CN115806845A - 一种汽油清净剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种汽油清净剂，包含汽油清净剂主剂、辛烷值改进剂、助燃剂、破乳剂、防锈剂、载体油和溶剂油；汽油清净剂主剂具有如下式(1)的结构；n为选自8‑32中的任意整数；R1选自C1‑C20烷基、壬基苯基、辛基苯基、十二烷基苯基、十五烷基苯基和二壬基苯基中的至少一种；R2选自氢、甲基和乙基中的至少一种；R3和R4各自独立地为选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基中的至少一种。采用本公开的汽油清净剂，在用量300ppm时，进气阀沉积物下降率可以达到97％以上。
Description
技术领域
本公开属于燃料油技术领域，具体涉及一种兼具清洁、抗氧化双功能的 汽油清净剂及其制备方法。
背景技术
由于大多数原油呈现出重质化的特点，相对应的炼油工艺决定了汽油池 中催化裂化汽油组分含量较高，因此，汽油在使用过程中的清净性问题更加 突出，开发和使用汽油清净剂对提高汽油使用性能尤为重要。
总体来看，随着环保法规的日益严格和汽车发动机技术的不断进步，市 场对高品质汽油的需求日益增强，汽油的清净性已成为一些地区明确控制的 指标。向汽油中加入清净剂是解决发动机沉积物、改善发动机工作性能的省 时高效的方法。汽油清净剂是一种具有表面活性的添加剂，其主要结构是含 非极性烷基长链和极性端基的分子，该结构有助于抑制油品中固体污染物的 生成或将已经生成的固体污染物以微细颗粒悬浮于油中。由此，汽油清净剂 受到前所未有的关注。
汽油清净剂迄今为止一共经历了五代。20世纪五六十年代，美国的油料 公司开发了一种含氮的低分子量表面活性剂，称为第一代清净剂。70年代燃 料喷射发动机逐渐代替了化油式发动机，积炭会削弱电控系统对燃料调节的 控制，人们采用相对分子量为300-500的聚醚胺类、聚异丁烯胺类化合物来 控制燃油喷嘴的积炭，称为第二代清净剂。80年代末，美国油料公司开发出 了进气阀沉积物清净剂——一种集清净、分散、抗氧等多种功能于一体的复 合燃料添加剂，即第三代汽油清净剂。90年代以后，人们开始开发对喷油嘴、进气阀等全部汽油系统都具有良好保洁功能的新一代汽油清净剂——第四 代汽油清净剂。如今，人们在致力于开发第五代清净剂——能同时有效清洁 喷嘴、进气阀、燃烧室、活塞顶、排气阀沉积物的清净剂。
然而，现有清净剂通常只对喷油嘴、进气阀的沉积物清除有效，或者只 对清除燃烧室、活塞顶的沉积物有效。因此，本领域亟需开发一种新的满足 发展要求的清净剂。
发明内容
本公开的目的在于提供一种新型汽油清净剂，可以在有效清除发动机喷 油嘴、进气阀的沉积物的同时，降低燃烧室、活塞顶、排气阀沉积物的生成 量。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供了一种汽油清净剂，该汽油清 净剂包含汽油清净剂主剂；
所述汽油清净剂主剂具有如下式(1)的结构：
其中，n为选自8-32中的任意整数；R1选自C1-C20烷基、壬基苯基、 辛基苯基、十二烷基苯基、十五烷基苯基和二壬基苯基中的至少一种；R2选自氢、甲基和乙基中的至少一种；R3和R4各自独立地为选自氢、甲基、 乙基、丙基和丁基中的至少一种；
以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的含量为 10-90wt％。
可选地，以所述新型汽油清净剂总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的 含量为30-70wt％，优选为50-70wt％。
可选地，所述汽油清净剂还含有辛烷值改进剂、助燃剂、破乳剂、防锈 剂、载体油和溶剂油；以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂 含有：0.5-5wt％的辛烷值改进剂、1-5wt％的助燃剂、0.5-4wt％的破乳剂、 0.6-6wt％防锈剂、10-50wt％载体油和余量的溶剂油；优选地，所述汽油清 净剂含有：1-3wt％的辛烷值改进剂、2-4wt％的助燃剂、1-3wt％的破乳剂、 2-5wt％防锈剂、20-40wt％载体油和余量的溶剂油。
可选地，所述辛烷值改进剂选自碳酸二甲酯、甲基呋喃和二苯胺中的至 少一种。
可选地，所述助燃剂选自油酸脂肪酸酯、水杨酸酯和硬脂酸酯中的至少 一种。
可选地，所述破乳剂选自T1001系列破乳剂、T1002系列破乳剂、SP169 系列破乳剂和BAKER T系列破乳剂中的至少一种。
可选地，所述防锈剂选自甘油三乙酸酯、山梨酸醇脂肪酸酯和十二烯基 丁二酸中的至少一种。
可选地，所述载体油的相对分子质量分布在800-1500之间；所述载体 油包括聚醚，所述聚醚包括环氧丙烷的共聚物、环氧丙烷与环氧丙烷的共聚 物和环氧丁烷与环氧丙烷的共聚物中的至少一种。
可选地，所述溶剂油选自汽油、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、烷基 苯和芳烃混合物溶剂中的至少一种。
