一种柴油组合物和提高生物柴油氧化安定性的方法技术

本发明专利技术提供了一种柴油组合物，该柴油组合物含有基础柴油和添加剂，其中，所述基础柴油含有生物柴油，所述添加剂含有组分ａ和组分ｂ，所述组分ａ含有芳胺型抗氧剂和／或受阻酚型抗氧剂；所述组分ｂ含有不同于作为组分ａ的芳胺的有机胺。所述添加剂还任选含有组分ｃ，组分ｃ为能与金属表面反应的金属减活剂和／或与金属或金属离子反应或者结合的金属螯合剂。本发明专利技术提供的柴油组合物具有较好的氧化安定性。本发明专利技术还提供了一种提高生物柴油氧化安定性的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源 的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐， 生物柴油以其优越的环保性能和可再生性受到了各国的重视。生物柴油(BD100)又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Methyl Ester)，是以大豆和油 菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物的油脂以及动 物油脂、废餐饮油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇)经酯交换反应获得，是一种洁净的生物燃 料。生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势，对我国农业结构调整、能源安全和生态环 境综合治理有十分重大的战略意义。而我国目前是一个石油净进口国，石油储量又很有限， 大量进口石油对我国的能源安全造成威胁；因此，生物柴油的研究和生产对我国有着重要 的现实意义。但是，由于原料和加工工艺的原因，有些生物柴油的氧化安定性很差，对生物柴油 的使用和贮存都造成很大的困难。氧化安定性差的生物柴油易生成如下老化产物1)不溶 性聚合物(胶质和油泥)，这会造成发动机滤网堵塞和喷射泵结焦，并导致排烟增大、启动 困难；2)可溶性聚合物，其可在发动机中形成树脂状物质，可能会导致熄火和启动困难；3) 老化酸，这会造成发动机金属部件腐蚀；4)过氧化物，这会造成橡胶部件的老化变脆而导 致燃料泄漏等。欧洲生物柴油标准EN 14214 :2003、澳大利亚生物柴油标准(Draft2003)、新西 兰生物柴油标准NZS 7500 :2005、巴西生物柴油标准ANP255(2003)、印度生物柴油标准 IS 15607 :2005、南非生物柴油标准SANS1935 2004以及我国柴油机燃料调合用生物柴油 (BD100)国家标准GB/T20828-2007都规定生物柴油的氧化安定性为110°C下的诱导期不低 于6小时，测定方法为EN 14112:2003。众所周知，石油柴油(即通常意义的柴油，此处为了与生物柴油相区分，特引入石 油柴油)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，并经缩合作用产生不溶性的沉淀。这些在石油柴油储存过程中生成的不溶 性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。而生物柴油由于氧化安 定性比石油柴油差，与石油柴油调合后会加重上述问题。最为明显的表现是含生物柴油的 调合燃料的稳定性和清净分散性比石油柴油要差很多。上述问题可通过加入添加剂解决或缓解。一种方式是向纯生物柴油中加入抗氧剂 以减缓其氧化，从而缓解老化产物的危害；另一种方式是向石油柴油或含生物柴油的调合 燃料中加入稳定剂和清净分散剂，以改善调合燃料的稳定性和清净分散性。稳定剂可终止、 减弱、或干扰各种氧化反应，以抑制油品变质，改善其安定性；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。CN1742072A公开了一种提高生物柴油储存稳定性的方法，该方法包括将含有以原 液计为15-60重量％的溶于生物柴油的2，4_ 二叔丁基羟甲苯的液态原液加入到待稳定化 的生物柴油中，直至以生物柴油的总溶液计，2，4_ 二叔丁基羟甲苯的浓度达到0. 005-2重量％。