一種提高柴油抗氧化安定性的添加劑的製作方法

2023-06-06 00:00:06 2

專利名稱：一種提高柴油抗氧化安定性的添加劑的製作方法
技術領域：
本發明是涉及一種用於抑制輕柴油中的活性組分生成氧化沉渣的添加劑或添加劑組合物，具體地說是由一種或幾種具有抗氧、金屬減活、分散等功能的化合物或復配而成的添加劑組合物，該添加劑可有效抑制輕柴油中氧化沉渣的生成。

背景技術：
輕柴油中含有微量的含氮和含硫化合物，如各種疊氮和重氮化合物，各種芳香及雜環含硫化合物，這些化合物在空氣中氧的作用下，很容易發生縮合或氧化反應，生成各種大分子化合物，即總不溶物或氧化沉渣；總不溶物的存在將影響輕柴油的使用性能，當輕柴油在發動機中燃燒時，總不溶物等成分將會以結焦物的形式附著在燃燒室內壁上，從而影響發動機的動力性能及排放。所以新輕柴油國家標準GB252-2000和新車用柴油標準GB/T19147-2003中嚴格規定了總不溶物必須不大於2.5mg/100ml的指標，該指標的規定，縮小了我國輕柴油與發達國家輕柴油間的差距。
眾所周知，輕柴油是一種組分複雜的混合物，現在我國的輕柴油多是由直餾柴油、催化裂化柴油、焦化柴油和加氫柴油中的兩種或多種組分調合而成，除加氫柴油和直餾柴油外，催化裂化柴油和焦化柴油中含有約1000-10000ppm的活性含氮和含硫化合物，這些化合物很容易與空氣中的氧發生反應而生成總不溶物，這樣在含有催化組分或焦化組份的輕柴油中要加入抗氧化的添加劑，即抗氧化安定性添加劑；現對已公布的部分主要技術分述如下 在USP4648885中，公開了一種餾分燃料的穩定性添加劑組合物，該組合物由N-2-胺乙基哌嗪、三乙烯基四胺和N，N-二乙基羥胺複合而成。該添加劑組合物對以直餾柴油為主柴油的抗氧化安定性較為有效，而對不同產地柴油組分的感受性差別較大。
在USP4867754中，公開了一種餾分燃料的穩定性添加劑組合物，該組合物由三乙基膦酸鹽或三異丙基膦酸鹽、N，N-二甲基環己胺和二異丁基胺等複合而成。該添加劑組合物對抑制餾分燃料的顏色有明顯的效果，但對抑制燃料中的總不溶物效果不是很好。
在USP5162049中，公開了一種餾分燃料抗氧化安定性添加劑的製備方法，該添加劑是由兩種或三種含氮類的化合物，如N，N-二甲基1，3丙二胺、N，N-二甲基環己胺和二異丁基胺在一定條件下反應製成，該反應後的添加劑還要復配一定量的金屬鈍化劑而成，製備較複雜，對提高餾分燃料的抗氧化安定性比較有效。


發明內容
本發明的目的是提供一種用於提高輕柴油抗氧化安定性的添加劑，該添加劑可有效抑制輕柴油中總不溶物的生成，使煉廠出廠的輕柴油符合國家標準，從而有效解決部分煉廠輕柴油因達到國家標準而導致成本過高的問題。
本發明的目的是這樣實現的本發明的柴油抗氧化安定性的添加劑是指C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品。添加量根據需要添加，一般為20ppm～300ppm。
上述的C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品為Primene RB-3或Primene 81-R。
本發明的目的還包括在C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品中復配有抗氧化劑或/和金屬減活劑，其中抗氧化劑佔添加劑總量的0.1％-10％、金屬減活劑佔添加劑總量的0.03％-10％；上述抗氧化劑包括2，6-二叔丁基對甲酚、2，4-二甲基-6-叔丁基酚、2，6-二叔丁基酚、N，N-二叔丁基對苯二胺、N，N-二甲基環己胺、N，N-二叔丁基鄰苯二胺、N，N-二異丙基對苯二胺、2，6-二叔丁基-1二甲基胺基對甲酚；上述金屬減活劑包括N，N-二亞水楊丙二胺、N，N-二亞水楊-1，2丙二胺、雙水楊二乙烯三胺、雙水楊二丙烯三胺。
當柴油中的活性含氮和含硫化合物在5000-10000ppm範圍時，在本發明的柴油抗氧化安定性添加劑的基礎上，復配一定量的具有抗氧化功能的化合物，以增強抗氧化性能；根據需要，還可以復配一定量的具有金屬減活功能的化合物，以降低金屬離子產生的影響。
本發明的目的還包括在上述該添加劑的基礎上復配有分散劑，分散劑佔添加劑總量的0.5％-10％，該分散劑為超低硫無味煤油。
本發明的實現方法為對輕柴油進行組分分析，確定柴油中含氮、含硫化合物的結構性質，對不同產地和煉製工藝的輕柴油，其組成經一次分析後即基本保持不變，採用SH/T0175或ASTM D2274方法對輕柴油的總不溶物進行分析。首先使用從C6-C18的叔烷基伯胺進行試驗，分析方法同樣採用SH/T0175或ASTM D2274。若單獨添加C6-C18的叔烷基伯胺不能將輕柴油中的總不溶物降到2.5mg/100ml以下，則以C6-C18的叔烷基伯胺為主要成份再復配抗氧添加劑或金屬減活劑而成；或同時再復配抗氧添加劑和金屬減活劑而成。調和本發明的添加劑方法為將抗氧添加劑或(和)金屬減活劑加到C6-C18的叔烷基伯胺或含該叔烷基伯胺的混合物產品中，然後通過攪拌或循環的方式保證混合均勻即可。
