專利名稱：一種含烷基乙二醇乙酸多元醇酯的柴油添加劑組合物及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于柴油潤滑性添加劑組合物，確切的說，作為柴油潤滑性添加劑，可以改善低硫柴油的潤滑性指標(biāo)，同時(shí)，也可以改善低硫柴油的氧化安定性和清靜性指標(biāo)。
背景技術(shù)：
世界上許多國家和地區(qū)已經(jīng)將柴油的硫含量降到了 10-500mg/kg的水平，以減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放。目前我國柴油硫含量要求不大于2000mg/kg，但在北京、上海、廣州等大城市，所用柴油的硫含量都小于50mg/kg。為了在柴油的加工過程中把硫脫除，人們采用加氫精制的方法來處理柴油，降低柴油的硫含量。先進(jìn)柴油燃料供給系統(tǒng)，包括燃料泵和燃料控制器，是依靠所泵送的柴油對各個(gè)部件進(jìn)行潤滑的。柴油中的天然硫化物、極性物質(zhì)等是柴油中不可缺少的抗磨組分。當(dāng)采用加氫精制的方法來除去柴油中的硫化物時(shí)，同時(shí)也減少了這些能夠提供潤滑功能的化合物，降低了柴油對發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng)的潤滑能力，以致發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵過早損壞。柴油潤滑性的問題可通過向柴油中加入潤滑性添加劑得以改善，具有成本小、生產(chǎn)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)上受到廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)有的柴油潤滑性添加劑多為脂肪酸和脂肪酸酯、脂肪酸酰胺或鹽的衍生物。如EP773279公開了用二聚酸與醇胺反應(yīng)制備的羧酸酯作為柴油潤滑性添加劑。EP798364公開了用脂肪酸與脂肪胺反應(yīng)制備的鹽或酰胺作為柴油潤滑性添加劑。W09915607公開了二聚脂肪酸與環(huán)氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物作為柴油潤滑性添加劑。EP605857 (CA2112732)公開了用脂肪酸酯如菜籽油、向日葵油、蓖麻油等直接作為柴油抗磨劑。這些產(chǎn)品雖具有原料易得、價(jià)格較便宜等優(yōu)點(diǎn)，但使用量較大，改善柴油潤滑性的效果有限，同時(shí)由于其粘度大，在低溫下容易析出，這對其實(shí)際應(yīng)用帶來不便。CN1552826公開了一種低硫柴油抗磨分散多效添加劑組合物，由羥基芳酸與烯基丁二酰亞胺和天然油脂與胺或醇的反應(yīng)產(chǎn)物或產(chǎn)物混合物構(gòu)成，該添加劑組合物不僅能改善低硫柴油的潤滑性，同時(shí)還具有較好的抗氧化能力和清凈分散性能。CN1552827公開了一種低硫柴油多效添加劑組合物由曼尼西堿與羥基芳酸的反應(yīng)產(chǎn)物和天然油脂與胺或醇的反應(yīng)產(chǎn)物或產(chǎn)物混合物構(gòu)成，該添加劑組合物作為柴油抗磨劑。CN1552829和CN1766063公開了一種適用于低硫柴油的抗磨分散添加劑，是由曼尼西堿與C6 C5tl有機(jī)酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物。CN1766067公開了一種具有分散性能的柴油抗磨添加劑，由聚烯烴基丁二酸酐和C6 C5tl有機(jī)酸的醇，胺反應(yīng)物構(gòu)成，改善低硫柴油的潤滑性。CN1335375公開了一種柴油添加劑，由清凈分散劑甲基丙烯酸十二烷基酯和二乙基氨基丙烯酸乙基酯的共聚物，抗氧與金屬鈍化劑，十六烷值改進(jìn)劑，潤滑抗磨劑等構(gòu)成，用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑改善。
