专利名称：一种汽油/柴油多效复合添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及发动机燃料用的添加剂，更具体地说是一种汽油/柴油多效复合净添加剂及其制备方法。
炼油工业中，催化裂化是生产高辛烷值汽油、柴油和液化气的最重要的重油轻质化的工艺过程，但是催化裂化生产的汽、柴中含有较多不饱和烃类以及硫、氮化合物，在储存和使用中易与空气接触而被氧化生成胶质，在燃烧过程中在发动机的化油器、电喷嘴、进气阀和燃烧室易生成积炭和沉积物，从而引起供油不畅，空燃比失调，燃烧不完全，不仅浪费燃料，降低发动机效率，而且汽车尾气排放的有害物质一氧化碳和碳气化合物增加，造成大气环境污染严重，对人类健康造成很大危害。
为解决上述问题通常采用两种方法一种是进一步精制如加氢、溶剂抽提、化学精制等；另一种方法是在汽、柴油中加入多效复合添加剂，这两种方法均能取得良好的效果。1986年美国石油炼制协会(NPRA)对上述两种方法进行宏观经济核算认为，采用精制方法，一吨柴油成本增加20.3美元，而采用加入添加剂的方法仅增加0.8美元。很明显，后一种方法在经济上有很大的优势，而且还能赋于汽、柴油本身不具备的性能如清净性、润滑性，因此，有很多人进行多效复合添加剂的研究和报道，如杜邦公司的商品牌号为DMA-4和乙基公司的牌号为Hitec 4220复合添加剂(黄文轩等编，《润滑油与燃料添加剂手册》，中国石化出版社，1994.3.第一版，P137)，各种复合添加剂重点解决的问题不一样，其中有的复合添加剂还含磷化物如DMA-4，磷化物的存在会引起催化剂中毒。
本发明的目的是提供一种可改进汽油/柴油的清洗性、分散性、抗氧性、排污性等多种性能的多效复合添加剂，以保证发动机燃料系统保持良好的运行状态。
本发明的另一个目的是提供一种汽油/柴油多效复合添加剂的制备方法。
实现本发明的目的主要技术方案将清洗剂、分散剂、抗氧剂、防腐剂以及润滑及携带剂、基础液以一定比例混合，制成多效复合添加剂。
本发明多效复合添加剂的组成及含量(以组分重量之和为100计)清洗剂8～35％、分散剂8～45％、抗氧剂0.2～1％、防腐剂0.2～1％、润滑及携带剂5～15％，余量为基础液。
本发明所述的清洗剂包括单或多乙二醇烷基醚(I)、单或多乙二醇烷基苯醚(II)，其结构式分别为R-(C2H4O)nH……(I)式中R为C1～C16，n＝1～10
式中R为C1～C16，n＝1～10它们是一种极性较强的溶剂，能够使燃料系统的积炭和沉积物软化、溶解；另外，由于它们具有好的耐高温性能，因此，对汽车发动机的化油器、电喷嘴和进气阀上的积炭和沉积物都有良好的清洗效果。
本发明所述的分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺，其结构式为
式中R为分子量900～1300的聚异丁烯基团，R′为分子量1800～2300的聚异丁烯基团。它是一种无灰分散剂，通过其极性基团和油溶性基团使炭沉积物分散于汽油中，带走烧掉。
本发明所述的抗氧剂包括2，6二叔丁基对甲酚，4，4′亚甲基双(2，6二叔丁基苯酚)、N，N′-二仲丁基对苯二胺或其混合物，其主要作用是抑制燃料中的烯烃在贮存和使用过程中氧化生成油泥和积炭。
本发明所述的防腐剂包括N，N′一二烷基氨基亚甲基苯三唑、2，5-二(烷基二硫代)3，4噻二唑、N，N′-二亚水杨基-1，2丙二胺，其主要功能是防止在使用过程中对油路系统金属零件的腐蚀。
所述的润滑及携带剂包括HVI150，HVI500在内的矿物油或包括聚异丁烯在内的合成油，其功能是将油路系统的各部件上涂上一层薄薄的油膜，起到润滑作用并对积炭有软化和疏松作用，使其易于从部件上清洗下来和分散在燃料中。
本发明所述的基础液包括芳烃溶剂、煤油或其混合物，所述的芳烃溶剂包括190号、200号芳烃溶剂。
