一種潤滑性得到改善的低硫柴油組合物及提高低硫柴油潤滑性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種潤滑性得到改善的低硫柴油組合物,該低硫柴油組合物包括低硫柴油和10mg/kg-2000mg/kg的氨基多元酸與胺的縮合反應產(chǎn)物。本發(fā)明還提供一種改善低硫柴油潤滑性的方法,包括在低硫柴油中加入10mg/kg-2000mg/kg的氨基多元酸與胺的縮合反應產(chǎn)物。本發(fā)明提供的低硫柴油組合物具有較低硫柴油自身明顯改善的潤滑性,而且與直接使用胺作為柴油抗磨劑和現(xiàn)有技術(shù)使用油脂作為柴油抗磨劑相比,柴油潤滑性的改善作用也明顯更好。
【專利說明】一種潤滑性得到改善的低硫柴油組合物及提高低硫柴油潤 滑性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種潤滑性得到改善的低硫柴油組合物及提高低硫柴油潤滑性的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界各國對環(huán)保問題的日益重視,為了減少柴油排氣污染,生產(chǎn)高質(zhì)量的清 潔柴油,已成為現(xiàn)代煉油工業(yè)的發(fā)展方向。這種柴油一般具有含硫量低,含芳烴低,十六烷 值高,餾分輕等特點。研究表明,硫是增加柴油發(fā)動機排放物中CH、C0,特別是可吸入顆粒物 (PM)的最有害元素,所以降低柴油中硫含量對改善大氣污染尤為重要?,F(xiàn)在美國、加拿大的 柴油規(guī)格都規(guī)定車用柴油硫含量不大于〇. 0015%,歐洲各國目前實施的滿足歐V排放的車 用柴油標準要求硫含量不大于〇. 001 %,我國目前實施的車用柴油標準中要求硫含量不大 于0.035% (國3排放要求)并將在近期過渡到硫含量不大于0.005% (國4排放要求),個 別城市如北京已經(jīng)于2008年實施了滿足國4排放要求的車用柴油標準,并很快要實施硫含 量不大于0. 001 %的國5排放要求。由于生產(chǎn)這類柴油普遍采用了較苛刻的加氫工藝,柴油 中的極性含氧、含氮化合物的含量都很低,多環(huán)、雙環(huán)芳烴的含量也較少,因而降低了柴油 的自然潤滑性能,導致一些依靠柴油本身來進行潤滑的噴油泵如旋轉(zhuǎn)泵(rotary pumps)、 分配泵(distributor pumps)出現(xiàn)了磨損,降低了它們的使用壽命。一般用高頻往復式實 驗機(HFRR)來評價柴油的平均磨痕直徑WSL 4,如果該值超過460微米則認為油品的潤滑 性差。
[0003] 向柴油中加入添加劑可緩解這一問題。使用添加劑的方法具有成本小、生產(chǎn)靈活、 污染少等優(yōu)點,在工業(yè)上受到廣泛的重視。
[0004] 柴油抗磨劑多為脂肪酸酯、酰胺或鹽的衍生物。EP773279公開了用二聚酸與醇胺 反應制備的羧酸酯作為柴油抗磨劑。EP798364公開了用脂肪酸與脂肪胺反應制備的鹽或酰 胺作為柴油抗磨劑。EP1209217公開了 C6-C5tl飽和脂肪酸和二羧酸與短鏈油溶性伯、仲、叔 胺的反應產(chǎn)物作為柴油抗磨劑。W09915607公開了二聚脂肪酸與環(huán)氧化物的反應產(chǎn)物作為 柴油抗磨劑。這些技術(shù)多數(shù)以脂肪酸或者脂肪酸二聚物與醇胺、胺、環(huán)氧化物反應,其中有 些反應原料成本較高。CS275894、EP605857公開了用天然油脂如菜籽油、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、價格較便宜等優(yōu)點,但使用效果相對較 差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ),提供一種潤滑性得到改善的低硫柴油組合 物。
[0006] 本發(fā)明提供的低硫柴油組合物含有低硫柴油和氨基多元酸與胺的縮合反應產(chǎn)物, 相對于Ikg低硫柴油,所述氨基多元酸與有機胺的縮合反應產(chǎn)物的含量為10mg-2000mg。
[0007] 本發(fā)明還提供一種改善低硫柴油潤滑性的方法,包括在低硫柴油中加入氨基多元 酸與胺的縮合反應產(chǎn)物,相對于Ikg低硫柴油,所述氨基多元酸與有機胺的縮合反應產(chǎn)物 的加入量為l〇mg_2000mg。
