一种机械加工用柴油添加剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种机械加工用柴油添加剂的制备方法：将甘油单酯和甘油双酯混合物50g，甘油单酯和甘油双酯的重量比为1∶0.2～0.8，50g菜籽油、10g甘油和0.9gNAOH置于一装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管及氮气导入管的反应器中，通入氩气20分钟，并在反应过程中保持微弱的气流，加热搅拌升温至300-400℃，反应4小时，在分液漏斗中静置并分出过量的甘油，菜籽油与甘油的摩尔比约为1∶5。因此有显著的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柴油添加剂的制备方法。
技术介绍
研究表明，硫是增加柴油发动机排放物中CH、CO，特别是可吸入颗粒物(PM)的最有害元素，所以降低柴油中硫含量对改善大气污染尤为重要。现在美国、加拿大、西欧各国的柴油规格，都规定柴油S含量小于0.05％，有的国家甚至规定柴油S含量不超过0.0015％，芳烃含量也较低。由于它们普遍采用了较苛刻的加氢工艺，柴油中的极性含氧、含氮化合物的含量都很低，多环、双环芳烃的含量也较少，因而降低了柴油的自然润滑性能。柴油中所含氮化物、芳烃及硫含量等均与柴油润滑性有关，其中柴油组成对柴油的润滑性影响较大，尤以硫含量和多环芳烃与柴油的润滑性关系更密切。柴油中硫含量越低，润滑性越差；多环芳烃含量多，柴油的润滑性较好。柴油脱硫超过一定程度，含在柴油中具有润滑性的物质随硫一同被除去，同时，多环芳烃被裂解，因而导致柴油润滑性能降低。研究证实吡啶、吡咯、喹啉和吲哚等物质具有优异的抗磨性能，单环、双环芳香烃抗磨性较低，三环芳香烃抗磨性增高，而硫醇、脂肪硫醚、芳香硫醚能增加磨损。由于柴油中存在一定量的含氧、含氮的极性物质，大大提高了高硫柴油、含硫柴油的抗磨能力，硫含量的高低在一定程度上反映了柴油中抗磨杂质含量的大小，低硫柴油之所以润滑性差是因为柴油中的硫化物多以杂环形式存在于芳烃和多环芳烃中，脱除硫化物的同时也脱除了具有润滑性能的芳烃和多环芳烃以及其它具有润滑性的组分。柴油中含有各种不同数量的烷烃，特别是长链正构烷烃的多少决定了油品的低温流动性能。当温度降低时，正构烷烃作为片状结晶分离出来，它们相互作用形成其中仍封有液体油品的三维网状结构，使得油品的粘度增加且流动性下降，这种现象会导致油路滤网堵塞，影响车辆正常使用，也影响柴油的储运和装卸。柴油润滑性添加剂是含有各种界面活性的化合物，对金属表面具有亲和性，在金属表面形成界面膜可以防止金属间相互接触，在轻度乃至中等负荷条件下防止磨损。低硫柴油润滑性差是因为在深度脱硫过程中，除去了一些润滑性较好的含氧、含氮极性物质，大大减少了含氧、含氮的抗磨化合物，加之进一步降低了芳香烃含量，因而降低了柴油的自然润滑性能，引起了一些依靠柴油本身来进行润滑的喷油泵，如旋转泵(rotary pumps)、分配泵(distributorpumps)出现了磨损，降低了它们的使用寿命。向柴油中加入添加剂可缓解这一问题。使用添加剂的方法具有成本小、生产灵活、污染少等特点，在工业上受到广泛重视。CS275894、EP605857公开了用脂肪酸酯如菜籽油、向日葵油、蓖麻油等直接作为柴油抗磨剂。这些产品虽具有原料易得、价格较便宜等优点，但使用效果相对较差，同时由于其粘度大，在低温下容易析出，这对其的实际应用也带来不便。EP1209217公开了C6～C50饱和脂肪酸和二羧酸与短链油溶性伯、仲、叔胺的反应产物作为柴油抗磨剂。WO9915607公开了二聚脂肪酸与环氧化合物的反应产物作为柴油抗磨剂。以脂肪酸为原料生产抗磨剂成本相对较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，一种柴油添加剂的制备方法，将甘油单酯和甘油双酯混合物50g，甘油单酯和甘油双酯的重量比为1∶0.2～0.8，50g菜籽油、10甘油和0.9gNAOH置于一装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管及氮气导入管的反应器中，通入氩气20分钟，并在反应过程中保持微弱的气流，加热搅拌升温至300-400℃，反应4小时，在分液漏斗中静置并分出过量的甘油，，菜籽油与甘油的摩尔比约为1∶5；甘油单酯和甘油双酯混合物的合成：取摩尔比为1∶1～2的天然油脂与醇类化合物，同无机碱催化剂一起置于装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，在50～200℃温度下反应1～20小时，进行不完全的酯交换反应，冷却至室温，沉降2～8小时后，通过相分离出底部沉降出来的少量副产物甘油和催化剂，得到甘油单酯和甘油双酯混合物备用。