40％；其中，所述酚类的结构通式为 C6H5ROH，所述胺类衍生物的结构通式为R-NH2，；所述苯三唑类衍生物的结构通式为：C12H17N4O2-R；R基可以为甲基乙基等烃基。该阻聚剂所采用了酚类衍生物，胺类衍生物，其协同作用可有效提高油品抗氧阻聚性能、所采用苯三唑类衍生物可抑制金属催化作用从而提高油品抗氧阻聚性能。经过研究法对汽油样品的测定，加入30ppm本发明的阻聚剂，基础油诱导期可有效提高，是一种高效环保的无灰型阻聚剂。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是不通过纯调和的方式，而是利用化学物质微观空间位阻、电子云理论、氢键稳定性理论以及电子转移的机理，将不同类型阻聚剂支撑复配的阻聚剂使用，与单组分阻聚剂添加相比，不仅利用协同作用提高阻聚剂性能，且同时提高其抗氧化性能。
实施例一
本实施例提供一种阻聚剂，其中各组分的重量比例如下：
酚类化合物40％-60％
胺、苯三唑类衍生物10％-30％
苯三唑类衍生物1％-5％
混合芳烃溶剂油20％—40％；
其中，
所述酚类的结构通式为C6H5ROH，所述胺类衍生物的结构通式为R-NH2，；所述苯三唑类衍生物的结构通式为：C12H17N4O2-R；R基可以为甲基乙基等烃基。
其中酚类化合物具有活泼的氢原子，极易被体系中的链自由基夺去，从而是活性自由基终止。其本身带有共轭结构的自由基，相对稳定。酚类化合物和胺类化合物，体系中的氧对其有协同作用，有助于阻聚能力的提高。体系中溶解氧首先使链自由基自动氧化形成涡阳自由基。酚类的羟基基团与过氧自由基反应的速度远高于链自由基，基团上的氢原子通过转移，有限与过氧化自由基形成ROOH。羟基基团则形成相对稳定的自由基，该自由基又具有捕捉新的活性自由基的能力。
所述叔胺类化合物能够像链自由基提供电子，使其成为活性较低的负离子，也可成功终止链式反应。在抗氧化方面，基础油在氧化过程中，胺型抗氧剂补货ROO·的能力比酚类抗氧剂的强，但是胺型抗氧剂捕获自由基ROO·后，生成的新自由基不稳定，因此自由基会与酚进一步反应生成更稳定的自由基。这样酚型、胺型抗氧剂共同作用时，既提高了体系捕获自由基的能力，又增加了体系捕获自由基后生成新自由基的稳定性。
在有机无灰型阻聚剂的专利中，目前为止，还没有人使用苯三唑类衍生物作为阻聚剂来使用。其效果能在金属表面形成惰性膜或与金属离子形成螯合物，抑制金属对氧化还原、聚合反应的催化作用，从而提升油品抗氧化、聚合性能。
所述混合芳烃溶剂油有机溶剂，具有适宜的馏程和挥发性，溶解能力强，气味较低，溶解各主要抗氧阻聚主要成分。
实施例二
本实施例提供一种阻聚剂，其中，各组分的重量比例为：酚类衍生物40％、胺类或苯三唑衍生物类衍生物20％、苯三唑类衍生物1％、混合芳烃溶剂油39％。
实施例三
本实施例提供一种阻聚剂，其中，各组分的重量比例为：酚类衍生物44％、胺类衍生物25％、苯三唑类衍生物1％、混合芳烃溶剂油30％。
实施例四
本实施例提供一种阻聚剂，其中，各组分的重量比例为：酚类衍生物45％、胺类衍生物20％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％。
实施例五
本实施例提供一种阻聚剂，其中，各组分的重量比例为：酚类衍生物55％、胺类衍生物10％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％。
本发明中的阻聚剂(其配方为表1中的典型试验配方)按照30ppm的加剂量加入相应的汽油油品中，通过测定样品诱导期(把一定样品放入标准钢筒中，充入氧气至0.7MPA,然后放入100度的水中，氧化初期，氧压基本不变，经过一段时间氧化反应加速，耗氧显著增大，氧压明显下降。从样品放入100度的水中到氧压明显下降的时间称为诱导期)来测其阻聚剂抗氧阻聚性能。以下是几组基础油来自不同国内炼油厂的实验数据。每个炼油厂的取到的油样有所限制，所以不能做完全的平行实验，有些是重整装置出来的汽油作为空白油样，有些是直馏汽油作为空白油样，有些是催化柴油。但这些并不影响该发明的阻聚的效果。
本发明采用多种全新化学品作为复配型抗氧阻聚剂在对油品的阻聚性能进行优化，并且提高基础油中的抗氧化性能。该阻聚剂所采用了酚类衍生物，胺类衍生物，其协同作用可有效提高油品抗氧阻聚性能、所采用苯三唑类衍生物可抑制金属催化作用从而提高油品抗氧阻聚性能。经过研究法对汽油样品的测定，加入30ppm本发明的阻聚剂，基础油诱导期可有效提高250min以上，是一种高效环保的无灰型阻聚剂。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (5)
1.一种阻聚剂，其特征在于，其中各组分的重量比例如下：
酚类衍生物40％—60％；
胺类衍生物10％—30％；
苯三唑类衍生物1％-5％
混合芳烃溶剂油20％—40％；
其中，
所述酚类的结构通式为C6H5ROH，所述胺类衍生物的结构通式为R-NH2，；所述苯三唑类衍生物的结构通式为：C12H17N4O2-R；R基可以为甲基乙基等烃基。
2.根据权利要求1所述的阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物40％、胺类衍生物20％、苯三唑类衍生物1％、混合芳烃溶剂油39％。
3.根据权利要求1所述的阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物44％、胺类衍生物25％、苯三唑类衍生物1％，混合芳烃溶剂油30％。
4.根据权利要求1所述的阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物45％、胺类衍生物20％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％。
5.根据权利要求1所述的阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂的各组分的重量比例为：酚类衍生物55％、胺类衍生物10％、苯三唑类衍生物5％、混合芳烃溶剂油30％。
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