一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法，属于降凝剂领域。本发明专利技术利用淀粉为主要原料，预处理后和硬脂酸进行酯化反应，得到酯化淀粉，对酯化淀粉进行表面电晕处理，使酯化淀粉表面产生羰基和含氮基团，将表面改性后的酯化淀粉和苯乙烯、马来酸酐进行反应，得降凝剂，本发明专利技术制得的降凝剂可以很好溶解在柴油中，在降凝剂分子中引入高分散性极性基团，可以增强降凝剂分子链中在柴油中极性排斥力，可以很好抑制蜡晶生长，可以有效改善柴油的低温流动性能，并且生产工艺简单，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法，属于降凝剂领域。
技术介绍
目前，节能、环保和发动机技术的进步已成为润滑油发展的主要驱动力，这对基础油的黏度、黏温性能、低温性能等提出了新的要求。基础油是由不同结构的烷烃组成的极为复杂的混合物，其中正构烷烃和具有较低支化度的异构烷烃虽具有良好的黏温性能，但在低温条件下易结晶析出并形成蜡晶网状结构，基础油的流动性随温度的下降而逐渐变差。一般都往柴油初成品中加入一定量的低温流动性能改进剂，也就是我们所说的降凝剂，以提高其低温流动性，降低柴油的凝点，除了添加柴油降凝剂之外还有其他提高柴油低温流动性的方法，但是都存在着一定的不足和技术问题，难以广泛应用和推广，较为普遍的有：第一，改变柴油结构，特别是其中的酯基成分，但是成本很高，难以产业化；第二，冬化处理，除去其中的高凝点组分，但是资源浪费严重，不适合推广；第三，混入一定量的轻柴油组分，虽然行之有效，但是目前的大环境之下，轻柴油的产量越来越低，前景渺茫。降凝剂中极性基团和非极性基团对于PPD的降凝效果有着至关重要的作用，极性基团越多，则非极性基团所占的比例越少，会导致降凝剂的油溶性和分散性下降；若极性基团过少，则对于其抑制结晶生长的能力就会减弱。所以，研究极性基团与非极性基团的配比也是当前降凝剂研巧的重要环节。例如，在EVA中，如果乙烯含量増加，EVA的油溶性和分散会増加，但如果乙烯含量太高，降凝效果明显下降；如果增加醋酸乙烯酯的含量，则降凝剂的改性能力增强，但是在石油中的溶解度明显下降，降凝剂无法与石油中的蜡质充分接触，则会影响降凝效果。实验证明，只有当降凝剂在溶剂和原油中有好的溶解性的时候才能充分发挥作用，与原油降粘不同，如果降凝剂仅仅是分散在溶剂中时，降凝效果很不理想甚至无法发挥效果。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前原油经加工制得的柴油低温流动性都比较差，应用地域和范围有限，降凝剂在溶剂和原油中有好的溶解性的时候才能充分发挥作用，如果降凝剂仅仅是分散在溶剂中时，降凝效果很不理想甚至无法发挥效果等问题，提供了一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法，本专利技术利用淀粉为主要原料，预处理后和硬脂酸进行酯化反应，得到酯化淀粉，对酯化淀粉进行表面电晕处理，使酯化淀粉表面产生羰基和含氮基团，将表面改性后的酯化淀粉和苯乙烯、马来酸酐进行反应，得降凝剂，本专利技术制得的降凝剂可以很好溶解在柴油中，在降凝剂分子中引入高分散性极性基团，可以增强降凝剂分子链中在柴油中极性排斥力，可以很好抑制蜡晶生长，可以有效改善柴油的低温流动性能，并且生产工艺简单，成本低廉。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）称取30～40g淀粉放入反应釜中，向反应釜中依次加入80～120mL质量分数10%氢氧化钠溶液、3～5g尿素和150～250mL去离子水，机械搅拌反应2～3h，搅拌后用质量分数15%盐酸调节反应物pH值为7.0，继续搅拌30～40min后加入总质量2～4倍质量分数90%乙醇溶液，混合后静置5～6h，离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中在50～60℃下干燥5～6h；（2）将上述干燥后的固体按质量比5:1与去离子水混合，放入水浴锅中，在50～60℃下搅拌30～50min得糊状物，将糊状物放入反应器中，加入糊状物总质量3～4倍硬脂酸和总质量3～5%脂肪酶，机械搅拌15～20min后升高反应器温度为65～70℃，保持此温度下搅拌反应10～12h，反应结束后冷却至室温得反应物；（3）将上述反应物按质量比1:3加入质量分数90%乙醇中，静置3～5h后离心分离得沉淀物，将沉淀物用无水乙醇冲洗3～5次，冲洗后放入50～60℃干燥5～6h后过70～80目筛，即可得到酯化淀粉，将酯化淀粉放在放电电极上，在20～50KV和5～8KHz的高频高压下电晕处理5～10s，即可得到表面电晕处理后的酯化淀粉；（4）在装有电动搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，分别将上述电晕处理后的酯化淀粉、苯乙烯和马来酸酐按质量比1:2:1加入三口烧瓶中，向瓶中加入总质量1～2倍十六醇，并通入氮气作为保护气，并放入水浴中升温至80～90℃后加入总质量0.5～1.2%偶氮二异丁腈和0.2～0.4%甲苯磺酸，保温搅拌反应3～4h，反应结束后冷却至室温，将反应物加入无水乙醇，抽滤得滤渣，真空干燥即可得到降凝剂。本专利技术的应用方法：将本专利技术制得的降凝剂按生柴油总质量1.5～2.5%添加到柴油，搅拌均匀混合后可以提高柴油的凝固点，与未添加降凝剂的生物柴油进行对比，其冷凝点降低10～15℃，即使在寒冷的备用，柴油也具有良好的流动性。