[0008] 本發(fā)明提供的低硫柴油組合物由于含有所述由氨基多元酸與胺的縮合反應產(chǎn)物 作為柴油抗磨劑,因此具有較低硫柴油自身明顯改善的潤滑性,而且與直接使用胺作為柴 油抗磨劑和現(xiàn)有技術(shù)使用油脂作為柴油抗磨劑相比,柴油潤滑性的改善作用也明顯更好, 因此能更有效地防止柴油發(fā)動機因燃燒潤滑性差的燃料而引起泵的磨損。
【具體實施方式】
[0009] 本發(fā)明所述的低硫柴油組合物含有低硫柴油和10mg/kg-2000mg/kg的氨基多元 酸與胺的縮合反應產(chǎn)物。
[0010] 本發(fā)明中,氨基多元酸與胺的反應產(chǎn)物的添加量為相對于1千克低硫柴油的添加 量。
[0011] 所述的"氨基多元酸"指分子中含有氨基的多元羧酸,優(yōu)選氨基的個數(shù)為1-5,更優(yōu) 選為1-3。所述氨基優(yōu)選全部為叔氨基。所述氨基多元羧酸中的羧酸基團(-C00H)的個數(shù) 可以為2-6,更優(yōu)選為2-5。所述羧酸基團更優(yōu)選為甲酸基、乙酸基、丙酸基和丁酸基中的一 種或多種,特別優(yōu)選為乙酸基和/或丙酸基。所述氨基多元酸的碳原子總數(shù)優(yōu)選為2-20,更 優(yōu)選為4-14。所述氨基多元羧酸的具體實例包括但不限于亞氨基二乙酸、次氨基三乙酸、乙 二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四丙酸(EDTP)U, 2-丙二胺四乙酸、1,3-丙二胺四乙酸(PDTA)、 二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、1,6-己二胺四乙酸、1,2-環(huán)己二胺四乙酸中的一種或多種。
[0012] 所述有機胺可以是各種能夠與氨基多元酸中的羧基發(fā)生縮合反應形成酰胺結(jié)構(gòu) 的有機胺,例如,可以是具有式(1)所示的結(jié)構(gòu)
[0013]
【權(quán)利要求】
1. 一種低硫柴油組合物,其特征在于,該低硫柴油組合物含有低硫柴油和以及氨基多 元酸與有機胺的縮合反應產(chǎn)物,相對于lkg低硫柴油,所述氨基多元酸與有機胺的縮合反 應產(chǎn)物的含量為l〇mg_2000mg。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硫柴油組合物,其中,相對于lkg低硫柴油,所述氨基多元 酸與有機胺的縮合反應產(chǎn)物的含量為l〇〇mg_500mg。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低硫柴油組合物,其中,所述氨基多元酸中氨基的個數(shù) 1-5個,羧酸基團的個數(shù)為2-6個,且所述氨基均為叔氨基;所述有機胺含有至少兩個NH基 團或者含有至少一個NH和至少一個C=C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的低硫柴油組合物,其中,所述氨基多元酸的碳 原子總數(shù)為4-14,羧酸基團為甲酸基、乙酸基、丙酸基和丁酸基中的一種或多種,所述有機 胺為NH2 (CH2) mNHR'、NH2R"以及NH2 (CH2) nNH2中的一種或多種與R"' COOH形成的酰胺中的一 種或多種,其中,m和n各自為1-4, R'、R"和R"'各自為碳原子為5-25的烴基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的低硫柴油組合物,其中,所述氨基多元酸中氨基的個數(shù)為 1-3,羧酸基團的個數(shù)為2-5,羧酸基團為乙酸基和/或丙酸基,R'、R"和R"'各自為椰油基 或9-十八烯基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硫柴油組合物,其中,所述氨基多元酸為亞氨基二乙酸、次 氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、1,2-丙二胺四乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、二乙 烯三胺五乙酸、1,6_己二胺四乙酸、1,2_環(huán)己二胺四乙酸中的一種或多種;所述有機胺為 N-椰油基乙撐二胺、N-椰油基-1,3-丙撐二胺、N-油基乙撐二胺、N-油基-1,3-丙撐二胺、 9_十八烯胺、椰油酸與二乙烯三胺按摩爾比1 :0. 