一种汽油抗爆剂的制作方法

文档序号:15361958发布日期:2018-09-05 00:54阅读:475来源:国知局

发明属于燃油添加剂技术领域,具体涉及一种汽油抗爆剂。



背景技术:

汽油抗爆剂,属于燃油添加剂技术领域的产品之一。车用汽油品级的重要指标是汽油的辛烷值。当汽油辛烷值低下时,将导致发动机内油气混合气燃烧不同步,即造成在发动机燃烧过程中发生两次或多次不同步爆发燃烧的异常燃烧,在汽缸内部因剧烈的气体震动发出碰撞敲击声响,即发生汽油发动机的“爆震燃烧”现象,简称爆震,业内俗称“敲缸”或“气门响”。显然,爆震是不良油品的一种不正常燃烧现象,它不仅降低发动机的性能,而且会对发动机机件造成损坏和早期失效。而汽油抗爆剂又称辛烷值提升剂。是一类用于提高辛烷值,以防止或减轻汽油在引擎内燃烧时产生的爆震的高分子聚合物。其中,烷基铅在早些年开始成为广泛使用的抗爆剂,此外,四甲基铅、四乙基铅及其混合物也常被使用。但这类含铅的抗爆剂,会使汽车排放出污染空气的有害气体,因此在无铅汽油中,改使用其他类的防爆剂,如甲基环戊二烯三羰基锰(mmt)等锰化合物的抗爆剂。

抗爆剂的作用有:提高汽油辛烷值;提高汽车动力性、降低油耗;减少汽车尾气中污染物排放;此外,抗爆剂还对汽车废气催化转化器的磷中毒有改善作用,因此使用抗爆剂的燃料能延长催化剂的寿命,使催化剂保持高的转化率,从而更有效地转化有害气体,减少污染物排放。

目前,市场上有多种不同类型的汽油抗爆剂产品,大多存在污染大、不环保,不能有效提高车用油品质量的问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对目前汽油抗爆剂污染大、不环保,不能有效提高车用油品质量的问题,提供一种汽油抗爆剂。

为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:

一种汽油抗爆剂,按重量份数计包括如下组分,6~9份2,6-二叔丁基-4-甲酚、10~15份二甲苯、5~8份丁二酰亚胺,其特征在于,还包括100~150份抗爆剂基料、40~50份抗爆剂添加物;

所述抗爆剂基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按质量份数计,取4~8份对苯二酚、10~15份甲基丙烯酸、3~5份对甲苯磺酸、50~70份甲苯、20~40份异庚醇,升温至90~100℃搅拌混合,减压蒸馏,抽滤,取滤渣经蒸馏水洗涤,干燥,得干燥物;

(2)取甲醇按质量比10:1加入甲醇钠,于40~50℃搅拌混合,得搅拌混合物,取搅拌混合物按质量比10:5:1加入干燥物、对苯二酚,升温至70~80℃搅拌反应,减压蒸馏,得减压蒸馏物;

(3)取氢氧化锂按质量比2:5加入月桂酸,于70~90℃搅拌混合,调节ph至7~8,冷却至室温,得冷却物按质量比1:5加入甲苯搅拌混合,过滤,取滤液减压蒸馏,干燥,得干燥物a,取干燥物a按质量比2:3加入减压蒸馏物,即得抗爆剂基料;

所述抗爆剂添加物的制备方法,包括如下步骤:

a.取三氯化铈按质量比5:3:10加入尿素、去离子水,于50~60℃搅拌混合,离心,取沉淀经去离子水、无水乙醇洗涤,取洗涤物于400~450℃煅烧,取煅烧物研磨粉碎,过200目筛,收集过筛颗粒,取过筛颗粒按质量比5:15:7加入油酸、氨水,于40~50℃搅拌混合,静置,过滤,取滤渣a;

