一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法，属于柴油抗磨剂技术领域。本发明专利技术首先用季戊四醇和1，3‑丁二醇与天然油脂高温催化反应，得到脂肪酸多元醇酯，再加入到柴油中，随着产物支化程度的增加，造成柴油中抗磨剂的凝固点降低，继续用生物柴油、甲酸和过氧化氢溶液合成原料，得到环氧生物柴油,再以D001 树脂为催化剂,与异辛醇开环合成，得到改性生物柴油，提高了产物的粘度，不仅增强了环氧生物柴油和树脂的相容性，还改善了低温流动性以及在摩擦过程中起到了抗磨作用，同时用于开环合成反应的D001树脂催化剂重复使用性较好，充入氮气保护，弥补了在加氢脱硫失去柴油中含氧、含氮等极性化合物，进一步提高了抗磨剂的抗磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法
本专利技术公开了一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法，属于柴油抗磨剂制备

技术介绍
柴油抗磨剂，也称作柴油润滑性能改进剂。柴油抗磨剂是一种柴油的功能性添加剂，只要用于改善低硫柴油的润滑性能，降低柴油发动机的磨损。目前市场上的抗磨剂主要为酸类柴油抗磨剂，酸类柴油抗磨剂的缺点在于加入柴油中后，会影响柴油的某些性能指标，同时也会提高柴油的酸值，进而提高柴油的腐蚀性，长时间使用该类柴油会造成柴油发动机不同程度的损坏。酯类抗磨剂虽然可以完全避开上述缺点，且对柴油性能指标无不良影响，也不会提高柴油的酸值。但目前市场中酯类抗磨剂的应用比较少，主要原因在于，酯类抗磨剂的生产通常采用长链不饱和脂肪酸和多元醇为原料，硫酸、对甲苯磺酸或碱作为催化剂进行酯化反应。这些方法生产的柴油抗磨剂缺点在于：采用普通油酸为原料生产的抗磨剂凝固点偏高(0℃以上)，达不到使用要求；采用硫酸、对甲苯磺酸为催化剂生产柴油抗磨剂后处理工艺复杂，且需要水洗脱酸，有大量的酸碱废水排放；采用碱作为催化剂产品中有金属离子残留，无法达到抗磨剂指标要求。目前市场的低冻点油酸和油酸甘油酯。低冻点油酸具有酸值高和分子量小，这种低冻点油酸抗磨剂酸值高，而且有一定的腐蚀性，分子量是282左右；而油酸甘油酯是用油酸跟甘油酯化反应的也是分子量比较小分子量356左右。以上低冻点油酸和油酸甘油酯抗磨剂只能用在国四柴油，即不适用于目前的国五柴油。随着国家对环保问题的日益重视，目前市场中急需一种环境友好型酯类柴油抗磨剂，因此，专利技术一种新型低凝点低硫的柴油抗磨剂对该
具有积极地意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前普通柴油抗磨剂的凝固点较高和柴油的润滑性较差的缺陷，提供了一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将猪油、季戊四醇、1，3-丁二醇和对甲苯磺酸搅拌反应，得到脂肪酸多元醇酯；（2）再将脂肪酸多元醇酯和甲酸放入装有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于恒温水浴锅中预热，向三口烧瓶中滴加80～100mL双氧水，分成滴加完毕，调节温度，继续反应，反应结束后得到反应物料，将反应物料倒入分液漏斗中静置分液，分离出下层水相，再将上层油相依次用去离子水和碳酸钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到自制环氧生物柴油；（3）继续向自制环氧生物柴油中加入30～50mL异辛醇和3～5g酸性D001树脂混合搅拌，得到反应混合液，将反应混合液倒入分液漏斗中，得到反应产物，将反应产物依次用去离子水和氢氧化钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到改性生物柴油；（4）按重量份数计，分别称取低硫柴油和改性生物柴油置于搅拌机中搅拌混合，再添加甲苯，在氮气保护下，继续搅拌混合，得到反应产物1，将反应产物1放入蒸馏装置中蒸馏，出料，即可制得低凝点低硫柴油抗磨剂。步骤（1）所述的猪油、季戊四醇、1，3-丁二醇和对甲苯磺酸的质量比为5：2：2：1，搅拌反应温度为70～120℃，搅拌反应时间为1～2h。步骤（2）所述的脂肪酸多元醇酯和甲酸的质量比为4：1，甲酸的质量分数为80％，预热温度为30～40℃，双氧水的质量分数为45％，分成滴加次数为30～45次，调节温度为45～60℃，反应时间为1～2h，静置分液时间为1～2h，碳酸钠溶液的质量分数为8％，减压蒸馏时间为1～2h。步骤（3）所述的搅拌温度为70～90℃，搅拌时间为1～2h，氢氧化钠溶液的质量分数为2％，减压蒸馏时间为1～2h。步骤（4）所述的按重量份数计，分别称取30～40份低硫柴油、10～20份改性生物柴油、1～3份甲苯和2～4份氮气，搅拌温度为30～50℃，搅拌时间为45～55min，，继续搅拌温度为55～75℃，搅拌时间为2～3h，蒸馏时间为1～2h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术首先用季戊四醇和1，3-丁二醇与天然油脂高温催化反应，得到脂肪酸多元醇酯，再将脂肪酸多元醇酯抗磨剂加入到柴油中，随着产物支化程度的增加，造成柴油中抗磨剂的凝固点降低，继续用生物柴油、甲酸和过氧化氢溶液合成原料，得到环氧生物柴油,再以D001树脂为催化剂,与异辛醇开环合成，得到改性生物柴油，由于异构醚化改性后引入了羟基等基团,使侧链变长,分子量增大,从而提高了产物的粘度，这样不仅增强了环氧生物柴油和树脂的相容性，还改善了低温流动性以及在摩擦过程中起到了抗磨作用，同时用于开环合成反应的D001树脂催化剂重复使用性较好，可减少实验成本，还要充入氮气保护，弥补了在加氢脱硫失去柴油中含氧、含氮等极性化合物，刚好这些极性化合物是柴油中的天然抗磨组分，进一步提高了抗磨剂的抗磨性能。