一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方组成比例

本发明专利技术涉及一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方，用0.85％～0.95％体积分数的生物柴油作抗磨剂，或替代脂肪酸酯型抗磨剂，解决脂肪酸酯型抗磨剂造成柴油乳化、过滤器堵塞的问题，或替代脂肪酸型抗磨剂，用于高酸值柴油中，防止柴油产品酸值超标，或用0.65～0.80％体积分数的生物柴油与50～100mg/kg脂肪酸酯型抗磨剂复配，或用0.65～0.80％体积分数的生物柴油与50～100mg/kg脂肪酸型抗磨剂复配使用，降低柴油调和成本，提高生物柴油的附加值，增加经济效益。增加经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方


[0001]本专利技术涉及一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方，更具体地说涉及一种用生物柴油 作抗磨剂，或替代脂肪酸酯型抗磨剂，解决脂肪酸酯型抗磨剂造成柴油乳化、过滤芯堵塞问题， 或替代脂肪酸型抗磨剂，用于高酸值柴油中，防止柴油产品酸值超标，或用生物柴油与脂肪酸 酯型抗磨剂或与脂肪酸型抗磨剂复配使用，降低柴油调和成本，增加生物柴油的附加值，提高 经济效益的方法。

技术介绍

[0002]随着环保要求日趋严格，车用柴油质量升级速度加快，车辆排放标准提高，我国车用柴油 在国五标准中严格规定了硫和多环芳烃等组分的含量，但低硫低芳柴油的润滑性能较差，升级 后的车用柴油中需要加入润滑性改进剂来改善柴油的润滑性能。
[0003]柴油机磨损主要来源于粘着磨损和微动磨损。粘着磨损是燃料泵的主要磨损方式，可以加 入抗粘着的润滑性改进剂，以增加保护油膜厚度，降低燃料泵的粘着磨损。柴油抗磨剂主要通 过表面活性分子在摩擦金属表面的吸附来改善柴油润滑性能。抗磨剂分子的两个顶端分别是一 个极性基团和一个非极性基团，遇到金属后，分子的极性基团吸附到金属表面形成油膜，另一 端的非极性基团则进入柴油中，由此抗磨剂可以提供金属表面间的边界润滑，对金属表面形成 保护层，可以有效阻止相对运动摩擦的金属表面直接接触，从而有效降低机械磨损。
[0004]目前生产中常用的柴油抗磨剂有醇和醚类、脂肪胺与酰胺类以及脂肪酸和脂肪酸酯类。
[0005]醇和醚类化合物因分子具有较高的极性，在低硫柴油中加入，可以较显著地提高其润滑性， 但要达到国家标准要求，需要的剂量较大，且大量的该类添加剂会改变柴油的一些物理化学性 质，不符合添加剂的添加标准。脂肪胺与酰胺类抗磨剂可以有效改善柴油的润滑性能，但该类 物质为含氮化合物，浓度过大时，会增大尾气污染物排放。脂肪胺和酰胺类化合物多为脂肪酸 与多胺类化合物合成而得，具有较高酸值，对柴油机有腐蚀作用，且与润滑油中碱性物质反应， 易产生不溶颗粒物，增大气缸磨损。目前柴油抗磨剂主要有脂肪酸类和脂肪酸酯类两种产品。
[0006]C16～C18的不饱和脂肪酸为抗磨剂的有效组分，而硬脂酸、松香酸等饱和脂肪酸、钠、 镁、钙、锌、铁等金属元素和磷、硼、硅、氯等非金属元素均为抗磨剂的非理想组分，需要严 格控制。酸型抗磨剂酸值较高(185～210mgKOH/g)，按200mg/kg添加量计算，可使柴油酸度 (KOH)增加3.2～3.6mg/100mL，同时凝点高于酯类抗磨剂，因此脂肪酸型抗磨剂仅适用于低酸 度柴油，而在高酸度柴油中加入酸性抗磨剂会造成柴油酸度超标。
[0007]脂肪酸酯型抗磨剂主要是采用长链不饱和脂肪酸与甘油等多元醇作为原料，在催化剂的作 用下发生酯化反应，生成脂肪酸多元醇单酯。2006年6月《精细石油化》报道蔺建民等考察 脂肪酸的碳链长度、与脂肪酸反应的多元醇、多烯多胺、醇胺等对添加剂效果的影响，结果表 明，随着脂肪酸碳链增加，抗磨剂效果增强，在碳数为18的脂肪酸中，油酸、亚
油酸、蓖麻 酸效果比硬脂酸好，优选出的多元醇为丙二醇，产物酸值在2.5～5.0KOH mg/g，当抗磨剂添 加质量分数在300mg/g以上时，能满足车用柴油对润滑性的要求，但酸值偏高，加剂量大， 增加柴油调和成本。2015年5月《用油全方位》报道，石油化工科学研究院胡志红等以乙二 醇、1,3
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丙二醇、丙三醇、1,3
