一种高清洁柴油添加剂及其制备方法与流程

文档序号:14339808阅读:318来源:国知局

本发明属于燃料油添加剂技术领域,具体涉及一种高清洁柴油添加剂及其制备方法。



背景技术:

柴油是c10-c22化合物,含碳量高,燃烧不充分,易造成油耗的增加和污染物的排放。目前柴油的消耗量在逐步增长,但是柴油作为燃料所排放的有害物已经日益显著,进而导致雾霾天气的加重。因此,解决柴油的污染是迫切需要解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种高清洁柴油添加剂及其制备方法,可有效改善柴油燃烧污染、柴油性能不稳定、腐蚀性强等问题。

本发明的目的是以下述方式实现的:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂70-80份,助燃剂15-20份,十六烷值调节剂2-5份,抗氧剂2-5份,清净剂2-5份,降凝剂2-5份,缓蚀剂0.3-1份。

所述助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

所述助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

所述十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

所述抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为(3-5):1。

所述清净剂为烷基水杨酸钙。

所述降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

所述缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌15-20min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌30-40min,即制得高清洁柴油添加剂。

相对于现有技术,本发明的有益效果:本发明添加剂中的助溶剂采用聚氧乙烯蓖麻油,聚氧乙烯蓖麻油是一种非离子型增溶剂,可降低物质的表面张力,促进添加剂与柴油的溶解,使溶解后呈现均一的单相,可显著提高柴油的稳定性和低温流动性;本发明添加剂中的抗氧剂采用3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯和四苯基二丙二醇二亚磷酸酯组成的复配抗氧剂,可达到协同增效的目标,显著提高柴油的抗氧化效果;本发明添加剂中包括助燃剂,提高体系中的氧含量,促进柴油的完全燃烧,降低不完全燃烧产生的污染,可提高柴油的燃烧效果;十六烷值可以提高柴油的引火性能,减少柴油机的滞燃时间,使柴油发动机免于磨损或爆震;清净剂可以清除柴油机中的沉积物及燃烧过程中产生的结焦、积碳,提高柴油机的运行寿命;降凝剂可以降低柴油的凝点,提高低温流动性;缓蚀剂用于柴油添加剂中,减弱柴油对柴油机的腐蚀性;本发明整个生产过程安全简单、无污染物排放,清洁环保。

具体实施方式

有机聚硅氧烷类化合物的通式为[rnsio(4-n)/2]m,其中,r代表有机基团,如甲基、苯基等,n为硅原子上连接的有机基团数目,n=1-3,n为整数,m为聚合度,m不小于2。有机聚硅氧烷类化合物为市售,购自沈阳市航空橡塑制品厂,型号为hx9012。

过氧化物含有过氧基-o-o-的化合物,可看成过氧化氢(h2o2)的衍生物,分子中含有过氧离子(o)是其特征。过氧化物包括金属过氧化物、过氧化氢、过氧酸盐和有机过氧化物。周期表中ⅰa、ⅱa、ⅲb、ⅳb族元素以及某些过渡元素(如铜、银、汞)能形成金属过氧化物。包括过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过乙酸、过氧化异丙苯、过二硫酸钾、过二硫酸铵等。

丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物:以甲苯为溶剂,通过溶液聚合反应得到poa-va共聚物降凝剂,具体方法如下:在装有冷凝管、搅拌器、温度计的250毫升四口烧瓶中依次加入适量的丙烯酸十八酯、醋酸乙烯酯和甲苯;在n2气保护下将反应物加热到反应温度;在搅拌下用分液漏斗滴加引发剂bpo开始聚合反应,到预定的反应时间后结束反应;将所得产物用甲醇提纯后真空干燥,得到白色固体,即为聚丙烯酸十八酯-醋酸乙烯酯(poa-va)降凝剂。

实施例1:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂70-80份,助燃剂15-20份,十六烷值调节剂2-5份,抗氧剂2-5份,清净剂2-5份,降凝剂2-5份,缓蚀剂0.3-1份。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为(3-5):1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌15-20min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌30-40min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例2:

一种高清洁生油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂70kg,助燃剂15kg,十六烷值调节剂2kg,抗氧剂2kg,清净剂2kg,降凝剂2kg,缓蚀剂0.3kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为3:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌15min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌30min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例3:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂72kg,助燃剂16kg,十六烷值调节剂2.5kg,抗氧剂2.5kg,清净剂2.5kg,降凝剂2.5kg,缓蚀剂0.4kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为3.2:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌16min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌32min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例4:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂74kg,助燃剂17kg,十六烷值调节剂3kg,抗氧剂3kg,清净剂3kg,降凝剂3kg,缓蚀剂0.5kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为3.5:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌17min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌34min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例5:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂76kg,助燃剂18kg,十六烷值调节剂3.5kg,抗氧剂3.5kg,清净剂3.5kg,降凝剂3.5kg,缓蚀剂0.6kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为4:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌18min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌36min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例6:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂78kg,助燃剂19kg,十六烷值调节剂4kg,抗氧剂4kg,清净剂4kg,降凝剂4kg,缓蚀剂0.8kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为4.5:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌19min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌38min,即制得高清洁柴油添加剂。

实施例7:

一种高清洁柴油添加剂,由以下重量份的原料制成:助溶剂80kg,助燃剂20kg,十六烷值调节剂5kg,抗氧剂5kg,清净剂5kg,降凝剂5kg,缓蚀剂1kg。

助溶剂为聚氧乙烯蓖麻油。

助燃剂为有机聚硅氧烷类化合物或过氧化物。

十六烷值调节剂为聚甲氧基二甲醚。

抗氧剂为复配型抗氧剂,复配型抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成,主抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯,辅抗氧剂为四苯基二丙二醇二亚磷酸酯,主抗氧剂、辅抗氧剂的质量比为5:1。

清净剂为烷基水杨酸钙。

降凝剂为丙烯酸十八酯和醋酸乙烯酯的二元共聚物。

缓蚀剂为2-氨基-n-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸。

如上述的高清洁柴油添加剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)按照质量比将助溶剂、助燃剂和十六烷值调节剂混合,搅拌20min;

(2)将抗氧剂、清净剂、降凝剂、缓蚀剂依次加入到步骤(1)所得的混合物中,搅拌40min,即制得高清洁柴油添加剂。

添加有本发明实施例2-7中的柴油添加剂的市面上售卖的20#柴油与无添加剂的市面上售卖的20#柴油的具体性能经过检测,结果如下表1所示:

由表1可知,添加有本发明提供的柴油添加剂的柴油燃烧后的污染物排放量与无添加剂的柴油燃烧后的污染物排放量相比有了很大的改进,硫氧化物排放量降低30%左右,氮氧化物排放量降低7%左右,一氧化碳排放量降低65%左右,烟尘排放量降低28%左右,充分低碳环保,冷凝点降低,满足高寒地区的实际使用情况。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。

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