一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂制造技术

本发明专利技术提供了一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，由妥尔油脂肪酸和喹啉类含氮抗磨剂组成，喹啉类含氮抗磨剂优选为羟基喹啉，其中妥尔油脂肪酸的含量为40wt.％～60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为60wt.％～40wt.％。该超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂能有效缓解单独使用妥尔油脂肪酸抗磨剂存在的酸性腐蚀和滤网阻塞问题，同时润滑性能也得到了较为明显的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂
本专利技术属于柴油抗磨剂领域，涉及一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂。
技术介绍
柴油中的硫会导致柴油在加工过程中催化剂中毒，柴油在使用过程中产生的SO2会对环境造成污染，还会明显促进柴油发动机排放物中CH和CO的产生，尤其是对可吸入颗粒物产生的影响较大。随着人类对环境保护的日益加强，对柴油品质提出了更高的要求，例如，欧美相关环保法规要求到2017年柴油中硫含量低于10ppm。通过苛刻的加氢工艺可有效脱除柴油中的硫化物，使柴油燃料更加清洁。然而，低硫柴油在降低了对环境的污染的同时又带来了新的问题，主要是在低硫柴油生产过程中也除去大量具有润滑作用的组份。研究表明，柴油发动机燃料泵系统主要是依赖柴油燃料本身进行润滑，它们能在摩擦过程中与金属表面形成一层高电阻的边界润滑保护膜，降低发动机摩擦副表面的磨损。柴油中具有润滑性组份的失去，会导致发动机出现油泵磨损失效的问题。目前，解决低硫柴油润滑性的最经济又有效的方法是向其中添加抗磨剂。柴油抗磨剂主要有羧酸类、酰胺类、醇类、醚类、离子液体类以及酯类活性物质，这些物质具有极性键或极性结构，有利于在缺电子金属表面生成紧密的吸附膜，改善摩擦副间的润滑。尽管其种类较多，但是真正有效的抗磨剂主要还是脂肪酸类抗磨剂，其含有极性强的羧基，活性较强，容易吸附在摩擦副接触面之间，在金属表面能形成致密的吸附膜，在用量较少的情况下也能有效减少摩擦和磨损。但是羧酸具有一定的酸性，吸附在金属表面的羧酸对摩擦副具有一定的腐蚀性。此外，脂肪酸类抗磨剂极易与柴油中的碱性清净分散剂会发生配位交换反应，羧酸阴离子取代分散剂中的疏水基团，破坏胶体粒子的稳定性，生成易析出的复杂凝胶，堵塞过滤网，降低发动机的性能，导致磨损加剧，产生消极作用。因此，为充分发挥脂肪酸抗磨剂的润滑效果，同时避免带来酸性腐蚀和滤网阻塞，有必要研发出润滑性能更好且不会对柴油品质及柴油中其他添加剂配伍性带来不利影响的超低硫柴油用抗磨剂配方。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，以有效缓解单独使用妥尔油脂肪酸抗磨剂存在的酸性腐蚀和滤网阻塞问题，提高抗磨剂的润滑性能。本专利技术提供的超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，由妥尔油脂肪酸和喹啉类含氮抗磨剂组成，所述喹啉类含氮抗磨剂优选为羟基喹啉，所述羟基喹啉优选为3-羟基喹啉、5-羟基喹啉、6-羟基喹啉、8-羟基喹啉、2,4-二羟基喹啉以及2,6-二羟基喹啉中的至少一种。上述超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂的技术方案中，妥尔油脂肪酸的含量为40wt.％～60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为60wt.％～40wt.％，优选地，妥尔油脂肪酸的含量为50wt.％～60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为50wt.％～40wt.％，进一步优选地，妥尔油脂肪酸的含量为55wt.％～60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为45wt.％～40wt.％，最优选地，妥尔油脂肪酸的含量为60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为40wt.％。上述超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂在使用时的添加量可参照柴油抗磨剂Q/SHCG57–2014技术规范或其他相关技术规范的要求进行添加。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：1.本专利技术提供了一种超低硫柴油用复配抗磨剂配方，将妥尔油脂肪酸与喹啉类含氮抗磨剂，特别是与羟基喹啉类含氮抗磨剂复配，复配抗磨剂中含有强极性的羟基和羧基，这两种基团都极易吸附在摩擦副金属基表面上形成一层有机薄膜，有效地降低了摩擦副表面接触的机会，使得摩擦副表面得到保护，并且妥尔油脂肪酸会与摩擦副金属基铁发生反应，生成羧酸铁盐，通过摩擦副不断地接触，钝化摩擦面，使得铁盐和铁的氧化物在铁基上形成一层更加致密的保护膜，从而有效减轻摩擦副的磨损，减少发动机的摩擦磨损，延长发动机的使用寿命。