一種柴油流動改進劑的製備方法

2023-05-03 13:52:56

專利名稱：一種柴油流動改進劑的製備方法
技術領域：
本發明屬於柴油流動改進劑的製備方法，更確切地說，是一種用於降低柴油濁點、冷濾點、凝點的添加劑的製備方法。
柴油流動改進劑不僅可以改善柴油低溫流動性質，使柴油在低溫環境中能夠正常使用，同時可增產柴油，節省煤油，提高煉油廠生產的靈活性，增加煉油廠的經濟效益，因此，它在工業上有著極其重要作用。
目前，三元共聚物是世界上較新的一種柴油流動改進劑，USP4731095公開了一種以α-烯烴、α，β-不飽和酯或酐和不飽和一元羧酸或酯為原料，以過氧化苯甲醯為引發劑製備降濁劑的方法。該法採用的α-烯烴碳鏈為偶數，而且碳鏈長度為C16～C30，原料不易得到，而且馬來酸酐的用量較大(20～70mol%)，因而成本較高。
US4511369專利公開了一種四元共聚物的製備方法。該法以α-烯烴、α，β-不飽和羧酸酐或酯、不飽和羧酸酯和苯乙烯為原料，在過氧化苯甲醯作用下共聚而成。在該法中由於採用高碳數的α-烯烴和高碳數的丙烯酸酯，而且α，β-不飽和羧酸或酯的比例較大，因此原料不易得到，成本也比較高。
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一個採用蠟裂解α-烯烴、較低碳數的丙烯酸酯和馬來酸酐及脂肪胺為原料合成柴油流動改進劑的方法。
本發明是由下述方案實現的以蠟裂解α-烯烴、丙烯酸烷基酯和馬來酸酐為原料，在常壓、氮氣保護及一定的溫度條件下，由偶氮二異丁腈引發共聚，再經胺化即得到分子量5000～9000的三元共聚物型柴油流動改進劑。
本發明的方法具體操作步驟如下(1)將蠟裂解α-烯烴、馬來酸酐和溶劑按一定比例加到反應器中，通入氮氣5～10分鐘，然後攪拌，加熱升溫至70～120℃，最好75～95℃，加入一定量的丙烯酸烷基酯和引發劑，反應1～4小時，最好0.5～1小時，得到三元共聚物;
(2)將一定量的脂肪胺加入到反應器中，使三元共聚物醯胺化，胺化時間0.2～1小時;
(3)將(2)步反應溶液進行蒸餾，蒸去溶劑，加入與共聚物等重量的芳烴稀釋油即得到柴油流動改進劑。
上述步驟(1)置換氮氣，至少要維持5分鐘，以充分置換空氣，特別是氧氣，因為氧氣的存在將阻礙共聚反應。
所述的蠟裂解α-烯烴是石蠟在水蒸汽稀釋下高溫氣相裂解得到的，其餾程為245～345℃，碳數分布為C6～C23，最好是C14～C19。
所述的丙烯酸烷基酯中烷基的碳數長度為C14～C18。
所述的蠟裂解α-烯烴、丙烯酸烷基酯、馬來酸酐原料的比例(摩爾比)為30～50∶50～60∶5～15。
所述的脂肪胺的碳鏈長度為C14～C18，最好是十八胺，它與馬來酸酐的摩爾比為1∶1。
所述的溶劑為汽油或苯，其加入量是聚合單體的物料總量的30～60重%。
所述的引發劑為偶氮二異丁腈，其加入量是聚合單體的物料總量的0.5～4重%。
本發明與現有技術相比，主要優點有由於本發明採用的α-烯烴單體是蠟裂解α-烯烴，此類原料比起較高碳數且為偶數碳鏈的α-烯烴更容易得到;蠟裂解α-烯烴的餾程為245～345℃，與柴油餾份(200～360℃)比較接近，更容易和柴油中的蠟晶體發生作用，從而表現出較好的降冷濾點效果;按照本發明的工藝條件，馬來酸酐原料的用量比起已有技術公開的數據有所降低，脂肪胺的用量也相應的減少，這樣就降低了產品的成本。
下面用實例進一步說明本發明的特點。
實例中所用的主要化學原料情況馬來酸酐和偶氮二異丁腈是北京化工廠生產，均是CP級;十八胺為上海吳涇化工廠生產，CP級;蠟裂解α-烯烴(245～345℃)是蘭州煉油化工總廠生產;芳烴稀釋油餾程為159～185℃，燕山石油化工公司煉油廠生產。所用的丙烯酸十八酯是按照已知的方法(E.C.霍寧主編，《有機合成》第三集，科學出版社，1981年出版)在實驗室合成。實驗用的柴油是南京煉油廠的組分油調合而成，調合比例常二線柴油5%，常三線柴油5%，催化裂化柴油55%，電精製柴油30%，減二線柴油5%。
實例1本實例是一個對比例，採用的烯烴為十八烯-1，按照USP4731095的方法製備的柴油流動改進劑。
在裝有攪拌器、N2氣導入管、滴液漏鬥和溫度計的四口瓶中，加入2.50克(0.01摩爾)十八烯-1、1.47克(0.015摩爾)馬來酸酐和15毫升甲苯，通入N2氣5分鐘，開始加熱升溫至90℃，開動攪拌器;在滴液漏鬥中加入3.20克(0.01摩爾)丙烯酸十八酯、0.08克過氧化苯甲醯和10ml甲苯，當反應瓶中的溫度達到90℃溫度時，開始滴加丙烯酸十八酯和偶氮二異丁腈的甲苯混合物，控制滴加速度在30分鐘內加完物料，反應2小時之後加入4.00克(0.015摩爾)的十八胺，在90℃溫度下繼續攪拌0.5小時;將反應溶液倒入蒸餾瓶中，蒸去其中的甲苯，再兌入與共聚物等重的芳烴稀釋油，即得到柴油流動改進劑A。
取0.04克上述柴油流動改進劑A，加入到40克的柴油中，分別按照GB510-77、SY2413-83和GB6986-86的方法測量油品的凝點和冷濾點和濁點，以觀察柴油流動改進劑的使用效果，其結果見表1。
實例2在裝有攪拌器、N2氣導入管、滴液漏鬥和溫度計的四口瓶中，加入3.80克(0.01摩爾)蠟裂解烯烴(245～345℃)和0.14克(0.0014摩爾)馬來酸酐和15毫升甲苯，通入N2氣5分鐘，然後加熱至75℃，開動攪拌器;加入5.51克(0.017摩爾)丙烯酸十八酯和0.15克偶氮二異丁腈引發劑和10毫升甲苯，在60分鐘內滴加完物料，共聚反應維持2小時;加入0.38克(0.0014摩爾)十八胺，醯胺化0.5小時後，將反應溶液倒入蒸餾瓶中，蒸去甲苯，加入等重量的芳烴稀釋油，即得柴油流動改進劑B，測得其分子量Mw＝8200。
取0.04克柴油流動改進劑B，加入到40克柴油中，測量油品的凝點、冷濾點和濁點，結果見表1。
實例3在裝有攪拌器、N2氣導入管、滴液漏鬥和溫度計的四口瓶中，加入1.90克(0.005摩爾)的蠟裂解烯烴(245～345℃)和0.25克(0.0025摩爾)的馬來酸酐和15ml甲苯，通入N2氣5分鐘，之後加熱至預定溫度(105℃)，開始攪拌;在滴液漏鬥中加入2.92克(0.009摩爾)丙烯酸十八酯和0.04克偶氮二異丁腈引發劑和10ml甲苯，在60分鐘內滴加完物料，維持共聚反應2小時，加入0.67克(0.0025摩爾)十八胺進行醯胺化反應，0.5小時後將反應液倒入蒸餾瓶中，蒸去甲苯兌人等重的芳烴稀釋油，即得柴油流動改進劑C。測得分子量Mw＝6800。
取上述柴油流動改進劑C，加入40克柴油中，測其凝點、冷濾點和濁點，其結果見表1。
實例4在裝有攪拌器、N2氣導入管、滴液漏鬥和溫度計的四口瓶中，加入3.8克(0.01摩爾)的蠟裂解烯烴(245～345℃)、0.25(0.0025摩爾)的馬來酸酐和15ml甲苯，通入N2氣5分鐘，然後加熱使反應瓶中溫度達90℃溫度，開動攪拌器;在滴液漏鬥中加入4.10克(0.0125)丙烯酸十八酯和0.24克偶氮二異丁腈引發劑、10ml甲苯，當反應瓶中溫度達到90℃時，開始滴加甲苯、丙烯酸十八酯和引發劑的混合物料，控制滴加速度在30分鐘內加完物料，之後反應2小時;加入0.67克(0.0025摩爾)的十八胺，在90℃溫度下繼續攪拌0.5小時;最後將反應溶液倒入蒸餾瓶中，蒸去甲苯，再加入與共聚物等重量的芳烴稀釋油，即得柴油流動改進劑D，測得分子量Mw＝5700。
取0.04克柴油流動改進劑D，加入到40克柴油中，測其凝點、冷濾點、濁點，其結果見表1。