本公开第二方面提供了一种汽油清净剂的制备方法，该方法包括：
将所述汽油清净剂主剂、所述溶剂油混合均匀，得到第一物料；在所述 第一物料中依次加入所述辛烷值改进剂、所述助燃剂、所述破乳剂、所述防 锈剂和所述载体油，得到第二物料；将所述第二物料搅拌混合。
通过上述技术方案，本公开提供的新型汽油清净剂既能清洁发动机已经 形成的沉积物，又能防止沉积物的生成。该新型汽油清净剂一方面可以有效 清除发动机喷油嘴、进气阀的沉积物，另一方面可以有效降低燃烧室、活塞 顶、排气阀沉积物的生成量。采用本公开提供的汽油清净剂，在用量300ppm 时，进气阀沉积物下降率可以达到97％以上，同时，本公开的汽油清净剂还 可以节省燃油、减少颗粒物的排放。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开第一方面提供了一种新型汽油清净剂，该汽油清净剂包含汽油清 净剂主剂；所述汽油清净剂主剂具有如下式(1)的结构：
其中，n为选自8-32中的任意整数；R1选自C1-C20烷基、壬基苯基、 辛基苯基、十二烷基苯基、十五烷基苯基和二壬基苯基中的至少一种；R2选自氢、甲基和乙基中的至少一种；R3和R4各自独立地为选自氢、甲基、 乙基、丙基和丁基中的至少一种；
以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的含量为 10-90wt％。
本公开提出了一种新型汽油清净剂，该汽油清净剂以清洁、抗氧化双功 能汽油清净剂主剂为主要成分，且汽油清净剂主剂同时包含了聚醚胺和曼尼 希碱类清净剂的优点，不需要再添加抗氧剂和曼尼希碱、聚醚胺类的清净剂。 本公开的新型双功能汽油清净剂不仅可以对清除发动机喷油嘴、进气阀的沉 积物有效，还可以降低燃烧室、活塞顶、排气阀沉积物的生成量。采用本公 开提供的汽油清净剂，在用量很少的条件下就可以起到清除积碳减少沉积物 的作用，并且可以节省燃油、减少颗粒物的排放，达到节能减排的目的。
根据本公开，以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂 的含量可以为30-70wt％，作为本公开的一种优选的实施方式，当以所述汽 油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的含量为50-70wt％时，一 方面可以显著降低进气阀沉积物，同时还可以节约制备成本。
作为本公开的一种优选的实施方式，所述汽油清净剂还可以含有辛烷值 改进剂、助燃剂、破乳剂、防锈剂、载体油和溶剂油；以所述汽油清净剂的 总质量为基准，所述新型汽油清净剂含有：0.5-5wt％的辛烷值改进剂、1-5 wt％的助燃剂、0.5-4wt％的破乳剂、0.6-6wt％防锈剂、10-50wt％载体油和 余量的溶剂油。作为本公开的一种优选的实施方式，以所述汽油清净剂的总 质量为基准，所述汽油清净剂含有：1-3wt％的辛烷值改进剂、2-4wt％的助 燃剂、1-3wt％的破乳剂、2-5wt％防锈剂、20-40wt％载体油和余量的溶剂油。
本公开使用含有汽油清净剂主剂、辛烷值改进剂、助燃剂、破乳剂、抗 腐蚀剂以及溶剂油组成的动力清净剂组合物，加入到汽油中可以解决其动力 不足、油耗较高以及清净性较差的问题，保证汽油优良的使用性能。
根据本公开，所述辛烷值改进剂可以选自碳酸二甲酯、甲基呋喃和二苯 胺中的至少一种。
根据本公开，所述助燃剂可以选自油酸脂肪酸酯、水杨酸酯和硬脂酸酯 中的至少一种。本公开的助燃剂是酯类化合物，助燃剂的加入提高油品与发 动机的润滑性，使油品燃烧更完全，节约油耗
根据本公开，所述破乳剂可以选自T1001系列破乳剂、T1002系列破乳 剂、SP169系列破乳剂和BAKER T系列破乳剂中的至少一种。
根据本公开，所述防锈剂可以选自甘油三乙酸酯、山梨酸醇脂肪酸酯和 十二烯基丁二酸中的至少一种。
根据本公开，所述载体油的相对分子质量分布可以在800-1500之间。 作为本公开的一种优选的实施方式，所述载体油包括聚醚。所述聚醚可以包 括环氧丙烷的共聚物、环氧丙烷与环氧丙烷的共聚物和环氧丁烷与环氧丙烷 的共聚物中的至少一种。
根据本公开，所述溶剂油可以选自汽油、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲 苯、烷基苯和芳烃混合物溶剂中的至少一种。
本公开第二方面提供了一种新型汽油清净剂的制备方法，该方法包括：
将所述汽油清净剂主剂、所述溶剂油混合均匀，得到第一物料；在所述 第一物料中依次加入所述辛烷值改进剂、所述助燃剂、所述破乳剂、所述防 锈剂和所述载体油，得到第二物料；将所述第二物料搅拌混合。
以下通过实施例进一步详细说明本公开。实施例中所用到的原材料均可 通过商购途径获得。其中，本公开使用的汽油清净剂主剂ZP-01和ZP-02自 行合成。
