專利名稱：一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法
與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)環(huán)保要求的日益提高，世界各國和地區(qū)都制定了較為嚴(yán)格的車用燃料標(biāo)準(zhǔn)，其中硫含量是受到嚴(yán)格控制的指標(biāo)。雖然低硫車用柴油更加清潔環(huán)保，但是在其精制的過程中一些起到抗磨作用的天然極性物質(zhì)被除去，使柴油的潤滑性大大降低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噴射系統(tǒng)的潤滑能力減弱，影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。解決低硫柴油潤滑問題最直接和最經(jīng)濟(jì)的方法是在柴油中加入少量的潤滑添加劑。目前，柴油潤滑添加劑主要采用醚、酰胺、脂肪酸及其衍生物等，加入這些物質(zhì)后，柴油的其他使用性能不變，潤滑性能提高。中國專利公開號(hào)CN101955812公開了一種混合烷氧基對(duì)苯二酚甘油醚潤滑添加劑的高潤滑性能的低硫柴油。中國專利公開號(hào)CN1443832公開了一種包含由羥基琥珀酸酐和羥基胺結(jié)合所產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物的中間餾出燃料添加劑。中國專利公開號(hào)CN101555431公開了一種用于低硫柴油的烴基取代的琥珀酰亞胺潤滑添加劑或烴基取代的琥珀酰胺潤滑添加劑。中國專利公開號(hào)CN1286^3公開了由低分子量烷基取代羥基芳族化合物和氨基醇的曼尼西堿反應(yīng)產(chǎn)物作為柴油抗磨劑。中國專利公開號(hào) CN1766063公開了由曼尼西堿與有機(jī)酸反應(yīng)產(chǎn)物作為一種低硫柴油抗磨分散添加劑。中國專利公開號(hào)CN100999686公開了由天然油脂與Cl C18脂肪醇和/或Cl C18有機(jī)胺的反應(yīng)產(chǎn)物a與丙烯酸烷基酯-馬來酸酐共聚物的酯化物和/或胺化物b組成的一種低硫柴油多效添加劑。中國專利公開號(hào)CN10231165公開了由植物油酸為原料合成一種低硫加氫柴油用抗磨添加劑。這些專利雖然提高了柴油的潤滑性能，但是同時(shí)也降低了柴油的其他性能和指標(biāo)如分散性能變差；柴油污染物的含量增加；以及與現(xiàn)有添加劑不能很好的匹配等。酯類化合物以其環(huán)境友好受到廣泛的親賴。中國專利公開號(hào)CN1230209公開了一種可以改善潤滑性能、摩擦性能和磨損性能的多元醇酯餾分燃料添加劑。中國專利公開號(hào) CN1871329公開了多元醇C12 C18支鏈脂肪醇和C12 C18環(huán)狀脂肪酸形成的酯可以作為潤滑劑的摩擦改進(jìn)劑。中國專利公開號(hào)CN1743434公開了 500 3000聚乙烯-醋酸乙烯酯與C12 C50脂肪酸反應(yīng)產(chǎn)物作為低硫柴油多效添加劑。中國專利公開號(hào)CN1733874 公開了一種能改善潤滑油極壓抗磨性能及柴油潤滑性能的油品添加劑的制備方法，組成主要是由五氧化二磷或五硫化二磷與一元醇反應(yīng)生成的一元或二元磷酸酯混合物再與胺化物進(jìn)行胺化反應(yīng)，生成磷酸酯的胺鹽混合物。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法與應(yīng)用。
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本發(fā)明采用從高酸原油中提取的石油酸作為原料，通過簡單的工藝，制備石油酸酯，用作低硫柴油潤滑添加劑。石油酸酯不僅能夠有效改善柴油的潤滑性能，而且能夠使柴油的凝點(diǎn)降低，閃點(diǎn)提高。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種低硫柴油潤滑添加劑，其原料為石油酸和醇，其質(zhì)量比20 1 1 20;所述的石油酸為主要成分為環(huán)烷酸和脂肪酸，其中，環(huán)烷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為90%， 脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為10%，是從石油中提取出來作為原料制備成石油酸酯；原料石油酸是從原油及其餾分中提取的純石油酸或富含石油酸餾分，碳原子數(shù)在10 50之間；同時(shí)原料還包括用其他途徑制備的各種環(huán)烷酸及其混合物，以及環(huán)烷酸與脂肪酸的混合物；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇或者它們的混合物；一種低硫柴油潤滑添加劑的制備方法，其具體步驟為以石油酸和醇為原料，其質(zhì)量比20 1 1 20，加入占石油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 10%的對(duì)甲苯磺酸，在攪拌速度為100 1000r/min，溫度為30 250°C，壓力為0. 05 1. OMPa的條件下，反應(yīng)時(shí)間為1 20hr ；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，水洗1 5次，分離出下層水相，取上層石油酸酯相，在溫度20 80°C、壓力小于0. IMpa條件下，干燥10 60min，得到低硫柴油潤滑添加劑。一種低硫柴油潤滑添加劑在柴油中的應(yīng)用，其具體步驟為，將低硫柴油潤滑添加劑加入低硫柴油，低硫柴油潤滑添加劑占低硫柴油潤滑添加劑和低硫柴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01 10%，調(diào)合溫度為10 80°C，調(diào)合時(shí)間為1 60min， 調(diào)合后的低硫柴油潤滑性能大幅度提高，磨斑直徑下降率為42. 5%。所述的低硫柴油的硫含量小于5000 μ g/g。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是(1)本發(fā)明的低硫柴油潤滑添加劑使用量少，潤滑效果好；只需在低硫柴油中加入1%，就能提高潤滑效果42. 5%;添加了本發(fā)明的潤滑添加劑后的柴油，凝點(diǎn)降低，閃點(diǎn)提高，其他技術(shù)指標(biāo)均基本不變；(2)本發(fā)明的低硫柴油潤滑添加劑制備工藝簡單，條件緩和；(3)本發(fā)明采用從高酸原油及其餾分中提取的石油酸或富含石油酸餾分作為制備低硫柴油潤滑添加劑的原料，解決了加工高酸原油和使用高酸原油產(chǎn)品帶來的設(shè)備腐蝕問題，提高了石油酸的利用價(jià)值；(4)本發(fā)明的潤滑添加劑具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化安定性，與低硫柴油有良好的的配伍性。