CN101245278和CN101265431公開了一種具有提高的抗磨特性的添加劑和潤滑配制劑，以及一種經(jīng)潤滑的表面、一種減小運(yùn)動(dòng)部件間磨損的方法及涉及包含磨損減少劑的潤滑添加劑濃縮液。是可溶于烴的鈦化合物、至少一種可溶于烴的鎂化合物構(gòu)成。CN1871329公開了從多元醇C12-C28支鏈脂肪酸和/或C12-C28環(huán)狀脂肪酸形成的酯可以用作潤滑劑的摩擦改性劑。CN1210135公開了一種在汽油、柴油或煤油中加入少量的琥珀酰亞胺、胺氧化物類、合成酯、Paradyne、二烷基二苯胺、磷酸甲酚二苯酯、甲基苯二胺、二烷基二硫代硫酸鋅等化合物構(gòu)成的液體燃料添加劑，用于汽油車、柴油車以及一切使用汽油、柴油等液體燃料的機(jī)械，既可防止污染，又能節(jié)油，增加機(jī)動(dòng)車的功率，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。以上現(xiàn)有添加劑是由脂肪胺與酸或醇反應(yīng)得到的產(chǎn)物。Palomaa, M. H等人用醇鈉和氯乙酸多元醇酯反應(yīng)，得到烷基乙二醇乙酸多元醇酯R(OCH2CH2) n0CH2C02H, R =甲基,乙基，丙基等，η = I 或者 2, (Berichte der DeutschenChemischen Gesellschaft[Abteilung]B Abhandlungen(1930),63B 3117-20)。Masanori等人重復(fù)了該方法合成了一系列燒基乙二醇乙酸多元醇酯(Suzuka Coll. Technol.,Suzuka, Japan. Yukagaku (1983)，32 (2)，118-21)，并用碳-13NMR 進(jìn)行了測定，研究了這些烷基乙二醇乙酸多元醇酯的含氧基團(tuán)的鏈長和亞甲基的化學(xué)位移之間的關(guān)系。(Kiyo-Suzuka Kogyo Koto Senmon Gakko(1987),20(2),51-61)。 Evans 在 FR1428934 介紹了一種在鎳催化劑存在下用硫酸氧化聚乙二醇的方法來合成烷基乙二醇乙酸多元醇酯化合物。Murahashi (JPl 1246473A)在乙酸多元醇酯乙酯溶液中用Co (OAc) 2，和RuCl3作為催化劑，由脂肪醇合成了烷基乙二醇乙酸多元醇酯化合物。Fiege在DE3135946A1中介紹了用Pt和鈀催化劑氧化的方法，從對應(yīng)化合物氧化得到這些烷基乙二醇乙酸多元醇酯產(chǎn)物。這些烷基乙二醇乙酸多元醇酯化合物主要用于食品添加劑(Food Drug Adm.，(1972)，37(247))、護(hù)膚品添加劑(W02005097718)、墨水穩(wěn)定劑(JP05179186A)、乙烯樹脂柔軟劑(US2410294)和纖維整理劑(US5240743)，更多的是將烷基乙二醇乙酸多元醇酯進(jìn)一步和堿金屬反應(yīng)生成羧酸鹽，在水處理添加劑方面有著廣泛的應(yīng)用。在US5458698，US5486316和US6040280中介紹了一種含有烷基乙二醇乙酸多元醇酯或烷基乙二醇乙酸多元醇酯鹽的水溶性添加劑，用于酸性 或堿性水溶液對鋁質(zhì)飲料罐或錫質(zhì)飲料罐表面的清洗過程，可以改善飲料罐表面清潔程度。這種水溶性潤滑劑可以幫助鋁質(zhì)表面快速干燥，降低表面靜摩擦系數(shù)，增加涂料或油漆的附著力，提高油墨印刷的能力。發(fā)明CN1407072提供一種柴油清凈劑組合物，包括以下組分5 50%聚異丁烯丁二酰亞胺；3 20% C8 C18的烷基酚；1 20% C7 C20的聚烯烴胺或叔烷基伯胺；10 90%有機(jī)溶劑。本發(fā)明柴油清凈劑組合物具有對柴油車油路，特別是噴嘴的清潔功能，使用該清凈劑組合物可使噴嘴原有積炭得到明顯清除。發(fā)明CN1330128涉及的汽柴油清凈劑由分散劑、攜帶劑、潤滑劑、抗氧阻聚劑、鈍化劑、防腐劑及溶劑組成。加入汽柴油中可得到高清潔汽柴油，可以大幅度降低發(fā)動(dòng)機(jī)化油器、噴嘴、進(jìn)氣閥、燃燒室膠質(zhì)和積炭的生成。發(fā)明CN1133873提供了一種汽油及柴油清凈劑與抗沉積劑，其由聚丁烯胺10 30 %，烷基胺酰胺I 15 %，精制礦物油30 60 %，長鏈脂肪醇2 6 %及二甲苯組成。實(shí)驗(yàn)室臺架試驗(yàn)表明該清凈劑添加到汽油和柴油中可以有效地降低積炭的產(chǎn)生。