b.按质量份数计,取1~3份硝酸锆、2~4份硝酸钴、1~3份硝酸锰、1~3份硝酸铜、30~40份滤渣a、100~120份去离子水、40~60份无水乙醇,搅拌混合,得混合物,取混合物按质量比10:6:15加入柠檬酸、乙二醇,搅拌混合,陈化10~12h,旋转蒸发,再于90~100℃膨化,得膨化物,取膨化物按质量比100:1加入硫酸,于400~500℃焙烧,冷却至室温,即得抗爆剂添加物。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明以对苯二酚、甲基丙烯酸、异庚醇等为原料,先进行酯化反应,再加入甲醇、甲醇钠,采用二步反应合成聚合物,含氧化合物添加到汽油中,着火速度快,燃烧后污染程度较轻,其中所含氧原子也可参与燃烧,和焰前反应的活性物质反应,改变反应的路径,延长反应的诱导期,使抗爆组分起着反催化剂的作用,在燃烧室内火焰前锋到达之前,抑制烃类燃料的自燃,改善燃烧过程,降低未燃烧hc排放量,使汽油的燃烧热值有所降低,冰点及氧含量升高,对汽油的馏程、饱和蒸汽压及水溶性基本上没有影响;

(2)本发明在抗爆基料中加入氢氧化锂溶液与异辛酸反应生成盐类物质,其为含碱金属的有机抗爆剂,油品中的烃类分子于其形成配合物,当温度低于某一值时,金属和烃类分子形成配合物,阻止了烃和氧生成过氧化物的反应,使过氧化物浓度降低,分解成甲醛的浓度也降低,使冷焰的强度减弱,温度高于某一值时,金属使烃类分解,生成活性自由基,氧与烃结合,促使反应速度加快,火焰传播速度加快,火焰传播到位,提高了油品的辛烷值,达到抑制爆震的作用;

(2)本发明以三氯化铈、尿素为原料,生成二氧化铈,其具有萤石秸秆的面心立方体,其中ce4+作为晶格的中心例子,其中的两个氧离子呈v型排列,其具有较强的储氧和释氧能力,将其作为载体加入硝酸锆、硝酸钴等与柠檬酸、乙二醇生成的过渡金属氧化物利用溶胶凝胶法制备成了混合型的氧化物催化添加剂加入油品,增大催化剂颗粒的比表面积后提高了催化剂的抗烧结性能,同时也可以增加晶体中活性组分的分散度,其均匀的粒度分布还可以提高在燃油中催化效能的稳定性,其可以使得燃油燃烧后产生的一氧化碳、一氧化氮、碳烟等被氧化,消除了燃油燃烧的有害物质的产生,减轻了对环境的污染,提高了油品质量。

具体实施方式

抗爆剂基料:(1)按质量份数计,取4~8份对苯二酚、10~15份甲基丙烯酸、3~5份对甲苯磺酸、50~70份甲苯、20~40份异庚醇,升温至90~100℃搅拌混合4~5h,减压蒸馏,抽滤,取滤渣经蒸馏水洗涤,干燥,得干燥物;

(2)取甲醇按质量比10:1加入甲醇钠,于40~50℃搅拌混合30~40min,得搅拌混合物,取搅拌混合物按质量比10:5:1加入干燥物、对苯二酚,升温至70~80℃搅拌反应3~4h,减压蒸馏,得减压蒸馏物;

(3)取氢氧化锂按质量比2:5加入月桂酸,于70~90℃搅拌混合3~5h,调节ph至7~8,冷却至室温,得冷却物按质量比1:5加入甲苯搅拌混合,过滤,取滤液减压蒸馏,干燥,得干燥物a,取干燥物a按质量比2:3加入减压蒸馏物,即得抗爆剂基料。

