CN115558531B - 一种石油助剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油助剂,由以下重量份组分组成:12‑18重量份石油功能添加剂、1‑2重量份酯类共聚物、2‑3重量份油酸三乙醇胺、25‑35重量份乙醇、10‑20重量份叔丁醇。本发明制备的石油助剂能够有效提升石油燃料的性能指标,减少颗粒物排放,促进燃料充分燃烧,提高转化率、节油率,减少发动机的磨损。
Description
技术领域
本发明属于化学石油助剂技术领域,具体涉及一种石油助剂。
背景技术
石油燃料的转化率高、动力强劲,是作为发电、冶炼、机动车等领域的重要能源。在使用过程中如何解决燃烧不充分、积碳的问题是研究重点。于天然气、生物乙醇等相比,石油燃料更易积碳而导致发动机气缸零件磨损,寿命缩短;此外,燃烧不充分也会增加有害污染物的排放。中国专利CN 102127477 A公开了一种石油化工助剂及其制备方法,所述石油化工助剂由环烷酸、N,N二甲基异丁胺、环己胺在常温常压下搅拌混合得到,并储存于不锈钢容器;本发明的石油助剂原料成分少、方法简单,动力性强,可以节油、减少成本,但在降低气态(NO)及颗粒污染物性能方面还需要提高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足,本发明提供了一种石油助剂。
一种石油助剂,由以下重量份组分组成:
12-18重量份石油功能添加剂、1-2重量份酯类共聚物、2-3重量份油酸三乙醇胺、25-35重量份乙醇、10-20重量份叔丁醇。
所述酯类共聚物由以下方法制备而成:
将10-20重量份顺丁烯二酸酐、20-30重量份甲基丙烯酸月桂酯、30-50重量份三油酸甘油酯、0.5-1.0重量份偶氮二异庚腈加入到30-60重量份DMF中混合均匀,在120-125℃反应3-5h,即得。
所述石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将脂肪族烯酸、溶剂与30-50wt%的NaOH水溶液按照重量比(4-7):(5-10):(0.3-0.5)混合,以70-90℃、200-400rpm条件冷凝回流5-10min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比(1-3)g:(10-20)mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2-3滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为(1-1.5):(2-5)的氯硅烷化合物,滴加完毕后,保温反应2-5h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在60-80℃、0.01-0.03MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与氯硅烷化合物按照重量比(1-3):(0.5-1)混合,得到混合液B,将混合液B以2-3滴/s的速度滴加到以200-400rpm速度搅拌的30-50℃水中,混合液B与水的体积比为1:(1.5-3),保持温度和搅拌速度不变,反应3-6h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:(1-2)向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在100-200rpm搅拌条件下,按照重量比(60-80):(1-2)向水解物溶液中加入强酸,并升温至40-60℃,反应3-6h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:(1-2)向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
金属化合物添加剂常被加入柴油中,在燃烧过程中,金属离子充当碳烟颗粒沉积的成核中心,最终以金属氧化物的形式随颗粒一起排出。二茂铁,因其雾化可以使颗粒在火焰的早期形成,从而降低碳烟颗粒的起燃温度,提高燃油的燃烧转化率,提升动力的同时可减少颗粒物排放。直接添加到燃油中还具有抗爆作用,提高辛烷值,但易造成发动机内金属沉积,导致气缸磨损、传感器中毒等故障,且储存过程中二茂铁易被氧化失效。有机硅化合物具有生理惰性,其低表面能的特性可以提升燃油进入内燃机气缸后的雾化分散性能,促进燃油充分燃烧,从而提高燃油燃烧效率,降低尾气烟度。
本发明在制备羧基改性硅油的过程中加入二茂铁,最终生成以含二茂铁结构单元的羧基硅油化合物为主的石油功能添加剂。其黏度低、耐热、耐低温、耐氧化、稳定性好、润滑性好,能有效提升柴油转化率、提升动力、降低尾气排放量。
二茂铁在酸性条件下容易被氧化生成蓝色顺磁性的二茂铁鎓离子,可作为相转移催化剂,催化脂肪族烯酸与氯硅烷化合物生成羧烷基甲基氯硅烷单体,且羧基以负离子的方式与铁离子配位,形成含二茂铁结构的羧烷基甲基氯硅烷单体;同时二茂铁还能与皂化液中羧酸盐形成部分有机金属配合物。含二茂铁结构的羧烷基甲基氯硅烷单体与二甲基二氯硅烷共水解后,在强酸作用下进行聚合,生成含二茂铁结构单元的羧基硅油化合物。此过程中,二茂铁结构本身对聚合反应有催化作用,有助于提高聚合反应的速度和转化率。该含二茂铁结构单元的羧基硅油化合物由于空间位阻变大,铁离子得到保护,提高氧化稳定性,使用过程中能更有效的发挥金属离子的成核作用。该化合物雾化后分散性能更好,生成的颗粒密度低、粒度小、质轻且分散均匀,易于随气体排出,防止金属成分沉积导致气缸磨损等故障。