本發明中的C6-C18的叔烷基伯胺為C6-C11的叔烷基伯胺或含有該範圍碳原子叔烷基伯胺的混合物產品，該混合物產品由美國羅門哈斯(Rohm&haas)公司生產，產品牌號為Primene RB-3。C11-C18的叔烷基伯胺由美國羅門哈斯(Rohm&haas)公司生產，產品牌號為Primene 81-R。其中優選的牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品。該組分佔本發明添加劑產品的質量比為70％-100％。
本發明中優選的抗氧化劑為N，N-二甲基環己胺，該組分佔本發明添加劑產品的質量比為0.1％-10％。
本發明中優選的金屬減活劑為N，N-二亞水楊丙二胺(T1201)，該組分佔本發明添加劑產品的質量比為0.03％-10％。
本發明由於由叔烷基伯胺產品或由叔烷基伯胺組成的混合物產品單獨構成；或以叔烷基伯胺產品或由叔烷基伯胺組成的混合物產品為主要成分再復配具有抗氧、金屬減活、分散等功能的化合物經調合而成，因此具有如下優點 一、有效降低柴油氧化安定性總不溶物，使之符合GB252-2000和GB/T19147-2003標準； 二、改善柴油的顏色，使之三個月內保持顏色在GB252-2000和GB/T19147-2003標準之內； 三、本發明的添加劑成本低，每噸成品柴油只增加7元人民幣； 四、能快速與柴油互溶； 五、本發明添加劑的添加方法簡單，不需要上新設備； 六、和柴油其他添加劑具有協同效應； 七、凝固點低，小於-33℃，利於冬季儲存和添加； 八、對於發動機具有清淨作用。

具體實施例方式 下面將通過實施例對本發明做進一步說明，但下述的實例僅僅是本發明其中的例子而已，並不代表本發明所限定的權利範圍，本發明權利範圍以權利要求書為準。
實施例1 使用100％的牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品作為本發明的添加劑，採用SH/T0175或ASTM D2274分析方法，採用國內有代表性的不同地區煉廠生產的輕柴油或催化柴油作分析，分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠 803.82.42撫順石化分公司石油二廠 11010.224.123大慶石化分公司 1104.22.04哈爾濱煉化分公司 502.71.35錦西煉化分公司 803.12.06前郭煉化分公司 504.10.897牡丹江石油化工廠 1004.61.18蘭州煉化分公司 505.82.2 實施例2 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為91％，N，N-二甲基環己胺質量百分數為9％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.02撫順石化分公司石油二廠1104.761.63大慶石化分公司1104.21.34哈爾濱煉化分公司502.70.55錦西煉化分公司803.10.96前郭煉化分公司504.11.07牡丹江石油化工廠1004.22.48蘭州煉化分公司703.60.3 實施例3 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為95％，2，6-二叔丁基對甲酚質量百分數為5％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.22撫順石化分公司石油二廠1104.761.83大慶石化分公司1104.21.44哈爾濱煉化分公司502.70.65錦西煉化分公司803.11.26前郭煉化分公司504.11.37牡丹江石油化工廠1004.22.68蘭州煉化分公司703.60.5 實施例4 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為95％，N，N-二亞水楊丙二胺(T1201)質量百分數為0.05％，超低硫無味煤油質量百分數為4.95％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.80.92撫順石化分公司石油二廠1104.761.43大慶石化分公司1104.21.24哈爾濱煉化分公司502.70.45錦西煉化分公司803.10.86前郭煉化分公司504.11.27牡丹江石油化工廠1004.82.478蘭州煉化分公司703.61.4 