抗爆剂添加物:a.取三氯化铈按质量比5:3:10加入尿素、去离子水,于50~60℃搅拌混合2~3h,离心,取沉淀经去离子水、无水乙醇洗涤,取洗涤物于400~450℃煅烧2~3h,取煅烧物研磨粉碎,过200目筛,收集过筛颗粒,取过筛颗粒按质量比5:15:7加入油酸、质量分数为25%的氨水,于40~50℃搅拌混合2~3h,静置8~10h,过滤,取滤渣a;

b.按质量份数计,取1~3份硝酸锆、2~4份硝酸钴、1~3份硝酸锰、1~3份硝酸铜、30~40份滤渣a、100~120份去离子水、40~60份无水乙醇,搅拌混合1~2h,得混合物,取混合物按质量比10:6:15加入柠檬酸、乙二醇,搅拌混合3~5h,陈化10~12h,旋转蒸发,再于90~100℃膨化5~7h,得膨化物,取膨化物按质量比100:1加入质量分数为80%的硫酸,于400~500℃焙烧1~2h,冷却至室温,即得抗爆剂添加物。

一种燃油抗爆剂,按质量份数计,包括100~150份抗爆剂基料、40~50份抗爆剂添加物、6~9份2,6-二叔丁基-4-甲酚、10~15份二甲苯、5~8份丁二酰亚胺。

实施例1

抗爆剂基料:(1)按质量份数计,取4份对苯二酚、10份甲基丙烯酸、3份对甲苯磺酸、50份甲苯、20份异庚醇,升温至90℃搅拌混合4h,减压蒸馏,抽滤,取滤渣经蒸馏水洗涤,干燥,得干燥物;

(2)取甲醇按质量比10:1加入甲醇钠,于40℃搅拌混合30min,得搅拌混合物,取搅拌混合物按质量比10:5:1加入干燥物、对苯二酚,升温至70℃搅拌反应3h,减压蒸馏,得减压蒸馏物;

(3)取氢氧化锂按质量比2:5加入月桂酸,于70℃搅拌混合3h,调节ph至7,冷却至室温,得冷却物按质量比1:5加入甲苯搅拌混合,过滤,取滤液减压蒸馏,干燥,得干燥物a,取干燥物a按质量比2:3加入减压蒸馏物,即得抗爆剂基料。

抗爆剂添加物:a.取三氯化铈按质量比5:3:10加入尿素、去离子水,于50℃搅拌混合2h,离心,取沉淀经去离子水、无水乙醇洗涤,取洗涤物于400℃煅烧2h,取煅烧物研磨粉碎,过200目筛,收集过筛颗粒,取过筛颗粒按质量比5:15:7加入油酸、质量分数为25%的氨水,于40℃搅拌混合2h,静置8h,过滤,取滤渣a;

b.按质量份数计,取1份硝酸锆、2份硝酸钴、1份硝酸锰、1份硝酸铜、30份滤渣a、100份去离子水、40份无水乙醇,搅拌混合1h,得混合物,取混合物按质量比10:6:15加入柠檬酸、乙二醇,搅拌混合3h,陈化10h,旋转蒸发,再于90℃膨化5h,得膨化物,取膨化物按质量比100:1加入质量分数为80%的硫酸,于400℃焙烧1h,冷却至室温,即得抗爆剂添加物。

一种燃油抗爆剂,按质量份数计,包括100份抗爆剂基料、40份抗爆剂添加物、6份2,6-二叔丁基-4-甲酚、10份二甲苯、5份丁二酰亚胺。

实施例2

抗爆剂基料:(1)按质量份数计,取8份对苯二酚、15份甲基丙烯酸、5份对甲苯磺酸、70份甲苯、40份异庚醇,升温至100℃搅拌混合5h,减压蒸馏,抽滤,取滤渣经蒸馏水洗涤,干燥,得干燥物;

(2)取甲醇按质量比10:1加入甲醇钠,于50℃搅拌混合40min,得搅拌混合物,取搅拌混合物按质量比10:5:1加入干燥物、对苯二酚,升温至80℃搅拌反应4h,减压蒸馏,得减压蒸馏物;

(3)取氢氧化锂按质量比2:5加入月桂酸,于90℃搅拌混合5h,调节ph至8,冷却至室温,得冷却物按质量比1:5加入甲苯搅拌混合,过滤,取滤液减压蒸馏,干燥,得干燥物a,取干燥物a按质量比2:3加入减压蒸馏物,即得抗爆剂基料。

