一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用的制作方法

本发明涉及一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，属于能源燃烧
技术领域：
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背景技术：
：随着时代的进步，人与自然和谐发展的理念越来越深入人心。为了保护人类共同的家园，世界各国对环境保护越来越重视，相继制定了严格的环保法规。我国也逐步提高了机动车排放标准，2017年1月1日全国正式开始实施国五排放标准，同时国六排放标准也在悄然推进中。为了应对环保的需求，汽油加工向着纵深方向发展，在深度精制过程中，一些润滑性成分，如含硫、含氮化合物，甚至芳烃等也被脱除了，造成汽油的润滑性能大大降低。由于汽油发动机燃油供给系统只能通过油品本身来润滑，在输送过程中，油泵、油料控制系统和喷嘴等皆会因摩擦等引起器件磨损、以及动能损耗等，其潜在危害非常大。如，汽油润滑性差可能会造成油泵或喷嘴的严重磨损和失效，缩短发动机寿命。20世纪90年代初，汽油润滑性研究还处于空白。1995年，wei和spikes通过改进的高频往复试验机对欧洲当时销售的汽油的润滑水平进行研究，较全面的研究了汽油的润滑性，发现市售汽油的润滑性明显比市售柴油的润滑性差(ping,w.d.,korcek,s.，spikes,h.(1996).comparisonofthelubricityofgasolineanddieselfuels(no.962010).saetechnicalpaper.；weidp,spikesha,korceks.thelubricityofgasoline[j].asletransactions，1999，42(4):813-823.)。2000年前后，韦淡平采用改进的高频往复试验机系统研究了汽油的磨损机理，并提出了磨损公式，并研究出了磨损的方式主要有三种：粘着磨损、颗粒磨损、腐蚀磨损。(参见韦淡平，汽油润滑性研究ⅳ，汽油磨损公式石油学报(石油加工)，2000，16(6):6-11，和韦淡平，汽油润滑性研究，磨损机理，石油学报(石油加工)，2002，18(4):8-17)不过，截止目前，国内外针对高效提高汽油的润滑性能的报道比较少。随着尾气排放标准的日益严苛，汽油的精制必将继续发展。为防止20世纪的喷气燃料事故以及柴油事故重现，因此如何提高汽油的润滑性成了目前有待解决的难题。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，将该化合物应用在汽油上，提高了汽油的润滑性，进而降低输送中的各种摩擦，起到抗磨作用，进而起到有效降低油耗的效果，并对发动机起到保护的作用。本发明是通过以下技术方案实现的：一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为有机醇、有机酸、有机醚、有机酯或聚酯，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。根据本发明优选的，所述的化合物为有机酯或聚酯。根据本发明优选的，所述的有机醇为液体小分子醇，优选的，所述的有机醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。根据本发明优选的，所述的有机酸为液体小分子酸或含有双键的液体酸，所述的液体小分子酸为乙酸、丁酸或己酸，含有双键的液体酸为油酸、亚油酸、蓖麻油酸或聚蓖麻油酸。根据本发明优选的，所述有机醚为丙醚或丁醚。根据本发明优选的，所述的有机酯为单元酸单元醇酯、二元酸单元醇酯或单元酸多元醇酯。进一步优选的，所述的有机酯为单元酸多元醇酯，单元酸多元醇酯由单元酸与多元醇进行酯化生成；按单元酸与多元醇总重量的百分比计所述的单元酸为75％～90％、多元醇为10％～25％；所述的单元酸为辛酸、戊酸、油酸、亚油酸、蓖麻油酸或聚蓖麻油酸；所述的多元醇为丙二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘油或聚甘油。上述酯化按现有技术进行。根据本发明优选的，聚酯为聚单元酸聚多元醇酯。根据本发明优选的，所述的化合物的凝点为-50℃到-5℃；优选的，凝点为-40℃到-10℃，更为优选的，凝点为-30℃到-20℃。根据本发明优选的，化合物在汽油中的添加量为50-250ppm，更为优选的，化合物在汽油中的添加量为100-220ppm。根据本发明优选的，所述汽油为92号汽油或95号精制汽油。本发明的应用在化合物添加量较小的情况下，就能显著提高汽油的润滑性，对发动机起到保护作用。汽油中加入本发明的润滑材料，能够降低油耗5％-10％，不仅节约能源，还能保护环境，具有重要意义。本发明的效果及优点：1、本发明化合物的应用能明显提高汽油的润滑性能，减小各部件的摩擦，对发动机各部件起到保护，大大提高了各部件的使用寿命。2、本发明化合物的应用能明显降低能耗，百公里平均油耗能够下降5％-10％，效果明显，节约能源效果明显。