该复配抗磨剂能大幅度降低妥尔油脂肪酸抗磨剂自身的添加量，在提高润滑性能的同时还能避免带来酸性腐蚀和滤网阻塞的问题，也不会对柴油品质以及柴油中其他添加剂配伍性带来不利影响。2.本专利技术通过实验证实：当添加200μg/g复配抗磨剂时，经过HFRR试验后，上试件铁球上的磨斑直径由单独添加等量的妥尔油脂肪酸时的362μm降低到了283μm以下，磨斑直径下降幅度达到了21％以上；当添加200μg/g复配抗磨剂时，上试件铁球上磨斑几乎未出现梨沟现象，摩擦副接触面也更加光滑，相对于添加等量妥尔油脂肪酸的情况，磨斑宽度和深度，都出现了显著的降低，磨斑的宽度降低了47％，深度降低了50％。这说明本专利技术提供的复配抗磨剂的抗磨性能得到了有效的提升。3.由于本专利技术提供的复配抗磨剂的活性组份为油酸、亚油酸和羟基喹啉，它们具有强极性官能团，本身的化学稳定性较高，不易发生化学转变，且容易分散在柴油中，有利于复配抗磨剂稳定地分散存在于柴油中，故复配抗磨剂的润滑效果非常稳定，实验表明，当添加200μg/g的复配抗磨剂后存放180天，在存放期间柴油的润滑性能未发生明显变化。4.本专利技术提供的复配抗磨剂采用现有试剂复配而成即可，无需使用特殊试剂和采取特殊操作，具有可实施性强，容易推广应用的特点。附图说明图1是采用高频往复试验机评价柴油的润滑性能的示意图，图中，1—传感器、2—柴油、3—加热槽、4—测试铁片、5—测试铁球、6—振动器、F—施加载荷。图2是经过HFRR试验后上试件铁球上的磨斑微观光学形貌图，其中，图(A)和(B)分别为添加200μg/g的妥尔油脂肪酸和实施例1中的复配抗磨剂时的磨斑微观光学形貌图。图3是经过HFRR试验后下试件铁片上的磨斑的3D形貌图，其中，图(A)和(B)分别为添加200μg/g的妥尔油脂肪酸和实施例1中的复配抗磨剂时的磨斑的3D形貌图。图4是经过HFRR试验后的上试件铁球上的磨斑的XPS分析谱图，其中，图A和图D为上试件铁球磨斑上的C谱，图B和图E为上试件铁球磨斑上的O谱，图C和图F为上试件铁球磨斑上的Fe谱，图A、B和C为添加200μg/g妥尔油脂肪酸时的谱图，图D、E和F为添加200μg/g实施例1所述复配抗磨剂时的谱图。图5是复配抗磨剂对柴油润滑稳定性的影响曲线。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术提供的超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂作进一步说明。有必要指出，以下实施例只用于对本专利技术作进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员根据上述
技术实现思路
，对本专利技术做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，仍属于专利技术保护的范围。下述各实施例中，采用的柴油原料为0#非加剂柴油，属于加氢柴油，来源于当地石化公司，其硫含量为36ppm。采用的喹啉、8-羟基喹啉和妥尔油脂肪酸，均为分析纯，来源于上海阿拉丁生化科技有限公司。下述各实施例中采用的妥尔油脂肪酸是将妥尔油脂肪酸原料通过吸附和沉淀等手段处理后，保留了活性组份油酸和亚油酸等，其理化参数如表1所示：表1妥尔油脂肪酸的理化性质实施例1本实施中，超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂由妥尔油脂肪酸和8-羟基喹啉组成，妥尔油脂肪酸的含量为60wt.％，8-羟基喹啉的含量为40wt.％。以下通过实验说明复配抗磨剂的柴油润滑性能和润滑稳定性，以及复配抗磨剂对柴油其它理化性质的影响。1.润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，其特征在于由妥尔油脂肪酸和喹啉类含氮抗磨剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，其特征在于由妥尔油脂肪酸和喹啉类含氮抗磨剂组成。2.根据权利要求1所述超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，其特征在于所述喹啉类含氮抗磨剂为羟基喹啉。3.根据权利要求2所述超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，其特征在于所述羟基喹啉为3-羟基喹啉、5-羟基喹啉、6-羟基喹啉、8-羟基喹啉、2,4-二羟基喹啉以及2,6-二羟基喹啉中的至少一种。4.权利要求1至3中任一权利要求所述超低硫柴油用妥尔油脂肪酸复配抗磨剂，其特征在于该妥尔油脂肪酸复配抗磨剂中，妥尔油脂肪酸的含量为40wt.％～60wt.％，喹啉类含氮抗磨剂的含量为60wt....

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉宝，张利，胡震，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51