燃气发动机油组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种燃气发动机油组合物及其制备方法。本发明专利技术的燃气发动机油组合物，包括以下组分：A)酚类化合物；B)烷基化二苯胺；C)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯分散剂；D)水杨酸钙和/或磺酸钠；E)二烷基二硫代磷酸锌；F)无灰摩擦改进剂；G)金属腐蚀抑制剂；H)降凝剂；I)主要量的润滑基础油；其中所述酚类化合物的结构如通式(I)所示：

Gas engine oil composition and preparation method

【技术实现步骤摘要】
燃气发动机油组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种燃气发动机油组合物，尤其涉及一种抗氧性能优良的燃气发动机油组合物。
技术介绍
压缩天然气的低排放、低燃料费用和合理的燃料资源配置特性，作为汽车发动机燃料在国际上日益受到重视，也推动了压缩天然气汽车的发展，其技术发展也日趋成熟。由使用汽油车改装成的压缩天然气/汽油两用燃料车辆在大中城市受到普遍欢迎，发展前景也十分光明。然而，这类车辆使用原来的汽油机油后出现了积炭多、油泥大、换油周期缩短等问题；发动机易出现早期磨损和大修里程缩短等问题。压缩天然气/汽油两用燃料发动机使用天然气时，燃烧室温度较高、尾气排放温度高，要求润滑油使用的抗氧剂具有较强的高温抗氧化能力；同时由于高灰分添加剂极易在发动机部件表面生成坚硬沉积物，导致积炭增多，烧气门等现象，因此具有抗氧能力强和低灰分的燃气发动机油是未来发展的趋势。抗氧剂是润滑油、燃料油及塑料橡胶加工行业必不可少的添加剂，它的种类很多，主要包括酚型、胺型、酚酯型、硫代酯型、亚磷酸酯型等。其中受阻酚类抗氧剂因为其优良的抗氧化作用而被广泛应用。目前被广泛用于润滑油、燃料油等领域的受阻酚型抗氧剂是对称型受阻酚抗氧剂，相关专利也很多，如CN1611563A提供了一种对称型受阻酚抗氧剂，具有凝点低、抗氧化性能强的特点，但在其分子结构中存在空间位阻效应较强的不足。受阻酚抗氧剂一般都带有2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的结构，具有一定毒性，而近年来，为了防止2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)成分毒性影响使用，国外先进公司，如罗氏、Ciba精化、BASF等公司纷纷推出“绿色”抗氧剂。腰果酚是腰果壳液的主要成分，是一种天然酚类化合物，是腰果生产的重要农副产品，来源广泛，储量巨大。因此，采用该类丰富且低成本的天然化合物为原料合成非对称型受阻酚抗氧剂，符合绿色化学的定义以及国家可持续发展战略要求。
技术实现思路
本专利技术提出了一种燃气发动机油组合物及其制备方法。本专利技术的燃气发动机油组合物，包括以下组分：A)酚类化合物，占组合物总质量的0.1％～15％(优选0.5％～10％)；B)烷基化二苯胺，占组合物总质量的0.1％～10％(优选0.5％～5％)；C)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯分散剂，占组合物总质量的3％～15％(优选5％～10％)；D)水杨酸钙和/或磺酸钠，占组合物总质量的0.2％～10％(优选0.5％～8％)；E)二烷基二硫代磷酸锌，占组合物总质量的0.1％～5％(优选0.2％～3％)；F)无灰摩擦改进剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；G)金属腐蚀抑制剂，占润滑油组合物总质量的0.01％～3％(优选0.02％～1％)；H)降凝剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；I)主要量的润滑基础油；其中所述酚类化合物的结构如通式(I)所示：其中，R1、R1’可以相同或不同，各自独立地选自CnH(2n+m)，n为3～30之间的整数(优选5～20之间的整数，最优选10～18之间的整数)，m为1、-1、-3或-5(优选1、-1或-3，最优选1或-1)；R2、R2’可以相同或不同，各自独立地选自C1-C8直链或支链烷基(优选选自C1-C4直链或支链烷基，最优选叔丁基)；R3选自C1-C6直链或支链的亚烷基(优选选自C1-C4直链或支链的亚烷基，最优选亚甲基)。根据本专利技术的酚类化合物，其中的R1、R1’可以分别独立地位于所在苯环羟基的间位或对位，优选分别独立地位于所在苯环羟基的间位。本专利技术的酚类化合物可以为单一结构的化合物，也可以为包含不同结构化合物的混合物。本专利技术的具体的酚类化合物包括：2,2’-亚甲基-双(6-叔丁基腰果酚)、2,2’-亚甲基-双(3-十五烷基-6-叔丁基苯酚)。本专利技术的酚类化合物的制备方法，包括：将通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛反应，收集产物；在通式(II)中，R1为CnH(2n+m)，n为3～30之间的整数(优选5～20之间的整数，最优选10～18之间的整数)，m为1、-1、-3或-5(优选1、-1或-3，最优选1或-1)；R2为C1-C8直链或支链烷基(优选C1-C4直链或支链烷基，最优选叔丁基)；R1位于所在苯环羟基的间位或对位，优选位于所在苯环羟基的间位。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛之间的摩尔比优选1～10：1，更优选2～5：1；所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应温度优选20℃～120℃，更优选50℃～100℃。一般来说，所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛反应的时间越长越好，通常优选0.5～10h，最优选3～5h。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，在通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应过程中，可以加入催化剂，也可以不加入催化剂，优选加入催化剂；所述催化剂优选酸性催化剂或碱性催化剂。所述酸性催化剂可以选用硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或多种(优选硫酸)。所述碱性催化剂可以选用碱金属和/或碱土金属的氢氧化物，可以选用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化钡中的一种或多种(优选氢氧化钠)。所述催化剂的加入量优选为通式(II)所示的酚化合物质量的0.1％～10％，更优选0.8％～2％。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，在通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应过程中，可以加入溶剂，也可以不加入溶剂，优选加入溶剂；所述溶剂优选甲苯、乙醇、丙酮、氯仿和石油醚中的一种或多种；所述溶剂的加入量优选为通式(II)所示的酚化合物和C1～C6醛质量之和的10％～100％，更优选50％～80％。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，在所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应结束后，可以对反应产物进行提纯处理，提纯处理的方法包括水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种，并没有特别的限定。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的示例反应式如下所示：根据本专利技术酚类化合物的制备方法，优选地，当通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应产物中含有不饱和键时，对所述反应产物进行加氢处理，以提高所述反应产物的饱和度。所述加氢处理的工艺条件优选为：氢压1.0～6.0MPa(优选3.0～4.0Mpa)，温度60℃～260℃(优选180℃～220℃)，时间0.5～10h(优选3～5h)。优选地，在所述加氢处理过程中加入加氢催化剂。所述加氢催化剂优选过渡金属，例如可以选用钯碳催化剂、雷尼镍。所述加氢催化剂的加入量优选为通式(II)所示的酚化合物质量的0.1％～10％，更优选为0.5％～5％。根据本专利技术酚类化合物的制备方法，优选地，所述通式(II)所示的酚化合物可以由通式(III)所示的酚化合物与烷基化剂发生烷基化反应而得，其中R1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气发动机油组合物，包括以下组分：/nA)酚类化合物，占组合物总质量的0.1％～15％(优选0.5％～10％)；/nB)烷基化二苯胺，占组合物总质量的0.1％～10％(优选0.5％～5％)；/nC)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯分散剂，占组合物总质量的3％～15％(优选5％～10％)；/nD)水杨酸钙和/或磺酸钠，占组合物总质量的0.2％～10％(优选0.5％～8％)；/nE)二烷基二硫代磷酸锌，占组合物总质量的0.1％～5％(优选0.2％～3％)；/nF)无灰摩擦改进剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；/nG)金属腐蚀抑制剂，占润滑油组合物总质量的0.01％～3％(优选0.02％～1％)；/nH)降凝剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；/nI)主要量的润滑基础油；/n其中所述酚类化合物的结构如通式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气发动机油组合物，包括以下组分：
A)酚类化合物，占组合物总质量的0.1％～15％(优选0.5％～10％)；
B)烷基化二苯胺，占组合物总质量的0.1％～10％(优选0.5％～5％)；
C)聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂和/或聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯分散剂，占组合物总质量的3％～15％(优选5％～10％)；
D)水杨酸钙和/或磺酸钠，占组合物总质量的0.2％～10％(优选0.5％～8％)；
E)二烷基二硫代磷酸锌，占组合物总质量的0.1％～5％(优选0.2％～3％)；
F)无灰摩擦改进剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；
G)金属腐蚀抑制剂，占润滑油组合物总质量的0.01％～3％(优选0.02％～1％)；
H)降凝剂，占润滑油组合物总质量的0.02％～5％(优选0.1％～3％)；
I)主要量的润滑基础油；
其中所述酚类化合物的结构如通式(I)所示：



