柴油润滑改进剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柴油润滑改进剂及其制备方法。一种柴油润滑改进剂的制备方法包括以下步骤：将不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化下于180℃～220℃下进行酯化反应，在所述酯化反应的过程中连续通入保护性气体至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g时停止反应得到粗产物；对所述粗产物进行减压蒸馏至所述粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g；将所述粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物，再将所述混合物与强酸型离子交换树脂进行离子交换；及对经过离子交换的所述混合物进行蒸馏去除水及低级醇得到所述柴油润滑改进剂。该方法制备得到的柴油润滑改进剂酸值低，在用于柴油时，柴油能保持较好的油水分离性能并具有较好的润滑性。

【技术实现步骤摘要】
柴油润滑改进剂及其制备方法
本专利技术涉及柴油功能性添加剂
，特别是涉及一种柴油润滑改进剂及其制备方法。
技术介绍
柴油润滑性改进剂是改进柴油润滑性能的重要添加剂，柴油润滑性改进剂分为脂肪酸型和脂肪酸酯型两种，目前国内柴油主要采用脂肪酸型，但脂肪酸型柴油润滑性改进剂在使用中存在较多问题，如：脂肪酸型柴油润滑性改进剂加入后会影响柴油的酸度，且与柴油的其他添加剂有兼容性问题，特别是柴油清净剂。脂肪酸会与柴油清净剂里面的含氮化合物反应，从而导致抗磨性和清净性能的双重下降。脂肪酸酯型就很好的避免了上述问题，脂肪酸酯型属于脂肪酸型的改进型产品，在相同加剂量条件下，脂肪酸酯型对柴油的润滑效果要优于脂肪酸型，而且脂肪酸酯型酸值低，加入后不会影响柴油的酸度，也不会和其他柴油添加剂发生反应，是脂肪酸型的最优替代产品。目前脂肪酸酯型柴油润滑性改进剂的生产主要采用脂肪酸与多元醇在金属氢氧化合物的催化作用下制得，然而目前的制备工艺仍存在不足：一方面产物的酸值仍较高，容易造成柴油的酸值超标，长期使用仍无法避免对柴油发动机造成锈蚀损坏；另一方面，采用脂肪酸与多元醇在金属氢氧化合物的催化作用下制得的柴油润滑改进剂在加入到柴油中会严重破坏柴油的油水分离性能，严重时甚至会堵塞加油枪以及发动机滤网，影响发动机正常使用，还会影响柴油润滑性能及柴油机汽车尾气排放。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种柴油润滑改进剂的制备方法，通过该方法制备得到的柴油润滑改进剂酸值低，在用于柴油时，柴油能保持较好的油水分离性能并具有较好的润滑性。此外，还提供由上述柴油润滑改进剂的制备方法制备得到的柴油润滑改进剂。一种柴油润滑改进剂的制备方法，包括以下步骤：在通入保护气体的条件下，将不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化下于180℃～220℃下进行酯化反应，直至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g时停止反应，得到粗产物；保持温度在180℃～220℃下，对所述粗产物进行减压蒸馏至所述粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g；将所述粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物，再将所述混合物与强酸型离子交换树脂进行离子交换；及对经过离子交换的所述混合物进行干燥处理得到所述柴油润滑改进剂。在其中一个实施方式中，所述不饱和脂肪酸选自油酸、妥儿油脂肪酸、大豆油脂肪酸及棕榈油脂肪酸中的至少一种，所述不饱和脂肪酸中饱和脂肪酸质量含量不超过2.5％；及/或，所述多元醇选自丙三醇、季戊四醇、山梨醇及木糖醇中的至少一种；及/或，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及氢氧化钙中的至少一种；及/或，所述低级醇选自甲醇、乙醇或异丙醇。在其中一个实施方式中，所述不饱和脂肪酸与所述多元醇的质量比为2:1～8.7:1。在其中一个实施方式中，所述不饱和脂肪酸与所述碱的质量比为500:1～1300:1。在其中一个实施方式中，所述强酸型离子交换树脂选自磺酸型离子交换树脂、丙烯酸型离子交换树脂及氢型离子交换树脂中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述粗产物与所述低级醇或其水溶液的质量比为2:1～3:1。在其中一个实施方式中，所述混合物与所述强酸型离子交换树脂的质量比为1:0.015～1:0.035。在其中一个实施方式中，所述将所述粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物的步骤中将粗产物冷却至30℃～40℃。在其中一个实施方式中，所述对经过离子交换的所述混合物进行干燥处理得到所述柴油润滑改进剂的步骤具体包括：在保护性气体氛围下，于90℃～100℃下对所述混合物进行常压蒸馏回收低级醇；及在真空度低于-0.09MPa及温度为90℃～100℃的条件下对所述混合物进行减压蒸馏得到所述柴油润滑改进剂。一种柴油润滑改进剂，由上述的柴油润滑改进剂的制备方法制备得到。上述柴油润滑改进剂的制备方法，先采用不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化作用下反应，且在反应的过程中连续通入保护性气体以带出反应产生的水，直至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g，再采用减压蒸馏的方式使得粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g，从而能够制备得到酸值较低的柴油润滑改进剂；将粗产物与低级醇或其水溶液混合后再与强酸型离子交换树脂进行离子交换，粗产物在溶剂为低级醇或其水溶液的环境下能够充分与强酸型离子交换树脂发生离子交换，降低产物中金属离子的含量，以去除柴油润滑改进剂中不饱和脂肪酸与碱催化剂反应产生的脂肪酸盐，从而避免柴油润滑改进剂中脂肪酸盐对柴油的油水分离性能的影响，还可以有效避免脂肪酸盐过多引起的堵塞加油枪以及发动机滤网的现象。