优选的,所述的石油功能添加剂,包括以下步骤:
K1.在氮气保护下,将脂肪族烯酸、溶剂与30-50wt%的NaOH水溶液按照重量比(4-7):(5-10):(0.3-0.5)混合,以70-90℃、200-400rpm条件冷凝回流5-10min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比(1-3)g:(10-20)mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2-3滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为(1-1.5):(2-5)的氯硅烷化合物,滴加完毕后,保温反应2-5h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在60-80℃、0.01-0.03MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与氯硅烷化合物按照重量比(1-3):(0.5-1)混合,得到混合液B,将混合液B以2-3滴/s的速度滴加到以200-400rpm速度搅拌的30-50℃水中,混合液B与水的体积比为1:(1.5-3),保持温度和搅拌速度不变,反应3-6h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:(1-2)向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在100-200rpm搅拌条件下,按照重量比(60-80):(1-2)向水解物溶液中加入强酸,得到预备液,再加入与预备液料液比为(0.5-0.7)g:(20-50)mL的金属单质,并升温至40-60℃,反应3-6h,自然冷却至室温,过滤除去固体,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:(1-2)向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
所述脂肪族烯酸为十一烯酸、二十二碳六烯酸中的任意一种。
所述氯硅烷化合物为一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷中的任意一种。
所述溶剂为甲苯、正己烷、石油醚中的任意一种。
所述强酸为浓硫酸、三氟甲磺酸中的任意一种;优选的,所述强酸为三氟甲磺酸。
所述金属单质为铈、钡、钙、锌中的至少一种。
优选的,所述金属单质为铈和钡的混合物。
进一步优选的,所述金属单质由铈和钡按照重量比(1-3):(2-4)混合而成。
金属单质可进一步催化该聚合反应的进行,并掺杂到二茂铁晶体结构中,形成含多元二茂金属结构单元的羧基硅油化合物,进一步提升添加石油功能添加剂后柴油的转化率、提升动力、降低尾气排放量。同时,金属单质在三氟甲磺酸的作用下,生成有机磺酸盐,具有防锈、分散、增溶、促氧化等作用,有助于改善柴油的保存性能和燃烧性能。铈基化合物能减少有机碳化合物的浓度,降低点火点,提高氧化速率。钡基化合物能促进碳烟颗粒的燃烧,减少碳化合物颗粒的排放,被称之为消烟添加剂。二者同时存在时,对提升柴油性能,尤其是对减少碳烟颗粒的排放效果显著。
本发明的有益效果:本发明制备的石油助剂能够有效提升石油燃料的性能指标,减少颗粒物排放,促进燃料充分燃烧,提高转化率、节油率,减少发动机的磨损。在制备羧基改性硅油的过程中加入二茂铁,催化脂肪族烯酸与氯硅烷化合物生成羧烷基甲基氯硅烷单体,并配位形成含二茂铁结构的羧烷基甲基氯硅烷单体,最终通过聚合反应生成以含二茂铁结构单元的羧基硅油化合物为主的石油功能添加剂。利用硅油惰性结构保护二茂铁结构,提高稳定性、分散性,降低碳烟颗粒粒度和密度,提升柴油转化率,提升动力,降低尾气排放量,防止金属成分沉积。进一步加入金属单质促进聚合反应的发生,同时金属元素掺杂到二茂铁晶体结构中,形成含多元二茂金属结构单元的羧基硅油化合物,进一步提升添加石油功能添加剂后柴油的各项性能。
具体实施方式
实施例所用原料如下:
二茂铁,CAS号:102-54-5,桔黄色粉末,粒度:80目筛下物≥87%,一级品,天元航材(营口)科技股份有限公司。
实施例1
一种石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将十一烯酸、正己烷与40wt%的NaOH水溶液按照重量比5:7:0.4混合,以80℃、300rpm条件冷凝回流8min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比2g:17mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为1.2:4的二甲基二氯硅烷,滴加完毕后,保温反应3h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在70℃、0.01MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与二甲基二氯硅烷按照重量比2:1混合,得到混合液B,将混合液B以2滴/s的速度滴加到以300rpm速度搅拌的40℃水中,混合液B与水的体积比为1:2,保持温度和搅拌速度不变,反应5h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:1向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在200rpm搅拌条件下,按照重量比70:1向水解物溶液中加入三氟甲磺酸,并升温至50℃,反应4h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:1向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
