一种环保型柴油十六烷值改进剂制备工艺的制作方法

文档序号:12095820阅读:428来源:国知局

本发明涉及一种十六烷值改进剂制备工艺,特别涉及一种环保型柴油十六烷值改进剂制备工艺,属于柴油生产领域。



背景技术:

柴油的十六烷值是衡量柴油燃烧性能的一项重要指标,对发动机冷启动及动力,尾气排放和燃烧噪音都有影响,为保护环境,实现社会可持续发展战略,对柴油机尾气排放的Sox、NOx,提出了严格要求,十六烷值高的柴油有害物排放明显低于十六烷值低的柴油。

直馏柴油的十六烷值一般在50--70,催化裂化柴油的十六烷值一般在30--40,随着国内炼油企业的催化裂化加工处理能力的不断增大,整体柴油的十六烷值水平呈现下降趋势,现行的柴油标准十六烷值不小于45,国五柴油标准十六烷值不小于51,同时要求柴油硫含量小于10ppm,氮含量要求微量检出,许多企业的柴油很难满足现行的柴油标准和国五柴油标准,如何提高和达到国五标准是许多炼油企业迫且需要解决的问题,用于提高柴油十六烷值的方法之一是通过加氢或重整等生产工艺来提高柴油十六烷值,但是加氢或重整生产工艺耗资巨大,生产成本也高,明显影响企业效益;方法之二通过加入柴油十六烷值改进剂来提高,一般加入混合均匀就可以提高柴油十六烷值2---9个单位,,具有成本低,工艺简单的优点。因此,研制柴油十六烷值改进剂具有重要意义。

目前国内使用的柴油十六烷值改进剂主要有硝酸酯类作为传统的柴油十六烷值改进剂,提高柴油十六烷值效果明显,产品稳定性好,但含有氮元素,NOx尾气排放严重,影响环境,造成污染,国五标准不允许,市场前景逐渐减弱。

含氧类柴油十六烷值改进剂,由于只含有C,H,O元素在柴油中燃烧充分,对环境友好,减少了NOx的排放,符合国五标准要求,因此使用含氧类改进剂来解决柴油产品质量的问题得到了广泛应用,

国外专利US011053公开了一种二叔烷基过氧化物作为柴油十六烷值改进剂,微量添加可以显著提高柴油十六烷值,但是叔丁基过氧化物类作为柴油十六烷值改进剂稳定性差,加入柴油后其十六烷值随着时间而下降,从而影响柴油质量,同时这类改进剂闪点低,在实际使用,储存,运输过程中存在着很多危险因素。



技术实现要素:

针对目前国内柴油标准十六烷值改进剂含有氮元素,NOx尾气排放严重,影响环境,造成污染问题、国外专利中柴油十六烷值改进剂闪点低、会降低柴油质量、在实际使用,储存,运输过程中存在着很多危险因素等问题,本发明提供一种环保型柴油十六烷值改进剂制备工艺,其目的是提高了柴油十六烷值、克服了现有技术使用过氧化物类柴油十六烷值改进剂的成品柴油的十六烷值随时间而下降的缺点,提高了产品的闪点,消除储存,运输,使用方面的危险性,保证柴油的十六烷值稳定性,减少了发动机的NOx的尾气排放,满足了国家标准要求。

本发明的技术方案是:一种环保型柴油十六烷值改进剂,所述柴油十六烷值改进剂包括有机过氧化物类、C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物、草酸异戊酯类、微量含氮化合物类成分,上述各类成分的质量百分比分别为:

有机过氧化物类w/w为76%---90%;

C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物w/w为6%--12%;

草酸异戊酯类w/w为1%---6%;

微量含氮化合物类w/w为2%---6%。

进一步,所述有机过氧化物类包括二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种有机过氧化物或任意几种有机过氧化物的混合物;

进一步,所述C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物包括C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类;

进一步,所述微量含氮化合物类包括硝酸异辛酯、硝酸环己酯、硝酸异戊酯中的任意一种微量含氮化合物类或任意几种微量含氮化合物的混合物。

一种环保型柴油十六烷值改进剂制备工艺,包括上述改进剂物质,所述工艺步骤如下:

1)在装有高位计量罐的2000升反应釜中,计量加入质量百分比w/w为6%--12%的C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物;

2)通过夹层热水加热至釜内温度30—35°,搅拌下依次加入质量百分比w/w为1%---6%的草酸异戊酯类、质量百分比w/w为2%---6%的微量含氮化合物类;

3)搅拌20分钟待全部溶解后,降温至5°左右,再通入氮气保护下加入质量百分比w/w为75%---90%的有机过氧化物类;