具體實(shí)施方式以下提供本發(fā)明一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法與應(yīng)用的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例1將石油酸與乙醇以1 1的質(zhì)量比注入三口燒瓶，加入占石油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的對(duì)甲苯磺酸，安裝分水器和回流冷凝管，加熱到80°C，在攪拌速度500r/min下反應(yīng)，4h后結(jié)束反應(yīng)。冷卻后水洗3次，分離出下層水相，取上層石油酸酯相，在溫度40°C、壓力0. OlMpa 條件下減壓干燥30min，最后再用無水硫酸鈉干燥。
將按上述方法和條件制備的石油酸乙酯加入低硫柴油，加入量分別為0. 5wt%, lwt^idwt^。用四球機(jī)摩擦實(shí)驗(yàn)考察柴油的潤滑性能，以磨斑直徑作為指標(biāo)，在壓力下，轉(zhuǎn)速為1450r/min，摩擦?xí)r間30min，磨斑直徑分別為455 μ m、407 μ m、468 μ m,與未加石油酸乙酯前的磨斑直徑708 μ m明顯縮小，潤滑性能改善。尤其是在石油酸乙酯添加量為
時(shí)，磨斑直徑為407 μ m，潤滑性能改善率為42. 5%。測(cè)定添加2wt%石油酸乙酯的低硫柴油的基本性質(zhì)，結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.一種低硫柴油潤滑添加劑，其特征在于，原料為石油酸和醇，其質(zhì)量比20 1 1 20。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低硫柴油潤滑添加劑，其特征在于，所述的石油酸為主要成分為環(huán)烷酸和脂肪酸。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低硫柴油潤滑添加劑，其特征在于，所述的石油酸是從原油及其餾分中提取的純石油酸或富含石油酸餾分，碳原子數(shù)在10 50之間。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低硫柴油潤滑添加劑，其特征在于，所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇或者它們的混合物。
5.一種低硫柴油潤滑添加劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為，以石油酸和醇為原料，其質(zhì)量比20 1 1 20，加入占石油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 10% 的對(duì)甲苯磺酸，在100 lOOOr/min攪拌速度下反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，水洗1 5次，分離出下層水相，取上層石油酸酯相，在溫度20 80°C、壓力小于0. IMpa條件下，干燥10 60min,得到低硫柴油潤滑添加劑。
6.如權(quán)利要求5所述的一種低硫柴油潤滑添加劑的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)溫度為30 250°C，反應(yīng)時(shí)間為1 20hr，反應(yīng)壓力為0. 05 1. OMPa0
7.一種低硫柴油潤滑添加劑在柴油中的應(yīng)用，其特征在于，具體步驟為，將低硫柴油潤滑添加劑加入低硫柴油，低硫柴油潤滑添加劑占低硫柴油潤滑添加劑和低硫柴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 10%，調(diào)合溫度為10 80°C，調(diào)合時(shí)間為1 60min。
8.如權(quán)利要求7所述的一種低硫柴油潤滑添加劑在柴油中的應(yīng)用，其特征在于，調(diào)合后的低硫柴油潤滑性能大幅度提高，磨斑直徑下降率為42. 5%。
9.如權(quán)利要求7所述的一種低硫柴油潤滑添加劑在柴油中的應(yīng)用，其特征在于，所述的低硫柴油的硫含量小于5000 μ g/g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低硫柴油潤滑添加劑及其制備方法與應(yīng)用，原料為石油酸和醇；以石油酸和醇為原料，其質(zhì)量比20∶1～1∶20，加入一定量的對(duì)甲苯磺酸，在一定的攪拌速度下反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，水洗1～5次，分離出下層水相，取上層石油酸酯相，在溫度20～80℃、壓力小于0.1Mpa條件下，干燥10～60min，得到低硫柴油潤滑添加劑；將低硫柴油潤滑添加劑加入低硫柴油，調(diào)合溫度為10～80℃，調(diào)合時(shí)間為1～60min。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的低硫柴油潤滑添加劑使用量少，潤滑效果好；制備工藝簡單，條件緩和；提高了石油酸的利用價(jià)值；潤滑添加劑具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化安定性，與低硫柴油有良好的配伍性。
文檔編號(hào)C10L1/19GK102311838SQ20111022626
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者牛曉敏, 鄒瀅 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)