[發明專利]車用醇醚替代燃料金屬構件腐蝕抑制劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310534127.7
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103525482A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 彭東輝;李志剛;羅勇;徐靜安;楊維成;韓婕;譚樹波
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院
• 主分類號: C10L1/188
• 分類號: C10L1/188;C10L1/223;C10L1/19;C10L1/233;C10L1/12;C10L1/182;C10L10/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種復合型腐蝕抑制劑及其制備方法，尤其是涉及一種車用醇醚替代燃料金屬構件腐蝕抑制劑及其制備方法，更具體的特指添加甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類以后的汽油、柴油及航空煤油等醇醚替代燃料金屬構件腐蝕抑制劑的配制方法。

背景技術

自20世紀70年代發生能源危機以來，世界各國不斷加大在探尋清潔、安全可靠新能源方面的研發投入。科研工作者在研究中發現，醇類燃料，特別是甲醇、乙醇，因其化學、物理性質等與汽油相近，燃燒速率快，含氧量高對空氣污染相對較小，被認為是發動機最有前途的代用燃料之一。且醇類，尤其是甲醇生產原料來源豐富，既可以從石油中提取，也可以利用煤或天然氣制取，還可以從其它非石油原料中轉化而得。目前，世界上許多國家在積極開發醇醚替代燃料以節約石油資源，降低大氣污染，保護環境。

然而，醇醚替代燃料在使用過程中主要存在兩個問題：一、相分離問題，要嚴格控制變性燃料醇中水含量，減少醇醚替代燃料在儲運過程中混入水分或因油品呼吸吸入水分；二、由于醇醚替代燃料中水分的存在，將激活金屬的酸腐蝕和電化學腐蝕問題，當燃料中不含水分時，酸性腐蝕很弱，主要是活性硫化物引起的銅材腐蝕，而當醇醚替代燃料中有水分存在時，將引起酸的電離，使活潑金屬的酸腐蝕加劇，并激活其他腐蝕行為。醇類(甲醇、乙醇)對發動機燃料系統許多金屬都具有腐蝕性，可腐蝕銅、鐵、鋁、鉛、鋅、鎂及它們的多種合金。醇醚替代燃料即使含有3％的醇(如甲醇、乙醇等)也會使燃料腐蝕性大大增強，且醇類含量越高，腐蝕性越大。

防止醇醚替代燃料對發動機金屬材料腐蝕的基本途徑有兩個：一、改變發動機金屬材料；二、在燃料中添加抗腐蝕添加劑。相比之下，前者成本高，且只適用于新發動機的制造，而后者則簡單易行，成本低廉，效果較好。

包括甲醇在內的多種醇類可能造成車用金屬構件的腐蝕和磨損，主要發生在活塞環和汽缸壁。其原因是：一、醇類本身在生產或運輸及燃燒過程中發生游離基反應，以甲醇為例，CH₃OH+O₂→HCOOH+H₂O，生成的氧化產物甲酸等有機酸對環帶金屬的腐蝕；二、由于醇類氣化潛熱大，氣化不良而流入汽缸壁，使潤滑油膜被沖刷而造成摩擦磨損，或與添加劑反應導致后者失去防腐蝕作用而加快活塞和汽缸壁的腐蝕磨損。

國內學者在研究醇醚替代燃料對銅片腐蝕時發現，燃料的腐蝕性隨著醇類體積分數的增加而增加，而燃油組分(催化汽油、芳烴化生成油)的變化對其腐蝕性能的影響不大，因此，對醇醚替代燃料腐蝕抑制劑研究的重點是研究醇類的腐蝕。

中國專利“合成環保甲醇燃料”(CN100453625C)公開了抗腐防膠劑為2，6-二叔丁基對甲酚和高錳酸鉀，對甲醇汽油具有一定的抗氧化和對金屬的抗腐蝕作用。但不足之處是高錳酸鉀遇甲醇、乙醇易氧化分解；與有機物、還原劑等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險，這就限制了使用；

中國專利“一種甲醇汽油金屬緩蝕劑”(CN101649230A)公開了該金屬緩蝕劑由脂肪醇、防銹劑、烯基酯或醚、表面活性劑制成，其工業品對黃銅、紫銅、45^#鋼、鋅等多種金屬的腐蝕性同于商品汽油。但對45^#鋼的緩蝕效果較差，僅在70％左右；

中國專利“一種醇燃料金屬腐蝕抑制劑”(CN1035825C)公開了該腐蝕抑制劑由苯駢三氮唑、二聚亞油酸抗腐蝕劑和受阻酚類抗氧劑經烯烴調合而成，能有效地抑制醇燃料對多種金屬的腐蝕。雖然該專利的金屬腐蝕抑制劑對45^#鋼在M90、M85和M70試驗范圍內換算成緩蝕率最高可達97.6％，但不足之處是未考慮醇燃料在燃燒和貯運過程中產生的氧化產物甲酸對車用金屬構件腐蝕的因素；

中國專利“甲醇汽油添加劑及其制備方法以及甲醇汽油”(CN101519610B)公開了抗氧化腐蝕劑為胺類和有機酚類中至少一種，用這種抗氧化腐蝕劑在甲醇汽油中僅對鍍鎳鐵片進行恒溫、恒濕試驗，未見肉眼可辨腐蝕現象。但未考察該抗氧化腐蝕劑對其它車用金屬構件，如碳鋼、銅及銅合金等的腐蝕抑制效果；

中國專利“一種多功能醇燃料添加劑”(CN101285010B)公開了腐蝕抑制劑的成份為丙炔醇、羥基丁二酸乙酯、N-甲基嗎啉和環已胺等。該多功能醇燃料添加劑具有辛烷值高，動力性強，穩定性、互溶性佳的特點，能有效抑制金屬腐蝕。但對腐蝕抑制劑的性能未做出量化評價。

發明內容