CN1847368A公开了一种提高生物柴油的氧化稳定性的方法，该方法包括将双酚型 抗氧剂如4，亚甲基二 、2，亚甲基二 以10-20000ppm(w/w)的量加入到待稳定的生物柴油中。CN1847369A公开了一种提高生物柴油的氧化稳定性的方法，该方法包括将熔点小 于或等于40°C的主抗氧化剂以10-20000ppm(w/w)的量加入到待稳定的生物柴油中，其中 所述主抗氧化剂含有烷基酚。US2007/113467A1公开了一种具有改进的氧化稳定性的燃料组合物，该组合物含 有生物柴油和至少一种抗氧剂，所述抗氧剂选自没食子酸丙酯、1，2，3-三羟基苯、2，6- 二 叔丁基对甲基苯酚、丁基化羟基茴香醚、硫代二丙酸月桂酯、生育酚、喹啉衍生物中的一种。以上使用传统的抗氧剂来提高生物柴油氧化安定性的方法虽然有一定效果，但用 量都较大，同时对含生物柴油的调合燃料的稳定性的改善效果也不太好。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的以纯生物柴油为基础柴油的柴油组合 物的氧化安定性较差以及以生物柴油与其它柴油的调合燃料为基础柴油的柴油组合物的 稳定性较差的缺点，提供一种氧化安定性或者稳定性较好的柴油组合物以及提供一种提高 生物柴油氧化安定性的方法。本专利技术提供了一种柴油组合物，该柴油组合物含有基础柴油和添加剂，其中，所述 基础柴油含有生物柴油，所述添加剂含有组分a和组分b，所述组分a含有芳胺型抗氧剂和 /或受阻酚型抗氧剂；所述组分b含有不同于组分a芳胺的有机胺。本专利技术同时还提供一种提高生物柴油氧化安定性的方法，该方法包括，在含有生 物柴油的基础柴油中，加入添加剂，所述添加剂含有组分a和组分b，所述组分a含有芳胺型 抗氧剂和/或受阻酚型抗氧剂；所述组分b含有不同于组分a的有机胺。本专利技术提供的柴油组合物，当以纯生物柴油作为基础柴油时，该柴油组合物具有 较好的氧化安定性，组分a与组分b之间令人^C异的出现协同效应，抗氧化效果比单独使用 抗氧剂要好很多。组分b可以看作是辅助抗氧剂，其可以使抗氧剂的效果出人意料地大大 增强。因此，在达到相同的氧化安定性要求时，组分a在生物柴油组合物中的量可以大大减 少，尤其是组分a特别昂贵或组分a有一定毒性或腐蚀性的情况下，减少了其用量具有很大 意义。当以含有生物柴油的调合燃料作为基础柴油时，该柴油组合物的稳定性较好。特别 是根据本专利技术提供的优选实施方式，当所述添加剂同时含有组分a、组分b，或者还同时含 有任选的组分c时，由于各添加剂之间明显的协同效应，本专利技术提供的柴油组合物的抗氧 性明显提高。具体实施例方式根据本专利技术提供的柴油组合物中，所述添加剂的含量可以在较大范围内选择， 例如相对于基础柴油的含量可以为50-10000ppm，优选为80-5000ppm，进一步优选为 100-3000ppm。所述组分b与组分a的重量比可以为0.01-100 1，优选为0.1-10 1，进一步 优选为0.05-5 1，更进一步优选为0.2-5 1。组分a组分a为芳胺型抗氧剂和/或受阻酚型抗氧剂，优选含有对苯二胺型抗氧剂、至少 有一个叔丁基在酚羟基邻位的受阻酚型抗氧剂中的一种或几种，进一步优选所述组分a含 有烷基碳原子数在4-10之间的二烷基对苯二胺和通过亚甲基或硫相连的双酚型抗氧剂中 的一种或几种。作为组分a的所述芳胺型抗氧剂可以选自萘胺衍生物、二苯胺衍生物、对苯二胺 衍生物、喹啉衍生物中的至少一种。其中萘胺衍生物包括但不限于下列物质中的一种或多种苯基-a-萘胺(抗氧剂T531，防老剂甲)；苯基_ 0 -萘胺(防老剂丁)；N-对甲氧基苯基a _萘胺(防老剂102)；对羟苯基_ 3 _萘胺(防老剂D-0H)；丁间醇醛_ a _萘胺(防老剂AP)2-羟基-1，3-双丙烷(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油组合物，该柴油组合物含有基础柴油和添加剂，其特征在于，所述基础柴油含有生物柴油，所述添加剂含有组分ａ和组分ｂ，所述组分ａ含有芳胺型抗氧剂和／或受阻酚型抗氧剂；所述组分ｂ含有不同于组分ａ的有机胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺建民，
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：11[中国|北京]