專利名稱：一種柴油添加劑及其在低硫柴油中的應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸添加劑及其在低硫柴油中的應用。
背景技術(shù)：
世界上許多國家和地區(qū)已經(jīng)將柴油的硫含量降到了 10-500mg/kg的水平，以減少柴油發(fā)動機的污染物排放。目前我國柴油硫含量要求不大于2000mg/kg，但在北京、上海、廣州等大城市，所用柴油的硫含量都小于50mg/kg。為了在柴油的加工過程中把硫脫除，人們采用加氫精制的方法來處理柴油，降低柴油的硫含量。先進柴油燃料供給系統(tǒng)，包括燃料泵和燃料控制器，是依靠所泵送的柴油對各個部件進行潤滑的。柴油中的天然硫化物、極性物質(zhì)等是柴油中不可缺少的抗磨組分。當采用加氫精制的方法來除去柴油中的硫化物時，同時也減少了這些能夠提供潤滑功能的化合物，降低了柴油對發(fā)動機供給系統(tǒng)的潤滑能力，以致發(fā)動機燃油泵過早損壞。柴油潤滑性的問題可通過向柴油中加入潤滑性添加劑得以改善，具有成本小、生產(chǎn)靈活等優(yōu)點，因此在工業(yè)上受到廣泛的應用?，F(xiàn)有的柴油潤滑性添加劑多為脂肪酸和脂肪酸酯、脂肪酸酰胺或鹽的衍生物。如 EP773279公開了用二聚酸與醇胺反應制備的羧酸酯作為柴油潤滑性添加劑。EP798364公開了用脂肪酸與脂肪胺反應制備的鹽或酰胺作為柴油潤滑性添加劑。W09915607公開了二聚脂肪酸與環(huán)氧化物的反應產(chǎn)物作為柴油潤滑性添加劑。EP605857(CA2112732)公開了用脂肪酸酯如菜籽油、向日葵油、蓖麻油等直接作為柴油抗磨劑。這些產(chǎn)品雖具有原料易得、 價格較便宜等優(yōu)點，但使用量較大，改善柴油潤滑性的效果有限，同時由于其粘度大，在低溫下容易析出，這對其實際應用帶來不便。CN1552826公開了一種低硫柴油抗磨分散多效添加劑組合物，由羥基芳酸與烯基丁二酰亞胺和天然油脂與胺或醇的反應產(chǎn)物或產(chǎn)物混合物構(gòu)成，該添加劑組合物不僅能改善低硫柴油的潤滑性，同時還具有較好的抗氧化能力和清凈分散性能。CN1552827公開了一種低硫柴油多效添加劑組合物由曼尼西堿與羥基芳酸的反應產(chǎn)物和天然油脂與胺或醇的反應產(chǎn)物或產(chǎn)物混合物構(gòu)成，該添加劑組合物作為柴油抗磨劑。CN1552829和CN1766063公開了一種適用于低硫柴油的抗磨分散添加劑，是由曼尼西堿與C6 C5tl有機酸反應生成的產(chǎn)物。CN1766067公開了一種具有分散性能的柴油抗磨添加劑，由聚烯烴基丁二酸酐和 C6 C5tl有機酸的醇，胺反應物構(gòu)成，改善低硫柴油的潤滑性。CN1335375公開了一種柴油添加劑，由清凈分散劑甲基丙烯酸十二烷基酯和二乙基氨基丙烯酸乙基酯的共聚物，抗氧與金屬鈍化劑，十六烷值改進劑，潤滑抗磨劑等構(gòu)成， 用于柴油發(fā)動機的潤滑改善。CN101245278和CN101265431公開了一種具有提高的抗磨特性的添加劑和潤滑配制劑，以及一種經(jīng)潤滑的表面、一種減小運動部件間磨損的方法及涉及包含磨損減少劑的潤滑添加劑濃縮液。是可溶于烴的鈦化合物、至少一種可溶于烴的鎂化合物構(gòu)成。CN1871329公開了從多元醇C12-Q8支鏈脂肪酸和/或C12-Q8環(huán)狀脂肪酸形成的酯可以用作潤滑劑的摩擦改性劑。CN1210135公開了一種在汽油、柴油或煤油中加入少量的琥珀酰亞胺、胺氧化物類、合成酯、Paradyne、二烷基二苯胺、磷酸甲酚二苯酯、甲基苯二胺、二烷基二硫代硫酸鋅等化合物構(gòu)成的液體燃料添加劑，用于汽油車、柴油車以及一切使用汽油、柴油等液體燃料的機械，既可防止污染，又能節(jié)油，增加機動車的功率，延長發(fā)動機的壽命。以上現(xiàn)有添加劑是由脂肪胺與酸或醇反應得到的產(chǎn)物，原材料成本較高；或者由常規(guī)脂肪酸與多元醇反應得到的產(chǎn)物，粘度較大；或是含有油溶性的金屬鈦或鎂，在使用過程中反而給柴油增加了金屬元素，對柴油發(fā)動機有負面影響。Palomaa, M. H等人用醇鈉和氯乙酸反應，得到烷基乙二醇乙酸R (OCH2CH2) n0CH2C02H, R =甲基，乙基，丙基等，η = 1 或者 2，(Berichte derDeutschen Chemischen Gesellschaft[AbteilungJB =Abhandlungen(1930),63B 3117—20)。Masanori 等人重復了該方法合成了一系列燒基乙二醇乙酸(Suzuka Coll. Technol. , Suzuka, Japan. Yukagaku (1983)，32⑵，118-21)，并用碳-13NMR進行了測定，研究了這些烷基乙二醇乙酸的含氧基團的鏈長和亞甲基的化學位移之間的關(guān)系。(Kiyo-Suzuka Kogyo Koto Senmon Gakko (1987), 20 (2), 51-61)。Evans在FR1428934介紹了一種在鎳催化劑存在下用硫酸氧化聚乙二醇的方法來合成烷基乙二醇乙酸化合物。Murahashi (JPl 1M6473A)在乙酸乙酯溶液中用Co(OAc)2，和RuCl3作為催化劑，由脂肪醇合成了烷基乙二醇乙酸化合物。Fiege 在DE3135946A1中介紹了用Pt和鈀催化劑氧化的方法，從對應化合物氧化得到這些烷基乙二醇乙酸產(chǎn)物。