抗爆剂添加物:a.取三氯化铈按质量比5:3:10加入尿素、去离子水,于60℃搅拌混合3h,离心,取沉淀经去离子水、无水乙醇洗涤,取洗涤物于450℃煅烧3h,取煅烧物研磨粉碎,过200目筛,收集过筛颗粒,取过筛颗粒按质量比5:15:7加入油酸、质量分数为25%的氨水,于50℃搅拌混合3h,静置10h,过滤,取滤渣a;

b.按质量份数计,取3份硝酸锆、4份硝酸钴、3份硝酸锰、3份硝酸铜、40份滤渣a、120份去离子水、60份无水乙醇,搅拌混合2h,得混合物,取混合物按质量比10:6:15加入柠檬酸、乙二醇,搅拌混合5h,陈化12h,旋转蒸发,再于100℃膨化7h,得膨化物,取膨化物按质量比100:1加入质量分数为80%的硫酸,于500℃焙烧2h,冷却至室温,即得抗爆剂添加物。

一种燃油抗爆剂,按质量份数计,包括150份抗爆剂基料、50份抗爆剂添加物、9份2,6-二叔丁基-4-甲酚、15份二甲苯、8份丁二酰亚胺。

实施例3

抗爆剂基料:(1)按质量份数计,取6份对苯二酚、12.5份甲基丙烯酸、4份对甲苯磺酸、60份甲苯、30份异庚醇,升温至95℃搅拌混合4.5h,减压蒸馏,抽滤,取滤渣经蒸馏水洗涤,干燥,得干燥物;

(2)取甲醇按质量比10:1加入甲醇钠,于45℃搅拌混合35min,得搅拌混合物,取搅拌混合物按质量比10:5:1加入干燥物、对苯二酚,升温至75℃搅拌反应3.5h,减压蒸馏,得减压蒸馏物;

(3)取氢氧化锂按质量比2:5加入月桂酸,于80℃搅拌混合4h,调节ph至7.5,冷却至室温,得冷却物按质量比1:5加入甲苯搅拌混合,过滤,取滤液减压蒸馏,干燥,得干燥物a,取干燥物a按质量比2:3加入减压蒸馏物,即得抗爆剂基料。

抗爆剂添加物:a.取三氯化铈按质量比5:3:10加入尿素、去离子水,于55℃搅拌混合2.5h,离心,取沉淀经去离子水、无水乙醇洗涤,取洗涤物于425℃煅烧2.5h,取煅烧物研磨粉碎,过200目筛,收集过筛颗粒,取过筛颗粒按质量比5:15:7加入油酸、质量分数为25%的氨水,于45℃搅拌混合2.5h,静置9h,过滤,取滤渣a;

b.按质量份数计,取2份硝酸锆、3份硝酸钴、2份硝酸锰、2份硝酸铜、35份滤渣a、110份去离子水、50份无水乙醇,搅拌混合1.5h,得混合物,取混合物按质量比10:6:15加入柠檬酸、乙二醇,搅拌混合4h,陈化11h,旋转蒸发,再于95℃膨化6h,得膨化物,取膨化物按质量比100:1加入质量分数为80%的硫酸,于450℃焙烧1.5h,冷却至室温,即得抗爆剂添加物。

一种燃油抗爆剂,按质量份数计,包括125份抗爆剂基料、45份抗爆剂添加物、7.5份2,6-二叔丁基-4-甲酚、12.5份二甲苯、6.5份丁二酰亚胺。

对比例1

与实施例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少抗爆剂基料。

对比例2

与实施例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少抗爆剂添加物。

对比例3:西安市某公司生产的汽油抗爆剂。

对实施例1~3制得的汽油抗爆剂和对比例1-3的汽油抗爆剂进行性能检测,以92号汽油基础油质量为基准,按0.5%的添加量分别将对实施例1~3制得的汽油抗爆剂和对比例1~3的汽油抗爆剂进行性能检测,其检测结果如表1:

表1:

综合上述,本发明的汽油抗爆剂抗爆性能好,且对环境无二次污染,各项性能表现优异,值得推广使用。

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