5-1反應形成的酰胺、椰油酸與三乙烯四 胺按摩爾比1 :〇. 3-1反應形成的酰胺、油酸與二乙烯三胺按摩爾比1 :0. 5-1反應形成的酰 胺、油酸與三乙烯四胺按摩爾比1 :〇. 3-1反應形成的酰胺中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項所述的低硫柴油組合物,其中,以氨基多元酸中的羧 基計的所述氨基多元酸與有機胺的摩爾比為1: 〇. 6-1. 5,縮合反應的溫度為80-300°C,縮 合反應的時間為5-30小時。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硫柴油組合物,其中,所述低硫柴油的硫含量低于350mg/ kg。
9. 一種改善低硫柴油潤滑性的方法,該方法包括在低硫柴油中加入氨基多元酸與胺的 縮合反應產(chǎn)物,相對于lkg低硫柴油,所述氨基多元酸與有機胺的縮合反應產(chǎn)物的加入量 為 10mg-2000mg。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,相對于lkg低硫柴油,所述氨基多元酸與有機胺 的縮合反應產(chǎn)物的添加量為l〇〇mg_500mg。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法,其中,所述氨基多元酸中氨基的個數(shù)1-5個,羧 酸基團的個數(shù)為2-6個,且所述氨基均為叔氨基;所述有機胺含有至少兩個NH基團或者含 有至少一個NH和至少一個C=C。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項所述的方法,其中,所述氨基多元酸的碳原子總 數(shù)為4-14,羧酸基團為甲酸基、乙酸基、丙酸基和丁酸基中的一種或多種,所述有機胺為 NH2(CH2)mNHR'、NH2R"以及NH 2(CH2)nNH2中的一種或多種與R"' COOH形成的酰胺中的一種或 多種,其中,m和n各自為1-4, R'、R"和R"'各自為碳原子為5-25的烴基。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其中,所述氨基多元酸中氨基的個數(shù)為1-3, 羧酸基團的個數(shù)為2-5,羧酸基團為乙酸基和/或丙酸基,R'、R"和R"'各自為椰油基或 9_十八烯基。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述氨基多元酸為亞氨基二乙酸、次氨基三乙 酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、1,2-丙二胺四乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、二乙烯三胺五 乙酸、1,6-己二胺四乙酸、1,2-環(huán)己二胺四乙酸中的一種或多種;所述有機胺為N-椰油基 乙撐二胺、N-椰油基-1,3-丙撐二胺、N-油基乙撐二胺、N-油基-1,3-丙撐二胺、9-十八 烯胺、椰油酸與二乙烯三胺按摩爾比1 :〇. 5-1反應形成的酰胺、椰油酸與三乙烯四胺按摩 爾比1 :0. 3-1反應形成的酰胺、油酸與二乙烯三胺按摩爾比1 :0. 5-1反應形成的酰胺、油 酸與三乙烯四胺按摩爾比1 :0. 3-1反應形成的酰胺中的一種或多種。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9-14中任意一項所述的方法,其中,以氨基多元酸中的羧基計的所 述氨基多元酸與有機胺的摩爾比為1:0. 8-1. 2,縮合反應的溫度為80-300°C,縮合反應的 時間為5-30小時。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述低硫柴油的硫含量低于350mg/kg。
【文檔編號】C10L10/08GK104371776SQ201310359210
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】藺建民, 黃燕民, 李寶石, 李航 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研究院