[發(fā)明專利]一種低硫柴油抗磨劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610340440.0
• 申請日: 2016-05-21
• 公開（公告）號: CN107400565B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雁玲;雒亞東;凌鳳香;董芳;李花伊;鄭東前;丁泠然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C10L10/08
• 分類號: C10L10/08;C11C3/10;C07C67/03;C07C69/24
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本發(fā)明公開了一種低硫柴油抗磨劑及其制備方法。該低硫柴油抗磨劑是生物柴油和蓖麻油酸酯交換反應(yīng)的產(chǎn)物。制備過程如下：以生物柴油和蓖麻油酸為反應(yīng)物，負(fù)載型雜多酸為催化劑進行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻并靜置，分離后的上層相，得到低硫柴油抗磨劑。本發(fā)明的低硫柴油抗磨劑，具有添加量少、改善效果好、生產(chǎn)成本低及環(huán)保的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品添加劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用改性生物柴油作為低硫柴油抗磨劑，可顯著提高低硫柴油潤滑性，防止燃料泵的磨損。

背景技術(shù)

全世界對環(huán)境保護越來越重視，并對汽柴油等燃料油中的硫含量提出了更為嚴(yán)苛的要求。世界車用柴油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的總趨勢是降低硫、芳烴及多環(huán)芳烴含量。預(yù)計到2020年，世界柴油硫含量的先進標(biāo)準(zhǔn)是10ppm，多環(huán)芳烴含量是5v%，而世界硫含量小于50ppm的車用柴油將占總需求量的50%以上。我國緊跟歐美等發(fā)達國家步伐對車用柴油進行質(zhì)量升級，全國車用柴油現(xiàn)行國IV標(biāo)準(zhǔn)。2018年1月1日起，全國車用柴油將執(zhí)行國V標(biāo)準(zhǔn)，硫含量小于10ppm。隨著油品質(zhì)量不斷升級，低硫柴油潤滑性差的問題日漸突顯，這主要是因為在柴油精制過程中，脫除硫化物的同時也將較強極性的芳香性雜環(huán)化合物，含氮極性化合物及酸性物質(zhì)等有效抗磨組分脫除，導(dǎo)致柴油潤滑性變差。隨之而來的則是發(fā)動機功率不足、燃油霧化不良、精密部件過度磨損及燃料泵失效等問題。

向低硫柴油中加入抗磨劑是目前廣泛采用的改善柴油潤滑性的方法。目前使用的柴油潤滑性添加劑主要是一些極性化合物，如醇、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，這些活性極性物質(zhì)在邊界潤滑條件下，吸附于摩擦表面間，形成較為堅固的化學(xué)吸附膜，減少金屬的直接接觸，阻止油泵和噴油器內(nèi)摩擦表面間發(fā)生氧化腐蝕磨損、化學(xué)腐蝕磨損、粘著磨損及擦傷，起到邊界潤滑、減緩磨損的作用。添加劑量根據(jù)種類、濃度及柴油種類的不同而異，一般在50~300 μg/g。

柴油抗磨劑多為脂肪酸、脂肪酸酯、酰胺或鹽的衍生物。US2009/0056203A1公開了脂肪酸型低硫柴油抗磨劑，但這種羧酸型抗磨劑易與柴油中的高堿值分散劑相互作用，生成鈣鹽和鎂鹽，造成燃料過濾網(wǎng)堵塞，也可能造成金屬腐蝕。CN1733874公開了一種磷酸酯的胺鹽混合物作為柴油添加劑的制備方法，但含磷抗磨添加劑則易影響尾氣處理裝置，副作用大。EP605857公開了用天然油脂如菜籽油、蓖麻油、向日葵油等直接作為柴油抗磨劑，但這些產(chǎn)品添加量大，且在低溫下容易析出。CN100999686公開了采用兩種組分的混合物作為柴油抗磨劑，可有效改善柴油潤滑性和低溫流動性，但組分的制備過程較為復(fù)雜。CN104629868A公開了一種低硫柴油抗磨劑，主要成分為脂肪酸多元醇酯。CN101787318A公開了一種采用甘油單雙酯混合和二聚酸復(fù)配作為低硫柴油抗磨劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有抗磨劑抗磨效果一般，生產(chǎn)過程易產(chǎn)生三廢的問題，本發(fā)明提出了一種以改性生物柴油作為低硫柴油抗磨劑及其制備方法，具有添加量少、改善效果好、生產(chǎn)成本低及環(huán)保的優(yōu)點。

本發(fā)明的低硫柴油抗磨劑是生物柴油和蓖麻油酸酯交換反應(yīng)的產(chǎn)物。

本發(fā)明的低硫柴油抗磨劑的制備方法，包括如下內(nèi)容：以生物柴油和蓖麻油酸為反應(yīng)物，負(fù)載型雜多酸為催化劑進行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻并靜置，分離后的上層相，得到低硫柴油抗磨劑；分離后的下層相，經(jīng)離心、洗滌、干燥，焙燒得到催化劑以循環(huán)使用。上述酯交換反應(yīng)在攪拌條件下進行。

上述生物柴油是指天然油脂與低碳醇經(jīng)酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸低碳醇酯，一般為脂肪酸甲酯；天然油脂是指從自然界動植物中直接提取的油脂，可以是植物油，例如玉米油、大豆油、菜籽油、棉籽油、花椒油等，也可以是動物油，例如魚油、豬油、牛油等。

上述生物柴油與蓖麻油酸的物質(zhì)的量比為1：1～5，優(yōu)選為1：1～2。由于生物柴油一般都是以油酸甲酯、亞油酸甲酯及亞麻酸甲酯為主的混合脂肪酸甲酯，為了方便計算，視其分子量為這三者的平均值，即分子量為294。