实施例2
一种石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将十一烯酸、正己烷与40wt%的NaOH水溶液按照重量比5:7:0.4混合,以80℃、300rpm条件冷凝回流8min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比2g:17mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为1.2:4的二甲基二氯硅烷,滴加完毕后,保温反应3h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在70℃、0.01MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与二甲基二氯硅烷按照重量比2:1混合,得到混合液B,将混合液B以2滴/s的速度滴加到以300rpm速度搅拌的40℃水中,混合液B与水的体积比为1:2,保持温度和搅拌速度不变,反应5h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:1向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在200rpm搅拌条件下,按照重量比70:1向水解物溶液中加入三氟甲磺酸,得到预备液,再加入与预备液料液比为0.6g:30mL的金属单质,并升温至50℃,反应4h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:1向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
所述金属单质为钡。
实施例3
一种石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将十一烯酸、正己烷与40wt%的NaOH水溶液按照重量比5:7:0.4混合,以80℃、300rpm条件冷凝回流8min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比2g:17mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为1.2:4的二甲基二氯硅烷,滴加完毕后,保温反应3h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在70℃、0.01MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与二甲基二氯硅烷按照重量比2:1混合,得到混合液B,将混合液B以2滴/s的速度滴加到以300rpm速度搅拌的40℃水中,混合液B与水的体积比为1:2,保持温度和搅拌速度不变,反应5h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:1向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在200rpm搅拌条件下,按照重量比70:1向水解物溶液中加入三氟甲磺酸,得到预备液,再加入与预备液料液比为0.6g:30mL的金属单质,并升温至50℃,反应4h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:1向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
所述金属单质为铈。
实施例4
一种石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将十一烯酸、正己烷与40wt%的NaOH水溶液按照重量比5:7:0.4混合,以80℃、300rpm条件冷凝回流8min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比2g:17mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为1.2:4的二甲基二氯硅烷,滴加完毕后,保温反应3h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在70℃、0.01MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与二甲基二氯硅烷按照重量比2:1混合,得到混合液B,将混合液B以2滴/s的速度滴加到以300rpm速度搅拌的40℃水中,混合液B与水的体积比为1:2,保持温度和搅拌速度不变,反应5h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:1向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在200rpm搅拌条件下,按照重量比70:1向水解物溶液中加入三氟甲磺酸,得到预备液,再加入与预备液料液比为0.6g:30mL的金属单质,并升温至50℃,反应4h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:1向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂。
