[發(fā)明專利]一種柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310220029.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104212501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王娟;龔占魁;牛豫;譚振明;劉軍;郭寶華;高利平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C10L1/188
• 分類號(hào): C10L1/188;C10L1/19;C10L10/08
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，為了降低柴油機(jī)車尾氣排放，生產(chǎn)低硫、低多環(huán)芳烴、高十六烷值的清潔柴油已經(jīng)成為煉油行業(yè)的發(fā)展方向。歐盟、美國(guó)等國(guó)家要求柴油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到50mg/kg以下，對(duì)多環(huán)芳烴含量做出限制，對(duì)柴油的十六烷值要求更高；我國(guó)對(duì)于車用柴油的標(biāo)準(zhǔn)要求也越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)外煉油廠都引用新的技術(shù)如加氫精制、加氫裂化進(jìn)一步降低柴油中的硫及多環(huán)芳烴含量，來(lái)生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的清潔柴油。硫含量高的柴油中含有天然極性化合物也多，這些極性物質(zhì)是柴油有效抗磨潤(rùn)滑組分，在脫硫的同時(shí)，柴油中具有潤(rùn)滑性能的組分如氮、柴油中的極性物質(zhì)如多環(huán)芳烴、含氧和含氮等化合物也脫除了，使得柴油的潤(rùn)滑性能較差，柴油機(jī)噴油系統(tǒng)磨損嚴(yán)重，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

向柴油中加入潤(rùn)滑性改進(jìn)劑能夠使得柴油潤(rùn)滑性能得到提高，以解決柴油發(fā)動(dòng)機(jī)磨損問(wèn)題，使用潤(rùn)滑性改進(jìn)劑具有方法簡(jiǎn)便、效果明顯、污染小等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。目前使用的柴油潤(rùn)潤(rùn)滑性改進(jìn)劑主要有醇、醚、脂肪酸及其酯、鹽類或具有清凈作用的胺類化合物。這些化合物是一種油性劑，極性基是羧酸及其酯，它們吸附在金屬表面，減少金屬的直接接觸，起到邊界潤(rùn)滑、減緩磨損的作用。其中效果最好的是酸類和酯類抗磨劑，而酸類抗磨劑與金屬表面易起作用，造成金屬的腐蝕。酯類抗磨劑有很好的潤(rùn)滑性能，對(duì)于柴油其他性能和噴油系統(tǒng)沒(méi)有影響，是將來(lái)柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的主要發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今使用的酯類潤(rùn)滑性改進(jìn)劑基本都是脂肪酸酯類柴油抗磨劑，隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，酯類潤(rùn)滑性改進(jìn)劑會(huì)從脂肪酸類向其他酸類擴(kuò)展以合成出效果更好的柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的制備方法，該潤(rùn)滑性改進(jìn)劑能有效地提高柴油的潤(rùn)滑性能，加入該潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的柴油理化指標(biāo)滿足車用柴油GB19147-2013指標(biāo)要求。

本發(fā)明提供的柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑可以通過(guò)以下方法制備。

將平均分子量為400～480的環(huán)烷酸與C6～C12的一元醇或C2～C4的二元醇以摩爾數(shù)為1：1.2～2.5的比例混合，在催化劑和攜水劑的存在下160℃～190℃進(jìn)行反應(yīng)2～4小時(shí)得到反應(yīng)產(chǎn)物，用70～90℃水洗后減壓蒸餾除去多余溶劑得到環(huán)烷酸酯，將環(huán)烷酸酯與平均分子量400～480的環(huán)烷酸按一定質(zhì)量比例混合得到本發(fā)明產(chǎn)品。

具體制備工藝步驟如下：

（1）將平均分子量400～480的環(huán)烷酸、醇、催化劑對(duì)甲苯磺酸和攜水劑甲苯依次加入到1000ml三口燒瓶中，環(huán)烷酸與C6～C12的一元醇以摩爾數(shù)為1：1.2～2.0的比例混合，催化劑用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的1.5～2.5％,攜水劑用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的18～25％，控制反應(yīng)溫度為160℃～190℃，反應(yīng)至分水器不再有水分出停止反應(yīng)，保持溫度2～4h反應(yīng)結(jié)束，將產(chǎn)物用70～90℃水反復(fù)洗滌，減壓蒸餾除去多余溶劑得到環(huán)烷酸酯；將環(huán)烷酸與環(huán)烷酸酯以10～30%:90～70%的比例混合，50～80℃下加熱攪拌1～2h后得到本發(fā)明產(chǎn)品。

（2）將平均分子量400～480的環(huán)烷酸、醇、催化劑對(duì)甲苯磺酸和攜水劑甲苯依次加入到1000ml三口燒瓶中，環(huán)烷酸與C2～C4的二元醇以摩爾數(shù)為1：1.5～2.5的比例混合，催化劑用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的1.5～2.5％,攜水劑用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的18～25％，控制反應(yīng)溫度為160℃～190℃，反應(yīng)至分水器不在有水分出停止反應(yīng)，保持溫度2～4h反應(yīng)結(jié)束，將產(chǎn)物用70～90℃水反復(fù)洗滌，減壓蒸餾得到環(huán)烷酸酯類；將環(huán)烷酸與環(huán)烷酸酯以10～30%:90～70%的比例混合，50～80℃下加熱攪拌1～2h后得到本發(fā)明產(chǎn)品。

本過(guò)程所用的催化劑有較高的催化活性、較好的選擇性，原料易得，催化劑適宜用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的1.5～2.5％，最佳加入量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的1.8～2.2％。攜水劑用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的18～25％，最佳用量為19～23％。

本發(fā)明所用的一元醇，碳鏈上的碳原子數(shù)為C6～C12，二元醇碳鏈上的碳原子數(shù)為C2～C4。

本發(fā)明酯化反應(yīng)適宜反應(yīng)溫度為160℃～190℃，反應(yīng)物系始終保持在沸騰狀態(tài)，至反應(yīng)分出的水達(dá)到化學(xué)計(jì)量值終止。

本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)為：

本發(fā)明制得柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑潤(rùn)滑效果明顯、酸值低，對(duì)柴油的其它理化指標(biāo)沒(méi)有影響。

本發(fā)明可以根據(jù)改變醇的類別來(lái)改變環(huán)烷酸酯的粘度。

本發(fā)明可以根據(jù)改變環(huán)烷酸的質(zhì)量百分比例來(lái)改變柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的酸值。