實施例5 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為97％，雙水楊二乙烯三胺質量百分數為3％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.32撫順石化分公司石油二廠1104.761.73大慶石化分公司1104.21.44哈爾濱煉化分公司502.70.85錦西煉化分公司803.10.96前郭煉化分公司504.11.67牡丹江石油化工廠1004.82.88蘭州煉化分公司703.61.7 實施例6 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為92％，N，N-二亞水楊丙二胺(T1201)質量百分數為0.05％，N，N-二甲基環己胺質量百分數為7.95％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.42撫順石化分公司石油二廠1104.761.23大慶石化分公司1104.21.04哈爾濱煉化分公司503.01.05錦西煉化分公司803.11.26前郭煉化分公司504.10.97牡丹江石油化工廠1005.02.518蘭州煉化分公司703.61.5 實施例7 使用牌號為Primene RB-3的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為88％，N，N-二亞水楊-1，2丙二胺質量百分數為4％，2，6-二叔丁基-1二甲基胺基對甲酚質量百分數為8％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.82撫順石化分公司石油二廠1104.761.33大慶石化分公司1104.21.44哈爾濱煉化分公司503.01.65錦西煉化分公司803.11.66前郭煉化分公司504.11.37牡丹江石油化工廠1005.02.98蘭州煉化分公司703.61.8 實施例8 使用100％的牌號為Primene 81-R的叔烷基伯胺作為本發明的添加劑，採用SH/T0175或ASTM D2274分析方法，採用國內有代表性的不同地區煉廠生產的輕柴油或催化柴油作分析，分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.62撫順石化分公司石油二廠11010.222.853大慶石化分公司1104.21.84哈爾濱煉化分公司502.70.85錦西煉化分公司803.11.426前郭煉化分公司504.11.27牡丹江石油化工廠1004.61.658蘭州煉化分公司505.81.4 實施例9 使用牌號為Primene 81-R的叔烷基伯胺質量百分數為92.5％，N，N-二甲基環己胺質量百分數為7.5％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.22撫順石化分公司石油二廠1104.761.73大慶石化分公司1104.21.54哈爾濱煉化分公司502.70.85錦西煉化分公司803.11.26前郭煉化分公司504.11.27牡丹江石油化工廠1004.22.48蘭州煉化分公司703.60.8 實施例10 使用牌號為Primene 81-R的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為96％，2，6-二叔丁基對甲酚質量百分數為4％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.52撫順石化分公司石油二廠1104.761.93大慶石化分公司1104.21.64哈爾濱煉化分公司502.70.95錦西煉化分公司803.11.46前郭煉化分公司504.11.77牡丹江石油化工廠1004.23.18蘭州煉化分公司703.60.8 實施例11 使用牌號為Primene 81-R的叔烷基伯胺質量百分數為87％，N，N-二亞水楊丙二胺(T1201)質量百分數為8.05％，超低硫無味煤油質量百分數為4.95％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.22撫順石化分公司石油二廠1104.761.53大慶石化分公司1104.21.34哈爾濱煉化分公司502.70.65錦西煉化分公司803.11.06前郭煉化分公司504.11.47牡丹江石油化工廠1004.82.458蘭州煉化分公司703.61.8 實施例12 使用牌號為Primene 