所述金属单质由铈和钡按照重量比2:3混合而成。
对比例1
一种石油功能添加剂,由以下方法制备而成:
K1.在氮气保护下,将十一烯酸、正己烷与40wt%的NaOH水溶液按照重量比5:7:0.4混合,以80℃、300rpm条件冷凝回流8min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照2滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为1.2:4的二甲基二氯硅烷,滴加完毕后,保温反应3h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在70℃、0.01MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与二甲基二氯硅烷按照重量比2:1混合,得到混合液B,将混合液B以2滴/s的速度滴加到以300rpm速度搅拌的40℃水中,混合液B与水的体积比为1:2,保持温度和搅拌速度不变,反应5h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:1向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在200rpm搅拌条件下,按照重量比70:1向水解物溶液中加入三氟甲磺酸,并升温至50℃,反应4h,自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:1向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,向滤液中添加二茂铁,二茂铁用量为:与K1步骤所得皂化液的料液比为2g:17mL,得到石油功能添加剂。
实施例5
一种石油助剂,由以下重量份组分组成:
15重量份实施例1制备的石油功能添加剂、1.5重量份酯类共聚物、2.5重量份油酸三乙醇胺、30重量份乙醇、15重量份叔丁醇。
所述酯类共聚物由以下方法制备而成:
将10重量份顺丁烯二酸酐、25重量份甲基丙烯酸月桂酯、35重量份三油酸甘油酯、0.75重量份偶氮二异庚腈加入到50重量份DMF中混合均匀,在122℃反应3.5h,即得。
实施例5的石油助剂按重量比4.5:1000加入到0号柴油中,能够使磨斑直径降低率达到30.9%,节油率达到9.6%。
实施例6
一种石油助剂,由以下重量份组分组成:
15重量份实施例4制备的石油功能添加剂、1.5重量份酯类共聚物、2.5重量份油酸三乙醇胺、30重量份乙醇、15重量份叔丁醇。
所述酯类共聚物由以下方法制备而成:
将10重量份顺丁烯二酸酐、25重量份甲基丙烯酸月桂酯、35重量份三油酸甘油酯、0.75重量份偶氮二异庚腈加入到50重量份DMF中混合均匀,在122℃反应3.5h,即得。
实施例6的石油助剂按重量比4.5:1000加入到0号柴油中,能够使磨斑直径降低率达到33.1%,节油率达到10.8%。
实施例7
一种石油助剂,由以下重量份组分组成:
15重量份对比例1制备的石油功能添加剂、1.5重量份酯类共聚物、2.5重量份油酸三乙醇胺、30重量份乙醇、15重量份叔丁醇。
所述酯类共聚物由以下方法制备而成:
将10重量份顺丁烯二酸酐、25重量份甲基丙烯酸月桂酯、35重量份三油酸甘油酯、0.75重量份偶氮二异庚腈加入到50重量份DMF中混合均匀,在122℃反应3.5h,即得。
实施例7的石油助剂按重量比4.5:1000加入到0号柴油中,能够使磨斑直径降低率达到28.3%,节油率达到7.7%。
测试例1
根据GB 19147-2016《车用柴油》标准车用柴油(Ⅳ)技术要求,对添加各实施例石油功能添加剂的0号柴油的性能进行测试。
各例柴油相关性能均达到车用柴油(Ⅳ)技术要求:氧化安定性(以总不溶物计)≤2.5mg/100mL;硫含量≤50mg/kg;酸度(以KOH计)≤7mg/100mL;10%蒸余物残碳(质量分数)≤0.3%;灰分(质量分数)≤0.01%;铜片腐蚀(50℃,3h)≤1级;机械杂质:无;润滑性校正痕磨直径(60℃)≤460μm;多环芳烃含量(质量分数)≤11%;运动黏度(20℃)3.0-8.0mm2/s;凝点≤0℃;冷凝点≤4℃;闪点(闭口)≥60℃;十六烷值≥49;十六烷指数≥46;馏程:50%回收温度≤300℃,90%回收温度≤355℃,95%回收温度≤365℃;密度(20℃):810-850kg/m3;脂肪酸甲酯含量(体积分数)≤1.0%。
测试例2
参照HJ845-2017《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)》进行移动式遥感检测,测试使用添加了各实施例石油功能添加剂的0号柴油的汽车,其排气管排放的气态污染物(NO)和颗粒物(以不透光度和黑度计),添加量为:石油功能添加剂与0号柴油的重量比为1:1000。以未添加石油功能添加剂的0号柴油做对照组。测试结果见表1。
测试车辆为:M类四轮载客车。
测试环境条件为:风速4.2m/s;温度25℃;相对湿度60%;大气压80kPa。
表1.排气污染物测试结果
测试例3