其中，R1、R1’各自独立地选自CnH(2n+m)，n为3～30之间的整数(优选5～20之间的整数，最优选10～18之间的整数)，m为1、-1、-3或-5(优选1、-1或-3，最优选1或-1)；R2、R2’各自独立地选自C1-C8直链或支链烷基(优选选自C1-C4直链或支链烷基，最优选叔丁基)；R3选自C1-C6直链或支链的亚烷基(优选选自C1-C4直链或支链的亚烷基，最优选亚甲基)。


2.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，其中的R1、R1’分别独立地位于所在苯环羟基的间位或对位(优选分别独立地位于所在苯环羟基的间位)。


3.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述酚类化合物的制备方法包括：将通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛反应，收集产物；



在通式(II)中，R1为CnH(2n+m)，n为3～30之间的整数(优选5～20之间的整数，最优选10～18之间的整数)，m为1、-1、-3或-5(优选1、-1或-3，最优选1或-1)；R2为C1-C8直链或支链烷基(优选C1-C4直链或支链烷基，最优选叔丁基)；R1位于所在苯环羟基的间位或对位(优选位于所在苯环羟基的间位)。


4.按照权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛之间的摩尔比为1～10：1(优选2～5：1)；所述通式(II)所示的酚化合物与C1～C6醛的反应温度为20℃～120℃(优选50℃～100℃)。


5.按照权利要求3所述的组合物，其特征在于，在通式...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欣，陈晓伟，武志强，
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：北京;11