專利名稱：一種有機(jī)酰胺低硫柴油潤滑添加劑及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種柴油添加劑烷基乙二醇乙酰胺或烷基二乙二醇乙酰胺，一種由烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸和胺反應(yīng)得到的產(chǎn)物，及其在低硫柴油中的應(yīng)用。
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(duì)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(duì)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?，F(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。EP1209217公開了飽和脂肪酸和二羧酸與短鏈油溶性伯、仲、叔胺的反應(yīng)產(chǎn)物作為柴油抗磨劑。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(duì)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。CN1743435公開了一種能改善柴油顏色穩(wěn)定性的抗磨添加劑，由C6 C4tl脂肪酸和 C1 C6醛以及C2 C2tl有機(jī)胺反應(yīng)得到，用于改善低硫柴油能潤滑性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)有添加劑中有些是含有油溶性的金屬鈦或鎂，在使用過程中反而給柴油增加了金屬元素，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有負(fù)面影響。Palomaa, M. H等人用醇鈉和氯乙酸反應(yīng)，得到烷基乙二醇乙酸R (OCH2CH2) n0CH2C02H, R =甲基，乙基，丙基等，η = 1 或者 2，(Berichte derDeutschen Chemischen Gesellschaft[AbteilungJB =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(Suzuka Coll. Technol. , Suzuka, Japan. Yukagaku (1983)，32⑵，118-21)，并用碳-13NMR進(jìn)行了測(cè)定，研究了這些烷基乙二醇乙酸的含氧基團(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化合物。Murahashi (JPl 1M6473A)在乙酸乙酯溶液中用Co(OAc)2，和RuCl3作為催化劑，由脂肪醇合成了烷基乙二醇乙酸化合物。Fiege 在DE3135946A1中介紹了用Pt和鈀催化劑氧化的方法，從對(duì)應(yīng)化合物氧化得到這些烷基乙二醇乙酸產(chǎn)物。這些烷基乙二醇乙酸化合物主要用于食品添加劑(Food Drug Adm., (1972)，37(M7))、護(hù)膚品添加劑(W02005097718)、墨水穩(wěn)定劑(JP05179186A)、乙烯樹脂柔軟劑(USM1(^94)和纖維整理劑(US5M0743)，更多的是將烷基乙二醇乙酸進(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USM58698，US5486316和 US6040280中介紹了一種含有烷基乙二醇乙酸或烷基乙二醇乙酸鹽的水溶性添加劑，用于酸性或堿性水溶液對(duì)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。這種水溶性添加劑可以幫助鋁質(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)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在已有的柴油添加劑之外，以含有乙二醇乙酰胺基團(tuán)的有機(jī)酰胺為基礎(chǔ)，提供一種新的能改善低硫柴油潤滑性的添加劑。本發(fā)明提供的柴油添加劑烷基乙二醇乙酰胺或烷基二乙二醇乙酰胺具有如下通式結(jié)構(gòu)R (OCH2CH2) n0CH2C0NH (CH2CH2NH) mH
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或者R (OCH2CH2) n0CH2C0NH (CH2CH2OH) m式中R是C1 C2tl的正構(gòu)烷基或C6-C2tl的異構(gòu)烷基；優(yōu)選R為C8-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基；更優(yōu)選R為C12-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。η為1或2;m為0或1或2或3。所述柴油添加劑是甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺中的任意一種或幾種的混合物與烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸反應(yīng)得到的有機(jī)酰胺；優(yōu)選乙二胺，丙二胺，二乙烯三胺中的任意一種或幾種的混合物與烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸反應(yīng)得到的有機(jī)酰胺。當(dāng)η為1時(shí)稱為烷基乙二醇乙酰胺，η為2時(shí)稱為烷基二乙二醇乙酰胺；優(yōu)選η為

當(dāng)m = O時(shí)，特指烷基乙二醇甲胺，烷基乙二醇乙胺，烷基乙二醇丙胺；當(dāng)m為1時(shí)，
可以是烷基乙二醇乙酰乙二胺，烷基乙二醇乙酰丙二胺，或者是烷基乙二醇乙酰單乙醇胺； 當(dāng)m為2時(shí)，可以是烷基乙二醇乙酰二乙烯三胺，或者是烷基乙二醇乙酰二乙醇胺；當(dāng)m為 3時(shí)，可以是烷基乙二醇乙酰三乙烯四胺；優(yōu)選m為1。所述的柴油添加劑可以是烷基乙二醇乙酰胺和/或烷基二乙二醇乙酰胺中的一種，也可以是幾種的混合物。具體例子詳見表1。表1本發(fā)明的柴油添加劑烷基乙二醇乙酰胺和/或烷基二乙二醇乙酰胺舉例
權(quán)利要求
1.一種柴油添加劑烷基乙二醇乙酰胺或烷基二乙二醇乙酰胺，具有以下通式結(jié)構(gòu) R (OCH2CH2) n0CH2C0NH (CH2CH2NH) mH或者 R (OCH2CH2) n0CH2C0NH (CH2CH2OH) m式中R為C1 C2tl的正構(gòu)烷基，或C6-C2tl的異構(gòu)烷基；η為1或2，m為0或1或2或3。
2.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于，所述酰胺是甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺中的任意一種或幾種的混合物與烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸反應(yīng)得到的有機(jī)酰胺。
3.按照權(quán)利要求2所述的柴油添加劑，其特征在于，所述酰胺是乙二胺，丙二胺，二乙烯三胺中的任意一種或幾種的混合物與烷基乙二醇乙酸和/或烷基二乙二醇乙酸反應(yīng)得到的有機(jī)酰胺。
4.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于，式中R為C8-Cni的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。
5.按照權(quán)利要求4所述的柴油添加劑，其特征在于，式中R為C12-C16的正構(gòu)或異構(gòu)烷基。
6.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于η為1。
7.按照權(quán)利要求1所述的柴油添加劑，其特征在于m為1。
8.一種改善柴油潤滑性能的方法，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的柴油添加劑的一種或幾種加入柴油中，以柴油重量為基準(zhǔn)，柴油添加劑的總加劑量在10-1000mg/kg。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柴油為常規(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。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柴油中的硫含量以元素硫計(jì)不大于 350mg/kgo
11.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柴油中的硫含量以元素硫計(jì)不大于 50mg/kgo
12.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，以柴油重量為基準(zhǔn)，柴油添加劑的總加劑量在 50-300mg/kg。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以柴油重量為基準(zhǔn)，柴油添加劑的總加劑量在 80-200mg/kg。
14.一種包含至少一種權(quán)利要求1所述柴油添加劑的柴油潤滑劑組合物。
15.一種改善柴油潤滑性能的方法，其特征在于，將權(quán)利要求14所述的柴油潤滑劑組合物加入柴油中，總加劑量為50-2000mg/kg。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種柴油添加劑，具有以下通式結(jié)構(gòu)R(OCH2CH2)nOCH2CONH(CH2CH2NH)mH或者R(OCH2CH2)nOCH2CONH(CH2CH2OH)m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1或2或3。本發(fā)明還提供了一種改善柴油的潤滑性能的方法，即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10～1000mg/kg，可以明顯改善硫含量不大于350mg/kg的低硫柴油的潤滑性，使低硫柴油的潤滑性指標(biāo)(HFRR)符合國家柴油標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，所述柴油添加劑還具有油溶性好、無特殊異味等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10L1/224GK102453562SQ20101052158
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者藺建民, 黃燕民 申請(qǐng)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