本发明的复合剂制备过程包括以下步骤先将分散剂和基础液混匀，得到A混合液，将清洗剂、抗氧剂、防腐剂和润滑及携带剂混匀，得到B混合液，将A、B混合液在35～50℃下搅拌均匀，经过滤后即得到成品。按本发明的方法和组分配比制得的多效复合添加剂理化指标见表1。
本发明的多效复合添加剂可用于含铅汽油、无铅汽油和柴油，其加入量为300～1500ppm。
本发明所用的各种原料均是市场上可购到的石油化工产品。
本发明的主要优点和效果本发明由于是一种多效复合添加剂，具有多种功能，特别是使用了良好的清洗剂使它具有很强的高低温清洗性能，在进气阀的高温下仍有很好的适应性。不仅清洗功能强，而且清洗下来的积炭微粒易于被分散剂分散在燃油中，不致造成油路堵塞等现象。
本发明多效复合添加剂有很好的保持油路系统清洁的功能。新车和油路系统清洁的汽车，长期使用本产品能保持油路系统干净，和汽车发动机良好的工作状态。
本发明多效复合添加剂能将行驶里程长、油路系统已生成的积炭清洗下来，对化油器、喷油嘴和进气阀都有良好的作用，从而消除由于油路系统积炭而造成的油路不畅、燃烧不良、油耗增加、尾气排放恶化等不良现象。
由于含铅汽油中的铅剂是一种很好的润滑剂，改用无铅汽油后汽油中就失去了这种润滑源，本发明多效复合添加剂中加有润滑及携带剂，能够在油路系统各部件上涂上一层薄薄的油膜，起到润滑作用，并对生成的碳沉积物具有软化、疏松的功能，使之易于清洗，起到携带作用。
本发明多效复合添加剂，含有抗氧化和抗沉积物组分，因此能够抑制燃料在贮存和使用过程中沉积物的生成。
本发明多效复合添加剂还含有防锈-抗腐蚀组分，能够抑制油路系统各零件生锈和腐蚀，延长使用寿命。
此外，本发明选用的各组分具有很好的协同作用，在汽油/柴油中加入本发明的复合剂后，综合使用性能有了较大的提高，主要体现在汽车的油路系统保护清洁、畅通，驾驶性能和提速性能都有明显提高，汽车尾气的有害物质CO和碳氢化合物(CH)排放量明显降低，减少汽车尾气对空气的污染，而且还有较明显的节油效果。
下面通过具体实例进一步阐述本发明的特点。
实例1将40kg的分子量为900～1300的聚异丁烯丁二酰亚胺和30kg190号芳烃溶剂、16.5kg煤油混合得到混合液A；将8kg乙二醇乙醚、0.3kg的4，4′亚甲基双(2，6二叔丁基苯酚)、0.2kg的2，5-二(烷基二硫代)3，4噻二唑和5kg的HVI150中性润滑油混合得到混合液B，再将混合液A和B在40±5℃下搅拌均匀，经过滤后得到所需的成品。
实例2～3所用的原料和用量见表2。制备过程和条件同实例1。
下面实例4～10是本发明的复合添加剂的使用试验情况。
实例4本实例是在93号无铅汽油中加入500ppm的实例1制得的多效复合添加剂的行车试验。试验是在已行驶54846公里的桑塔纳一化油器汽车上使用，行车1800公里，在怠速条件下测定排放尾气中的一氧化碳和碳氢化合物的情况，结果见表3。
实例5本实例是在93号汽油中加入1000ppm的实例2制得的多效复合添加剂的行车试验。试验是在已行驶120000公里的桑塔纳一化油器汽车上使用，行车1800公里。试验结果见表4。实例6
本实例是93号汽油中加入500ppm的实例3制得的多效复合添加剂的行车试验。试验是在已行驶194143公里的桑塔纳一化油器汽车上使用，行车1200公里。试验结果见表5。
实例7本实例是在93号汽油中加入500ppm的实例2制得的多效复合添加剂的行车试验。试验是在皇冠车上使用，行车1210公里，测定百公里的油耗，结果见表6。
实例8将按实施例2配制的复合剂，按1500ppm加到0号柴油中，供长途运行的解放牌柴油汽车使用，该车已行驶里程100000公里，加剂后行施1500公里，测定烟度和油耗量，结果见表7。
