低硫柴油多效添加剂组合物制造技术

技术编号:1684625 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
低硫柴油多效添加剂组合物,包括以下组分:    (A)曼尼西碱与羟基芳酸的反应产物或产物混合物,其中曼尼西碱由聚烯烃基酚、C↓[1]~C↓[6]醛和多烯多胺反应生成;    (B)天然油脂与胺和/或醇的反应产物或产物混合物;    其中组分(A)与组分(B)的重量比为1∶0.1~10。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
低硫柴油多效添加剂组合物
本专利技术属于柴油多效添加剂,确切的说是既可作为柴油抗磨剂,也可作为柴油稳定剂、柴油无灰分散剂的多效添加剂。技术背景随着世界各国对环保问题的日益重视,为了减少柴油排气污染,生产高质量的清洁柴油,已成为现代炼油工业的发展方向。这种柴油一般具有含硫量低,含芳烃低,十六烷值高,馏分轻等特点。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,都规定柴油含S量小于0.05%,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,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(distributor pumps)出现了磨损,降低了它们的使用寿命。众所周知,柴油中的烯烃、双烯烃以及硫化物、氮化物等非烃化合物在氧的作用下,生成一系列的氧化中间产物,这些中间产物经缩合作用产生不溶性的沉淀。这些在柴油储存过程中生成的不溶颗粒会影响到燃料的使用性能,造成过滤系统堵塞,引起燃油系统部件故障,影响喷油雾化,导致不完全燃烧,甚至在发动机中形成过多积炭,使喷嘴堵塞。上述问题可以通过向柴油中加入添加剂来缓解。一般认为,柴油抗磨剂可弥补因柴油经加氢处理而造成油中起润滑成分的流失,改善柴油润滑性;柴油稳定剂可终止、减弱、或干扰上述各种反应,以抑制柴油变质,改善其安定性;柴油清净分散剂可把喷嘴上已形成的积炭清洗下来,并在喷嘴表面形成保护膜,防止新的积炭产生,同时还-->可分散柴油中已形成的沉渣,改善滤清器和喷嘴堵塞,并改善尾气排放。柴油抗磨剂多为脂肪酸酯、酰胺或盐的衍生物。EP773279公开了用二聚酸与醇胺反应制备的羧酸酯作为柴油抗磨剂。EP798364公开了用脂肪酸与脂肪胺反应制备的盐或酰胺作为柴油抗磨剂。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物的反应产物作为柴油抗磨剂。但这些添加剂对柴油的稳定性和清净分散性无效果,而且在许多情况下可能还会使柴油的氧化安定性和分散性变差。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。GB 2,245,588报道以伯胺、仲胺与甲醛反应生成的取代三嗪、取代甲烷类化合物作为柴油稳定剂。这类添加剂对颜色有一定的稳定作用,但在催速氧化条件(SH/T0175-94,95℃,通氧气16小时)下,对柴油氧化沉渣抑制能力不强,同时其油溶性也不太好。而且,上述柴油稳定剂无清净分散作用。曼尼西碱(Mannich base)类润滑油和燃料油用无灰分散剂是目前使用的分散剂中的一大类,US 3,649,229报道以高分子量(600~3000)烷基酚、醛、含有H-N<基团的胺的曼尼西碱产物作为燃料清净分散剂。对曼尼西碱进行化学改性可使其分散、抗氧等效果都有所增强。如US 5,399,273报道以高分子量(900~4000)烷基酚、醛、多胺的曼尼西碱产物和双-酮/硫代酮化合物的衍生物作为润滑油和燃料分散剂等。-->
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有抗磨、稳定、分散等功能的多效添加剂,它不仅能改善低硫柴油的润滑性、而且还能阻止柴油中的烯烃、双烯烃氧化以及非烃化合物之间的缩合,防止已产生的微小氧化产物之间的聚集,使之均匀分散于柴油之中,从而改善柴油的安定性,延缓发动机滤清器和喷嘴堵塞。本专利技术提供的柴油多效添加剂包括如下组分:(A)曼尼西碱与羟基芳酸的反应产物或产物混合物,其中曼尼西碱由聚烯烃基酚、C1~C6醛和多烯多胺反应生成;(B)天然油脂与胺和/或醇的反应产物或产物混合物;其中组分(A)与组分(B)的重量比为1∶0.1~10,优选1∶0.2~6,更优选1∶0.3~3。关于组分(A)所说组分(A)是通过下述方法制备的:将曼尼西碱与羟基芳酸按照1∶0.5~5,优选1∶1~4的摩尔比混合(曼尼西碱的摩尔数以其中多烯多胺的摩尔数计),在溶剂的存在下于50~200℃,优选80~160℃反应0.5~20小时,优选1~10小时。反应体系内可用氮气保护,或者让反应在溶剂回流的条件下进行。该反应可以不加催化剂,也可以添加少量(0.01~1%)酸性化合物如硫酸、对甲苯磺酸或酸性白土作为催化剂,以便加快反应速度。所说反应溶剂为碳氢化合物如苯、甲苯、二甲苯、芳烃稀释油、溶剂汽油或矿物油(沸点在120℃以上),或者是它们的混合物。溶剂用量一般是单体物料总重的30~150%。为了便于后序操作和储存,最后的产物可用芳烃稀释油配成约50%的稀释液。