4)搅拌20分钟既得产品,化验合格后出釜。

本技术方案具有的积极效果是:通过在柴油十六烷值改进剂中加入二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯等质量百分比w/w为75%---90%的有机过氧化物类中的任意一种或几种的混合物,能够提高发动机动力,提高柴油十六烷值,改善燃烧性能,同时减少NOx的排放;通过在柴油十六烷值改进剂中使用6--12%的C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类等C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物,能够促使有机过氧化物类物质提高闪点,提高稳定性,协同提高柴油十六烷值;通过在柴油十六烷值改进剂中使用质量百分比w/w为1---6%的草酸异戊酯类,可提高十六烷值,含氧元素多,改善燃烧性能,同时减少NOx的排放;通过在柴油十六烷值改进剂中使用硝酸异辛酯、硝酸环己酯、硝酸异戊酯等质量百分比w/w为2%---6%的微量含氮化合物类任意一种或任意几种的混合物,每加入千分之一可提高柴油十六烷值3个单位以上,是传统的柴油十六烷值的改进剂,可以与有机过氧化物类物质互相促进提高柴油十六烷值,且可以避免有机过氧化物类物质分解,起到稳定有机过氧化物类物质的作用。本发明提高了柴油十六烷值、克服了现有技术使用过氧化物类柴油十六烷值改进剂的成品柴油的十六烷值随时间而下降的缺点,提高了产品的闪点,消除了储存、运输、使用方面的危险性,保证了柴油的十六烷值稳定性,减少了发动机的NOx的尾气排放,满足了国家标准要求。

具体实施方式

本发明使用的原料及其重量百分比按下列比例配比如下:

A:有机过氧化物类,二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中任意一种或任意几种的混合物,质量百分比w/w为76%---90%;

B:C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物,C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类,质量百分比w/w为6--12%;

C:草酸异戊酯类,1---6%,该类物质提高十六烷值,含氧元素多,改善燃烧性能,同时减少NOx的排放;

D:微量含氮化合物类的硝酸异辛酯,硝酸环己酯,硝酸异戊酯等任意一种或任意几种的混合物,质量百分比w/w为2%---6%,该类物质一般加入千分之一提高柴油十六烷值3个单位以上,是传统的柴油十六烷值的改进剂,但是含氮元素,尾气排放NOx,影响环境,造成污染,不能满足国标要求,但是可以与A类物质互相促进提高柴油十六烷值,且可以避免有机过氧化物类物质分解,起到稳定有机过氧化物类物质的作用。

本发明实施例生产工艺如下:

在装有高位计量罐的2000升反应釜中,计量加入C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物质量百分比w/w为6%--12%的长碳链脂肪烷烃,通过夹层热水加热至釜内温度30—35°,搅拌下依次加入草酸异戊酯类质量百分比w/w为1%---6%,含氮化合物类质量百分比w/w为2%---6%,搅拌20分钟待全部溶解后,降温至5°左右,在通入氮气保护下加入过氧化物类质量百分比w/w为76%---90%,搅拌20分钟既得产品,化验合格后出釜。

以下结合实施例进一步说明:

从上表中可以看出:

1.本发明所给出的各组分含量在范围内;

2.八组实例闪点均大于26°,市售改进剂闪点12°;

3.本发明产品加剂量0.1%或0.2%提高十六烷值数高于市售改进剂。

加剂后的柴油稳定性有关数据对比

通过以上数据对比可以看出:(1)本发明产品加入后90天内柴油十六烷值只有微小变化,具有良好的稳定性,E,F两厂的同类产品加剂90天柴油十六烷值降低1个单位左右,随时间而降低柴油十六烷值,(2)本发明产品在山东某炼油厂的使用数据。

本技术方案通过在柴油十六烷值改进剂中使用二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯等质量百分比w/w为76%---90%的有机过氧化物类中的任意一种或任意几种的混合物,能够提高发动机动力,提高柴油十六烷值,改善燃烧性能,同时减少NOx的排放;通过在柴油十六烷值改进剂中使用6--12%的C16、C18、C20、C25、C27、C30烷烃类等C16---C30长碳链脂肪烷烃混合物,能够促使有机过氧化物类物质提高闪点,提高稳定性,协同提高柴油十六烷值;通过在柴油十六烷值改进剂中使用质量百分比w/w为1---6%的草酸异戊酯类,可提高十六烷值,含氧元素多,改善燃烧性能,同时减少NOx的排放;通过在柴油十六烷值改进剂中使用硝酸异辛酯、硝酸环己酯、硝酸异戊酯等质量百分比w/w%2---6%的微量含氮化合物类任意一种或任意几种的混合物,每加入千分之一可提高柴油十六烷值3个单位以上,是传统的柴油十六烷值的改进剂,可以与有机过氧化物类物质互相促进提高柴油十六烷值,且可以避免有机过氧化物类物质分解,起到稳定有机过氧化物类物质的作用。本发明提高了柴油十六烷值、克服了现有技术使用过氧化物类柴油十六烷值改进剂的成品柴油的十六烷值随时间而下降的缺点,提高产品的闪点,消除了储存、运输、使用方面的危险性,保证了柴油的十六烷值稳定性,减少了发动机的NOx的尾气排放,满足了国家标准要求。

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