一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油及其製備方法
2023-05-29 20:41:11
專利名稱：一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油及其製備方法
技術領域：
一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油及其製備方法。本發明屬於石油產品添加 劑領域。
背景技術：
隨著我國經濟的飛速發展，對能源的需求量日漸增大，尤其隨著汽車工業的迅猛 發展，我們汽車保有量在迅速增加，引起的機動車燃料的需求量增長過快，加大了石油資源 的開採與消耗。有限的石油儲量和開採量難以滿足社會日益增長的需求，而世界石油價格 的不斷飈升和國際上對石油資源的爭奪愈演愈烈，使得世界各國都加強了石油替代能源的 研究與開發，擺脫對國外石油進口的依賴，逐步開發出了一些補充或替代汽油的燃料產品。大量的試驗研究證明無論是甲醇還是乙醇都可以應用於汽油添加替代品領域。 醇類是除石油、天然氣以外，內燃機最可代用的燃料。使用醇類燃料最主要的優點還在於 它們都能夠達到比烴類燃料低得多的排放，對減少大氣汙染大有好處；與傳統的發動機技 術有繼承性，特別是使用汽油-醇類混合燃料時，發動機結構變化不大；另外它們的辛烷值 高，作點燃式發動機燃料時，可以用於壓縮比較高的發動機，提高發動機的熱效率，它是內 燃機最有希望的代用燃料。在這個意義上來說推廣使用乙醇汽油或甲醇汽油對內燃機來說 在使用上都屬可行的。前一時期我國曾廣泛推廣糧食乙醇，但從長遠看很難作為一個有份額的替代。因 為我國國情是用世界上7 %的可耕地來養活世界22%的人口，這是一個大前提。按現有的 技術水平，3. 5噸糧食做1噸乙醇，考慮到乙醇的熱值，則5噸糧食與1噸汽油當量。此外還 要消耗0. 5 0. 8噸的煤用於發酵和脫水。那麼，1000萬噸汽油則需用糧食5000萬噸，佔 到我國糧食總產量的1/10，這樣看來推廣乙醇成為不可能。當然，可以考慮用木薯和甜高粱 等其他作物來生產乙醇，或是用秸稈及其他纖維素來製造(目前的技術還沒有商業化)，但 後者存在著大規模收集與運輸問題。2007年7月，從環保和國家能源現狀考慮，國務院緊急 叫停糧食生產燃料乙醇項目。而乙醇的其他來源包括乙烯水合法，受限於乙烯的來源限制；秸稈纖維素制乙醇 也只停留在理論階段。而甲醇來源很豐富，主要有以下幾個來源煤制甲醇；天然氣制甲 醇；合成氨廠聯產甲醇，每一種都適合於大規模生產。甲醇有以下一些特點甲醇的質量低熱值只有汽油的45%，因此，在同等的熱效 率下，醇類燃料的有效質量燃油消耗率高。按質量計算，甲醇中含有50%的氧，使燃燒速度 快，而且比較完全；甲醇完全燃燒所需的空氣量比汽油少，燃燒後尾氣帶走的熱量也相應減 少，使發動機總熱效率得到提高；甲醇理論混合氣質量低熱值是汽油理論混合氣質量低熱 值的94%，所以發動機燃用甲醇燃料可以獲得與原機大致相當的動力性。甲醇的汽化潛 熱是汽油的3. 6倍，高的汽化潛熱及低的蒸汽壓和較低的沸點，將導致混合氣形成困難和 發動機起動困難，但可以降低進氣溫度，提高充氣效率；同時，由於甲醇的汽化潛熱大，可以 改善發動機燃燒後的內部冷卻，改善發動機的動力性，降低排氣溫度。甲醇具有較高的辛烷值，具有較高的抗爆震性能，對通過提高發動機壓縮比來提高發動機的熱效率很有利，所 以，甲醇是良好的汽油機代用燃料，也是提高汽油辛烷值的優良添加劑。普通汽油與15% 20%的甲醇混合，辛烷值可以達到優質汽油的水平。甲醇的著火界限比汽油寬，能夠使發動 機在較稀的混合氣下工作，這將使發動機的工況範圍比較寬，對排氣淨化和降低油耗非常 有利。甲醇的燃點比汽油高，不易於發生火災事故，比使用汽油安全。甲醇對某些非金屬材 料(如塑料、橡膠等)有溶脹作用，對某些金屬材料(如Sn、Pb、Al等)有輕微的腐蝕作用， 在使用中應採取相應的措施。醇類燃料含有羥基，能與水互溶，而烴類燃料憎水性強，因而 甲醇與汽油的相溶性差，甲醇與汽油按一定比例混合時，在一定溫度範圍內具有分層現象。 甲醇汽油常溫常壓下為液體，操作容易，儲帶方便，但具有一定毒性。甲醇與汽油按照一定比例混合，並添加一定添加劑組成混合燃料後，低比例甲醇 汽油，如M3、M5，可以和汽油一樣使用，發動機不需作任何改動，在歐洲等地曾大量當作汽油 銷售，但一般要添加助溶劑(TBA)等以防燃料分層；中比例甲醇汽油，如M15、M25，發動機只 需做調整，技術問題較簡單，曾在歐洲一些國際性車隊進行示範，必須添加助溶劑；高比例 甲醇汽油，如M85、M90，需要對發動機進行改裝、優化，其功率、排放和熱效率都優於原汽油 機。