3、本发明化合物的应用，化合物凝点较低，加入量在30-300ppm的条件下，汽油的润滑性得到明显改善，并且与汽油相容性好、凝点低。4、本发明化合物的应用，化合物本身不含硫、磷、氮等元素，原料易得，生产工艺简便，易于工业化，对环境友好，符合人与自然和谐发展的理念。附图说明图1为实验例1空白汽油测试后的磨斑效果图；图2为实验例1实施例10添加量200ppm时，测试的磨斑效果图；具体实施方式下面结合实施例对本发明方法做进一步说明，但不限于此。蓖麻油酸、三羟甲基丙烷、季戊四醇、油酸及催化剂均为常规市购产品。hfrr高频往复试验机为现有设备。实施例中的汽油为中国石油市售92号汽油。实施例1一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为聚蓖麻油酸a，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。聚蓖麻油酸a的制备方法如下：5kg蓖麻油酸加入到反应釜中，用氮气置换釜内空气，共置换4次。然后升温到170℃，保持压力为-0.04mpa，反应4小时，然后降到100℃以下，放料，得到聚蓖麻油酸a。产品为黄色透亮油状物，酸值50mgkoh/g，凝点-20℃。实施例2一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为聚蓖麻油酸b，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。聚蓖麻油酸b的制备方法如下：5kg聚蓖麻油酸加入到反应釜中，用氮气置换釜内空气，共置换4次。然后升温到180℃，保持压力为-0.06mpa，反应6小时，然后降温100℃以下，放料，得到聚蓖麻油酸b。产品为黄色油状物，酸值为35mgkoh/g，凝点-22℃。实施例3一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为甘油油酸酯，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。甘油油酸酯的制备方法如下：将甘油与油酸，按照质量比1:3.06的比例混合，催化剂酞酸丁酯为甘油与油酸总质量的0.2％，用氮气转釜内气体4次。然后程序升温到200℃，并保持温度在200-220℃，压力为-0.08mpa，反应3小时。反应结束后，降温到100℃，放料，得到甘油油酸酯。产品为黄色油状物，酸值为1.2mgkoh/g，凝点-5℃。实施例4一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，同实施例3，不同之处在于：所述的化合物为丙二醇油酸酯，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。制备方法：将甘油换成丙二醇，丙二醇与油酸的质量比为1:3.71，得到丙二醇油酸酯，产品为浅黄色油状物，酸值为2.0mgkoh/g，凝点-7℃。实施例5一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为三羟甲基丙烷油酸酯，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。三羟甲基丙烷油酸酯的制备方法如下：将三甲基丙烷与油酸质量比1:4.21的比例混合，催化剂磷酸三丁酯为三甲基丙烷与油酸总质量的0.2％，用氮气置换反应釜内气体4次。然后程序升温到190℃，并保持190-210℃，压力-0.03mpa，反应7小时。反应结束后，降温到100度以下，放料，得到三羟甲基丙烷油酸酯，产品为黄色油状物，酸值2.0mgkoh/g，凝点-25℃。实施例6一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为季戊四醇油酸酯，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。季戊四醇油酸酯的制备方法如下：将季戊四醇与油酸质量比1:8.29的比例混合，催化剂磷酸三丁酯为季戊四醇与油酸总质量的0.2％，用氮气置换反应釜内气体4次。然后程序升温到190℃，并保持190-210℃，压力-0.03mpa，反应7小时。反应结束后，降温到100度以下，放料，得到季戊四醇油酸酯，产品为黄色油状物，酸值2.0mgkoh/g，凝点-26℃。实施例7一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，同实施例5，不同之处在于：将油酸换成等质量的蓖麻油酸，得到三羟甲基丙烷蓖麻油酸酯，产品为浅黄色液体，酸值为2.1mgkoh/g，凝点-30℃。实施例8一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，同实施例6，不同之处在于：将油酸换成等质量的蓖麻油酸，得到季戊四醇蓖麻油酸酯，产品为浅黄色液体，酸值为2.1mgkoh/g，凝点-32℃。实施例9一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为聚甘油聚蓖麻油酸酯a，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。