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术对酯化淀粉进行表面电晕处理，使酯化淀粉表面分子链上产生羰基和含氮基团，表面张力明显提高，加之粗化其表面，从而改善表面的结构，达到表面处理的目的；（2）本专利技术制得的降凝剂可以很好溶解在柴油中，可以有效改善柴油的低温流动性能，并且生产工艺简单，成本低廉；（3）本专利技术制得的降凝剂分子中引入高分散性极性基团，可以增强降凝剂分子链中在柴油中极性排斥力，可以很好抑制蜡晶生长。具体实施方式称取30～40g淀粉放入反应釜中，向反应釜中依次加入80～120mL质量分数10%氢氧化钠溶液、3～5g尿素和150～250mL去离子水，机械搅拌反应2～3h，搅拌后用质量分数15%盐酸调节反应物pH值为7.0，继续搅拌30～40min后加入总质量2～4倍质量分数90%乙醇溶液，混合后静置5～6h，离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中在50～60℃下干燥5～6h；将上述干燥后的固体按质量比5:1与去离子水混合，放入水浴锅中，在50～60℃下搅拌30～50min得糊状物，将糊状物放入反应器中，加入糊状物总质量3～4倍硬脂酸和总质量3～5%脂肪酶，机械搅拌15～20min后升高反应器温度为65～70℃，保持此温度下搅拌反应10～12h，反应结束后冷却至室温得反应物；将上述反应物按质量比1:3加入质量分数90%乙醇中，静置3～5h后离心分离得沉淀物，将沉淀物用无水乙醇冲洗3～5次，冲洗后放入50～60℃干燥5～6h后过70～80目筛，即可得到酯化淀粉，将酯化淀粉放在放电电极上，在20～50KV和5～8KHz的高频高压下电晕处理5～10s，即可得到表面电晕处理后的酯化淀粉；在装有电动搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，分别将上述电晕处理后的酯化淀粉、苯乙烯和马来酸酐按质量比1:2:1加入三口烧瓶中，向瓶中加入总质量1～2倍十六醇，并通入氮气作为保护气，并放入水浴中升温至80～90℃后加入总质量0.5～1.2%偶氮二异丁腈和0.2～0.4%甲苯磺酸，保温搅拌反应3～4h，反应结束后冷却至室温，将反应物加入无水乙醇，抽滤得滤渣，真空干燥即可得到降凝剂。实例1称取30g淀粉放入反应釜中，向反应釜中依次加入80mL质量分数10%氢氧化钠溶液、3g尿素和150mL去离子水，机械搅拌反应2h，搅拌后用质量分数15%盐酸调节反应物pH值为7.0，继续搅拌30min后加入总质量2倍质量分数90%乙醇溶液，混合后静置5h，离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中在50℃下干燥5h；将上述干燥后的固体按质量比5:1与去离子水混合，放入水浴锅中，在50℃下搅拌30min得糊状物，将糊状物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取30～40g淀粉放入反应釜中，向反应釜中依次加入80～120mL质量分数10%氢氧化钠溶液、3～5g尿素和150～250mL去离子水，机械搅拌反应2～3h，搅拌后用质量分数15%盐酸调节反应物pH值为7.0，继续搅拌30～40min后加入总质量2～4倍质量分数90%乙醇溶液，混合后静置5～6h，离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中在50～60℃下干燥5～6h；（2）将上述干燥后的固体按质量比5:1与去离子水混合，放入水浴锅中，在50～60℃下搅拌30～50min得糊状物，将糊状物放入反应器中，加入糊状物总质量3～4倍硬脂酸和总质量3～5%脂肪酶，机械搅拌15～20min后升高反应器温度为65～70℃，保持此温度下搅拌反应10～12h，反应结束后冷却至室温得反应物；（3）将上述反应物按质量比1:3加入质量分数90%乙醇中，静置3～5h后离心分离得沉淀物，将沉淀物用无水乙醇冲洗3～5次，冲洗后放入50～60℃干燥5～6h后过70～80目筛，即可得到酯化淀粉，将酯化淀粉放在放电电极上，在20～50KV和5～8KHz的高频高压下电晕处理5～10s，即可得到表面电晕处理后的酯化淀粉；（4）在装有电动搅拌器、冷凝器的三口烧瓶中，分别将上述电晕处理后的酯化淀粉、苯乙烯和马来酸酐按质量比1:2:1加入三口烧瓶中，向瓶中加入总质量1～2倍十六醇，并通入氮气作为保护气，并放入水浴中升温至80～90℃后加入总质量0.5～1.2%偶氮二异丁腈和0.2～0.4%甲苯磺酸，保温搅拌反应3～4h，反应结束后冷却至室温，将反应物加入无水乙醇，抽滤得滤渣，真空干燥即可得到降凝剂。...

【技术特征摘要】
1.一种高溶解性柴油降凝剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取30～40g淀粉放入反应釜中，向反应釜中依次加入80～120mL质量分数10%氢氧化钠溶液、3～5g尿素和150～250mL去离子水，机械搅拌反应2～3h，搅拌后用质量分数15%盐酸调节反应物pH值为7.0，继续搅拌30～40min后加入总质量2～4倍质量分数90%乙醇溶液，混合后静置5～6h，离心分离得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中在50～60℃下干燥5～6h；（2）将上述干燥后的固体按质量比5:1与去离子水混合，放入水浴锅中，在50～60℃下搅拌30～50min得糊状物，将糊状物放入反应器中，加入糊状物总质量3～4倍硬脂酸和总质量3～5%脂肪酶，机械搅拌15～20min后升高反应器温度为65～70℃，保持此温度下搅拌反应10～12h，反应...

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