附图说明图1为一实施方式的柴油润滑改进剂的制备方法的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，一实施方式的柴油润滑改进剂的制备方法，包括以下步骤：S110、将不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化下于180℃～220℃下进行酯化反应得到粗产物。在其中一个实施方式中，不饱和脂肪酸选自油酸、妥儿油脂肪酸、大豆油脂肪酸及棕榈油脂肪酸中的至少一种，所述不饱和脂肪酸中饱和脂肪酸质量百分含量不超过2.5％。在其中一个实施方式中，多元醇选自丙三醇、季戊四醇、山梨醇及木糖醇中的至少一种。在其中一个实施方式中，碱为金属氢氧化物。进一步地，碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及氢氧化钙中的至少一种。进一步地，不饱和脂肪酸与多元醇的质量比为2:1～8.7:1。更进一步地，不饱和脂肪酸与多元醇的质量比还可以是4:1、5:1或7:1。进一步地，不饱和脂肪酸与碱的质量比为500:1～1300:1。更进一步地，不饱和脂肪酸与碱的质量比还可以是800:1或1000:1。在其中一个实施方式中，在进行酯化反应的过程中连续通入保护性气体，且进行酯化反应至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g时停止反应得到粗产物。在酯化反应过程中通过连续通入保护性气体，保护性气体还能够将反应产生的水带出，从而有利于酯化反应的进行。进一步地，保护性气体选自氮气、氩气中的至少一种。S120、保持温度在180℃～220℃下，对粗产物进行减压蒸馏至粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g。在其中一个实施方式中，进行减压蒸馏时控制体系的真空度为-0.5MPa。S130、将粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物，再将混合物与强酸型离子交换树脂进行离子交换脱除金属离子。在其中一个实施方式中，将粗产物冷却至30℃～40℃后与低级醇或其水溶液混合得到混合物。进一步地，粗产物与低级醇或其水溶液的质量比为2:1～3:1。进一步地，低级醇的纯度为90％～99％。低级醇的纯度还可以是95％。在其中一个实施方式中，低级醇选自甲醇、乙醇或异丙醇。在其中一个实施方式中，采用低级醇的水溶液与粗产物进行混合得到混合物。进一步地，低级醇的水溶液的质量浓度为80％～100％，可以理解的是，当低级醇的水溶液的质量浓度为100％时，即为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油润滑改进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在通入保护气体的条件下，将不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化下于180℃～220℃下进行酯化反应，直至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g时停止反应，得到粗产物；保持温度在180℃～220℃下，对所述粗产物进行减压蒸馏至所述粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g；将所述粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物，再将所述混合物与强酸型离子交换树脂进行离子交换；及对经过离子交换的所述混合物进行干燥处理得到所述柴油润滑改进剂。

【技术特征摘要】
1.一种柴油润滑改进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在通入保护气体的条件下，将不饱和脂肪酸与多元醇在碱的催化下于180℃～220℃下进行酯化反应，直至反应体系的酸值降低至15mgKOH/g～25mgKOH/g时停止反应，得到粗产物；保持温度在180℃～220℃下，对所述粗产物进行减压蒸馏至所述粗产物的酸值降低至0.5mgKOH/g～2mgKOH/g；将所述粗产物冷却后与低级醇或其水溶液混合得到混合物，再将所述混合物与强酸型离子交换树脂进行离子交换；及对经过离子交换的所述混合物进行干燥处理得到所述柴油润滑改进剂。2.根据权利要求1所述的柴油润滑改进剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和脂肪酸选自油酸、妥儿油脂肪酸、大豆油脂肪酸及棕榈油脂肪酸中的至少一种，所述不饱和脂肪酸中饱和脂肪酸质量含量不超过2.5％；及/或，所述多元醇选自丙三醇、季戊四醇、山梨醇及木糖醇中的至少一种；及/或，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及氢氧化钙中的至少一种；及/或，所述低级醇选自甲醇、乙醇或异丙醇。3.根据权利要求1所述的柴油润滑改进剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和脂肪酸与所述多元醇的质量比为2:1～8.7:1。4.根据权利要求1所述的柴油润滑改进剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓俊辉，严斌，胡涛英，熊靓，
申请(专利权)人：宁波广昌达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33