其中，汽油清净剂主剂ZP-01的制备方法为：向圆底烧瓶中加入0.122g 水杨醛、1.2g聚醚胺、10mL甲醇，在烧瓶上方安装冷凝管，加热至80℃进 行回流，通过薄层色谱法(TLC)监测反应进程，约3h后反应完全，得到 水杨醛亚胺衍生物。然后向上述反应液中直接加入0.076g硼氢化钠，搅拌， 室温条件下反应，通过薄层色谱法(TLC)监测反应进程，约2h后反应完 全。反应完全后，加入5mL水淬灭反应。然后使用二氯甲烷进行萃取，萃 取三次，每次使用二氯甲烷10mL，萃取完毕后合并有机相，减压浓缩除去 二氯甲烷，获得新型双功能汽油清净剂主剂ZP-01。
汽油清净剂主剂ZP-02的制备方法为：
向圆底烧瓶中加入0.234g 2,4-二叔丁基水杨醛、1.2g聚醚胺、10mL甲 醇，在烧瓶上方安装冷凝管，加热至80℃进行回流，通过薄层色谱法(TLC) 监测反应进程，约3h后反应完全，得到亚胺衍生物。然后向上述反应液中 直接加入0.076g硼氢化钠，搅拌，室温条件下反应，通过薄层色谱法(TLC) 监测反应进程，约2h后反应完全。反应完全后，加入5mL水淬灭反应。然 后使用二氯甲烷进行萃取，萃取三次，每次使用二氯甲烷10mL，萃取完毕 后合并有机相，减压浓缩除去二氯甲烷，获得新型双功能汽油清净剂主剂 ZP-02。
ZP-01的结构式为：
ZP-02的结构式为：
实施例1
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-01作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
其中，各成分参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将0.8g清净剂主剂ZP-01和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.6g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
实施例2
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-01作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
本实施例的参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将1g清净剂主剂ZP-01和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.4g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
实施例3
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-01作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
本实施例的参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将1.2g清净剂主剂ZP-01和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.2g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
实施例4
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-02作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
其中，各成分参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将0.8g清净剂主剂ZP-02和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.6g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
实施例5
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-02作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
其中，各成分参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将1g清净剂主剂ZP-02和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.4g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
实施例6
本实施例的汽油清净剂中，使用清净剂主剂ZP-02作为汽油清净剂主剂、 使用碳酸二甲酯作为辛烷值改进剂、使用油酸脂肪酸酯作为助燃剂、使用 T1001作为破乳剂、使用甘油三乙酸酯作为防锈剂、使用聚醚作为载体油、 使用二甲苯作为溶剂油。
其中，各成分参照如下重量百分组成实施：