81-R的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為98％，雙水楊二乙烯三胺質量百分數為2％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.42撫順石化分公司石油二廠1104.761.93大慶石化分公司1104.21.84哈爾濱煉化分公司502.70.95錦西煉化分公司803.11.16前郭煉化分公司504.11.97牡丹江石油化工廠1004.83.08蘭州煉化分公司703.61.8 實施例13 使用牌號為Primene 81-R的叔烷基伯胺質量百分數為92％，N，N-二亞水楊丙二胺(T1201)質量百分數為0.05％，N，N-二甲基環己胺質量百分數為7.95％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.72撫順石化分公司石油二廠1104.761.53大慶石化分公司1104.21.24哈爾濱煉化分公司503.01.35錦西煉化分公司803.11.66前郭煉化分公司504.11.17牡丹江石油化工廠1005.02.58蘭州煉化分公司703.61.7 實施例14 使用牌號為Primene 81-R的含有叔烷基伯胺的產品質量百分數為88％，N，N-二亞水楊-1，2丙二胺質量百分數為4％，2，6-二叔丁基-1二甲基胺基對甲酚質量百分數為8％。復配的添加劑產品分析結果如下表所示 序號 輕柴油生產廠家加劑量(ppm)加劑前總不溶物 (mg/100ml)加劑後總不溶物 (mg/100ml)1撫順石化分公司石油一廠803.81.92撫順石化分公司石油二廠1104.761.63大慶石化分公司1104.21.44哈爾濱煉化分公司503.01.65錦西煉化分公司803.11.96前郭煉化分公司504.11.37牡丹江石油化工廠1005.02.98蘭州煉化分公司703.61.9
權利要求
1、一種用於提高輕柴油抗氧化安定性的添加劑，其特徵在於該添加劑是指C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品。
2、根據權利要求1所述的添加劑，其特徵在於C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品為Primene RB-3或Primene81-R。
3、根據權利要求1或2所述的添加劑，其特徵在於在C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品中復配有分散劑，分散劑佔添加劑總量的0.5％-10％，該分散劑超低硫無味煤油。
4、根據權利要求1或2所述的添加劑，其特徵在於在C6-C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品中復配有抗氧化劑或/和金屬減活劑，其中抗氧化劑佔添加劑總量的0.1％-10％、金屬減活劑佔添加劑總量的0.03％-10％；上述抗氧化劑包括2，6-二叔丁基對甲酚、2，4-二甲基-6-叔丁基酚、2，6-二叔丁基酚、N，N-二叔丁基對苯二胺、N，N-二甲基環已胺、N，N-二叔丁基鄰苯二胺、N，N-二異丙基對苯二胺、2，6-二叔丁基-1二甲基胺基對甲酚；上述金屬減活劑包括N，N-二亞水楊丙二胺、N，N-二亞水楊-1，2丙二胺、雙水楊二乙烯三胺、雙水楊二丙烯三胺。
5、根據權利要求4所述的添加劑，其特徵在於優選的抗氧添加劑是N，N-二甲基環已胺。
6、根據權利要求4所述的添加劑，其特徵在於優選的金屬減活劑為N，N-二亞水楊丙二胺。
7、根據權利要求4所述的添加劑，其特徵在於在添加劑中還復配有分散劑，分散劑佔添加劑總量的0.5％-10％，該分散劑為超低硫無味煤油。
全文摘要
一種用於提高輕柴油抗氧化安定性的添加劑，其技術要點是該添加劑為C6－C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品。本發明還可以在C6－C18的叔烷基伯胺或含有該碳原子叔烷基伯胺的混合物產品中復配有一定量的抗氧化劑或/和金屬減活劑，其中抗氧化劑佔添加劑總量的0.1％－10％、金屬減活劑佔添加劑總量的0.03％－10％。本發明能有效地降低柴油氧化安定性總不溶物，使之符合GB252－2000和GB/T19147－2003標準；改善柴油的顏色；本發明還具有添加劑成本低，能快速與柴油互溶，添加方法簡單，不需要上新設備，與柴油其他添加劑具有協同效應，凝固點低，小於－33℃，利於冬季儲存和添加，對發動機具有清淨作用等優點。
文檔編號C10L1/22GK1616607SQ20031010510
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月14日 優先權日2003年11月14日
發明者王玉華, 牟民 申請人:撫順市雷特化工科技有限公司