但是對於甲醇汽油發動機來說，當燃用甲醇燃料時，汽油機的外特性功率有所下 降，但對發動機的動力性影響較小。在全負荷時燃料的燃油噴射持續時間相同，由於甲醇的 熱值低，在同樣的噴油量時甲醇汽油燃料的總熱值有所降低，循環放熱量減少，造成發動機 功率略微下降。但是甲醇的火焰傳播速度高，使發動機缸內的燃燒速度提高。由於甲醇中 氧的質量分數為50%，混合氣燃燒相對更充分，燃燒效率提高，使甲醇燃料的燃油消耗率減 小，經濟性提高。同時由於甲醇氣化潛熱大，最高燃燒溫度降低，相應的排溫有所下降，缸 內燃燒溫度降低，可減少傳熱造成的向冷卻水的散熱損失，一定程度上也提高了汽油機的 有效熱效率。發動機在使用甲醇汽油時，由於甲醇的蒸發熱較高，發動機啟動時氣化不良， 較多的未揮發的甲醇就凝聚在氣缸壁上並進入發動機油中，使得發動機油膜被衝刷而造成 磨擦磨損，甲醇汽油在燃燒過程中生成的氧化產物甲酸及甲醛等對環帶金屬表面造成的腐 蝕。據文獻報導，通過對MlOO用過油的成分進行氣相色譜分析，結果表明用過油樣品中主 要含有水和甲醇，甲醛、甲酸的含量極微；甲醇汽油燃燒產生的甲醛、甲酸部分被揮發，但也 有一部分與發動機油、添加劑反應，導致添加劑失去防腐蝕作用而加快了活塞和氣缸壁的 腐蝕磨損。綜上所述，對於甲醇汽油機來說，普通的潤滑油不再適用，因此在能源危機越發嚴 重的今天，為了甲醇類燃料推廣，甲醇汽油發動機潤滑油的製備顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的在於提供一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油，使用本發明甲醇 汽油發動機潤滑油，不僅可以大大降低發動機的磨損，而且還有非常好的防腐性、抗氧化性 和低溫啟動性，並且可以減少了汽車尾氣中有害氣體的排放，有明顯的經濟效益和社會效 益。本發明所述甲醇汽油發動機潤滑油主要由以下組分組成，各組分重量份數如下組分重量份數基礎油50 60份；
清潔分散劑2飛份；抗氧抗腐劑2飛份黏度改進劑3飛份極壓抗磨劑5 10份降凝劑2飛份抗泡劑2 5份防鏽劑3飛份抗乳化劑 2 3份所述的基礎油選用潤滑油通用基礎油由以下組分組成，各組分重量份數如下殘餾油150BS (均為韓國雙龍生產)10 15份所述的清潔分散劑為雙烯丁二醯亞胺T152。所述的抗氧抗腐劑為十二烷基化二苯胺(IRGAN0X L57或IRGANOX L135)。所述粘度改進劑由以下組分組成，各組分重量份數如下氫化苯乙烯雙烯共聚物(HSD或SDC) 2飛份所述極壓抗磨劑為二硫化二苄。所述降凝劑為聚甲基丙稀酸酯。所述抗泡劑為二甲基矽油。所述防鏽劑為石油磺酸鋇。所述抗乳化劑為胺與環氧乙烷縮合物(T1001)。本發明添加劑的製備方法如下(1)將加氫基礎油250N，石蠟基中性油500SN，殘餾油150BS加入原料混溶罐中，混 溶15分鐘；(2)在上述混溶料中加入清潔分散劑，抗氧抗腐劑在常溫常壓下攪拌15-20分鐘；(3)在上述混溶料中加入粘度改進劑聚正丁基乙烯基醚，氫化苯乙烯雙烯共聚物 (HSD，SDC)在常溫常壓下攪拌20 25分鐘；(4)在上述混溶料中加入極壓抗磨劑二硫化二苄、降凝劑聚甲基丙烯酸酯、抗泡劑 二甲基矽油、抗鏽劑石油磺酸鋇、抗乳化劑胺與環氧乙烷縮合物(T1001)在常溫常壓下攪 拌3(Γ35分鐘，混合料導入高壓反應釜內；(5)在反應釜中將上述混溶料加40-60個大氣壓，加熱至5(T60°C，攪拌25_30分 鍾後減至常壓，降至常溫，靜置M小時，濾出沉澱物，即得到本發明的潤滑油產品。本發明的有益效果為(1)可大大降低甲醇汽油發動機的磨損程度，延長期使用壽命。(2)可以在很大程度上降低燃料耗用，節約機車燃料成本。(3)對甲醇汽油發動機的汙染物排放比如CH含量也有減少作用。組分加氫基礎油250N，石蠟基中性油500SN，
重量份數 10 20份 15 20份組分聚正丁基乙烯基醚
重量份數
5 10份
使用本發明的甲醇汽油發動機潤滑油與普通潤滑油的對比結果如下所示實驗材料車用M35甲醇汽油，本發明的甲醇汽油發動機潤滑油，15W/40SJ級汽油 機發動機油(參比潤滑油)。儀器設備見表
權利要求