本实施例的汽油清净剂制备方法为：将1g清净剂主剂ZP-02和0.47g 二甲苯中充分混合均匀，得到第一物料；在第一物料依次加入碳酸二甲酯 0.02g、油酸脂肪酸酯0.04g、T1001 0.034g、甘油三乙酸酯0.04g、聚醚0.2g， 得到第二物料；将第二物料充分搅拌10min混合均匀得到本实施例的汽油清 净剂。
对比例1
500ppm市售巴斯夫快乐跑清净剂。
测试例1
分别取300ppm的实施例1-6的清净剂和500ppm对比例1市售清净剂 加入到普通92号汽油中，采用车用汽油沉积物快速评价法(GB/T37322)评 定各汽油清净剂的清净性能，所用仪器为L-2型车用汽油清净性测定仪(兰 州维科石化仪器公司生产)。取未添加汽油清净剂的普通92号汽油作为空白 对照组，采用车用汽油沉积物快速评价法(GB/T37322)评定清净性能，所 用仪器为L-2型车用汽油清净性测定仪(兰州维科石化仪器公司生产)。各 汽油清净剂的实施例1-6的清净剂和对比例1市售清净剂的效果见表1。
表1
由表1可以看出，本公开的实施例1-6的汽油清净剂相比于未加汽油清 净剂的普通92号汽油，模拟进气阀沉积物下降了88.8％-99.1％。其中，实施 例3提供的汽油清净剂的进气阀沉积物下降率能够达到99.1％，且实施例3 的汽油清洁剂的加剂量远远低于对比例1提供的市售巴斯夫快乐跑汽油清净 剂的加剂量，因此实施例3的汽油清洁剂成本更低、效果更好。这说明本公 开提供的新型汽油清净剂明显改善了汽油的清净性，具有优异的清洁性能。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方 案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必 要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种汽油清净剂，其特征在于，该汽油清净剂包含汽油清净剂主剂；所述汽油清净剂主剂具有如下式(1)的结构：
其中，n为选自8-32中的任意整数；R1选自C1-C20烷基、壬基苯基、辛基苯基、十二烷基苯基、十五烷基苯基和二壬基苯基中的一种；R2选自氢、甲基和乙基中的一种；R3和R4各自独立地为选自氢、甲基、乙基、丙基和丁基中的一种；
以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的含量为10-90wt％。
2.根据权利要求1所述的汽油清净剂，其中，以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂主剂的含量为30-70wt％，优选为50-70wt％。
3.根据权利要求2所述的汽油清净剂，其中，所述汽油清净剂还含有辛烷值改进剂、助燃剂、破乳剂、防锈剂、载体油和溶剂油；
以所述汽油清净剂的总质量为基准，所述汽油清净剂含有：0.5-5wt％的辛烷值改进剂、1-5wt％的助燃剂、0.5-4wt％的破乳剂、0.6-6wt％防锈剂、10-50wt％载体油和余量的溶剂油；优选地，所述汽油清净剂含有：1-3wt％的辛烷值改进剂、2-4wt％的助燃剂、1-3wt％的破乳剂、2-5wt％防锈剂、20-40wt％载体油和余量的溶剂油。
4.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述辛烷值改进剂选自碳酸二甲酯、甲基呋喃和二苯胺中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述助燃剂选自油酸脂肪酸酯、水杨酸酯和硬脂酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述破乳剂选自T1001系列破乳剂、T1002系列破乳剂、SP169系列破乳剂和BAKER T系列破乳剂中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述防锈剂选自甘油三乙酸酯、山梨酸醇脂肪酸酯和十二烯基丁二酸中的至少一种。
8.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述载体油的相对分子质量分布在800-1500之间；所述载体油包括聚醚；所述聚醚选自环氧丙烷的共聚物、环氧丙烷与环氧丙烷的共聚物和环氧丁烷与环氧丙烷的共聚物中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的汽油清净剂，其中，所述溶剂油选自汽油、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、烷基苯和芳烃混合物溶剂中的至少一种。
10.一种适用于权利要求1-9任意一项所述的汽油清净剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
将所述汽油清净剂主剂和所述溶剂油混合均匀，得到第一物料；在所述第一物料中依次加入所述辛烷值改进剂、所述助燃剂、所述破乳剂、所述防锈剂和所述载体油，得到第二物料；将所述第二物料搅拌混合。
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