發(fā)明CN1986751公開一種多功能柴油清凈劑，包括5 40 %聚異丁烯丁二酰亞膠、5 30%硼化無灰分散劑、5 30%聚醚胺、I 5%烷基稀土、5 15%烷基硝酸酯、3 10%有機(jī)酸酯、有機(jī)溶劑10 70%。本發(fā)明對柴油車油路，特別是噴嘴具有清潔功能?？梢郧宄e碳，減少黑煙，改善潤滑性能，抗乳化、抗腐蝕。發(fā)明CN101921638A公開了一種柴油清凈劑，包括以下組分15 60%聚異丁烯丁二酰亞胺；5 20%聚烯烴胺；5 20%烷基咪唑；5 15%油酸甘油酯；20 70%有機(jī)溶齊U。該柴油清凈劑對清潔柴油車油路，清除噴油嘴積碳有良好效果，同時(shí)能提高柴油的潤滑性。發(fā)明CN1766066公開了一種柴油添加劑由70 80重量％的硝酸酯類、O 10重量％的清凈劑、5 15重量％的分散劑和O 5重量％的稀土金屬環(huán)烷酸鹽組成。使用該添加劑可在提高柴油十六烷值的同時(shí)，有效降低柴油污染排放和改善燃油的燃燒性能。發(fā)明CN101586044涉及一種柴油清凈劑。環(huán)氧化聚異丁烯直接胺解，得柴油清凈齊IJ的主劑，再配以輔料無灰分散齊 、基礎(chǔ)油、抗氧齊 、阻聚劑、防銹齊 、破乳劑等。本發(fā)明可以有效清除發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴和進(jìn)氣閥積碳下降；提高動(dòng)力性能，降低噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的能改善柴油潤滑性的添加劑組合物。具體地說，本發(fā)明將烷基乙二醇乙酸多元醇酯 和/或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯與烷基酚及聚醚胺復(fù)合，形成一種能顯著改善低硫柴油潤滑性的添加劑組合物，同時(shí)，該組合物也可以改善柴油的氧化安定性和清凈性能。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改善低硫柴油潤滑性、氧化安定性和清凈性能的方法。本發(fā)明提供的柴油潤滑性添加劑組合物由以下組分組成Α.烷基乙二醇乙酸多元醇酯和/或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯；B.烷基酚；C.聚醚胺；其中組分A具有如下通式結(jié)構(gòu)R (OCH2CH2) n0CH2C00CH (CH (OH)) mCH20H,式中R選自C1 C2tl的正構(gòu)烷基或C6-C2tl的異構(gòu)烷基中的一種；優(yōu)選R為C8-C16的正構(gòu)烷基或異構(gòu)烷基中的一種；更優(yōu)選R為C12-C16的正構(gòu)烷基或異構(gòu)烷基中的一種；n為I或者2, m為O或者I或者2,優(yōu)選η為I。所述的組分A可以是烷基乙二醇乙酸多元醇酯和/或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯中的一種，也可以是幾種的混合物，混合比例任選。具體例子詳見表I。表I組分A舉例
權(quán)利要求
1.一種柴油潤滑添加劑組合物，由以下組分組成 A.烷基乙二醇乙酸多元醇酯或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯； B.烷基酚； C.聚醚胺； 其中組分A具有以下通式結(jié)構(gòu) R (OCH2CH2) n0CH2C00CH (CH (OH)) mCH20H, 式中R選自C1 C2tl的正構(gòu)烷基或C6-C2tl的異構(gòu)烷基中的一種，η為I或者2，m為O或者I或者2。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，對于其中的組分A，式中R選自C8-C16的正構(gòu)烷基或異構(gòu)烷基中的一種。
3.按照權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，對于其中的組分A，式中R選自C12-C16的正構(gòu)烷基或異構(gòu)烷基中的一種。