按照GB/T 19233-2020《轻型汽车燃料消耗量试验方法》测试并计算添加各实施例石油功能添加剂的0号柴油的汽车的燃料消耗量,添加量为:石油功能添加剂与0号柴油的重量比为1:1000。具体操作方法参照GB 18352.8-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》进行。测试车辆为:与测试例2相同的M类四轮载客车。以未添加石油功能添加剂的0号柴油做对照组。测试结果见表2。
表2.燃料消耗量测试结果
CO2排放量(g/km) | 燃料消耗量(L/100km) | |
实施例1 | 1232 | 6.5 |
实施例2 | 1264 | 6.2 |
实施例3 | 1275 | 6.0 |
实施例4 | 1285 | 5.7 |
对照组 | 1030 | 7.6 |
对比例1 | 1106 | 7.2 |
燃料消耗量少表明柴油动力有所提升,同时,CO2的排放量增加或NO排放量降低也证明柴油燃烧得更加充分、柴油转化率提高,为汽车了提供更充足的动能。燃料消耗量是根据碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)的排放量来计算的,燃料消耗量降低的同时CO2排放量增加,相应的HC和CO排放量降低,减少空气污染。不透光度和林格曼黑度主要表征汽车尾气中颗粒物质的多少,颗粒物质主要来自柴油未燃烧或未完全燃烧形成的液态颗粒和固态颗粒(碳烟)。不透光度小可说明尾气中总的颗粒物少、颗粒度小,其中林格曼黑度级别低又可证明其中碳烟颗粒少。
与未添加石油功能添加剂的对照组相比,对比例1的燃料消耗量有所降低,CO2排放量升高,NO排放量降低,不透光度下降,对比例1的石油功能添加剂由有机硅化合物与二茂铁混合而成,二茂铁降低碳烟颗粒的起燃温度,有机硅化合物提升燃油的雾化分散性能,可减少颗粒物排放,促进燃油充分燃烧,提高燃油的转化率。与对比例1相比,实施例1的燃料消耗量显著降低,CO2排放量升高,NO排放量降低,表明添加了该石油功能添加剂的柴油燃烧更加充分。不透光度下降,林格曼黑度降低,说明烟气中颗粒物含量减少、颗粒度更小。实施例2和实施例3在实施例1的基础上在聚合反应中添加金属单质,所得含石油功能添加剂的柴油性能进一步提升,实施例2中生成钡基化合物能促进碳烟颗粒的燃烧,减少碳化合物颗粒的排放,不透光度进一步下降;实施例3中生成铈基化合物能减少有机碳化合物的浓度,降低点火点,提高氧化速率,减少NO、CO、HC的含量,提高CO2排放量,提升柴油转化速率。实施例4将二者同时使用时,协同提高了柴油转化速率、提升动能,降低烟气含量,减少有害成分排放。
Claims (4)
1.一种石油助剂,其特征在于,由以下重量份组分组成:
12-18重量份石油功能添加剂、1-2重量份酯类共聚物、2-3重量份油酸三乙醇胺、25-35重量份乙醇、10-20重量份叔丁醇;
所述酯类共聚物由以下方法制备而成:
将10-20重量份顺丁烯二酸酐、20-30重量份甲基丙烯酸月桂酯、30-50重量份三油酸甘油酯、0.5-1.0重量份偶氮二异庚腈加入到30-60重量份DMF中混合均匀,在120-125℃反应3-5h,即得;
所述石油功能添加剂的制备方法如下:
K1.在氮气保护下,将脂肪族烯酸、溶剂与30-50wt%的NaOH水溶液按照重量比(4-7):(5-10):(0.3-0.5)混合,以70-90℃、200-400rpm条件冷凝回流5-10min,得到皂化液;
K2.保持温度和搅拌速度不变,按照料液比(1-3)g:(10-20)mL往皂化液中投入二茂铁,再按照2-3滴/s的速度向其中滴加与皂化液重量比为(1-1.5):(2-5)的氯硅烷化合物,滴加完毕后,保温反应2-5h,得到反应混合物;
K3.将反应混合物自然冷却至室温,静置分层,除去水层,再在60-80℃、0.01-0.03MPa减压蒸馏,除去溶剂,得到产物A;
K4.将上述产物A与氯硅烷化合物按照重量比(1-3):(0.5-1)混合,得到混合液B,将混合液B以2-3滴/s的速度滴加到以200-400rpm速度搅拌的30-50℃水中,混合液B与水的体积比为1:(1.5-3),保持温度和搅拌速度不变,反应3-6h,然后自然冷却至室温,静置分层,除去水层,得到反应液,按照体积比1:(1-2)向反应液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至反应液为中性,得到水解物溶液;
K5.在100-200rpm搅拌条件下,按照重量比(60-80):(1-2)向水解物溶液中加入强酸,得到预备液,再加入与预备液料液比为(0.5-0.7)g:(20-50)mL的金属单质,并升温至40-60℃,反应3-6h,自然冷却至室温,过滤除去固体,静置分层,除去水层,得到聚合液,按照体积比1:(1-2)向聚合液中加水,摇匀后静置分层,除去水层,重复上述过程至聚合液为中性,加少量无水硫酸钠干燥除水,再过滤除去固体物质,得到石油功能添加剂;
所述氯硅烷化合物为一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷中的任意一种;
所述金属单质为铈、钡、钙、锌中的至少一种。
2.如权利要求1所述的石油助剂,其特征在于,所述脂肪族烯酸为十一烯酸、二十二碳六烯酸中的任意一种。
3.如权利要求1所述的石油助剂,其特征在于,所述强酸为浓硫酸、三氟甲磺酸中的任意一种。
4.如权利要求1所述的石油助剂,其特征在于,所述溶剂为甲苯、正己烷、石油醚中的任意一种。
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