聚甘油聚蓖麻油酸酯a的制备方法如下：将四聚甘油与实施例1得到的聚蓖麻油酸a，按照质量比1:8的比例混合，加入到反应釜中，催化剂酞酸丁酯为总质量的0.2％，用氮气转釜内气体4次。然后程序升温到200℃，并保持温度在200-220℃，压力为-0.04mpa，反应7小时。反应结束后，降温到100℃，放料，静置分出未反应的聚甘油，得到聚甘油聚蓖麻油酸酯a。产品为黄色油状物，酸值为1.5mgkoh/g，凝点-22℃。实施例10一类化合物作为汽油润滑剂在汽油上的应用，所述的化合物为聚甘油聚蓖麻油酸酯b，在所述应用中，化合物在汽油中的添加量为30-300ppm，应用温度为常温。聚甘油聚蓖麻油酸酯b的制备方法如下：将三聚甘油与实施例2得到的聚蓖麻油酸b，按照质量比1:10的比例混合，加入到反应釜中，催化剂koh为总质量的0.2％，用氮气转釜内气体4次。然后程序升温到220℃，并保持温度在220-230℃，压力为-0.06mpa，反应6小时。反应结束后，降温到100℃，放料，得到聚甘油聚蓖麻油酸酯b。产品为黄色油状物，酸值为2.0mgkoh/g，凝点-25℃。实验例1通过改进的高频往复试验机(加高油盒以及给油盒加罩)来测试实施例1-实施例10的润滑性，每个实验进行3次，并取平均值，其结果列入表1中。表1各种油品的润滑性经过高频往复试验机(hfrr)测试发现，本发明汽油添加剂在加入量较少的情况下，依然具有显著的效果。一般加入量在200ppm左右，并随着加入量的提高，润滑效果进一步提高。实验例2以实施例8,9为例，考察不同添加量下，汽油的润滑性。通过改进的高频往复试验机(加高油盒以及给油盒加罩)，改变添加量来测试实施例8、实施例9的润滑性，每个实验进行3次，并取平均值，其结果列入表2中。表2不同添加量下，各种油品的润滑性通过表中的测试结果可以看出，当添加量小于30ppm时，汽油的润滑性，虽然有所改善，但不够明显。随着添加量的增加，润滑性逐渐变好，当添加量超过300ppm后，润滑性继续改善不明显，改善趋势甚至有所逆转。综合考虑，添加量选择30-300ppm。高频往复实验(hfrr)是实验室条件下，对汽油润滑性能的测试，而行车实验则是汽油润滑性能在实际使用中的考察。实验例3行车实验条件：4辆四川现代瑞贝轻卡(113马力，2.6米双排栏板)，其中1辆(对比车)采用的市售92号汽油，实验车1采用的是加入200ppm实施例8产品的92号汽油，实验车2采用的是加入200ppm实施例9产品的92号汽油，实验车3采用的是加入200ppm实施例10产品的92号汽油，进行5000公里行车对比实验。实验前，实验车已经行驶了5-8万公里。本项实验是在山东省内结合运输生产进行的。实验车主要行驶在高速公路，城乡公路上，车辆按照荷载要求装载货物。按照各种保养规程进行保养。每隔500公里记录油耗情况，最后计算5000公里的平均油耗。油耗情况列入表3。表3实验车5000公里实验的油耗情况实验车1实验车2实验车3对比车平均油耗(l/百公里)11.011.311.012.0通过行车实验可以看出，应用化合物汽油的实验车，汽车油耗明显降低，降幅为5％-10％。实验过程中还发现，高速行驶中，油耗降低幅度更大些。实验例4行车实验条件：3辆别克君越(1.8l，发动机94kw，发电机114kw，2016款)，其中1辆(对比车)采用的市售92号汽油，实验车1采用的是加入200ppm实施例7产品的92号汽油，实验车2采用的是加入200ppm实施例6产品的92号汽油，进行2000公里行车对比实验。实验前，实验车已经行驶了6-7万公里。结合日常中的使用开展实验，实验车主要行驶在高速公路，城乡公路上。每隔500公里记录油耗情况，最后计算2000公里的平均油耗。油耗情况列入表4。表4实验车2000公里实验的油耗情况实验车1实验车2对比车平均油耗(l/百公里)9.79.510.8通过行车实验可以看出，应用化合物汽油的实验车，油耗明显降低，降幅约为10％。实验例5行车实验条件：6辆大众朗逸(1.6l，110马力，2013款)，其中1辆(对比车)采用的市售92号汽油，实验车1采用的是加入200ppm实施例1产品的92号汽油，实验车2采用的是加入200ppm实施例2产品的92号汽油，实验车3采用的是加入200ppm实施例3产品的92号汽油，实验车4采用的是加入200ppm实施例4产品的92号汽油，实验车5采用的是加入200ppm实施例5产品的92号汽油，进行1000公里行车对比实验。实验前，实验车已经行驶了3-6万公里。实验车主要行驶在高速公路。按照各种保养规程进行保养。计算2000公里的平均油耗，油耗情况列入表5。表5实验车2000公里实验的油耗情况实验车1实验车2实验车3实验车4实验车5对比车平均油耗(l/百公里)8.18.18.27.98.19.0通过行车实验可以看出，应用化合物汽油的实验车，油耗明显降低。在高速行驶时，油耗降低可达10％通过高频往复实验和行车实验可以看出，汽油中加入少量本发明的产品后，润滑性明显提高，油耗显著降低，高速行驶中效果更为明显。使用本产品能够提高汽油润滑性，进而达到保护发动机及降低能耗的效果，能创造显著的经济价值和社会效益。当前第1页12