[發(fā)明專(zhuān)利]一種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310070440.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104031195B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管飛;姚文釗;瞿慶范
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F210/16
• 分類(lèi)號(hào): C08F210/16;C08F8/50
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

(一）技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的制備方法。用本發(fā)明得到的粘度指數(shù)改進(jìn)劑適用于調(diào)制高檔內(nèi)燃機(jī)油產(chǎn)品。

(二）背景技術(shù)

汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)車(chē)用潤(rùn)滑油提出了越來(lái)越高的要求。為了滿(mǎn)足高速、高負(fù)荷、低溫等苛刻運(yùn)轉(zhuǎn)條件，對(duì)潤(rùn)滑油中加入的各種添加劑性能、添加劑評(píng)價(jià)手段以及添加劑產(chǎn)品的使用性能等基礎(chǔ)性研究提出了越來(lái)越高的要求。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷更新和節(jié)約資源的要求，內(nèi)燃機(jī)油正在快速向高檔化和多級(jí)油的方向發(fā)展。在研制多級(jí)油時(shí)，為了滿(mǎn)足油品的高、低溫性能，需要在所使用的較低粘度的基礎(chǔ)油中加入油溶性鏈狀高分子聚合物，即粘度指數(shù)改進(jìn)劑，也叫增粘劑。粘度指數(shù)改進(jìn)劑不僅能稠化基礎(chǔ)油，改善油品的粘溫性能，使油品具有良好的高溫潤(rùn)滑性和低溫流動(dòng)性，而且可降低燃料和潤(rùn)滑油的消耗，實(shí)現(xiàn)油品通用化。在調(diào)制多級(jí)油時(shí)，一般都會(huì)加入4%-9%左右的粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其用量約占油品添加劑總量的22%左右。

常用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑有聚甲基丙烯酸酯(PMA）、聚異丁烯(PIB）、乙丙共聚物(OCP）、氫化苯乙烯雙烯共聚物(HSD）、苯乙烯聚酯和聚正丁基乙烯基醚(BB）等。雖然各種類(lèi)型的粘度指數(shù)改進(jìn)劑都具有改善油品粘溫性能的作用，但是其增稠能力、剪切穩(wěn)定性、熱氧化安定性、低溫性能和經(jīng)濟(jì)性卻有著較大的差異。在諸多的粘度指數(shù)改進(jìn)劑產(chǎn)品中，OCP型粘度指數(shù)改進(jìn)劑具有增粘能力和剪切穩(wěn)定性較好、高溫性能好及現(xiàn)場(chǎng)使用性能好等特點(diǎn)，價(jià)格也適中，是目前世界上用得較多的一個(gè)品種。OCP在內(nèi)燃機(jī)油中得到廣泛應(yīng)用，特別是柴油機(jī)油，在內(nèi)燃機(jī)油粘度指數(shù)改進(jìn)劑的用量中，占到80%以上。是目前用量最大的一類(lèi)。自70年代首次推出OCP粘度指數(shù)改進(jìn)劑以來(lái),該產(chǎn)品獲得了迅速發(fā)展,銷(xiāo)售量已占整個(gè)粘度指數(shù)改進(jìn)劑(VII)的60%以上。針對(duì)粘度指數(shù)改進(jìn)劑用量大的特點(diǎn)，全球各大潤(rùn)滑油公司如Mobil、Exxon、Rohm-hass等都對(duì)粘度指數(shù)改進(jìn)劑的生產(chǎn)及發(fā)展非常重視。

目前生產(chǎn)性質(zhì)優(yōu)良的OCP型粘度指數(shù)改進(jìn)劑的工作主要集中在兩個(gè)方面：

一方面是直接合成，嚴(yán)格控制聚合物分子量。

乙丙聚合的實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括配氣、聚合、閃蒸、脫催化劑、凝聚、擠壓干燥等步驟。首先聚合級(jí)的乙烯、丙烯及氫氣分別經(jīng)過(guò)干燥(乙烯還經(jīng)過(guò)脫氧），計(jì)量后經(jīng)二段壓縮、冷凝成液體，進(jìn)入混合單體罐中，供聚合進(jìn)料用。聚合時(shí)將原料與配置好的催化劑及防老劑、活化劑加入到聚合釜中，在一定壓力、溫度下經(jīng)一定時(shí)間的反應(yīng)得到聚合膠液。此膠液經(jīng)上述閃蒸等后處理后得到成品。

另一方面是將分子量較高的乙丙膠，通過(guò)熱氧化或機(jī)械降解到一定分子量。市售乙丙膠主要來(lái)自國(guó)外的一些大公司，例如：美孚、杜邦、荷蘭DSM、日本三井化學(xué)等，國(guó)內(nèi)僅有吉林石化生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)各添加劑廠(chǎng)主要采用降解工藝生產(chǎn)各類(lèi)OCP型粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其相關(guān)工藝已經(jīng)比較成熟，但產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，柴油噴嘴間剪切指數(shù)(SSI）均在20以上，多用于中、低檔內(nèi)燃機(jī)油產(chǎn)品中。不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)不斷增長(zhǎng)的高檔內(nèi)燃機(jī)油的需求。

(三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的制備方法。

本發(fā)明的目的是要提供一種可容易滿(mǎn)足高檔內(nèi)燃機(jī)油要求的粘度指數(shù)改進(jìn)劑的制備方法，該方法相比于目前的制備方法，本方法能夠在較低溫度下，利用過(guò)氧化物氧化降解工藝，有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，充分優(yōu)化產(chǎn)品的抗剪切性能和增稠性能，有效提高產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比。

本發(fā)明提供的方法包括：向指定反應(yīng)器內(nèi)加入定量的基礎(chǔ)油，開(kāi)啟反應(yīng)器攪拌，從反應(yīng)釜頂部固體加料口緩慢加入定量促進(jìn)劑，對(duì)反應(yīng)器升溫。待反應(yīng)釜溫度上升至30-40℃，開(kāi)始勻速加入定量乙丙共聚物膠塊，加膠加完畢后，開(kāi)啟氣體閥門(mén)，向反應(yīng)器通氮?dú)獗Ｗo(hù)，繼續(xù)升溫至80-120℃，反應(yīng)1-10h，保持溫度穩(wěn)定，關(guān)閉氣體閥門(mén)，加入定量過(guò)氧化物，加料完畢后，開(kāi)啟氣體閥門(mén)，向反應(yīng)器通氮?dú)獗Ｗo(hù)，繼續(xù)反應(yīng)20-120min，反應(yīng)結(jié)束后，降溫，終止反應(yīng)。產(chǎn)品的稠化能力為6.0-9.0mm²·s^-1，柴油噴嘴剪切穩(wěn)定性指數(shù)SSI(100℃)為16-20。

所述的促進(jìn)劑為不同碳數(shù)烷基胺的一種或多種的組合物。碳數(shù)為4-48，優(yōu)選為8-24，更優(yōu)為12-18。促進(jìn)劑加入量為0.01-8%(質(zhì)量含量），優(yōu)選為0.05-6%(質(zhì)量含量）。

所述的乙丙共聚物為多種二元乙烯丙烯共聚物的一種或多種的組合物。加入量為10-20%(質(zhì)量含量），優(yōu)選為12-18%(質(zhì)量含量）。