具体实施方式按质量比为5：2：2：1将猪油、季戊四醇、1，3-丁二醇和对甲苯磺酸在70～120℃下搅拌反应1～2h，得到脂肪酸多元醇酯，再按质量比为4：1将脂肪酸多元醇酯和质量分数为80％的甲酸溶液放入装有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于恒温水浴锅中预热至30～40℃，向三口烧瓶中滴加80～100mL质量分数为45％的双氧水，分成30～45次滴加完毕，调节温度至45～60℃，继续反应1～2h，反应结束后得到反应物料，将反应物料倒入分液漏斗中静置分液1～2h，分离出下层水相，再将上层油相依次用去离子水和质量分数为8％的碳酸钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏1～2h，得到自制环氧生物柴油，继续向自制环氧生物柴油中加入30～50mL异辛醇和3～5g酸性D001树脂在70～90℃下混合搅拌1～2h，得到反应混合液，将反应混合液倒入分液漏斗中，得到反应产物，将反应产物依次用去离子水和质量分数为2％的氢氧化钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏1～2h，得到改性生物柴油，按重量份数计，分别称取30～40份低硫柴油和10～20份改性生物柴油置于搅拌机中，在30～50℃下搅拌混合45～55min，再添加1～3份甲苯，在氮气保护下，继续于55～75℃搅拌混合2～3h，得到反应产物1，将反应产物1放入蒸馏装置中蒸馏1～2h，出料，即可制得低凝点低硫柴油抗磨剂。实例1按质量比为5：2：2：1将猪油、季戊四醇、1，3-丁二醇和对甲苯磺酸在70℃下搅拌反应1h，得到脂肪酸多元醇酯，再按质量比为4：1将脂肪酸多元醇酯和质量分数为80％的甲酸溶液放入装有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于恒温水浴锅中预热至30℃，向三口烧瓶中滴加80mL质量分数为45％的双氧水，分成30次滴加完毕，调节温度至45℃，继续反应1h，反应结束后得到反应物料，将反应物料倒入分液漏斗中静置分液1h，分离出下层水相，再将上层油相依次用去离子水和质量分数为8％的碳酸钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏1h，得到自制环氧生物柴油，继续向自制环氧生物柴油中加入30mL异辛醇和3g酸性D001树脂在70℃下混合搅拌1h，得到反应混合液，将反应混合液倒入分液漏斗中，得到反应产物，将反应产物依次用去离子水和质量分数为2％的氢氧化钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏1h，得到改性生物柴油，按重量份数计，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将猪油、季戊四醇、1，3‑丁二醇和对甲苯磺酸搅拌反应，得到脂肪酸多元醇酯；（2）再将脂肪酸多元醇酯和甲酸放入装有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于恒温水浴锅中预热，向三口烧瓶中滴加80～100mL双氧水，分成滴加完毕，调节温度，继续反应，反应结束后得到反应物料，将反应物料倒入分液漏斗中静置分液，分离出下层水相，再将上层油相依次用去离子水和碳酸钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到自制环氧生物柴油；（3）继续向自制环氧生物柴油中加入30～50mL异辛醇和3～5g酸性D001树脂混合搅拌，得到反应混合液，将反应混合液倒入分液漏斗中，得到反应产物，将反应产物依次用去离子水和氢氧化钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到改性生物柴油；（4）按重量份数计，分别称取低硫柴油和改性生物柴油置于搅拌机中搅拌混合，再添加甲苯，在氮气保护下，继续搅拌混合，得到反应产物1，将反应产物1放入蒸馏装置中蒸馏，出料，即可制得低凝点低硫柴油抗磨剂。

【技术特征摘要】
1.一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将猪油、季戊四醇、1，3-丁二醇和对甲苯磺酸搅拌反应，得到脂肪酸多元醇酯；（2）再将脂肪酸多元醇酯和甲酸放入装有冷凝管和温度计的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于恒温水浴锅中预热，向三口烧瓶中滴加80～100mL双氧水，分成滴加完毕，调节温度，继续反应，反应结束后得到反应物料，将反应物料倒入分液漏斗中静置分液，分离出下层水相，再将上层油相依次用去离子水和碳酸钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到自制环氧生物柴油；（3）继续向自制环氧生物柴油中加入30～50mL异辛醇和3～5g酸性D001树脂混合搅拌，得到反应混合液，将反应混合液倒入分液漏斗中，得到反应产物，将反应产物依次用去离子水和氢氧化钠溶液洗涤至中性，放入减压蒸馏装置中减压蒸馏，得到改性生物柴油；（4）按重量份数计，分别称取低硫柴油和改性生物柴油置于搅拌机中搅拌混合，再添加甲苯，在氮气保护下，继续搅拌混合，得到反应产物1，将反应产物1放入蒸馏装置中蒸馏，出料，即可制得低凝点低硫柴油抗磨剂。2.根据权利要求1所述的一种低凝点低硫柴油抗磨剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘叶，杨立军，黄婷，
申请(专利权)人：常州达奥新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32