所说羟基芳酸选自水杨酸(邻羟基苯甲酸)、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、3-羟基2-萘甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸(没食子酸)、4,4-双(4-羟苯基)戊酸(双酚酸)等或它们的混合物。-->所说曼尼西碱由聚烯烃基酚、醛与多烯多胺反应制得,三者摩尔比一般为1∶0.1~10∶0.1~1 0,最好为1∶1~4∶0.5~2。曼尼西反应温度一般为50~200℃,最好在70~150℃范围之内。反应介质可以是碳氢化合物如苯、甲苯、二甲苯、芳烃稀释油(馏程为159~185℃)、溶剂汽油或矿物油(沸点在120℃以上),或者是它们的混合物。溶剂用量一般是单体物料总重的30~150%。反应体系内可用氮气保护,或者让体系在溶剂回流的条件下进行。制备方法在US 3,413,347、US3,649,229、US 3,798,165、US 4,116,644、US 4,553,979等专利文献中皆有描述。其中的聚烯烃基酚是具有如下结构的高分子化合物,其中R为无规聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯或乙丙共聚物,R的数均分子量为300~3000,优选500~2000。聚烯烃基酚的制备可采用现有的苯酚烷基化技术。例如,在少量酸性催化剂作用下,将0.1~10摩尔酚(最好为1~2.5摩尔)和1摩尔聚烯烃在50~150℃下进行烷基化反应。酸性催化剂可以是硫酸、磷酸或路易斯酸,如BF3-乙醚溶液、BF3-乙醇溶液、BF3-酚溶液等,优选路易斯酸。反应结束后用蒸馏水洗去催化剂,再减压蒸馏或水蒸气蒸馏除去未反应的苯酚。其中的醛是指C1~C6醛,如甲醛、乙醛、丙醛、环己醛等,最好是甲醛,36%甲醛溶液或多聚甲醛皆可。其中的多烯多胺的结构式为H2N[(CH2)nNH]mH,n为2~4,优选2~3的整数,m为1~5,优选3~4的整数。如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、丙二胺、二丙烯三胺、三丙烯四胺、四丙烯五胺、五丙烯六胺等。优选三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺。-->关于组分(B)所说组分(B)是天然油脂与胺和/或醇的反应产物或产物混合物。其中的胺或醇可以是脂肪醇、醇胺、脂肪胺、环烷基胺以及杂环胺中的一种或多种。所说的天然油脂可以是植物油或动物油,可以是新鲜的,也可以是回收本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低硫柴油多效添加剂组合物,包括以下组分:(A)曼尼西碱与羟基芳酸的反应产物或产物混合物,其中曼尼西碱由聚烯烃基酚、C1~C6醛和多烯多胺反应生成;(B)天然油脂与胺和/或醇的反应产物或产物混合物;其中组分(A)与组分(B)的重量比为1∶0.1~10。2.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,组分(A)与组分(B)的重量比为1∶0.2~6。3.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,其中组分(A)与组分(B)的重量比为1∶0.3~3。4.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,所说组分(A)是通过下述方法制备的:将曼尼西碱与羟基芳酸按照1∶0.5~5的摩尔比混合,在溶剂的存在下于50~200℃反应0.5~20小时。5.按照权利要求4所述的组合物,其特征在于,所说组分(A)是通过下述方法制备的:将曼尼西碱与羟基芳酸按照1∶1~4的摩尔比混合,在溶剂的存在下于80~160℃反应1~10小时。6.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,所说羟基芳酸选自水杨酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、3-羟基2-萘甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、4,4-双(4-羟苯基)戊酸或它们的混合物。7.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,所说曼尼西碱由聚烯烃基酚、C1~C6醛与多烯多胺在50~200℃反应制得,三者摩尔比为1∶0.1~10∶0.1~10。8.按照权利要求7所述的组合物,其特征在于,其中的聚烯烃基酚是具有以下结构的高分子化合物:其中R为无规聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯或乙丙共聚物,R的数均分子量为300~300...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔺建民朱同荣黄燕民李航
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:

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