這些烷基乙二醇乙酸化合物主要用于食品添加劑(Food Drug Adm., (1972)，37(M7))、護膚品添加劑(W02005097718)、墨水穩(wěn)定劑(JP 05179186A)、乙烯樹月旨柔軟劑(USM1(^94)和纖維整理劑(US5M0743)，更多的是將烷基乙二醇乙酸進一步和堿金屬反應生成羧酸鹽，在水處理添加劑方面有著廣泛的應用。在USM58698，US5486316和 US6040280中介紹了一種含有烷基乙二醇乙酸或烷基乙二醇乙酸鹽的水溶性添加劑，用于酸性或堿性水溶液對鋁質(zhì)飲料罐或錫質(zhì)飲料罐表面的清洗過程，可以改善飲料罐表面清潔程度。這種水溶性添加劑可以幫助鋁質(zhì)表面快速干燥，降低表面靜摩擦系數(shù)，增加涂料或油漆的附著力，提高油墨印刷的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在已有的柴油添加劑之外，提供一種新的能改善低硫柴油潤滑性的添加劑。本發(fā)明提供的柴油添加劑具有如下通式結(jié)構(gòu)=R(OCH2CH2)nOCH2COOHn為1或者2。 當η為1時稱為烷基乙二醇乙酸，當η為2時稱為烷基二乙二醇乙酸，式中R是C1 C2tl的正構(gòu)烷基或C6-C2tl的異構(gòu)烷基。優(yōu)選R為C8-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基，更優(yōu)選R為C12-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。優(yōu)選η為1。所述的柴油添加劑可以是烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸中的一種，也可以是幾種的混合物。具體例子詳見表1。
表1本發(fā)明的柴油添加劑烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸舉例
分子式結(jié)構(gòu)式_
權(quán)利要求
1.一種柴油添加劑，具有以下通式結(jié)構(gòu)R (0CH2CH2)n0CH2C00H，式中R為C1 C2tl的正構(gòu)烷基或C6-C^1的異構(gòu)烷基，η為1或2。
2.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于，式中R為C8-Cni的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。
3.按照權(quán)利要求2所述的柴油添加劑，其特征在于，式中R為C12-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。
4.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于η為1。
5.一種改善柴油潤滑性能的方法，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的柴油添加劑的一種或幾種加入柴油中，以柴油重量為基準，柴油添加劑的總加劑量在10-1000mg/kg。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述柴油為常規(guī)石油通過煉制得到的柴油、合成氣通過費托反應得到的柴油、煤通過液化及提質(zhì)得到的柴油或生物質(zhì)通過加工得到的柴油。
7.按照權(quán)利要求5至6所述的方法，其特征在于，所述柴油中的硫含量以元素硫計不大于!350mg/kg。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述柴油中的硫含量以元素硫計不大于 50mg/kgo
9.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，以柴油重量為基準，柴油添加劑的總加劑量在 50-300mg/kg。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，以柴油重量為基準，柴油添加劑的總加劑量在 80-200mg/kg。
11.一種包含至少一種權(quán)利要求1所述柴油添加劑的柴油潤滑劑組合物。
12.—種改善柴油潤滑性能的方法，其特征在于，將權(quán)利要求11所述的柴油潤滑劑組合物加入柴油中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種柴油添加劑烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸，具有以下通式結(jié)構(gòu)R(OCH2CH2)nOCH2COOH，式中R為C1～C20的正構(gòu)烷基或C6-C20的異構(gòu)烷基，n為1或2。本發(fā)明還提供了一種改善柴油的潤滑性能的方法，即將所述柴油添加劑加入柴油中，以柴油重量為基準，加入量為10～1000mg/kg，可以明顯改善硫含量不大于350mg/kg的低硫柴油的潤滑性，使低硫柴油的潤滑性指標(HFRR)符合國家柴油標準要求。同時，所述柴油添加劑還具有油溶性好、不含硫、磷、金屬等元素，無特殊異味等特點。
文檔編號C10L1/04GK102453560SQ201010521590
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者藺建民, 黃燕民 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院