1. 一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於主要由以下組分組成，各組分 重量份數如下組分重量份數基礎油50 60份清潔分散劑2 『 5份；抗氧抗腐劑2 『 5份黏度改進劑3 『 5份極壓抗磨劑5 『 10份降凝劑2 『 5份抗泡劑2 『 5份防鏽劑3 『 5份抗乳化劑2 『 3份。
2.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於所說的基礎油由以下組分 組成，各組分重量份數如下組分重量份數加氫基礎油250N，10 20份石蠟基中性油500SN， 15 20份殘餾油150BS10 15份。
3.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於所說的粘度改進劑以下組 分組成，各組分重量份數如下組分重量份數聚正丁基乙烯基醚5 10份氫化苯乙烯雙烯共聚物HSD或SDC 2 5份。
4.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於所說的清潔分散劑為雙烯 丁二醯亞胺T152 ；所說的抗氧抗腐劑為十二烷基化二苯胺IRGANOX L57或IRGAN0XL135 ；所 說的所述極壓抗磨劑為二硫化二苄；所說的降凝劑為聚甲基丙稀酸酯；所說的抗泡劑為二 甲基矽油；所說的防鏽劑為石油磺酸鋇；所說的抗乳化劑為胺與環氧乙烷縮合物T1001。
5.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於由以下組分組成，各組分 重量份數如下加氫基礎油250N 10份、石蠟基中性油500SN 5份、殘餾油150BS 8份、雙烯丁二醯亞 胺5份；十二烷基化二苯胺5份、聚正丁基乙烯基醚5份、氫化苯乙烯雙烯共聚物5份、二硫 化二苄5份、聚甲基丙烯酸酯3份、二甲基矽油2份、石油磺酸鋇3份、胺與環氧乙烷縮合物 T10012 份。
6.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於由以下組分組成，各組分 重量份數如下加氫基礎油250N 15份、石蠟基中性油500SN 5份、殘餾油150BS 8、雙烯丁二醯亞胺 5份；十二烷基化二苯胺2份、聚正丁基乙烯基醚5份、氫化苯乙烯雙烯共聚物5份、二硫化 二苄5份、聚甲基丙稀酸酯3份、二甲基矽油3份、石油磺酸鋇4份、胺與環氧乙烷縮合物 (T1001) 3 份。
7.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油，其特徵在於由以下組分組成，各組分 重量份數如下加氫基礎油250N 20份、石蠟基中性油500SN 5份、殘餾油150BS 8、雙烯丁二醯亞胺2 份；十二烷基化二苯胺5份、聚正丁基乙烯基醚10份、氫化苯乙烯雙烯共聚物3份、二硫化 二苄10份、聚甲基丙稀酸酯3份、二甲基矽油3份、石油磺酸鋇5份、胺與環氧乙烷縮合物 T10013 份。
8.如權利要求1所述的甲醇汽油發動機潤滑油的製備方法，其特徵在於具體步驟如下(1)將加氫基礎油250N，石蠟基中性油500SN，殘餾油150BS加入原料混溶罐中，混溶 15分鐘；(2)在上述混溶料中加入清潔分散劑，抗氧抗腐劑在常溫常壓下攪拌15-20分鐘；(3)在上述混溶料中加入粘度改進劑聚正丁基乙烯基醚，氫化苯乙烯雙烯共聚物 (HSD，SDC)在常溫常壓下攪拌20 25分鐘；(4)在上述混溶料中加入極壓抗磨劑二硫化二苄、降凝劑聚甲基丙烯酸酯、抗泡劑二 甲基矽油、抗鏽劑石油磺酸鋇、抗乳化劑胺與環氧乙烷縮合物(T1001)在常溫常壓下攪拌 30 35分鐘，混合料導入高壓反應釜內；(5)在反應釜中將上述混溶料加40-60個大氣壓，加熱至50 60°C，攪拌25-30分鐘 後減至常壓，降至常溫，靜置M小時，濾出沉澱物，即得到甲醇汽油潤滑油產品。
全文摘要
本發明公開了一種節能環保型甲醇汽油發動機潤滑油及其製備方法，它是以基礎油、清潔分散劑、抗氧抗腐劑、粘度改進劑、極壓抗磨劑、降凝劑、抗泡劑、抗乳化劑為原料，配製的一種完全可以用於甲醇汽油使用的潤滑油。使用本發明製成的發動機潤滑油可以大大降低發動機運動副摩擦和減少磨損，防止在發動機中形成沉積物，提高油品的潤滑性能，降低摩擦磨損，延緩發動機油氧化，延長發動機油的使用壽命，非常適合在以甲醇汽油為燃料的發動機中使用。
文檔編號C10N40/25GK102093926SQ20091025562
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者車春玲 申請人:濟南開發區星火科學技術研究院