權利要求
1.一種柴油流動改進劑的製備方法，其特徵在於採用蠟裂解α-烯烴、丙烯酸烷基酯和馬來酸酐為原料，在一定反應條件下進行聚合反應，聚合物用脂肪胺醯化後得到分子量5000～9000的三元共聚物型柴油流動改進劑，具體步驟如下(1)將蠟裂解α-烯烴、馬來酸酐和溶劑按一定比例加到反應器中，通入氮氣5～10分鐘，然後攪拌，加熱升溫至70～120℃，最好75～95℃，再加入一定量的丙烯酸烷基酯和引發劑，反應1～4小時，最好0.5～1小時，得到三元共聚物；(2)將一定量的脂肪胺加入反應器中，使三元共聚物醯胺化，胺化時間0.2～1小時；(3)將(2)步反應溶液進行蒸餾，蒸去溶劑，加入與共聚物等重量的芳烴烯釋油，得到所需的柴油流動改進劑。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於蠟裂解α-烯烴、丙烯酸烷基酯、馬來酸酐原料的摩爾比為30～50∶50～60∶5～15。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於α-烯烴的碳數分布為C6～C23，最好是C14～C19。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於丙烯酸烷基酯中的烷基的碳鏈長度為C14～C18。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於脂肪胺的碳鏈長度為C14～C18，最好是十八胺，其加入量與馬來酸酐摩爾比1∶1。
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於所用的溶劑為汽油或苯，其加入量為聚合單體的物料總量的30～60重%。
7.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的引發劑為偶氮二異丁腈，其加入量為聚合單體的物料總量的0.5～4重%。
全文摘要
一種柴油流動改進劑的製備方法，主要特點在於以蠟裂解α-烯烴、丙烯酸烷基酯和馬來酸酐為原料，在常壓、N
文檔編號F02B3/06GK1104221SQ93120930
公開日1995年6月28日 申請日期1993年12月21日 優先權日1993年12月21日
發明者黃燕民, 朱同榮, 許白敏 申請人:中國石油化工總公司石油化工科學研究院