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丁二醇、季戊四醇与棉籽油生物柴油反应合成4种长链脂的多 元醇单酯型脂肪酸酯型抗磨剂，符合脂肪酸酯型抗磨剂的技术要求，但多元醇单酯型脂肪酸酯 型抗磨剂，同时存在亲水亲油基，属于表面活性剂，在使用中易出现有乳化现象，残存的金属 离子与不饱和脂肪酸易形成脂肪酸钠等皂化物，影响柴油的过滤性能，造成和过滤器杜塞问题， 经过水洗、中和、精馏工艺将产品制备中使用的酸(H2SO4)、或者碱(NaOH)催化剂脱除，防止残 存的金属离子与不饱和脂肪酸形成脂肪酸钠等皂化物，造成脂肪酸酯型抗磨剂成本偏高。
[0008]生物柴油是指以大豆、油菜、棉、棕榈等油料作物，野生油料植物和工程微藻等水生植物 油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过甲醇进行酯交换反应，得到的脂肪酸甲酯 (FAME)，副产甘油。酯交换使用的催化法主要有：化学法(碱催化法、酸催化法)、生物酶法、 超临界法，工业化生物柴油制备方法主要是化学法和生物酶法。
[0009]生物柴油主要用途有调和车用柴油和精细化工应用。调和车用柴油包括B5生物柴油、B10 生物柴油、B20生物柴油，国内目前主要为B5生物柴油。但生物柴油售价较柴油低，效益受 到影响，在北方冬季气温低，生物柴油冬季不能使用，因此除上海由于扶持政策到位，生物柴 油推广应用较好外，生物柴油推广应用并不尽如人意。生物柴油也需找到一种附加值高、应用 方法相对简便的途径。
[0010]生物柴油氧原子而具有较好的极性，可以吸附在摩擦表面形成保护膜，起到较好的润滑作 用，与多元醇单酯型抗磨剂相比，没有亲水羟基，使用时不易乳化，清华大学刘德华、杜伟等 用生物酶催化法生产的生物柴油，金属离子含量低，满足抗磨剂金属质量分数≤50μg/g的要 求，不会堵塞过滤器，有较高的不饱和脂肪酸甲酯，酸值满足酯型抗磨剂酸值小于1mgKOH/g 的要求。
[0011]本申请利用生物柴油作抗磨剂，或替代多元醇单酯型脂肪酸酯型抗磨剂，解决脂肪酸酯型 抗磨剂造成柴油乳化、过滤芯堵塞问题，或替代脂肪酸型抗磨剂，用于高酸值柴油中，防止柴 油产品酸值超标，或用生物柴油与脂肪酸酯型抗磨剂或与脂肪酸型抗磨剂复配使用，降低柴油 调和成本，增加生物柴油的附加值，提高经济效益。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供了一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方，主要目的是针对柴油调和时脂 肪酸酯型抗磨剂易造成油品乳化、过滤器堵塞，脂肪酸型抗磨剂不适用于高酸值柴油调和，肪 酸酯型抗磨剂和肪酸型抗磨剂价格较高，增加柴油调合成本的问题，利用生物柴油，或替代脂 肪酸酯型抗磨剂，防止使用时出现油品乳化、过滤器堵塞问题，或替代脂肪酸型抗磨剂，防止 高酸值柴油酸值超标，或同时降低柴油调和成本，增加生物柴油的附加值，提高经济效益。
[0013]申请人结合各种生物柴油成分和与基础柴油进行调和发现，在基础柴油中合理添加生物柴 油，可以取代抗磨剂或部分取代抗磨剂，可以达到GB19147
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2016《车用柴油》校正磨痕直径 (60℃)≯460μm的润滑性指标。
[0014]一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方，主要目的是针对柴油调和时脂肪酸酯型抗磨 剂易造成油品乳化、过滤器堵塞，脂肪酸型抗磨剂不适用于高酸值柴油中，肪酸酯型抗磨剂和 肪酸型抗磨剂价格较高，增加柴油调合成本等问题，利用生物柴油作抗磨剂，或替代脂肪酸酯 型抗磨剂，防止使用时出现油品乳化、过滤器堵塞问题，或替代脂肪酸型抗磨剂，防止高酸值 柴油酸值超标，或用生物柴油与脂肪酸酯型抗磨剂或与脂肪酸型抗磨剂复配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用生物柴油提高柴油抗磨性能的配方，其特征是，配方用生物柴油做抗磨剂，或用生物柴油与脂肪酸酯型抗磨剂或与脂肪酸型抗磨剂复配使用。2.如权利要求1所述的配方，其特征是，用生物柴油作抗磨剂，生物柴油的添加量为柴油体积分数的0.85％～0.95％。3.如权利要求1所述的配方，其特征是，用生物柴油作抗磨剂与脂肪酸酯型抗磨剂复配使用，生物柴油的添加量为柴油体积分数的为0.65～0.80％，脂肪酸酯型抗磨剂添加量为50～100mg/kg。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明玉，张宝忠，曾广俊，张磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：