天然油脂与脂肪醇和/或有机胺的反应产物中，一个甘油三酯分子可以与一个、两个或三个羟基和/或氨基反应生成酯和/或酰胺。由于天然油脂都是以十八碳为主的混合甘油酯，为计算投料比的方便，可将其分子量粗略视为与硬脂酸三甘油酯相同(分子量890)。反应可以用酸催化如硫酸、对甲苯磺酸、酸性离子交换树脂、Lewis酸等，也可以用碱催化如氢氧化钠、氢氧化钾、二甲基环己胺等。反应时间为1～20小时，优选2～10小时。反应温度为50～300℃，优选80～260℃。所说组分(B)为丙烯酸烷基酯-马来酸酐共聚物的酯化物或胺化物或其混合物。丙烯酸烷基酯的烷基碳数可以是C 6～C 22，优选C 10～C 20，最好是C 12～C 18，且最好是直链线性烷基。例如丙烯酸十二烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯或其混合物。共聚物的数均分子量可以是500～10000，优选1000～8000。丙烯酸烷基酯与马来酸酐的摩尔比为1∶0.1～10，优选1∶0.2～4，最好是1∶0.5～2。两金属表面之间，至少形成两层吸附膜。由于金属表面上的原子或分子的价键力是未饱和的，与内部分子或原子比较有多余的能量，因此，表面活性剂的极性端极易被金属表面吸附，未被吸附的表面活性剂分子在油中也不易形成大聚集数的胶束，所以，这些表面活性剂分子可能在油中排列起来，每两个表面活性剂分子的极性基团成对地吸附在一起，这样便形成了有利于减轻摩擦和磨损的多层吸附膜。吸附膜的存在防止了金属表面间的直接接触，从而改善了摩擦性能，降低了运动部件之间的摩擦和磨损。二聚酸对金属具有强烈的吸附力，在金属表面能形成以离子键牢固结合的多分子层薄膜，在极压条件下显示出较强的润滑作用和防锈能力，二聚酸在石油制品和有机溶液中有极好的溶解能力.并在较宽温度范围内具有优良的稳定性。混合甘油单双酯是一种非离子表面活性剂，分子的一端具有油溶性的烃基基团(主要为油酸和亚油酸)，另一端具有亲水的极性基团-OH。在金属相和油相中，混合甘油单双酯分子的亲水基被吸附在金属表面上，而亲油基则伸入油中。在应用过程中，达到饱和吸附时，整个金属表面就被直立起来的混合甘油单双酯分子所覆盖，定向吸附膜就形成了。具体实施方式实施例1一种柴油添加剂的制备方法，将甘油单酯和甘油双酯混合物50g，甘油单酯和甘油双酯的重量比为1∶0.8，50g菜籽油、10甘油和0.9gNAOH置于一装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管及氮气导入管的反应器中，通入氩气20分<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械加工用柴油添加剂的制备方法，其特征在于：将甘油单酯和甘油双酯混合物50g，甘油单酯和甘油双酯的重量比为1∶0.2～0.8，50g菜籽油、10甘油和0.9gNaOH置于一装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管及氮气导入管的反应器中，通入氩气20分钟，并在反应过程中保持微弱的气流，加热搅拌升温至300‑400℃，反应4小时，在分液漏斗中静置并分出过量的甘油，菜籽油与甘油的摩尔比约为1∶5；甘油单酯和甘油双酯混合物的合成：取摩尔比为1∶1～2的天然油脂与醇类化合物，同无机碱催化剂一起置于装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的反应器中，在50～200℃温度下反应1～20小时，进行不完全的酯交换反应，冷却至室温，沉降2～8小时后，通过相分离出底部沉降出来的少量副产物甘油和催化剂，得到甘油单酯和甘油双酯混合物备用。

【技术特征摘要】
1.一种机械加工用柴油添加剂的制备方法，其特征在于：将甘油单酯和
甘油双酯混合物50g，甘油单酯和甘油双酯的重量比为1∶0.2～0.8，50g菜籽
油、10甘油和0.9gNaOH置于一装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管及氮气
导入管的反应器中，通入氩气20分钟，并在反应过程中保持微弱的气流，加
热搅拌升温至300-400℃，反应4小时，在分液漏斗中静置并分出过量的甘油，

【专利技术属性】
技术研发人员：华玉叶，
申请(专利权)人：华玉叶，
类型：发明
国别省市：江苏;32