4.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，對于其中的組分A，式中η= I。
5.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組分A可以選用一種，也可以選用幾種的混合物。
6.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組分B中的烷基選自甲基、乙基或叔丁基中的一種或幾種。
7.按照權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，組分B為2，6二叔丁基對甲基苯酚。
8.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組分C選自以C12-C18烷基醇為起始物的聚氧丙烯醚和多烯多胺反應(yīng)得到的聚醚胺，分子量在800-1500之間。
9.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，以組合物重量為基準(zhǔn)，其中組分A占10-88重量％ ;組分B占O. 01-2. O重量％，組分C占10-88重量％。
10.按照權(quán)利要求9所述的組合物，其特征在于，以組合物重量為基準(zhǔn)，其中組分A占20-50重量％。組分B占O. 3-1. 5重量％，組分C占48. 5-78. 5重量％。
11.按照權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，以組合物重量為基準(zhǔn)，其中組分A占20-35重量％。組分B占O. 3-L 5重量％，組分C占63. 5-78. 5重量％。
12.—種改善低硫柴油潤滑性、氧化安定性和清凈性的方法，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的組合物加到低硫柴油中，所述組合物在低硫柴油中的加劑量為50-2000mg/kg。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述低硫柴油為常規(guī)石油通過煉制得到的柴油、合成氣通過費(fèi)托反應(yīng)得到的柴油、煤通過液化及提質(zhì)得到的柴油或生物質(zhì)通過加工得到的柴油，其中的硫含量以元素硫計(jì)不大于350mg/kg。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述低硫柴油的硫含量以元素硫計(jì)不大于 50mg/kg。
15.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述組合物在低硫柴油中的加劑量為100-1000mg/kg。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述組合物在低硫柴油中的加劑量為100-600mg/kgo
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低硫柴油潤滑性添加劑組合物，包括A.烷基乙二醇乙酸多元醇酯和/或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯，占10-88重量％；B.烷基酚；占0.01-2.0重量％；C.柴油清凈劑聚醚胺，10-88％重量％；烷基乙二醇乙酸多元醇酯或烷基二乙二醇乙酸多元醇酯，具有以下通式結(jié)構(gòu)R(OCH2CH2)nOCH2COOCH(CH(OH))mCH2OH式中R為C1～C20的正構(gòu)烷基，或C6-C20的異構(gòu)烷基，n為1或者2，m為0或者1或者2。還提供了一種改善柴油的潤滑性能的方法，將所述柴油添加劑加入柴油中，以柴油重量為基準(zhǔn)，加入量為50～2000mg/kg，可以明顯改善硫含量不大于350mg/kg的低硫柴油的潤滑性，同時(shí)還改善了柴油的氧化安定性和清凈性。
文檔編號C10L1/183GK103060029SQ20111032188
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者黃燕民, 藺建民 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院