实例9取两个500毫升的搪瓷杯，其中一个加200毫升的93汽油，编号为1；另一个加入100毫升的93号汽油和100毫升的复合剂，编号2。然后将顶部布满漆膜的两个火花塞分别放入搪瓷杯中，时间为98年9月30日。98年11月10日用工作频率为50KHZ，功率为80W的SB2200超声波清洗器，清洗5小时，汽油温度达50℃。99年2月1日检查两个火花塞的状况。结果见表8。
实例10将按实施3配制的复合剂，以1000ppmm的量加到93号汽油中，供已行驶130000公里的松花江微型车使用。该车从98年9月10日开始用复合剂，99年1月中旬拆解发动机。检查结果见表9。
从实例4～10的试验结果看出，本发明的复合剂用于汽油和柴油可使发动机油路系统保持清洁，尾气中的有害物质含量减少，发动机的工况恢复良好，而且具有较好的节油效果。
表1
表2
表3
表4
<p>表5
表6
表
权利要求
1.一种汽油/柴油多效复合添加剂，其特征在于该复合添加剂的组成和含量(以组分重量之和为100计)清洗剂8～35％、分散剂8～45％、抗氧剂0.2～1％、防腐剂0.2～1％、润滑及携带剂5～15％，余量为基础液。
2.按照权利要求1所述的多效复合添加剂，其特征在于所述的清洗剂包括多乙二醇烷基醚(I)、多乙二醇烷基笨醚(II)，其结构式分别为R-(C2H4O)nH……(I)式中R为C1～C16，n＝1～10
式中R为C1～C16，n＝1～10
3.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺，其结构式为
式中R为分子量900～1300的聚异丁烯基团，R′为分子量1800～2300的聚异丁烯基团。
4.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的抗氧剂包括2，6二叔丁基对甲酚，4，4′亚甲基双(2，6二叔丁基苯酚)、N，N′-二仲丁基对苯二胺或其混合物。
5.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的防腐剂包括N，N′-二烷基氨基亚甲基苯三唑、2，5-二(烷基二硫代)3，4噻二唑、N，N′-二亚水杨基-1，2丙二胺。
6.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的润滑及携带剂包括矿物油、合成油，所述的矿物油包括HVI150、HVI500，所述的合成油包括聚异丁烯。
7.按照权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于所述的基础液包括芳烃溶剂、煤油或其混合物，所述的芳烃溶剂包括190号，200号芳烃溶剂。
8.权利要求1所述的复合添加剂的制备方法，其特征在于制备过程包括将分散剂和基础液混匀，得到A混合液，清洗剂、抗氧剂、防腐剂、润滑及携带剂混匀，得到B混合液，将A、B混合液在35～50℃下搅拌均匀，经过滤后即得到成品。
9.权利要求1所述的复合添加剂的应用，其特征在于应用于汽油和柴油燃料，加入量为300～1500ppm。
全文摘要
本发明是一种汽油/柴油多效复合添加剂及其制备方法,其特点在于选用合适的清洗、分散、抗氧、防腐添加剂和润滑及携带剂、基础液按一定的比例简单的混合即得到所需的产品。在汽、柴油中加入300～1500ppm本发明的复合剂,可使汽油、柴油的使用性能有较大提高,用于汽车可提高驾驶性能和提速性能,保持燃油系统具有良好的运行状态,可降低尾气中的有害物质的排放量,而且还具有一定的节油效果。
文档编号C10L1/22GK1263144SQ9910061
公开日2000年8月16日 申请日期1999年2月9日 优先权日1999年2月9日
发明者李明生, 韩锡安, 王良驹, 王浩明 申请人:北京艾木科技发展有限公司